Conoce mas aquí sobre las Bandas de 2.4GHz, 5GHz y 6GHz y sus respectivos canales (divisiones) para uso de los pedacitos de frecuencias libres de uso general para WiFi.
Introducción Super Rápida:
Las señales de radio están reguladas bajo estándares internacionales con el fin de llegar a acuerdos comunes en su uso y aplicaciones según la información que podrían transmitir. Para transmitir información se necesita de una medición de tiempo para que tanto transmisor y receptor sepan cuando inicia y cuando termina una transmisión y la forma de lograr esto es contando en función de ciclos por segundo o usando la unidad de medida Hercios o Hertz (Hz).
Para no extendernos en términos y teoría establezcamos únicamente para fines de éste blog que a mayor frecuencia, ciclos por segundo o Hertz (Hz) mayores velocidades de transmisión de información se pueden lograr.
Así que en función de esto se han venido estableciendo “bandas” o bloques de frecuencias de radio que son ideales para transmitir datos a distancias cortas o largas según sea el caso y aquí es donde se le asignó una parte de ese espectro a WiFi.
Bandas Asignadas A WiFi
Las bandas o bloques del espectro asignadas a WiFi internacionalmente se acordaron así:
Inicialmente Frecuencias de radio del rango de 2400MHz (2.4GHz) a 2500MHz (2.5GHz) que se convirtieron en la conocida banda de 2.4GHz adoptadas bajo los estándares 802.11 b/g/n.
Posteriormente Frecuencias de radio del rango de 5725MHz a 5875MHz que se convirtieron en la conocida banda de 5GHz adoptadas bajo los estándares 802.11 n/ac.
En fechas recientes se está ejerciendo presión para que gobiernos internacionalmente abran más frecuencias para uso de WiFi y telefonía Celular usando un pedazo de banda de 6GHz ya utilizada para comunicaciones satelitales, con lo que se pretende se pueda usar el rango de 5935MHz hasta 7115MHz o ya conocido como la banda 6GHz bajo 802.11ax.
Conoce más aquí sobre WiFi 6, WiFi 6E y WiFi 7.
Canales WiFi 2.4 GHz
La banda de 2.4 GHZ (802.11b / g / n) se construye de 11 canales o rangos de frecuencia de 22 MHz con incrementos de 5Mhz de distancia, algunos países incluso permitieron 12 a 14 canales adicionales, sin embargo en América se ha permitido únicamente hasta el 11.
El diseño del estándar 802..11b bajo éstas frecuencias permitiría velocidades de 1, 2, 5.5, o 11 Mbps y bajo el estándar 802.11g velocidades de hasta 54 Mbps
La manera en la que se repartieron estos canales implica compartir ciertos pedazos de frecuencias que de usarse simultáneamente generarían traslape o interferencia.
Para ejemplificar esto de mejor manera ver la siguiente tabla:
Es notorio aquí que el Canal 1 inicia en la frecuencia de 2401MHz y 5 MHz adelante inicia el Canal 2 usando 2406MHz, de aquí se nota claramente que el canal 1, 2, 3, 4, 5 en algún punto podrían transmitir todos bajo la misma frecuencia y eso no es deseable, por eso se indica que normalmente solo se usen canales que no compartan frecuencias como podría ser el 1, el 6 y el 11 cuyas frecuencias son totalmente distintas o por ejemplo el 2, el 7 y 12.
De esto puedes aprender más aquí: Qué es la relación Señal a Interferencia o SNR
Con la llegada del estándar IEEE 802.11n, se permite extender el ancho de canal de 22 a 40 MHz que traducido implica sumar canales o “Channel Bonding“, pero obviamente con esto se reduce el número de canales posibles a usar para evitar traslape y no es recomendable.
Canales WiFi 5 GHz
En WiFi 5 la cosa va diferente, se asignaron canales con rangos de frecuencia sin empalmes, para evitar traslape e interferencia (SNR). Básicamente donde termina el rango de frecuencias de un canal inicia el otro. Al igual que en 2.4 GHz se les asignó un número consecutivo a los canales para identificarlos:
Por ejemplo, el canal 32 inicia en 5150MHz y termina en 5170MHz, el canal 36 inicia en 5170 MHz y termina en 5190MHz, cada uno con diferencias de 20MHz.
En la tabla también vemos que se contempla el Channel Bonding, que es la suma de canales primarios, por ejemplo, el canal 38 suma al 36 y al 40 en un rango ampliado de 40MHz de distancia. El canal 42 a su vez suma 4 canales primarios, el 36, 46, 54, 62 haciendo un “paquete” de 80MHz por canal y vemos que ya se contemplan canales sumados de hasta 180MHz de distancia, todo esto con la intención de lograr mayores velocidades pues entre más grande el canal más espacio para transmitir información simultánea.
