Explicación de Wi-Fi 6: la próxima generación de Wi-Fi (802.11ax)


La última generación de Wi-Fi, conocida como Wi-Fi 6, trae consigo algunas mejoras de rendimiento significativas que apuntan a abordar las limitaciones de las generaciones anteriores. Si bien muchos enrutadores y clientes ya están disponibles con chips que utilizan la certificación 802.11ax , Wi-Fi 6 recién está comenzando su implementación. Se convertirá en parte de la especificación oficial de IEEE en septiembre de 2020. Esto está marcando el comienzo de una ola de dispositivos actualizados que promocionan nuevas capacidades inalámbricas que contribuirán a las redes de próxima generación con más velocidad y menos congestión.

Antes de llegar demasiado lejos, es importante comprender que 802.11ax, también conocido como "inalámbrico de alta eficiencia", es lo mismo que Wi-Fi 6 . Es más fácil decir Wi-Fi 6 que 802.11ax.

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Este es un nuevo estándar de nomenclatura establecido por Wi-Fi Alliance, y las generaciones anteriores ahora se conocen como Wi-Fi 5 (802.11ac) y Wi-Fi 4 (802.11n). Se espera que esta convención de etiquetado aparezca en los dispositivos que se muestran a continuación.

Técnicamente, Wi-Fi 6 tiene una velocidad de datos de un solo usuario que es un 37% más rápida que 802.11ac, pero lo más significativo es que la especificación actualizada ofrecerá cuatro veces el rendimiento por usuario en entornos congestionados, así como una mejor eficiencia energética que debería traducirse en un aumento en la duración de la batería del dispositivo.


Para lograr esas mejoras, 802.11ax implementa una variedad de cambios que incluyen varias tecnologías multiusuario que se han tomado prestadas de la industria celular, a saber, MU-MIMO y OFDMA, técnicas que mejoran en gran medida la capacidad y el rendimiento al permitir conexiones más simultáneas y un sistema más completo. Uso del espectro.

Los usuarios domésticos que actualicen su hardware pueden esperar algunas mejoras de estas tecnologías, especialmente con el tiempo a medida que aumenta la cantidad de dispositivos por hogar; algunas estimaciones sugieren que habrá hasta 50 nodos por hogar para 2022.

Si bien Wi-Fi 6 no está diseñado para aumentar las velocidades de descarga de manera significativa, las nuevas funciones realmente brillarán a medida que aumente el número de dispositivos en un área. Tiene un enfoque más matizado que se espera que brinde beneficios de mudanza con el tiempo. En última instancia, esto ayudará a sentar las bases para la cantidad de nodos esperados en la próxima infraestructura inteligente (por ejemplo, dispositivos de Internet de las cosas). Además de abordar la cobertura superpuesta de la gran cantidad de dispositivos e implementaciones de red que surgen a medida que se implementa IoT, Wi-Fi 6 estará equipado para manejar la demanda cada vez mayor de velocidades de datos multiusuario más rápidas.


En general, Wi-Fi 6 se basa en 802.11ac con más de 50 funciones actualizadas propuestas originalmente, aunque no todas están incluidas en la especificación finalizada.

Estos son algunos de los principales beneficios de Wi-Fi 6:
  • Más ancho de banda general por usuario para transmisión de realidad virtual y ultra HD
  • Soporte para más flujos de datos simultáneos con mayor rendimiento
  • Más espectro total (2.4GHz y 5GHz, eventualmente bandas en 1GHz y 6GHz)
  • Dicho espectro se dividió en más canales para permitir más rutas de comunicación.
  • Los paquetes contienen más datos y las redes pueden manejar diferentes flujos de datos a la vez
  • Rendimiento mejorado (hasta 4x) en el rango máximo de un punto de acceso
  • Mejor rendimiento / robustez en entornos al aire libre y de múltiples rutas (desordenados)
  • Capacidad para descargar tráfico inalámbrico de redes celulares donde la recepción es deficiente
802.11n vs 802.11ac vs 802.11ax
802.11n (Wi-Fi 4)802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5)802.11ax (Wi-Fi 6)
Publicado200920132019
Bandas2,4 GHz y 5 GHz5 GHz
2.4GHz y 5GHz, abarcando hasta 1GHz - 6GHz eventualmente
Canal de Banda ancha
20MHz, 40MHz (40MHz opcional)
20MHz, 40MHz, 80MHz, 80 + 80MHz y 160MHz (el soporte de 40MHz es obligatorio)
20MHz / 40MHz @ 2.4GHz, 80MHz, 80 + 80MHz y 160MHz @ 5GHz
Espaciado de subportadoras
312,5 kHz
312,5 kHz
78,125 kHz
Duración del símbolo OFDM
3.6us (intervalo de guarda corto) 4us (intervalo de guarda largo)
3.2us (prefijo cíclico 0.4 / 0.8us)
12.8us (prefijo cíclico 0.8 / 1.6 / 3.2us)
Modulación más alta
64-QAM
256-QAM
1024-QAM
Tasas de transferencia de datos
Desde 54 Mb / s hasta 600 Mb / s (máximo de 4 flujos espaciales)
433 Mb / s (80 MHz, 1 flujo espacial) 6933 Mb / s (160 MHz, 8 flujos espaciales)
600 Mb / s (80 MHz, 1 secuencia espacial) 9607,8 Mb / s (160 MHz, 8 secuencias espaciales)
Configuración de canal
MIMO y OFDM de usuario único
MIMO de usuario único y OFDM Wave 1, MIMO de usuario múltiple y OFDM Wave 2
MIMO y OFDMA multiusuario

