Wifi: ¿cómo funciona y cómo ha evolucionado?

¿Qué es el wifi?

Este concepto abstracto, a veces difícil de entender, en realidad es una evolución de tecnologías como la radio, tv satelital y telefonía celular.

Se trata de señales radioeléctricas que van entre dos o más puntos. Para funcionar en mínima expresión, el wifi requiere de dos elementos: AP (access point o punto de acceso, que es la combinación de radios con antenas) y el dispositivo a conectarse.

Estas señales trabajan en tres rangos de frecuencias: 2.4, 5 y 6 Gigahertz (GHz).

Pero ¿qué significan estos números? 

La frecuencia de 2.4 GHz cuenta con tres canales usables y es la que tiene más alcance (es decir, que puede atravesar las paredes de una casa u oficina). Los canales son espacios pequeños en las frecuencias dedicados a la transmisión. Una forma simple de verlo es imaginarlos como una llamada, con dos o más participantes: estos no van a escuchar lo que sucede en otras llamadas (otros canales), que se separan para evitar la interferencia.

Debido a esta cantidad limitada de canales, se satura fácilmente, por lo que usualmente no es viable usarla en nuestros teléfonos o laptops, aunque sirve para cosas que no necesitan mucha velocidad, como controlar dispositivos inteligentes en el hogar. Por ejemplo: aires acondicionados, luces y otros elementos del internet de las cosas.

La de 5 GHz es la más usada hoy en día, con hasta 25 canales. Por cómo funcionan las frecuencias, mientras mayor es, más le cuesta atravesar obstáculos, pero lo que pierdes en alcance lo ganas en velocidad: es varias veces más rápida que 2.4 GHz y reduce los problemas de interferencia.

Por último, en el rango de los 6 GHz encontramos la más reciente: llegó al mercado en 2022 con hasta 59 canales nuevos. Cuenta con las mismas limitaciones de las frecuencias de 5 GHz. Aún hay pocos dispositivos que la usan, ya que pueden hacerlo solo aquellos que cuenten con wifi 6E, pero es la opción que liderará las redes wifi en los próximos años.

¿Cómo nació el wifi 6E y de qué se trata?

Este nombre surgió a partir de una mejora de la forma en la que nos referimos a las tecnologías de wifi, también conocido como WLAN (Wireless LAN).

Antes, solo usábamos lo que establecía la WiFi Alliance (organización dedicada a la estandarización de su marca registrada wifi, una de las más valoradas en el mercado de comunicaciones inalámbricas) y el Institute of Electrical and Electronics Engineers en sus estándares, que implicaba denominar estos tipos de redes como “802.11” seguidos de letras que identificaban la tecnología (por ejemplo, “802.11n”). Esto les dificultaba a los usuarios comprender qué era mejor para sus necesidades de conexión.

De esta forma, se crearon nuevos nombres más accesibles para los usuarios:

• Wifi 4 – 802.11n: trabaja en las frecuencias de 2.4 y 5 GHZ.
• Wifi 5 – 802.11ac wave 1 y wave 2: trabaja solo en la frecuencia de 5 GHz, dejando que los dispositivos que solo soportan 2.4 GHz se conecten a wifi 4.
• Wifi 6 y 6E – 802.11ax: trabaja en 2.4 y 5 GHz, con la novedad de que la 6E agrega la frecuencia de 6 GHz. Esto triplica la cantidad de canales totales que se pueden usar. En general, la principal mejora respecto a wifi 5, más allá de los canales, está en el uso de tecnologías que fueron inspiradas en la telefonía celular para manejar la comunicación en ambos sentidos de múltiples dispositivos en simultáneo. Conocido por sus siglas en inglés como DL/UL MU-MIMO (que se refiere a download/upload multiple user multiple input multiple output), algo que antes solo se podía hacer en download. Esto da como resultado menor tiempo de respuesta y mayor velocidad para todos los terminales conectados.

Canales e interferencia: ¿qué son y cómo gestionarlos?

Volvamos a la analogía de los canales y las llamadas. Supongamos que en una llamada una persona trata de hablar al mismo tiempo que la otra; se vuelve complicado o imposible entenderse. La interferencia aplicada al wifi funciona de la misma manera: si uno transmite, los demás dejan de hacerlo. Esto pasa en períodos de tiempo tan pequeños (milésimas de segundo) que no lo notamos, pero mientras más personas necesiten hablar se va haciendo cada vez más lenta y compleja la comunicación. Las redes de 2.4 GHz son las que más sufren este fenómeno con sus escasos tres canales: todos se deben dividir entre solamente tres “llamadas”.

Para evitar la interferencia, se recomienda no conectarse a redes de 2.4 GHz (cuando sea posible), separar los SSID (nombres de wifi) en las frecuencias que uses para evitar que los equipos se conecten donde no quieres y usar equipos de categoría empresarial (es decir, aquellos para redes profesionales, como Alcatel-Lucent Enterprise, Meraki, Cisco, Fortigate o Aruba) siempre que puedas.

La interferencia no solo viene de otras redes y equipos; si hay múltiples puntos de acceso de una misma red que transmiten en la misma frecuencia que otros, se le llama autointerferencia.

Los dispositivos porfiados que nos quitan el sueño

En las redes wifi, el cliente (en este caso, el dispositivo) es rey. Sin importar lo que hagas, si el cliente no quiere conectarse a por ejemplo wifi 5, no tienes nada para hacer más que “sugerir” que se cambie. Esto es notorio, por ejemplo, en las laptops que tienden a conectarse más a redes 2.4 que a las de 5 GHz. Lo vemos en MacBook de Apple, mientras que los celulares y tablets están mejor optimizados y tienden a conectarse a 5 GHz siempre que pueden.

Además, existe un problema grave entre equipos y es el roaming (cambiarse de antenas), algo que los teléfonos y tablets hacen sin problemas, mientras que a las laptops se mantienen conectadas aún con baja señal o teniendo mejores opciones donde conectarse, a esto se le conoce como “Sticky Client”.

Al igual que sucede con las interferencias, una forma de gestionar las conexiones de estos dispositivos es usar redes de categoría empresarial, que tienen mejores procesadores y antenas, además de usos específicos (como para áreas en exteriores). Pero donde más brillan es en su inteligencia para seleccionar qué canales usar en cada sitio, distribuir los clientes y sugerir que, por ejemplo, esas laptops renuentes se cambien de antena o de frecuencia, para una mejor experiencia del usuario final.

Esto nos permite tener redes especializadas para automatización de depósitos o para hoteles de cientos de habitaciones, trabajando en conjunto para el beneficio del cliente, algo que las soluciones hogareñas no pueden hacer.

¿Cómo podemos mejorar los diseños de este tipo de redes?

Menos, es más: cuando existen canales limitados, mientras más equipos tengas, más auto interferencia  tendrás, por lo que siempre será mejor colocar un equipo más grande en una posición estratégica que usar tres o cuatro equipos pequeños para suplirlo.

El wifi es una tecnología esencial en nuestra vida cotidiana. Entender estos puntos nos permite sacarle el máximo provecho desde el diseño, hasta su operativa en el día a día y convertir el “esto debe funcionar por magia” en algo tangible y real.