Wi-Fi 6: Eficiencia y Capacidad para Redes de Alta Densidad
Análisis técnico de las mejoras de Wi-Fi 6 (802.11ax) frente a 802.11ac, destacando tecnologías OFDMA y MU-MIMO para entornos densos.
La transmisión de video a través de Internet representa el 82% de todo el tráfico de red. La década de 2020 trajo consigo el uso generalizado de dispositivos IoT en hogares y empresas, la popularización del video 8K y un aumento significativo en las tasas de bits de transmisión. En este contexto, Wi-Fi 6 surge para satisfacer las necesidades de capacidad y eficiencia en el futuro.
El estándar 802.11: la base de Wi-Fi 6
El estándar 802.11ac, introducido en 2013, se basa en tecnologías exitosas de 802.11n. Permite una vinculación de canales más amplia, con un límite práctico de 80 MHz, equidad de tiempo aire y formación de haces estandarizada. Además, la tecnología 802.11ac Wave 2 introdujo la capacidad MIMO multiusuario en enlace descendente (DL MU-MIMO) para reducir la brecha entre la capacidad del punto de acceso y la del dispositivo cliente.
Los puntos de acceso son físicamente más grandes, admiten más antenas, se conectan a la red de CA para alimentación continua e incluyen CPU y DRAM de alto rendimiento. Por el contrario, los dispositivos cliente están diseñados priorizando cámaras y pantallas, pero carecen de la potencia de procesamiento necesaria para utilizar múltiples flujos simultáneos y no cuentan con espacio para un diseño de antena óptimo.
MU-MIMO permite que el punto de acceso transmita simultáneamente a más de un cliente. En 802.11ac, esta función está limitada únicamente a paquetes descendentes, de ahí la denominación DL MU-MIMO.
Mientras que 802.11ac enfocó sus esfuerzos en aumentar la velocidad, 802.11ax (Wi-Fi 6) está diseñado para una mayor eficiencia de canal en entornos de red densos. La tecnología clave detrás de 802.11ax es OFDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal), derivada de la tecnología celular 3GPP LTE y 802.16e WiMax. OFDMA es una tecnología probada para admitir redes inalámbricas de alta densidad. 802.11ax anticipa esta mayor densidad mediante tiempo de transmisión programado, asignación dinámica de frecuencias en incrementos de 2 MHz, reutilización espacial y mecanismos mejorados de gestión de energía.
Tecnología OFDMA
OFDMA divide el canal de 20 MHz en 256 subportadoras. La unidad más pequeña consiste en 26 subportadoras en 2 MHz de frecuencia. Estas se pueden agrupar en unidades más grandes de 52 (4 MHz), 106 (8 MHz) y 242 (20 MHz) para admitir aplicaciones que requieren mayor ancho de banda. Cada grupo de subportadoras se denomina Unidad de Recursos (RU).
A cualquier dispositivo cliente individual se le asigna una o más RU, y cada una puede transmitirse a un nivel QAM único. A medida que el dispositivo se aleja del punto de acceso, el número de RU asignadas y el nivel de QAM se ajustan dinámicamente para mantener una señal estable, incluso si el rendimiento disminuye.
Tecnología MU-MIMO en Wi-Fi 6
Con la evolución hacia 802.11ax, MU-MIMO funciona tanto en sentido descendente como ascendente. Una ventaja clave de Wi-Fi 6 es la compatibilidad con 8 transmisiones MU-MIMO simultáneas, el doble que el estándar 802.11ac.
Uno de los factores limitantes de MU-MIMO en 802.11ac era la alta sobrecarga de administración necesaria para comunicar la información de la subportadora al punto de acceso. En 802.11ax, las mejoras incluyen la agrupación de varias actualizaciones de clientes para optimizar la eficiencia del protocolo y eliminar el exceso de sobrecarga. Estas ventajas de capacidad y alto rendimiento consolidan a MU-MIMO como una tecnología fundamental para Wi-Fi 6.