Lanzado en 2013, 802.11ac (ahora también conocido como Wi-Fi 5) se estandarizó en 2013. Si bien esta especificación es en gran medida adecuada para el uso doméstico típico de hoy, solo usa bandas en el espectro de 5GHz y carece del nivel de tecnologías multiusuario que admitirá un número creciente de dispositivos conectados a la vez.


Como punto de referencia para los cambios que vienen en Wi-Fi 6, esto es lo que 802.11ac (Wi-Fi 5) expandió en 802.11n (Wi-Fi 4):
  • Canales más amplios (80 MHz o 160 MHz frente a un máximo de 40 MHz en la banda de 5 GHz)
  • Ocho flujos espaciales en lugar de cuatro (se ilustran los flujos espaciales )
  • Modulación 256-QAM versus 64-QAM (transmite más bits por símbolo QAM)
  • MIMO multiusuario (MU-MIMO) en 802.11ac Wave 2, que permite cuatro conexiones de enlace descendente a la vez en lugar de solo una en MIMO de usuario único (todavía 1x1 en enlace ascendente)
La especificación es retrocompatible con estándares anteriores, incorporando 2.4GHz y 5GHz junto
con la eventual expansión de ese espectro para incluir bandas en 1GHz y 6GHz cuando estén disponibles.

Quizás más notable que la inclusión de este espectro adicional son las tecnologías que utilizarán este ancho de banda. Con más espectro disponible, Wi-Fi 6 puede dividir el ancho de banda en subcanales más estrechos (más), creando más vías para que los clientes y puntos de acceso se comuniquen, además de permitir la compatibilidad con dispositivos adicionales en cualquier red dada. En el  anterior 802.11n, esencialmente solo podía tener 3 canales separados funcionando a la vez, ya que había mucha superposición. Esto hace que las áreas abarrotadas, como los apartamentos, sean un desastre, ya que el enrutador de todos se está pisoteando. 802.11ac agregó espacio adicional en la banda de 5 GHz, pero 802.11ax hace un mejor trabajo al manejar esto.

Otra área a considerar es el rendimiento de múltiples dispositivos en una sola red. Esto se conoce como múltiples entradas múltiples salidas y permite que un solo dispositivo se comunique a través de múltiples canales a la vez. Básicamente, es como tener varios adaptadores inalámbricos conectados a la misma red. La extensión de esto en el extremo del punto de acceso se llama MU-MIMO o MIMO multiusuario. Como sugiere el nombre, permite que un punto de acceso se conecte a varios usuarios a la vez a través de MIMO.

Si bien Wi-Fi 5 puede servir a cuatro usuarios en sentido descendente a la vez, cortesía de MU-MIMO, una mejora considerable con respecto al MIMO de usuario único en Wi-Fi 4, esta función no es un requisito y solo se agregó en dispositivos 802.11ac más nuevos. Sobre el papel, 802.11ax aumentará eso a ocho usuarios tanto en el enlace ascendente como en el descendente, con el potencial de entregar cuatro flujos simultáneos a un solo cliente.

Sin embargo, no es probable que el enlace ascendente MU-MIMO tenga mucho uso. Pocos, si es que hay alguno, de los dispositivos actuales pueden beneficiarse de cuatro transmisiones espaciales, y mucho menos de las ocho compatibles con Wi-Fi 6, ya que la mayoría de los teléfonos inteligentes y portátiles equipados con MU-MIMO solo tienen radios MIMO 2x2: 2 o 3x3: 3.


