¿Qué pasaría si pudiéramos usar radios para conexiones a internet? ¿Podríamos hacer esto alguna vez?

Bueno, eso ya lo tenemos. Se llaman teléfonos celulares.

Los teléfonos celulares (o especialmente los teléfonos inteligentes y los puntos de acceso móvil) usan ondas de radio para conectarse a las torres celulares. Estas ondas de radio suelen llevar tecnologías 4G como LTE (o tecnologías 3G como HSPA), que permiten que los datos se transmitan a velocidades muy rápidas, que a menudo superan las velocidades que las personas obtienen con las conexiones de cable o DSL de su casa. (Sin embargo, la cantidad de datos que puede transferir cada mes generalmente es mucho menor, y eso es para alentar a las personas a no usar sus conexiones de datos en exceso porque cada torre celular solo tiene una cantidad finita de servicio que puede proporcionar en decenas de miles de usuarios.) De hecho, los chips dentro de un teléfono celular que le permiten acceder a estas ondas de radio también se llaman radios, a pesar de que no reproducen su estación de FM favorita.

Si está hablando de usar las frecuencias de radio que usan las radios actuales de AM y FM, eso se vuelve un poco más complicado. Si bien es técnicamente posible transportar datos sobre cualquier tipo de onda de radio, incluida la señal transmitida por 95.9 KDAT o 107.1 WINT (y, de hecho, las estaciones a menudo transmiten datos en forma de texto que muestra el artista y el nombre de la canción en algunos receptores de radio más nuevos ), hay una serie de obstáculos.

Uno es el ancho de banda. La cantidad de datos que puede transmitir en un segundo dado se basa en una combinación del esquema de codificación y el ancho del canal. Los sistemas de codificación más nuevos y más eficientes están apareciendo todo el tiempo ahora, eso es lo que sucede cada vez que hay una nueva “G” en las redes de datos de teléfonos celulares, como 2G / 3G / 4G, pero eso solo lo lleva tan lejos. Necesita transmitir estos mensajes codificados a través de un canal de radio. La mayoría de las redes modernas de teléfonos celulares 4G en estos días tienen anchos de canal que varían de 5MHz a 20MHz (operando en algún lugar entre 700Mhz y 2100MHz, es decir, puede estar conectado a un operador centrado en 750MHz, por lo que estará transmitiendo en un rango entre 745MHz y 755MHz para un ancho de banda total de 10MHz). Un ancho de canal de 10MHz con las últimas tecnologías LTE le proporcionaría, dependiendo de muchos otros factores, una velocidad de datos máxima de aproximadamente 80Mbps.

Aquí está la cosa: hay muchos cortes libres de 10MHz en los espectros de 700MHz, 850MHZ, 1900MHz y 2100MHz (los más utilizados por la industria de la telefonía celular), decenas de ellos que admiten miles de usuarios. Pero en las bandas de radio FM, no hay tantas. Piénselo: todo el espectro de radio FM se extiende desde 87.7MHz a 107.9MHz, es decir, un poco más de 20MHz, o dos rebanadas de 10MHz (o cuatro rebanadas de 5MHz). Si apaga todas las estaciones de radio FM y dedica ese espectro a la radio por Internet, solo podrá obtener relativamente pocos usuarios adicionales conectados a Internet.

Y tomar radio AM y usar eso para Internet sería aún menos útil. Todo el espectro de AM se extiende desde 540KHz hasta 1700KHz. Eso es un ancho de banda de 1,160 KHz, y eso es KHz, no MHz (un KHz es 1/1000 de MHz). La totalidad de la radio AM ocupa poco más de 1MHz de espectro, y si eliminara la radio AM y la dedicara a los datos celulares, sería casi inútil en estos días, ya que 1MHz simplemente no puede transportar tanta información. Dicho esto, si lo convirtiera a datos móviles, sería más lento que incluso una conexión de módem por cable de gama baja o una conexión DSL de nivel medio, lo que no es muy útil.

