14 abril, 2015
Por Javier Richarte
Las innovaciones en materia de redes inalámbricas no se vienen dando tan vertiginosamente como en otros ámbitos tecnológicos. Sin embargo, por poco evidente que parezca, las redes wireless avanzan a paso lento pero firme. En estas páginas veremos cuáles fueron las tecnologías que más aportaron recientemente en este apartado que se ha hecho prácticamente imprescindible en nuestra vida cotidiana.
Además, presentamos una guía para obtener una conexión inalámbrica más rápida y estable.
Nuevas tecnologías Wi-Fi
Todas las tecnologías relacionada con redes Wi-Fi están contempladas bajo el estándar 802.11 de la organización IEEE. Lo que indica la versión es la letra que sigue a ese número; por ejemplo: 802.11a, 802.11G, etcétera.
Existen, además, redes inalámbricas que no son Wi-Fi, sino que se desarrollaron para usos más específicos, como las redes WiMAX, usadas para cubrir grandes áreas. Estas tecnologías están registradas con números similares, asignados también por la IEEE. El el caso de WiMAX es 802.16.
Una tarea pendiente de las redes inalámbricas fue, durante muchos años, igualar (y superar) en velocidad a las redes cableadas, que funcionan al menos a 100 Mbps (y las hay también de 1 Gbps). Para cubrir ese aspecto se desarrolló hace años el estándar más utilizado en la actualidad: 802.11n.
802.11n
Las principales características del estándar 802.11n son: canales de 20 y 40 Hz (lo que permite incrementar enormemente la velocidad), el uso de las bandas de 2,4 y 5 GHz simultáneamente, y la tecnología MIMO (Multi-In, Multi-Out) que genera canales de tráfico simultáneos entre las diferentes antenas de los productos 802.11n.
En definitiva, 802.11n fue el paso que tenían que dar las redes inalámbricas para lograr igualar y hasta superar a las redes cableadas más comunes (las de 100 Mbps).
La versión final de este estándar fue aprobada por la IEEE en septiembre del año 2009 y de a poco se fue implementando hasta lograr ocupar una gran parte del mercado Wi-Fi en la actualidad.
Los dispositivos 802.11n se pueden conectar sin problema alguno a una red del tipo g, pero la velocidad estará limitada en esteo caso a los 54 Mbps.
802.11ac
Este estándar fue desarrollado entre el año 2011 y el 2013, pero fue finalmente aprobado en enero de 2014. Esta nueva versión se considera como la quinta generación de Wi-Fi, por lo que también se la suele llamar Wi-Fi 5G o Wi-Fi Gigabit. Este último nombre se asigno puramente por temas de marketing que puede ayudar a vender los dispositivos que lo integren, ya que el nombre real del estándar no es muy fácil de recordar por el común de los mortales. Lo que realmente nos interesa de esta nueva especificación es la velocidad, teóricamente capaz de triplicar las actuales conexiones 802.11n.
Lo que el 802.11ac promete son velocidades Gigabit, es decir, velocidades de transferencia de 1 Gbps entre dispositivos usando la misma frecuencia de 5 GHz que usa 802.11n. Esto no significa ni que la conexión vaya a tener esa velocidad ni que dos de nuestros dispositivos vayan a conectarse a esa velocidad, sino –como siempre– estamos hablando de velocidades óptimas o de pico máximo a las que se pueden llegar. Pero hay muchos factores que afectan la velocidad teórica, como la distancia entre dispositivos y el router, interferencias e incluso depende de si existen muros de por medio que puedan hacer que las velocidades bajen. Pero hay que tener en cuenta que los mismos factores afectan el desempeño de los routers n y g, así que es muy probable que si usamos dispositivos nuestra velocidad de conexión se triplique (aunque en realidad no llegue ni por asomo al Gigabit).
En un ejemplo práctico lo que esto implica es que, por ejemplo, en una red local con un router y dispositivos 802.11ac se pueden ver varias películas en streaming en alta definición a la vez.
