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Internet más rápido en la carretera
Investigadores de la Universidad de Rutgers Winlab y Laboratorios NEC han desarrollado un sistema que mejora el acceso a Internet en la carretera. El sistema, llamado R2D2, utiliza antenas especiales y software novedoso para permitir a los usuarios cargar grandes cantidades de información, como un video o una imagen, a través de Wi-Fi significativamente más rápido que otros sistemas diseñados para su uso en vehículos.
Transpórtame : El dispositivo de relé R2D2 puede mantener una conexión a Internet rápida y confiable a un dispositivo inalámbrico, como un teléfono celular o una computadora portátil, en un vehículo en movimiento.
Actualmente, un teléfono celular o una computadora que accede a Internet desde un vehículo en movimiento transmite a estaciones base únicas, aunque el vehículo puede moverse rápidamente dentro y fuera del alcance. Esto puede hacer que las conexiones a Internet sean irregulares, como sabe cualquiera que intente acceder a Wi-Fi en un autobús.
Los investigadores de Rutgers mejoraron tales conexiones combinando dos técnicas existentes: direccionalidad y diversidad. La direccionalidad implica enfocar toda la energía de radio de una antena en una dirección particular. Esto aumenta la calidad de la señal promedio, pero también puede hacer que el usuario pierda repentinamente su conexión a Internet cuando la torre base está fuera de alcance. El otro método, la diversidad, distribuye la señal de la antena por igual en todas las direcciones para abarcar tantas torres de base como sea posible. Esto minimiza la pérdida de señal y las fluctuaciones, pero debilita la señal. Si bien la mayoría de los sistemas utilizan uno de estos métodos, R2D2 aprovecha ambos.
Existe una paradoja inherente en el uso de la diversidad y la direccionalidad, dice Ratul Mahajan , un investigador de Microsoft que ayudó a desarrollar un sistema de Wi-Fi vehicular (llamado ViFi) que solo usa diversidad. R2D2 muestra que es mejor centrarse en el camino intermedio entre [estas dos técnicas]. Hicieron un buen trabajo al demostrar que esta es una forma de hacerlo que es práctica y aporta ganancias significativas.
Kishore Ramachandran , investigador de NEC Labs y autor principal del trabajo R2D2, lo presentará en la Conferencia de 2009 sobre sistemas, aplicaciones y servicios móviles en junio. Tienes que encontrar el punto óptimo entre estos dos extremos, dice. R2D2 calcula este equilibrio entre diversidad y direccionalidad, coordina entre varias estaciones base y mantiene una base de datos de optimización, todo lo cual acelera las transferencias de datos.
Lo bueno del esquema propuesto es que funciona bien con los estándares existentes de Wi-Fi y radio vehicular, dice Dipankar Raychaudhuri , investigador de Rutgers que no participó en el trabajo. El receptor de TR10 agrega que R2D2 podría ser realmente útil para servicios emergentes que involucran automóviles en carreteras.
Cuando un usuario quiere, por ejemplo, subir un video a YouTube, la información del teléfono o computadora portátil se transmite a la antena de R2D2, que se encuentra en la parte superior de un vehículo. R2D2 transmite esa información a un grupo de estaciones base Wi-Fi a través de la ruta inalámbrica más rápida. El sistema también calcula cuánto ensanchar o estrechar el haz de su antena (puede deformar la señal en varios lóbulos, si es necesario) para llegar a las estaciones base necesarias. Para mantener su alta calidad de señal, R2D2 cambia continuamente las estaciones base a medida que el vehículo se sale del alcance.
Patrones de haz : B1 muestra un haz direccional, en el que toda la energía se enfoca hacia una antena para obtener una señal rápida. B2 muestra un haz omnidireccional que abarca muchas estaciones para evitar conexiones caídas. B3 muestra el método de R2D2 de combinar las dos técnicas para obtener la mejor señal.
El software R2D2 adicional en las coordenadas de las estaciones base entre las estaciones seleccionadas. R2D2 designa una estación como el ancla, que enruta la información hacia y desde Internet. La estación base que recibe el paquete completo de información primero lo envía al ancla.
Los investigadores también crearon un programa de software que crea una base de datos a partir de las mejores rutas para usar en diferentes segmentos a lo largo de una carretera, basándose en el uso anterior. Esta base de datos, denominada Beam Manager, divide una carretera en segmentos y asigna grupos de estaciones base a los usuarios según su ubicación.
El grupo probó su sistema para ver cuántos datos podía transferir R2D2 de un relé a una estación base, en comparación con otros sistemas nuevos. Los investigadores hicieron esto configurando cuatro estaciones base Wi-Fi (usando controladores de dispositivos Linux) en un estacionamiento y a lo largo de una calle. Para comparar, también probaron un sistema llamado Mobisteer, que usa la direccionalidad para enfocar el haz de la antena, y ViFi de Microsoft, que usa diversidad para transmitir a varias antenas a la vez. Los investigadores encontraron que en aproximadamente 200 segundos, R2D2 cargó 216 megabytes de datos mientras se movía a una velocidad de 15 a 20 millas por hora. Eso es aproximadamente un 150 por ciento más que Mobisteer y aproximadamente un 40 por ciento más que ViFi.
Actualmente, la mayoría de los sistemas utilizan estaciones celulares para acceder a Internet en vehículos. Antes de que R2D2 y otros sistemas basados en Wi-Fi puedan ser realmente útiles, las ciudades y carreteras también necesitarán más infraestructura Wi-Fi.
Hannes Hartenstein , profesor de la Universidad de Karlsruhe, en Alemania, que ha demostrado que la diversidad mejora la comunicación de vehículo a vehículo, dice que los resultados de R2D2 parecen válidos. Agrega que el siguiente paso sería ver cómo funciona esto para descargar datos.