Hola, bienvenidos! Esta entrada del blog está pensada como la primera parte de una serie acerca de Wi-Fi. En esta primera entrada, sin embargo, va a ser poco lo que se trate de Wi-Fi en sí (Wi-Fi como protocolo de comunicación, temas que se van a desarrollar a lo largo de los posts). Quería comenzar esta serie describiendo aspectos básicos de una comunicación inalámbrica: qué debe ocurrir para que información digital viaje a otro dispositivo sin cables de por medio.
Voy a intentar que todas las explicaciones sean coloquiales, dentro de lo posible. Esto implica tomarse algunas licencias en el desarrollo de estas explicaciones, pero lo hago por dos motivos: la longitud del post, y la cantidad de matemática necesaria. Lo que busco con esta primera entrada es que los conceptos comunes a toda comunicación inalámbrica queden claros. Estos conceptos luego van a a ser necesarios para comprender algunos de los porqués de Wi-Fi.
A quién está dirigida esta serie? A cualquier persona que quiera comprender un poco mejor cómo funciona su red Wi-Fi, o quiera comenzar a descubrir el oscuro mundo de las comunicaciones inalámbricas.
Qué es una comunicación inalámbrica
Comencemos por lo más básico: qué es una comunicación inalámbrica?
En primer lugar, es una comunicación, por lo que involucra a dos o más dispositivos. Como en toda comunicación, habrá dispositivos transmisores de datos (Tx) y dispositivos receptores de datos (Rx). La palabra inalámbrica hace referencia al canal a través del cual se realiza esta comunicación. En lugar de usar cables (hoy en día, de cobre u ópticos), una comunicación inalámbrica se realiza sobre campos electromagnéticos. Los datos viajan dentro de ondas electromagnéticas.
Uno de los aspectos más llamativos de estas comunicaciones es que el canal es siempre compartido. Y no solamente compartido entre los dispositivos relevantes a nuestra comunicación, si no cualquier dispositivo que se pueda comunicar de forma inalámbrica. Saber esto es clave para lograr que los sistemas funcionen y que las comunicaciones se mantengan seguras. En cada país hay regulaciones que aplican sobre el uso del espectro electromagnético, pero luego cada protocolo de comunicación va a establecer sus propios mecanismos para evitar interferencias y para segurizar los datos que se están enviando.
Para entender realmente cómo funciona este tipo de comunicación, debemos entonces conocer muy bien el canal. Vamos a enfocarnos ahora en algunos puntos claves de este canal:
- Qué es una onda electromagnética? Cómo se puede describir?
- Cómo genero ondas? Cómo escucho las ondas generadas?
- Cómo se introduce la información dentro de estas ondas?
- Cómo conviven dos sistemas de comunicación inalámbricos “sin problemas”?
Ondas: Qué son?
Definición básica
Una onda es un término físico. Describe energía propagándose por el espacio que perturba a su paso algún parámetro de este espacio. Primer punto: la onda es solo energía, no tiene materia.
Que puede ser entonces una perturbación? Un ejemplo común a todos es el sonido. El sonido es una onda que viaja modificando la presión del aire. Nuestros oídos reaccionan a esta modificación de la presión en el aire que nos rodea, y así escuchamos (cerebro de por medio).
Más detalles sobre el sonido en el video de YouTube debajo (opcional):
Nota: El sonido modifica el aire por el que viaja. Por lo tanto, necesita aire para viajar (u otro medio, pero necesita materia), y por eso no se transmite en el vacío.
Al existir distintas perturbaciones (qué característica se perturba y qué medio se perturba) existen entonces diferentes tipos de ondas. En el caso nuevamente del sonido, las ondas son del tipo mecánicas. Esto es así porque la propiedad que se modifica (presión) es una propiedad mecánica.
