Bill McFarland, CTO de Plume.
Bill McFarland, CTO de Plume.

El Wi-Fi 6 finalmente ha llegado a los hogares de los consumidores y si las previsiones de la industria se mantienen, esta tecnología será una de las principales tendencias de la década. Sólo este año, anticipa casi 2.000 millones de envíos de dispositivos Wi-Fi 6 tanto a consumidores como a entidades comerciales y entidades gubernamentales. Los rumores sostienen que Wi-Fi 6 está transformando la experiencia del consumidor y los entornos conectados. Pero lo que esconde es también una advertencia: el Wi-Fi 6 es tan bueno como el sistema que lo controla.

Wi-Fi 6 es tan bueno como el sistema que lo controla

A pesar de los avances, las nuevas capacidades de la tecnología no funcionarán a su máximo potencial sin una gestión inteligente y la optimización de la red Wi-Fi doméstica: son necesarias herramientas adicionales, como la optimización y los controles de la red para mejorar realmente la experiencia del cliente en el congestionado entorno de la red doméstica.

A continuación, algunas de las principales capacidades que aporta Wi-Fi 6, los problemas que podemos esperar y cómo resolverlos:

Ancho de banda de canal de 160 MHz

Se espera que la mayoría de los dispositivos Wi-Fi 6 admitan canales de 160 MHz, sin embargo, también Wi-Fi 5 contaban con la capacidad, pero pocos dispositivos Wi-Fi 5 superaron los 80 MHz. En teoría, dado que duplicar el ancho del canal duplica el rendimiento, los clientes experimentarían descargas dos veces más rápidas, doble resolución, etc.

El problema es que en la mayoría de países, incluidos los Estados Unidos, sólo existen dos canales independientes de 160 MHz disponibles actualmente 

El principal problema es que en la mayoría de países, incluidos los Estados Unidos, sólo existen dos canales independientes de 160 MHz disponibles actualmente, que son compartidos a su vez, por dispositivos que utilizan un ancho de banda más pequeño. Esto se convertirá en un gran inconveniente para entornos densos, donde muchos dispositivos en competencia o canales superpuestos utilizados por diferentes suscriptores, crearán interferencia.

Con el fin de minimizar los conflictos entre unidades vecinas, los canales de frecuencia también se pueden situar en "mosaico". Y si no se puede evitar la reutilización de canales, la plataforma de optimización analizaría la actividad histórica para seleccionar apartamentos que puedan compartir canales de frecuencia con los menores problemas.

OFDMA

Esta característica del Wi-Fi 6 mejora la eficiencia y la capacidad al subdividir el canal en asignaciones de frecuencia más pequeñas (unidades de recursos) que se transmiten desde un AP (punto de acceso) en paralelo, de modo que una sola transmisión puede comunicarse con una gran cantidad de dispositivos. Esto elimina la sobrecarga de paquetes 802.11 y la pérdida de tiempo, particularmente para transmisiones que involucran IoT y otros dispositivos con velocidades de datos bajas.

El problema es que la OFDMA solo mejora la eficiencia cuando una cantidad significativa de dispositivos IoT comparten un AP. Este no es siempre el caso en los hogares inteligentes de hoy en día, donde la red ha evolucionado a topologías de múltiples AP que involucran redes de malla, repetidores o múltiples puertas de enlace.

OFDMA solo mejora la eficiencia cuando una cantidad significativa de dispositivos IoT comparten un AP

Cada AP no tendría suficientes dispositivos para agruparse en una transmisión OFDMA si los clientes simplemente pudieran conectarse al AP más cercano. Sin embargo, obligar a los clientes a conectarse a un AP distante provocará una caída de las tasas de datos. Eso significa que la operación de OFDMA necesitará una optimización rigurosa y dirección de cliente.

El razonamiento detrás de la dirección de clientes consciente de OFDMA es realmente complejo porque requiere un controlador de red inteligente y centralizado para saber qué AP y qué clientes tienen capacidades de Wi-Fi 6; además de tener en cuenta los datos de observación históricos y hacer predicciones de las necesidades de datos de cada cliente.

