El sistema creado en Rice utiliza el UHF para transmitir datos. Fuente: Universidad de Rice.
Ingenieros de la Universidad de Rice (Houston, EE.UU.) han probado el primer sistema que permite la transmisión de datos inalámbricos a través de canales UHF durante transmisiones de televisión. Si la tecnología se incorporara a los televisores de última generación o controles remotos inteligentes, podría ampliar significativamente el alcance de las llamadas redes "súper Wi-Fi" en las zonas urbanas.
"Debido a la popularidad de la TV por cable, satélite e Internet, el espectro UHF es una de las partes más infrautilizadas del espectro inalámbrico en los Estados Unidos", dice el investigador principal, Edward Knightly, en la web de la Universidad. "Es una amarga ironía, porque se espera que la demanda de servicios de datos móviles crezca diez veces en los próximos cinco años, y la banda UHF es perfectamente adecuada para los datos inalámbricos".
Knightly, profesor y director del departamento de ingeniería eléctrica e informática y director del grupo de red inalámbrica de Rice, dice que al espectro UHF, que va de 400 a 700 megahercios, a menudo se le llama la "primera línea de playa" del espectro inalámbrico.
A diferencia de las señales de mayor frecuencia que se utilizan para los puntos de acceso Wi-Fi existentes, las señales UHF alcanzan kilómetros y no son bloqueadas por muros o árboles. Debido a estas ventajas, los puntos de acceso inalámbricos de datos que utilizan UHF se refieren a menudo como "súper Wi-Fi".
En los EE.UU., las emisoras de televisión han recibido acceso preferencial al espectro UHF durante más de 50 años. Si no hay cadena de televisión reclamando un canal UHF, la Comisión Federal de Comunicaciones permite a los usuarios secundarios transmitir datos inalámbricos en ese canal, siempre que las transmisiones no interfieran con las emisiones de TV de cualquier parte del espectro UHF.
Las normas que regulan este acceso secundario son conocidas a menudo como reglas de "espacio en blanco de televisión" en referencia al término de la industria para las partes usadas o en blanco del espectro de TV.
"Por desgracia, en las zonas más densamente pobladas del país, donde la necesidad de servicios de datos inalámbricos adicionales es la más grande, la cantidad de espacio en blanco disponible es muy limitada", dice Knightley. "En nuestras pruebas más recientes en Houston, un canal está abierto en algunas partes de la ciudad y no hay ninguno disponible en otros. Esto es bastante normal en una gran área urbana de Estados Unidos".
Aunque la mayor parte de la banda UHF ya está ocupada en ciudades de Estados Unidos, está subutilizada en gran medida. Según un informe de 2014 de la compañía Nielsen, menos del 10 por ciento de los hogares estadounidenses ven la TV por ese medio.
Para demostrar que los proveedores de servicios inalámbricos podrían hacer uso del espectro UHF sin interferir con las emisoras de televisión, Knightly y el estudiante de posgrado de Rice Xu Zhang desarrolló una tecnología llamada Wi-Fi gratuita en canales de televisión activos", WATCH, y recibió la aprobación del organismo regulador para probarlo en el campus de Rice en 2014.
"Debido a la popularidad de la TV por cable, satélite e Internet, el espectro UHF es una de las partes más infrautilizadas del espectro inalámbrico en los Estados Unidos", dice el investigador principal, Edward Knightly, en la web de la Universidad. "Es una amarga ironía, porque se espera que la demanda de servicios de datos móviles crezca diez veces en los próximos cinco años, y la banda UHF es perfectamente adecuada para los datos inalámbricos".
Knightly, profesor y director del departamento de ingeniería eléctrica e informática y director del grupo de red inalámbrica de Rice, dice que al espectro UHF, que va de 400 a 700 megahercios, a menudo se le llama la "primera línea de playa" del espectro inalámbrico.
A diferencia de las señales de mayor frecuencia que se utilizan para los puntos de acceso Wi-Fi existentes, las señales UHF alcanzan kilómetros y no son bloqueadas por muros o árboles. Debido a estas ventajas, los puntos de acceso inalámbricos de datos que utilizan UHF se refieren a menudo como "súper Wi-Fi".
En los EE.UU., las emisoras de televisión han recibido acceso preferencial al espectro UHF durante más de 50 años. Si no hay cadena de televisión reclamando un canal UHF, la Comisión Federal de Comunicaciones permite a los usuarios secundarios transmitir datos inalámbricos en ese canal, siempre que las transmisiones no interfieran con las emisiones de TV de cualquier parte del espectro UHF.
Las normas que regulan este acceso secundario son conocidas a menudo como reglas de "espacio en blanco de televisión" en referencia al término de la industria para las partes usadas o en blanco del espectro de TV.
"Por desgracia, en las zonas más densamente pobladas del país, donde la necesidad de servicios de datos inalámbricos adicionales es la más grande, la cantidad de espacio en blanco disponible es muy limitada", dice Knightley. "En nuestras pruebas más recientes en Houston, un canal está abierto en algunas partes de la ciudad y no hay ninguno disponible en otros. Esto es bastante normal en una gran área urbana de Estados Unidos".
