banda

En la comunicación inalámbrica, una banda es un bloque contiguo de radiofrecuencias asignado por organismos reguladores como la FCC o la UIT para aplicaciones particulares. Una banda tiene límites de frecuencia superior e inferior definidos, medidos en hercios, y todo lo que está dentro de esos límites pertenece a esa banda. La banda industrial, científica y médica de 2.4 GHz, por ejemplo, abarca de 2400 a 2484 MHz y es compartida por Wi-Fi, Bluetooth y hornos microondas. La banda Wi-Fi de 5 GHz es en realidad múltiples bandas más pequeñas apiladas, cada una de 20 a 160 MHz de ancho, dependiendo del ancho del canal.

Las bandas existen porque el espectro radioeléctrico es finito y propenso a interferencias cuando las señales se superponen. Sin límites, cada transmisor interferiría con todos los demás. Las agencias reguladoras dividen el espectro en bandas y las asignan a usos: la comunicación marítima obtiene bandas VHF alrededor de 156 a 162 MHz; los operadores de radioaficionados obtienen bandas como 3.5 a 4.0 MHz o 144 a 148 MHz; las redes celulares operan en bandas con licencia como la banda de 700 MHz o la banda de 2.1 GHz, dependiendo del país y el operador.

Bandas con licencia versus sin licencia

Las bandas con licencia requieren que los operadores obtengan permiso y, a menudo, paguen tarifas para transmitir dentro de ellas; los operadores de telefonía celular tienen licencias para bandas específicas en regiones geográficas específicas. Las bandas sin licencia, como las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz utilizadas para Wi-Fi, están abiertas a cualquiera, pero deben operar dentro de límites de potencia estrictos y usar técnicas de espectro ensanchado para tolerar interferencias. La banda ISM de 900 MHz y la banda de 60 GHz también son sin licencia en muchos países. Las bandas sin licencia son más baratas de usar, pero están congestionadas y son impredecibles.

Las propiedades físicas de una banda dependen de su frecuencia. Las bandas de menor frecuencia penetran mejor los edificios y obstáculos, pero requieren antenas más grandes y tienen menos ancho de banda disponible. La banda celular de 800 MHz viaja más lejos que la de 2.4 GHz, pero transporta menos datos por unidad de tiempo. Las bandas de mayor frecuencia, como las de 28 GHz o 39 GHz utilizadas en los sistemas 5G de ondas milimétricas, ofrecen un ancho de banda enorme, pero son fácilmente bloqueadas por paredes y lluvia.

La selección de banda es una restricción de diseño principal en los sistemas inalámbricos. La elección determina el tamaño de la antena, la distancia de propagación, los requisitos reglamentarios, el costo, el soporte de dispositivos disponible y los desafíos de coexistencia con otros sistemas. Las implementaciones de IoT industrial a menudo eligen la banda sin licencia de 915 MHz en América o 868 MHz en Europa para un largo alcance con menor potencia. Los sistemas satelitales ocupan bandas muy por encima de los usos terrestres: banda L (1 a 2 GHz), banda S (2 a 4 GHz), banda C (4 a 8 GHz) y superiores.