Hay muchos ingenieros de radioenlaces que aún no saben en qué consiste la técnica XPIC (Cross Polarization Interference Cancellation). ¡Pero no pasa nada! Para eso estamos nosotros aquí.
En términos profanos se define así:
XPIC es el arte de duplicar la capacidad de un canal de comunicación radio utilizando dos polarizaciones ortogonales.
¿Ya? Si no te ha quedado claro o he ofendido tu amor al rigor científico, te ruego que sigas leyendo un poco más…
Un problema eterno de capacidad
Hace ya unas décadas que estamos en la era de las Telecomunicaciones. ¿Y eso qué significa? Que las redes de comunicación, de una forma u otra, siempre se acaban quedando pequeñas: 2G, 3G, 4G, 5G…
¡Por las barbas de Maxwell! ¿Cuántas generaciones va a ver nuestra generación…?
Las microondas han tenido un papel protagonista en los principales puntos del backhaul móvil, y es por eso que se han llevado a cabo grandes esfuerzos en aumentar la capacidad de los enlaces, en optimizar la utilización del espectro radioeléctrico, y también en abaratar costes. ¿Y qué han pensado los ingenieros para resolver todas estas cuestiones de un plumazo? Esquemas tan interesantes como Co-Channel Dual Polarization (CCDP).
Vamos a hablar de él en menos de un minuto…
Polarización Dual: dos al precio de uno
Todo esto trata de aprovechar una característica de las ondas electromagnéticas: la Polarización. ¿Y qué es eso? Así se define en los libros de texto:
La polarización es la figura que traza en función del tiempo, para una dirección determinada, el extremo del vector de campo radiado y su sentido de giro, visto por un observador situado sobre la antena.
Como la polarización depende de la dirección, se suele asignar a la antena la polarización de la dirección de máxima radiación. Sin embargo, las polarizaciones reales nunca son perfectamente circulares o perfectamente lineales, sino que son siempre elípticas.
Esto implica que cualquier antena radia con una polarización deseada, a la que se acompaña una polarización ortogonal indeseada. Hablaremos entonces de una componente copolar (para la polarización del campo deseada) y de una componente contrapolar (para la polarización del campo ortogonal a la anterior).
En los enlaces de microondas terrestres se suele utilizar la polarización lineal, tanto Vertical como Horizontal.
Y puede que te estés preguntando:
¿Sería posible duplicar la capacidad utilizando dos polarizaciones con la misma antena?
¡Claro que se puede!
A esta condición se la llama Polarización Dual o Cruzada, aunque otros también la llaman: cross-polarization, cross-polar, x-polar, x-pol…; pero en cualquier caso estamos hablando de lo mismo: de utilizar dos polarizaciones ortogonales al mismo tiempo para duplicar la capacidad del canal.
Se han diseñado algunas técnicas que aprovechan esta posibilidad, como Adjacent Channel Dual Polarized (ACDP), o más recientemente Co-Channel Dual Polarization (CCDP), que permiten la transmisión/recepción de dos señales paralelas e independientes mediante una sola antena con polarizaciones ortogonales.
Por cierto, los resultados teóricos y experimentales han demostrado que XPIC funciona mejor con CCDP que con ACDP. En la segunda parte de este artículo te explicamos por qué.
¿Me cuentas ya qué demonios es XPIC?
Ok, ok. ¡Ya voy!
A pesar de la ortogonalidad de las dos señales, es inevitable que ocurra alguna interferencia entre ellas, debido a esta componente contrapolar que a su vez está provocada por varios problemas de la vida real:
- aislamiento imperfecto de la antena,
- efecto multipath,
- precipitaciones meteorológicas
- no-linealidades de la electrónica de los equipos.
A esta interferencia se la conoce como interferencia de polarización cruzada, y para cancelarla es necesario incluir en el receptor un sistema que filtre la componente contrapolar. A este sistema se le ha llamado Cross-Polarization Interference Cancellation (XPIC).
Este sistema dispone de dos demoduladores de polarización que reciben la señal perturbada con su respectiva componente contrapolar. Un filtro de correlación calcula dicha componente y la «resta» de la señal deseada. Así, el sistema XPIC extrae las señales originales casi perfectamente, para que puedan ser decodificadas y procesadas.
En resumen…
XPIC es un procesador de señal -ubicado en el componente receptor- que permite cancelar la interferencia entre dos señales recibidas respectivamente con polarización Vertical y Horizontal.
Ahora estás preparado para pasar de nivel y leer la segunda parte de este artículo: Todo lo que deberías saber para diseñar Radioenlaces con XPIC.
De momento, nos leemos en los comentarios.
Ángel