Volviendo a las comunicaciones inalámbricas, el tipo de onda que las rigen son las llamadas ondas electromagnéticas. Este tipo de ondas perturban campos electromagnéticos, haciéndolos oscilar mientras viajan por el espacio. Probablemente el aire por donde viaja el sonido sea conocido por todos, pero los campos electromagnéticos no. Y es una de las explicaciones más complejas para hacer.
Campos electromagnéticos
Entender al menos de forma básica un campo electromagnético es esencial para comprender aspectos de la comunicación. Un campo electromagnético es nuestro medio sobre el cual la comunicación se va a establecer.
Un campo electromagnético tiene dos dos partes: una eléctrica y una magnética. Para que un campo eléctrico se propague deben existir siempre ambas partes. Electricidad y magnetismo son dos caras de una misma moneda, y una vez generados estos campos, van a viajar a la velocidad de la luz siempre que se den las condiciones para que ambos existan.
Para generarlos, todo comienza moviendo cargas eléctricas (esto es, corriente alterna sobre un conductor como el cobre). Este movimiento de cargas genera un campo eléctrico y uno magnético, que se propagan realimentándose uno a otro.
Características de las ondas
Las ondas de cualquier tipo comparten ciertas características comunes con las que se pueden describir y trabajar.
En primer lugar, dada la naturaleza de las perturbaciones que muchas de ellas generan, se suelen describir con funciones trigonométricas (o un conjunto de ellas) dando lugar a imágenes como la que se muestra en la Figura 1 para representarlas. Se puede apreciar que la onda dibujada tiene una forma senoidal, repitiendo su patrón en el tiempo.
Hay otra característica que hay que tener siempre para entender el comportamiento de las ondas, sobre todo en el campo de las telecomunicaciones: las ondas varían en el tiempo y, además, viajan por el espacio. En ambos casos, lo hacen con formas senoidales. Volviendo a la Figura 1, podemos notar que la misma muestra la onda en distintos puntos del espacio (el eje horizontal describe la distancia). Pero hay que recordar que cada punto de esa onda (“y”, por ejemplo) va a variar en el tiempo de forma senoidal. La animación de la Figura 2 muestra este comportamiento.
Hay cuatro propiedades fundamentales para describir una onda, que se explican a continuación. Estos términos se van a utilizar muy frecuentemente luego, al momento de entender como se realiza una comunicación sobre estas ondas.
- Frecuencia: La frecuencia de una onda se define como la cantidad de oscilaciones que la misma realiza en un segundo. Esto significa, cuantas veces repite su patrón dentro de este período de tiempo.
- Amplitud: Es la intensidad máxima de la onda. Este valor máximo puede variar en cada punto del espacio, por razones que se explicarán más adelante.
- Longitud de onda (λ): Una onda repite su patrón y, además, se desplaza en el espacio. Sucede entonces que, en un mismo instante, dos puntos en el espacio se encuentran en el mismo valor (ver Figura 2, los dos puntos marcados con color rojo). La distancia mínima entre estos puntos se conoce como longitud de onda. Su relación con la frecuencia es inversamente proporcional (menos frecuencia implica mayor longitud de onda).
- Fase: Es una propiedad que compara dos ondas. Supongamos dos ondas que oscilan en el tiempo de la misma manera pero con cierto desplazamiento (temporal y, en consecuencia, también en el espacio). La fase es la forma de medir este desplazamiento.
Antenas
Hasta aquí, hemos visto que se necesitan ondas electromagnéticas para tener una comunicación inalámbrica. En esta sección, vamos a explicar cómo se generan estas ondas y como se logra que viajen por el espacio.
La generación es menos relevante: son circuitos eléctricos. Estos circuitos hacen oscilar señales eléctricas a la frecuencia deseada. Tenemos así el campo eléctrico necesario para la onda electromagnética, que va a generar a su vez el campo magnético. La pregunta es, cómo hago que esa señal abandone el circuito eléctrico y pase a propagarse por el espacio? La respuesta es un elemento clave: una antena.
