MU-MIMO: Qué es y por qué mejora el rendimiento WiFi global

MU-MIMO: Qué es y por qué mejora el rendimiento WiFi global

José Antonio Lorenzo

Hoy en día en nuestros hogares para conectarse a Internet utilizamos sobre todo la red inalámbrica Wi-Fi que nos proporciona nuestro router, ya sea el proporcionado por la operadora, o uno comprado por nosotros mismos. A partir del estándar Wi-Fi 5, apareció una tecnología llamada MUMIMO que nos permite mejorar el rendimiento WiFi global de la red inalámbrica, hoy en RedesZone os vamos a explicar en detalle en qué consiste esta tecnología MU-MIMO que nos va a permitir optimizar la red inalámbrica para exprimirla al máximo.

Hace mucho que nos conectamos a Internet por WiFi pero este va mejorando a medida que pasa el tiempo y se añaden nuevas tecnologías que nos permiten ventajas con respecto a la forma en la que navegamos. Y una de estas tecnologías es MU-MIMO o Multiple-User MIMO que se incorporó desde WiFi 5 pero ha ido mejorando con WiFi 6 y que te vamos a explicar cómo optimiza la forma en la que nos conectamos.

Permite que haya más transmisiones disponibles y que la calidad del ancho de banda sea suficiente para varios usuarios que acceden de forma simultanea al router. Pero lo explicamos con detalle. De esta manera tendrás más claro en qué consiste y cómo puedes sacar partido a esta tecnología de red en particular.

 

Qué es el MIMO

A partir del estándar Wi-Fi 4, o también conocido como Wi-Fi N, se lanzó la tecnología MIMO (Multiple Input Multiple Output). Esta tecnología nos permite recibir y enviar datos simultáneamente a través de varias antenas Wi-Fi, cada una de estas antenas es capaz de proporcionar un flujo de datos simultáneo. Por ejemplo, en la actualidad los routers domésticos con Wi-Fi 5 o Wi-Fi 6, suelen soportar 2 o 3 flujos de datos por cada banda de frecuencia, y hasta 4 flujos de datos para los routers de gama más alta. Esto nos permite obtener altas velocidades de conexión, siempre y cuando los clientes inalámbricos también tengan más de un flujo de datos. En un escenario ideal, si tenemos un router con cuatro flujos de datos, un cliente que tenga también cuatro flujos de datos podrá intercambiar información a la máxima velocidad posible, aprovechando al máximo todo el ancho de banda.

No obstante, como todavía hay muchos dispositivos como smartphones y tablets que sólo tienen un único flujo de datos, o como máximo dos flujos de datos, va a repercutir en que tengamos una red inalámbrica más lenta, en la que los principales perjudicados van a ser los dispositivos más rápidos. H

Cada vez es más habitual que tengamos más dispositivos conectados a la misma red. Antes tenías un teléfono o un ordenador o dos pero ahora todo lo que nos rodea funciona con equipos conectados a la vez y en funcionamiento: la Smart TV reproduciendo contenidos a través de aplicaciones donde ves series o películas en 4K, un ordenador en el que estás jugando a juegos exigentes, dos o tres smartphones en una misma casa, un ordenador en el que hay alguien teletrabajando o una tablet reproduciendo también series. Todo está conectado y hay muchos dispositivos conectados al mismo tiempo. ¿Qué pasa entonces? Que perdemos velocidad. Tenemos todos estos aparatos funcionando a la vez y entonces nos encontramos con una pérdida de velocidad, porque un router solamente puede intercambiar tráfico con un dispositivo simultáneamente, haciendo que los dispositivos más «lentos» que solamente tienen un flujo de datos, perjudiquen irremediablemente a los más rápidos que disponen de más flujos de datos.

Para mejorar esta situación, se creó la tecnología MU-MIMO, una característica que optimiza el rendimiento total de la red inalámbrica y de la que vamos a hablar a continuación y que permite que no perdamos velocidad aunque estemos todos conectados a la vez.

 

Qué es MU-MIMO y para qué sirve

La tecnología MU-MIMO significa «Multiple-User MIMO«, o también conocida como «Múltiple-usuario, multiple entrada y múltiple salida«. Esta característica se incorporó en el estándar Wi-Fi 5, o también conocido como Wi-Fi AC, sin embargo, era opcional, y muchos routers con Wi-Fi 5 no disponen de esta tecnología que solamente beneficiaba a la banda de frecuencias de 5GHz, ya que en la banda de 2.4GHz seguíamos utilizando Wi-Fi 4.

