Desde 1997 ha avanzado mucho el estándar Wireless Fidelity y en los próximos meses veremos cómo llega el estándar WiFi 7 con mejoras en ancho de banda y tratamiento multiusuario.

Muy poca gente conoce que una de las precursoras de esta tecnología Hedy Lamar, quien inventó un sistema para detectar los sistemas de guiado de torpedos mediante radiofrecuencia el siglo pasado.

Gracias a ese principio, se acabó gestando el estándar de comunicación inalámbrica conocido como Wireless Fidelity, o WiFi como lo conoce la mayoría de gente.

Hace 26 años vio la luz la primera versión del estándar y, desde los 2 Mbps de ancho de banda que ofrecía 802.11-1997 hasta los prácticamente 9,6 Gbps que promete el actual estándar Wi-Fi 6E, hay mucha evolución.

Además, ya existe el borrador del siguiente estándar WiFi 7 (802.11be) y con esta nueva iteración se esperan velocidades de transferencia de más de 46 Gbps.

Evolución de los estándares WiFi, velocidad y frecuencias usadas

Durante los pasados 25 años hemos visto la llegada de numerosos estándares y en esta tabla os dejamos los más extendidos. 

No son todos, ha habido varios que solo se han podido utilizar en EEUU debido a las bandas de frecuencia utilizadas, pero nos podemos hacer una idea de lo que ha avanzado esta tecnología en 26 años de vida tan solo viendo la velocidad máxima que promete cada estándar.

Evidentemente aquí tenemos que poner una pequeña coletilla. Esas velocidades son las máximas que se pueden conseguir entre dos dispositivos que puedan utilizar la totalidad de canales disponibles gracias a antenas y gestión independiente así como obviando cualquier posible interferencia. 

Es por eso que en la mayoría de casos vemos router Wi-Fi 6E que ofrecen velocidades máximas de 2.400 Mbps frente a los 9.600 Mbps máximos del estándar.

Historia de WiFi y novedades de las distintas versiones

Antes de nada, solo queremos comentar que vamos a hablar de los protocolos WiFi, no de las medidas de cifrado de datos que se han ido implementando sobre este protocolo. Si quieres saber más al respecto de WEP o WPA puedes verlo aquí.

El germen primitivo: WaveLAN (1991)

Si bien Hedy Lamar inventó un método para poder detectar las señales de guiado de torpedos allá por los años 50, no fue hasta los años 80 cuando se pudo implementar un sistema de gestión completamente inalámbrica para cajeros, que se conoció como WaveLAN.

Este protocolo vio la luz el 1991 fruto de la colaboración de AT&T, NCR y Orinoco y ya utilizaba muchas de las características que vemos en los protocolos actuales bajo la denominación y estandarización de la Wi-Fi Alliance (originalmente conocida como WECA).

802.11-1997 (802.11 legacy)

Este estándar IEEE 802.11 se lanzó en 1997 y ratificó en 1999. Hoy día esta completamente obsoleto, pero merece mención. En el siguiente estándar se definieron los canales con una separación de 20 MHz y no 22 MHz como con este estándar.

Tenía una tasa de datos máximo de 1 ó 2 megabits por segundo, es decir 0,25 Mbytes/s de máximo incluyendo código de corrección de datos.

Ya utilizaba distintas tecnologías como son la operativa de infrarrojos difusos a 1 Mbps, el salto de frecuencias a 1 ó 2 Mpbs o bien DSSS (direct-sequence spread spectrum) a 1 o 2 Mbps.

Las dos últimas opciones utilizaban la banda de transmisión de microondas bajo la banda estándar Industrial Scientific Medical a 2,4 GHz. 

802.11b (1999)

Este estándar trajo consigo un gran salto en velocidad máxima de gestión de datos, llegando hasta 11 Mbps.

No fue hasta el año 2000 cuando llegaron al mercado los primeros productos compatibles con este nuevo estándar.

Marcó un antes y después ya que democratizó y bajó el precio de las soluciones inalámbricas, consiguiendo una gran adopción como tecnología de red inalámbrica.

Los dispositivos 802.11b tenían ciertos problemas con las interferencias de dispositivos que utilizaban también la banda de 2,4 GHz como por ejemplo: microondas, dispositivos Bluetooth, monitores de bebé, entre otros.

802.11a (2012)

Este estándar era una pequeña cláusula de la especificación de 1999. Se comenta la opción de poder utilizar OFDM (Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales) y en 2012 se lleva a la frecuencia de 5,8 GHz.

Esto permite una llegada a tasas de datos de hasta 54 Mbps, un salto que quintuplicaba el ancho de banda disponible aunque en realidad, usables quedaban alrededor de 25 Mbps.

Debido a que la banda de 2,4 GHz está muy saturada por el gran número de dispositivos que se conectan a ella, usar 5GHz trae consigo una gran ventaja de evitar interferencias.

Aunque también existen desventajas como un rango/alcance menor o menor penetración en paredes.

802.11g (2003)

Y llegamos a junio de 2003 cuando un tercer estándar de modulación se aprobó: 802.11g. Este fue un gran salto ya que trabajando en la red de 2,4 GHz introdujo la transmisión OFDM ofreciendo una capa física de hasta 54 Mbps que se quedaba en unas tasas de transferencia de 22 Mbps usables.

Lo interesante de este estándar así como de los siguientes es que el hardware 802.11g es completamente compatible con los estándares anteriores.