El único beneficio para convertir FM y, aún mejor, radio AM a las redes de teléfonos celulares es el alcance. Cuanto más baja es la frecuencia, menos se atenúa la señal por la atmósfera a lo largo de la distancia, y mejor a través de las paredes y los edificios se propaga la señal. (Incluso ahora, los operadores de telefonía celular valoran las frecuencias más bajas de 700-850MHz más que las frecuencias más altas de 1900-2100MHz porque se llevan más lejos y funcionan mejor en el interior de los edificios de oficinas. Son especialmente útiles en las regiones rurales, donde la densidad de población hace que es económicamente inviable colocar más de una torre cada pocas decenas de millas; las frecuencias más bajas permiten que cada torre sirva a un área mayor, por lo que no necesitan construir tantas torres). La banda FM (alrededor de 100MHz) se extiende aún más, y la banda de AM (alrededor de 1000 KHz) tiene longitudes de onda tan largas que literalmente rebotan en la ionosfera y por la noche pueden recibirse a medio continente de distancia. Sin embargo, en el caso de redes de teléfonos celulares distribuidas con torres en todo el paisaje, esto sería realmente algo malo, porque entonces su teléfono recibiría señales de docenas o cientos de torres, algunas incluso a varios cientos de millas de distancia, que Causaría interferencia. Sería útil si las compañías de telefonía celular solo quisieran poner unas pocas docenas de torres en todo el país, pero luego cada torre tendría que dividir su velocidad de ~ 5Mbps entre millones de usuarios cada una, y eso ni siquiera es suficiente para revisar su correo electrónico.

El otro obstáculo importante que debería superarse es la regulación gubernamental. Actualmente, las reglas sobre quién tiene acceso para transmitir en una banda de frecuencia dada y qué se puede enviar a través de esa frecuencia son bastante estrictas. Alguien que posee los derechos del espectro de 735MHz no puede simplemente decidir transmitir una nueva estación de TV de dibujos animados en él; ese espectro tiene licencia específica para transportar señales de telefonía celular y nada más. Y tampoco puede transmitir en la frecuencia que desee, incluso los operadores de radioaficionados (radioaficionados) tienen que pasar una prueba y recibir una licencia antes de poder transmitir en las frecuencias asignadas solo a los operadores de radioaficionados. Hay algunos bits de espectro sin licencia por ahí donde cualquiera puede transmitir cualquier cosa, un bit de espectro conocido es el rango de 2.4GHz que transmiten su teléfono inalámbrico, su punto de acceso wifi y su horno de microondas, pero hay restricciones en los niveles de potencia se permite cada transmisor (1 vatio), lo que ayuda a evitar que sus dispositivos interfieran demasiado con los de sus vecinos, y mucho menos con los del otro lado de la ciudad. (Un breve desglose está disponible en http://www.afar.net/tutorials/fc…)

Para que las bandas de radio AM / FM comiencen a transmitir señales de Internet, la FCC necesitaría decidir que la radio ya no tiene valor y que el espectro se utilizaría mejor para las señales de los teléfonos celulares. A medida que el mundo se vuelve cada vez más dependiente de los datos y el espectro inalámbrico se vuelve más y más escaso y las tecnologías que permitirían la transmisión fácil de estaciones de radio a través de una conexión de datos se vuelven cada vez más ubicuas, tal vez esto suceda, pero no será en el futuro inmediato: a la radio todavía le queda un poco de vida.

Y si está hablando de usar radios reales, como los dispositivos analógicos que tenemos en nuestros autos o en nuestros estantes o conectados a nuestros despertadores o lo que sea que le permita escuchar a sus DJ favoritos tocando sus canciones favoritas, bueno, eso es un poco diferente. ¿Estás hablando de construir en una pantalla o de alguna otra manera usar tu radio para conectarte a Internet? La pregunta es, ¿por qué querrías hacer eso? Ya tenemos teléfonos celulares, tabletas, computadoras y todo tipo de otros dispositivos que le permiten conectarse fácilmente a Internet de una manera muy fácil. Una radio ubicada en un estante o en el tablero de su automóvil no está en una ubicación muy conveniente para permitir un acceso fácil de usar para ver sitios web y leer correos electrónicos. Incluso los televisores inteligentes modernos que se pueden conectar a su red wifi están teniendo problemas para acostumbrarse al acceso a Internet: la idea de navegar por la web o leer su correo electrónico en la pantalla de su televisor con un control remoto ha resultado ser mucho más engorrosa que físicamente manejar una computadora o tableta. Y si solo está hablando de conectarse a Internet con su radio para transmitir música o podcasts o cosas, bueno, eso ya está sucediendo, y su radio no necesita conectarse a Internet a través de bandas de frecuencia AM / FM para hacerlo –La mayoría de los hogares tienen una conexión wifi lo suficientemente rápida como para satisfacer esas necesidades, y las radios en los automóviles (como las versiones más nuevas del sistema OnStar en muchos automóviles GM) ahora vienen con puntos de acceso móviles integrados que se conectan utilizando la red de telefonía celular existente. Si eso es lo que buscas, bienvenido al futuro: ya está aquí. 🙂

