Dos tecnologías que darán vida a las baterías de celular

Los smartphones no paran de crecer en tamaño, las aplicaciones que soportan son cada vez más potentes y nuestro apetito de datos móviles no hace más que aumentar. Estas tendencias afectan profundamente a las baterías de los celulares. Con el paso de la 3G a la 4G, ya no hay teléfono que pueda funcionar tres días seguidos sin ser recargado, a pesar de que las baterías crecieron en tamaño a la par de los dispositivos.

¿Llegará acaso el día en que cese nuestra búsqueda constante de una toma de corriente para alimentar la batería de un dispositivo desfalleciente? Es muy probable que no, pero ciertas innovaciones recientes permiten mitigar la fuga de energía de nuestros bolsos y bolsillos. Algunos ejemplos son las pantallas de LED orgánico que no requieren de retro iluminación y los procesadores multi núcleo, capaces de activar y desactivar sus núcleos cuando es necesario. La pantalla y el procesador son dos de los componentes del celular que más batería consumen, pero hay un tercero: la conexión de radio a la red.

Nuestros teléfonos móviles se comunican constantemente con la red celular e internet. Este diálogo permanente es el segundo mayor factor de consumo energético de los celulares. Sin embargo, están siendo desarrolladas nuevas tecnologías que ayudarán a limitar el impacto de la conexión de radio en las baterías de los dispositivos.

Rastreo envolvente

El gran consumo de energía de LTE se explica en parte por su alta razón de potencia pico-promedio. La forma de onda de LTE se asemeja a la música clásica: largos momentos de calma marcados de crescendos. Y al igual que la música clásica, LTE necesita de un amplificador de alta potencia que capture esos picos y valles, en caso contrario la señal se distorsiona.

Diagrama cortesía de Nujira

Los teléfonos celulares típicamente generan una amplia envolvente de potencia para cubrir los extremos de la forma de onda de LTE, pero por lo general la señal de LTE sólo necesita de una fracción de esa energía. Compañías como Nujira, Quantance y Qualcomm han desarrollado una tecnología llamada rastreo envolvente, que ajusta constantemente la energía amplificada del dispositivo a aquella que la señal LTE necesita en cada momento. El resultado es una conexión 4G mucho más eficiente en el plano energético, con ahorros de energía de hasta un 25%.

El rastreo envolvente está comenzando a ser incorporado en los smartphones más nuevos, como las últimas generaciones de teléfonos Samsung Galaxy, iPhone y Nexus. Si bien no se trata de una funcionalidad a la que los fabricantes de estos dispositivos dediquen demasiada publicidad (no es fácil explicar en qué consiste), el rastreo envolvente tendrá un gran impacto.

Small Cells

La conexión de radio consume batería principalmente cuando está transmitiendo, enviando sus señales a la antena. Es decir que cuanto más lejos uno se encuentre de la torre de celular, mayor será el esfuerzo que el teléfono realice para que su señal sea escuchada. Para crear una red de celular eficiente en energía, lo ideal sería que cada dispositivo se encuentre a unos pasos de distancia de una torre.

Esto no es realmente posible en un mundo de grandes celdas montadas en edificios y altos mástiles, pero los operadores están comenzando a construir un nuevo tipo de red más densa utilizando small cells. Las small cells actúan igual que las macro celdas — transmiten las mismas señales y soportan la misma capacidad —pero cubren áreas mucho más pequeñas. Clusters de small cells podrían aportar enormes cantidades de capacidad a las redes.

Las small cells tienen además una ventaja adicional: acortan las distancias que las señales necesitan atravesar. Si en cada manzana de la ciudad hubiera una small cell, nuestros teléfonos enviarían sus señales a unos cien metros de distancia en lugar de a una torre situada a un kilómetro.

Tendremos que esperar un buen tiempo para ver small cells distribuidas a lo largo y ancho de las ciudades. Por el momento, los operadores las están instalando sobre todo en sitios estratégicos para incrementar la capacidad de red en áreas de mucha circulación, como plazas y centros comerciales. Sin embargo, ya se han efectuado algunos despliegues a gran escala de esta tecnología. La compañía estadounidense Verizon, por ejemplo, está construyendo una red de 400 small cells en los corredores tecnológicos de San Francisco, donde la demanda de 4G es elevada. Al tiempo que el componente básico de las redes celulares disminuya en tamaño, aumentará la vida útil de las baterías.

Texto traducido por Johanna Basnak, OpenSignal. Puede leer la versión original en inglés aquí.