Wi-fi en trenes de alta velocidad; retos técnicos

renfeHace algunas semanas, Renfe lanzó su propia plataforma de entretenimiento abordo para trenes de alta velocidad. Un reto desde el punto de vista de las comunicaciones que, sin embargo, resulta viable si se cuenta con el socio tecnológico adecuado. Ahora, los viajeros dejarán de mirar tanto por la ventanilla del tren, para prestar atención a lo que ocurre dentro.

(más…)

Javier García: ADE y Marketing. En el departamento de Marketing Corporativo de Teldat es el Online Marketing Manager. 

Cómo instalar redes Wi-Fi MIMO en condiciones extremas

mimo technologyLas redes Wi-Fi de alto rendimiento no son sólo necesarias en oficinas, sino también en lugares con condiciones medioambientales extremas, como en cámaras frigoríficas, por ejemplo. ¿Cómo se instalan?, ¿por qué soportan todo tipo de condiciones adversas?, ¿qué otras ventajas aportan?

Los puntos de acceso de banda dual no pueden instalarse en cámaras frigoríficas debido a las condiciones medioambientales extremas. En cambio, las antenas Wi-Fi especiales con tecnología MIMO y un nivel de protección IP 68 son capaces de funcionar, durante largo tiempo, a -40 grados en ambientes extremadamente húmedos.

Cómo se instalan las antenas Wi-Fi para redes con tecnología MIMO en condiciones extremas

Las antenas Wi-Fi se montan bajo el techo, mientras que los cables y los puntos de acceso con capacidad MIMO deben instalarse fuera de las cámaras frigoríficas. La solución permite un funcionamiento correcto de los puntos de acceso estándar y el campo MIMO hace que todas las aplicaciones (como los lectores de códigos de barras, tabletas y PDAs) funcionen dentro de las cámaras frigoríficas.

Pero el frío extremo no es el único tipo de medio extremo en el que puede funcionar una red Wi-Fi de alto rendimiento. También puede ser necesario instalar una red Wi-Fi MIMO en ambientes sometidos a las altas temperaturas. Este tipo de antenas puede operar también en invernaderos. Mediante una red Wi-Fi de banda dual, el sistema de control integral puede monitorizar y controlar la luz, el riego, el uso automático de fertilizantes, y la cosecha. La durabilidad y solidez de las antenas es crucial. Deben funcionar muchos años bajo condiciones extremas de calor, radiaciones UVA, humedad de hasta el 100 por cien y un riego constante de agua con una alta concentración de fertilizante.

Otras ventajas de la tecnología MIMO

En general, usar antenas y puntos de acceso con tecnología MIMO proporciona una tasa de transmisión más alta al ser capaces de enviar y recibir diversos flujos de datos al mismo tiempo. Además, sus avanzadas propiedades reflectantes mejoran considerablemente la cobertura inalámbrica LAN en todas las dependencias. Algunas de las antenas a la venta en el mercado soportan,   no solo 2.4 y 5 GHz, sino también el nuevo estándar WLAN  HaLow de 900 MHz. Como los elementos de la antena se reflejan los unos en los otros, la ganancia de la antena aumenta sustancialmente.

Si son necesarias dos redes físicamente separadas, con un router y una infraestructura de red independientes, podrá usarse una antena 6×6 MIMO o dos antenas 3×3 MIMO para dos puntos de acceso 3×3 MIMO.

En los últimos años, usar varias antenas o instrumentos de recepción en uno de los extremos del enlace de comunicación se ha convertido en algo bastante habitual. Estas antenas inteligentes tienen una conexión de señal de recepción que les permite procesar todas las señales entrantes. Los sistemas de telecomunicación móvil (como 4G, 3G o GSM) también usan diversas antenas de recepción en la estación base. La ventaja es que estas son capaces de transmitir más energía del campo electromagnético que una sola antena.

Queda claro que, en los próximos años, cada vez se necesitarán más soluciones Wi-Fi de alto rendimiento para todo tipo de aplicaciones y procesos corporativos. Como fabricante de puntos de acceso MIMO y proveedor de soluciones LAN inalámbricas, Teldat sigue muy de cerca los futuros desarrollos del mercado.

Heidi Eggerstedt: Heidi Eggerstedt es parte del Departamento de Marketing de bintec-elmeg. Dentro de este departamento es la responsable de la documentación de marketing y traducciones

¿Qué es el Wi-Fi HaLow?

wlan halowLas nuevas normas WLAN están en un proceso de continuo desarrollo. Abogan por mayor innovación y una mejora en las aplicaciones para hacerlas más seguras. 

