Estándares de redes WiFi comparados: 802.11ax Wi-Fi 6E, 802.11ac

Wi-Fi 6 y 6E comparado con 802.11ac (Wi-Fi 5) y 802.11n (inalámbrico-n)

• Wi-Fi 6 (802.11ax) opera tanto en las  bandas de frecuencia de 2,4 GHz como de 5 GHz.
• Wi-Fi 6E es una extensión de Wi-Fi 6 que añade acceso a toda la banda de 6 GHz, ampliando el espectro utilizable de 5,925 GHz hasta 7,125 GHz.
• 802.11ac, también conocido como Wi-Fi 5, opera exclusivamente en la banda de 5 GHz.  
• Estándares antiguos como 802.11n, 802.11g y anteriores usaban principalmente la banda de frecuencia de 2,4 GHz, siendo 5 GHz opcional para algunos dispositivos 802.11n.

Ventajas de 802.11ac frente a 802.11n

802.11ac introdujo varias mejoras importantes respecto al 802.11n, resultando en un rendimiento significativamente mayor y mejor rendimiento en entornos densos:

• Mayor uso de la banda de 5 GHz: Aunque 802.11n puede operar tanto en 2,4 GHz como en 5 GHz, muchas implementaciones preferían 2,4 GHz debido al coste. 802.11ac opera exclusivamente en 5 GHz, que está mucho menos congestionado y está menos sujeto a interferencias. Una antena Wi-Fi de calidad  instalada en un router de 5GHz mejora su alcance dentro de distancias utilizables. 2,4 GHz es opcional con 802.11ac
• Canales más anchos: 802.11ac soporta anchos de canal de 80 MHz y opcionalmente 160 MHz, en comparación con el máximo de 40 MHz del 802.11n. Los canales más anchos permiten velocidades de datos mucho más altas. La modulación de alta densidad permite transmitir 256 señales diferentes a la misma frecuencia mediante el desplazamiento de fase de cada señal; Esto mejora la eficiencia espectral hasta 4 veces respecto a 802.11N
• Modulación 256-QAM: Este esquema de modulación de mayor densidad aumenta el rendimiento aproximadamente un 33% en comparación con el 64-QAM usado en 802.11n.
• MU-MIMO: Multi-User MIMO permite que un punto de acceso transmita datos a varios dispositivos simultáneamente, mientras que 802.11n sirve a los dispositivos de forma secuencial.
• Mayor capacidad MIMO: 802.11ac soporta hasta 8 flujos espaciales (8×8 MIMO), frente al máximo de 4 de 802.11n.
• Formación de haz estandarizada: La formación de haz concentra la energía RF hacia el dispositivo cliente, mejorando la intensidad de la señal, la consistencia y la eficiencia energética.

Todas las ventajas combinadas dan como resultado 802.11ac con un rendimiento combinado de múltiples estaciones de al menos 1Gbs y un rendimiento singular de al menos 500Mbs a través de un único enlace. 802.11ac cuenta con un ancho de banda más amplio de 160MHz, hasta 8 flujos especiales MIMO, modulación de mayor densidad de 256 QAM y hasta 4 usuarios simultáneos de enlace descendente.

Solo obtendrás todos estos beneficios si todos los APs y dispositivos de la red son 802.11ac. De lo contrario, tendrías el mismo rendimiento con 802.11ac que con 802.11n.

A pesar de las diferencias significativas entre ambos estándares, 802.11ac es totalmente compatible hacia atrás con 802.11n. Los dispositivos que cuentan con un receptor de doble frecuencia pueden cambiar fácilmente entre ambos estándares. Aunque 802.11ac es compatible hacia atrás con 802.11n, los dispositivos heredados pueden reducir la eficiencia general de la red cuando se conectan a puntos de acceso más nuevos.

El IEEE 802.11ac es un estándar inalámbrico de Wi-Fi desarrollado entre 2008 y 2013 para proporcionar conectividad de alto rendimiento en toda la banda de 5GHz. El estándar es una mejora respecto al anterior estándar inalámbrico 802.11n que transmitía a través de la banda de frecuencia de 2,4 GHz.

Ventajas específicas de la aplicación:

Streaming de medios en una red local: 802.11ac es la mejor opción debido a su mayor rendimiento.

Los adaptadores inalámbricos 802.11n solo funcionan óptimamente cuando se conectan a un 802.11n que funciona en modo 802.11n.

Rangos de frecuencia de los tipos de red 802.11:

• Wi-Fi 6E – 6 GHz. La banda de 6 GHz proporciona espectro limpio sin dispositivos heredados, lo que permite canales más amplios, menor latencia y menor interferencia, ideal para entornos de alta densidad.
• 5 GHz (a/n/ac/ax)
• 2,4 GHz (b/g/n/ax)
• 900 MHz (802.11ah / HaLow)
• 60 GHz (802.11ad / ay)

Ventajas y desventajas de la frecuencia WiFi

El WiFi es operable en las siguientes frecuencias, buscando más capacidad agresivamente en otras partes del espectro de radiofrecuencias, ya que las frecuencias más congestionadas son propensas a interferencias. Esto llevó a la expansión del WiFi hacia las frecuencias submicroondas y microondas, aunque la cobertura es decididamente menor.