Cada nueva versión de tecnología Wi-Fi o Bluetooth o NFC necesita un controlador en forma de chip, y por ahora es la firma Broadcom la que parece estar tomando la delantera. Su controlador fue el primero en hacer acto de presencia y en estar disponible para los fabricantes.
El precio es el principal problema de implementar esta nueva tecnología en equipos portátiles. Al ser más caro que los controladores 802.11n, esto hace que el precio final del producto suba y si tan solo un par de productos de una marca tiene este tipo de conexión, el precio nunca bajará hasta que se fabriquen a gran escala y el precio por controlador baje.
802.11ad
Dentro de poco tendremos una nueva evolución del estándar 802.11. Samsung y otras empresas englobadas dentro de la WiGig (Wireless Gigabit Alliance) están preparando el futuro: 802.11ad.
Aunque el estándar aún no es final, el gigante coreano parece ser una de las principales compañías inmersas en el desarrollo de la nueva versión y, según ellos, ofrecerían tasas de transferencia de hasta 4,6 Gbps, casi 600 MB/s. Unas cifras significativamente superiores al 1 Gbps “teórico” ofrecido por la norma AC y, por supuesto, también a los 300 Mbps de la norma N.
Para conseguir estas mejoras, Samsung utiliza la banda de los 60 GHz (frente a la de los 5 GHz del AC). El funcionamiento final dependerá tanto de la potencia implementada como del número de antenas de los dispositivos finales. Aún no hay información final y, de hecho, la aprobación del estándar no parece que vaya a cerrarse en el corto plazo.
Aunque los routers y dispositivos con Wi-Fi 802.11AC llevan ya un tiempo en el mercado, la versión final del estándar fue aprobada recién en enero de 2014, y su futuro tiene aún mucho por delante. Wi-Fi 802.11AD está en las cocinas de los grandes fabricantes tecnológicos y apunta a ser la próxima gran evolución del sistema actual. No hay nada seguro en cuanto a fechas de lanzamiento, pero no confiamos en que llegue hasta dentro de unos cuantos años.
Mejorar la conexión Wi-Fi
La señal de los adaptadores inalámbricos rebota en los objetos y puede atravesar las paredes. Sin embargo, es importante tener en cuenta que materiales como el concreto y el acero degradan la señal. El vidrio –aunque a menor escala– también debilita la señal. Libros u otros objetos sólidos que normalmente se encuentran en un escritorio (si están tapando el adaptador) también degradarán la señal, y factores climáticos como la niebla o la lluvia afectan negativamente la señal en el caso de antenas exteriores.
Al configurar una red inalámbrica debemos realizar una serie de pasos para lograr una implementación exitosa y sin mayores dificultades. Primero veremos ciertos detalles que nos pueden servir en el momento de realizar la planificación. Para esto es necesario comprender de qué manera funcionan los dispositivos y conocer las distintas topologías de redes inalámbricas.
Los dispositivos Wi-Fi se conectan unos a otros transmitiendo y recibiendo señales en una frecuencia específica. Pueden hacerlo directamente, en lo que llamamos una conexión punto-a-punto, o a través de un punto de acceso inalámbrico (access point).
Tanto en 802.11B como en 802.11G, la banda de 2,4 GHz se divide en 11 canales de entre 11 y 22 MHz cada uno. De esos canales, sólo tres no se superponen uno con otro, y pueden utilizarse indistintamente para establecer la comunicación entre dispositivos. En cambio, la norma 802.11A emplea 8 canales que no se superponen en ningún momento y que operan en el rango de los 5 GHz.
Que la señal wireless de nuestro router logre cubrir todos los espacios en los que necesitamos conexión puede ser todo un desafío, sobre todo en lugares de grandes extensiones y/o múltiples pisos. O bien, en ambientes donde existen obstáculos que degradan la señal.