Este formato de número (AxB: C) se utiliza para demostrar la cantidad máxima de antenas transmisoras (A), la cantidad máxima de antenas receptoras (B) y la cantidad máxima de flujos de datos espaciales (C) admitidos por una radio MIMO. Si bien un dispositivo Wi-Fi debe admitir MU-MIMO para beneficiarse directamente de esa tecnología, el hardware sin chips MU-MIMO debería beneficiarse indirectamente del tiempo de transmisión adicional disponible en los puntos de acceso habilitados para MU-MIMO.

Para ayudarlo a visualizar esas tecnologías, en lugar de que un empleado atienda una sola línea de clientes individualmente, la combinación de MU-MIMO y OFDMA puede equipararse a tener muchos empleados y muchas líneas, con cada empleado capaz de atender a varios clientes a la vez. Además, 802.11ax informa a los clientes con mayor claridad cuando un enrutador está disponible en lugar de hacer que compitan por el acceso.

Aunque las velocidades de datos generales y los anchos de canal de Wi-Fi 6 son similares a Wi-Fi 5, se han implementado docenas de tecnologías con la especificación actualizada que deberían mejorar significativamente la eficiencia y el rendimiento de las futuras redes Wi-Fi, que potencialmente podrían servir a docenas de dispositivos en un solo canal con grandes velocidades. Repasaremos algunos de ellos ahora.

OFDMA - Wi-Fi 6 también introduce soporte para "Acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal" (OFDMA) de enlace ascendente y descendente, un esquema de modulación que se equipara a una versión multiusuario de OFDM (la especificación de 802.11ac / n). OFDMA reducirá la latencia, aumentará la capacidad y mejorará la eficiencia al permitir que hasta 30 usuarios a la vez compartan un canal. Esto no debe confundirse con la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), que es algo diferente.

OFDMA permite una mejor asignación de unidades de recursos en un ancho de banda determinado. Incorporado en Wi-Fi 6 para que más clientes (hasta 30) puedan compartir el mismo canal en lugar de esperar, al mismo tiempo que mejoran la eficiencia al combinar diferentes tipos de tráfico. OFDMA se compara con una versión multiusuario de OFDM.

Para simplificar demasiado, OFDM divide un canal en varias subportadoras, lo que permite múltiples flujos de datos en paralelo. Sin embargo, cada usuario debe utilizar su subportadora completa. OFDMA, por otro lado, los divide en Unidades de Recursos que pueden asignarse individualmente. Esta asignación detallada es la clave del beneficio de rendimiento de OFDMA.


1024-QAM: la próxima gran mejora de rendimiento es un salto de 256-QAM a 1024-QAM. Cuando un dispositivo inalámbrico transmite un mensaje, debe enviar una señal analógica ya que no hay forma de transmitir directamente datos binarios. Esta señal analógica tiene dos partes conocidas como amplitud (qué tan poderosa es la señal) y cuadratura (cuánto se desplaza la señal desde un punto de referencia). Al controlar la cuadratura y la amplitud, podemos transmitir datos digitales de manera efectiva a través de una señal analógica.

El sistema 256-QAM utilizado en 802.11ac divide tanto la amplitud como la cuadratura en 16 niveles predefinidos. Esto da un total de 256 (16 * 16) valores de transmisión posibles y permite hasta 8 bits por transmisión (2 ^ 8 = 256). La tecnología de transmisores y receptores ha avanzado mucho desde que se introdujo 802.11ac, por lo que ahora podemos asignar valores más precisos a las transmisiones. En lugar de dividir la cuadratura y la amplitud de una transmisión en 16 valores posibles, 802.11ax puede dividirla en hasta 32 niveles. Esto nos da 1024 (32 * 32) valores de transmisión posibles y hasta 10 bits por transmisión.

Por supuesto, a medida que empaquetamos más y más datos en la misma cantidad finita de recursos, nuestra sensibilidad y precisión también deben aumentar. Un pequeño error en la recepción de una señal 256-QAM puede no causar problemas, pero dado que 1024-QAM empaqueta símbolos mucho más cerca, el mismo error puede causar que se decodifique un valor incorrecto. Los dispositivos son lo suficientemente inteligentes como para saber que si muchas transmisiones se decodifican incorrectamente, deberían pasar a un esquema inferior.

