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El ancho de banda de las redes Wi-Fi no ha dejado de aumentar a lo largo de la vida de la norma. Durante más de dos décadas, las redes inalámbricas han experimentado un drástico incremento de la velocidad de red.
En este artículo, exploraremos la historia y evolución del Wi-Fi y analizaremos cómo y por qué ha aumentado la velocidad máxima de la tecnología... ¡y sigue haciéndolo!
Evolución de las redes inalámbricas
Wi-Fi está definida por la norma IEEE 802.11. La norma original, publicada en 1997, ofrecía un ancho de banda de red máximo de 2 Mbps. La versión más reciente de la tecnología, aún no publicada, definida por la norma IEEE 802.11be, cuya publicación oficial está prevista para principios de 2024, se espera que ofrezca una capacidad de ancho de banda de 40 Gbps.
Eso es multiplicar por 20.000 la velocidad del ancho de banda.
Progresión histórica del ancho de banda de las redes inalámbricas
A continuación se ilustran los principales hitos del desarrollo de Wi-Fi y se incluyen las fechas, la velocidad máxima y las frecuencias utilizadas por cada norma. También se incluye el nombre oficial de la norma Wi-Fi que se ha utilizado para las iteraciones más recientes de la norma:
- 1997
- 1999
- 1999
- 2003
- 2008
- 2014
- 2019
- 2020
- 2024*
\* Estimación
¿Qué afecta a la velocidad de la red Wi-Fi?
Muchos factores de una red Wi-Fi afectan al ancho de banda alcanzable de la red. Entre los que más afectan al ancho de banda se encuentran:
- Bandas de frecuencia utilizadas
- Anchura del canal
- Métodos de modulación
- Disposición de las antenas
- Potencia del procesador
Bandas de frecuencia
La frecuencia de la señal inalámbrica utilizada para transmitir datos afecta a la capacidad máxima del enlace inalámbrico. Normalmente, cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la velocidad que se puede alcanzar. Esto se debe a que las frecuencias más altas tienen mayor capacidad de datos y capacidad de densidad.
Bandas de frecuencia sin licencia
Wi-Fi utiliza bandas de frecuencia sin licencia que están disponibles en la mayoría de los países del mundo. Sin licencia significa simplemente que se pueden utilizar libremente sin necesidad de obtener permiso previo para su uso, siempre que la intensidad de la señal se mantenga dentro de los límites legales. Estas bandas de frecuencia se encuentran en los rangos de 2,4 GHz, 5 GHz y 6 GHz. Los rangos específicos son:
- 2,4 GHz: 2,401 - 2,495 GHz con 11 a 14 canales superpuestos
- 5 GHz: 5,030 - 5,990 GHz con más de 25 canales no solapados
- 6 GHz: 5,945 - 7,125 GHz con más de 50 canales no solapados
El número de canales Wi-Fi disponibles para cada gama depende del país o región del mundo de que se trate. El ancho de canal para las tres gamas es de 20 MHz.
La siguiente imagen muestra la gama de frecuencias y los canales disponibles en la banda de 2,4 GHz.
Observa que sólo hay tres canales no solapados, los marcados en rojo. El resto están solapados. Esto ilustra lo pequeña e inflexible que es esta banda Wi-Fi en particular.
Interferencias
Además, el ancho de banda que se pueda conseguir también dependerá de las posibles interferencias que sufra un dispositivo de red inalámbrica procedente de fuentes cercanas en las mismas frecuencias.
Los proveedores de servicios de Internet suelen proporcionar su conexión a Internet con routers inalámbricos que funcionan en las mismas frecuencias que otros dispositivos inalámbricos, por lo que el potencial de interferencias es grande. La banda de 2,4 GHz está muy saturada, mientras que las bandas de 5 y 6 GHz son mucho más espaciosas, con menos potencial de interferencias y, por tanto, un mayor ancho de banda medio.
Anchura del canal
Cada gama de frecuencias del espectro disponible ofrece canales de una anchura estándar de 20 MHz. Sin embargo, varios estándares Wi-Fi ofrecen la posibilidad de unir canales para formar canales inalámbricos más anchos con el fin de aumentar el ancho de banda.
Normas que utilizan la unión de canales
Por ejemplo, el estándar 802.11n, que opera en la banda de 2,4 GHz, puede unir dos canales de 20 MHz en uno de 40 MHz, lo que proporciona más ancho de banda al cliente. Del mismo modo, 802.11ax, también conocido como Wi-Fi 6, puede unir varios canales en uno de 40, 80 o incluso 160 MHz de ancho.
Ventajas e inconvenientes de la unión de canales
La vinculación de canales es un gran avance que ha ayudado a conseguir un mayor ancho de banda para las redes inalámbricas. Sin embargo, la vinculación de canales ocupa más espectro disponible, lo que aumenta el potencial de interferencias con otros dispositivos.
Técnicas de modulación
La modulación es el método por el que se codifica la información en la señal inalámbrica. Cuanto más eficaz sea el método de modulación, mayor será la densidad de datos en la señal y, por tanto, se podrán alcanzar mayores velocidades.
El estándar 802.11 original utiliza como esquema de modulación el espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) y el espectro ensanchado de salto de frecuencia (FHSS), que dieron paso a la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) y a la OFDM de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO-OFDM) en iteraciones posteriores del estándar.
