ENTORNO TECNOLOGICO

UWB, conexión inalámbrica veloz

CUAUHTEMOC VALDIOSERA R.

La transición hacia la banda ultra ancha (UWB, por sus siglas en inglés) en todo tipo de aplicaciones en el hogar y la oficina anuncia el fin de la era alámbrica.

En el hogar digitalizado de un futuro muy próximo, la gente compartirá fotografías, música, video, datos y voz entre los aparatos electrónicos, PC y dispositivos móviles conectados en red en toda la casa y aun de manera remota. Por ejemplo, los usuarios podrán enviar, sin utilizar cables, secuencias de contenido de video de su PC o aparato electrónico doméstico -como una videocámara, reproductor de dvd o grabadora de video personal- a una pantalla plana de HDTV (televisión de alta definición).

Un candidato principal para hacer realidad esta posibilidad es la UWB, tecnología inalámbrica diseñada para las redes de área personales de corto alcance. Este año la UWB realizará la transición de los laboratorios a la estandarización, paso importante hacia el desarrollo de productos del mundo real.

Los recientes logros del sector en el campo de la UWB van desde los investigadores que presentan demostraciones para probar el concepto hasta la formación de grupos de trabajo en el sector que definirán la capa física de la UWB, así como las aplicaciones que funcionarán sobre la plataforma de radio. En Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones ha emitido un mandato para que la transmisión de radio de UWB pueda operar de manera legal en la gama de 3.1 a 10.6 GHz. Los organismos reguladores japoneses han emitido la primera licencia experimental de UQWB, que permite la operación de un transmisor de banda ultra ancha en Japón.

¿Por qué muchos consideran que la UWB es tan importante para el área de los inalámbricos? Por una razón: permite un gran flujo de datos con poco consumo de energía para distancias de menos de 10 metros, lo que se aplica muy bien a las necesidades del hogar con tecnología digital. La velocidad de datos más rápida de la UWB, demostrada públicamente, es ahora la impresionante marca de 252 megabits por segundo (mbps) y se espera demostrar una velocidad de 480 mbps en un futuro no muy lejano.

Este concepto tiene muchas posibles aplicaciones, pues crea las primeras interconexiones inalámbricas de alta velocidad. La tecnología UWB ofrece una combinación de buen funcionamiento y facilidad de uso que no tiene comparación con otras opciones de interconexión disponibles actualmente.

Actualmente, el USB con cables tiene una participación significativa en un segmento de mercado como la interconexión con cables preferida para la plataforma de PC. Pero la necesidad de los cables conlleva en sí retos de capacidad y facilidades de uso para los usuarios. Al desligar los dispositivos periféricos de la PC, sin dejar de proporcionar el buen funcionamiento que los usuarios esperan hoy de las conexiones USB con cables, el USB inalámbrico en banda ultra ancha promete ganar un volumen significativo en el segmento de mercado de las interconexiones de periféricos para PC.

Los usuarios, cansados de lidiar con una maraña de cables conectados a sus PC, pronto tendrán una nueva opción, ya que para la segunda mitad de este año se espera que lleguen al mercado los primeros periféricos que incorporen la nueva tecnología USB inalámbrica. De esa forma podrán conectar todo tipo de dispositivos, como impresoras, cámaras digitales y discos externos, sin necesidad de utilizar ningún tipo de cableado.

La nueva tecnología USB inalámbrica permitirá la misma velocidad de transferencia de datos que el actual sistema USB 2.0, es decir, 480 megabits por segundo. Las nuevas conexiones USB utilizan una tecnología de transmisión inalámbrica denominada UWB, o también wireless serial bus (WSB). La estandarización del nuevo sistema estará regulada por el grupo de estándares USB, que aprobó la Wireless Association Specification, que asegura que sólo se produzcan conexiones autorizadas entre la PC y los dispositivos. Esta especificación regula la manera en que la tecnología USB inalámbrica conecta hasta 127 dispositivos simultáneos.

Bluetooth SIG ha optado por usar la versión multibanda OFDM de UWB, que aumentará 100 veces la velocidad de la próxima generación del estándar Bluetooth. Con ello, la velocidad de transferencia de datos de esta plataforma inalámbrica superará los 100 megabits. La próxima generación de Bluetooth será lanzada en 2008 y podrá ser usada para transmisión y visualización en tiempo real de video y audio. Con ello se dará cumplimiento a las futuras necesidades de sincronización y transmisión de grandes volúmenes de datos a altas velocidades. Al mismo tiempo hará posible la visualización de video y audio de alta calidad en unidades portátiles, como proyectores multimedia y televisores.

Aunque la capacidad será fuertemente incrementada, la tecnología continuará usando poca corriente eléctrica. Esto permitirá continuar usándola en teléfonos móviles y unidades de manos libres. La velocidad del nuevo estándar también podrá competir con WiFi, aunque su alcance será mucho menor. Esto la descarta como alternativa a WiFi.

Durante el tercer trimestre de 2007 se presentarán prototipos de la nueva tecnología, en tanto que las primeras unidades comerciales con la nueva versión de Bluetooth estarán a la venta a comienzos de 2008.