Con el lanzamiento de Wi-Fi 6, el MU-MIMO está disponible en las dos bandas de frecuencias, tanto en la popular banda de 2.4GHz y también en la banda de 5GHz, ya que disponemos de Wi-Fi 6 en todas las bandas de frecuencias. Una característica muy importante, es que además del MU-MIMO, la tecnología Beamforming es fundamental para conseguir una buena cobertura. Ambas tecnologías están relacionadas porque trabajan conjuntamente en los routers domésticos y profesionales.

El nuevo estándar Wi-Fi 6E que trabaja en la banda de 6GHz única y exclusivamente, también incorpora esta tecnología tan importante para mejorar la eficiencia de la red, con el objetivo de tener una mayor velocidad de manera global, ideal para que todos los clientes inalámbricos se vean beneficiados por esto.

Y, por otro lado, también hay que hablar de las principales ventajas que se pueden aprovechar de esta tecnología de conexión de red. Las cuáles son:

  • Tener una señal de red WiFi más constante.
  • Mayor capacidad en la red inalámbrica.
  • Mejor velocidad en la conexión a Internet.
  • Consigue mejorar el rendimiento y se reduce la latencia.
 

Breve explicación de la tecnología Beamforming

Con la llegada del Wi-Fi 5 que corresponde a la norma 802.11ac como ya comentamos antes, también llegó la tecnología Beamforming. Gracias a ella, podremos focalizar la señal hacia un receptor que esté conectado. Así el objetivo es que el cliente consiga una mejor cobertura, y también una mayor velocidad inalámbrica. En la práctica, el uso de la tecnología Beamforming, además de proporcionar una mayor cobertura frente un router o AP que no tenga esta tecnología, también conseguiremos algo más de alcance Wi-Fi. Para finalizar este apartado en relación con la distancia esto es lo que nos consigue aportar:

  • Cuando estamos cerca del router o AP salvo haya una pared u obstáculo grande no notaremos ninguna mejora.
  • En el caso de que estemos a una distancia media del router o AP, en esta situación es donde más partido sacaremos a la tecnología Beamforming. Así, conseguiremos una mayor cobertura, y además, una mayor velocidad.
  • Si estamos a una distancia muy grande del router o AP, no notaremos mucha mejoría, pero es posible que obtengamos algo más de cobertura, con la que ganaríamos algo de estabilidad, pero la diferencia de velocidad será escasa. Es capaz de realizar transmisiones simultáneas a los clientes, en sentido «subida», es decir, desde el punto de acceso a los clientes. Sin embargo, con Wi-Fi 6 el MU-MIMO es bidireccional, tanto en descarga como en subida, y ya se encuentra disponible en algunos routers ASUS.

Un ejemplo muy habitual de la gran mejora que nos aporta la tecnología MU-MIMO, es cuando nosotros tenemos un router con tres flujos de datos, pero conectamos clientes que son de un flujo. La red inalámbrica, en lugar de trabajar a la máxima velocidad que proporcionan estos tres flujos de datos, lo hará a la máxima velocidad que proporciona un flujo. Por tanto, no podremos aprovechar al máximo el potencial real del router inalámbrico que hemos comprado.

En cambio, si utilizamos la tecnología MU-MIMO, el router puede enviar (y recibir si tenemos MU-MIMO bidireccional) un flujo de datos a cada uno de los clientes. Por lo tanto, se enviarán los datos simultáneamente, y aprovecharemos al máximo el ancho de banda disponible. Así, los tres clientes enviarán y recibirán datos a la vez en paralelo, y no en serie como ocurre cuando se utiliza la tecnología SU-MIMO (Single-User MIMO). Aquí tenéis un ejemplo del funcionamiento de ambas tecnologías

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En la imagen anterior podemos ver claramente que el rendimiento (global de la red) se ha triplicado al utilizar la tecnología MU-MIMO. Además, no sólo nos permitirá maximizar el ancho de banda, también podremos conseguir que más clientes WiFi transfieran sus datos y se gane un tiempo adicional por enviar los datos de forma simultánea a los clientes. Debemos recordar que con Wi-Fi 6 el MU-MIMO es bidireccional, aunque esto depende de la implementación que haya hecho cada fabricante, ya que los primeros modelos no tenían esta tecnología en modo bidireccional sino heredada del Wi-Fi 5.

Un aspecto muy importante de esta tecnología, es que importa muchísimo el número de antenas WiFi que tenga el router para optimizar al máximo la red inalámbrica. Teniendo en cuenta que hoy en día la mayoría de clientes inalámbricos tienen dos antenas, lo más recomendable es que el router tenga cuatro antenas, con el objetivo de que pueda enviar datos a dos clientes simultáneamente y usando dos streams, de lo contrario, no notaremos demasiada mejoría en la red inalámbrica. Otro aspecto muy destacable, es que esta tecnología la aprovecharás más cuantos más clientes inalámbricos tengas conectados simultáneamente al router WiFi.

