La línea de visión (LOS por sus siglas en inglés, de Line of sight) es la línea imaginaria que conecta a un observador con un objetivo.
En telecomunicaciones, se refiere al camino directo desde un transmisor hasta un receptor, así como a los posibles obstáculos que puedan interferir en ese trayecto. El mantener una línea de visión clara es, crucial para la comunicación de alta velocidad.
¿En qué consiste la línea de visión?
Se llama “línea de visión” porque, si una persona se encontrara en un punto, la LOS sería la dirección que esta mira. Si un objeto bloquea la vista, se considera que la línea está obstruida o fuera de la vista.
Históricamente, el concepto de línea de visión ha sido muy importante. Por ejemplo, un guardia en una torre de vigilancia tiene una vista despejada sobre un amplio territorio.
Si encendieras una señal de fuego, todos los que están dentro de la línea de visión podrían verla y reaccionar a tiempo.
Un factor que limita la línea de visión es la curvatura de la Tierra. A medida que dos puntos se alejan, la tierra obstruye la LOS y eventualmente desaparece del horizonte, rompiendo la línea directa de visión.
Línea de visión en la comunicación inalámbrica
La línea de visión es fundamental en la comunicación inalámbrica. Algunas formas de transmisión se bloquean completamente si hay objetos entre el transmisor y el receptor. Otras transmisiones pueden atravesar objetos menos densos, como paredes, pero son bloqueadas por obstáculos grandes, como montañas.
La mayoría de las transmisiones inalámbricas usan ondas de radio, que viajan en línea recta desde el transmisor. Elevar el transmisor proporciona una línea de visión más clara. Sin embargo, al igual que en la vista directa, la curvatura de la tierra limitará hasta dónde puede llegar una señal de radio por sí sola.
Se pueden usar técnicas como reflexión o refracción de señales para extender el alcance más allá de la línea de visión. Por ejemplo, reflejar ondas de radio en la ionosfera terrestre fue un método temprano para ampliar la transmisión de radio.
Satélites y la línea de visión
Los satélites de comunicación revolucionaron la transmisión inalámbrica. Su posición elevada sobre la Tierra les proporciona una línea de visión clara hacia torres terrestres. Una torre transmite a un satélite, que retransmite la señal a otra torre fuera de la LOS inicial.
- Los satélites en órbita geostacionaria pueden cubrir más de la mitad de la superficie terrestre.
- Los satélites en órbita baja (LEO) cubren áreas más reducidas y requieren constelaciones para abarcar grandes regiones.
El uso de satélites implica compensar costos y latencia:
- Por ejemplo, Starlink ofrece alta velocidad y baja latencia, pero necesita miles de satélites.
- HughesNet usa un solo satélite, pero con mayor latencia.
Comparación de órbitas y penetración de señal
La capacidad de una señal de radio para tolerar una línea de visión obstruida depende de la longitud de onda:
- Ondas largas → mejor penetración de obstáculos, menor velocidad de datos.
- Ondas cortas → menor penetración, mayor capacidad de transmisión de datos.
Este concepto es importante al colocar puntos de acceso Wi-Fi: ubicarlos en lugares altos reduce obstrucciones de muebles. El grosor y material de las paredes también afectan la señal. Por ejemplo, las bandas más lentas de 2.4 GHz atraviesan mejor las paredes que las bandas rápidas de 5 GHz de Wi-Fi AC y Wi-Fi 6.
En estaciones base celulares, la línea de visión es igualmente crítica. Suelen instalarse en puntos altos de la ciudad, como torres de agua. La capacidad de penetración y velocidad de datos del 5G-NR depende de la longitud de onda:
- Señales de banda ancha: cubren distancias mayores y penetran edificios, pero no son las más rápidas.
- Señales de banda estrecha: ofrecen máxima velocidad, pero funcionan peor dentro de edificios.
- Ondas milimétricas (mmWave): requieren línea de visión clara y pueden ser bloqueadas incluso por la mano del usuario.
Línea de visión en enlaces punto a punto
La mayoría de los backhauls inalámbricos punto a punto requieren línea de visión clara.
Las transmisiones por microondas pueden bloquearse o degradarse por obstáculos. Existen condiciones atmosféricas como la niebla o las lluvias, que también pueden afectar a la señal.