WiFi 6E: una nueva tecnología

Latecnología WiFi (fidelidad inalámbrica), o más bien la conectividad inalámbrica, ha cambiado el mundo y el enfoque de la red. Algo que hace apenas una docena de años se asociaba a cables Ethernet, ordenadores de sobremesa, dispositivos de red avanzados o soluciones similares, está ahora disponible sin cables en casi todos los dispositivos gracias a pequeños módulos, tarjetas de red inalámbricas y antenas. A medida que crecen las expectativas, aumenta el número de usuarios y evolucionan las velocidades de red y de procesamiento, también lo hacen las tecnologías WiFi.

La aspiración es sencilla: ofrecer el mejor rendimiento posible con la mayor superficie posible, la menor latencia e interferencia y una alta seguridad. Estos requisitos son cada vez más difíciles de cumplir a medida que aumenta el número de usuarios y se densifican las redes. En consonancia con estas aspiraciones, se crearon más estándares, entre ellos el último WiFi 6, o IEEE 802.11ax, y su versión a 6 GHz, el WiFi 6E anunciado por la Wi-Fi Alliance.

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE ), en paralelo con la Wi-Fi Alliance, ha puesto en marcha los trabajos de ampliación del estándar Wi-Fi 6, disponible a partir de 2019. Gracias a estos trabajos y a los acuerdos alcanzados, se ha podido obtener el permiso para utilizar la banda de frecuencias de 6 GHz (5,925 - 7,125 GHz) para aplicaciones Wi-Fi a mediados de 2020, y a finales de este año se han aprobado las primeras certificaciones de dispositivos. Por supuesto, los dispositivos deben cumplir ciertas normas de transmisión para no interferir con el uso autorizado de esta banda por parte de los Servicios Fijos por Satélite y Microondas, CARS (Servicio de Retransmisión de Televisión por Cable) o BAS (Servicios Auxiliares de Radiodifusión). La importancia de la tecnología Wi-Fi en cifras en 2021 puede verse en el siguiente gráfico elaborado por la Wi-Fi Alliance. Incluso la última tecnología Wi-Fi 6E, recién lanzada, logrará una cobertura excepcional gracias a sus inmensas capacidades.

El valor económico de las soluciones Wi-Fi en 2021 se estima en 3,3 billones de dólares, con una estimación de 4,2 billones de dispositivos con Wi-Fi enviados anualmente, 2,2 billones en Wi-Fi 6 y 338 millones de Wi-Fi 6E. Con más de 500 millones de puntos de acceso públicos, casi el 63% del tráfico de datos móviles se transmite por Wi-Fi. Hay aproximadamente 16,4 billones de dispositivos habilitados para el estándar Wi-Fi en uso, con un total de 37,5 billones de dispositivos enviados hasta la fecha.

En los últimos años, el ritmo de los cambios en las normas Wi-Fi ha aumentado considerablemente, por lo que la organización de normalización decidió simplificar las designaciones, para que los usuarios sepan fácilmente con qué están tratando. Las normas posteriores se definieron como generaciones, de ahí que la más reciente, IEEE 802.11ax, lleve la numeración 6: Wi-Fi 6. La tecnología Wi-Fi 6E, que es una transferencia de las capacidades de la norma mencionada de 2,4 y 5 GHz a la banda de 6 GHz, es en realidad una extensión de Wi-Fi 6. Así, los dispositivos que admitan una norma Wi-Fi específica obtendrán la designación de la generación más alta disponible, lo que suele garantizar la plena compatibilidad con versiones anteriores.

Para mayor simplicidad, también se ha introducido una codificación visual para cada generación de Wi-Fi. Los fabricantes pueden utilizarlos en los nuevos productos, de modo que incluso los que no están muy versados en las nuevas tecnologías pueden comparar fácilmente los distintos dispositivos en cuanto a sus capacidades Wi-Fi.

Es imposible presentar las capacidades de la tecnología Wi-Fi 6E sin conocer su fundamento: un estándar Wi-Fi de sexta generación completamente nuevo, que aún no se ha establecido en el mercado de los dispositivos de red. El estándar IEEE 802.11ax, que es la base de los dispositivos con certificación Wi-Fi 6, proporciona capacidad, rendimiento y alcance a un nivel que satisface las necesidades modernas, utilizando las frecuencias disponibles hasta ahora para los estándares WiFi: 2,4 y 5 GHz. La Generación 6 de WiFi también supone los más altos estándares de seguridad e interoperabilidad, a la vez que disminuye el consumo de energía, también apreciado en soluciones de la categoría IoT, IIoT o casa inteligente. Estas soluciones contribuyen a garantizar unas condiciones óptimas de funcionamiento en lo que respecta a la realidad virtual, el aprendizaje electrónico o la medicina -cuestiones clave en tiempos de pandemias-, así como la comunicación en grandes concentraciones de personas, aplicaciones que requieren un gran ancho de banda o basadas en la ubicación de los usuarios.