Una antena introduce una discontinuidad en el circuito eléctrico. En su forma más básica, un conductor con un extremo abiertos. Si la longitud de este conductor es proporcional a la longitud de onda de la señal eléctrica, esta se va a reflejar en el conductor de tal forma que termina irradiando potencia en forma de onda electromagnética.
A partir de este principio básico aparecen distintos diseños de antenas con diferentes características. Pero antes de pasar a describirlas, es importante recalcar un punto de la explicación anterior: la antena se diseña para una frecuencia específica (en la práctica, un rango acotado de frecuencias), y va a entregar las capacidades descritas por el fabricante solo en esta frecuencia.
Para el campo de las comunicaciones nos interesa otra propiedad de una antena: su reciprocidad. Esto, descrito a alto nivel, implica que una antena hace el trabajo inverso con las mismas características. Transforma entonces ondas en señales eléctricas. Por lo tanto, una misma antena puede tanto transmitir como recibir ondas con las mismas propiedades.
Características de las antenas
Las primeras propiedades de una antena a notar son las relacionadas con su trabajo de conversión de señales. Aquí, importan la frecuencia de operación y la impedancia. Es importante respetar ambas propiedades al seleccionar una antena para un circuito transmisor o receptor específico.
Otra propiedad fundamental de una antena, y relevante al momento de diseñar un enlace inalámbrico es su ganancia. Como vimos, una antena irradia ondas al espacio. Pero, en qué dirección lo hace?
Para representar la forma en la que irradia una antena se usan patrones de radiación. Los hay de dos tipos: tridimensionales y con planos polares. El patrón en tres dimensiones sirve para hacerse una idea de cómo es el patrón de radiación. Los planos polares son dos cortes al patrón tridimensional: uno sobre el plano horizontal (azimuth) y otro sobre el plano vertical (elevación).
Una antena que irradia la misma potencia en todas las direcciones se conoce como antena isotrópica. Si bien esta antena es únicamente teórica, se utiliza como referencia para la ganancia de las otras antenas. Una antena isotrópica tiene ganancia de 0 dB en todas sus direcciones. Luego, la ganancia de otros tipos de antena se calcular como la diferencia con respecto a la antena isotrópica. Esta unidad de medida se conoce como dBi.
La potencia que emite es homogénea en todas las direcciones. Veamos los patrones de radiación de este tipo de antena.
Figura 3: Patrón de radiación tridimensional de una antena isotrópica.
Figura 4: Patrón de radiación en planos polares de una antena isotrópica.
La mayor parte de la información se encuentra en los planos mostrados en la Figura 4. Se interpreta de la siguiente forma:
- La antena estaría ubicada en el centro de cada plano.
- El diagrama polar muestra la ganancia de la antena en cada dirección (ángulo de radiación).
- La ganancia está dibujada con una línea roja. Mientras más alejada del centro, mayor es la ganancia.
- En el caso de la antena isotrópica, como se explicó anteriormente la ganancia permanece igual en todas direcciones. Entonces para todos los ángulos la distancia al centro será la misma. Es por eso que la forma del patrón de radiación es un círculo.
- Muchos diagramas polares están normalizados. Esto significa que toman como referencia el punto de mayor ganancia y sobre este aplican la escala. Este punto se verá reflejado mejor en los otros tipos de antena que analizaremos.
Hay que recordar que la antena isotrópica es ideal, no existe en la realidad. Por lo tanto, analicemos a continuación tipos de antenas comerciales.
Antena omnidireccional
La antena omnidireccional es la más parecida a la antena isotrópica que podemos encontrar comercialmente. Comencemos viendo los patrones de radiación para luego analizar sus características y usos.
Este tipo de antenas es simétrica en su plano horizontal, al igual que la isotrópica. Esto es evidente al ver que la ganancia permanece constante en este plano. Sin embargo, en el plano vertical sí que se ven cambios.
