multitrayectoria

El multitrayecto ocurre cuando una señal de radio transmitida rebota en edificios, terreno, estructuras metálicas u otros obstáculos antes de llegar a la antena receptora. En lugar de una trayectoria directa y limpia, la señal llega por varias rutas diferentes, cada una en momentos ligeramente distintos y con amplitudes diferentes. Esta superposición de copias retardadas crea interferencia constructiva y destructiva en el receptor, lo que hace que la señal fluctúe en fuerza y calidad.

El retardo entre las copias de la señal que llegan más temprano y más tarde se denomina dispersión de retardo. En entornos urbanos, la dispersión de retardo puede oscilar entre microsegundos y decenas de microsegundos, dependiendo del tamaño del área y la densidad de los reflectores. Una señal que tarda 1 microsegundo más en llegar por una trayectoria reflejada llegará 300 metros más tarde en distancia física. Cuando múltiples versiones retardadas de la misma señal interfieren, pueden reforzarse mutuamente en ciertas frecuencias o cancelarse entre sí en otras, creando desvanecimientos profundos en la señal recibida en todo el espectro.

Impacto en los sistemas de comunicaciones

El desvanecimiento por multitrayecto es una fuente principal de degradación de la señal en sistemas de radio móvil, WiFi y celulares que operan en condiciones sin línea de visión. Un receptor sintonizado a una frecuencia donde dos copias multitrayecto llegan casi 180 grados desfasadas experimentará un desvanecimiento severo en esa frecuencia, mientras que las frecuencias adyacentes pueden recibir señales fuertes. Este desvanecimiento selectivo en frecuencia puede corromper los datos a menos que el sistema lo compense mediante ecualización, recepción por diversidad o técnicas de codificación. El desvanecimiento rápido ocurre cuando el receptor o el transmisor se mueven rápidamente, lo que hace que la configuración multitrayecto cambie más rápido de lo que el receptor puede rastrearla.

Los ingenieros combaten el multitrayecto mediante varios métodos prácticos. Las técnicas de diversidad utilizan múltiples antenas espaciadas para recibir patrones multitrayecto algo independientes, ya que es probable que al menos una antena tenga una señal fuerte en un instante dado. Los sistemas de espectro ensanchado de secuencia directa y multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) manejan el multitrayecto con más elegancia que los sistemas de banda estrecha porque su ancho de banda más amplio resuelve las reflexiones individuales en lugar de mezclarlas. En los sistemas inalámbricos interiores, la ubicación de la antena y las opciones de polarización se ajustan para evitar los peores nulos de multitrayecto en áreas de cobertura críticas.

El multitrayecto es inevitable en la radio móvil; ningún receptor puede distinguir si una señal reflejada es legítima o no deseada. Los sistemas modernos asumen que existirá el multitrayecto y diseñan sus formas de onda y receptores en consecuencia. La propagación en espacio libre, donde la línea de visión no está obstruida y las reflexiones son insignificantes, es la excepción en implementaciones reales. Comprender el entorno multitrayecto de un sitio específico mediante estudios o modelos de propagación es esencial para presupuestos de enlace confiables.