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Las ecuaciones matemáticas pueden hacer las comunicaciones por Internet a través del ordenador, el teléfono móvil o el satélite mucho más rápidas y seguras que las actuales, gracias a un software desarrollado por investigadores de la Universidad de Aalborg (Dinamarca), en colaboración con los estadounidenses Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) e Instituto de Tecnología de California (Caltech).
Para demostrarlo utilizaron un vídeo de móvil de cuatro minutos de duración. El nuevo método utilizado por los investigadores dio como resultado que el vídeo se descargara cinco veces más rápido que con la tecnología actual más avanzada. Además, el vídeo fue transmitido sin interrupciones, frente a las 13 interrupciones de la tecnología actual.
Las comunicaciones de Internet agrupan los datos en paquetes. El control de errores asegura que la señal llega en su forma original, pero a menudo eso significa que es necesario enviar algunos de los paquetes varias veces y esto ralentiza la red.
Los investigadores resuelven ese problema con un tipo especial de codificación en red que utiliza matemáticas inteligentes para almacenar y enviar la señal de una manera diferente. La ventaja es que los errores en el camino no requieren que un paquete sea enviado de nuevo. En lugar de eso, los datos en una dirección y en otra se utilizan para reconstruir lo que falta usando una ecuación matemática.
«Con los viejos sistemas se envían el paquete 1, el paquete 2, el paquete 3 y así sucesivamente. Sustituimos eso con una ecuación matemática. No enviamos paquetes. Enviamos una ecuación matemática. Se puede comparar con coches en una carretera, como si pudiéramos prescindir de los semáforos. Podemos enviar los coches en todas las direcciones sin que tengan que dejarse paso unos a otros en las intersecciones. Esto significa que el tráfico fluye mucho más rápido», explica Frank Fitzek, profesor del Departamento de Sistemas Electrónicos y uno de los pioneros en el desarrollo de la codificación en red, en la nota de prensa de la Universidad de Aalborg.
La codificación en red tiene un amplio campo de aplicación en el Internet de las Cosas (IoT), los sistemas de comunicación 5G, las redes definidas por software (SDN), las redes céntricas de contenido (CCN), y también en las soluciones de almacenamiento distribuido.
«Esto tiene el potencial de cambiar todo el mercado. En experimentos con nuestra codificación en red del tráfico de Internet, los fabricantes de equipos experimentaron velocidades que son entre cinco y diez veces más rápidas que las habituales. Y esta tecnología se puede utilizar en la comunicación vía satélite, en la comunicación móvil y en la comunicación regular de Internet entre ordenadores», añade Fitzek.
La empresa
El profesor y dos de sus ex alumnos de la Universidad de Aalborg, los desarrolladores Janus Heide y Morten Pedersen Videbæk, junto con sus colegas de Estados Unidos, fundaron la empresa de software Steinwurf, que ofrece la tecnología RLNC (Codificación en Red Lineal y Aleatoria) a los fabricantes de hardware.
«Creo que la tecnología será integrada en la mayoría de los productos, ya que tiene algunas funciones cruciales y necesarias. La única cosa que puede detener el desarrollo son las patentes. Antes, las empresas tenían un control sólido sobre las patentes de codificación. Pero nuestro planteamiento es que sea lo más accesible posible. Entre otras cosas, estamos planificando cursos de formación en estas tecnologías», señala Fitzek.
Compresión de vídeo
Por su parte, investigadores del Instituto Fraunhofer de Telecomunicaciones, de Berlín (Alemania), investigan la combinación del estándar de comunicaciones LTE con el método de compresión de vídeos HEVC para permitir una descarga en streaming más rápida de vídeos en teléfonos y tabletas.
LTE (Long Term Evolution, Evolución a Largo Plazo), también conocido como 4G, ya se está implantando en España en sustitución del estándar UMTS. Además de permitir una transmisión más rápida de datos, tienen menos desfases temporales, algo muy importante en las videoconferencias, por ejemplo.
Los investigadores están combinando con el LTE la Codificación de Vídeo Altamente Eficiente (HEVC), un estándar de compresión de vídeo, creando tecnologías en colaboración con conocidos fabricantes de productos electrónicos.
La ventaja de HEVC es que requiere sólo la mitad del ancho de banda para la transmisión de vídeo de alta calidad. Lo consigue gracias a su mayor flexibilidad a la hora de romper en bloques la imagen que se transmite. Los bloques de mayor tamaño son mucho más eficientes, explican los investigadores, especialmente para los vídeos en HD (alta definición).
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