Voy a dar un pequeño salto aquí, y supongo que está preguntando si sería posible usar las bandas tradicionales AM / FM para transmitir los datos necesarios para una conexión inalámbrica a Internet. El beneficio obvio de transmitir a través de la banda de AM, por ejemplo, sería que las señales de AM se transportan a distancias extremadamente largas en comparación con las longitudes de onda tradicionalmente utilizadas para wi-fi. Desafortunadamente, la desventaja quizás no tan obvia es que cuanto más bajo está el dial, menos ancho de banda está disponible para su señal. Las señales de Wi-Fi generalmente ocupan 10, 20, 40 o incluso 80 Mhz de ancho de banda por canal, lo que significa que puede transmitir grandes cantidades de datos a la vez.

Si intentara usar la banda AM para su Internet inalámbrico personal en este momento, terminaría con algunos problemas. La primera es que competirías con otras señales de AM que probablemente sean mucho más fuertes que cualquier cosa que puedas transmitir con tu equipo hecho en casa. Su señal sufriría una tremenda interferencia y todos sus paquetes estarían dañados. En segundo lugar, incluso si pudiera lidiar de alguna manera con el problema de la interferencia, su conexión aún sería bastante lenta debido al ancho de banda disponible de esas frecuencias. El tercer problema sería si todos quisieran usar la banda AM para internet. Claro, todos podríamos transmitir nuestra señal a una distancia muy larga, pero todos los que estén dentro del alcance de esa señal tendrían que compartir ese mismo ancho de banda muy pequeño … alrededor de 5 Mbps si mis cálculos son correctos para toda la banda de AM combinada.

Imaginemos un escenario SHTF por un momento, aunque todas las transmisiones de repente terminaron. Podrías hacerte cargo de alguna estación de radio AM o FM, y con una buena cantidad de conocimiento detallado sobre las técnicas de codificación, transmitir datos desde tu estación de radio a distancias bastante largas. Richard podría, por ejemplo, transmitir datos desde su ubicación en Virginia, a las afueras de Washington DC, a sus amigos en la comunidad Really-Big-Hill-Top y la comunidad de la Sociedad Feudal para ayudar a coordinar sus ataques contra el grupo Save de Degan. -Sus soldados. Richard incluso podría encriptar sus datos tal como lo hace con wi-fi, para que solo su grupo pueda decodificar los datos contenidos en la señal que está transmitiendo. En este escenario, no habría nadie más transmitiendo, por lo que no tendría que lidiar con interferencias, lo cual es bueno. También solo tendría que compartir ese espectro con los otros dos grupos, por lo que cada uno podría tomar 1/3 de él, por ejemplo. También podrían elegir utilizar cada uno el ancho de banda completo, pero coordinar las transmisiones para evitar interferencias entre ellos. Desafortunadamente, solo tendrían los mismos 5 Mbps pequeños de ancho de banda en la banda AM, y si la memoria y mis matemáticas me sirven, serían 5Mbps para dúplex completo … como en enviar y recibir. Eso sería 2.5 Mbps para cada uno a menos que solo quisieran ejecutarse en half-duplex, y solo transmitieran datos a otras personas. Si lo dividieran en 1/3 del espectro para cada grupo, cada uno podría enviar y recibir entre ellos, pero solo podrían transmitir a alrededor de 1.66 Mbps. Sin embargo, aún se puede hacer mucho a esas velocidades, por lo que para una situación EOTWAYKI podría ser una forma razonable de comunicar información básica a largas distancias. Simplemente no si todos quisieran su propia conexión individual para transmitir Netflix y porno HD. Además, ¿a dónde iría la gente por su … IDK … lo que sea que esté en la radio AM en estos días? Supongo que sería una biblia que golpea a los predicadores, los pronósticos del tiempo, la música antigua, las personas que usan sombreros de papel de aluminio y los tipos políticos enojados … que también pueden estar usando sombreros de papel de aluminio. Honestamente, probablemente solo piratearía un satélite o dos. Shhh! No se lo digas a nadie, pero en realidad es MUCHO más fácil de lo que piensas. Como en, probablemente podría aprender todo lo que necesita para hacerlo de unos pocos libros y videos de Defcon, y poder armar el equipo por menos de $ 100. Debe recordar que no tienen exactamente la oportunidad de enviar muchos técnicos de servicio para actualizar los satélites, así que … sí … a menudo estamos hablando de un hardware bastante antiguo. Eso y el hecho de que nadie realmente espera que la gente piratee un satélite. Se supone que son objetos mágicos y misteriosos que solo son entendidos por personas realmente inteligentes, y por supuesto nunca harían tal * tos * nunca harían tal cosa * tos * cable libre * tos * * tos *.

