Segunda parte del artículo por qué el cable se está volviendo inalámbrico escrito por Charles Sturman, Senior Principal Product Strategy, u-blox y que, en este capítulo, nos habla de cómo está mejorando el ancho de banda inalámbrico.
A continuación, se presentan algunas de las técnicas que se han incorporado a la especificación LTE, desde la primera versión ratificada como 3GPP release 8 en diciembre de 2008, para mejorar sus capacidades:
MIMO ampliado
La primera especificación LTE respaldaba el uso de dos antenas en la estación base y otras dos en el terminal para doblar las ratios de datos. Este enfoque Multiple Input, Multiple Output (MIMO) ha sido ampliado a configuraciones 4×4 e, incluso, 8×8. Aunque una matriz de antena 8×8 puede ser poco práctica para un terminal portátil, podría ser perfectamente posible para un dispositivo de acceso inalámbrico fijo, como un gateway doméstico.
Beamforming
MIMO utiliza múltiples antenas a la hora de transmitir y recibir señales. Beamforming va un paso más allá al emplear un matriz de antenas (4, 8 o incluso más) y procesamiento de señal avanzado para dirigir un haz de energía RF hacia el terminal móvil. Esto supone que cada dispositivo puede recibir más cantidad de energía RF y, por lo tanto, una señal más clara con mayor ancho de banda. Esta estrategia también implica que múltiples haces se pueden encaminar a múltiples terminales en paralelo – una forma de multiplexación espacial que permite que la misma cantidad de espectro transporte más datos.
Agregación de portadora (carrier aggregation)
Otro modo de incrementar el ancho de banda es emplear más canales mediante la agregación de bandas RF. Si un operador móvil posee tres bandas de 10 MHz y una de 20 MHz, se pueden acumular en una banda de 50 MHz con cinco veces el ancho de una banda de 10 MHz. La primera especificación en soportar agregación de portadora (carrier aggregation) limitaba su uso a dos bandas. La más reciente, Release 13, permite la suma de cuatro bandas.
Multipunto coordinado
Una estrategia multipunto coordinada utiliza conexiones simultáneas desde múltiples estaciones base a un terminal móvil para ofrecer múltiples canales de datos. Los usuarios se benefician de un servicio más consistente al alejarse de su estación base “principal”, ya que las señales más fuertes de otras estaciones base la “sustituyen” en sus señales débiles.
La alternativa cableada
Las tecnologías de banda ancha fija no se han planteado mientras las implementaciones en la tecnología LTE siguen avanzando.
La comunicación mediante cable también ha evolucionado significativamente desde la primera llamada telefónica en 1876. Al principio, se usaba el estándar de línea de abonado digital (Digital Subscriber Line – DSL) para poder proporcionar conexiones de datos con bajo ancho de banda sobre cables de par trenzado, un enfoque posterior aportó mejoras con la introducción de versiones VDSL y ADSL. Las compañías de televisión por cable también desplegaron redes privadas de cables coaxiales sobre las que podían ofrecer sus servicios. Posteriormente, se convirtieron en las portadoras de los servicios de banda ancha por cable, implementados usando la Especificación de Interfaz para Servicios de Datos por Cable (Data Over Cable Service Interface Specification – DOCSIS) lanzada en 1997.
Al igual que LTE, el estándar DOCSIS ha sido revisado constantemente, con la introducción de mejoras en ratios de datos y señalización IP. La última versión, DOCSIS 3.1 lanzada en 2013, soporta ratios de datos Gbit/s utilizando técnicas como modulación profunda y múltiples subportadoras – enfoques similares a aquellos usados por LTE.
Sin embargo, el rendimiento de los sistemas de cable se puede degradar con bastante rapidez en función de la distancia a la sede central, por lo que los clientes situados “lejos” de este lugar pueden sufrir un servicio relativamente pobre.
Mejorando el ancho de banda inalámbrico: la llegada de la Fibra óptica
Los sistemas de distribución de fibra óptica no se ven afectados por este problema. El cable de fibra óptica se puede extender decenas de kilómetros antes de que la dispersión de la luz en la fibra altere el rendimiento. También proporciona anchos de banda muy elevados, en parte porque es compatible con una amplia variedad de esquemas de modulación y multiplexación. El mayor inconveniente de los sistemas de fibra reside en que son costosos de desplegar y mantener, ya que resulta difícil y consume mucho tiempo el llevar a cabo conexiones perfectas ópticamente (es decir, de baja pérdida) sobre el terreno.
Dado que suele costar demasiado construir esquemas fibre to the premises (FTTP) para su adopción masiva, varias estrategias híbridas han tratado de encontrar el balance entre las ventajas y los costes de las redes de fibra. Por ejemplo, el enfoque de “fibra al punto de distribución – fibre to the distribution point” despliega un cable de fibra óptica hasta un pequeño hub o armario de distribución en la calle, desde donde se realiza una conexión sobre las líneas telefónicas existentes al hogar de cada cliente, usando una técnica de señalización llamada G.fast.
Esta evolución de DSL cambia la distancia y puede actuar como una conexión de ancho de banda relativamente alto de hasta 1Gbit/s sobre 400 metros mejorando el ancho de banda inalámbrico.
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