| Artículos | 01 JUN 2007

Ultra Wide Band: La revolución inalámbrica

Tags: Histórico
Juan Blázquez.

La reciente publicación de las especificaciones que regula un nuevo estándar wireles, Ultra Wide Band, abre nuevas espectativas que pueden revolucionar las conexiones inalámbricas actuales.

Los avances en las conexiones informáticas sin hilos ha conseguido el suficiente grado de madurez para ser empleadas con buenos resultados de rendimiento y confiabilidad, con unos niveles adecuados de seguridad. Sin embargo, las posibilidades de estos enlaces quedan limitados por el ancho de banda que son capaces proporcionar, lo que impide que resulte un medio factible para servicios que manejan datos complejos. Vídeo, voz y, en general ,el resto de aplicaciones sensibles a la calidad y capacidad del medio quedan supeditados al cable.

Las ventajas de todo tipo que representan las conexiones sin hilos se desvanecen para estos casos, y la aplicación efectiva de este tipo de tecnología queda circunscrita a soluciones muy concretas, en las que el cable no es una buena opción, como en la informática empresarial, un sector más exigente en cuanto a medios. En el ámbito doméstico, por el contra, debido a las características de despliegue y uso, las redes inalámbricas tienen una mayor aceptación, aunque no está exenta de algunos inconvenientes.


Tanto la industria como usuarios domésticos y profesionales son conscientes de las limitaciones que arrastra la tecnología inalámbrica desde su aparición. Mientras los usuarios reclaman mejoras para este tipo de conexiones, la industria trabaja desde hace tiempo a marchas forzadas en dar respuesta a estas evidentes necesidades. El resultado es la mejora continua en prestaciones de los dispositivos wireless actualmente en uso y la búsqueda de alternativas que posibiliten un mejor aprovechamiento de estas comunicaciones. El pasado mes de mayo, la organización IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, o Instituto de Ingeniería electrónica y eléctrica), anunció la disponibilidad de las especificaciones para conexiones inalámbricas Ultra Wide Band (UWB, o Banda Ultra Ancha), que se enmarca dentro de estos esfuerzos de la industria por ofrecer soluciones. Estas especificaciones generan unas excelentes expectativas para el mundo inalámbrico que seguramente cambien la forma de plantear su uso, su despliegue y evolución futura.

Funcionamiento de UWB
La tecnología Ultra Wide Band, mejor conocida por su acrónimo en inglés UWB y también como Pulso Digital Inalámbrico, no ha irrumpido en las conexiones de ordenador de forma espontánea. Es una tecnología cuyos inicios datan del siglo pasado, en la década de los 60, en el ámbito militar, y su traspaso a la esfera civil ha estado bastante limitada hasta ahora, siendo el campo de la aeronáutica donde mayor aplicación ha tenido, principalmente en la fabricación de radares. Esta aplicación limitada para los usos civiles ha sido, en cierto modo, una de las razones del retraso de su comercialización en otras áreas.

Su empleo masivo se consideraba una amenaza para las comunicaciones aeronáuticas y de emergencia por las interferencias que podrían provocar la proliferación indiscriminada de dispositivos que utilizaran esta tecnología de conexionado. Aunque la verdadera causa de su desarrollo tardío hay que buscarla más en la apuesta y consolidación de los fabricantes por otras tecnologías inalámbricas más viables tecnológicamente, que planteaban unas expectativas de suficiencia adecuadas para atender las necesidades de conectividad que se preveían en su momento, como Bluetooth. No obstante, estas previsiones se han visto pronto desbordadas por las exigencias de usuarios domésticos y profesionales, cuyas necesidades de conexión que nunca son suficientes.


La base de funcionamiento de UWB puede asimilarse a Bluetooth, aunque con sustanciales diferencias. Ultra Wide Band difunde secuencias de pulsos de muy corta duración y de baja potencia que se sitúan de forma muy precisa en el tiempo (del orden de nanosegundos), de forma que la modulación de la información a transmitir se consigue variando la posición de las pulsaciones utilizando códigos PN, técnicas de espectro ensanchado. Es decir, el emisor opera traduciendo los datos a transmitir y enviando miles de pulsos a través de ese espectro de frecuencia amplio, varios GHz, para que lleguen al receptor, que se encarga de traducirlos a datos a través de la detección de una secuencia de pulsos predeterminada con el emisor. Ambos, emisor y receptor, deben estar perfectamente coordinados para enviar y recibir estos pulsos que por su duración llegan a ser millones por segundo. Estos pulsos no necesitan de una señal portadora como medio de comunicación.

La generación de pulsos utiliza un espectro de frecuencias superior al asignado a su más directa referencia, Bluetooth. Mientras que este tipo de enlaces utilizan una única frecuencia que gira en torno a los 2,4 GHz, Ultra Wide Band capta las frecuencias que van desde los 3,1GHz y 10,6 GHz. El aprovechamiento de este rango de frecuencias amplio permite que el límite teórico del ancho de banda para la transmisión se sitúe en los 480 Mbps. Sorprendente para una conexión inalámbrica. Este caudal es consecuencia directa de la ocupación combinada del amplio espectro de frecuencias que se utiliza, 7 GHz, mediante técnicas de modulación, en donde destaca la Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal, OFDM.


Como la emisión de la secuencia de pulsos se realiza a muy baja potencia con una fugaz duración para cada uno de ellos, otra ventaja añadida, inherente a estas transmisiones, es su resistencia a las interferencias procedentes de otras emisiones radioeléctricas que puedan estar en el mismo espacio. Además, por la misma razón, estos pulsos pueden traspasar obstáculos que se encuentren en su trayectoria. Se trata de una señal que, por sus características de emisión, es más difícil de interferir y tiene mayor capacidad de penetración en el medio.


Respecto a su alcance, el espacio teórico que pueden cubrir las conexiones UWB no tienen nada que envidiar a las tecnologías wireless actuales. Pueden llegar a cubrir varios kilómetros. Sin embargo, el estándar limita su radio de cobertura teórico sólo a varias decenas de metros de alcance en la práctica, con el fin de evitar posibles interferencias con otras señales similares de servicios prioritarios en los que resulta inaceptable la contaminación o interceptación de sus transmisiones, como es el tráfico aéreo, infraestructuras de energía nuclear y otras. Una limitación que fija estrictamente el rango de aplicaciones que puede tener esta tecnología wireless, y establece sin ambages las soluciones de conectividad que puede aportar.


Esta restricción de cobertura espacial hace que UWB sólo pueda plantearse como una solución de conectividad wireless para espacios reducidos, y su aparición debe observarse como la evolución y sustituto de las tecnologías inalámbricas también de corto alcance, como sucede con Bluetooth, la referencia comparativa más cercana. En la pr&a

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