La tecnología Wi-Fi surgió en 1999 y su primer estándar está recogido en la norma IEEE 802.11b. Esta norma describe los detalles técnicos para establecer comunicaciones de datos de forma inalámbrica a una velocidad máxima de 11 Mpbs. Después de varias actualizaciones que, principalmente, suponían unas mayores velocidades máximas de transmisión, por fin se ha dado un salto tecnológico, creándose una red que, no solo admite velocidades de hasta 9,6 Gbps, sino que abre las puertas al uso de Internet de las cosas (IoT). Wi-Fi 6 supone poder trabajar con redes con un gran número de terminales y gran volumen de tráfico, añadiendo, además, un menor consumo de energía de los terminales de usuario.
Desde sus comienzos, cada nuevo estándar Wi-Fi se conocía por la letra final de su nomenclatura. Los equipos Wi-Fi incluían el logo oficial de Wi-Fi definido por la asociación Wi-Fi Alliance (asociación sin ánimo de lucro que ayuda a mantener y certificar los dispositivos Wi-Fi) acompañado por las letras de las distintas normas con las que ese equipo era compatible (por ejemplo, 802.11n). Conscientes de que la nomenclatura utilizada hasta la fecha estaba siendo poco comprensible para los usuarios, en 2019, la Wi-Fi Alliance decidió cambiar esa nomenclatura por un número. De esta forma, su nuevo estándar 802-11ax pasaría a llamarse Wi-Fi 6 y todos los estándares anteriores serían igualmente renombrados como:
- Wi-Fi 6: se corresponde con IEEE 802.11ax o Wi-Fi ax.
- Wi-Fi 5: se corresponde con IEEE 802.11ac o Wi-Fi ac.
- Wi-Fi 4: se corresponde con IEEE 802.11n o Wi -Fi n.
- Wi-Fi 3: se corresponde con IEEE 802.11g o Wi -Fi g.
- Wi-Fi 2: se corresponde con IEEE 802.11a o Wi-Fi a.
- Wi-Fi 1: se corresponde con IEEE 802.11b o Wi-Fi b.
Los equipos Wi-Fi 6 pueden conectarse o ser utilizados con cualquier otro equipo de tecnología anterior, sea de 2,4 o de 5 Ghz.
Qué es Wi-Fi 6
Wi-Fi 6 hace referencia a la tecnología Wi-Fi definida por el estándar IEEE 802.11ax. Esta tecnología permite mejorar la velocidad de comunicación (hasta 9,6 Gbps), pero su mayor ventaja es la forma en la que el router Wi-Fi 6 maneja el creciente número de dispositivos conectados a la red.
Wi-Fi 6 es compatible con los equipos que utilicen las versiones anteriores de Wi-Fi, aunque, en ese caso, no podrá sacar ventaja de todo su potencial. Para poder utilizar esta tecnología completamente será necesario disponer de un router Wi-Fi 6 y de terminales de usuario que también dispongan de este estándar. Las principales marcas de routers ya disponen de equipos que incorporan Wi-Fi 6. Este es el caso de Cisco, Netgear, Asus, Ubiquiti o TP-Link. Por otro lado, fabricantes de terminales como Samsung o Iphone incluyen esta tecnología en sus últimos modelos (por ejemplo, el Samsung Galaxy S10 o el iPhone 11 Pro). Es de suponer que los nuevos modelos de ordenadores portátiles (laptops), tablets y resto de dispositivos Wi-Fi del hogar y de la oficina (televisiones, cámaras, termostatos, etc.) incorporen poco a poco esta tecnología.
Donde mayor rendimiento se le podrá sacar a la tecnología Wi-Fi 6 es en entornos con múltiples terminales conectados (oficinas, zonas de acceso público, etc.). Por el contrario, en entornos privados con pocos terminales, Wi-Fi 6 no supondrá una gran diferencia respecto a las tecnologías inmediatamente anteriores (802.11n u 802.11ac). La diferencia sí seguirá siendo apreciable si se compara con las primeras tecnologías Wi-Fi (802.11b o 802.11g).
