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100G, los radioenlaces de alta capacidad de DARPA | Think Big
M*A*S*H fue una serie de televisión, emitida entre 1972 y 1983, que estaba basada en una película de Robert Altman y que giraba alrededor de un hospital de campaña del Ejército de Estados Unidos durante la Guerra de Corea. El nombre de la serie y la película no era casual puesto que las siglas MASH responden a Mobile Army Surgical Hospital, es decir, hospital quirúrgico móvil del Ejército y, precisamente, la movilidad es un factor importante para los ejércitos de todo el mundo.
Dentro de los requisitos de movilidad que se le presuponen a unas fuerzas armadas encontramos, como es lógico, el establecimiento de canales de comunicación de alta velocidad y, claro está, rápido despliegue. En la actualidad, cualquier ejército del mundo se apoya en un buen número de sistemas de información con el que intercambiar datos en tiempo real (imágenes, mapas, datos de objetivos, etc) y, por tanto, conforme avanza la complejidad de este tipo de sistemas, también aumentan las necesidades de velocidad de las redes militares.
El Ejército de Estados Unidos, por ejemplo, basa sus comunicaciones en satélites y radioenlaces de baja capacidad que no ofrecen más de 200-250 Mbps además de presentar retardos nada despreciables en las comunicaciones, un aspecto bastante negativo en aplicaciones a tiempo real y, en su caso, manejan un buen número de éstas (como las imágenes de vídeo que capta su flota de aeronaves no tripuladas).
Un Ejército como el estadounidense, y ningún otro ejército del mundo, puede permitirse el lujo de realizar un despliegue de una infraestructura de fibra óptica que soporte sus comunicaciones, por mucho que esta tecnología le ofrezca una gran capacidad de transmisión y bajo retardo (prácticamente el 90% del tráfico de la Red fluye a través de la red de cables submarinos de fibra óptica que cruzan los fondos marinos). Con la idea de ofrecer a las fuerzas armadas de Estados Unidos una solución que pueda competir con la fibra óptica y, además, pueda ser fácil de desplegar, DARPA (la Agencia de Investigación del Departamento de Defensa de EE.UU.) ha puesto en marcha el proyecto 100G con el objetivo de desarrollar radioenlaces de alta capacidad que proporcionen caudales de 100 Gbps, es decir, radioenlaces que puedan ser una alternativa real y con prestaciones similares a las comunicaciones basadas en fibra óptica.
De la misma forma que los Operadores tienen un backbone, o núcleo de red, basado en enlaces de alta capacidad (por ejemplo usando DWDM en fibra óptica), DARPA quiere dotar a las fuerzas de Estados Unidos con la capacidad de desplegar, rápidamente, su propia red sin perder capacidad de transmisión y con la flexibilidad suficiente como para ampliarla sin necesidad de recurrir a grandes despliegues y obras civiles.
Los requisitos de esta nueva red son bastante interesantes y, sin duda alguna, un gran reto tecnológico para DARPA y las empresas y centros de investigación que participen en el proyecto. Además de la gran capacidad de transmisión (100 Gbps), los enlaces 100G deben ser capaces de cubrir grandes distancias, llegando a los 200 kilómetros de radio de cobertura en comunicaciones terrestres y 100 kilómetros de alcance en comunicaciones tierra-aire (unos requisitos que ponen el foco en las aplicaciones y sistemas que utilizan las tropas de Estados Unidos en sus misiones).
Llegados a este punto, alguien podría pensar que enlaces similares a estos ya existen desde hace años en el mercado, por ejemplo, los enlaces basados en láser que evitan tener que desplegar un cable de fibra óptica. Si bien este tipo de tecnología lleva algunos años en el mercado, y se puede usar para unir edificios de una misma empresa, requiere una visibilidad directa entre emisor y receptor, además de ser vulnerable a ciertas inclemencias climatológicas. De hecho, si volvemos a los requisitos de DARPA, las comunicaciones tierra-aire no podrían cubrirse con un láser que viaje en campo abierto.
Otro de los grandes retos de este programa es el desarrollo de los equipos de transmisión que, lógicamente, deberán materializarse en equipos móviles que puedan llevar los soldados en el frente (respondiendo también a requisitos de tamaño, peso y consumo). De hecho, éste será uno de los grandes retos del proyecto porque, si bien en el laboratorio se han llegado a alcanzar los 2,5 Tbps en un radioenlace, las pruebas se realizaron en condiciones ideales y la distancia a cubrir era solo de unos cuantos metros, escenarios que andan muy lejos del que ha dibujado DARPA para el proyecto 100G.
Durante la presentación, el responsable del proyecto en DARPA, Dick Ridgway, comentó:
Ofrecer una capacidad equivalente a la fibra óptica usando portadoras de radio requiere un uso muy eficiente del espectro RF disponible. [...] 100G pretende demostrar cómo podemos combinar una modulación de orden superior y multiplexación espacial de la señal que nos permita obtener 100 Gbps de capacidad de transmisión con equipos de tamaño, peso y requisitos de potencia que permitan su portabilidad y despliegue. Creemos que es posible alcanzar estos objetivos siempre y cuando consigamos la convergencia entre los fabricantes de equipos de telecomunicaciones y la base tecnológica de las comunicaciones para defensa.
Aunque pueda parecer una declaración de intenciones o una visión de las comunicaciones móviles del futuro, este proyecto acaba de comenzar su andadura y, aunque no sea fácil, es posible que DARPA nos sorprenda dentro de algunos años con una demostración o algún hito significativo. Por lo pronto, la Agencia convocó a las empresas a una conferencia que se celebró en el día de ayer, para presentar el proyecto a las mismas y a centros de investigación y comenzar a recoger sus ideas para poder llevarlo a cabo y construir ese backbone de 100 Gbps basado en radioenlaces.
100G es un proyecto fascinante y tremendamente ambicioso que nos puede abrir una puerta a un uso aún más eficiente del espectro y contribuir al desarrollo de redes de nueva generación.
Imágenes: Departamento de Defensa de Estados Unidos
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