1024-QAM puede dar como resultado una velocidad de datos de flujo único teórico de 600 Mb / s utilizando un canal de 80 MHz, que es un 39% mejor que la velocidad de datos de flujo único teórico de 433 Mb / s de Wi-Fi 5.


Símbolos OFDM más largos : aumenta la duración de la transmisión de un símbolo OFDM de 3.2us en Wi-Fi 5 a 12.8us en Wi-Fi 6 y admite un prefijo cíclico más largo para cada símbolo.

Un prefijo cíclico (CP) agrega una parte del final de un símbolo OFDM al frente de la carga útil para proporcionar un intervalo de protección contra la interferencia entre símbolos y para mejorar la robustez, ya que esta parte se puede usar si es necesario. Esta cifra se puede ajustar según los requisitos generales (un CP más largo repite más datos y ocupa más espacio en un símbolo, lo que da como resultado una velocidad de datos más baja).


Fragmentación dinámica : mientras que Wi-Fi 5 tiene fragmentación estática, que requiere que todos los fragmentos de un paquete de datos tengan el mismo tamaño (excepto el último fragmento), la fragmentación dinámica permite que estas piezas tengan un tamaño variable para un mejor uso de los recursos de la red. .

Reutilización de frecuencia espacial / OBSS (coloración BSS): si varios puntos de acceso están operando en los mismos canales, pueden transmitir datos con un identificador de "color" único que les permite comunicarse a través del medio inalámbrico al mismo tiempo sin esperar ya que los colores les permiten diferenciar los datos de los demás.


Beamforming : existe en Wi-Fi 5, aunque ese estándar admite cuatro antenas y Wi-Fi 6 lo aumenta a ocho. Beamforming mejora las velocidades de datos y amplía el rango al dirigir las señales hacia clientes específicos en lugar de en todas las direcciones a la vez. Esto ayuda a MU-MIMO, que no funciona bien con dispositivos que se mueven rápidamente. Beamforming estaba disponible opcionalmente en dispositivos Wi-Fi 4, pero se hizo necesario con la implementación de MU-MIMO en Wi-Fi 5 Wave 2. Al controlar cuidadosamente las transmisiones de varias antenas, podemos hacer que sus señales interfieran a propósito y redirigir la señal resultante en una nueva dirección.

TWT (Target Wake Time): programación del tiempo de activación en lugar de acceso basado en contención. Un enrutador puede decirle a un cliente cuándo dormir y cuándo despertarse, lo que se espera que marque una diferencia considerable en la duración de la batería, ya que un dispositivo sabrá cuándo escuchar en un canal.


Programador de recursos de enlace ascendente : de manera similar, en lugar de que los usuarios compitan para cargar datos como en las redes inalámbricas más antiguas, Wi-Fi 6 programa los enlaces ascendentes para minimizar los conflictos, lo que resulta en una mejor gestión de los recursos.

Acceso aleatorio basado en disparadores : también reduce las colisiones / conflictos de datos al especificar la longitud de una ventana de enlace ascendente entre otros atributos que mejoran la asignación de recursos y aumentan la eficiencia.

Dos NAV (Vector de asignación de red): cuando una estación inalámbrica está transmitiendo, anuncia la duración que tardará en completarse para que otras estaciones puedan configurar su NAV para evitar conflictos al acceder al medio inalámbrico. Wi-Fi 6 presenta dos NAV: uno para la red a la que pertenece la estación y otro para las redes vecinas. Esto también debería reducir el consumo de energía minimizando la necesidad de detección de portadora.

Operación en exteriores mejorada : varias de estas características darán como resultado un mejor rendimiento en exteriores, incluido un nuevo formato de paquete, intervalos de protección más largos y modos para mejorar la redundancia y la recuperación de errores.

Wi-Fi 6E : Ampliación de Wi-Fi 6 para incluir 6 GHz
Wi-Fi 6E es el nombre de una nueva extensión del estándar Wi-Fi 6 existente para significar que es capaz de admitir frecuencias de 6 GHz completamente nuevas. Esto agregará más espectro, mayores rendimientos y menor latencia.

Líderes de la industria como Qualcomm determinaron que una calidad de servicio adecuada en las redes futuras requerirá más espectro del que puede proporcionar 2.4GHz o 5GHz. La banda de 2,4 GHz ha estado saturada durante mucho tiempo por la electrónica común, como las microondas. La otra opción, 5GHz, tiene un espectro insuficiente para canales de ancho de banda más amplio (como 80MHz o 160MHz) y porciones de 5GHz están sujetas a restricciones que limitan su uso.

