Un grupo de investigadores del Winlab, perteneciente a la Universidad Rutgers, ha desarrollado junto a NEC Laboratories un sistema que mejora el acceso a internet en carretera. El sistema, llamado R2D2, utiliza unas antenas especiales y un nuevo tipo de software que permiten a los usuarios subir grandes volúmenes de información—como por ejemplo un video o una foto—utilizando Wi-Fi a una velocidad significativamente mayor que la que ofrecen otros sistemas diseñados para su uso en vehículos.

En la actualidad, cualquier móvil u ordenador portátil que acceda a internet desde un vehículo en movimiento debe transmitir los datos a estaciones fijas, aunque el vehículo esté entrando y saliendo rápidamente del rango de cobertura de dichas estaciones. Esto hace que las conexiones a internet sean muy irregulares, como bien habrán podido experimentar todos aquellos que hayan accedido a internet desde un autobús.

Los investigadores de Rutgers han sido capaces de mejorar este tipo de conexión mediante la combinación de dos técnicas ya existentes: la direccionalidad y la diversidad. La direccionalidad se encarga de enfocar toda la energía de radio de una antena en una dirección en particular. Esto hace que la calidad media de la señal aumente, pero también hace que sea posible perder la conexión a internet de repente si la torre emisora queda fuera del rango de cobertura. El otro método, la diversidad, reparte la señal de la antena de forma igualitaria en todas las direcciones para tratar de abarcar al mayor número de torres posible. Esto minimiza la pérdida de señal y las fluctuaciones, aunque debilita la señal. Mientras que la mayoría de los sistemas utilizan sólo uno de estos métodos, R2D2 toma partido de las ventajas que ofrecen los dos.

“El uso de la diversidad y de la direccionalidad provoca una paradoja inherente,” afirma Ratul Mahajan, investigador de Microsoft que ayudó a desarrollar un sistema Wi-Fi vehicular (llamado ViFi) que únicamente utiliza la diversidad. “El R2D2 demuestra que es mejor centrarse en utilizar lo mejor de ambas técnicas. Han hecho un buen trabajo a la hora de hacernos ver que este método resulta práctico y que trae consigo una serie de mejoras significativas.”

Kishore Ramachandran, investigador de NEC Labs y autor principal del estudio sobre el R2D2, hará una presentación durante la 2009 Mobile Systems, Applications and Services Conference en junio. “Tienes que dar en el centro exacto entre estas dos tecnologías,” afirma. R2D2 calcula este equilibrio entre diversidad y direccionalidad, coordina las múltiples estaciones base y mantiene y optimiza su base de datos—lo que hace que, como resultado, las transferencias de datos sean más rápidas.

“Lo bueno de este esquema es que funciona sin problemas con los estándares actuales de Wi-Fi y radio para vehículos,” señala Dipankar Raychaudhuri, un investigador de Rutgers que no estuvo involucrado en el estudio. Añade que R2D2 tiene el potencial de “resultar realmente útil para aquellos servicios de emergencias que se llevan a cabo en vehículos o en autopistas.”

Por ejemplo, cuando un usuario quiere subir un video en YouTube, la información del teléfono o del portátil se transmite a la antena del R2D2, que se coloca encima del vehículo. R2D2 transmite esa información a un grupo de estaciones base de Wi-Fi a través de la via inalámbrica más rápida. El sistema también calcula cuánto debe ampliar o estrechar el espectro de transmisión de la antena—puede repartir la señal entre varios lóbulos si es necesario—para poder alcanzar la estaciones base. Para mantener una señal de alta calidad, el R2D2 cambia de estaciones base constantemente cuando el vehículo se sale del rango de alcance.

Además, el software R2D2 en las estaciones base lleva a cabo la coordinación de las estaciones seleccionadas. R2D2 designa una estación como estación clave, que es la que dirige la información desde y hasta intenet. La estación base que primeramente recibe el paquete de información se lo reenvía a la estación clave.

Los investigadores también han diseñado un programa de software capaz de generar una base de datos con las mejores vías de comunicación que pueden utilizarse a lo largo de una carretera concreta, basándose en los resultados de utilización anteriores de dichas vías. Esta base de datos, llamada Administrador de Transmisión, divide las carreteras en segmentos y asigna grupos de estaciones base a los usuarios en función de su localización.

El grupo puso a prueba el sistema para comprobar la cantidad de datos que R2D2 era capaz de transferir desde un transmisor hasta una estación base, en comparación con otros sistemas nuevos. Para ello, los investigadores configuraron cuatro estaciones base Wi-Fi (utilizando drivers de Linux) en un aparcamiento y a lo largo de una calle. Para poder hacer comparaciones, también pusieron a prueba un sistema llamado Mobisteer, que utiliza la direccionalidad para enfocar la transmisión de la antena, así como el ViFi de Mircrosoft, que utiliza la diversidad para transmitir a varias antenas al mismo tiempo. Los investigadores descubrieron que en aproximadamente 200 segundos el R2D2 subió 216 megabytes de datos mientras se movía a una velocidad de entre 24 y 32 kilómetros por hora. Este resultado es un 150 por ciento mejor que el obtenido con Mobisteer, y aproximadamente un 40 por ciento por encima de ViFi.

En la actualidad, la mayoría de los sistemas utilizan las estaciones de telefonía móvil para acceder a internet desde los vehículos. Antes de que sistemas como el R2D2 y otros basados en Wi-Fi puedan llegar a ser realmente útiles, será necesario instalar más infraestructuras Wi-Fi en las ciudades y en las carreteras.

Hannes Hartenstein, profesor de la Universidad de Karlsruhe, en Alemania, y que ha demostrado que la diversidad mejora las comunicaciones entre vehículos, afirma que los resultados de R2D2 parecen ser válidos. Añade que el paso siguiente sería ver cómo funciona a la hora de descargar o bajar datos de internet.