Pérdida de trayecto: conjunto de datos de mediciones de campo a 3,5 GHz para la quinta generación de comunicaciones inalámbricas en entornos interiores

Por qué tu señal de teléfono se debilita en interiores

Cada vez que pierdes barras en tu teléfono en un pasillo, aula o biblioteca, te topas con un problema silencioso pero crucial: las señales de radio se atenúan al propagarse. Este debilitamiento, llamado pérdida de señal, determina la velocidad y la fiabilidad de tu conexión inalámbrica. A medida que hogares, oficinas y campus se llenan de dispositivos 5G y aparatos conectados, los ingenieros necesitan cifras sólidas sobre cómo afectan las paredes, puertas y la distribución de las estancias a la intensidad de la señal. Este artículo ofrece precisamente eso: datos medidos con cuidado que muestran cómo se comporta una señal relevante para 5G dentro de edificios reales.

Medir la intensidad de la señal en edificios reales

Los autores se centraron en una frecuencia de 3,5 gigahercios, uno de los «puntos óptimos» principales para redes 5G en interiores porque equilibra velocidad y cobertura. En lugar de trabajar solo con simulaciones por ordenador o pequeños experimentos, llevaron a cabo amplias campañas de medición en tres entornos interiores cotidianos en un centro de investigación de la Ciudad de México: un largo pasillo lleno de oficinas y laboratorios, un edificio estudiantil compacto con salas de estudio y una planta moderna de biblioteca repleta de estanterías y zonas de lectura. Los tres lugares incluyen obstáculos habituales como muros de ladrillo, paneles de vidrio, tabiques de yeso, puertas de madera, columnas metálicas e incluso un hueco de ascensor.

En cada edificio, el equipo colocó un transmisor que emitía continuamente una señal a 3,5 GHz con un nivel de potencia fijo. Luego recorrieron con un receptor una malla cuidadosamente diseñada de puntos en el suelo, separados aproximadamente un metro entre sí. En cada punto emplearon instrumentos de precisión y antenas emparejadas para registrar la intensidad de la señal. Repetrieron esto de dos maneras: una con las antenas del transmisor y del receptor a la misma altura y otra con alturas distintas, para imitar diversas instalaciones prácticas como puntos de acceso en techo y dispositivos portátiles.

Convertir lecturas en bruto en datos útiles

Cada punto de la malla fue descrito por completo: su distancia al transmisor, cuántas paredes de ladrillo, vidrio, madera o yeso había directamente en la trayectoria, si había columnas o el hueco del ascensor en el camino y el nivel de señal medido. Cuando era imposible tomar una lectura—por ejemplo, porque una estantería o mobiliario pesado ocupaba el punto exacto—el equipo marcó esos casos y luego los eliminó. Después de promediar múltiples muestras rápidas en cada punto para reducir fluctuaciones aleatorias, convirtieron la potencia recibida en «pérdida de trayecto», la cantidad total de reducción de señal entre transmisor y receptor. Esto generó seis conjuntos de datos completos de intensidad de señal y seis conjuntos correspondientes de pérdida de trayecto, cubriendo los tres edificios y las dos configuraciones de antena.

Comprobar la calidad de los datos

Puesto que estas mediciones están pensadas para ser reutilizadas por otros investigadores e ingenieros, los autores dedicaron un esfuerzo considerable a comprobar la calidad de los datos. Verificaron que las distancias y el recuento de obstáculos tuvieran sentido físico, eliminaron entradas imposibles o faltantes y se aseguraron de que no hubiera registros duplicados. Para ver cómo se relacionaban los distintos factores, emplearon una técnica estadística llamada correlación de Spearman, que puede detectar relaciones tanto lineales como no lineales suaves. Como era de esperar, la pérdida de señal aumentó con la distancia y el número adicional de paredes de distintos materiales tendió a empeorarla. Los gráficos también mostraron una dispersión saludable de valores en lugar de patrones artificiales, lo que sugiere que las mediciones capturan la rica variedad de condiciones reales en interiores.

Qué pueden hacer otros con estas mediciones

Los conjuntos de datos finales se comparten abiertamente como archivos de formato tipo hoja de cálculo, cada fila describiendo un punto de medición y cada columna dando una característica como distancia, número de paredes de cada tipo y el nivel de señal o pérdida resultante. Con esta información, los planificadores de red pueden probar y afinar fórmulas que predicen la cobertura dentro de edificios, comparar el comportamiento a 3,5 GHz con otras frecuencias o diseñar una colocación más inteligente de estaciones base y routers. Los científicos de datos también pueden aplicar métodos de aprendizaje automático para construir nuevas herramientas de predicción sin tener que realizar sus propias costosas campañas de campo.

Cómo mejora esto tus futuras conexiones

En términos cotidianos, este trabajo pretende asegurarse de que tu teléfono, portátil o sensor inteligente mantenga una conexión sólida incluso cuando te encuentres en el interior de un edificio. Al mapear cómo se atenúa una señal de 3,5 GHz al atravesar distintos diseños de habitaciones y materiales, los autores proporcionan un «conjunto de verdad» sobre el que otros pueden construir. Sus mediciones confirman que la pérdida de señal crece de forma sostenida con la distancia y con cada pared u obstáculo adicional, pero ahora esos efectos están cuantificados en detalle para entornos interiores realistas. A medida que los ingenieros utilicen estos conjuntos de datos públicos para ajustar sus modelos y diseños, el resultado debería ser un servicio 5G más fiable en interiores hoy y una mejor planificación para futuras redes 6G y el creciente Internet de las Cosas.

Cita: Perdomo-Reyes, P., Galvan-Tejada, G.M. & Meneses-Viveros, A. Path Loss Dataset from Field Measurements at 3.5 GHz for the Fifth Generation of Wireless Communications in Indoor Environments. Sci Data 13, 521 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06650-4

Palabras clave: cobertura 5G en interiores, pérdida de trayecto inalámbrica, mediciones a 3,5 GHz, datos de propagación radioeléctrica, redes inalámbricas en interiores