A principios de 2020, la FCC otorgó la aprobación oficial para que Wi-Fi extendiera su alcance a una enorme franja de nuevo espectro de radio en la banda de 6 GHz en los EE. UU. En concreto, el nuevo estándar Wi-Fi 6E tendrá acceso a 1,2 GHz, o 1.200 MHz de espectro radioeléctrico, que van desde los 5,9 GHz hasta los 7,1 GHz (e incorporando todas las frecuencias de 6 GHz de por medio, de ahí las referencias de 6 GHz).

El Wi-Fi estándar se enfrenta a una escasez de espectro porque si el número creciente de dispositivos que se utilizan en todo el mundo y la adición de 6 GHz ayudarán a mitigar este problema. Una vez permitido, 6GHz facilitará el crecimiento continuo de Wi-Fi, así como otras ventajas como tamaños de canal más amplios y menos interferencia de dispositivos Wi-Fi 4 (802.11n) y Wi-Fi 5 heredados. Los analistas predicen que la aprobación provocará la rápida adopción de la banda por parte de los fabricantes de equipos.


Para poner el nuevo espectro en perspectiva, incluso las conexiones más amplias para 5G de onda milimétrica, el tipo de conexión 5G más rápida disponible, están limitadas a 800 MHz. En otras palabras, las nuevas conexiones Wi-Fi tienen acceso a casi 1,5 veces la cantidad de frecuencias para transmitir que las conexiones 5G más rápidas.

Teóricamente, eso significa que las velocidades de conexión Wi-Fi 6E podrían resultar significativamente más rápidas que lo mejor que 5G tiene para ofrecer. Además, debido a las leyes básicas de la física y la propagación de la señal, la cobertura de Wi-Fi 6E puede ser más amplia que la onda milimétrica 5G.

El impacto de Wi-Fi 6E realmente brillará en áreas muy congestionadas. Los enrutadores tendrán canales más amplios con los que trabajar para acomodar más dispositivos a tasas de rendimiento más altas.

Wi-Fi 6 o 802.11ax es solo uno de los muchos estándares inalámbricos que se están desarrollando para atender la variedad de demandas de red que harán los diferentes tipos de dispositivos. 802.11ad / ay traerá velocidades de varios gigabits mediante el uso de frecuencias de ondas milimétricas. En el extremo opuesto del espectro, 802.11ah está diseñado para ultra bajo consumo y podría resultar en una duración de la batería de varios años.


Conclusión: una vista espectacular de Wi-Fi 6
Con la intención de reemplazar 802.11ny 802.11ac como el próximo estándar WLAN, 802.11ax o Wi-Fi 6 ofrecerán aumentos considerables en la eficiencia y la capacidad de la red para centros de población densos, con mejoras moderadas en las tasas de datos máximas, que se mantendrán mejor en todo los dispositivos a la vez.

O, como le gusta decir a Qualcomm , "el problema no es qué tan rápido puede ir el Wi-Fi, sino si la red Wi-Fi tiene la capacidad suficiente para manejar la creciente demanda de muchos dispositivos y servicios conectados diferentes".


Actualmente no hay muchos clientes de Wi-Fi 6, por lo que la adopción llevará un tiempo. Las mejoras de esta generación no se sentirán realmente hasta que una gran parte de los dispositivos utilice el estándar. Como de costumbre, Wi-Fi 6 es compatible con versiones anteriores, pero los dispositivos más antiguos no podrán aprovechar las funciones más nuevas.

Contemplando Wi-Fi 6 de manera más amplia, el impulso en el soporte multiusuario y particularmente el aumento en las conexiones ascendentes simultáneas están llegando junto con una demanda acelerada de datos de usuario. Estos datos se recopilarán de dispositivos IoT y se utilizarán para fines como el aprendizaje automático, el impulso de la inteligencia artificial, el futuro de la tecnología en su conjunto y una economía digital en crecimiento.

Como se mencionó en la introducción de este artículo, los enrutadores ya están disponibles según el borrador de las especificaciones 802.11ax.

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2 Comentarios

  1. Wi-fi 6 es la próxima generación de wi-fi. Seguirá haciendo lo mismo básico: conectarte a Internet solo con un montón de tecnologías adicionales para que eso suceda de manera más eficiente, acelerando las conexiones en el proceso.

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  2. El estándar Wi-Fi es más rápido que la velocidad de transferencia de datos. Wifi 6 logra esto a través de una codificación de datos más eficiente que resulta en un mayor rendimiento de datos.

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