El cambio más importante es la caída abrupta de la ganancia en los 0 y 180 grados (sería exactamente arriba y abajo de la antena). Esto se conoce como nulos, y están presentes en todas las antenas.
Las antenas omnidireccionales se suelen utilizar cuando queremos alcanzar a múltiples dispositivos que pueden estar dispersos alrededor de la antena en cualquier dirección. En una red Wi-Fi por ejemplo, los puntos de acceso que se instalan en oficinas o un punto de acceso hogareño utilizan este tipo de antenas.
Antena direccional
Las antenas omnidireccionales irradian su potencia en todas direcciones por igual en su plano horizontal. Si necesitamos concentrar la potencia en una única dirección se deben utilizar antenas direccionales. Este tipo de antenas esta construido de forma que obtienen patrones de radiación como los que se pueden ver en las siguientes figuras.
Se puede ver que en este caso la potencia se concentra en una dirección específica. Fuera de esa dirección la potencia cae abruptamente, vemos unos primeros nulos. El área de mayor concentración de energía, comprendida entre estos primeros nulos, se denomina lóbulo principal, o haz principal. Sin embargo, la antena no es perfecta y aparecen otros ‘picos’ de potencia más pequeños. Estos son los llamados lóbulos laterales, y en general no son deseados (se intentan reducir al máximo).
Se puede hacer una sub categorización de antenas direccionales de acuerdo al ancho de su lóbulo principal. El ancho se mide en grados, y puede usarse como punto de corte el momento en el cual la ganancia cae 3 dB (es decir, se reduce a la mitad con respecto al máximo). Algunos ejemplos comunes son antenas con 30º de ancho, u otras con 120º. Cual utilizar dependerá del caso de uso.
Las antenas direccionales con lóbulos principales muy estrechos se usan principalmente en radio enlaces punto-a-punto. Al concentrar toda la energía en una dirección concreta podremos alcanzar distancias de comunicación más largas (cuando analicemos la propagación explicaré por qué).
Por otro lado, con tres antenas de 120º puedo crear sectores que cubran un total de 360º. Cada antena se ocupa de atender a los usuarios en su sector. Esto es un despliegue común en la tecnología celular (móvil).
Propagación
Dejemos las antenas de lado por el momento, para continuar con otro tema muy importante. Hasta ahora analizamos cómo son las ondas en las que viaja la información, y cómo las generamos y enviamos al espacio. Pero, qué sucede una vez que la onda abandona la antena? Viajarán en todas direcciones, con una potencia proporcional a la ganancia de dicha antena. Llamamos a esto propagación de la onda.
Al propagarse por el espacio las ondas se alejan del dispositivo transmisor. Nuestro objetivo en el mundo de las comunicaciones es que estas ondas lleguen a la antena del dispositivo receptor. Pero es lógico pensar que transmisor y receptor pueden estar separados solo cierta distancia para que pueda haber comunicación. El objetivo de esta sección es comprender por qué sucede esto.
Como vimos en las secciones anteriores, un transmisor genera ondas con cierta potencia. Esta potencia será concentrada en ciertas direcciones por la antena conectada al transmisor. Pero la onda viajará en todas direcciones, con más o menos potencia según la ganancia de la antena en dicha dirección. Esto significa que, si nos colocamos a cierta distancia del transmisor, la potencia total debe distribuirse en un área esférica que incluya a todos los puntos a dicha distancia del transmisor.
Coloquémonos ahora a una distancia más alejada del transmisor. De nuevo, la potencia total debe distribuirse en todos los puntos a dicha distancia del transmisor. El area total de la nueva esfera es mayor al area anterior. O visto de otra forma, en un punto específico tendremos menos potencia mientras más nos alejemos del transmisor. Veámoslo en una imagen para ayudar a la comprensión:
Para las comunicaciones esto se considera como una pérdida de potencia a medida que nos alejamos del transmisor. En concreto, recibe el nombre de pérdida de trayectoria en el espacio libre, o simplemente pérdidas del espacio libre.
