Uso de Frecuencias no licenciadas

Uso de Frecuencias no licenciadas
Fotografía de mali maeder

Una de las primeras entradas del Blog habla sobre los diferentes usos y divisiones de las frecuencias disponibles para transmisión de información. Ya desarrollado el blog, con artículos tocando diferentes temas, quiero volver a hablar de las bandas no licenciadas en particular y profundizar en las características en estas bandas.

Las bandas no licenciadas o de uso libre son aquellas que no requieren permiso especial de las autoridades o el regulador de telecomunicaciones para poder usarse. A nivel mundial, 2,4 GHz y 5 GHz son bandas de libre utilización, con variaciones y restricciones en algunos países. Como ya todos saben estas frecuencias son utilizadas por WiFi, el estándar 802.11, y por ser libres es que podemos tener puntos de acceso transmitiendo en nuestras casas, oficinas, negocios, etc.

Principalmente la banda de 5 GHz se utiliza también para otras aplicaciones, transmitiendo gran ancho de banda a distancias que pueden llegar típicamente a 10 o 20 Km, pero pueden ser mucho mayores con los equipos y antenas adecuadas. Entre las aplicaciones para las que se utilizan enlaces en estas frecuencias podemos nombrar acceso a Internet, transmisión de video IP, interconexión de oficinas, sincronización de semáforos y hasta movilidad en vehículos.

Las frecuencias son en general independientes de la tecnología, es decir que típicamente se pueden utilizar diferentes tecnologías dependiendo del fabricante usando la frecuencia, pero para la transmisión de banda ancha en exteriores en 5 GHz se utilizan tecnologías muy similares con características comparables. Algunas de ellas las enumero a continuación:

  • Ancho de Canal: los anchos de canal, son los utilizados en Wifi con mayor variación ya que no dependen del estándar. 5 MHz, 10, 20, 40 y 80 MHz. Como las redes son controladas totalmente por los dueños, se puede utilizar cualquier ancho de canal y mezclarlos en diferentes enlaces. Cuanto más grande es el canal más información se puede transportar, pero también se está expuesto a mayores interferencias.
  • Tecnología TDD: La mayoría de los fabricantes, si no todos, los que trabajan en esta frecuencia utilizan división de tiempo, es decir, tienen un solo transmisor-receptor y una parte del tiempo transmiten y otra reciben, esto hace que la latencia sea un poco alta, en el orden de los pocos milisegundos, pero también permite utilizar más eficientemente el tiempo de transmisión y adaptarlo a la cantidad de tráfico transmitido o recibido
  • Modulación: Igualmente las modulaciones suelen ser estándar. Varias posibles modulaciones que se pueden adaptar automáticamente a las condiciones del enlace. Las modulaciones más altas como 256QAM, nos permiten transmitir mayor cantidad de datos, pero también son más sensibles a las interferencias y a la señal recibida, por lo que estas modulaciones más altas solo funcionan en distancias relativamente cortas. Las diferentes modulaciones adaptándose automáticamente permiten tener enlaces estables a la mayor velocidad posible. En caso de errores, interferencias o cambios atmosféricos se reduce la velocidad temporalmente.
  • Seguridad: La seguridad siempre es un punto importante en las comunicaciones. Las bandas no licenciadas pueden ser utilizadas por cualquier persona y no por eso dejan de ser seguras. Depende de los fabricantes de los equipos de radio en utilizar protocolos seguros y mecanismos de encriptación para la transmisión de la información.
  • Antenas, tipos y cantidad: Para aumentar la velocidad de transmisión se utilizan antenas MIMO, que pueden transmitir en el mismo canal varios flujos de datos. Lo más importante es tratar de evitar interferencias tratando de poner las antenas más directivas posibles, ya que estas reciben todos los canales que estén transmitiendo dispositivos cercanos. Al dirigir las antenas solamente a los equipos que queremos recibir, evitamos interferencias, retransmisiones y errores en el enlace. Hay equipos que tienen dos antenas y también dos radios, uno para transmitir y otro para recibir, de esta manera pueden tener más ancho de banda, a costa de usar más frecuencias. Estos equipos suelen funcionar correctamente pero es difícil conseguir dos frecuencias que funcionen para el equipo y que estén libres de interferencias. El resultado nunca es el doble de ancho de banda ya que la comunicación dual siempre trae otro tipo de problemas que reduce el ancho de banda.
  • Aplicaciones: Las aplicaciones son muy variadas, desde instalaciones de seguridad con video IP, sensores de movimiento y alarmas, hasta transmisión de datos y conexión a internet. Dependiendo de la aplicación y requerimientos se deben usar equipos de mejor calidad y gama más alta.

Al usar bandas no licenciadas tenemos gran versatilidad para transmitir información de nuestros proyectos y gran cantidad de aplicaciones. Debido al coste contenido de la tecnología y su adopción masiva se abren nuevos mercados y aplicaciones en las que no se había pensado la transmisión por radio. De cualquier manera cuanto más complejo es un proyecto más complicada es su implementación. La transmisión por radio puede funcionar bien a la primera si las condiciones son correctas, pero puede necesitar de expertos y equipos avanzados para hacer ajustes finos si la instalación no es adecuada o las condiciones no son buenas.

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14 comentarios en “Uso de Frecuencias no licenciadas

  1. Me parece que simplificas el asunto de la modulacion. Porqué no comentas eso de 256QAM qué es ?
    Gracias por tu atencion.
    Vicente

    1. Gracias de nuevo por tu comentario. Lo tomo en cuenta y modificaré el artículo para explicar esta parte o haré uno específico de modulación. Solo pido un poco de paciencia para poder redactarlo.

  2. magnifico articulo, extraordinariamente bien explicado , felicidades !! soy un apasionado del tema de las telecomunicaciones y estoy en medio de un mega proyecto de enlaces para Internet por wireless …..espero obtener mayor información para eficientar y optimizar los enlaces de este mega proyecto , apreciare cualquier apoyo u orientación…gracias y saludos cordiales a todo el blog

  3. Hola me podrias ayudar tengo una antens pharos cpe510 quiero ponerlo en modo receptor como tendria q hacer la configuracion para ver las señales libres de wifi de dos estaciones de servicio y una libre del municipio..m podes ayudar

    1. Hola Roberto.

      Tu pregunta es muy específica para el fabricante de tu equipo. Como habrás visto en mi perfil, yo trabajo para Proxim Wireless donde tenemos un departamento de soporte para estos casos y resolvemos las dudas sobre nuestros equipos. Mira si el fabricante de tu equipo tiene un grupo o página de soporte, aunque hay empresas que no lo tienen.

  4. bueno creo realmente no era lo que yo buscaba, pero me podría ayudar con una temática
    ¿ quien son los encargados de regular o controlar los permisos de frecuencias ?

    1. Hola Priscila. Los permisos de usar frecuencias los controlan los ministerios de tecnología de cada país. En España este es el ministerio de Industria Comercio y Turismo a través de la Dirección General de Telecomunicaciones y Tecnologías de la Información.

      En cada país tendrás el equivalente a este ministerio y dirección, que controlará el uso del espectro radioeléctrico.

      Oscar

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