Tras haber presentado en nuestro capítulo introductorio una visión general de la E-band (60 a 90 GHz), es momento de adentrarnos con mayor detalle en una de sus porciones más interesantes y versátiles: la banda de 60 GHz.

Esta banda milimétrica, situada en el límite inferior del espectro E-band, destaca por ofrecer grandes anchos de banda, baja latencia, y capacidad para transmitir datos a muy alta velocidad. No obstante, también presenta ciertos desafíos técnicos que deben conocerse bien para aprovechar al máximo su potencial.

¿Qué es la banda de 60 GHz?

La banda de 60 GHz forma parte del espectro de ondas milimétricas (mmWave) y se encuentra comprendida aproximadamente entre los 57 y los 71 GHz, aunque la asignación exacta varía según el país. A diferencia de las bandas más utilizadas actualmente en WiFi (como 2.4 o 5 GHz), el espectro de 60 GHz permite canales mucho más anchos, que pueden superar los 2 GHz por canal, lo que se traduce en capacidades multi-gigabit por segundo. Para que tengan una idea más clara, estos canales pueden ser 100 veces más grandes que los utilizados en 2,4 o 5 GHz.

Esta frecuencia empieza su auge comercial con el reconocimiento de la WiFi Alliance para su uso en los estándares 802.11ad y 802.11ay, de donde surgen nuevos desarrollos para su implementación comercial a precios asequibles.

Desde el punto de vista regulatorio, es una banda no licenciada en muchas regiones, como Estados Unidos, Europa y gran parte de Asia, lo que ha impulsado su adopción tanto en aplicaciones empresariales como de consumo.

Particularidades de la banda de 60 GHz

La banda de 60 GHz es la parte baja de la banda conocida como E-band, que va desde 60 hasta los 90 GHz. En este artículo hablo sobre las características generales de E-band. Estas frecuencias tienen unas características especiales. A continuación, enumero algunas de estas características.

La banda de 60 GHz es conocida por su corto alcance debido a que la energía que transporta es absorbida por el oxígeno del aire. Todos los equipos inalámbricos, al transmitir, van perdiendo potencia, y cuanto más lejos está el receptor, menor potencia le llegará. Cuanto más alta es la frecuencia de transmisión mayor es la atenuación y más sensible es la transmisión a cambios atmosféricos como lluvia o niebla.

Esto es cierto también para la banda de 60 GHz, pero adicionalmente hay otro parámetro que influye particularmente en esta frecuencia, y es el oxígeno del aire. Al transmitir en esta frecuencia, el equipo hace que las moléculas de oxígeno de la atmósfera vibren y absorban la energía transmitida. De esta manera mientras las ondas viajan para llegar al receptor, su energía es absorbida más rápidamente que en cualquier otra frecuencia.

Esta característica trae tres consecuencias importantes:

• Los enlaces en 60 GHz son muy cortos (máximo 1,5 o 2 Km): Las antenas tienen que ser muy directivas y con una ganancia muy alta. El desarrollo de la tecnología ha permitido que se utilicen antenas inteligentes para poder utilizar estas frecuencias para aplicaciones multipunto. (Hay varios artículos en el blog sobre antenas, pero este habla sobre las antenas inteligentes)
• Hay muy pocas interferencias: Por el mismo efecto del oxígeno y de las antenas directivas, las interferencias son casi inexistentes y se pueden reutilizar los canales fácilmente.
• Alta seguridad inherente: Debido a su naturaleza direccional y a la fuerte atenuación, las señales de 60 GHz tienen muy poco alcance fuera de línea de vista (LoS). Esto, que podría parecer una desventaja, en realidad ofrece una capa de seguridad adicional: las señales son difíciles de interceptar fuera del haz principal, lo que reduce el riesgo de espionaje e interferencia.

Otra característica que podemos resaltar de la banda de 60 GHz es el uso de canales anchos. Cuando utilizamos frecuencias tan altas como las de E-band estamos hablando de una parte muy grande del espectro de radiofrecuencias. Cuando hablamos de la banda de 60 GHz, hablamos de 10 GHz de espectro, mientras que en 5 GHz, hablamos solo de 1 GHz o en 2,4 GHz hablamos solo de 100 MHz.

Por lo tanto, en 60Ghz tenemos una cantidad importante de espectro que se utiliza para transmitir mucha más información. Según las principales regulaciones cada canal en 60 GHz ocupa 2 GHz y puede haber hasta 6 canales dependiendo del país y su regulación.

El uso de canales tan grandes trae como ventaja que se puede transmitir mucha información. Los equipos comerciales actuales pueden transmitir alrededor de 4 o 5 Gbps y además se pueden transmitir de manera mucho más estable que en 5 GHz, pero solo para distancias cortas.

Digo que son más estables porque al no haber prácticamente interferencias, el diseño de enlaces es más preciso y una vez instalados y puestos en funcionamiento funcionan sin perturbaciones. Por supuesto al diseñar estos enlaces hay que tomar en cuenta la lluvia y la humedad, pero si se hace un buen diseño, estos parámetros se toman en cuenta y se sabe de antemano como afectarán al rendimiento del enlace.

Regulación y disponibilidad de espectro

A nivel global, muchos países han optado por hacer disponible esta banda de forma no licenciada, pero con ciertas restricciones técnicas principalmente de potencia o directividad de las antenas. Estas limitaciones están orientadas a una utilización ordenada del espectro y permitir la instalación de muchos enlaces en zonas pequeñas.

En Europa, por ejemplo, la CEPT ha definido un uso armonizado del rango 57-71 GHz, permitiendo su utilización sin licencia bajo ciertas condiciones. En EE. UU., la FCC ha habilitado los 57-71 GHz para uso no licenciado, lo que representa uno de los bloques de espectro sin licencia más amplios del mundo.

Conclusión

La banda de 60 GHz representa un equilibrio entre capacidades de transmisión muy altas y desafíos técnicos considerables. Si bien no es una solución universal, en los casos adecuados ofrece una alternativa potente y flexible a la fibra, al tiempo que abre nuevas posibilidades para las redes inalámbricas del futuro.

Puede jugar un papel muy importante en aplicaciones tanto de interior como de exterior, y familiarizarse con las limitaciones y ventajas de la tecnología en 60Ghz es un punto importante para los desarrollos inalámbricos futuros.