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Conectividad

Qué es el Wi-Fi 7: ¿sustituirá al Ethernet por cable?

La velocidad máxima teórica del Wi-Fi 7 lo convierte en un candidato a las redes LAN, pero sólo en circunstancias limitadas.

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Los nuevos estándares Wi-Fi aparecen en una sucesión tan rápida que a menudo resulta difícil evaluar las diferencias entre Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 y Wi-Fi 6E, todos ellos estándares adoptados en productos comerciales. Y ahora está el Wi-Fi 7.

El proveedor chino de equipos de red H3C ha lanzado lo que dice que es un router Wi-Fi 7 a pesar de que no se espera que el estándar esté finalizado hasta 2024.

 

¿Qué es Wi-Fi 7?

Wi-Fi 7 o 802.11be es el próximo estándar Wi-Fi en el que está trabajando el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos y que promete velocidades del orden de 46 Gbps, casi cinco veces más rápidas que Wi-Fi 6, así como una latencia reducida. Se espera que Wi-Fi 7 (también conocido como ‘Extremely High Throughput’) ofrezca una mayor eficiencia del espectro, una mayor eficiencia energética, una mejor mitigación de las interferencias, una mayor densidad de capacidad y una mayor eficiencia de costes.

 

¿Cómo funciona Wi-Fi 7?

Justo cuando pensabas que los ingenieros del IEEE se estaban quedando sin formas de mejorar el Wi-Fi, han ideado varias mejoras y combinaciones de técnicas nuevas para ofrecer no sólo un incremento, sino un salto significativo en el rendimiento y una reducción de la latencia.

He aquí cómo.

 

Duplicar el tamaño del canal

El Wi-Fi 7 duplica el tamaño máximo del canal de 160MHz a 320Mhz, lo que duplica el rendimiento de inmediato. También proporciona flexibilidad para que una red pueda funcionar con dos conjuntos de canales de 160MHz o con un canal de 320Mhz, dependiendo de los requisitos de la aplicación.

 

El doble de flujos espaciales MU-MIMO

El Wi-Fi 7 aumenta el número de flujos espaciales de ocho a 16, lo que también duplica el rendimiento. La tecnología MU-MIMO (Multiple-user, multiple-input, multiple-output) divide el ancho de banda disponible en flujos separados que comparten la conexión por igual. MU-MIMO reduce la congestión asociada a los múltiples puntos finales que intentan acceder a la red inalámbrica al mismo tiempo. Además, MU-MIMO admite la funcionalidad bidireccional, por lo que el router puede aceptar y enviar datos al mismo tiempo. En Wi-Fi 5, MU-MIMO se limitaba a las transmisiones de enlace descendente.

 

Cuadruplicar la QAM

Se espera que el aumento de la modulación de amplitud cuadrática (QAM) de 1024-QAM a 4096-QAM proporcione un incremento adicional del 20% en el rendimiento. Así, pasamos de 9,6 Mbps en Wi-Fi 6 a 46 Mbps en Wi-Fi 7.

 

Funcionamiento multienlace (MLO)

Con MLO, los dispositivos pueden transmitir y recibir simultáneamente en todas las bandas (2,4Ghz, 5Ghz y 6Ghz) y canales disponibles. Esto mejora el rendimiento, reduce la latencia y aumenta la fiabilidad. Los flujos de datos pueden pre asignarse a canales específicos en función de los requisitos de las aplicaciones o los dispositivos, especialmente en entornos de IoT o IIoT (industrial). O bien, la red puede configurarse para seleccionar dinámicamente la banda de frecuencias que tenga la menor congestión en tiempo real y enviar los datos por ese canal.

 

Funcionamiento Multi-AP

En los estándares Wi-Fi anteriores, cada punto de acceso actuaba de forma independiente en cuanto a la aceptación de las solicitudes de conexión de los puntos finales y el movimiento del tráfico de ida y vuelta a ese punto final. El funcionamiento Multi-AP crea una configuración de tipo malla en la que los AP vecinos pueden trabajar de forma coordinada para mejorar la utilización del espectro y los recursos. El funcionamiento Multi-AP puede programarse para que un conjunto de AP forme un subsistema en el que el acceso al canal y los horarios de transmisión puedan coordinarse estrechamente.