 

Dispositivos conectados

Poco a poco la necesidad de tener más dispositivos conectados a nuestro router es mayor. Bien sea con dispositivos como ordenadores, móviles, tabletas, o electrodomésticos y otros aparatos de domótica que tenemos en nuestras casas. Actualmente casi todo el mundo cuenta con un móvil, y muy posiblemente con un ordenador. Esto sin contar otro tipo de dispositivos menores de cada uno, que también necesitan conexión a internet. Las posibilidades son muchas, y seguirá aumentando.

Esto nos obliga a disponer de routers que sean capaces de soportar toda esa carga de conexiones. En este caso no hablamos de la velocidad que tenemos contratada, pues cuando la cantidad de conexiones es alta, pueden producirse cortes, pérdidas de velocidad, y en general una mala calidad de la conexión. Esto es debido a que el router en muchas ocasiones no puede gestionar todos esos dispositivos conectados.

En este punto es donde es importante la tecnología MU-MIMO, la cual nos permite establecer una conexión con múltiples dispositivos al mismo tiempo. Y a su vez no nos hace perder velocidad, calidad y estabilidad de la conexión. Por lo cual contar con un router que disponga de esta herramienta, puede evitarnos problemas y podremos utilizar nuestra conexión a internet con muchas más garantías. Lo podremos notas especialmente con actividades que dependen mucho de que la conexión sea muy estable, como el streaming o jugar a videojuegos online.

Y si pensamos en el futuro, esta tecnología será mucho más importante. Cada vez los hogares tienen más dispositivos conectados, tanto de dentro de la casa como en los exteriores. Esto hace que el número de conexiones se multiplique cada poco tiempo, debido a que en muchas ocasiones al instalar cámaras por ejemplo, se hacen con varias de estas. Ocurriendo lo mismo con más dispositivos domóticos, sobre todo.

 

Procedimiento de MU-MIMO

La tecnología MU-MIMO, sigue un proceso concreto que la hace ser todo lo eficaz posible. Este es:

  • Transmisión de señal

El punto de acceso Wi-Fi con capacidad MU-MIMO envía señales simultáneas a múltiples dispositivos, en lugar de comunicarse de forma secuencial con cada uno. Esto se logra mediante el uso de múltiples antenas que transmiten señales independientes para cada dispositivo.

  • Recepción de señal

Los dispositivos compatibles con MU-MIMO reciben las señales enviadas por el punto de acceso y las decodifican en sus respectivas antenas. Cada dispositivo puede recibir su propia transmisión de datos sin interferir con las transmisiones dirigidas a otros dispositivos en la red.

  • Gestión del tráfico

El punto de acceso utiliza algoritmos avanzados para asignar el ancho de banda disponible de manera eficiente entre los dispositivos conectados. Esto garantiza un uso óptimo de los recursos de la red y evita cuellos de botella o retrasos en la transmisión de datos.

  • Beneficios para múltiples usuarios

La tecnología MU-MIMO permite una comunicación simultánea con varios dispositivos, lo que resulta en una mejora significativa en el rendimiento de la red Wi-Fi, especialmente en entornos donde hay múltiples dispositivos conectados. Los dispositivos pueden enviar y recibir datos de manera más eficiente, lo que se traduce en una mayor velocidad de transferencia y una experiencia de usuario más fluida.

Es importante destacar que tanto el punto de acceso como los dispositivos conectados deben ser compatibles con la tecnología MU-MIMO para aprovechar al máximo sus beneficios. Si un dispositivo no es compatible con MU-MIMO, se utilizará el modo de transmisión tradicional para comunicarse con él. Este enfoque de transmisión y recepción de señales independientes optimiza el rendimiento de la red y garantiza una distribución eficiente del ancho de banda. La tecnología MU-MIMO es especialmente útil en entornos con muchos dispositivos conectados, como hogares con múltiples usuarios o entornos empresariales, donde se requiere un alto rendimiento y una conectividad confiable.

 

La compatibilidad

En un primer momento, esta tecnología no estaba disponible en todos los routers o puntos de acceso. Sin embargo, con el paso del tiempo se ha ido integrando en la mayor parte de equipos. Por lo que se ha convertido en una de esas tecnologías que ya están disponibles en los router. Aunque, está claro que no todos los routers disfrutan de esta alterantiva.

Además, otro de los aspectos clave de esta tecnología es la compatibilidad con otros dispositivos. Por ejemplo, un móvil o cualquier equipo con conexión WiFi va a tener la opción de conectarse a un router con MU-MIMO sin problemas. Por lo que no va a haber ningún tipo de inconvenientes al respecto en este sentido.

