El blog de los empleados
de Telefónica I+D

Aprovecho la noticia del primer condado en EE.UU en instalar una llamada “Super Wi-Fi”, para intentar acotar cómo de súper es esta Super Wi-Fi. Mucho me temo que es un impactante nombre comercial que puede llevar a engaño.

Los proponentes de esta nueva (aunque realmente no demasiado) Wi-Fi le han puesto el prefijo de súper por su gran cobertura. Esto es cierto. Los espacios blancos de TV en las bandas  de VHF/UHF permiten una mayor cobertura que en las bandas tradicionales de 2,5 y 5 GHz usadas por la Wi-Fi convencional. También es cierto que las potencias de transmisión que se permiten, de hasta 4 vatios de potencia radiada equivalente, son superiores a la de la Wi-Fi normal. Estos dos hechos pueden permitir una cobertura importante, siempre y cuando haya espectro blanco disponible, lo que no es tan evidente, tal como comentamos en otra entrada este blog.

Por lo demás, esta Super Wi-Fi tiene poco de súper, al menos si se compara con un buen estándar radio para exteriores. Decíamos ayer:

“El estándar 802.11af es  básicamente una Wi-Fi 11n con ciertos ajustes para funcionar (algo mejor) en entornos de exteriores amplios, donde hay muchos caminos de propagación”

Vamos a entrar en profundidades.

El estándar Wi-Fi (802.11 y variantes) se diseñó como una extensión inalámbrica de la LAN (IEEE 802) para funcionamiento en interiores. En interiores pasa lo siguiente:

• La diferencia de retardos entre los diferentes caminos de propagación es pequeña, de modo que la interferencia entre símbolos (por ejemplo, los datos transportados por una subportadora OFDM) es moderada.
• Por razones similares al punto anterior, cuando se produce un desvanecimiento de la señal, afecta a todo el ancho de banda de la misma (por ejemplo a todas sus subportadoras OFDM). Es lo que se conoce cómo desvanecimiento plano.

Por esta razón, el Wi-Fi con modulación OFDM (11g y 11n) se diseñó con relativamente pocas subportadoras para el ancho de banda disponible, que llevan una tasa de transmisión elevada por subportadora (total, no pasa nada, no hay mucha interferencia entre símbolos),  con pocas subportadoras piloto por frecuencia (total, para qué, el desvanecimiento es plano), y cuando en la capa MAC un terminal se hace con el uso de una trama Wi-Fi la emplea en su totalidad (”si la pillo yo, es para nadie más, da igual si hay otros usuarios en mejores condiciones radio”). La Super Wi-Fi 802.11af hace básicamente lo mismo.
Maravilloso si estamos en interiores, ¿pero que le puede pasar en exteriores si las distancias de propagación son grandes?. Veamos las posibles vicisitudes de la “Super” Wi-Fi:

•  Se producirá mayor interferencia entre símbolos en cada subportadora. Para mitigar esto la Wi-Fi tendrá que emplear un índice de modulación más bajo en cada subportadora (p.e. pasar de 64 QAM a 16 QAM) y reducir así la tasa de transmisión disponible. No es casualidad que las interface radio diseñadas expresamente para funcionamiento en exteriores (cómo DVB-T, LTE) tengan muchas más subportadora, menos espaciadas.
• El desvanecimiento de la señal no será plano, unas subportadoras llegarán bien al receptor, y otras no. Como el transmisor Wi-Fi no tiene ni idea de cuales llegan bien y cuáles no, al mandar todas las subportadoras con la misma modulación, tasa de transmisión, potencia, estará desperdiciando recursos radio; se mandan datos en subportadoras que nunca podrán recibirse bien. LTE “rellena” solo las portadoras que el receptor le indica que va a recibir bien.
• Si un dispositivo “Super Wi-Fi” se hace con el uso de una trama, durante ese tiempo la usará el solito, no importa si otros dispositivos están en mejores condiciones y pudieran usar parte de ese espectro a la vez. En Wi-Fi “nadie pone orden” en distribuir el uso de los recursos radio, ni se puede usar un “slot” temporal a la vez para varios usuarios. En LTE si se puede hacer todo esto.

En resumen, IEEE 802.11af (ya sin súper ni entre comillas) aprovecha la capa física y parte de la MAC de un estándar muy barato, lo que está muy bien, y que permite reusar mucha de la tecnología Wi-Fi existente (lo que también está muy bien, en particular para los dueños de los IPR), pero hay otros interfaces radio que son más súper para exteriores.

Un Super LTE en espacios blancos funcionará mejor.