Los estándares WLAN más conocidos de entre los que han sido desarrollados por el IEEE son; los 802.11n para aplicaciones LAN inalámbricas de hasta 600 Mbit/s y, sobre todo, los estándares 802.11ac de reciente integración en el mercado (referidos a aplicaciones de hasta 6.7 Gbps).

Además, este nuevo estándar permite hacer un uso más efectivo de los flujos (mediante sistemas MIMO multiusuario, por ejemplo).

Wi-Fi HaLow

El Wi-Fi HaLow definido por el estándar IEEE 802.11ah se concibe en términos de poca potencia y largo alcance.  En lugar de emplear las bandas de frecuencia más comunes (2.4 y 5 GHz), este estándar permitirá usar una banda sin licencia por debajo de 1 GHz. La banda de frecuencia exacta variará en función del país. En Europa, el rango de frecuencia entre 868 y 868.6 se reserva para el 802.11ah. La frecuencia que usa el nuevo estándar, muy reducida si la comparamos con la actual de 2.4 GHz, permite minimizar la pérdida de espacio libre y aplicar un rango doble. Además, este estándar será capaz de atravesar paredes, techos y demás obstáculos con mucha más facilidad. Si analizamos el nuevo estándar con más detalle, veremos elementos que (desde el .11ac) ya nos resultan familiares, como el MIMO multiusuario y la formación de haz para un usuario único.

Los tipos de modulación también son conocidos: el DPSK (desplazamiento por fase diferencial) y el QPSK (desplazamiento de fase en cuadratura) varían entre 16 y 256 QAM (modulación de amplitud en cuadratura).

Por desgracia, solo los canales de radio de 1 MHz y 2 MHz son compatibles con .11ah. El estándar .11ac define canales con un ancho de banda de 20, 40, 80 y 160 MHz. Por lo tanto, aunque el rango de dispositivos .11ah esté bien, la velocidad de transmisión está más orientada a aplicaciones con tasas de transmisión bajas. El pequeño ancho de banda del canal permite reducir el consumo, por lo que el nuevo estándar es especialmente adecuado para dispositivos que funcionan con pilas. Las estrategias de marketing del nuevo estándar se centran en aplicaciones de este tipo, por lo que el 802.11ah será el estándar que se emplee (entre otras) en apps digitales sobre salud, dispositivos inteligentes en hogares, el Internet de las cosas, o aplicaciones en vehículos.

El estándar, publicado el 4 de enero de 2016, acaba de ser aprobado. Por lo tanto, habrá que esperar un tiempo a que los primeros dispositivos .11ah lleguen al mercado. Para garantizar que los productos de distintos fabricantes sean compatibles, la Alianza Wi-Fi ofrece un programa de certificación para dispositivos basados en el 802.11ah.

ZigBee, la alternativa

Para los que no quieran esperar tanto, ZigBee es una alternativa interesante para productos con grandes rangos y unas tasas de transmisión de datos bajas. Zigbee opera en la banda de 2.4 GHz y está ya disponible a un precio muy interesante. De hecho, muchas de las aplicaciones para automatización de viviendas y entornos industriales funcionan gracias a ZigBee.

Me intriga saber lo que va a pasar. ¿Logrará el nuevo estándar .11ah imponerse o se utilizará tan solo en aplicaciones puntuales? No cabe duda de que poner en práctica el 802.11ah llevará su tiempo. Sin embargo, como la demanda para ancho de banda WLAN no para de crecer, esta tecnología resulta muy interesante y seguirá captando nuestra atención en el futuro.

Teldat, como fabricante de dispositivos WLAN punteros, se mantendrá al tanto de cualquier evolución en este sentido.

Hans-Dieter Wahl: Jefe de línea de negocio: WLAN

Optimización WAN: Webcaché y otros

wanLa optimización, utilizando diferentes técnicas, reduce los costes de infraestructura y ancho de banda, permite la centralización de servicios y facilita la gestión temporal de sobrecarga de tráfico en la WAN.

A menudo, las oficinas remotas de un cliente disponen de recursos limitados para la conectividad WAN, y eso es una fuente habitual de problemas asociados a las comunicaciones. Es aquí donde la optimización WAN adquiere sentido permitiendo mejorar la productividad y la rapidez en la atención al cliente.