Así que volvamos a la tierra de la realidad actual, y nos quedamos con 5 Mbps en toda la banda de AM, digamos cada 30 millones de personas en los Estados Unidos. Eso supondría incluso una densidad de población en los Estados Unidos, pero esta es una hipótesis bastante esotérica. No estoy pasando más tiempo de lo que ya tengo en esta respuesta. ¿Cómo le gustaría compartir 5 Mbps de velocidad de transferencia de datos entre usted y 29,999,999 de sus amigos más cercanos? Quiero decir … eso, o podrías hacer un tiempo compartido. Supongo que cada uno podría obtener una hora cada 3400 años más o menos. Solo asegúrate de no exceder el tiempo asignado. ¡Hay una línea detrás de ti! Sí, en realidad calculé la cantidad de años en 30,000,000 horas … Estoy tan aburrido en este momento.

*Editar*

Hoy estaba pensando al azar sobre esta pregunta nuevamente mientras leía sobre el tema semi-relacionado de enseñarme varias formas de hacer un transmisor, receptor, micrófono y altavoz usando tantos métodos diferentes y partes aleatorias de objetos aleatorios como yo. podría llegar a Incluso comencé a pensar cuántas naranjas u otras plantas necesitaría para alimentar estos dispositivos; qué y dónde podría obtener los materiales para un cátodo / ánodo; y qué otros elementos podría usar para hacer mi propia fuente de energía. De todos modos, mi idea real relacionada con esta pregunta era con respecto a la codificación / compresión. Cuando escuchas a la gente hablar sobre el tema 2G / 3G / 4G, estos son básicamente métodos de codificación diferentes. Cada nuevo método de codificación aumentó los datos capaces de transmitirse en una sección dada de la banda. Si se hacen suficientes avances en los estándares de codificación / compresión, entonces demonios … podríamos medir nuestra velocidad en las Bibliotecas del Congreso por segundo en una pequeña sección de la banda. Solo necesita no dejar que cosas molestas como los límites teóricos lo retrasen. Las reglas están destinadas a romperse, y afortunadamente a menudo lo están. Imposible es solo la vieja tecnología del mañana. Para mi último pensamiento … perdóname por todos mis pensamientos tangenciales al azar arrojados a la página. Es la forma en que pienso. Literalmente, un pensamiento me lleva a otros 5, y cada uno de ellos me lleva a 5 más.

También debo señalar que Wi-Fi es una radio.

Entonces la verdadera pregunta es: ¿qué otro ¿Qué radios deberíamos usar? Recuerde que queremos disponibilidad masiva y estandarización.

Ahora estoy entrenando en el sistema winlink que envía correos electrónicos por HF.
Winlink Global Radio Email
Sin embargo, lo real es UHF y superior.
En este momento hay peleas de gatos sobre quién obtendrá nuevas rebanadas de espectro en microondas y superiores.

¿Has oído hablar de un teléfono inteligente?

Hay muchas maneras de usar la radio para internet

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