Por ejemplo, una aplicación para la UWB sería acercar un dispositivo móvil, como un reproductor portátil de medios, a una fuente de contenido, como es una PC, una PC portátil o una unidad de disco duro externa. Una vez que se establece la autenticación y la autorización, el dispositivo y la PC podrán realizar la transferencia de datos en masa de los archivos de video hacia el reproductor multimedia personal (PMP).

En el sector de aparatos electrónicos domésticos, hay demanda de conexión inalámbrica de varios dispositivos, como los dvd, televisores de alta definición, decodificadores digitales (set top box), grabadoras personales de video, estéreos, videocámaras, cámaras digitales y otros dispositivos electrónicos que se ocupan en el hogar. La facilidad de uso y el correcto funcionamiento en la transferencia de datos de los inalámbricos es un factor clave para la adopción de esta tecnología en esta categoría.

Por ejemplo, la conectividad inalámbrica resultaría ideal para una pantalla de plasma instalada en la pared en la que, por razones de estética, los usuarios preferirían no tener a la vista ningún cable desde un decodificador digital o PC de entretenimiento. Una variación en este modelo de uso sería la posibilidad de enviar secuencias de contenido a varios dispositivos al mismo tiempo. Esto habilitaría la funcionalidad de imagen dentro de la imagen (picture-in-picture) o la presentación del mismo contenido, o distinto, en varios dispositivos con pantalla. Un transmisor tradicional de UWB funciona enviando miles de millones de pulsos a través de un espectro muy amplio de frecuencia con varios GHz de ancho de banda. El receptor correspondiente traduce entonces los pulsos en datos mediante la detección de una secuencia de pulsos familiar que le envía el transmisor. De manera específica, la UWB se define como toda tecnología de radio que tenga un espectro que ocupe un ancho de banda mayor a 20 por ciento de la frecuencia central, o bien un ancho de banda de al menos 500 MHz.

Los sistemas modernos de UWB utilizan otras técnicas de modulación, como la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), para ocupar estos anchos de banda extremadamente amplios. Además, el uso de varias bandas en combinación con la modulación OFDM puede proporcionar ventajas significativas a los sistemas tradicionales de UWB. El enfoque de OFDM de bandas múltiples permite la coexistencia satisfactoria con los sistemas de banda angosta, como las redes que siguen la norma 802.11, y la adaptación a distintos entornos de reglamentación, así como a la posibilidad de mejoras futuras.

Las necesidades del hogar digitalizado incluyen la transferencia de datos a alta velocidad para contenido de multimedia, la conectividad de corto alcance para realizar transferencias a otros dispositivos, el bajo consumo de energía debido a una capacidad limitada de la batería, y la poca complejidad y bajo costo debidos a las presiones de precio del mercado y a las alternativas de conectividad con cables. La transferencia de video de una videocámara a una PC de entretenimiento es un ejemplo.

Otro modelo es la posibilidad de ver fotografías de una cámara fotográfica digital del usuario en una pantalla más grande. La eliminación de todos los cables de la impresora, el escáner, los dispositivos de almacenamiento masivo y las cámaras de video ubicados en la oficina residencial representa otro posible modelo.

La conectividad inalámbrica de los aparatos electrónicos domésticos está íntimamente relacionada. Los dispositivos electrónicos portátiles de sonido y video, como las videocámaras dvd, las cámaras digitales, los reproductores portátiles de MP3, las pantallas de televisión de alta definición, las videograbadoras personales, el equipo informático de entretenimiento y los nuevos reproductores de video personales, son candidatos probables para el principal mercado inicial de UWB.

Pero hay aplicaciones más amplias para la UWB. El concepto de un sistema de radio de banda ultra ancha se extiende a muchas aplicaciones y sectores distintos y se ha acuñado el término "plataforma común de radio de UWB". Esta tecnología, junto con la capa de convergencia, representa el mecanismo de transporte subyacente para distintas aplicaciones, algunas de las cuales actualmente sólo las hay con cables. Las más notorias que podrían operar sobre la plataforma común de UWB serían el bus serie universal inalámbrico (WUSB), IEEE 1394, la siguiente generación de Bluetooth y el plug and play universal (UPnP).

Como parte de su esfuerzo para desarrollar tecnologías y estándares industriales para ayudar a crear una experiencia de hogar y de oficina digital más avanzada para los usuarios, los ingenieros de Intel están trabajando con una amplia variedad de industrias de PC, aparatos electrónicos y comunicaciones celulares para desarrollar una plataforma de radio UWB estándar. La plataforma está compuesta por dos "capas" centrales: la capa de radio UWB y la capa de convergencia funcionan como el mecanismo de transporte subyacente para distintas aplicaciones que operarían sobre la única radio, como el bus serial univeral (USB) inalámbrico, IEEE 1394, la próxima generación de Bluetooth y universal plug and play.

Investigadores e ingenieros están trabajando para implantar la tecnología UWB próximamente. Con la estandarización de una plataforma común de desarrollo de la banda ultra ancha, los fabricantes de dispositivos en el sector informático, los dispositivos móviles y los aparatos electrónicos domésticos tendrán la oportunidad de elegir la UWB como capa física. Al hacer esto, estos dispositivos podrán beneficiarse del bajo consumo de energía y del gran ancho de banda que ofrece esta tecnología.

Los investigadores están trabajando en una variedad de tecnologías de UWB, incluso en una plataforma para los esfuerzos de desarrollo de la próxima generación.