Las capacidades clave que determinan el alto rendimiento de las conexiones IEEE 802.11ax, o WiFi 6 y 6E, incluyen:

-OFDMA- Acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales, que permite compartir eficazmente los canales para lograr un mayor rendimiento de la red y una menor latencia,

- MU-MIMO -Multi-User Multiple input, Multiple output- permite la transmisión simultánea de grandes cantidades de datos y el soporte de un mayor número de dispositivos por parte de los puntos de acceso,

- TWT - Target wake time - permite aumentar la eficiencia de la red y ahorrar energía,

- 1024-QAM - Modo de modulación de amplitud en cuadratura 1024 - un modo de modulación que permite un mejor uso del espectro para codificar mayores cantidades de datos, aumentando el rendimiento,

- Formación de haces de transmisión: la formación de haces permite lograr una transmisión de datos aún más rápida dentro de un rango específico.

- Canales con una anchura de 160 MHz: mayor eficiencia, menor latencia,

La combinación de estos estándares con un dispositivo perfeccionado y certificado puede permitir alcanzar un rendimiento de incluso 10 Gbps, lo que con el estándar de velocidad de Wi-Fi 4 de 300 Mbps o de WiFi 5 de 1 Gbps puede impresionar.

La introducción de la transmisión Wi-Fi a nuevas frecuencias está motivada de muchas maneras, y cada una de ellas tiene mucha validez. Teniendo en cuenta que el uso de dispositivos que se comunican de acuerdo con los estándares Wi-Fi es muy común, la densidad de las diferentes redes puede ser muy alta en algunas zonas, por lo que su rendimiento puede disminuir. Además, la anchura y el número de canales individuales en las frecuencias de 2,4 y 5 GHz dejan poco a poco de ser suficientes, sobre todo porque no están disponibles por igual en todas las partes del mundo.

El problema ganó en importancia cuando hubo necesidad de utilizar canales con una anchura de 80 o incluso 160 MHz, que no están disponibles en la banda de 2,4 GHz, y en la banda de 5 GHz - sólo 6 x 80 MHz, 2 x 160 MHz, y sin DFS - 2 y 0. El uso de la banda de 1200 MHz permite dividir el sistema hasta en 7 canales con 160 MHz, 14 - 80 MHz, 29 - 40 MHz, o hasta 59 - 20 MHz. Se traduce en una alta capacidad, donde los problemas de congestión se resuelven en un instante. Los puntos de acceso no compiten por el espectro, sólo eligen los canales libres disponibles. Los canales más anchos permiten un mayor rendimiento, lo que en situaciones óptimas permite conseguir conexiones inalámbricas de varios gigabits para el usuario final. Además, la banda de 6 GHz se reservará únicamente para los dispositivos compatibles con el estándar 802.11ax, que incluye OFDMA, MU-MIMO, 1024 QAM, lo que permitirá alcanzar una latencia mínima de

Se espera que el hardware compatible con la última norma Wi-Fi 6E, o IEEE 802.11ax en la banda de 6 GHz, ofrezca una interoperabilidad total. Se trata de dispositivos capaces de utilizar todas las capacidades de las generaciones anteriores de Wi-Fi, en función de sus elementos. Los dispositivos con certificación Wi-Fi también deben ser compatibles con los protocolos de seguridad más elevados. En el caso del último estándar, se trata de WPA3, que se supone que ofrece un nivel de seguridad óptimo distinto al de los estándares anteriores. Esto incluye la generación de contraseñas fiables, la protección eficaz contra los ataques o el mantenimiento continuo de la privacidad y la seguridad en las redes Wi-Fi, en constante desarrollo.

Los últimos dispositivos se presentaron en el CES 2021 en enero. No sólo se trata de routers, sino también de dispositivos móviles o tarjetas de red compatibles con las últimas tecnologías de transmisión inalámbrica.

Los primeros dispositivos WiFi 6E certificados aparecieron en el mercado ya a principios de 2021, justo después de la aprobación de WiFi Alliance. Entre ellos, el primer smartphone del mundo compatible con WiFi 6E: Samsung Galaxy S21 Ultra con el chip Broadcom BCM4389 a bordo o los routers de Linksys, Asus y TP-Link. También en el mercado polaco hay dispositivos disponibles que soportan el estándar Wi-Fi 6E. Dependiendo de la región del mundo y de las frecuencias disponibles, las capacidades de los dispositivos pueden variar. Sin embargo, proporcionan un rendimiento extremadamente bueno y parámetros de enlace en muchos casos comparables a los disponibles hasta ahora sólo a través de soluciones cableadas.

Las novedades tecnológicas, incluidos los nuevos estándares Wi-Fi, son elegidas con entusiasmo por los usuarios. Lo normal hoy en día es cambiar los equipos informáticos y los dispositivos móviles cada pocos años, así que en un futuro próximo la tecnología WiFi 6E tiene posibilidades de generalizarse, sobre todo porque ofrece mucho más que sus predecesores. La principal ventaja para los dispositivos que lo soporten será el funcionamiento en una banda en la que es difícil interferir con otros dispositivos, incluso en los grandes centros urbanos, un nuevo y elevado nivel de seguridad de la red, así como la plena compatibilidad con versiones anteriores que permitirá la introducción gradual de dispositivos que soporten Wi-Fi 6E.

Muchos expertos en desarrollo de redes afirman que 2021 será el año del Wi-Fi 6E.