• La banda de frecuencia de 2,4 GHz es comúnmente utilizada para WiFi, ya que normalmente no tiene licencia en todo el mundo. 802.11b/g/n especifica el uso de esta frecuencia, que proporciona buena cobertura y penetración. Esta banda de frecuencia sufre muchas interferencias de otros productos inalámbricos que la utilizan, como microondas, teléfonos inalámbricos y tecnologías inalámbricas como Bluetooth y ZigBee.
• El WiFi de 5 GHz está especificado por 802.11a/h/j/n/ac/ax. Tiene una capacidad mucho mayor que sus homólogos de frecuencia más baja, con hasta 23 canales distintos, pero una cobertura y penetración de paredes menores.
• Actualmente, 5,9 GHz está asignado a Sistemas de Transporte Inteligente, pero ha sido un objetivo agresivo para el WiFi, aunque ha enfrentado resistencia por parte de la industria automovilística, que considera que compartir esta banda puede suponer un riesgo para la seguridad del transporte.
• 900 MHz, conocida como WiFi HaLo, utiliza la banda ISM de 900 MHz  para ofrecer cobertura WiFi de mayor alcance con menor consumo energético. Su protocolo 802.11ah se publicó en 2017.
• La banda de frecuencia de 6 GHz o Infraestructura Nacional de Información No Licenciada (U-NII) tiene una asignación de aproximadamente 500 MHz para uso por WiFi según el protocolo WiFi 6.
• 60 GHz fue ideado por la Wireless Gigabit Alliance, que se fusionó con la WiFi Alliance para publicar el estándar 802.11ad. Operar a una frecuencia tan alta permite una transferencia de datos a alta velocidad y volumen, especialmente porque hay cantidades relativamente grandes de espectro no asignado alrededor de esta frecuencia. Sin embargo, la cobertura se reduce drásticamente en comparación con las redes de menor frecuencia, a menudo limitadas a la misma sala. Está pensado para usarse junto a frecuencias más bajas o para ser sustituto de cables en enlaces inalámbricos de corta distancia y alto tráfico.

802.11N (también llamado Wireless-N):

WIRELESS-N (802.11n) es la generación anterior de tecnología de redes inalámbricas, anterior a 802.11ac. 802.11n permite velocidades de hasta 300Mbps y es compatible hacia atrás con 802.11g y 802.11b.

802.11n basó en el estándar anterior 802.11G añadiendo dos nuevas tecnologías:

• Tecnología de agregación de tramas: Aumenta el rendimiento enviando dos o más tramas de datos en una sola transmisión.
• MIMO

Los productos 11n tienen uno de los siguientes: "3 TX + 3 RX", "2TX + 2RX" y "1TX + 1RX" ~ todos ellos utilizando tecnología MIMO. "1TX + 1RX", los productos solo tienen una antena.

802.11N está mayormente en la banda de frecuencia de 2,4GHz. El 5GHz es un componente opcional que la mayoría de los fabricantes ignoran en favor del 2,4GHz, que es más barato y mucho más congestionado.

Ofrecemos una antena de doble banda para las bandas de 2,4 GHz y 5,x GHz

802.11a utiliza el rango de frecuencias de 5,2 a 5,8GHz:

Este rango de frecuencias se utiliza mucho menos que el de 2,4 GHz

802.11a permite usar tantos canales que no tienes que preocuparte por interferencias entre puntos de acceso. En EE. UU., 802.11a ofrece ocho canales no solapados frente a tres canales compartidos por 802.11b y 802.11g. Si la empresa o departamento de al lado (o arriba o abajo) tiene una red 802.11a, más canales facilita configurar tu red 802.11a para evitar interferencias. En instalaciones densas, los canales extra pueden hacer que las redes 802.11a sean hasta 14 veces más rápidas que las redes 802.11b.

Si usas un adaptador inalámbrico hecho para wireless-N, en una red 802.11B/G, tendrá menor rendimiento y intensidad de señal que un adaptador 802.11G de estándares similares

Llegamos a estas conclusiones en parte comparando la versión Alfa 1000mw G y la versión Alfa 2000mw N. AWUS036H es la versión G; AWUS036NH es la versión N.