Estas pérdidas tienen una formula especifica. Los detalles no son relevantes para el objetivo de este post, pero es importante saber que la potencia de nuestra onda disminuye proporcionalmente al cuadrado de la distancia que la separa del transmisor. Esto hace que sea una pérdida muy considerable, y sin tener en cuenta otras fuentes de pérdidas que existen en una transmisión real.
Hay otro factor que afecta a las pérdidas del espacio libre: la frecuencia de la onda. Las pérdidas aumentan con el cuadrado de la frecuencia. Lo que significa que a mayor frecuencia las pérdidas del espacio libre son más grandes.
Cálculo de potencia en el receptor
Para concluir estos conceptos fundamentales de transmisión mediante ondas electromagnéticas debemos conocer cómo se calcula la potencia de la onda al llegar al receptor. Los factores a tener en cuenta son:
- La potencia de transmisión – da la potencia base de la onda.
- La ganancia de la antena transmisora en la dirección hacia el receptor – ya que concentra potencia (o no) en esta dirección.
- Las pérdidas del espacio libre – proporcionales a la distancia que separa transmisor de receptor y a la frecuencia de la onda.
- Otras pérdidas por la propagación – no entraremos en detalles pero contribuyen a la atenuación de la potencia de la onda.
- La ganancia de la antena receptora en la dirección hacia el transmisor – recordando la propiedad de reciprocidad de las antenas, la ganancia también debe tenerse en cuenta en recepción.
Con todos estos parámetros podemos llegar a una formula conocida como ecuación del presupuesto del enlace. Debido a cómo se simplifica el cálculo, toda la ecuación se expresa en decibeles. Vale la pena hacer la aclaración de que la potencia del transmisor y la potencia del receptor se expresan en dBm, esto es decibeles relativos a 1 mW de potencia.
Podemos calcular entonces la potencia en el receptor como sigue:
P(rx) = P(tx) + G(tx) – L(fsl) – L(otras) + G(rx)
Donde:
- P(rx) es la potencia en receptor.
- P(tx) es la potencia del transmisor.
- G(tx) es la ganancia de la antena transmisora.
- L(fsl) son las pérdidas del espacio libre.
- L(otras) son otras pérdidas.
- G(rx) es la ganancia de la antena receptora.
Es importante tener potencia suficiente en el receptor. De esto depende tener una comunicación exitosa. Veremos por qué en la sección siguiente. La conclusión a la que debemos llegar luego de ver el presupuesto del enlace es la siguiente:
La potencia en el receptor depende de la ganancia de las antenas usadas, pero también de la distancia entre transmisor y receptor y de la frecuencia de operación.
Información viajando en ondas
Hablamos ya de las características de las ondas, y de como logramos que estas lleguen de un dispositivo transmisor a un dispositivo receptor. Lo que no hemos tratado es cómo podemos hacer que estas ondas transporten información. Esto se logra mediante un proceso llamado modulación. Hay diferentes técnicas para modular una onda, pero todas se basan en el principio de alterar una o más propiedades de esta onda (llamada onda portadora). De estas variaciones podremos extraer la información.
Hoy en día la información es digital, se compone de bits. Por lo tanto, explicaremos la modulación con algunos ejemplos que ilustren cómo hacer que una onda portadora transmita bits.
Nota: El contenido a continuación es solo un resumen para explicar los conceptos fundamentales. Para quienes quieran estudiar modulación en más detalle hay un artículo muy bueno (de hecho la mayoría de las imágenes de esta sección están extraídas de allí) en la documentación del proyecto PySDR.
Phase Shift Keying – PSK
En una modulación de tipo Phase Shift Keying (PSK), como su nombre en inglés lo indica, la información se transporta modificando la fase de la onda portadora. En su forma más básica tiene dos símbolos: uno para representar el 0 binario y otro para representar el 1 binario. Un símbolo es la onda portadora con su propiedad ya modificada. En el caso de PSK cada símbolo se distingue por tener una fase diferente a la de los otros. En el caso mencionado en el que solo existen dos símbolos, la modulación se conoce como Binary PSK (BPSK).
