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Tercer Milenio

Ecosistema wifi, tan popular como saturado

Tanto nos hemos acostumbrado a vivir conectados que hemos convertido nuestro wifi en producto de primera necesidad. Pero el riesgo de saturación es alto y si no encontramos fórmulas de cooperación más inteligente entre los puntos de acceso a internet que comparten zona, esta ubicua y popular tecnología podría morir de éxito. El proyecto Wi-5 trabaja para que pillar wifi no sea el Salvaje Oeste.

Supernodo comunitario en una azotea. DAVID RUBERT
Supernodo comunitario en una azotea. DAVID RUBERT

¿Qué le pasa a mi señal? Tras una jornada de trabajo, Gregorio ha encontrado un momento de tranquilidad para sentarse en el sillón de casa y coger la tablet. Quiere ver algunas noticias, subir alguna foto a su cuenta de Facebook y mandar mensajes a algunos amigos.

Cuando enciende el aparato, empiezan a suceder muchas cosas sin que él se dé cuenta: en primer lugar, la tablet escanea para buscar su punto de acceso (o router) wifi, que está en la habitación de al lado. Se asocia a él, y se conecta a internet. Gregorio mira los titulares de dos o tres periódicos. En la esquina ve que tiene un nuevo mensaje. Lo abre. Es del foro futbolero, y tiene un vídeo de un gol del Betis supuestamente increíble. Lo abre, pero ahí empiezan los problemas: la descarga va lenta. Se queda esperando a que la barra horizontal avance, pero no hay manera. Decide dejar el vídeo para otro rato.

Ve que su amigo Félix está en Estados Unidos. Parece que está conectado a Skype, así que puede intentar hablar con él. La llamada comienza bien, pero a los 10 segundos se empieza a oír mal, y no hay manera de entenderse. Habrá que dejar la conversación para otro rato. ¡Qué raro! Ayer esto iba bien.

Lo que Gregorio no sabe es que su vecino del tercero C acaba de comprarse un nuevo punto de acceso wifi, que se encuentra detrás de la pared, a solo 3 metros de su tablet. Y desgraciadamente ese punto de acceso se ha situado en el mismo canal inalámbrico que está usando Gregorio. La interferencia entre los dos hace que se pierdan muchos paquetes de información, y la conexión resulta realmente lenta.

Convivencia entre vecinos

Únicamente algunos usuarios avanzados se aventuran a configurar los parámetros de su router wifi y lo sitúan en el canal menos saturado. Pero el resto simplemente ‘confía’ en que su wifi funcione bien, y algunos lo consideran como algo misterioso o mágico.

Ecosistema wifi, tan popular como saturado

Aunque wifi tiene once canales diferentes, suele haber muchos puntos de acceso que utilizan los mismos. El problema se acentúa en zonas urbanas y en bloques de pisos, como el que vemos en esta gráfica. WIFI ANALYZER

La raíz del problema está en que los once canales wifi están realmente saturados. El problema se acentúa en zonas urbanas y en bloques de pisos, donde la interferencia viene también de los vecinos de los pisos de arriba y de abajo.

Por eso, si mi router envía información a mi tablet, y el de mi vecino hace lo propio en ese mismo instante, ninguna de las dos comunicaciones llegará, y deberán volver a transmitirse. El resultado final es que se reduce el ancho de banda para ambos.

Hiperconectados

Cada vez le pedimos más a la tecnología, que ha cambiado la manera en que vivimos y nos comunicamos. Cada minuto se suben a Youtube 300 horas de vídeo. Cada segundo se envían 6.000 tuits y 2,4 millones de emails. Cada día se envían 42.000 millones de mensajes de Whatsapp. Ya no nos contentamos con hablar por teléfono de vez en cuando: queremos saber lo que pasa, contar nuestra vida y compartirla con nuestros amigos casi en directo.

Por eso todos buscamos conexión permanente, y wifi tiene muchas ventajas. La principal es que las operadoras no ponen límite a la cantidad de información que podemos enviar y recibir. Y cuando estamos en el extranjero lo buscamos desesperadamente. Nos pasamos el día a la búsqueda del cartel ‘free wifi’, para poder mandar nuestra foto delante de la torre Eiffel. También queremos leer el último mensaje, aunque sabemos que casi siempre será muy poco importante o incluso estúpido.

Wifi se creó como una tecnología para dar cobertura a redes privadas, en unas bandas de frecuencia sin licencia, que no se consideran buenas porque tienen muy poco alcance (100 metros como máximo). Al contrario de lo que ocurre con la radio, la televisión o la telefonía móvil, no se necesita ningún permiso para emitir en esas bandas. Por eso todos podemos comprar un punto de acceso y ponerlo en nuestra casa. Esto es positivo en principio, pero puede llevar a la saturación de estas frecuencias. De hecho, su gran popularidad podría hacer morir de éxito a wifi.

Proyecto Wi-5

¿Tienen solución estos problemas? Desde el I3A de la Universidad de Zaragoza se está trabajando en el proyecto Wi-5 (What to do With the Wifi Wild West), en colaboración con otros cuatro socios: TNO (Holanda), Airties (Turquía), Primetel (Chipre) y Liverpool John Moores University (Reino Unido).