La optimización WAN tienen un gran número de ventajas. Pero existen diversas técnicas de implementación, y la más adecuada puede depender de varios factores.

Opciones de implementación de una solución de optimización WAN

La mayor parte de las soluciones de optimización WAN pasan por procesos de compresión, cacheado o mejora de las sesiones TCP y se suelen implementar en dos partes: un módulo hardware/software remoto en la oficina y otro dimensionado correctamente en la parte central. A este escenario se le añade una capa de inteligencia que permita gestionar y monitorizar de forma eficiente su funcionamiento para un entorno multioficina.

Estas soluciones normalmente requieren de componentes dedicados expresamente para el proceso de optimización con un coste relevante por oficina.

Una de las primeras opciones de optimización, por su sencillez y porque suele requerir solo de recursos en la oficina remota, es introducir un servicio de webcaché ya que cualquier análisis o caracterización del tráfico de una oficina mostrará seguramente que el de tipo web ocupa un porcentaje importante del ancho de banda consumido.

Comunicaciones y optimización integradas

En el mercado existen actualmente productos que permiten la ejecución de aplicaciones a la vez que actúan como router de comunicaciones de la oficina.

El núcleo de routing y las aplicaciones utilizan el hardware del equipo asignando o reservando diferentes recursos para cada propósito y toda la solución se gestiona de forma integral desde una herramienta única facilitando no solo el control de la conectividad, sino también la gestión del ciclo de vida de las aplicaciones: instalación, configuración, monitorización, actualizaciones, etc.

La alternativa a esta solución en oficinas es separar el servicio de optimización del de comunicaciones obligando a disponer de hardware diferenciado e incrementando los costes de operación que solo se justificarían en aquellas que tuvieran un alto requerimiento de ancho de banda.

Primera solución de optimización: Webcaché

Un webcaché captura peticiones de tráfico “tipo” Internet, las redirecciona y almacena una copia de la respuesta recibida con el propósito de ofrecer esa información de forma local y rápida a los usuarios de la oficina que la requieran.

Podría parecer que diferentes usuarios de una oficina tuvieran distintos requerimientos de información, pero aun así, las peticiones de un grupo de usuarios se repiten y además en diferentes días, con lo que el servicio de webcaché puede representar un importante ahorro de ancho de banda en determinados sectores: banca, notarias, aseguradoras, colegios, etc.

El ahorro de ancho de banda implica que otros servicios adicionales críticos puedan disponer de recursos WAN  adicionales para simplemente aplicar políticas de QoS; pero es que, además, la reducción de tráfico en WAN acelera la disponibilidad de información y se pueden aplicar políticas de filtrado de tráfico, priorización, etc.

Es evidente que las soluciones software de webcaché embebidas en equipos de comunicaciones pueden competir hasta cierto punto con productos hardware dedicados y no están orientadas a grandes volúmenes de datos o sedes con gran cantidad de usuarios, aun así es una opción económica y flexible que los clientes deben tener en cuenta para sus sedes medianas o pequeñas, ya que generalmente solo implica la adquisición de licencias de aplicación.

webcachebootserver

Otras opciones de optimización

Una vez entrado en el mundo de la optimización mediante aplicaciones embebidas es muy fácil añadir en la oficina licencias adicionales de otros productos que permiten incrementar el ahorro de ancho de banda. Por ejemplo:

-Aplicación para las difusiones de vídeo: concentra diferentes peticiones locales de tráfico de vídeo en streaming, desde distintos clientes, en una sola petición hacia la WAN, dividiendo por n el ancho de banda requerido para asistir remotamente a una presentación o evento corporativo.

-Aplicación servidor de ficheros: se comporta como un NAS para los usuarios de la oficina y el contenido de ese recurso se puede programar para actualizarse periódicamente en horarios donde la WAN permanece inactiva (noches o fines de semana).

-Aplicación bootserver: permite el arranque de estaciones de red ofreciéndoles localmente el sistema operativo y la configuración para su puesta en servicio.

Para finalizar…

La disponibilidad, cada vez más frecuente, de líneas de alta velocidad, no convierte en irrelevante la optimización WAN, que se revela cada vez más como necesaria. Y esto sucede a medida que las oficinas ofrecen más servicios a sus clientes, y estos se hacen críticos.

Teldat dispone de soluciones cada vez más flexibles y con más capacidad de proceso para cubrir las necesidades de sus clientes en estos escenarios. Porque la innovación es uno de nuestros valores más sólidos.