Canales WiFi 6E
Aunque todavía preliminar a la fecha de este blog y aun por aprobarse a nivel internacional estos serían lol canales que se buscaría aprovechar para WiFi 6E:
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¿Qué Son Los Canales DFS? – Dynamic Frequency Selection
El uso de frecuencias de radio está a estas alturas ya compartido con múltiples dispositivos que establecen comunicaciones a distintas frecuencias o ciclos por segundo y muchos países han regulado el uso de bandas y canales para poner orden y dar prioridad a servicios críticos. En. ésta lucha de compartir el espectro de señales de radio se aceptó que WiFi usará ciertas frecuencias pero sin interferir a dichos servicios prioritarios.
Dynamic Frequency Selection (DFS) o Selección Dinámica de Frecuencia son canales especificados por la Wi-Fi Alliance para tener precaución de no hacer uso de frecuencias que previamente ya están siendo utilizadas en múltiples países para priorizar radares militares, comunicación satelital, radares de clima, etc.
Básicamente bajo éste estándar parte del IEEE 802.11h se contempla que antes de seleccionar esos canales se hará un escaneo para ver si no hay radares en activo en la zona y solo se permitirá establecer comunicación si el canal está libre, de lo contrario en automático la comunicación WiFi se moverá dinámicamente a alguno de los canales que no sean parte de éste rango.
La intensidad de señal en éstos canales también esta regulada para no “opacar” servicios prioritarios, por lo que éste datos es importante pues por más potencia que intentes mejorar por programación se debería impedir.
¿Qué Es La UNII (Unlicensed National Information Infrastructure)?
La UNII es una banda de frecuencias de radio definidas por la Comisión de Comunicaciones de Los Estados Unidos, en el caso de México el organismo que establece las bandas no licenciadas de uso libre es el Instituto Federal de Telecomunicaciones.
Dentro de la banda UNII se establecen otras sub-bandas para uso de comunicaciones inalámbricas de tipo WiFi, por ejemplo:
| BANDA | CANAL | FRECUENCIAS |
|---|---|---|
| U-NII-1 | Canales del 34 al 48 | De 5170 MHz a 5240 MHz |
| U-NII-2A | Canales del 52 al 64 | De 5260 MHz a 5320 MHz |
| U-NII-2C | Canales del 100 al 144 | De 5500 MHz a 5700 MHz |
| U-NII-3 | Canales del 149 al 165 | De 5745 MHz a 5825 MHz |
| U-NII-4 | Canales del 169 al 185 | De 5845 MHz a 5925 MHz |
| U-NII-5 | WiFi 6E Canales 1 al 93 | De 5955 MHz a 6415 MHz |
| U-NII-6 | WiFi 6E Canales 97 al 113 | De 6435 MHz a 6515 MHz |
| U-NII-7 | WiFi 6E Canales 118 al 181 | De 6535 MHz a 6855 MHz |
| U-NII-8 | WiFi 6E Canales 185 al 233 | De 6875 MHz a 7115 MHz |
HT / VHT Y El Channel Bonding
Si con 802.11a se permitió el uso de canales de 20 MHz. 802.11n el uso de canales de 40 MHz con 802.11ac se permite el uso de canales de hasta 80 MHz o 160 MHz
El Channel Bonding o “Vinculación de Canal” podría ser una traducción aceptable es el uso de múltiples canales para hacer uno más ancho.
Si bien los canales de WiFi se establecen en rangos de frecuencia de 20MHz, por ejemplo, el Canal 36 de WiFi en la banda de 5GHz usa las frecuencias entre 5170MHz a 5190MHz, sería ideal usar un rango mayor, por ejemplo sumar el ancho del canal 36 y del canal 40 pues entre mayor ancho de canal mayor capacidad de enviar más información y por lo tanto mayor velocidad de conexión.
VHT20 únicamente es un canal de ancho de 20MHz, VHT40 agrupa Canales para hacer grupos de 40MHz haciendo uso de dos canales de 20MHz, VHT80 agrupa 4 canales de 20MHz o 2 canales de 40MHz y sucede lo mismo con VHT160 cuya idea es agrupar todo el ancho de 160MHz para lograr velocidades de transmisión mayores.
HT por sus siglas en inglés High Throughput (Alto Rendimiento) se establece en el estándar 802.11n y VHT por sus siglas en inglés Very High Throughput (Muy Alto Rendimiento) se establece en 802.11ac.
Ahora con WiFi 7 el channel bonding podrá ser de hasta grupos de 320MHz.
Conclusiones
WiFi está aún en evolución y en búsqueda de más posibilidades en el espectro de radio para más velocidades de transmisión y eficiencia.
La importancia de conocer los canales y rangos de frecuencia está en conocer cómo implementarlos para evitar interferencias, mejorar velocidades de transmisión.
Hay que estar atentos a las aprobaciones internacionales que aun están por definir como se hará uso de las bandas de 6GHz que seguramente terminarán compartiéndose entre las necesidades de WiFi y las necesidades de transmisión. de datos celulares.
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