Ubicación del router
Lo ideal es colocar el router lo más alto posible. Esta simple medida mejora la potencia de la señal. Siempre hay que evitar el suelo como superficie de apoyo del router. Si el espacio en el cual debemos brindar conectividad es de dos pisos, es aconsejable colocar el router en el segundo piso.
Lo ideal es ubicar el router en puntos neutrales y abiertos, nunca en –por ejemplo– rincones muy cargados de muebles o libros. Es altamente recomendable alejar el router de cualquier elemento, mueble o superficie de metal, como estanterías, hornos, cocinas, motores, etc.
En el caso de necesitar cubrir espacios abiertos como patios o parques, acercar lo más posible del router a una de las ventanas que comunique con el exterior.
Canales
El espectro de frecuencias cercano a los 2,4 GHz está prácticamente saturado, ya que es el que utilizan las normas 802.11B y 802.11G, por lo tanto es propenso a las interferencias. Según la configuración de nuestro hogar u oficina, de los hornos a microondas, los teléfonos inalámbricos (también de 2,4 GHz) y los dispositivos Bluetooth, la conexión sufrirá más o menos interferencias. En esos casos, se debe alejar el router de esos dispositivos, evitando que éstos queden entre el router y los dispositivos que se conectarán vía Wi-Fi a él.
Por ejemplo, la banda de 83 MHz de ancho de la norma 802.11B está segmentada en 11 canales, cada uno con 22 MHz de ancho. Como resultado, sólo los canales 1, 6 y 11 no se superponen, pero suelen ser los más usados (si existen redes cercanas, pueden interferir). Para cambiar el canal prefijado, debemos modificar la configuración en el panel web de nuestro router Wi-Fi.
Si hay redes inalámbricas cercanas transmitiendo en el mismo canal –o en la misma frecuencia– lo que ocurrirá es que las redes se estarán interfiriendo entre sí, por lo tanto, la señal entre nuestro router y los equipos (notebooks, netbooks, etc.) se verá afectada.
Para averiguar en qué canal y frecuencias están emitiendo las redes Wi-Fi cercanas, debemos descargar un pequeño programa gratuito llamado Wireless Net View (www.redusers.com/u/4jo).
Estadísticamente, lo más probable es que los canales 1, 6 y 11 sean los más usados por las redes cercanas, pero si éstas son pocas podremos usar algunos de esos tres canales. Si las redes se distribuyen en la mayoría de los canales, lo ideal es emplear un canal que estén utilizando las redes más débiles, revisando la intensidad de la señal.
Alcance de la señal
La atenuación de la señal es disminuida por todos los materiales, incluyendo el aire. Algunos provocan una pérdida de potencia desde sutil hasta considerable, como ocurre con las paredes o ventanas.
Los objetos y muebles presentes en una casa pueden llegar a afectar considerablemente la señal, provocando cortes, micro-cortes, desconexiones constantes, lentitud en la red o, directamente, la red inalámbrica puede tornarse indetectable a causa de la debilidad de su señal.
Para mejorar la calidad, alcance y estabilidad de la señal, se aconseja aplicar los consejos que veremos en las próximas páginas, que se pueden llevar a cabo mediante el panel de configuración del router.
Ajuste del router Wi-Fi
Hay una serie de configuraciones para mejorar la calidad de la conexión en redes inalámbricas, desde aspectos fundamentales como contar con la versión más reciente del firmware del router, hasta refinar ciertos parámetros del panel avanzado de opciones, más precisamente en [Wireless/Advanced]. Algunos de los parámetros y configuraciones que se listarán a continuación pueden estar ausentes en determinadas marcas, modelos o revisiones del firmware de ciertos routers, pero lo más probable es que nuestro router cuente con la mayoría de ellos.
* Beacon Interval: el beacon (o baliza) es un paquete de red que se envía en forma inalámbrica cada determinada cantidad de tiempo para avisar que el dispositivo se encuentra activo. Si se reduce demasiado el intervalo entre paquetes se enviará una mayor cantidad de paquetes, consumiéndose más energía en los equipos conectados (notebooks, tablets, teléfonos celulares); mientras que si el valor es demasiado alto, se pueden sufrir constantes desconexiones.
