El estándar 802.11ax está prácticamente ya cerrado y pronto saldrá al mercado (aunque existe algún router con este protocolo). En los dos últimos post hemos visto la evolución de los protocolos WiFi hasta llegar a la actualidad.

Ahora vamos a ver qué nos espera en el futuro y qué protocolos están por venir.

El protocolo 802.11ax, o WiFi 6 como se llamará a partir de ahora con la nueva designación, traerá importantes novedades. Está específicamente diseñado para entornos públicos de alta densidad y con una alta demanda de ancho de banda, como medios de transporte, centros comerciales, centros públicos, recintos deportivos, oficinas, edificios con redes saturadas, …

En los próximos años el “WiFi ax” por sus características tendrá un papel muy destacado en el IoT (Internet de las cosas) y l0 que se ha llamado "las ciudades conectadas".

Características 802.11ax

El protocolo IEEE 802.11ax incorpora nuevas tecnologías. Sus principales características son:

• Puede operar tanto en la frecuencia de 2,4 Ghz como de 5 Ghz (al contrario que el 802.11 ac o WiFi 5 que sólo trabaja en la banda de 5 Ghz)
• Utiliza los canales de 20, 40, 80 y 160 (80-80) Mhz.
• Hasta 10 Gbps de velocidad
• 1024 QAM
• OFDMA
• Color BSS
• Target Wake Time (TWT)

Muchos de estos términos seguro que son nuevos para ti. No te preocupes, vamos a ver que significa toda esta sopa de letras.

1024 QAM

802.11ax es la primera tecnología inalámbrica comercial capaz de alcanzar velocidades Gigabit con una sola antena en un solo stream gracias a que tiene una modulación 1024 QAM.

QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura) consiste en enviar 2 señales desfasadas 90º que tienen la misma frecuencia dentro del mismo canal. La tecnología QAM es una forma de modulación digital donde la información está contenida tanto en la amplitud como en la fase de la señal trasmitida.

El procesar y enviar la información de esta manera tiene varias ventajas:

• Mayor inmunidad al ruido e interferencias
• Ahorro energético
• Mayor capacidad para enviar información
• Transmisiones de mejor calidad
• Mayor seguridad en la transmisión

En nuestro caso el número 1024 en una emisión de radio indica el número de combinaciones de tamaño y fase que puede tener cada señal individual.

Para resumirlo sin tantos tecnicismos, tienes que quedarte con la idea de que cuanto más alto sea el número que acompaña a QAM, más cantidad de información podemos enviar en un determinado ancho de banda.

Hasta ahora los protocolos anteriores llegaban a 256-QAM (Wi-Fi 5). Con 1024-QAM tendremos un aumento alrededor del 20% respecto a 256-QAM.

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)

802.11ax incorpora la tecnología OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Con OFDMA mejoramos la forma en la 802.11ax que maneja las frecuencias de radio frente al wifi ac.

Hasta ahora dentro de los canales de 20MHz había que utilizar las mismas asignaciones de espectro en 2.4GHz y 5GHz. Ahora  WiFi 6 subdivide el espacio de frecuencia en 256 subcanales, 4 veces más que los 64 subcanales utilizados anteriormente. Esto significa mucho menor latencia y una mayor granularidad del ancho de banda entre el punto de acceso y los clientes.

Antes teníamos la tecnología OFDM en la que la distribución de los datos con los diferentes clientes wifi era de la siguiente manera:

Ahora con OFDMA vemos que la asignación es mucho más eficiente.

Vídeo con las características 802.11ax, ad, ah y ay

Sé que esto es un poco complicado de entender porque es algo abstracto. Todas las tecnologías que menciono en este artículo están explicadas en el siguiente vídeo.

Aprovecho este vídeo para explicarte también otros protocolos con un usos más específicos como los: 802.11ad, 802.11ah y 802.11ay.

Color BSS

Por si estas novedades te parecen pocas, 802.11ax ha añadido un concepto llamado Color BSS (Basic Service Set). Las interferencias entre los diferentes routers que comparten el mismo canal es el principal motivo por el que los AP (Access Point) tienen muchas dificultades en establecer una comunicación estable con sus dispositivos clientes.

Con Color BSS en 802.11ax cuando un AP o un cliente quieren establecer una comunicación en un canal determinado comprueban el código de color. Realmente lo que hace es asignarle un número entre 0 y 7 (es lo que llaman "color").

Los AP que están juntos en el mismo canal deben configurarse para utilizar colores diferentes. Si es el color diferente y la intensidad de la señal es suficientemente baja como para indicar poca probabilidad de interferencia, la transmisión sigue adelante.

Si el color es el mismo, o si no hay ningún valor de color porque la comunicación es entre protocolos WiFi anteriores, se aplican las reglas de los protocolos “ac” y “n”.

TWT (Target Wake Time) 

La tecnologí­a Target Wake Time (TWT) mejora la duración de la baterí­a de smartphones y otros dispositivos móviles porque optimiza el consumo de la baterí­a cuando los dispositivos están inactivos.

Hasta ahora en los protocolos anteriores el dispositivo cliente permanecía con el wifi apagado y se conectaba cada un cierto periodo de tiempo para ver si había alguna transmisión (generalmente un múltiplo de cada 102.4 ms). Con TWT ya no existe una relación fija entre las balizas establecidas por el router y el tiempo de suspensión del dispositivo. El AP puede solicitar un horario para despertarse en cualquier momento.

El resultado TWT  es un ahorro significativo de energía para los dispositivos alimentados con baterías.

Disponibilidad 802.11ax

El 30 de agosto de 2017 ASUS anunció el primer router 802.11ax. El ASUS RT-AX88U ya tiene compatibilidad con este estándar  y alcanza un máximo de 1.148 Mb/s en 2,4 GHz y 4.804 Mb/s en 5 GHz.

El año que viene será cuando de verdad veamos en el mercado un número significativo de routers con este nuevo protocolo "ax". Como es lógico, los nuevos routers y AP con 802.11ax serán modelos de gamas altas con buenos procesadores y opciones avanzadas. No esperes que ningún router de operadora incorpore todas estas nuevas tecnologías.

Podcast características 802.11ax, ad, ah y ay

En este podcast tienes el audio con las características de los protocolos 802.11ax, 802.11ah, 802.11ad y 802.11ay.

Resumen protocolos IEEE 802.11

En esta tabla que he elaborado tienes un resumen de las principales características de los protocolos IEEE 802.11. Con un rápido vistazo tendrás una visión global de la historia de las diferentes implementaciones en los protocolos inalámbricos 802.11...