Aprende todo sobre las bandas de frecuencia Wi-Fi: 2.4GHz, 5GHz y 6GHz

Aprende todo sobre las bandas de frecuencia Wi-Fi: 2.4GHz, 5GHz y 6GHz

Alberto López

Hoy todos conocemos ampliamente las redes Wi-Fi, ya que en la actualidad hay una tendencia muy grande a las conexiones inalámbricas a Internet. Seguro que hemos oído hablar de la banda de frecuencias de 2.4 GHz y de la banda de frecuencias de 5 GHz, anteriormente conocidas como WiFi N y WiFi AC, ya que en el año 2018 la WiFi Alliance decidió cambiar estos nombres por una nomenclatura más sencilla, Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6. Hoy os vamos a explicar más en detalle el nuevo miembro de la familia, la banda de frecuencias de 6 GHz que estrena el nuevo estándar Wi-Fi 6E, así como todas las características de la familia al completo.

Con el aumento de necesidades en cuestión de velocidad, se produjo una gran mejora en el estándar y se lanzó Wi-Fi 5 que utilizaba únicamente la banda de 5GHz para comunicarse con los diferentes dispositivos. Años más tarde, se mejoró aún más el estándar inalámbrico permitiendo una mayor capacidad y eficiencia, a la vez que se aumentaba un poco más el rendimiento teórico de la red WiFi, lo que propició la aparición del Wi-Fi 6. Este nuevo estándar hace uso de la red de 2.4 GHz y 5 GHz a la vez, con ello conseguimos aprovechar los puntos fuertes de las dos, la cobertura de la red de 2,4 GHz la cual es mayor que la de 5 GHz, y la velocidad de la red de 5 GHz, la cual es mucho mayor que la de la red de 2.4 GHz.

El Wi-Fi 6E nace de la necesidad de conectar a la red WiFi una gran cantidad de dispositivos con salida a Internet. La novedad que introduce el estándar Wi-Fi 6E es que agrega la banda de 6 GHz al Wi-Fi 6. Hasta ahora teníamos el Wi-Fi 4 que podía aprovechar la banda de 2,4 GHz o 5GHz, aunque casi siempre se ha utilizado el WiFi 4 en la banda de 2.4GHz, pero es cierto que existieron routers doble banda seleccionable y doble banda simultánea con Wi-Fi 4 emitiendo en la banda de 5GHz.

Para comprender por qué necesitamos una nueva banda de frecuencias WiFi, vamos a explicar las características de todas ellas. Vamos a usar una imagen como referencia para que podamos entender rápidamente como están distribuidas las bandas entre las frecuencias y cuantos canales tenemos en cada banda:

Banda de 2.4 GHz: más cobertura, pero menos velocidad

Esta banda es la más antigua de todas, todos los routers del mercado la incorporan, va desde los 2.412 MHz hasta los 2.472 MHz, se subdivide en 13 canales cada uno de 20 MHz los cuales se solapan los unos a los otros como podemos ver en la imagen. Posteriormente se añadió el canal 14 que quedaba bastante alejado del espectro de frecuencias del Wi-Fi de 2.4 GHz, y no todos los dispositivos eran compatibles con este canal que operaba en los 2.484 MHz llegando hasta los 2.495 MHz, y solapándose solo con el canal 12 y 13, fue una medida a la que se recurrió para evitar la sobresaturación que presentó muy pronto esta banda.

El listado de canales quedaría de la siguiente manera:

Como se puede ver cuanto más nos acercamos al centro del espectro, más canales se solapan entre ellos.

La banda de frecuencias de 2.4 GHz es usada por los estándares Wi-Fi 4 y Wi-Fi 6. Cuenta con 3 canales de 20MHz o 1 solo canal de 40 MHz, en este caso, se quedaría libre una parte del espectro de frecuencias asignado a esta banda si nuestro router solo seleccionase la utilización del canal de 40 MHz, pero esto no afectaría a nuestra conexión.

Esta banda es de las más usadas hoy en día, tiene una alta compatibilidad con dispositivos, ya que todos los dispositivos WiFi hoy en día tienen acceso a la banda de 2.4 GHz, mientras que muchos de ellos no son compatibles con la banda de 5 GHz. Los dispositivos más económicos se ceñirán al uso de esta banda, a la hora de su fabricación es más económico fabricarlos con compatibilidad para 2.4 GHz y excluyendo las demás bandas. Por contrapartida, esta es la banda con más saturación con diferencia. Multitud de dispositivos funcionan en la misma frecuencia que esta banda de frecuencias Wi-Fi, dispositivos como teclados y ratones inalámbricos, mandos de televisión o teléfonos inalámbricos comparten esta frecuencia, no significa que compartan tecnología, es decir, que funcionen por Wi-Fi. Pero si un dispositivo funciona en 2.4 GHz, por mucho que sea Wi-Fi u otra tecnología de radiofrecuencia, compartirán el mismo aire y se solaparán unas conexiones a las otras.