Si existen problemas para conectarse al router o para permanecer conectado a él, quizás sea necesario ajustar el parámetro Beacon Interval a un valor menor entre 50 y 100 milisegundos; el valor ideal es 75.
* RTS Threshold (Request To Send): aquí se define el umbral que el router esperará para enviar una petición de envío a los clientes. Este tipo de mensajes notifican al emisor y al receptor que se necesita enviar información. En definitiva, este parámetro se usa para controlar el acceso al medio y a modo de protección para evitar colisiones. El RTS Threshold puede ayudar a reducir la pérdida de paquetes TCP/IP. Es decir, cuando un equipo se conecta al router y obtiene una IP pero no puede hacer ping a ningún host. En esos casos, lo ideal es establecer este parámetro a un valor que no sea menor a 2304.
* Fragmentation threshold: se trata del valor máximo que alcanzará el router al enviar información en paquetes antes de que éstos se fragmenten. Si al enviar datos el router encuentra dificultades como colisiones o tráfico abundante en la red, el umbral de fragmentación permite dividir la información en fragmentos. El valor máximo es de 2346 (sin fragmentación) y es recomendable reducirlo un poco únicamente si se experimentan problemas de acceso al medio o colisiones.
* DTIM Interval: especifica el lapso de tiempo que transcurre entre cada mensaje DTIM enviado a los equipos conectados en la red. La sigla DTIM proviene de Delivery Traffic Indication Message, y se trata de un mensaje enviado a los equipos conectados con funciones de ahorro de energía, indicando que deben estar activos para recibir determinado tipo de información.
Un valor reducido para este parámetro implica que los equipos cliente no podrán pasar al modo de ahorro de energía durante períodos prolongados. En cambio, si el valor es alto, podrán ingresar en el modo de ahorro de energía, pero luego deberán permanecer activos más tiempo al acumularse demasiados datos para enviar. El valor por defecto de este parámetro es de 1.
* Frameburst: se puede habilitar esta opción si está disponible, mientras los equipos conectados al router sean uno o dos. Es una tecnología para intentar mejorar la velocidad de transferencia, pero a no esperar milagros, el incremento de la performance es muy sutil, casi imperceptible en la mayoría de los casos.
Cambiando las antenas
Uno de los elementos fundamentales en cualquier sistema inalámbrico es la antena. Es tan importante que de ella depende que la señal llegue hasta donde tenemos previsto con el mayor nivel y mejor calidad posibles. Una antena es un elemento irradiante, emite la señal que le inyecta la etapa final de cualquier equipo que genere señales de radiofrecuencia. En nuestro caso nos vamos a centrar en las antenas para 2.4 GHz, que son las más usadas para los estándares 802.11.
Sin lugar a dudas, la mejor forma de incrementar la calidad y el alcance de la señal Wi-Fi es mediante el reemplazo de la antena (o antenas, a veces son dos o tres) que nuestro router trae de fábrica.
El principal parámetro de las antenas es su ganancia o sensibilidad, que se mide en dBi (decibel isotrópico), mientras que la potencia que es capaz de entregarle el router se expresa en mW (miliwatts) o en dBm. La típica antena que se incluye con los routers suele ser de 2 o 3 dBi, mientras que por tan sólo 10 dólares se pueden adquirir antenas de 5 dBi, o de 9 dBi por 20 dólares.
Potencia del router Wi-Fi
De poco sirve, por ejemplo, colocar una costosa antena de 20 dBi (para cubrir grandes áreas) en un router común y corriente, ya que éstos no suelen entregar la potencia necesaria para que la antena pueda funcionar al máximo. Algunos routers (o firmwares alternativos, como el DD-WRT) permiten modificar el valor de potencia al cual trabaja el router: por ejemplo: en un router de una potencia máxima de –por ejemplo– 125 mW, cuando el valor por defecto suele ser de 70 mW. La mayoría de los fabricantes omite este dato en la caja y en la lista de especificaciones, siendo tanto o más importante que el valor de dBi que puede entregar la antena original. Sin embargo, algunos fabricantes específicos ofrecen modelos de routers de mayor potencia y lo indican en el dorso del embalaje.
