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WiFi2,4 Vs WiFi5: Compañeros más que rivales

WiFi2,4 Vs WiFi5: Compañeros más que rivales

        En nuestra sociedad la palabra WiFi ya es casi un término cotidiano. Todos, pequeños y mayores, entendemos que con WiFi podemos tener “Internet” y otros servicios de transmisión de datos de manera inalámbrica. Lo que la mayoría desconoce es que existen dos tipos de WiFi. El origen de esta dualidad parte del estándar IEEE 802.11, del que se deprenden los protocolos que habilitan la aparición del WiFi en la banda de 2.4GHz (802.11b y 802.11g), la más conocida por los usuarios, y en la banda de 5GHz (802.11a).

WiFi2'4 Vs WiFi5      Se puede decir que el WiFi nació y creció en la banda de 2.4GHz, esto fue debido principalmente a que no requería licencia para su uso en la mayoría de los países, lo que animó a los fabricantes a decantarse por esta opción. Así la oferta de dispositivos de WiFi2.4 pronto fue muy superior a la de los dispositivos WiFi5 y, como no eran compatibles entre sí (al trabajar en distinta banda de frecuencias) la mayoría de los usuarios y agentes del sector eligió la opción WiFi2.4 para sus redes inalámbricas.

         El WiFi2.4 dispone de 14 canales de los que en Europa usan 13 y 11 en Estados Unidos. Cada canal tiene un ancho de banda de 22 MHz y, se encuentra solapado con los adyacentes. La velocidad de transferencia real, en el estándar 802.11g, es del orden de los 22 Mbps. Por su parte el WiFi5 dispone de 12 canales de 20 Mhz con una velocidad de transferencia real similar a la del WiFi2.4 y con el mismo fenómeno de solapamiento de canales. En consecuencia la tecnología WiFi5 presenta unas prestaciones similares a la de WiFi2.4. No obstante podemos encontrar dos diferencias notables: su frecuencia de trabajo y el nivel de saturación de sus canales.

         Atendiendo a sus particularidades por la frecuencia de trabajo, cabe mencionar que  el WiFi2.4 tiene una mayor penetración de obstáculos siendo más apto,a priori, para el despliegue de cobertura WiFi en entornos de interior como viviendas y oficinas. Por su parte el WiFi5, al trabajar en una banda frecuencia más elevada, tiene un mayor alcance, lo que pemite su uso en radioenlaces punto a punto utilizando una potencia de transmisión menor que la que se precisaría con WiFi2,4.

       La otra diferencia se origina en el hecho de que el WiFi 2.4 se ha convertido en la tecnología utilizada para el gran consumo, lo que ha conllevado la elección del WiFi5 para el nicho de mercado constituido por los terminales industriales y profesionales. Y es que, con la proliferación de las redes WiFi2.4, y la superposición de unos canales con otros, pronto aparecen problemas de interferencias entre las distintas redes WiFi; fenómeno al que hay que sumar las interferencias provocadas por otros dispositivos inalámbricos (microondas, controles remotos, etc.) que operan en frecuencias similares. El resultado de estas interferencias y colisiones es una limitación de su capacidad y velocidad, hecho que se agrava en las áreas urbanas con elevada densidad de población.

         Una solución a este problema de saturación de comunicaciones pasaría, lógicamente por el uso del WiFi5, aunque en la actualidad no es viable ya que la mayoría de dispositivos de electrónica de consumo (PCs, móviles, módems, …) operan con WiFi2.4. Esta coyuntura ha provocado que el WiFi5, más “despejado”, sea el estándar utilizado en la mayoría de las soluciones profesionales de cobertura WiFi, sobretodo en grandes superficies (recintos feriales, terminales aeroportuarias,…) y áreas de exterior (parques, puertos, etc.). Y es que, haciendo una comparación metafórica, se podría decir que las redes WiFi5 son las autopistas del WiFi, necesarias para evitar el colapso de tráfico al que se ven expuestas, en muchos casos, las redes WiFi2.4.

        Es por ello que los fabricantes de equipos y antenas, como ATL, han potenciado la creación de antenas y dispositivos que operen en WiFi5. Un ejemplo de ellos es la Antena de Doble Polarización para Comunicaciones WiFi Profesionales de la que os comentábamos en un post anterior.

        El uso del WiFi5 se ha consolidado gracias a la aparición del estándar 802.11n, actualmente en vigor, que posibilita alcanzar una velocidad de transferencia real de hasta 300 Mbps gracias al uso de tecnología de transferencia multicanal (MIMO). Una de las claves de este estándar, es el hecho de que tiene la capacidad para operar tanto con redes WiFi2’4 como con redes WiFi5, lo que asegurará una fácil integración con las redes ya existentes. En definitiva, con el estándar 802.11n se funden los protocolos 802.11b y 802.11g, convirtiéndose en el estándar de uso de las redes WiFi que se despliegan en la actualidad.

        Toda esta evolución tecnológica del WiFi ha pasado desapercibida a los usuarios gracias a que, como comentábamos, es compatible con las tecnologías WiFi anteriores, por lo que estos cambios son totalmente transparentes al usuario.

            El futuro del WiFi, al parecer, pasa por el estándar 802.11ac que permitirá alcanzar velocidades superiores a 1 Gbps. No obstante, existen otras tecnologías  utilizadas en redes inalámbricas como WiMAX, que opera en la banda de 3’5GHz con frecuencias dedicadas y de la que os hablaremos más adelante.