Se requiere un controlador de red inteligente y centralizado

Entonces, el controlador necesitaría tomar decisiones optimizadas sobre a qué AP debe conectarse cada dispositivo en función de las capacidades, la carga de tráfico, la intensidad de la señal y el uso de datos del dispositivo. Y finalmente, el controlador necesitaría la capacidad de dirigir cada dispositivo, utilizando un mecanismo de dirección específico y mantenerlo en el AP correcto, incluso si no es el AP más cercano.

Target Wake Time (TWT)

El tiempo de activación objetivo (TWT) mejora la vida útil de la batería para los dispositivos que solo transmiten ocasionalmente o en un ciclo de trabajo relativamente bajo. El AP reserva una ventana de tiempo para que cada cliente se “despierte”, se comunique rápidamente y vuelva a “dormir” o suspenderse, mientras mantiene el tiempo de aire reservado y libre de otras comunicaciones.

En la red doméstica, varios AP operan a menudo en el mismo canal de frecuencia, lo que significa que varios AP pueden intentar programar el mismo TWT para diferentes dispositivos. Para evitar la superposición, un programador central basado en la nube deberá coordinar los períodos TWT para los AP co-canal. Para crear una disposición de TWT optimizada en cada AP en la red doméstica, el programador necesita conocer los requisitos de transmisión de todos los clientes TWT, los canales compartidos entre AP, qué clientes se conectan a qué AP y la intensidad de la señal entre los AP y los clientes.

Varios AP operan a menudo en el mismo canal de frecuencia

En un complejo de apartamentos, el optimizador también podría examinar todas las redes superpuestas que controla y planificar las asignaciones y grupos de TWT en todo el edificio. El controlador tendría en cuenta los datos sobre qué apartamentos interfieren entre sí, las capacidades del cliente y los requisitos de carga en cada apartamento.

Frecuencia de 6 GHz

Tanto los usos de baja y alta potencia del espectro de 6 GHz presentarán problemas. Dado que la transmisión de baja potencia (18dBm / 63mW) no puede transmitir tan lejos o a una velocidad de datos tan alta, se requerirán configuraciones de múltiples AP más complicadas para que un sistema de optimización seleccione las topologías de red apropiadas, asignaciones de frecuencia y opciones de dirección del cliente. Por otro lado, para utilizar el sistema de control automático de frecuencia (AFC) (se permiten 30 dBm / 1 vatio), la transmisión deberá evitar cualquier canal de frecuencia utilizado por los sistemas de microondas cercanos. Esto implica la comunicación con un controlador inteligente que puede buscar la base de datos de la FCC, factorizar los datos geográficos, calcular los niveles de interferencia y luego entregar las instrucciones al AP.

El controlador debe tener en cuenta factores como los tipos de clientes, las cargas y las capacidades antes de asignar los recursos de radio de la red

Para cualquiera de los modos, el controlador debe tener en cuenta factores como los tipos de clientes, las cargas y las capacidades antes de asignar los recursos de radio de la red. Dependiendo de las capacidades de los clientes en la red, no siempre es óptimo colocar una de las radios del AP en la banda de 6 GHz. Por ejemplo, usar un canal de 6 GHz para la conexión de backhaul puede ayudar, pero puede quitar la radio de alto rendimiento en el AP de la banda de 5 GHz. Por lo tanto, los clientes de alto rendimiento que no tienen una capacidad de 6 GHz pueden conectarse a velocidades más bajas, degradando la experiencia en el hogar.

Cautelosamente optimista

La red doméstica seguirá haciéndose cada vez más congestionada y complicada. El hogar promedio de Estados Unidos ya cuenta con 14,5 dispositivos conectados. Y se espera que la cantidad de envíos globales de dispositivos inteligentes aumente a 1.4 billones para 2023.

Wi-Fi6 no podrá cumplir sus promesas sin una gestión inteligente y la optimización de la red doméstica

El momento para el Wi-Fi 6 no podría ser mejor, aunque no podrá cumplir sus promesas sin una gestión inteligente y la optimización de la red doméstica. Para que la nueva era de la conectividad esté a la altura de toda la emoción, es necesario abordar las limitaciones de la tecnología. Es una tarea compleja, pero está a nuestro alcance, con la solución adecuada.