En la imagen siguiente se puede apreciar cómo los datos modifican la onda portador. Si bien no entraremos en los detalles, la señal deberá ser de-modulada en el dispositivo receptor.
Este tipo de modulación es sencilla de implementar y tiene una gran ventaja: una tolerancia a errores grande. Veamos este último punto en más detalle. Cuando la señal modulada es transmitida y viaja por el espacio, sufrirá de distintos tipos de perturbaciones que van a modificar sus características. Un ejemplo puede ser la interferencia (otras señales en su misma frecuencia). Una característica importante de la técnica de modulación utilizada es cuánto tolera estas perturbaciones. Es decir, cuánta modificación puede sufrir un símbolo sin ser confundido por un símbolo diferente en el receptor (y, consecuentemente, el dato se interpreta de forma errónea).
Como ejemplo con el caso de BPSK, si pensamos que ambos símbolos están en contra fase (separados por un ángulo de 180º) entonces la modificación debería ser de más de 90º para tener un error en la de-modulación. Esto suele visualizarse mejor con un diagrama llamado constelación. La imagen siguiente muestra la constelación de una modulación BPSK.
Cada símbolo está representado por un círculo de color celeste. En una constelación, la distancia al centro representa la amplitud de la onda, y su ángulo con respecto al eje I representa la fase. Con BPSK no estamos modificando la amplitud, por eso ambos símbolos están a la misma distancia del centro. Como BPSK modifica la fase, vemos un símbolo con fase 0º (representa el 1 binario) y otro con fase 180º (representa el 0 binario).
Nota: Para comprender en detalle qué es una constelación en este contexto, recomiendo leer este artículo del proyecto PySDR.
Volviendo a la probabilidad de error, pongamos una máscara en la constelación para comprender cómo tomaría la decisión el receptor acerca de qué símbolo es el recibido:
Volveremos a esta figura más adelante, porque necesitamos compararla con otra modulación para entender su importancia. Con BPSK, cada símbolo transporta un bit de información. La velocidad de transmisión es baja por esta misma razón. Si queremos enviar más información, podemos pensar en tener cuatro símbolos diferentes, cada uno representando dos bits de información. Esta modulación se denomina Quadrature PSK (QPSK). Veamos la constelación de este tipo de modulación.
Ahora tenemos una velocidad de transmisión mayor! Y así podríamos aumentar la cantidad de símbolos y transmitir más información por símbolo. La imagen siguiente muestra varias constelaciones: BPSK, QPSK y 8-PSK (3 bits por símbolo). Esto sirve para ejemplificar qué sucede cuando aumentamos la cantidad de símbolos: los símbolos se acercan entre sí (hay menos diferencia de fase entre ellos).
Símbolos más cercanos implica que la probabilidad de error si la señal se ve afectada en la transmisión es más alta. Comparando la imagen siguiente (que representa la decisión de un receptor con QPSK) con la Figura 12, se puede sacar la siguiente conclusión: más velocidad implica una menor tolerancia a fallas.
Si queremos seguir aumentando la velocidad tenemos que garantizar una transmisión sin errores. Para esto es importante tener una muy buena potencia de la señal en recepción, o debemos cambiar a otra técnica alternativa de modulación.
Amplitude Shift Keying – ASK
Otra propiedad que se puede modificar de la onda portadora es su amplitud. Amplitude Shift Keying (ASK) hace precisamente esto. Cada símbolo se representa con una amplitud diferente en la onda portadora. Al igual que PSK, la forma más básica cuenta con dos símbolos (0 y 1 binarios). Al aumentar la cantidad de símbolos se utilizan valores de amplitud más cercanos los unos de los otros, aumentando así la probabilidad de error en el receptor.
