¿Qué es el Wi-Fi 6 (802.11ax) y por qué lo necesitamos?

El Wi-Fi se ha convertido en una tecnología indispensable en las redes empresariales, ya que admite suficiente ancho de banda y canales individuales para hacer viables las LAN totalmente inalámbricas, gracias en gran parte a 802.11ax, el estándar más comúnmente llamado Wi-Fi 6.

¿Qué es 802.11ax (Wi-Fi 6)?

Wi-Fi 6 se certificó oficialmente en 2020 y se ha convertido rápidamente en el estándar de facto de la tecnología LAN inalámbrica (WLAN), sustituyendo a Wi-Fi 5 (802.11ac). Wi-Fi 6 ofrece un rendimiento mejorado, una mayor cobertura y una mayor duración de la batería en comparación con Wi-Fi 5.

Wi-Fi 6 se diseñó originalmente para resolver los problemas de ancho de banda asociados a entornos densos y con mucho tráfico, como aeropuertos, estadios, trenes y oficinas. Sin embargo, la explosión de dispositivos IoT que necesitan conectarse de forma inalámbrica a los dispositivos de borde, y las necesidades de ancho de banda cada vez mayores de las nuevas aplicaciones sedientas de datos han hecho que Wi-Fi 6 no sea exactamente obsoleta al llegar, pero ciertamente no es suficiente para algunos casos de uso.

Como resultado, Wi-Fi 6 ya está siendo complementado por un estándar aún más nuevo llamado Wi-Fi 6E (la E significa extendido), que toma la tecnología Wi-Fi 6 y la ejecuta en el nuevo espectro sin licencia disponible en el rango de 6Ghz para ofrecer un rendimiento aún mejor.

¿Cómo funciona Wi-Fi 6?

Wi-Fi 6 toma una serie de técnicas inalámbricas bien conocidas y las combina de forma que consigue un avance significativo respecto a los estándares anteriores, pero mantiene la compatibilidad con las generaciones anteriores.

Wi-Fi 6 ofrece un aumento de casi el 40% en el rendimiento puro gracias a la modulación QAM de orden superior, que permite transmitir más datos por paquete. También consigue una utilización más eficiente del espectro. Por ejemplo, crea canales más amplios y los divide en subcanales más estrechos. Esto aumenta el número total de canales disponibles, lo que facilita que los puntos finales encuentren un camino claro hacia el punto de acceso.

En cuanto a las descargas desde el punto de acceso al usuario final, los primeros estándares Wi-Fi sólo permitían una transmisión a la vez por punto de acceso. La versión Wave 2 de Wi-Fi 5 empezó a utilizar la tecnología de múltiples usuarios, múltiples entradas y múltiples salidas (MU-MIMO), que permitió a los puntos de acceso enviar hasta cuatro flujos simultáneamente. Wi-Fi 6 permite ocho flujos simultáneos y hace uso de la tecnología de formación de haces explícita, para dirigir esos flujos con mayor precisión a la antena del receptor.

Y lo que es más importante, Wi-Fi 6 se apoya en MU-MIMO con una tecnología de estación base celular LTE llamada Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal (OFDMA). Esto permite dividir cada flujo MU-MIMO en cuatro flujos adicionales, lo que multiplica por cuatro el ancho de banda efectivo por usuario.

¿En qué se diferencia Wi-Fi 6 de Wi-Fi 5?

Wi-Fi 5 funciona sólo en el rango de 5Ghz, mientras que Wi-Fi 6 funciona tanto en el rango de 2,4Ghz como en el de 5Ghz, creando así más canales disponibles. Por ejemplo, los conjuntos de chips de Wi-Fi 6 admiten un total de 12 canales, ocho en la gama de 5Ghz y cuatro en la de 2,4Ghz.

Con Wi-Fi 5, MU-MIMO se limita a las transmisiones de enlace descendente. Wi-Fi 6 admite conexiones MU-MIMO en ambas direcciones. Con MU-MIMO de enlace descendente, un punto de acceso puede transmitir simultáneamente a varios receptores, y con MU-MIMO de enlace ascendente un punto final puede transmitir simultáneamente a un punto de acceso.  

Wi-Fi 6 admite hasta ocho transmisiones MU-MIMO a la vez, frente a las cuatro de Wi-Fi 5. OFDMA es una novedad en Wi-Fi 6, al igual que otras tecnologías, como el acceso aleatorio basado en disparos, la fragmentación dinámica y la reutilización de frecuencias espaciales, todas ellas destinadas a mejorar la eficiencia.

Por último, Wi-Fi 6 introduce una tecnología denominada "target wake time" (tiempo de despertar objetivo) para mejorar la eficiencia de la activación y el reposo en los smartphones y otros dispositivos móviles. Se espera que esta tecnología mejore notablemente la duración de la batería.

