Las claves del nuevo estándar wifi que (por fin) soportará conexiones de alta velocidad

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La tecnología vive esclavizada bajo la tiranía de las siglas y, lo que en principio debían ser abreviaturas que simplificaban su identificación, ahora se ha convertido en un galimatías difícil de comprender.

Una de las últimas siglas en el ámbito de las comunicaciones inalámbricas es la que corresponde al nuevo estándar de conexiones wifi, que se prepara para implementarse durante los próximos años.

Descubre cómo el nuevo estándar de conexión WiFi AX (técnicamente conocido como WiFi 802.11 ax) mejorará las comunicaciones inalámbricas y tendrá un impacto masivo en tu día a día.

En los próximos años se prevé un sustancial aumento de los dispositivos conectados. Según Huawei, uno de los principales fabricantes de infraestructuras de redes, se pasará de los 7.000 millones de dispositivos conectados que existen en la actualidad, a más de 100.000 millones de dispositivos en 2025.

Gran parte de estos nuevos dispositivos serán sensores y lo que se actualmente conocemos como objetos conectados o el Internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés).

Cientos de miles de dispositivos que interactuarán entre ellos para que todo funcione de forma más eficiente y automatizada.

Un elemento imprescindible para el boom del IoT

Cuando estos dispositivos se encuentren en movilidad, como instalados en un vehículo, en equipamiento urbano e incluso en sistemas de reparto de paquetería autónomo, los sensores se conectarían a las redes 5G. Pero, ¿y cuando estén ubicados en tu casa o en un negocio?

Muchos de los nuevos objetos conectados serán frigoríficos, lavadoras, televisores, robots de limpieza y otros muchos sensores que se encargarán de la seguridad del hogar o de proporcionar un mayor confort a los habitantes del hogar. En ese caso, la opción ideal sería utilizar una conexión WiFi.

El problema es que los protocolos de conexión WiFi actuales solo permiten un determinado número de conexiones simultáneas en el router y, de hecho, ya se están rozando sus límites.

Por ello, es necesario ampliar esos límites para permitir que más dispositivos puedan conectarse a la misma red WiFi sin colapsarla. De ahí nace la necesidad de desarrollar el nuevo estándar WiFi 802.11 ax que proporcionará conexiones más rápidas y estables.

Quién decide qué significan exactamente las siglas WiFi AX

Wi-Fi Alliance es el organismo oficial competente para el desarrollo de cualquier estándar de conectividad inalámbrica. Este proceso de estandarización puede durar varios años, y otros tantos para completar su implementación y distribución entre los usuarios.

Durante este periodo de estandarización cobran protagonismo los ingenieros del IEEE (por sus siglas en inglés de Institute of Electrical and Electronics Engineers) o Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, que se encarga de definir las características técnicas y de seguridad que el nuevo estándar inalámbrico debe cumplir: velocidad de transferencia, rangos de frecuencia soportado, gestión de conexiones, etc.

Estas características se establecen en función del estado de desarrollo de la tecnología de transmisión y recepción de comunicaciones inalámbricas por lo que, en este punto de la estandarización la comunicación con los fabricantes resulta decisiva.

Una vez sentadas las bases del nuevo estándar, se inicia la fase de despliegue. Wi-Fi Alliance ya ha publicado un primer borrador del estándar WiFi ax y se espera que la versión final se publique oficialmente durante el primer trimestre de 2019.

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El siguiente paso es que los fabricantes desarrollen y lleven a producción todas aquellas tecnologías que se ajustan al nuevo estándar de conexión que, hasta el momento, solo existían en sus laboratorios. Esto también requiere un cierto tiempo. El estándar Wi-Fi ax, se encuentra a punto de entrar en esa fase de desarrollo.

Fabricantes como Intel o Qualcomm han presentado ya los primeros chips pre-estandarizados para WiFi ax que pueden integrarse en routers y dispositivos. Según las optimistas previsiones de la Wi-Fi Alliance, los primeros dispositivos compatibles con redes WiFi ax podrían lanzarse al mercado durante 2019.

El último paso del proceso es el despliegue del estándar entre los usuarios. Este periodo es el más extenso ya que depende exclusivamente de la voluntad del usuario para renovar su equipamiento de redes doméstico.