Aunque la mayor parte de la banda UHF ya está ocupada en ciudades de Estados Unidos, está subutilizada en gran medida. Según un informe de 2014 de la compañía Nielsen, menos del 10 por ciento de los hogares estadounidenses ven la TV por ese medio.
Para demostrar que los proveedores de servicios inalámbricos podrían hacer uso del espectro UHF sin interferir con las emisoras de televisión, Knightly y el estudiante de posgrado de Rice Xu Zhang desarrolló una tecnología llamada Wi-Fi gratuita en canales de televisión activos", WATCH, y recibió la aprobación del organismo regulador para probarlo en el campus de Rice en 2014.
Funcionamiento
WATCH no requiere coordinación con transmisores de televisión. En su lugar, las señales de televisión se emiten de forma normal y el sistema WATCH monitoriza activamente cada vez que un televisor cercano está sintonizado en un canal para evitar interferir con la recepción.
Una parte de WATCH monitoriza las emisiones de TV en un canal y utiliza sofisticadas técnicas de cancelación de señales para insertar transmisiones inalámbricas de datos en el mismo canal; eso evita que las emisiones de TV interfieran con las señales de datos Wi-Fi que se envían a los usuarios de computadoras, dice Knightley.
La otra parte de WATCH se dedica a garantizar que las transmisiones de datos no interfieran con la recepción de la televisión; esta parte de la tecnología requerirían que los televisores informaran de cuándo están siendo sintonizados a un canal UHF, dice Knightly. En la práctica, esto podría llevarse a cabo, ya sea con controles remotos de TV inteligentes o televisores de última generación.
En las pruebas en Rice, Zhang construyó una aplicación "inteligente a distancia", que informaba cada vez que una televisión de prueba del laboratorio estaba sintonizada a un canal de UHF. Cuando eso sucedía, el sistema WATCH cambiaba automáticamente sus transmisiones de datos a otra parte del espectro de UHF que no estuviera siendo utilizada.
"Nuestras pruebas mostraron que WATCH podía proporcionar al menos seis veces más datos inalámbricos en comparación con situaciones en las que sólo se disponía del espectro de espacio en blanco tradicionalmente disponible", dice Knightley. Con WATCH en uso, Knightly dijo que hizo falta una fracción de segundo más de lo normal para sintonizar una emisión de TV UHF en la televisión prueba. Aunque el incremento se podía medir -era menos de un aumento del 5 por ciento-, era casi imperceptible a la persona que cambiaba de canal.
El UHF
UHF (siglas del inglés Ultra High Frequency, frecuencia ultra alta) es una banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 300 MHz a 3 GHz.
Uno de los servicios UHF más conocidos por el público son los canales de televisión tanto locales como nacionales. Según los países, algunos canales ocupan las frecuencias entre algo menos de 470 MHz y unos 862 MHz. Actualmente se usa la banda UHF para emitir la Televisión Digital Terrestre (TDT) en España.
También puede se usa para radio no profesional y telefonía móvil.
WATCH no requiere coordinación con transmisores de televisión. En su lugar, las señales de televisión se emiten de forma normal y el sistema WATCH monitoriza activamente cada vez que un televisor cercano está sintonizado en un canal para evitar interferir con la recepción.
Una parte de WATCH monitoriza las emisiones de TV en un canal y utiliza sofisticadas técnicas de cancelación de señales para insertar transmisiones inalámbricas de datos en el mismo canal; eso evita que las emisiones de TV interfieran con las señales de datos Wi-Fi que se envían a los usuarios de computadoras, dice Knightley.
La otra parte de WATCH se dedica a garantizar que las transmisiones de datos no interfieran con la recepción de la televisión; esta parte de la tecnología requerirían que los televisores informaran de cuándo están siendo sintonizados a un canal UHF, dice Knightly. En la práctica, esto podría llevarse a cabo, ya sea con controles remotos de TV inteligentes o televisores de última generación.
En las pruebas en Rice, Zhang construyó una aplicación "inteligente a distancia", que informaba cada vez que una televisión de prueba del laboratorio estaba sintonizada a un canal de UHF. Cuando eso sucedía, el sistema WATCH cambiaba automáticamente sus transmisiones de datos a otra parte del espectro de UHF que no estuviera siendo utilizada.
"Nuestras pruebas mostraron que WATCH podía proporcionar al menos seis veces más datos inalámbricos en comparación con situaciones en las que sólo se disponía del espectro de espacio en blanco tradicionalmente disponible", dice Knightley. Con WATCH en uso, Knightly dijo que hizo falta una fracción de segundo más de lo normal para sintonizar una emisión de TV UHF en la televisión prueba. Aunque el incremento se podía medir -era menos de un aumento del 5 por ciento-, era casi imperceptible a la persona que cambiaba de canal.
El UHF
UHF (siglas del inglés Ultra High Frequency, frecuencia ultra alta) es una banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 300 MHz a 3 GHz.
Uno de los servicios UHF más conocidos por el público son los canales de televisión tanto locales como nacionales. Según los países, algunos canales ocupan las frecuencias entre algo menos de 470 MHz y unos 862 MHz. Actualmente se usa la banda UHF para emitir la Televisión Digital Terrestre (TDT) en España.
También puede se usa para radio no profesional y telefonía móvil.