Mapas confiables para predecir coberturas que ayuden a conectar a los NO conectados

Andrés Navarro Cadavid
Andrés Navarro Cadavid
Docente Universidad ICESI, IEEE Communications Society

Mapas confiables para predecir coberturas que ayuden a conectar a los NO conectados

Introducción

De acuerdo a datos de la UNESCO y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), para finales de 2019 cerca del 49 por ciento de la población mundial (3700 millones de personas) carecía de acceso a Internet1. En algunas regiones estos números son peores, y en Colombia las cifras no son precisas por razones que no es pertinente discutir en este espacio. Las razones para esta desconexión mundial son diversas y no solamente son por motivos técnicos.

El asunto es que la falta de cobertura se da principalmente en zonas rurales remotas y poblaciones en zonas apartadas de la geografía. En un país con una geografía compleja, y zonas donde los medios de transporte son exclusivamente el aéreo o por via acuática como es Colombia, los retos de conectividad a Internet son grandes, pero a la vez son una forma de conectar al país con el resto del mundo a través de la tecnología.

En estos terrenos complejos, las tecnologías inalámbricas son el medio más sencillo para llegar a estas poblaciones dispersas, lo que implica el uso de herramientas de planificación de radio que permitan hacer cálculos confiables de coberturas o de radio enlaces.

Por qué se necesitan mapas confiables y precisos

Uno de los aspectos tal vez menos discutidos por los usuarios mayoritarios de cartografía digital es la resolución de los mapas. Para llegar del punto A al punto B usando un sistema de ayuda a la navegación como los que usamos en los dispositivos inteligentes (smartphones) no es tan importante si el mapa tiene 30 metros o 5 metros de resolución, siempre que la ruta esté correcta. Si el restaurante al que vamos está 20 metros antes o después, lo solucionamos buscando visualmente. Por supuesto que es ideal una buena resolución, y que nos diga dónde hay una calle en obras, pero nos es un requisito indispensable.

Por otra parte, en el cálculo de propagación radio para estimar coberturas, sí se requiere cierto grado de precisión. En zonas rurales la cartografía disponible suele ser de baja resolución (100 o 200 metros), lo que implica un margen de error importante a la hora de hacer una estimación, pues significa la diferencia entre dar o no conectividad en una vivienda o escuela rural.

Otro detalle a considerar, aparte de la resolución del mapa y la precisión en los datos de alturas, es la vegetación. En zonas selváticas como la costa pacífica de Colombia o la región amazónica tiene vegetación alta y espesa, con grandes zonas de agua (salada o dulce según el caso), que implica un reto a la hora de realizar cálculos de cobertura radio.

Contar con cartografía que incorpore información sobre la vegetación que incluya al menos ciertas características básicas, es una ayuda importante a la hora de calibrar y ajustar modelos.

En la siguiente figura se muestra un ejemplo de un cálculo de cobertura visualizado sobre un mapa de Google Earth, donde se puede ver alguna información de la vegetación, pero dicha información visual no está en la cartografía utilizada. Esta simulación se realizó para obtener idea del servicio de Internet mediante la tecnología de Espacios en Blanco de TV (TVWS) en el litoral pacífico. Uno de los mayores retos ha sido la información disponible en la cartografía, y la resolución utilizada hasta el momento. Al no contar con detalles de vegetación y otros parámetros, la precisión de los cálculos y por ende las predicciones de conectividad bajan. En el ejemplo citado, el colegio que se pretendía conectar, está localizado entre árboles y en una pequeña depresión del terreno, haciendo que la señal sea débil y por ende la conectividad no sea la mejor que se hubiera podido lograr.

Cobertura TVWS en la zona de Buenaventura

Ilustración 1 Cobertura TVWS en la zona de Buenaventura

(fuente: simulación propia)

Para cerrar, un comentario sobre datos atmosféricos

En resumen, el uso de cartografía de la resolución adecuada (10 a 30 metros) en zonas rurales, con suficientes detalles, puede ayudar a que los cálculos de ingeniería que se hagan para conectar estas zonas rurales, sean más confiables.

Finalmente, es necesario anotar que en ciertas bandas de frecuencia y a ciertas distancias, el comportamiento de la atmósfera afecta la propagación, por lo que es importante contar con datos de curvatura relativa de la tierra, nivel de pluviosidad con buena resolución, y adicionalmente, datos confiables de conductividad y permitividad del terreno en la cartografía.


Referencias

1 UIT, Measuring digital development. Facts and figures 2020 (Ginebra, 2020).