Francisco Navarro: Francisco Navarro, licenciado en Ciencias Físicas,  es responsable de producto para la línea de router corporativo en Teldat.

Más allá del Gigabit Ethernet en redes de área local

Global communicationLos futuros puntos de acceso Wi-Fi para empresas permitirán transferir datos a más de 1 Gbps entre el interfaz radio y la red por cable a la que estén conectados de manera ininterrumpida. La infraestructura LAN actual, en su mayoría basada en Gigabit Ethernet sobre cables CAT5e, corre el riesgo de convertirse en un cuello de botella para las comunicaciones LAN.

Existen diversas alternativas para superar este cuello de botella, cada una con sus propias ventajas y desventajas.  Una primera opción sería la de migrar a la tecnología 10 Gbps (10GBASE-T). Esto resolvería el problema al que nos enfrentamos actualmente y dejaría cierto margen para futuras necesidades de banda ancha (al menos a medio plazo). Los inconvenientes de este enfoque giran en torno al alto coste de la infraestructura (puntos de acceso y switches), y la necesidad de sustituir el cableado local. Hoy en día, más del 85% de las instalaciones usan cables CAT5e y CAT6 (según una clasificación de los cables LAN basada en su calidad o capacidad para transmitir más datos) que no son capaces de soportar velocidades 10G. Para ser más precisos, los cables CAT5 no son compatibles con velocidades 10G y los modelos CAT6, aunque sí son capaces de soportar estas velocidades, solo pueden hacerlo en cables de 55 metros como máximo (una longitud insuficiente en la mayoría de casos).Otra alternativa consiste en añadir dos conexiones (cables) entre el punto de acceso y el switch local. Al permitir el uso de switches de Gigabit Ethernet, esta opción es mucho más económica. Pero presenta una serie de inconvenientes.

  • En primer lugar, obliga a conectar un segundo cable LAN al punto de acceso (situándolo, generalmente, en lugares de difícil acceso en el techo o la pared).
  • En segundo lugar, obliga a doblar el número de switches dedicados a la infraestructura inalámbrica y a configurar algún tipo de “agregación de tráfico” en las dos conexiones entre el punto de acceso y el switch local.

¿Ethernet a velocidades superiores a 1 Gbps?

En vista de las limitaciones que presentan estas dos alternativas, una nueva opción está cobrando fuerza en la industria para evitar los cuellos de botella. Se trata de usar Ethernet sobre una nueva capa física que tolera velocidades superiores a 1 Gbps sirviéndose de los cables CAT5e y CAT6.

Al mejorar la tecnología de transmisión a nivel de la capa física, esta solución permitiría usar los cables LAN ya instalados para transmitir Ethernet a velocidades superiores a 1 Gbps. De hecho, se están barajando velocidades de 2,5 y 5 Gbps. Además del objetivo evidente de superar la marca de 1 Gbps, esta nueva tecnología tendría que ser compatible con versiones anteriores con pares remotos de 10/100/1000 (cuando uno de los dos lados de la conexión no sea compatible con la nueva tecnología) y soportar los distintos estándares POE para alimentar el punto de acceso desde el switch mediante el cable LAN.

La principal ventaja de esta nueva tecnología es que no obliga a sustituir los cables LAN ya instalados, aunque, como aspecto negativo, sí requiere el uso de nuevos switches o tarjetas switch. Además, al tratarse de la fase inicial de adopción, el coste de estos switches y puntos de acceso será más alto para la primera ola de productos.

¿NBASE-T ó MGBASE-T?

La industria está apostando fuerte por esta solución, pero la falta de tecnología y estándares previos ha fragmentado el mercado y lo ha dividido en dos sistemas diferentes e incompatibles: NBASE-T y MGBASE-T. Cada uno de ellos, respaldado por sus respectivos clientes comerciales y organizaciones sin ánimo de lucro, está luchando por ampliar su cuota de mercado y convertirse en la tecnología reinante. Por su parte, los proveedores de tecnología (silicio) y sistemas están alineándose con un grupo u otro (en ocasiones con ambos).

Aunque predecir el futuro resulta siempre muy complicado, parece que una de las dos tecnologías acabará imponiéndose o ambas se fusionarán en un único estándar. Hasta entonces, la interoperabilidad seguirá siendo imposible.

Eduardo Tejedor: Ingeniero de telecomunicaciones, V.P. Marketing Estratégico