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A pesar de que los primeros dispositivos compatibles podrían ver la luz durante 2019, su alto precio inicial frenará su compra por parte del usuario, por lo que tendrán que pasar un par de años más para apreciar un despliegue efectivo del WiFi ax entre todos los usuarios.

Cabe decir que todos los estándares Wi-Fi son retrocompatibles con estándares anteriores, por lo que podrías cambiar tu actual router por uno compatible con WiFi ax y seguir navegando con tus dispositivos antiguos, aunque estos no soporten WiFi ax.

No obstante, estos dispositivos no aprovecharán todas las mejoras que aporta este nuevo estándar ya que sus componentes no estarían preparados para ello.

Conexiones mucho más inteligentes

Señal Wifi
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La media de dispositivos conectados en los hogares ha aumentado significativamente durante los últimos años. Hace poco más de un lustro, los ordenadores y portátiles eran casi los únicos dispositivos que se conectaban al router de casa. Ahora, este mismo router debe soportar una media de diez dispositivos.

Esta masificación de dispositivos hace que las frecuencias Wifi estén colapsadas y el router no pueda ofrecer una respuesta eficiente a esta demanda de conexiones.

La tecnología que usan la mayoría de los routers y dispositivos de red actuales es, en esencia, la misma que se lleva usando desde hace más de 20 años. Esta tecnología responde al nombre de MIMO o SU-MIMO (Single User Multiple Input Multiple Output por sus siglas en inglés o Usuario Unico - Múltiples entradas múltiples salidas), que solo permite emitir o recibir paquetes de datos cada vez desde un solo dispositivo, no de forma simultánea.

Es decir, que si tienes conectados un ordenador portátil y un móvil a la red WiFi de tu casa, el router iniciará una secuencia en la que solo se establece la comunicación en un flujo de una sola dirección.

Por ejemplo, el router recibirá la petición de tu móvil para ver tu página de Facebook, luego recibirá la petición de tu portátil de cargar la página de Gmail, enviará la información de la página de Facebook a tu móvil y enviará la información de la página de Gmail a tu ordenador.

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Todo este proceso se realiza en apenas décimas de segundo, pero ¿imaginas tener que multiplicar este proceso por más de 10 dispositivos y que todos estén realizando peticiones constantes? Ese es el día a día de tu router y el motivo por el que tu conexión WiFi no es todo lo rápida que te gustaría.

El estándar WiFi 802.11 ax mejora la tecnología MU-MIMO (siglas en inglés de Multiple User - Multiple Input Multiple Output o Usuarios Multiples- Múltiples entradas múltiples salidas) que ya se implementó en el anterior estándar WiFi 802.11 ac.

La integración de esta tecnología permite múltiples conexiones simultáneas, de forma que el router podrá enviar y recibir peticiones de datos simultáneamente y a varios dispositivos a la vez. Es decir que, siguiendo el ejemplo anterior, el router podría enviar y recibir los datos que le pides desde el portátil y desde el móvil a la vez y no establecer un sistema correlativo para atender a las peticiones.

Para ello, el estándar WiFi ax utiliza ocho canales de comunicación 256-QAM de 160 MHz cada uno sobre una frecuencia de banda de 5 GHz. Esto supone un aumento en el número de canales de comunicación y el ancho de banda de cada canal, lo cual implica una gran mejora en lo que a velocidad se refiere.

Menos cortes, más estabilidad

Router Wi-Fi

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A poco que se te haya pasado por la cabeza cambiar el router que te facilita tu operadora de Internet por uno de más calidad, habrás visto que la tecnología MU-MIMO ya está presente en algunos routers de gama media y alta con soporte para WiFi ac. ¿Entonces cuál es la diferencia entre el WiFi ac y el WiFi ax?

Una de las principales es que en el estándar WiFi 802.11 ax la integración de MU-MIMO será obligatorio en todos los dispositivos que quieran obtener esta certificación, mientras que en el estándar WiFi 802.11 ac, este requisito era opcional.

Por lo tanto, en las tiendas encontrarás algunos routers WiFi ac que no utilizan el sistema MU-MIMO, mientras que otros sí. Con la llegada del estándar WiFi ax, todos los routers deberán contar una la tecnología que permite múltiples conexiones simultáneamente.