¿Conectarse a una red 802.11G? Entonces, un adaptador USB inalámbrico 802.11G funcionará mejor que uno 802.11n 

• El 802.11b proporcionará mejor alcance/distancia que el 802.11g
• Las tarjetas 802.11g seleccionan automáticamente el modo 802.11b para conexión de larga distancia

802.11B para enlaces de larga distancia en equipos antiguos

Si intentas llegar a una señal de red distante o débil para acceder a internet, 802.11b ofrece mejor alcance/distancia que 802.11g, y 802.11b proporciona ancho de banda suficiente para acceso a internet a velocidad de banda ancha.

Para enlaces de larga distancia, tu tarjeta inalámbrica/adaptador USB seleccionará automáticamente una tasa de datos de menor ancho de banda: por lo tanto, seleccionará automáticamente el modo 802.11b.  Mucha gente asume que el modo 802.11g es mejor que el 802.11b para su situación. Sin embargo:

Si el alcance importa más que los requisitos de ancho de banda, usa tu tarjeta/adaptador en modo 802.11b: 802.11b tiene mejor alcance y penetración. Su rendimiento se degradará menos con la misma distancia y obstáculos. Este escenario es aplicable para acceso a internet para navegación web y correo electrónico: si usas la conexión solo para navegar por internet y acceder a correo electrónico, el cuello de botella del ancho de banda es la conexión a Internet, no el ancho de banda "B". Si usas la conexión para redes locales que requieren mucho ancho de banda (intercambio de archivos, streaming de medios en la red local), entonces deberías usar el modo 802.11g o el modo 802.11n.

Un punto de acceso 802.11g  soportará clientes que operen en modo 802.11b o 802.11g. De manera similar, un portátil con tarjeta 802.11g puede acceder a puntos de acceso 802.11b así como a puntos de acceso 802.11g. Los clientes 802.11b y g (tarjetas) seleccionan automáticamente la mejor tasa de datos, en función de la intensidad de la señal disponible. Para enlaces de mayor distancia, se seleccionará una tasa de datos más baja. Por lo tanto, para enlaces de larga distancia o enlaces que presentan alguna obstrucción (sin línea de visión clara), no hay ningún beneficio añadido en tener un cliente 802.11g en comparación con uno 802.11b. 

La tasa de datos seleccionada será de 1, 2, 5,5 u 11 Mbps: la tasa seleccionada está influida por factores de intensidad de señal como la distancia entre el punto de acceso y la radio cliente, y el grado de apertura de la línea de visión, frente a la obstrucción de la línea de visión por cualquier tipo de objeto. Para los enlaces de mayor distancia, se seleccionará la tasa de datos más baja, y para los enlaces de corta distancia sin obstáculos, se seleccionará la tasa de datos más alta.

Muchos de los principales Implementaciones WiFi, como en complejos municipales y de apartamentos, utilizaban 802.11b hasta 2018 en implementaciones de red: Las razones son:

1. G requiere el uso simultáneo de tres canales diferentes, y la implementación de la red puede tener una restricción para no bloquear tres canales
2. B es lo suficientemente rápido y de menor coste (con un rendimiento real de 1 a 6 Mbps que supera la velocidad de conexión a Internet).
3. Cualquier cliente B en una red 802.11g forzará el punto de acceso a operar en modo B, de modo que las ventajas de ancho de banda de G queden anuladas.

El equipo 802.11b puede transmitir tramas de datos a velocidades de hasta 11 Mbps, y la sobrecarga del protocolo de red reduce la tasa real o neta de transmisión de datos a 5-6 Mbps.

La carga de batería de un portátil durará más tiempo con 802.11b, porque consume menos energía que 802.11g o 802.11a.

El estándar Wi-Fi 802.11b sigue en uso en 2024, aunque su prevalencia ha disminuido considerablemente en comparación con estándares más recientes como 802.11ac (Wi-Fi 5) y 802.11ax (Wi-Fi 6). Originalmente ratificado en 1999, 802.11b fue uno de los primeros estándares Wi-Fi ampliamente adoptados, ofreciendo velocidades de hasta 11 Mbps.

A pesar de su baja velocidad según los estándares actuales y la ineficiencia en el uso del espectro, 802.11b aún puede encontrarse en algunos entornos, especialmente en equipos antiguos o en configuraciones específicas donde es necesaria la compatibilidad con dispositivos heredados. Sin embargo, la mayoría de las redes y dispositivos inalámbricos modernos utilizan estándares más avanzados y rápidos, que además ofrecen mejores características de seguridad y un uso eficiente del espectro radioeléctrico.

¿Qué estándar de Wi-Fi deberías elegir?

• Wi-Fi 6E: Ideal para entornos de alta densidad, baja latencia y libres de interferencias.
• Wi-Fi 6: Ideal para redes mixtas de dispositivos con muchos clientes.
• 802.11ac (Wi-Fi 5): Rendimiento excelente para la mayoría de redes de 5 GHz.
• 802.11n / b / g: Más adecuado para equipos heredados, aplicaciones de largo alcance o de bajo ancho de banda.