En definitiva, Wi-Fi 6 supone mejorar los siguientes aspectos de las redes inalámbricas:
- Incrementar la capacidad de la red. Poder gestionar un mayor número de terminales simultáneos (redes densas).
- Mayor rendimiento en redes congestionadas. Poder gestionar un mayor volumen de tráfico.
- Mejorar la eficiencia de la red. Alcanzan velocidades de 9,6 Gbps en redes mejor gestionadas.
- Mejorar la eficiencia energética. Menor consumo de energía para los terminales.
La velocidad de Wi-Fi 6
La tecnología Wi-Fi 6 promete que se pueden alcanzar velocidades de hasta 9,6 Gbps. En la práctica, esto quiere decir que se podrían tener velocidades de trabajo dentro de la red inalámbrica superiores a 1 Gbps. Generalmente, las velocidades máximas de las tecnologías solo se alcanzan en entornos ideales y a corta distancia.
Hay que tener en cuenta que una cosa es la velocidad de la red Wi-Fi y otra distinta es la velocidad de acceso a Internet. Este última depende de la conexión que se tenga contratado con el operador de telecomunicaciones (conocido como ISP o proveedor de acceso a Internet).
Por otro lado, la velocidad de cualquier comunicación Wi-Fi depende enormemente del entorno y de la distancia entre el terminal y el router Wi-Fi. Por tanto, aunque esta tecnología no aporte realmente una mejora de la cobertura con respecto a las tecnologías inmediatamente anteriores, la mejora sí será evidente en redes que estén siendo utilizadas por muchos terminales o que manejen un gran volumen de tráfico. Wi-Fi 6 no solo ofrece más canales, sino que los gestiona de una forma más eficiente. La gran aportación de Wi-Fi 6 es su gestión eficiente de las conexiones y con un menor consumo de energía por parte de los terminales.
La forma que tiene Wi-Fi 6 de transmitir a una mayor velocidad es empaquetando mucha más información en cada señal de radio. Utiliza la técnica conocida como QAM (Quadrature Amplitude Modulation, modulación de amplitud en cuadratura). El sistema QAM utiliza dos señales portadoras (desfasadas 90 grados) moduladas a distintas amplitudes, de forma que son posibles una gran variedad de combinaciones. Cada combinación representa un conjunto de bits. El sistema QAM 2 ofrece solo dos combinaciones de amplitudes: una representa el cero y la otra el 1. El sistema QAM4 ofrece cuatro combinaciones: una representa el 00, otra el 01, el 10 y el 11. En este caso, con cada combinación (cada señal transmitida) se logra enviar una de las 4 combinaciones de bits posibles. Desde que se empezó a utilizar la tecnología QAM se han conseguidos velocidades de transmisión cada vez mayores. Wi-Fi 6 utiliza QAM1024.
Multitarea mejorada
Wi-Fi 6 utiliza distintas técnicas para permitirle atender a múltiples terminales de forma simultánea. Por un lado, Wi-Fi 6 tiene la capacidad de utilizar una misma señal de radio para comunicarse con más de un terminal a la vez. Esto es, con una sola transmisión da respuesta a distintos terminales. Como el camión de reparto que entrega más de un paquete en un mismo viaje. Siempre será más rápido que ir y volver para cada entrega.
OFDM (multiplexación por división ortogonal de frecuencias) es una técnica de gestión de frecuencias que permite dividir el ancho de banda de un canal en subcanales más pequeños que operan en paralelo. Wi-Fi 6 los llama RU o unidades de recursos y cada una de ellas puede ser utilizada para comunicar el punto de acceso con un terminal distinto. La técnica OFDM fue patentada por Bell Labs en 1966 y está siendo muy utilizada recientemente en distintas tecnologías Wi-Fi. Wi-Fi 6 utiliza OFDMA (Acceso múltiple por división ortogonal de frecuencias), la versión multiusuarios de esta técnica, para servir a múltiples usuarios a la vez dentro de un mismo canal.