 

Redes sensibles al tiempo (TSN)

El Wi-Fi 7 es compatible con TSN, un estándar IEEE que ayuda a proporcionar una baja latencia y una mayor fiabilidad. La tecnología TSN, diseñada originalmente para reducir el almacenamiento en búfer, la latencia y las fluctuaciones en las redes Ethernet, utiliza la programación temporal para garantizar la entrega fiable de paquetes para aplicaciones en tiempo real, como IoT o IIoT.

 

Multi-RU

OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales) permite a los puntos de acceso comunicarse simultáneamente con múltiples clientes asignando Unidades de Recursos a clientes individuales. Multi-RU aumenta la eficiencia del espectro asegurando que el tráfico evite las interferencias en los canales congestionados.

 

Baja latencia determinista

La combinación de las tecnologías citadas anteriormente reducirá la latencia para que el Wi-Fi 7 pueda soportar aplicaciones en tiempo real como realidad aumentada, realidad virtual e IoT. La latencia también será más determinista, lo que significa que no se disparará más allá de un cierto límite, lo que es importante en ciertas aplicaciones de automatización industrial que no pueden tolerar grandes variaciones en la latencia.

 

Ventajas del Wi-Fi 7

Aunque el Wi-Fi 5 puede ser suficiente hoy en día para todas las aplicaciones, salvo las más intensivas en ancho de banda, se supone que las cargas de tráfico inalámbrico seguirán aumentando con el tiempo, especialmente a medida que las organizaciones adopten la transformación digital.

Los procesos empresariales que antes se realizaban manualmente se están trasladando al mundo digital, especialmente a la nube. Y la cantidad de datos que hay que mover en la red inalámbrica está aumentando exponencialmente.

La transformación digital no significa simplemente que los usuarios finales que realizaban una función específica con un documento en papel ahora realicen esa función con una réplica digital. Los procesos empresariales son cada vez más complejos y están más interconectados. Los datos se mueven en entornos de nube híbrida. Una función empresarial específica puede abarcar varias aplicaciones. Los análisis de datos intensivos se están generalizando en toda la empresa. Las plataformas de colaboración de vídeo se han convertido en la norma.

El Wi-Fi 7 está diseñado para acomodar el aumento del tráfico debido a la transformación digital, así como para soportar aplicaciones específicas que requieren una latencia determinista, altos niveles de fiabilidad y calidad de servicio. Entre ellas se encuentran la automatización industrial, la vigilancia, el control remoto, la realidad aumentada y virtual y las aplicaciones de vídeo. Además, el Wi-Fi 7 y el 5G trabajarán juntos en escenarios de edge computing, arquitecturas de nube y redes inalámbricas privadas.

 

¿Sustituirá el Wi-Fi 7 a Ethernet?

En algunas situaciones concretas, el Wi-Fi 7 podría sustituir al Ethernet por cable, lo que supondría un verdadero cambio de juego. Por ejemplo, una oficina completamente desconectada y sin cables, sobre todo en entornos nuevos en los que el personal informático no tendría que colgar cables en el techo o llevarlos a cada cubículo u oficina.

Aunque la velocidad máxima teórica del Wi-Fi 7 es de 46 Gbps, otras estimaciones sitúan las velocidades en el mundo real mucho más bajas -alrededor de 6 Gbps-, lo que sigue siendo significativamente más rápido que Gigabit Ethernet.

Por supuesto, en las redes inalámbricas el ancho de banda se comparte entre los puntos finales, mientras que Gigabit Ethernet puede ofrecer circuitos de gigabits dedicados a cada endpoint, así que esa es otra variable a tener en cuenta. Por otra parte, las redes inalámbricas pueden utilizar varias antenas y múltiples flujos, y el Wi-Fi 7 está diseñado para permitir el mallado de varios puntos de acceso, por lo que, como mínimo, el análisis de su rendimiento en el mundo real en su entorno es necesario y extremadamente complejo.

Según Alan Hsu, vicepresidente corporativo y director general del fabricante de chips taiwanés MediaTek, "el lanzamiento de Wi-Fi 7 marcará la primera vez que Wi-Fi puede ser un verdadero sustituto de wireline/Ethernet para aplicaciones de gran ancho de banda".

MediaTek realizó una demostración de la tecnología Wi-Fi 7 en enero de 2022, y la empresa predijo que tendrá chips Wi-Fi 7 a la venta para el año que viene, incluso antes de que se espere la ratificación del estándar. Otros grandes fabricantes de chips, como Qualcomm, también están liderando la carga de Wi-Fi 7. Qualcomm suministra los chips para el pretendido router Wi-Fi 7 de H3C.