Ventajas y desventajas de la banda de 2.4 GHz

Ventajas

  • Su cobertura es muy extensa
  • Tiene un alto poder de penetración
  • Compatibilidad con todos los dispositivos del mercado

Desventajas

  • Velocidad baja
  • Está muy saturada

Banda de frecuencias de 5GHz: gran velocidad, baja cobertura

La banda de 5 GHz es utilizada por los estándares Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6, se encuentra entre los 5180 MHz y los 5825 MHz del espectro de frecuencia Wi-Fi. Tiene la clara mejora de los canales de 160 MHz, aunque solo sean dos canales de 160 MHz para esta banda de frecuencias, mejoran increíblemente la conexión Wi-Fi al tener el doble de velocidad real y teórica. También incorpora, frente a su predecesor, los canales de 80 MHz, que también ayudan mucho a liberar congestión de una red Wi-Fi a la vez que nos proporcionan muy buena velocidad WiFi. Es una banda que soporta 25 canales de 20 MHz, 12 canales de 40 MHz, 6 canales de 80 MHz y 2 canales de 160 MHz.

Atendiendo a esta tabla vamos a explicar los cuatro grupos de canales (dentro de esta banda hay más grupos de canales, es la región la que determina que grupos de canales podemos usar y qué grupos de canales están restringidos para la misma), los canales bajos, o U-NII-1, los canales UNII-2A, los canales DFS o U-NII-2C y los canales UNII-3 o canales altos.

Canales U-NII-1 o canales bajos

Son los canales del 36 al 48 son canales con un ancho de banda de 20 MHz, 40MHz o 80MHz, se encuentran al principio del espectro de la banda de 5 GHz y se denominan canales «bajos» porque son los canales de más baja frecuencia dentro de la banda de 5GHz.

Canales U-NII-2A

Son los canales del 56 al 64, son canales también de 20 MHz, 40MHz y 80MHz de ancho de banda, podemos usarlos, pero están bajo dos protocolos de restricción, el DFS o Dynamic Frecuency Selection (Selector de Frecuencia Dinámica) y el TPC o Transmission Power Control (Control de Potencia de Transmisión). El estándar IEEE 802.11 permite que dispositivos como routers y puntos de acceso compartan el espectro de radiofrecuencia de 5 GHz con el radar. Las señales de radar son vulnerables a las interferencias de otros dispositivos que usen el mismo espectro.

La función DFS permite a un router o punto de acceso detectar señales de radar, y cambiar su frecuencia de funcionamiento para evitar las interferencias. Este proceso garantiza que los sistemas de radar puedan enviar y recibir información precisa. El TPC ajustará automáticamente el canal y la potencia de salida del router para no interferir con las señales militares de radar, etc.

Si juntamos los canales U-NII-1 y U-NII-2A podemos usar anchos de canal de 160MHz, concretamente tendremos un único canal de 160MHz de ancho de banda para los routers.

Canales U-NII 2C

Son los canales que van del 100 al 140, igualmente con un ancho de banda de 20, 40 y 80 MHz, y con las mismas restricciones que los anteriores. Están separados de los U-NNI.2A porque en otras regiones no se pueden utilizar dichas frecuencias, no obstante, en Europa podemos disfrutar de estos canales sin problemas, con las restricciones mencionadas, pero sin problemas de utilización para entornos interiores y exteriores.

En esta banda de frecuencias también disponemos de un canal con 160MHz de ancho de canal, ideal para conseguir el mejor rendimiento inalámbrico.

Canales U-NII- 3 o canales altos

Son los canales que van del 149 al 165, son canales de 20, 40 y 80 MHz sin ningún tipo de restricción y se llaman canales altos porque son los canales que utilizan las frecuencias más altas dentro de la banda de 5 GHz.

Aquí podemos ver la tabla de canales distribuida por regiones para comprender mejor todas sus restricciones de zona:

Como podéis comprobar, en Europa no podemos usar una buena parte del espectro de frecuencias dentro de la banda del 5 GHz, pero al menos estamos mucho menos restringidas que otras regiones.

Ventajas y desventajas de la banda de 5 GHz

Ventajas

  • Su velocidad es muy alta.
  • Al tener mucho ancho de banda los dispositivos no suelen solaparse
  • Compatibilidad con la mayoría de dispositivos, siempre que sean Wi-Fi 4 cómo mínimo.

Desventajas

  • Cobertura baja
  • Poder de penetración bajo

Banda de frecuencias de 6GHz: nueva banda de frecuencias

Wi-Fi 6 no es la utilización de la banda de 6 GHz, si no la utilización de la banda de 2.4 GHz y la banda de 5 GHz para poder aprovechar las ventajas de ambas, la banda de 2.4 GHz tiene una mayor cobertura, y la banda de 5 GHz tiene una mayor velocidad.

