Extendiendo la conectividad Wi-Fi más de 50 kilómetros

Resumen Rápido

Los ingenieros de radio están reutilizando los protocolos Wi-Fi estándar para crear puentes inalámbricos capaces de cubrir distancias de hasta 50 kilómetros. Originalmente diseñados para la conectividad de corto alcance dentro de hogares u oficinas, el estándar 802.11 se está llevando más allá de su alcance previsto para conectar ubicaciones remotas sin cables físicos.

Este enfoque técnico requiere superar desafíos físicos significativos, incluyendo la gestión de la primera zona de Fresnel, tener en cuenta la curvatura de la Tierra y ajustar la configuración de reconocimiento. El artículo explora los matices técnicos de establecer estos enlaces de larga distancia, incluyendo la importancia de la visión directa clara y el impacto de obstáculos ambientales como los árboles.

Además, aborda preocupaciones regulatorias, señalando que tales operaciones inalámbricas de largo alcance han atraído el escrutinio de autoridades como Roskomnadzor, de manera similar a cómo los árboles en crecimiento pueden obstruir las señales. La discusión resalta la brecha entre la intención original de los protocolos inalámbricos y sus aplicaciones actuales, más ambiciosas.

Reutilizando Protocolos Inalámbricos

El protocolo Wi-Fi se creó originalmente para conectar computadoras portátiles y PDAs dentro de los confines de un hogar u oficina. La expectativa era que el tráfico a través de un punto de acceso fuera iniciado por la actividad humana. Con el auge del Internet de las Cosas (IoT), las teteras inteligentes, refrigeradores y medidores se unieron a las computadoras portátiles en la red, pero el concepto central permaneció sin cambios: el punto de acceso reúne a los consumidores dentro de sus habitaciones inmediatas o adyacentes.

Sin embargo, esta limitación resultó insuficiente para algunas aplicaciones. Surgió un concepto para extender el enlace inalámbrico más allá de una habitación vecina a un garaje bajo una ventana, o incluso a un asentamiento vecino. Se descubrió que esto era de hecho posible mediante el uso de un puente de radio. Esta técnica permite un enlace de 50 km en un solo tramo utilizando tecnología estándar 802.11 sin cables.

Desafíos Técnicos de los Enlaces de Largo Alcance

Establecer una conexión inalámbrica estable de 50 kilómetros implica abordar varios matices técnicos específicos. La física de la propagación de ondas de radio requiere una gestión cuidadosa de la ruta de la señal para garantizar la integridad de los datos a tales distancias.

Las consideraciones técnicas clave incluyen:

• La importancia de la primera zona de Fresnel, que debe permanecer mayormente sin obstrucciones.
• La necesidad de desactivar potencialmente los mecanismos de ACK (reconocimiento) para optimizar el rendimiento.
• Tener en cuenta el radio de la curvatura de la Tierra al calcular la visión directa.

Estos factores dictan la colocación del equipo y las configuraciones específicas requeridas para mantener una conexión viable.

Obstáculos Regulatorios y Ambientales

Además de los obstáculos técnicos, los puentes Wi-Fi de larga distancia enfrentan presiones externas. El artículo señala que Roskomnadzor representa una amenaza significativa para estas operaciones, comparable a la interferencia causada por el crecimiento de árboles en un bosque. Esto sugiere que el cumplimiento regulatorio y la despeje de la señal son críticos para mantener estos enlaces.

Los factores ambientales, como el crecimiento de la vegetación, pueden bloquear físicamente la visión directa necesaria, mientras que los organismos reguladores pueden restringir el uso del espectro o la operación de tales transmisiones de alta potencia y largo alcance. Ambos elementos presentan desafíos significativos para la viabilidad de los puentes de radio.

Conclusión

Empujar el Wi-Fi para cubrir 50 kilómetros demuestra la adaptabilidad de los protocolos inalámbricos estándar más allá de sus parámetros de diseño originales. Siendo técnicamente factible, lograr tales enlaces requiere un conocimiento profundo de la física de la radio, incluyendo las zonas de Fresnel y la curvatura del terreno.

Sin embargo, el éxito de estos proyectos depende no solo de la ejecución técnica, sino también de navegar por las obstrucciones ambientales y la supervisión regulatoria. A medida que crece la demanda de conectividad inalámbrica, la tensión entre la innovación técnica y los marcos regulatorios probablemente continuará dando forma al futuro de las redes de larga distancia.