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Comunicados de Prensa

La Evolución del Wi-Fi 6: Tercera parte

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Por Ruckus Networks

En los dos textos anteriores exploramos los aspectos básicos de MU-MIMO, OFDMA y 1024-QAM. En este artículo, abordaremos las velocidades Wi-Fi, junto con OFDMA, MU-MIMO y BSS Coloring.

Velocidades máximas teóricas vs. capacidad y eficiencia de la red
Hemos enfatizado a lo largo de esta serie que el estándar 802.11 ha evolucionado de forma rápida e importante en las últimas dos décadas. Por ejemplo, las LANs inalámbricas se enfocaron una vez en alcanzar velocidades máximas teóricas. Con la llegada de Wi-Fi 6 (802.11ax), el énfasis ha cambiado a la capacidad y eficiencia generales de la red, además de las velocidades de rendimiento. Como sucedió con la versión más reciente de 802.11, se espera que Wi-Fi 6 (802.11ax) sea más común en los entornos ultradensos como los centros de transporte, complejos de apartamentos urbanos, campus universitarios, salas de conciertos y estadios. Estos son los lugares en los que muchos clientes tienen acceso a Internet a través de Wi-Fi además de compartir contenido UHD y transmisión de video 4K.

Actualmente ya en una etapa bastante avanzada, el estándar IEEE 802.11ax está programado para lanzarse en 2019. Vale la pena señalar que la velocidad teórica máxima de Wi-Fi 4 (802.11n) era de 150 megabits por segundo, por flujo. Wi-Fi 5 (802.11ac) aumentó a una velocidad teórica de 866 megabits por segundo, por flujo, lo que se considera un avance de seis veces. Wi-Fi 6 (802.11ax) soporta velocidades máximas de hasta 1201 megabits por segundo. Aunque Wi-Fi 6 es realmente más rápido que su predecesor no tuvo un aumento de estas dimensiones con el lanzamiento de Wi-Fi 5 (802.11ac).

Wi-Fi 6: 4 veces mayor rendimiento
Específicamente, se prevé que Wi-Fi 6 (802.11ax) reporte un aumento de cuatro veces en rendimiento para el usuario promedio. Esto se debe principalmente a la utilización más eficiente del espectro y a varias mejoras en las implementaciones de ambientes de alta demanda y densidad. Evidentemente, la velocidad no es el problema más importante, ya que las velocidades máximas son notoriamente imprecisas cuando se trata del desempeño en el mundo real. Estas pueden variar ampliamente dependiendo de una amplia gama de obstáculos, otras señales presentes en el aire, reflejos de trayectoria múltiple y las capacidades de los puntos de acceso y los dispositivos finales.

 

Para superar estos problemas, Wi-Fi 6 (802.11ax) busca mejorar la eficiencia al ofrecer velocidades reales más altas de manera consistente que Wi-Fi 5 (802.11ac). Como lo mencionamos en la segunda entrega de esta serie, Wi-Fi 6 introduce el acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales, u OFDMA. El mecanismo – que está probado con (4G) LTE- ofrece a los usuarios un acceso más eficiente. Esencialmente, la tecnología OFDMA permite que múltiples usuarios con diferentes necesidades de ancho de banda sean atendidos simultáneamente al dividir cada canal inalámbrico en numerosos subcanales.

Esto permite que múltiples clientes hablen con el PA –simultáneamente- a través de un solo canal (dependiendo del tamaño de éste). En específico: nueve clientes sobre un canal de 20 MHz, 18 sobre un canal de 40 MHz, y 37 sobre un canal de 80 MHz. Con múltiples canales más pequeños, el PA puede ofrecer asignación de ancho de banda flexible a cada dispositivo de acuerdo con requerimientos de datos específicos, elevando así el desempeño general de la red. Cabe señalar que los subcanales más pequeños son conocidos como Unidades de Recursos (RU por sus siglas en inglés) o tonos RU. El tamaño mínimo de una RU es de 26 tonos o subportadores lo que equivale a aproximadamente 2 MHz. En términos prácticos esto significa que un canal de 20 MHz puede atender a nueve usuarios.

Trabajando en conjunto: OFDMA y MU-MIMO
OFDMA trabaja en conjunto con MU-MIMO, éste último ayuda a los PAs a cubrir múltiples dispositivos al mismo tiempo en lugar de uno a la vez. Desde una perspectiva cronológica precisa, MU-MIMO se introdujo como parte de Wi-Fi 5 (802.11n), pero solamente soportaba el mecanismo en modo descendente. En contraste Wi-Fi 6 (802.11ax) soporta hasta 8×8 MU-MIMO en los modos de subida y de bajada –lo que le permite a los PAs atender hasta 8 usuarios simultáneamente. Es importante entender que MU-MIMO también beneficia el desempeño de los dispositivos anteriores como los que fueron diseñados para soportar Wi-Fi 5 (Wave 2).

BSS Coloring
Otra funcionalidad importante de Wi-Fi 6 (802.11ax) es Basic Service Set (BSS) Coloring que tal vez se describa mejor como un identificador de seis bits anexo a cada encabezado PHY que indica el origen de la LAN inalámbrica. Ya que Wi-Fi es un medio del tipo half-duplex–lo que significa que sólo un radio puede transmitir sobre un dominio o canal de frecuencia en un momento dado- Wi-Fi 6 (802.11ax) diferirá la transmisión si ‘escucha’ la transmisión PHY introductoria de cualquier radio Wi-Fi 6 en una detección de señal o umbral SD de cuatro decibeles o más. Esta sobrecarga de contención media es un problema importante en los lugares de alta densidad como estadios o grandes salas de conferencias debido al gran número de PAs y clientes.

 

La contención media innecesaria se refiere a series de Overlapping Basic Service Sets (OBSS), o a la interferencia de co-canales (CCI por sus siglas en inglés). Wi-Fi 6 (802.11ax) supera este reto al mejorar la reutilización del espacio lo que a menudo se conoce como BSS Coloring. Este mecanismo se introdujo por primera vez como parte de 802.11ah para solucionar el problema mencionado debido a OBSS. Por lo cual asigna un color diferente, empleando un número entre 0 y 63 que se agregan al encabezado PHY del marco Wi-Fi 6 (802.11ax) a cada BSS de un entorno. Con BSS Coloring, un PA puede identificar qué tramas están llegando de otras redes –e ignorarlos si están por debajo de cierto umbral de debilidad para evitar la interferencia. Esto ayuda a evitar los innecesarios retrasos inalámbricos.


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