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ley de edholm

La ley de Edholm , propuesta por Phil Edholm y que lleva su nombre, se refiere a la observación de que las tres categorías de telecomunicaciones , [1] a saber, redes inalámbricas (móviles), nómadas (inalámbricas sin movilidad) y cableadas (fijas), están al unísono y convergiendo gradualmente. . [2] La ley de Edholm también sostiene que las velocidades de datos para estas categorías de telecomunicaciones aumentan en curvas exponenciales similares, con las velocidades más lentas detrás de las más rápidas con un desfase de tiempo predecible. [3] La ley de Edholm predice que el ancho de banda y las velocidades de datos se duplican cada 18 meses, lo que ha demostrado ser cierto desde la década de 1970. [1] [4] La tendencia es evidente en los casos de Internet , [1] celular (móvil), LAN inalámbrica y redes de área personal inalámbricas . [4]

Concepto

La ley de Edholm fue propuesta por Phil Edholm de Nortel Networks . Observó que el ancho de banda de las telecomunicaciones (incluido el ancho de banda del acceso a Internet ) se estaba duplicando cada 18 meses, desde finales de los años 1970 hasta principios de los años 2000. Esto es similar a la ley de Moore , que predice una tasa de crecimiento exponencial del número de transistores . También descubrió que había una convergencia gradual entre redes cableadas (por ejemplo, Ethernet ), nómadas (por ejemplo, módem y Wi-Fi ) e inalámbricas (por ejemplo, redes celulares ). El nombre "ley de Edholm" fue acuñado por su colega, John H. Yoakum, quien la presentó en una conferencia de prensa sobre telefonía por Internet en 2004 . [1]

Se predijo que los canales de comunicación más lentos, como los teléfonos móviles y los radiomódems , eclipsarían la capacidad de las primeras Ethernet , debido a los avances en los estándares conocidos como UMTS y MIMO , que aumentaron el ancho de banda al maximizar el uso de la antena. [1] Una extrapolación hacia adelante indica una convergencia entre las tasas de las tecnologías nómadas e inalámbricas alrededor de 2030. Además, la tecnología inalámbrica podría acabar con las comunicaciones por cable si el coste de la infraestructura de estas últimas sigue siendo elevado. [2]

Factores subyacentes

En 2009, Renuka P. Jindal observó que los anchos de banda de las redes de comunicación en línea aumentaban de bits por segundo a terabits por segundo , duplicándose cada 18 meses, como predecía la ley de Edholm. Jindal identificó los siguientes tres factores subyacentes principales que han permitido el crecimiento exponencial del ancho de banda de las comunicaciones. [5]

Los anchos de banda de las redes inalámbricas han aumentado a un ritmo más rápido en comparación con las redes cableadas. [1] Esto se debe a los avances en la tecnología inalámbrica MOSFET que permiten el desarrollo y crecimiento de redes inalámbricas digitales. La amplia adopción de dispositivos RF CMOS ( radiofrecuencia CMOS ), MOSFET de potencia y LDMOS (MOS de difusión lateral) condujo al desarrollo y proliferación de redes inalámbricas digitales en la década de 1990, con mayores avances en la tecnología MOSFET que condujeron a un ancho de banda en rápido aumento desde la década de 2000. . [12] [13] [14] La mayoría de los elementos esenciales de las redes inalámbricas se construyen a partir de MOSFET, incluidos los transceptores móviles , módulos de estaciones base , enrutadores , amplificadores de potencia de RF , [13] circuitos de telecomunicaciones , [15] circuitos de RF y transceptores de radio , [14] en redes como 2G , 3G , [12] 4G y 5G . [13]