En enero de 2003 comenzó la adopción masiva de este estándar, que trajo esa mayor velocidad de conexión y para el verano ya había en el mercado routers con soporte de doble banda y opción de funcionar en modo a y b/g.

Por aquél entonces si algún usuario se conectaba con un dispositivo b, hacía que el rendimiento de red general bajara, motivo por el que la mayoría de usuarios actualizó sus dispositivos WiFi.

802.11n (2009) - WiFi 4

Este protocolo trajo consigo el soporte MIMO (multiple-input multiple-output antennas), es decir, el soporte de configuraciones en paralelo con antenas múltiples. Esto hacía que pudiéramos pasar de una velocidad máxima de 54 Mbps a 600 Mbps, siendo ya unas velocidades con las que olvidarnos de conectar un cable.

El soporte de 5 GHz es opcional en este estándar, aunque recomendado para conseguir la mayor tasa de velocidad y la menor interferencia.

802.11ac (2013) - WiFi 5

Este estándar IEEE 802.11ac se publicó en diciembre de 2013 y añade canales más anchos en la red de 5 GHz, de 80 y 160 MHz frente a los 40 MHz que utilizada 802.11n. 

Además la modulación con la que se envían datos es cuatro veces mayor, llegando hasta 256-QAM y tiene soporte MU-MIMO, es decir, cada usuario puede usar varias antenas, varios envíos en paralelo.

Esto hacía posible que con configuraciones de canales de 80 MHz, configuración 3x3 y 256 QAM se pudiera conseguir una tasa de 433 Mbps por stream y siendo 3, un máximo de 1.300 Mbps en un único usuario. 

Este estándar marcó un antes y un después, ya que podíamos conseguir el mismo ancho de banda de redes LAN gigabit, sin necesidad de conectar un cable. Con canales de 160 MHz se puede conseguir una capa física máxima de transmisión de 6.800 Mbps.

802.11ax (2019) - WiFi 6 y  802.11ax-2021 WiFi 6E

Este estándar vio la luz oficialmente en 2019. Se le conoce también como WiFi 6 (2,4 GHz y 5 GHz) y  WiFi 6E (que añade la red de 6 GHz en 2021).

IEEE 802.11ax está diseñado para operar en los espectros ya existentes de 2,4 GHz y 5 GHz. Además de utilizar las tecnologías MIMO y MU-MIMO de generaciones pero con 8 streams máximo (8 subida x 8 bajada) y añade soporte OFDMA para mejorar la eficiencia espectral global.

OFDMA divide la carga y envíos según las necesidades de los usuarios, bajando la latencia general y aumentando la velocidad.

Además trae soporte 1024-QAM que promete tasas de transferencia mayores y una mayor eficiencia energética. Con este estándar y canales de 160 MHz se puede llegar a conseguir una capa física de transmisión de hasta 9.600 Mbps.

Y con esto, por fin llegamos a la actualidad, 2023. Ya existen borradores del siguiente estándar WiFi 7 802.11be.

Lo que está por venir: 802.11be WiFi 7

Muchos dispositivos ya se anuncian compatibles con WiFi 7 pero estamos ante un estándar, de momento, sin ratificar. Se esperan grandes mejoras en rendimiento y eficiencia energética con WiFi 7 y es que veremos una mejora notable en muchos aspectos.

WiFi 7 funcionará en las redes 2,4 / 5 y 6 GHz y añade una funcionalidad conocida como MLO (MultiLink Operation) que permite la conexión a la misma red inalámbrica a través de las distintas frecuencias inalámbricas del router. Es decir, en lugar de tener que conectarte a la red 2,4 GHz o 5 GHz de tu router, tu dispositivo podrá sacar partido de ambas al mismo tiempo.

Esto permite la suma del ancho de banda de todo el espectro disponible, evitará cortes inesperados, mejorará la estabilidad y permitirá a los dispositivos saltar entre el uso de una o varias frecuencias en función del rendimiento de las mismas.

Además, se puede utilizar la modulación 4096-QAM (4K-QAM) que promete una rendimiento un 20% superior que la modulación 1024-QAM.

El uso de canales puede llegar a 320 MHz y dentro de cada frecuencia puede ser contiguo o no contiguo, 320/160+160 MHz and 240/160+80 MHz lo que da una mayor flexibilidad. 

Se añade la opción de hasta 16 streams mediante MU-MIMO, por lo que se mejora el rendimiento multiusuario.

Gracias a todo eso, te tendrá un rendimiento máximo de hasta 46,1 Gbps y streams de 1.376 Mbps, por lo que, un dispositivo actual, compatible, podría conectarse a velocidades de 4 Gbps en configuración 3x3 y canal 160 MHz.

Dispositivos futuros podrán sacar partido de la modulación superior, canales de 320 MHz por lo que hablamos de WiFi 7 siendo capaz de conseguir transferencias a un único dispositivo a velocidades entre 3 y 4 veces lo que puede conseguir hoy día con WiFi 6E.

En Computer Hoy os mantendremos informados sobre WiFi 7 y cuando finalmente se apruebe el estándar, aunque poco cambiará frente a lo que ya os hemos contado. Lo que sí que está claro es que va a marcar un antes y un después y hará que muchos de nosotros querramos cambiar de router para poder sacar partido de todas estas ventajas.

Mientras, os recordamos que no siempre necesitamos cambiar de tecnología para mejorar nuestra velocidad WiFi, a veces sirve simplemente con cambiar el router de lugar.