Tipos de modulación
En breve hablaremos un poco más de MIMO. En cuanto a OFDM, ha ido mejorando continuamente gracias al uso de tipos de modulación cada vez más densos, lo que permite empaquetar más datos en la misma señal. Estos tipos de modulación se denominan modulación de amplitud en cuadratura (QAM).
El último estándar Wi-Fi definido por 802.11be está programado para utilizar 4096-QAM o 4K-QAM, que esencialmente proporciona 12 bits de datos por pulso de señal inalámbrica, donde 12 bits de datos pueden proporcionar hasta 4096 valores diferentes. Compárelo con los uno, dos o tres bits de datos por pulso de señal inalámbrica que proporcionaban los primeros estándares WI-Fi.
Disposición de las antenas
Las antenas desempeñan un papel fundamental a la hora de aumentar la capacidad de descarga y carga de las velocidades de conexión de las redes inalámbricas. Para aumentar la velocidad de una LAN inalámbrica se utiliza una técnica denominada multiple-in, multiple-out o MIMO, que aprovecha lo que se conoce como propagación multitrayecto, un fenómeno que se produce con las señales inalámbricas como consecuencia de su reflexión en diversos objetos sólidos.
¿Qué hace MIMO?
MIMO utiliza varias antenas para recibir varias señales reflejadas, lo que permite enviar y recibir varias señales de datos simultáneamente por el mismo canal de radio. 802.11n, el primero en utilizar MIMO, permite hasta cuatro flujos de datos simultáneos. Se espera que el estándar 802.11be ofrezca hasta 16 flujos de datos simultáneos. Ni que decir tiene que esto se traduce en una mayor capacidad y velocidades más rápidas,y ancho de banda adicional.
MIMO puede utilizarse con la técnica de modulación para alcanzar las velocidades de carga y capacidad de descarga que han definido las normas inalámbricas.
Potencia del procesador
La modulación, la MIMO, la gestión de canales y la densidad de datos requieren potencia de procesamiento. Tanto los puntos de acceso como los routers y los clientes deben tener la capacidad de la CPU para procesar las señales a mayor velocidad y conseguir así estas conexiones inalámbricas de mayor ancho de banda que prometen las normas que las describen.
Afortunadamente, cada vez hay más CPU en dispositivos cada vez más pequeños, que proporcionan más ancho de banda a varios dispositivos de una red inalámbrica.
Ventajas prácticas del aumento del ancho de banda WiFi
No nos engañemos: más ancho de banda siempre es mejor en cualquier circunstancia. Pero, ¿qué ventajas son especialmente importantes para la tecnología inalámbrica? He aquí algunos de los factores que impulsan un mayor ancho de banda.
Velocidad de Internet suministrada por los proveedores de servicios de Internet
La velocidad de Internet ha ido en aumento desde la aparición de los primeros módems de acceso telefónico. Hoy en día, el proveedor local de Internet puede ofrecer velocidades de conexión por cable superiores a 1 Gbps en muchas partes del mundo. Para aprovechar estas velocidades, los requisitos de ancho de banda inalámbrico deben alcanzar al menos la velocidad de conexión a Internet disponible.
Aplicaciones de red exigentes
Muchas de las aplicaciones y servicios de red actuales requieren un inmenso ancho de banda. El streaming de vídeo, la transmisión de música, el intercambio de archivos de gran tamaño, la realidad virtual y aumentada y los juegos modernos suelen requerir inmensos recursos de Internet.
Nuestra creciente actividad digital en dispositivos que aprovechan la tecnología inalámbrica, y el hecho de que cada vez más dispositivos requieren más datos, está aumentando la demanda de velocidades inalámbricas.
¿Qué depara el futuro a la velocidad inalámbrica?
No parece haber indicios de ningún límite natural al aumento de la velocidad de las comunicaciones inalámbricas. Son varios los factores que contribuyen a este aumento continuo, entre ellos:
Ampliación del espectro sin licencia
Los gobiernos liberan continuamente más espectros de frecuencia para el uso de Wi-Fi. Esto incluye frecuencias en los rangos de 900 MHz, 3,65 GHz y 60 GHz. Aunque actualmente no están libres de licencia, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) y otros organismos reguladores de todo el mundo tienen previsto abrir nuevos rangos a medida que aumente la demanda.
Ver también: Mejor WiFi Booster para Xfinity - Top Rated RevisadoTecnologías avanzadas de dispositivos
La Wi-Fi de doble banda y el router de doble banda son sólo dos ejemplos de tecnologías y dispositivos considerados innovaciones hace sólo unos años. Los dispositivos inalámbricos actuales son mucho más avanzados, con inmensas potencias de procesamiento y disposiciones de antena. Se espera que esta innovación aumente, ofreciendo más velocidad y ancho de banda en los próximos años.
Aumento de la demanda
La velocidad de Internet y las aplicaciones más exigentes seguirán aumentando los requisitos de ancho de banda, lo que no hará sino impulsar aún más los requisitos de ancho de banda de las redes inalámbricas en el futuro.
Ver también: Joowin WiFi Extender Setup - Guía completaConclusión
La velocidad se refiere a muchas cosas cuando hablamos de ancho de banda Wi-Fi. Sin embargo, la capacidad de carga y la velocidad de descarga de un dispositivo conectado son las más importantes. Es la medida más importante por la que los usuarios juzgan la calidad de una conexión inalámbrica. A medida que avance la tecnología, veremos velocidades cada vez mayores con las que sólo podíamos soñar hace una década.