Adicionalmente, Wi-Fi 6 también utiliza la tecnología MU-MIMO (Múltiples-usuario, múltiples entradas y múltiples salidas) que permite atender a distintos dispositivos simultáneamente, no dividiendo los canales, sino utilizando varias antenas (es lo que se conoce como multiplexación espacial). Con este sistema, Wi-Fi 6 permite transmitir y recibir hasta 8 comunicaciones simultáneas.
La combinación de OFDMA y MU-MIMO mejora considerablemente la gestión de redes muy saturadas o con muchos terminales.
Ahorro de batería
Otras de las aportaciones de Wi-Fi 6 es que gestionan la activación de los terminales de forma inteligente. Cuando cualquier terminal Wi-Fi (por ejemplo, el televisor, el smartphone, una cerradura inteligente o el termostato) está inactivo, se activa regularmente para intercambiar algunos datos de control con el punto de acceso (por ejemplo, cien veces por segundo). Con Wi-Fi 6 no es necesaria esta activación regular y frecuente, sino que la activación se programa de acuerdo a las necesidades de cada terminal. Esto tiene dos ventajas: la primera es que la red se utiliza menos, de una forma más eficiente; y la segunda es que los terminales están más tiempo inactivos, con lo que se ahorra en consumo de energía.
Esta técnica se basa en una nueva función conocida como tiempo de activación programado (Target Wake Time o TWT). Esta función le permite al router programar los tiempos en los que cada terminal realiza las sincronizaciones periódicas (los pings de estado). El router forzará que estas sincronizaciones se realicen cuando hay menos congestión de tráfico, descargando los momentos de mayor saturación de la red. Los pings de sincronización son mensajes muy pequeñitos, pero el hecho de enviarlos una vez, en vez de cien veces por segundo, viene a suponer una descarga de tráfico significativa, lo que redunda en un ahorro de batería importante para el terminal.
En un entorno Wi-Fi 6, los terminales, como laptops, smartphones o tablets, tendrán un menor consumo de batería en sus comunicaciones.
La función de tiempo de activación programado supone un gran avance en la introducción de la tecnología de Internet de las cosas (IoT) ya que se podrán incorporar multitud de nuevos objetos conectados sin que ello suponga una merma importante del rendimiento de la red.
Menos interferencias entre redes
Otra de las aportaciones de Wi-Fi 6 es que incorpora un conjunto de servicios básicos o BSS (Basic Service Set). Uno de estos servicios es el que llama coloreado. Se trata de un sistema de identificación inmediata de las transmisiones de cada punto de acceso. Aunque, efectivamente, los canales de radio no se pueden colorear, lo llama coloreado como sinónimo de marcado o identificación de canales. La idea es que si hay un punto de acceso intentando comunicarse con un terminal por el canal 6 y este canal está saturado con las transmisiones de otras redes vecinas, el punto de acceso seguirá intentando la comunicación hasta conseguirlo, lo que supone añadir tráfico inútil en ese canal (más ruido, más saturación), ralentizar la comunicación efectiva de ese terminal y consumir más batería del mismo al estar el terminal analizando todas las comunicaciones del canal, incluso las de los puntos de acceso ajenos.
Por un lado, Wi-Fi 6 hace que los puntos de acceso marquen sus transmisiones con una marca digital, un color. De esta forma, los terminales pueden identificar más fácilmente las comunicaciones que les envía su punto de acceso, distinguiéndolas claramente de las comunicaciones de otros puntos de accesos vecinos. Esto hace que los terminales puedan ignorar las comunicaciones que no tienen su color, ahorrando batería.
