Teorías de radio frecuencias que necesitas saber para tus enlaces

En este artículo les voy a hablar sobre los conceptos más importantes de radio frecuencia para que entiendan el manejo del vocabulario profesional de esta rama.

Frecuencia

La frecuencia se define como el número de repeticiones de un evento en el tiempo. Para nuestro caso utilizamos la onda senosoidal y el evento se representa como la cantidad de oscilaciones en 1 segundo.

La frecuencia de radio frecuencia se mide en Hertz. Para nuestros laboratorios utilizamos frecuencias de 2.4 GHz y 5 GHz. Estas frecuencias forman parte de las frecuencias ISM(Industrial, Scientific, Medical) que son libres de uso para estos propósitos que ve entre paréntesis.

Espectro de radio frecuencias

El espectro de radio frecuencias abarca todas las frecuencias utilizadas para estos fines. Abarca las frecuencias licenciadas y las no licenciadas o libres.

El espectro abarca desde las telecomunicaciones de radio emisoras, televisión, móbiles, satélites y más. En la gráfica se muestran las frecuencias y sus usos.

Canales

Los canales son agrupaciones de frecuencias para obtener un tráfico de data en nuestras redes inalámbricas. La disponibilidad de canales dependen de la banda de frecuencia que utilizemos. En la siguiente gráfica tenemos la frecuencia de 2.4 GHz donde tenemos 13 canales con un ancho de canal de 22 MHz disponibles.

Para la frecuencia 2.4 GHz se permite un ancho de canal máximo de 40 MHz.

Aqui un ejemplo de cómo se vería el uso de canales de 40 MHz

En la siguiente gráfica tenemos la frecuencia de 5 GHz donde gracias a la tecnología AC podemos lograr más canales que en 2.4 GHz y anchos de canales hasta 160 MHz. Esta tecnología permite un tráfico más grande de data para nuestros enlaces.

Ancho de banda

Para nuestros enlaces inalámbricos el ancho de banda es la capacidad de tráfico de data que podemos enviar de un punto a otro. Un buen diseño e implementación de las teorías de frecuencias, modulación y ancho de canal permiten un ancho de banda al tope.

Digamos que queremos enviar 250 MB de internet a una localidad B desde el punto A. Este es el ancho de banda que deseamos utilizando las frecuencias que manejen nuestros equipos. Cabe destacar que estos 250MB son simétricos cuando logramos una buena alineación.

Modulación

Como saben hemos utilizado las mismas frecuencias desde el 1999 en el estándar 802.11(Wifi). Sabiendo esto entonces, cómo logramos que la misma frecuencie nos entregue más data. Pues modificando la onda. Este conceptos se llama modulación.

En la siguiente gráfica tenemos la explicación de la modulación. Tenemos 2 ondas portadoras desfasadas en 90 grados y 2 ondas moduladoras. El objetivo de la modulación es lograr inyectar la onda moduladora en la portadoras logrando un resultado con más cruces por cero y por esto, más data. Al final se unifican los dos resultados de las ondas en una sola y dependiendo del algoritmo de modulación el punto B interpreta la onda como una sola para extraer la data digital con un ancho de banda mayor a utilizar la frecuencia cruda.

Tipos de modulación

La modulación ha ido creciendo con el paso de los años. Unas son las modulaciones preferidas (QAM), algunas se han dejado de utilizar o simplemente son la última opción para tráficos bajos.

En esta tabla tenemos las modulaciones utilizadas por nuestros equipos Ubiquiti. Esta tabla de modulación es conocida como MAX DATA RATES. Por defecto están en modalidad AUTO donde se realiza una negociación de las tasas de transferencia(Data Rates) dependiendo de la calidad del enlace.

Las modulaciones altas generan un tráfico más alto tambien como esta de 256QAM que es la máxima para este equipo de la familia AirMax AC.

Existen 3 tipos de modulaciones principales QPSK, OFDM y DSSS.

Dependiendo de la modulación a trabajar usted obtendrá una velocidad específica y esta tabla la vamos a construir en otro laboratorio de nuestro blog.

Para este tema tenemos todo un laboratorio con videos que les asistirá en sus trabajos posteriores.