Esta obligatoriedad será decisiva para que los fabricantes de tecnología lancen nuevos productos compatibles WiFi ax, evitando el estancamiento en estándares de hace una década como el WiFi n u otros estándares más ambiguos o de transición como ha sido el WiFi ac que, si bien ha sido decisivo para la consolidación de la banda de frecuencia 5 GHz, no ha servido para mejorar de forma masiva la gestión de las conexiones que, al fin y al cabo, es lo que descongestionaría las redes WiFi domésticas.

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Además de la adopción de la tecnología MU-MIMO, el estándar Wi-Fi 802.11 ax también incorpora otras tecnologías como OFDMA (de sus siglas en inglés de Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) o Acceso múltiple de división de frecuencia ortogonal de enlace descendente y enlace ascendente, que permiten la subdivisión de los canales de transmisión de datos en otros más pequeños para, de ese modo, ampliar el flujo de datos que permite cada canal.

Haciendo una analogía más gráfica, imagina que el canal por el que se transmite la información mediante Wi-Fi entre tu dispositivo y el router es una autovía de un solo carril, mientras que la información que se envía entre ellos son los vehículos que circulan por ella. Actualmente, ningún vehículo podría adelantar a otro, aunque éste circulara en una bicicleta.

En cambio, gracias a la tecnología OFDMA, esa autovía podría dividirse en varios carriles más pequeños en los que los vehículos podrían circular de forma paralela para aprovechar mejor toda la capacidad de la autovía.

Esto tiene un impacto directo en la mejora de la estabilidad en las conexiones, ya que no habría riesgo de desconexiones por tiempo de espera excesivo, y contribuye de forma muy importante al descenso de la saturación que actualmente existe en las frecuencias WiFi de 2,4 GHz.

Redes WiFi de alta velocidad

Ciudades conectadas
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La optimización de la gestión de las conexiones será una de las grandes mejoras que aporta el estándar WiFi ax, pero esta mejora no es la única ya que también viene acompañado de un aumento en su velocidad de transmisión de datos.

Las velocidades de transmisión de los distintos protocolos WiFi parecen sufrir una variante de la Ley de Moore que regía la producción de procesadores hasta hace poco, en el que cada nuevo estándar WiFi duplica la velocidad del anterior.

El estándar WiFi 802.11 n, uno de los más habituales y extendidos en los routers domésticos, proporciona una velocidad máxima teórica de 600 Mbps. El actual WiFi 802.11 ac sitúa esa velocidad máxima teórica en una velocidad de 1,3 Gbps, aunque con la combinación de diferentes tecnologías esta velocidad se puede ampliar ligeramente llegando hasta los 1,7 GB.

El estándar WiFi ax permitirá mejorar todavía más estas velocidades llevándolas hasta los 4,8 Gbps e incluso puede llegar hasta los 7 Gbps combinando diferentes tecnologías.

Como puedes imaginar, estas mediciones son bajo un entorno de laboratorio que difícilmente se darán en las redes domésticas. No obstante, este incremento representa una sustancial mejora con respecto a la velocidad actual.

Menor consumo de batería

Velocidad Internet
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Al tratarse de un estándar WiFi que tiene a los dispositivos IoT (Internet de las cosas) muy presentes, por lo que desde Wi-Fi Alliance decidieron incluir una característica especialmente diseñada para este tipo de dispositivos que, de rebote, también beneficia a smartphones, tabletas y ordenadores portátiles: el ahorro de batería.

Con los estándares Wi-Fi actuales, los dispositivos necesitan mantener activa la comunicación entre el router y el dispositivo, por lo que el consumo energético es constante durante toda la conexión, incluso cuando no se están intercambiando datos.

La tecnología TWT (siglas en inglés de Target Wake Time) permiten reducir el consumo energético de los dispositivos conectados permitiendo la suspensión temporal de esa conexión de forma que, cuando el router tenga algún dato para enviar a ese dispositivo, pueda activar la comunicación y completar la entrega.

Sin duda alguna, la integración de esta tecnología en el estándar WiFi 802.11 ax tiene una gran incidencia en la autonomía de aquellos dispositivos IoT que solo necesitan enviar pequeñas cantidades de datos muy de tanto en tanto (sensores de luz, sensores ambientales, de movimiento, etc.), que solo necesitan comunicarse para reaccionar a un cambio en su entorno.

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