Si fuese necesario, el punto de acceso le puede indicar al terminal que baje el nivel de potencia con el que está transmitiendo porque le está escuchando muy bien sin necesidad de hablar tan alto. Por último, los puntos de acceso tienen unos mecanismos de buena vecindad (unos algoritmos) que intentan evitar el uso simultáneo de un mismo canal, con lo que se reduce el ruido radioeléctrico. Por ejemplo, digamos que un punto de acceso transmite en el canal 6 y oye otro punto de acceso transmitir por el mismo canal. Gracias a estos algoritmos, ambos puntos de acceso deciden utilizar el canal de una forma más eficiente, intentando no interferirse.
Mejora de la cobertura Wi-Fi
Otra de las características que incorporan los routers o puntos de acceso Wi-Fi 6 es una técnica conocida como beamforming o formación de haces. El objetivo es mejorar el alcance de la señal y conseguir una cobertura a mayor velocidad en entornos hostiles, como son el interior de edificios con paredes y obstáculos.
Como sabemos, las ondas radioeléctricas se ven afectadas por los obstáculos que se encuentran a su paso (paredes, muebles, puertas, cristales y otros objetos). Gracias a la difracción, las ondas logran vencer estos obstáculos, pero muy debilitadas. La forma tradicional de solventar este inconveniente se limitaba a mejorar las antenas o hacerlas direccionales. Lo cierto es que, el hecho de que un mueble o una antena esté unos centímetros más hacia un lado u otro, puede marcar una diferencia en la calidad de la señal. Aprovechándose de esto, hace unos años se empezó a utilizar la técnica beamforming en las redes Wi-Fi y 5G de los móviles. En realidad, esta técnica había sido desarrollada en los años 40 y aplicada en el campo del sonido.
La técnica beamforming consiste en emitir la misma señal por las distintas antenas del router pero retrasadas levemente unas de otras. Debido a los distintos obstáculos, rebotes y a que las antenas están separadas, las distintas señales que se reciben no son idénticas, resultando que, entre todas estas señales, se puede formar una única señal mejorada. El punto de acceso (router) analiza las distintas señales de radio de cada antena y determina a través de qué antenas y con qué parámetros (amplitud y fase) consigue establecer una mejor comunicación con cada dispositivo (smartphone, tablet, termostato, etc.). El resultado es que la señal queda reforzada en la dirección de cada terminal, como si se utilizase una antena direccional. Esto es, se mejora la cobertura (aunque sin esperar milagros).
Existen dos formas de incorporar esta tecnología: con el beamforming implícito solo es necesario que sea el router el que disponga de beamforming y es el router el que hace todo el trabajo; en cambio, con beamforming explícito, es necesario que tanto el router como el terminal incorporen la tecnología, ya que se establece una comunicación entre ambos y acuerdan la mejor forma de comunicarse. La modalidad explícita es más eficiente que la anterior, pero la implícita funciona con terminales antiguos. Wi-Fi 6 incorpora ambas opciones.
La técnica de beamforming ya se utilizó con algunos problemas en el estándar 802.11n y con algunas limitaciones en el 802.11ac. Una vez mejorada la técnica, Wi-Fi 6 ya la incluye como una funcionalidad obligatoria. Por tanto, podemos decir que los router Wi-Fi 6 ofrecen un extra de cobertura frente a las tecnologías anteriores.
Además de lo anterior, sobre el tema de la cobertura cabe hacer algunas matizaciones adicionales. Todos los equipos Wi-Fi pueden funcionar a distintas velocidades. Si no es posible establecer la comunicación a la velocidad máxima (9,6 Gbps en el caso de Wi-Fi 6), se intenta a velocidades inferiores hasta que finalmente lo consigue, aunque sea a 1 Mbps. Con Wi-Fi 6 no solo se consigue una mejora de la cobertura, sino que, bajo las mismas condiciones, la velocidad de la comunicación es mayor. En cualquier caso, en comparación con las tecnologías 802.11n o 802.11ac, no hay que esperar grandes mejoras. Las mejoras solo serán apreciables en el caso de comparar el router con alguna de las primeras tecnologías Wi-Fi (802.11b o 802.11g).