El cambio que se produce con la introducción del Wi-Fi 6E, que agrega la banda de 6 GHz al Wi-Fi 6. Realmente el espectro del Wi-Fi 5 y el del Wi-Fi 6 finaliza en el mismo punto, los 5,925 GHz. Por lo que podemos decir que no se llegaba a cubrir la banda de 6 GHz, cosa que sí que haremos con Wi-Fi 6E, ya que llegaremos hasta los 7,125 GHz.

Wi-Fi 6E agrega 1.2 GHz de ancho de banda al espectro de frecuencias Wi-Fi disponibles. Con ello ganaremos 14 canales más de 80 MHz, o bien 7 canales extra de 160 MHz dependiendo de cómo gestiones la conexión el router. Este es el cambio que trae consigo este nuevo estándar, hay que tener en cuenta que hasta ahora solo teníamos dos canales de 160 MHz, estos canales al ser tan amplios, ayudan a aumentar la velocidad real de los clientes inalámbricos compatibles, y poder gestionar la conexión de multitud de dispositivos sin que la red llegue a degradarse, con lo que al ampliar el número de estos canales WiFi conseguiremos mejorar de manera drástica nuestra conexión sin que los routers y APs interfieran entre ellos.

Todavía no vamos a enfocarnos en la velocidad ya que la mayoría de problemas de Wi-Fi son por congestión de la red, hay demasiados dispositivos conectados sobre la misma frecuencia (sean o no de conexiones de tu propiedad, ya que, todas las conexiones Wi-Fi comparten el mismo aire) y unos tienen que esperar mientras los otros están funcionando. Wi-Fi 6E ayuda en este aspecto, ya que ofrece a los routers una mayor franja de frecuencias para que no haya que solapar conexiones.

En lo que a velocidad se refiere, el Wi-Fi 6E ofrece un aumento teórico de rendimiento de hasta el 30%. Al ser una frecuencia superior, con ello viene de serie una disminución de la cobertura, la banda de 2.4 GHz ofrece una mayor cobertura que el resto, pero el Wi-Fi 6 al gestionarlas juntas podrá darle a nuestro dispositivo una mayor cobertura aprovechando la red de 2.4 GHz si el dispositivo lo necesitase. El punto flaco, es que, al ser una banda de frecuencia «alta» tiene poca capacidad de penetración, con lo que, aunque la velocidad teórica nos diga que conseguiremos un aumento del 30%, si tenemos paredes de por medio veremos como esa velocidad se ve mermada por esta causa.

Entre sus características se siguen encontrado los nuevos métodos de multiplexación. MU-MIMO nos permitirá enviar información a varios clientes de forma concurrente y OFDMA nos permitirá dividir una transmisión en distintas frecuencias dentro de un mismo canal. Todas estas características juntas le dan a nuestra conexión una versatilidad muy elevada que será capaz de aprovechar al máximo una conexión Wi-Fi para hacerla lo más eficiente posible.

Wi-Fi 6E, este estándar es el que nos introduce la banda de 6 GHz en el espectro de conexión Wi-Fi. Con Wi-Fi 6E tendremos 59 canales de 20 MHz, 29 canales de 40 MHz, 15 de 80 MHz y 7 de 160 MHz. Wi-Fi 6E es el estándar más moderno en las conexiones Wi-Fi y aún muchos de los dispositivos no son compatibles con este nuevo estándar al no ser compatible con la banda de 6GHz. La mayoría de los dispositivos que están saliendo al mercado actualmente, ya son compatibles con esta conexión. Tiene una clara mejora frente a sus predecesores, y está especialmente pensada para poder gestionar multitud de dispositivos sin que la conexión se degrade en absoluto.

¿A qué banda de frecuencias debo conectarme?

Ahora tenemos que revisar cuales son nuestras necesidades para ver cuál es la mejor decisión para nosotros.

Si tenemos pocos dispositivos, son antiguos y no les damos apenas uso, vamos a poder funcionar con una red de 2.4 GHz sin problema. Aunque si por el contrario en nuestra casa u oficina hay multitud de dispositivos, ya sean domóticos, telefonía móvil o equipos inalámbricos de otro tipo, deberemos optar por la mejor opción, a todas luces, un router que pueda gestionar Wi-Fi 6 o Wi-Fi 6E.

Tendremos que tener en cuenta también donde vivimos, si es un bloque con multitud de vecinos en los que cada uno tiene su propia conexión con router doble banda, es muy probable que, si conectamos dispositivos a la red de 2.4 GHz, tengamos problemas desde el minuto uno. Hoy en día, las operadoras ya ofrecen routers más o menos decentes, pero si por causas como las que vivimos actualmente, tienes que trabajar más en casa o necesitas que tu red inalámbrica rinda mejor, te recomendamos hacerte con tu propio router, no escatimar en este gasto ya que es una inversión para mejorar tu red local cableada y doméstica y te proporcionará una gran experiencia de usuario.