La atmosfera

La atmósfera, una autopista blindada para la transmisión de datos
Las comunicaciones ópticas atmosféricas son a juicio de los expertos uno de los sistemas más rápidos y fiables que pueden utilizarse a día de hoy. Por ello, sectores como el aeroespacial, el militar y el empresarial emplean este tipo de mecanismos para transmitir información confidencial, manteniéndola a buen recaudo. 
Imagen deportada: fSONA

Sus aplicaciones son muy diversas. Desde la comunicación con los satélites en órbita, hasta el supuesto de poder mantener el servicio de telefonía móvil en caso de desastre natural, pasando por otras más cotidianas, como la posibilidad de transmitir señal de televisión en alta definición hasta los centros de control sin ningún tipo de procesamiento. Con estos sistemas ya sonposibles velocidades de hasta 10 Gbps (10.000 megas por segundo, Mbps) que dejarían muy atrás a otras tecnologías inalámbricas como el UMTS o el WiMax, con límites de 348 kbps (kilobits por segundo) y 250 Mbps, respectivamente. Eso sí, tienen un inconveniente: el transmisor y el receptor han de verse las caras, es decir, aunque no importa la distancia a la que estén situados, es requisitoindispensable que no exista obstáculo alguno entre ambos. Aquí es donde pueden entrar en juego los repetidores adecuadamente situados.
 
Sin embargo, los factores que limitan más seriamente las prestaciones alcanzables con estos enlaces ópticos provienen de las condiciones del medio de propagación, es decir de la propia atmósfera. Y, muy especialmente, si se pretenden alcanzar tasas de transmisiónrealmente espectaculares, de las turbulencias que de forma natural se generan en este medio.  
 
Precisamente, es en esto último donde el Grupo de Comunicaciones Ópticas Atmosféricas de la Universidad de Málaga trabaja desde 2003. El objetivo es conocer las variaciones que factores como el aire, la humedad o la temperatura pueden provocar en la correcta comunicación entre emisor y receptor.
 
Lainvestigación que lleva a cabo este equipo de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación, dirigido por el catedrático Antonio Puerta Notario, se centra en los sistemas de comunicaciones ópticas en espacio libre. En concreto, se encargan de buscar soluciones para mitigar el efecto adverso que provoca la turbulencia atmosférica en dichos sistemas. La turbulencia atmosférica es unfenómeno que tiene su origen en las microvariaciones de presión y temperatura que se dan en el seno del medio y que, a la postre, provoca fluctuaciones dentro de la atmósfera. Esto se traduce tanto en alteraciones de la trayectoria del haz como en fuertes desvanecimientos aleatorios de la potencia óptica recibida.
 
“Hace unos meses, señala el doctor Antonio Jurado-Navas, miembro del grupo, hemosconseguido lanzar un modelo matemático a partir de la integración de otros nueve anteriores”. Es el modelo ‘Málaga’, compartido en la red, y que con más de 2.000 descargas en cinco meses ya ha servido de base para varios trabajos de investigación de otras universidades diseminadas por el mundo. Esta fórmula permite saber qué nivel de potencia va a llegar al receptor por medio de  cálculosprobabilísticos. “Utilizamos el modelo para las simulaciones por ordenador, de tal forma que podamos verificar el comportamiento de procedimientos novedosos de transmisión antes de ser implementados. Tras la primera fase de simulación, en caso de éxito, pasaríamos al desarrollo de laboratorio sin hacer aún la prueba de campo, que sería el paso previo al prototipo real”, explica Jurado-Navas.
 
 Es el medioque soporta la propagación de señales acústicas, electromagnéticas, de luz u ondas. Los canales de transmisión son típicamente cables metálicos o fibra óptica que acotan (confinan) la señal por si mismos, las radio transmisiones, la transmisión por satélite o por microondas por línea de vista.
Los medios físicos que acarrean la información pueden ser de dos Tipos: confinados (bounded) o...