Por otro lado, frecuentemente achacamos a un problema de falta de cobertura lo que en realidad es:
- Un problema de saturación de los canales de radio debido a que muchos puntos de acceso (muchas redes) coexisten en un mismo entorno.
- Incapacidad del punto de acceso para gestionar el alto volumen de tráfico de sus terminales.
Wi-Fi 6 mejora considerablemente la experiencia de uso de la red porque: por un lado, trabaja tanto en 2,4 como en 5 Ghz, por lo que, si se está en un entorno saturado para la frecuencia de 2,4 Ghz (lo cual es muy común), trabajar en la banda de 5 Ghz nos traerá una mejora del servicio; por otro lado, Wi-Fi 6 hace una mejor gestión del tráfico de la red. La mejora general de la experiencia de uso nos podría causar la impresión de una mejora de cobertura.
Como sabemos, Wi-Fi 6 no es la primera versión de Wi-Fi que trabaja en 5 Ghz, ya lo hacían la versión 802.11a, 802.11n y 802.11ac. La ventaja de Wi-Fi 6 es que puede trabajar en ambas frecuencias a la vez.
Por último, independientemente de lo anterior, no todos los equipos Wi-Fi 6 comerciales ofrecen las mismas características. El buen funcionamiento de estas técnicas depende mucho de la calidad de los componentes del router (microprocesador, memoria, etc.). De ahí la diferencia de precio entre unos equipos y otros.
¿Necesito cambiar a Wi-Fi 6?
Cada vez está habiendo más modelos de terminales y de routers que son compatibles con Wi-Fi 6. Todos estos equipos suelen tener un precio considerablemente mayor que sus hermanos de regulaciones anteriores, lo que nos hace pensar si merece la pena cambiar nuestra red y terminales a este nuevo estándar.
Por lo explicado en los párrafos anteriores, podemos concluir que donde los nuevos modelos Wi-Fi van a sacarle una mayor ventaja a sus hermanos más antiguos es en redes saturadas por un gran número de terminales o por un gran volumen de tráfico. Este suele ser el caso de determinados entornos de oficina o de hogares donde se hace un uso extensivo de dispositivos IoT. Otra posibilidad es que, por algún motivo, se necesite una comunicación entre terminales o con Internet a una gran velocidad (del orden de Gbps). Este sería el caso, por ejemplo, de disponer de un servidor conectado por Wi-Fi a Internet o de que varias personas en la red necesiten intercambiarse grandes volúmenes de datos.
Otra posibilidad para que interese el cambio a Wi-Fi 6 es que se disponga actualmente de un router de las primeras tecnologías (802.11b o 802.11g). En este caso, el salto a Wi-Fi 6, no solo supondría disponer de conexiones más rápidas, sino que también se aumentaría la cobertura de la red.
Si no estamos en ninguno de los casos anteriores, realmente no hay necesidad de salir corriendo a comprar equipos nuevos. Incluso, si nos compráramos un router Wi-Fi 6 en este momento, realmente no le podríamos sacar mucho partido hasta que la mayoría de los terminales fueran también Wi-Fi 6 (smartphones, tablets, ordenadores, etc.).
Más información sobre Wi-Fi
En este artículo se describen las particularidades de Wi-Fi 6. Los contenidos sobre esta tecnología son muy amplios y están tratados en este blog en distintos artículos publicados. De hecho, este contenido forma parte de un conjunto de artículos que abordan de forma detallada cómo funciona la tecnología Wi-Fi e internet. Si tiene interés en algún tema concreto particular, por favor, utilice el buscador de contenidos que tenemos en la cabecera del blog.
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