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4 Comentarios
  • Felipe
    Publicado el 11:54h, 11 octubre Responder

    En el cuarto párrafo dices que la WIFI2,4 es mejor para interior y que la WIFI5 es mejor para exterior, como es posible si normalmente con la misma potencia menos frecuencia es proporcional a mayor distancia y viceversa. Bueno blog gracias anticipadas por la respuesta

    • atlredaccion
      Publicado el 14:05h, 11 octubre Responder

      En interiores WiFi2.4 se puede comportar algo mejor por operar a menor frecuencia lo que le da, a priori, una mayor facilidad para atravesar obstáculos (difracción). En cuanto a transmisión en exterior, debido su capacidad natural de transportar más información y sobre todo al fenómeno de saturación de canales que soporta la banda de 2’4GHz, WiFi5 aporta más garantías de proporcionar un mayor alcance con un nivel de cobertura y calidad de señal aceptable para banda ancha (hay que tener en cuenta que, cuanto mayor sea el área a cubrir, mayores son las probabilidades de que existan otras redes WiFi2,4 en la zona, reduciéndose la posibilidad de operar sin interferencias).

      Convengo contigo en que WiFi5 podría precisar mayor potencia para poder transmitir (por tener una mayor sensibilidad ante obstáculos), pero lo haría con mayor calidad y alcance por los motivos explicados y, si se escogen bien los puntos de transmisión y los equipos, es posible conseguir un mejor despliegue de cobertura que con 2,4GHz.

      Muchas gracias por tu consulta, por seguirnos y leer nuestros posts.
      Atentamente,
      José Sánchez – RF Ingenium Antenas

  • Carlos Cabezas
    Publicado el 18:08h, 06 noviembre Responder

    A mismo tamaño de antena receptora (area efectiva) el alcance en espacio libre es independiente de la frecuencia. Es un lapsus bastante habitual.

    La densidad de potencia (w) a una distancia (d) de un transmisor con potencia (pT) alimentando una antena de ganancia (Gt) es: w = pT Gt/ (4 p d2)
    Donde no aparece por ningún lado el factor frecuencia.

    Es cuando queremos obtener la potencia recibida por una antena en vez de la densidad de potencia cuando aparece el factor A, que corresponde al área efectiva de la antena y es proporcional a la longitud de onda.( A = Gr * pi * lambda2 ). Es éste factor el que hace aparecer la longitud de onda o su inversa, la frecuencia, como variable en la fórmula desarrollada para las pérdidas de propagación en espacio libre entre dos antenas.

    Afortunadamente, para un mismo tamaño de antena receptora (pensemos por simplificar en una antena de parábola) el Área efectiva es exactamente la misma para 2,4 y 5GHz por lo que la potencia recibida es idéntica independientemente de la frecuencia. Ésto se explica porque al ser lambda más pequeño en 5GHz, la ganancia de ésta antena a 5GHz será proporcionalmente mayor, y se puede comprobar que el balance de enlace es idéntico a cualquier frecuencia. Por ejemplo una parábola de 90cm tiene unos 24-25dBi a 2.4GHz y 32-33dBi a 5.7GHz.

    Por tanto, podemos concluir que en un escenario punto-multipunto con una antena transmisora de ganancia fija Gt y con receptoras del mismo área efectiva A, el alcance en espacio libre es independiente de la frecuencia. Tened en cuenta que en la transmisora se tiene que mantener la misma ganancia para no modificar la directividad (a menudo antenas sectoriales) por lo que a 5GHz la antena transmisora será más pequeña, mientras que en la receptora mantenemos el tamaño (área efectiva) independientemente de la frecuencia.

    Sorprendentemente, en un escenario punto a punto, donde podemos mantener el área efectiva en ambos extremos del enlace, el alcance a 5GHz será superior (ganamos unos 8dB, por lo que será algo más del doble de distancia), ya que en éste escenario ambas antenas tienen más ganancia, aunque por tanto serán también más directivas y más difíciles de apuntar (pero también más aisladas de otros transmisores interferentes).

    Por otro lado y como ya se ha dicho, la banda de 5GHz sufre de menos polución que la de 2.4GHz, al menos en entornos urbanos, y es muchísimo más grande.
    Otra ventaja de los 5GHz es que el elipsoide de Fresnel es inversamente proporcional a la frecuencia, por lo que el despejamiento necesario es menor que a 2.4GHz para una misma distancia. Lo malo es la absorción de los materiales, por lo que no se recomienda para interior.

    Si subimos más en frecuencia entramos en terrenos pantanosos, la absorción del agua (lluvia, humedad) se vuelve un factor limitante (caso extremo en 24GHz) o la propia molécula de oxígeno a 60GHz. Ni que decir tiene que el coste de los equipos también se dispara, pero siguen siendo bandas muy útiles para cierto tipo de aplicaciones.

    Un saludo,
    Carlos Cabezas

    • atlredaccion
      Publicado el 15:47h, 07 noviembre Responder

      Hola Carlos,

      Muchas gracias por tu respuesta. Siempre es de agradecer colaboraciones en nuestro blog y más cuando las aportaciones están tan bien argumentadas como la que has expuesto.

      Atentamente,
      José Sánchez
      RF Ingenium Antenas

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