Sin embargo, si se quiere aprovechar de los beneficios de esta tecnología, entonces debe contar con esta, de lo contrario no va a servir de ayuda para tener una mejor conexión a Internet. Como, por ejemplo, no tener pérdida de velocidad o disfrutar de una mayor estabilidad de red.

 

Qué necesitamos para que funcione

Lo primero que hay que comentar es que esta tecnología puede estar presente en el estándar Wi-Fi 5 (Wi-Fi AC) en la que únicamente trabajaría en la banda de 5 GHz. También está disponible en el nuevo estándar Wi-Fi 6 (Wi-Fi AX), pero a diferencia de la anterior Wi-Fi 5, en este nuevo estándar nos permite operar tanto en la banda de 2.4 GHz como en la de 5GHz.

La tecnología MU-MIMO permite, en teoría, que hasta un máximo de 4 dispositivos compartan el mismo tiempo de conexión Wi-Fi, en la que los datos se van a enviar de forma simultánea. Aquí tenéis un ejemplo de la diferencia que supone operar trabajando con la tecnología anterior SU-MIMO, que únicamente permite operar con un dispositivo a la vez.

Un dato muy importante a tener en cuenta, es que tanto el router como los dispositivos inalámbricos clientes tienen que ser compatibles con esta tecnología. Esto quiere decir que, aunque te compres un router reciente de gama alta que soporte esta tecnología, si tus dispositivos no lo soportan, no vas a obtener ningún beneficio. De ahí que sea clave que cuente con compatibilidad a esta tecnología de red para aprovechar los beneficios que ofrece.

Además, para aprovechar la tecnología MU-MIMO, vamos a necesitar contar en nuestra casa con al menos dos dispositivos que la soporten. En caso contrario, no notaremos ninguna mejoría porque se forma un grupo de un único equipo que es lo mismo que trabajar con la tecnología SU-MIMO.

En la actualidad, la tecnología MU-MIMO funciona únicamente para datos en sentido descendente para la tecnología Wi-Fi 5, es decir, desde el router hacia nuestros dispositivos. No obstante, con la llegada de la tecnología 802.11ax, conocida también como WiFi 6, ya podrá funcionar tanto en sentido descendente como ascendente. Actualmente los fabricantes aún no han incorporado la funcionalidad bidireccional en el MU-MIMO, o al menos, lo tienen en fase de pruebas y aún no ha llegado al público.

Esta tecnología no mejora en absoluto el alcance de nuestro router inalámbrico. Sin embargo, gracias a la tecnología Beamforming de la que hablamos antes, y que ya viene incluido en el estándar Wi-Fi 5, sí podremos notar alguna mejoría.

 

¿Merece la pena tenerlo en nuestro router?

El rendimiento que nos puede llegar a ofrecer MU-MIMO es importante, y como ya hemos visto en ejemplos anteriores, podremos incluso triplicar el rendimiento. Si bien es cierto que necesitamos dos clientes compatibles con esta tecnología como mínimo para poder aprovecharla, de todas formas, que la tenga el router no nos va a perjudicar en absoluto, sino que solo mejorará el rendimiento global de la red. De esta forma, si te vas a comprar un router nuevo, es recomendable que lo incorpore para que podamos aprovecharlo en el futuro.

Ahora mismo ya podemos tener un router con esta tecnología a buen precio e incluso alguno con Wi-Fi 6 económico podría estar a nuestro alcance. Por lo tanto, como es una tecnología que ya lleva cierto tiempo en el mercado, comprar con un router con tecnología MU-MIMO es más que recomendable, para que cuando compremos nuevos smartphones, tarjetas WiFi USB o PCIe y otros dispositivos compatibles, podamos exprimir al máximo la red inalámbrica.

Actualmente todos los routers inalámbricos con el estándar Wi-Fi 6 en adelante disponen de esta tecnología tan importante. La tecnología clave en el nuevo estándar Wi-Fi 6 y también en Wi-Fi 6E es el OFDMA, esta tecnología nos permite subdividir el canal para proporcionar una menor latencia en la conexión y una mayor capacidad en cuanto a números de clientes inalámbricos conectados.

Un aspecto muy importante, es que el OFDMA se complementa con el MU-MIMO, ya que generalmente los datos «pequeños» se gestionarán a través de OFDMA para optimizar la red al máximo para que sea eficiente, y los datos más «grandes» los gestionará el MU-MIMO de manera dinámica con los diferentes clientes inalámbricos. Cuando nosotros compramos una tarjeta Wi-Fi con el estándar Wi-Fi 6 o Wi-Fi 6E, estaremos comprando una tarjeta que soporta la tecnología MU-MIMO, aunque no lo ponga en las características, forma parte del estándar y lo incorpora.

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