¿Qué aplicaciones se benefician de Wi-Fi 6?

Wi-Fi 6 ayuda a las organizaciones a resolver los problemas de ancho de banda y alcance asociados a las tecnologías existentes, como el IoT o la integración IT/OT. Históricamente, las organizaciones han recurrido a tecnologías inalámbricas de nicho, de alta velocidad, baja latencia y corto alcance, como Zigbee, para la conectividad de dispositivos IoT, pero las potentes capacidades de Wi-Fi 6 permiten a las organizaciones reducir la complejidad al estandarizar en Wi-Fi todas las aplicaciones relacionadas con la tecnología inalámbrica.

También permite a las organizaciones soportar tecnologías emergentes como el vídeo 4K/8K y la realidad aumentada/virtual (AR/VR). Hay una gran variedad de casos de uso en este ámbito, como la telemedicina, las oficinas totalmente inalámbricas, la asistencia remota sobre el terreno, la formación virtual y la colaboración.

¿Qué es el Wi-Fi 6E?

El "6" de Wi-Fi 6 se refiere a la sexta generación de la tecnología. Wi-Fi 6E utiliza la misma tecnología subyacente que Wi-Fi 6, pero funciona en el espectro sin licencia de 6 GHz que se ha puesto a disposición de Wi-Fi. 

La banda de 2,4 GHz comprende 11 canales de 20 megahercios (MHz) cada uno. La banda de 5 GHz tiene 45 canales que pueden tener una anchura de 40 u 80 MHz. La banda de 6 GHz admite 60 canales que pueden tener hasta 160 MHz de ancho, lo que supone un gran salto en términos de capacidad, fiabilidad y seguridad.

El gran inconveniente es que Wi-Fi 6E requiere hardware compatible con Wi-Fi 6E tanto para los puntos de acceso como para los dispositivos de los usuarios finales. Los routers Wi-Fi 6 son retrocompatibles, lo que significa que pueden conectarse a dispositivos compatibles con Wi-Fi 5 o Wi-Fi 6, pero sólo a través de Wi-Fi 5 o Wi-Fi 6, no de Wi-Fi 6E. Sólo los routers y dispositivos compatibles con Wi-Fi 6E pueden funcionar en la banda de 6 GHz. Por lo tanto, las organizaciones deben realizar un análisis para determinar si los beneficios de la actualización a Wi-Fi 6E justifican el gasto de la proverbial actualización del montacargas.

¿Cuáles son las ventajas de Wi-Fi 6E?

Wi-Fi 6E se basa en la tecnología básica de Wi-Fi 6 de varias maneras:

• Capacidad: El espectro adicional ofrece más canales que no se solapan, por lo que Wi-Fi 6E puede soportar entornos densos de TI e IoT sin degradar el rendimiento.
• Fiabilidad: Como se trata de un escenario verdaderamente nuevo, los arquitectos de redes pueden estar seguros de que no hay otros tipos de dispositivos (hornos de microondas) que utilicen el espectro, lo que significa que no hay interferencias ni competencia por el ancho de banda de otras fuentes inalámbricas.
• Seguridad: WPA3, que proporciona nuevos algoritmos de autenticación y cifrado para las redes, es un requisito obligatorio para la red Wi-Fi 6E.

Wi-Fi 6 frente a 5G

Wi-Fi 6 y 5G son tecnologías diferentes: LAN inalámbrica frente a móviles. Pero comparten algunas similitudes: Representan la última generación de tecnología en sus respectivos ámbitos de influencia, ambas son muy prometedoras y pueden coexistir.

Si bien es cierto que el Wi-Fi funciona en exteriores (siempre que haya un punto de acceso fuerte cerca) y el móvil funciona en interiores (aunque puede que no tengas muchas barras), en general, el Wi-Fi está construido para aplicaciones en interiores (entornos densos y de gran volumen) y el 5G está diseñado para funcionar en exteriores (la cobertura del móvil te sigue sin problemas mientras conduces).

En un mundo perfecto, el Wi-Fi y el móvil convergerían y los propios puntos finales seleccionarían automáticamente la red adecuada en función de políticas predeterminadas, como el coste o el rendimiento.

Ya hay algunos rumores en este sentido. La Wireless Broadband Alliance (WBA) y la Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN) elaboraron un informe en 2021 que promovía la futura convergencia entre Wi-Fi y 5G. Del mismo modo, el IEEE, patrocinado por la Wi-Fi Alliance, lleva varios años debatiendo las posibles vías de convergencia.

Sin embargo, por ahora, la verdadera convergencia parece estar muy lejos.