MIMO es una técnica de antenas inteligentes que incrementan la velocidad, rango, confiabilidad y eficiencia espectral de los sistemas inalámbricos. Puede considerarse una tecnología clave de la norma 802.11n, un estándar de nueva generación que podría incrementar notablemente el rendimiento de las redes wireless, cuyo borrador fue aprobado recién este año.

Las empresas comienzan a usar redes LAN inalámbricas para transportar voz y video, incrementando la necesidad de velocidad, capacidad y confiabilidad. Pero las redes WLAN comparten un espectro finito de frecuencias, lo cual no incrementa la eficiencia y termina por consumir los canales disponibles y provocar interferencias.

En este escenario, y también pensando en las necesidades de las redes Wi-Fi a nivel doméstico, ha venido cobrando notoriedad un nuevo acrónimo, MIMO, el cual conlleva una serie de promesas que, a estas alturas, no dejan de sorprender.

La Inteligencia de MIMO

Multiple Input Multiple Output (MIMO) es una técnica de antenas inteligentes que incrementan la velocidad, rango, confiabilidad y eficiencia espectral de los sistemas inalámbricos. Dada la actual demanda por aplicaciones de redes WLAN, los chipsets MIMO podrían convertirse prontamente en importantes actores del mercado de access points y tarjetas de interfaz de red.

MIMO es una tecnología considerada para la norma 802.11n, un estándar de nueva generación que podría incrementar el rendimiento hasta los 100 Mbps, cuyo borrador fue aprobado en enero de este año. Mientras tanto, la tecnología propietaria MIMO mejora el desempeño de las redes Wi-FI actuales basadas en 802.11(a/b/g). La versión final del estándar estaría disponible en el segundo trimestre del 2007.

Esperando la Norma 802.11n

El estándar 802.11n podría ofrecer un rendimiento de más de 300 Mbps, utilizando tecnología MIMO para potenciar y optimizar el ancho de banda. La aprobación definitiva del estándar permitirá a las redes WLAN superar la velocidad de las redes Ethernet (limitadas a 100 Mbps).

Los clientes empresariales con experiencia WLAN han mostrado ciertas reticencias respecto del nuevo estándar pese a la promesa de una gran mejora en la tasa de transferencia. Al contrario, se muestran preocupados por otras cuestiones críticas como la utilidad y efectividad de 802.11n o la compatibilidad con las redes 802.11b/g.

Por ahora, MIMO puede verse como una nueva categoría de productos inalámbricos bajo la categoría “pre-n” que, de alguna manera, se anticipan al mencionado estándar 802.11n de la IEEE. Pese a dicho escepticismo, los analistas estiman que el mercado está preparado para que ya veamos algunos productos de este tipo.

Según Dell´Oro Group el 2009 las redes 802.11n coparán el 90% de las WLAN hogareñas, dándose una adopción más lenta en la empresa, si bien los despliegues a gran escala se acelerarán hacia el 2008 y 2009.

Los productos para redes LAN basados en MIMO incluyen a empresas como Airgo Networks (pionera en este campo), Belkin, Linksys y SOHOware. Samsung también ha anunciado tecnologías wireless basadas en MIMO, al igual que Intel.

Según las compañías que promueven esta tecnología, MIMO podría incrementar más de ocho veces la cobertura y hasta más de seis veces la velocidad de las actuales redes IEEE 802.11g.

Mejorando la Eficiencia Espectral

Como vemos, MIMO se encuentra en intenso desarrollo en estos momentos. Por ahora, es entendido por los especialistas, en sentido estricto, como una tecnología que usa señales múltiples y simultáneas (dos o más en forma de ondas de radio) sobre un mismo canal de frecuencia para lograr propagación mutidireccional y, a partir de eso, eficiencia espectral.

La eficiencia espectral corresponde al número de unidades de información por unidad de tiempo por unidad de ancho de banda (bits por segundo sobre Hertz). Si se transmiten múltiples señales, conteniendo diferentes flujos de datos sobre un mismo canal, la eficiencia espectral mejora notoriamente, lo cual permite mayor velocidad de los datos, más cobertura y, por cierto, soportar más usuarios.

Antes del desarrollo de MIMO, los sistemas de comunicación inalámbricos consideraban la propagación multidireccional sólo como un problema que se atenuaría en el futuro. MIMO viene a ser la primera tecnología de comunicaciones wireless que trata la propagación multidireccional como una característica inherente a los ambientes inalámbricos.

Cómo Funciona

Una transmisión convencional de radio usa una antena para transmitir la secuencia de datos. Por su parte, una antena inteligente usa múltiples antenas, ayudando además a través de su diseño a combatir la distorsión e interferencia.

En otras palabras, un sistema de transmisión de radio convencional podría representarse como una carretera de una pista. El límite de velocidad está dado por el flujo máximo permitido del tráfico a través de esa pista. Esto haría la diferencia con los sistemas de antenas inteligentes que ayudan a mover tráfico a través de esa pista, pero más rápida y confiablemente, de manera que el viaje bordee siempre el límite de velocidad. MIMO ayudaría a mover el tráfico al límite de la velocidad pero además abre más pistas. El rango de tráfico guarda relación con la cantidad de pistas abiertas.

Pero las técnicas de antenas inteligentes son unidimensionales, mientras que MIMO es multidimensional. Para eso, estructura una tecnología inteligente unidimensional que simultáneamente transmite múltiples secuencias de datos a través del mismo canal, lo cual aumenta la capacidad de las tecnologías wireless a niveles nunca vistos.

Lo anterior se traduce en que MIMO pone a trabajar señales multidireccionales acarreando y concentrando más datos, ya que cada una de estas señales son moduladas y transmitidas simultáneamente por las antenas. La utilización de múltiples formas de onda mejora tres parámetros básicos del desempeño del enlace: cobertura, velocidad y calidad de la señal.

Para explotar los beneficios que ofrece wireless, MIMO usa antenas múltiples y espacialmente separadas. El receptor de MIMO utiliza algoritmos matemáticos para desenredar y recuperar las señales transmitidas.

El Futuro con MIMO

Hasta ahora, debido a los notables beneficios de MIMO, se avizora un buen posicionamiento de los productos orientados a mejorar el desempeño de las redes inalámbricas.

De hecho, los productos de redes inalámbricas LAN que han utilizado tecnología MIMO han demostrado en pruebas de laboratorio, pruebas en terreno y usos comerciales la capacidad de cubrir áreas por lo menos dos veces más grandes que los productos convencionales del WLAN, con rangos de confiabilidad comparables o superiores a ellos.

Eso explicaría que ya en el 2008 podrían venderse más de 150 millones de chips con 802.11n, predominando los dispositivos electrónicos de consumo con esta tecnología, como sostiene la consultora ABI Research.