En los últimos años, otro factor que ha permitido el crecimiento de las redes de comunicaciones inalámbricas ha sido la alineación de interferencias , descubierta por Syed Ali Jafar en la Universidad de California, Irvine . [16] Lo estableció como un principio general, junto con Viveck R. Cadambe, en 2008. Introdujeron "un mecanismo para alinear un número arbitrariamente grande de interferencias, lo que lleva a la sorprendente conclusión de que las redes inalámbricas no están esencialmente limitadas por interferencias". Esto llevó a la adopción de la alineación de interferencias en el diseño de redes inalámbricas. [17] Según el Dr. Paul Horn, investigador principal de la Universidad de Nueva York , esto "revolucionó nuestra comprensión de los límites de capacidad de las redes inalámbricas" y "demostró el sorprendente resultado de que cada usuario de una red inalámbrica puede acceder a la mitad del espectro sin interferencias de otros usuarios, independientemente de cuántos usuarios compartan el espectro". [dieciséis]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdef Cereza, Steven (2004). "Ley del ancho de banda de Edholm". Espectro IEEE . 41 (7): 58–60. doi :10.1109/MSPEC.2004.1309810. S2CID  27580722.
  2. ^ ab Esmailzadeh, Riaz (2007). Negocio de comunicaciones inalámbricas de banda ancha: una introducción a los costos y beneficios de las nuevas tecnologías . West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd. págs.10. ISBN 9780470013113.
  3. ^ Webb, William (2007). Comunicaciones inalámbricas: el futuro . Hoboken, Nueva Jersey: John Wiley & Sons, Ltd. p. 67.ISBN​ 9780470033128.
  4. ^ ab Deng, Wei; Mahmoudi, Reza; van Roermund, Arthur (2012). Formación de haces multiplexados en el tiempo con transformación espacio-frecuencia . Nueva York: Springer. pag. 1.ISBN​ 9781461450450.
  5. ^ abcd Jindal, Renuka P. (2009). "De milibits a terabits por segundo y más: más de 60 años de innovación". 2009 2º Taller Internacional sobre Dispositivos Electrónicos y Tecnología de Semiconductores . págs. 1–6. doi :10.1109/EDST.2009.5166093. ISBN 978-1-4244-3831-0. S2CID  25112828.
  6. ^ "1960 - Demostración del transistor semiconductor de óxido metálico (MOS)". El motor de silicio . Museo de Historia de la Computación .
  7. ^ Lojek, Bo (2007). Historia de la Ingeniería de Semiconductores . Medios de ciencia y negocios de Springer . págs. 321–3. ISBN 9783540342588.
  8. ^ "¿Quién inventó el transistor?". Museo de Historia de la Computación . 4 de diciembre de 2013 . Consultado el 20 de julio de 2019 .
  9. ^ "Triunfo del transistor MOS". YouTube . Museo de Historia de la Computación . 6 de agosto de 2010. Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2021 . Consultado el 21 de julio de 2019 .
  10. ^ Raymer, Michael G. (2009). The Silicon Web: Física para la era de Internet. Prensa CRC . pag. 365.ISBN​ 9781439803127.
  11. ^ Omura, Yasuhisa; Mallik, Abhijit; Matsuo, Naoto (2017). Dispositivos MOS para aplicaciones de bajo voltaje y baja energía. John Wiley e hijos . pag. 53.ISBN​ 9781119107354.
  12. ^ ab Baliga, B. Jayant (2005). MOSFETS de potencia RF de silicio. Científico Mundial . ISBN 9789812561213.
  13. ^ abc Asif, Saad (2018). Comunicaciones móviles 5G: conceptos y tecnologías. Prensa CRC . págs. 128-134. ISBN 9780429881343.
  14. ^ ab O'Neill, A. (2008). "Asad Abidi reconocido por su trabajo en RF-CMOS". Boletín de la sociedad de circuitos de estado sólido IEEE . 13 (1): 57–58. doi :10.1109/N-SSC.2008.4785694. ISSN  1098-4232.
  15. ^ Colinge, Jean-Pierre; Greer, James C. (2016). Transistores de nanocables: física de dispositivos y materiales en una dimensión. Prensa de la Universidad de Cambridge . pag. 2.ISBN​ 9781107052406.
  16. ^ ab "Premios Nacionales 2015". Premios Blavatnik para jóvenes científicos . 30 de junio de 2015 . Consultado el 22 de septiembre de 2019 .
  17. ^ Jafar, Syed A. (2010). "Alineación de interferencias: una nueva mirada a las dimensiones de la señal en una red de comunicación". Fundamentos y Tendencias en Teoría de la Información y las Comunicaciones . 7 (1): 1–134. CiteSeerX 10.1.1.707.6314 . doi :10.1561/0100000047. 

Bibliografía