Se ha validado una tecnología de MIMO distribuido en alta frecuencia que permite detectar rápidamente la mejor combinación de antena y haz, manteniendo la calidad de la comunicación en entornos de alta velocidad como automóviles y trenes.
NTT Corporation, NTT DOCOMO y NEC Corporation han anunciado la exitosa demostración de un sistema de tecnología MIMO distribuida en la banda de 40 GHz, capaz de suprimir la degradación de la calidad de la comunicación cuando un gran número de antenas se distribuye en múltiples ubicaciones. Esta tecnología está diseñada para garantizar comunicaciones inalámbricas de alta capacidad y estabilidad en entornos de alta velocidad, como automóviles y trenes, donde las condiciones de la comunicación cambian rápidamente debido al movimiento propio y al de otros vehículos cercanos.
El sistema combina dos tecnologías clave que permiten superar los principales desafíos de las comunicaciones en entornos móviles de alta velocidad. Por un lado, la tecnología de búsqueda simultánea de haces en antenas distribuidas, desarrollada por NTT y DOCOMO, permite detectar de forma rápida la combinación óptima de antenas y haces de transmisión sin aumentar el tiempo de detección, incluso al incrementarse el número de antenas distribuidas. Esto se logra transmitiendo simultáneamente la misma señal de identificación de haz desde todas las antenas, evitando interferencias y reduciendo significativamente el tiempo necesario para seleccionar la mejor ruta de comunicación.
La prueba de esta tecnología se realizó en la pista de pruebas del Instituto Nacional de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo de Japón, utilizando un sistema basado en 5G NR con una banda de 100 MHz en la frecuencia de 40 GHz. Cuatro antenas distribuidas se instalaron a ambos lados de la carretera y un terminal móvil se colocó en el techo de un vehículo. Durante la prueba, se introdujo un vehículo de gran tamaño que circulaba a 50 km/h y actuaba como obstáculo móvil. Los resultados mostraron que, mientras la tecnología convencional sufría caídas de rendimiento de hasta 350 ms al ser bloqueada la señal, la nueva tecnología mantuvo la comunicación estable, evitando que la velocidad de descarga cayera por debajo de los 100 Mbps y reduciendo el tiempo de pérdida de rendimiento a solo 100 ms.
La segunda innovación presentada es la tecnología de precompensación de frecuencia y tiempo, desarrollada por NEC, que permite a las antenas distribuidas en la estación base cooperar para ajustar de manera anticipada la frecuencia y el tiempo de transmisión. Esto soluciona el problema de las variaciones en la frecuencia Doppler y los retardos de propagación que se producen al cambiar de antena mientras el terminal móvil se desplaza a alta velocidad. Gracias a este avance, se logró mantener una comunicación estable y de alta capacidad incluso cuando los terminales se desplazaban a 100 km/h.
Durante la demostración, se compararon los resultados con las tecnologías convencionales que sólo compensan frecuencia y tiempo en el terminal móvil. En este caso, la tecnología convencional sufrió caídas de rendimiento hasta los 10 Mbps al realizar el cambio de antena. En cambio, la tecnología de precompensación mantuvo la velocidad de transmisión cercana a los 100 Mbps, logrando una comunicación estable con ondas milimétricas incluso durante el movimiento a alta velocidad.
Estas tecnologías permiten que el MIMO distribuido en bandas de alta frecuencia pueda aplicarse a escenarios como la transmisión de contenidos de gran volumen a pasajeros en vehículos y trenes, o la recolección masiva de datos de sensores para sistemas de conducción automatizada. Además, se espera que contribuyan a la evolución de 5G y la llegada de 6G, donde será fundamental integrar los mundos físico y digital, habilitar comunicaciones vehiculares (V2X) y ofrecer experiencias multisensoriales.
De cara al futuro, NTT, NTT DOCOMO y NEC planean realizar pruebas en entornos reales, incluyendo carreteras y líneas ferroviarias, con el objetivo de implementar esta tecnología en servicios comerciales. Asimismo, consideran expandir el uso del MIMO distribuido a otras bandas de frecuencia, como el espectro de banda media, para ampliar su aplicabilidad.
Los resultados de esta demostración se presentarán en el Tsukuba Forum 2025, los días 15 y 16 de mayo, y en el evento Wireless Japan 2025 × Wireless Technology Park (WTP) 2025, que se celebrará del 28 al 30 de mayo.
(NTT DOCOMO)