La figura siguiente sirve para visualizar el resultado de una modulación 2-ASK.
Los símbolos de ASK pueden visualizarse también dentro de una constelación. Ahora la fase se mantiene constante y la amplitud cambia. Por lo tanto, los símbolos se alejan del centro de la constelación. La imagen siguiente muestra constelaciones para varios órdenes de ASK.
ASK es más sensible al ruido que PSK, pero tiene la ventaja que necesita menos ancho de banda para funcionar. Este punto no se mencionó antes, porque es complejo de explicar. Pero sí, para modular una onda portadora que oscila a cierta frecuencia se necesita cierto rango de frecuencias alrededor de esta frecuencia central. Un punto común a todas las técnicas de modulación es que mientras más alta la velocidad de transmisión mayor es el ancho de banda necesario. Y si comparamos ASK y PSK a misma velocidad de transmisión, ASK necesitará menos ancho de banda.
La elección del tipo de modulación dependerá entonces de cuál sea el punto más critico en la comunicación.
Quadrature Amplitude Modulation – QAM
Quadrature Amplitude Modulation (QAM) es un técnica de modulación que modifica no una, sino dos propiedades de la onda portadora. Cada símbolo utiliza una fase y una amplitud diferente. Con esta forma de modulación se puede lograr acomodar muchos símbolos de forma eficiente. Nuevamente, existen distintos órdenes dependiendo de la cantidad de símbolos disponibles. Algunos ejemplo son 16-QAM, 64-QAM y 256-QAM.
Si recordamos los análisis de las constelaciones de las técnicas anteriores, será fácil comprender la constelación de QAM. La imagen siguiente muestra la constelación para 16-QAM.
Es normal el uso de QAM de muy alto nivel (1024-QAM por ejemplo) en Wi-Fi alcanzar velocidades más altas. Pero estos niveles de modulación tan altos son muy sensibles a las fallas. Necesitarán una intensidad de señal mucho mayor al ruido por esta razón. Este punto lo vamos a analizar en más detalles en la próxima entrada de esta serie, cuando veamos Wi-Fi en detalle.
Protocolos inalámbricos
Casi todo en el mundo de las comunicaciones está regido por protocolos. Y las comunicaciones inalámbricas no están exentas de esto. Para qué sirven los protocolos inalámbricos? Para definir las reglas de comunicación entre dos dispositivos. Estas reglas nos permiten que cualquiera sean los fabricantes de los componentes involucrados en la comunicación, la información podrá llegar a su destino de forma exitosa.
Las próximas entradas de esta serie se dedicarán a uno de estos protocolos: Wi-Fi. Wi-Fi está basado en la familia de protocolos IEEE 802.11 y define alguna de estas cosas:
- Frecuencias de operación – en este caso en varias bandas de frecuencia (2.4 GHz, 5 GHz y 6 GHz).
- Modulaciones utilizadas – Varias que van desde BPSK a 4096-QAM.
- Cómo se elige la modulación a utilizar.
- Cómo se controla la información transmitida, cómo se detectan y corrigen errores.
- Cómo conviven múltiples dispositivos que quieren transmitir o deben recibir información al mismo tiempo.
- Cómo segurizar el canal de comunicación.
Todas estas funciones y reglas definidas en los diferentes estándares de Wi-Fi van a formar parte del contenido de las siguientes entradas de esta serie. Pero para concluir este post, veamos otros protocolos inalámbricos conocidos. Todos ellos se rigen por los conceptos básicos que analizamos hasta ahora:
- Bluetooth y Bluetooth Low Energy
- Tecnología celular – LTE (4G), 5G, etc.
- LoRaWAN
- Zigbee
- Y un largo etc…
Este post ya se hizo suficientemente largo. En el próximo, vamos a analizar en detalle cómo funciona una red Wi-Fi. Mientras lo escribo, no duden en hacerme llegar cualquier sugerencia o consulta al respecto. Hasta la próxima!