Mario Morales, vicepresidente del grupo de semiconductores de IDC, afirma que "los avances de Wi-Fi 7 en cuanto a anchura de canal, QAM y nuevas funciones como el funcionamiento multienlace (MLO) harán que Wi-Fi 7 resulte muy atractivo para dispositivos como smartphones emblemáticos, PC, dispositivos de consumo y sectores verticales como el minorista y el industrial".

Pero es demasiado pronto para hacer cualquier tipo de predicción sobre si el Wi-Fi 7 sustituirá realmente a Ethernet como estándar de conectividad LAN empresarial. Sobre el papel, parece que Wi-Fi 7 cumple todos los requisitos en cuanto a ancho de banda, fiabilidad y seguridad (WPA3). Pero la inercia es una fuerza poderosa y los equipos de TI pueden tener prioridades más urgentes que cambiar la predecible y de bajo mantenimiento Ethernet por el Wi-Fi.

Sin embargo, hay casos de uso específicos, como el IoT, la automatización industrial, los escenarios de sucursales/oficinas grandes o el comercio minorista/industrial, en los que Wi-Fi 7 podría proporcionar una implementación más rápida y sencilla que Ethernet.

Dado que muchos departamentos de TI ya han añadido una red inalámbrica sobre la LAN Ethernet preexistente para proporcionar movilidad a los empleados, Wi-Fi y Ethernet podrían coexistir en un escenario en el que Wi-Fi es la red principal y Ethernet se mantiene como respaldo.

Por muy rápido que sea el Wi-Fi 7 a 46 Gbps, los envíos de equipos de 400 Gigabit Ethernet (cables, conmutadores) se duplicaron en 2021, según el grupo Dell'Oro. Y la hoja de ruta de Ethernet prevé velocidades de 800G o incluso 1 Terabyte para 2030. Así pues, puede que el Wi-Fi compita con Ethernet en la capa de acceso, pero Ethernet sigue firmemente instalada en los centros de datos empresariales y de hiperescala.

Dado que se espera que el Wi-Fi 7, que cumpla con los estándares, llegue sólo tres años después del Wi-Fi 6E, las organizaciones deben analizar detenidamente sus ciclos de actualización para determinar su ruta de actualización: si estamos en Wi-Fi 5, ¿debemos saltar a Wi-Fi 6, saltar a Wi-Fi 6E o esperar a Wi-Fi 7? Si ya nos hemos comprometido con Wi-Fi 6, ¿debemos quedarnos con ella y sólo actualizar a Wi-Fi 7 si hay una necesidad empresarial crítica?

Según el análisis de IDC sobre el mercado WLAN empresarial para 2021, Wi-Fi 6 representó el 60% del total de unidades enviadas, mientras que las ventas de Wi-Fi 5 representaron la mayor parte del resto, lo que implica que muchas empresas se han comprometido con Wi-Fi 6 y muchas otras todavía están construyendo sus redes Wi-Fi 5.

 

El camino hacia el Wi-Fi 7

El Wi-Fi 7 es sólo el último de una larga serie de estándares Wi-Fi que han permitido progresivamente la creación de redes inalámbricas más rápidas, seguras y fiables. He aquí una breve descripción de los últimos.

 

Wi-Fi 5

El Wi-Fi 5, que apareció en 2014, alcanza un máximo de 3,5 Gbps y es ciertamente suficiente para las redes domésticas, las sucursales y muchos escenarios empresariales.

 

Wi-Fi 6

Certificado por la Wi-Fi Alliance en 2019, el Wi-Fi 6 ofrece una velocidad máxima teórica de 9,6Gbps y está diseñado para entornos densos como estadios, centros comerciales y grandes oficinas. También puede desplegarse eficazmente en entornos de IoT.

 

Wi-Fi 6E

Extensión 2021 del Wi-Fi 6, el Wi-Fi 6E ofrece la misma velocidad, pero aprovecha el espectro inalámbrico no disponible anteriormente en la banda de 6Ghz para proporcionar un mejor rendimiento porque no hay interferencias de aplicaciones preexistentes que compiten por el mismo ancho de banda. La 6E está pensada para aplicaciones emergentes como la realidad virtual o aumentada y el vídeo 4G/8G.



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