El parámetro para establecer la potencia de un router lo podemos llegar a encontrar, eventualmente, en la sección de configuración avanzada del apartado [Wireless], bajo el nombre de TX Power.
Otros modelos de routers, en cambio, permiten definir este valor mediante porcentajes, por ejemplo: 25%, 50%, 75% y 100%.
Vale aclarar que mientras más potencia asignemos también se generará más ruido (degradación de la señal) y se calentará más el procesador interno, llegando al extremo de poder dañarse. Lo ideal es no abusar de este parámetro manejándonos siempre dentro de valores cercanos a la mitad, quizás un poco más (justo al lado de esta opción se indican el valor mínimo y máximo posible).
Cambio de firmware
El firmware DD-WRT no es el único pero es el más firme, estable y uno de los que más ha perdurado en el tiempo, junto a su enorme comunidad de usuarios que participan desde la sugerencia de mejoras hasta en el desarrollo propiamente dicho.
DD-WRT es un firmware o software interno (sistema operativo) como el que llevan todos los routers Wi-Fi, pero concebido para mejorar las prestaciones de este tipo de dispositivos.
Es notoria la cantidad adicional de opciones que aparecen luego de instalar este firmware, pero lo más importante quizás no esté a simple vista y son las funciones extra: balanceo de tráfico (nos permite resolver la clásica contienda “P2P versus navegación”, con control centralizado), Kai (red de XBOX gaming), opciones avanzadas para QoS, configuración WOL dedicada (Wake on LAN, para encender nuestros equipos en casa remotamente desde Internet), WDS (para repetir señales Wi-Fi), estadísticas de tráfico mensual y gráficos en tiempo real para cada una de las interfaces (WAN, Wi-Fi y cada una de los puertos LAN), VPN, DDNS ampliamente configurable: incluye ocho servicios de DNS dinámico contra los dos o tres convencionales, más la posibilidad de configurar otros no incluidos.
¿Es compatible con mi router Wi-Fi?
Como primera medida, debemos saber si nuestro router forma parte de la lista de dispositivos compatibles con DD-WRT. El listado completo puede ser consultado desde el siguiente enlace: www.dd-wrt.com/wiki/index.php/Supported_Devices.
Una vez que sepamos que nuestro router Wi-Fi es compatible con el firmware DD-WRT, debemos buscarlo en la base de datos de descargas, ingresando al menos tres letras o números de su marca o modelo, desde el siguiente enlace: www.dd-wrt.com/site/support/router-database.
Una vez ubicado nuestro modelo, debemos hacer clic sobre el nombre (marca o modelo) de nuestro equipo, lo cual nos enviará a una nueva página con diversas versiones del firmware para descargar: versión instalable por primera vez (mediante firmware el original) o versión update (para instalar desde una versión anterior de DD-WRT).
Una vez descargada la versión llamada “Special image for initial flashing required” (Imagen especial requerida para la actualización inicial), debemos ingresar al panel web para administrar nuestro router, dirigirnos a la sección de administración y luego, ingresar en [Firmware update]. Desde esa función se nos permite navegar archivos hasta llegar al archivo descargado No debemos apagar ni desconectar el router durante el proceso de actualización. Es más: se aconseja usar una UPS para evitar que un repentino apagón acabe con nuestro dispositivo Wi-Fi.
Para aquellos usuarios que se sientan limitados tanto en funciones como en opciones en el apartado de configuración de sus routers, el firmware DD-WRT es una de las mejores opciones disponibles para mejorar las posibilidades de prácticamente cualquier router Wi-Fi hogareño.
Este material forma parte de la nota de tapa de la edición 135 de Revista POWER. Pueden adquirir éste y otros números anteriores a través de Usershop
