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Un gran avance en el ancho de banda
Los investigadores académicos han mejorado el ancho de banda inalámbrico en un orden de magnitud, no agregando estaciones base, aprovechando más espectro o aumentando la potencia del transmisor, sino usando álgebra para eliminar la tarea de reenvío de paquetes de datos que obstruyen la red.
Al proporcionar nuevas formas para que los dispositivos móviles resuelvan los datos faltantes, la tecnología no solo elimina este proceso derrochador, sino que también puede tejer sin problemas flujos de datos de Wi-Fi y LTE, un salto adelante con respecto a otros enfoques que alternan entre sí. Cualquier red IP se beneficiará de esta tecnología, dice Sheau Ng, vicepresidente de investigación y desarrollo de NBC Universal.
Varias empresas han obtenido la licencia de la tecnología subyacente en los últimos meses, pero los detalles están sujetos a acuerdos de no divulgación, dice Muriel Medard, profesora del Laboratorio de Investigación de Electrónica del MIT y líder en el esfuerzo. Los elementos de la tecnología fueron desarrollados por investigadores del MIT, la Universidad de Porto en Portugal, la Universidad de Harvard, Caltech y la Universidad Técnica de Munich. La licencia se realiza a través de una startup de MIT / Caltech llamada Tecnologías Code-On .
El problema subyacente es enorme y está creciendo: en un día típico en Boston, por ejemplo, el 3 por ciento de los paquetes se descartan debido a interferencias o congestión. Los paquetes descartados provocan retrasos en sí mismos y luego generan un nuevo tráfico de red de ida y vuelta para reemplazar esos paquetes, agravando el problema original.
Los beneficios prácticos de la tecnología, conocida como TCP codificado, se vieron en una prueba reciente en un tren Acela de Nueva York a Boston, conocido por su mala conectividad. Al aumentar su ancho de banda disponible, la cantidad de datos que se pueden transmitir en un período de tiempo determinado, Medard y los estudiantes pudieron ver videos de YouTube sin interrupciones mientras otros pasajeros luchaban por conectarse. Nos preguntaban '¿Cómo hiciste eso?' Y les dijimos '¡Somos ingenieros!', Bromea.
Los estudios de laboratorio más rigurosos han demostrado grandes beneficios. Al probar el sistema en redes Wi-Fi en el MIT, donde normalmente se pierde el 2 por ciento de los paquetes, el grupo de Medard descubrió que un ancho de banda normal de un megabit por segundo se incrementó a 16 megabits por segundo. En una circunstancia en la que las pérdidas eran del 5 por ciento, lo que es común en un tren en movimiento rápido, el método aumentó el ancho de banda de 0,5 megabits por segundo a 13,5 megabits por segundo. En una situación sin pérdidas, hubo poco o ningún beneficio, pero los escenarios inalámbricos sin pérdidas son raros.
El trabajo de Medard es un avance importante que promete mejorar significativamente el ancho de banda y la calidad de la experiencia para los usuarios de datos móviles que experimentan una cobertura de señal deficiente, dice Dipankar Ray Raychaudhuri, director o el Winlab en la Universidad de Rutgers (consulte Pervasive Wireless). Espera que la tecnología se despliegue ampliamente en dos o tres años.
Mientras tanto, para probar la tecnología, el grupo de Medard configuró servidores proxy en la nube de Amazon. El tráfico IP se envió a Amazon, se codificó y luego se descodificó como una aplicación en los teléfonos. El beneficio podría ser incluso mejor si la tecnología se integrara directamente en transmisores y enrutadores, dice. También podría usarse para fusionar el tráfico que llega a través de redes Wi-Fi y de telefonía celular en lugar de obligar a los dispositivos a cambiar entre las dos frecuencias.
La tecnología transforma la forma en que se envían los paquetes de datos. En lugar de enviar paquetes, envía ecuaciones algebraicas que describen series de paquetes. Entonces, si un paquete se pierde, en lugar de pedirle a la red que lo reenvíe, el dispositivo receptor puede resolver el problema por sí mismo. Dado que las ecuaciones involucradas son simples y lineales, la carga de procesamiento en un teléfono, enrutador o estación base es insignificante, dice Medard.
Queda por ver si las ganancias observadas en el laboratorio se pueden lograr en una implementación a gran escala, pero el hecho de que las mejoras fueran tan grandes sugiere un gran avance, dice Ng, el ejecutivo de NBC, que no participó en la investigación. En el laboratorio, si solo encuentra un pequeño margen de mejora, los ingenieros se mostrarán escépticos. Mirando lo que han hecho en el laboratorio, ciertamente es una mejora de orden de magnitud, y eso ciertamente es muy alentador, dice Ng.
Si la tecnología funciona en implementaciones a gran escala como se esperaba, podría ayudar a prevenir una crisis del espectro. Cisco Systems dice que para 2016, el tráfico de datos móviles se multiplicará por 18, y Bell Labs va más allá, pronosticando un crecimiento en un factor de 25. La Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. Ha dicho que el espectro de frecuencias inalámbricas disponibles podría agotarse en un par de años.
Medard no llega a decir que la tecnología evitará una reducción del espectro, pero señala que el sistema actual es tremendamente ineficiente. Ciertamente, existen deficiencias muy graves que deben remediarse antes de considerar adquirir más recursos, dice.
Ella dice que cuando su grupo se conectó en Acela, el video de YouTube que vieron era de estudiantes universitarios jugando una versión del mundo real del videojuego Angry Birds. La calidad del video fue buena. La calidad del contenido, no la hemos resuelto, dice Medard.