El objetivo es explorar formas de cooperación más inteligente entre los puntos de acceso wifi que están en la misma zona. Para ello se están estudiando nuevas formas de coordinación entre diferentes operadores, y se están proponiendo diferentes mecanismos para hacerlo posible. Un ejemplo es la coordinación entre los puntos de acceso, para buscar una asignación de canales que reduzca al máximo la interferencia con mis vecinos.

Uno de los retos es el ‘traspaso’ entre puntos de acceso: si tengo dos puntos de acceso en casa, y me muevo de la sala de estar al dormitorio, quiero que mi llamada de Skype no se interrumpa.

Lo habitual es que el traspaso requiera una reasociación con el nuevo punto de acceso, lo que significa que durante 1 o 2 segundos el wifi está desconectado. Sin embargo, la tecnología desarrollada dentro del proyecto Wi-5 consigue un cambio entre dos puntos de acceso ‘transparente’ para el usuario, pues tarda entre 30 y 100 milésimas de segundo.

Pero wifi no solo sirve para conectar a las personas. Cada vez hay más objetos que se conectan a internet sin la intervención de nadie: es lo que se denomina el Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT). Pensemos por ejemplo en los electrodomésticos, en sensores de contaminación en las ciudades o en sensores del nivel de agua para agricultura. Aunque hay protocolos inalámbricos especialmente diseñados para estas comunicaciones, wifi también puede servir en muchos casos, por su ubicuidad, su bajo coste y su gran penetración en el mercado.

Así funciona
Wifi es el nombre comercial utilizado por una serie de productos que cumplen el mismo estándar de comunicaciones en redes locales. Su nombre técnico es IEEE 802.11. Aunque la primera versión (1997) tiene casi 20 años, esta tecnología se empezó a popularizar más tarde y ahora se puede decir que está por todas partes: nuestros móviles y tablet, los portátiles, los router que conectan nuestros hogares a internet y muchos otros dispositivos, lo utilizan para enviar y recibir información.

Wifi es un ‘protocolo’, es decir, es el procedimiento que siguen varios dispositivos para acceder de una manera ordenada a un medio común, que solo pueden utilizar de uno en uno. De la misma manera que en una conversación entre personas es importante que hablemos de uno en uno, los dispositivos utilizan un protocolo preestablecido para respetar unos turnos sin interrumpirse. El protocolo funciona entre cada punto de acceso y sus dispositivos asociados. Pero si hay otro punto de acceso cerca, se producen interferencias y la velocidad final baja.

Al igual que ocurre en la radio o la televisión, wifi tiene diferentes canales, es decir, diferentes bandas de frecuencia en las que funcionar. En principio, un punto de acceso en un canal no interfiere con un punto de acceso en otro canal, pero sí con otro en el mismo canal que se encuentre en las proximidades.

Inicialmente, wifi usaba solo una banda de frecuencias en 2,4 Gigahercios (por ejemplo, la radio FM usa frecuencias de 100 Megahercios). Más recientemente se ha añadido una nueva banda de frecuencias, en 5 Gigahercios, para paliar la saturación. Algunos móviles pueden usar las dos bandas, pero los más antiguos solo se conectan a puntos de acceso en la banda antigua.

Modos alternativos de conectarse a internet
En los últimos años han surgido redes ‘alternativas’ que utilizan modelos comerciales diferentes de los tradicionales. Muchas de ellas se basan casi exclusivamente en wifi. El proyecto Wi-5 ha elaborado una clasificación:

Community Networks En las Community Networks, como guifi.net, que ya tiene cerca de 30.000 nodos operativos en España, los dueños son los propios usuarios, que instalan en sus tejados sus antenas directivas enfocadas a las antenas de otros usuarios en las proximidades, creando una red mallada entre todos. Es una versión del fenómeno ‘do it yourself’ aplicado al mundo de las redes. Algo totalmente legal.Esta red se está utilizando también en algunos pueblos del Pirineo: al no disponer de una buena conexión por parte de los operadores de telefonía, recurren a esta solución, que combina wifi con conexiones de fibra óptica.

Ecosistema wifi, tan popular como saturado

Supernodo comunitario en una azotea. DAVID RUBERT

Fon La red de wifi Fon tiene 20 millones de usuarios en el mundo. Sus miembros comparten una parte de su wifi particular y, a cambio, tienen acceso gratuito a millones de puntos wifi Fon en todo el mundo. Modelo cooperativo En otros países se sigue un modelo cooperativo: si, por ejemplo, una aldea del Amazonas dispone de una conexión a internet para un dispensario médico, puede alquilar parte de esa conectividad a un operador, que la utiliza para ‘llegar’ hasta ese pueblo y dar allí cobertura de telefonía móvil. Es un escenario en el que todos ganan: el operador se ahorra el coste de llevar la conectividad a ese pueblo y, a cambio, los usuarios consiguen acceso a la telefonía móvil.

Ecosistema wifi, tan popular como saturado

Instalación de una antena de 5 GHz en un mástil de 12 metros, para conectar a internet a una escuela en Udot, Chuuk, en Micronesia. ERMANNO PIETROSEMOLI

Por otra parte, en los años treinta se crearon cooperativas rurales en Estados Unidos para llevar electricidad a las granjas de algunos estados con población muy dispersa. En los últimos años, estas cooperativas también ofrecen conexión a internet.

El autor pertenece al Instituto Universitario de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A)

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