Wi-Fi 4 (802.11n) se conocía como HT o alto rendimiento, seguido por Wi-Fi 5 (802.11ac) que se conocía como HVT, o muy alto rendimiento. Continuando con este patrón de nombres, Wi-Fi 6 (802.11ax) se designa HE por alta eficiencia.
En la tercera parte de esta serie, hicimos una revisión de OFDMA, MU-MIMO y BSS Coloring. En esta ocasión, exploraremos el Target Wake Time (TWT), 1024-QAM y Long OFDM Signal.
Target Wake Time (TWT)
Target Wake Time (TWT) es otro mecanismo que se introdujo en el estándar Wi-Fi 6 (802.11ax). Esencialmente, TWT les permite a los dispositivos negociar de modo determinista cuándo y con qué frecuencia cambian a un modo activo para enviar o recibir datos. TWT aumenta el tiempo de inactividad de los dispositivos y por lo tanto mejora considerablemente la duración de la batería una característica que es muy importante para los dispositivos IoT. Además de ahorrar energía de los dispositivos cliente, TWT permite que los puntos de acceso inalámbricos y los dispositivos negocien y encuentren horas específicas para acceder al medio. Esto ayuda a optimizar la eficiencia espectral al reducir la contención y evitar que los usuarios se superpongan.
1024-QAM y la necesidad de velocidad
Aunque fortalecer la eficiencia espectral es una de las funcionalidades determinantes de Wi-Fi 6 (802.11ax), el aumento adicional de la velocidad facilitada por 1024-QAM es evidentemente un buen extra. La modulación de amplitud de la cuadratura, o (QAM por sus siglas en inglés), utiliza la fase y la amplitud de una señal RF para representar los bits de datos. Como se mencionó anteriormente, Wi-Fi 6 (802.11ax) introduce 1024-QAM, junto con nuevos esquemas de modulación y de codificación (MCS por sus siglas en inglés). Estos definen velocidades de datos más altas que mejoran el rendimiento y permiten una capacidad 25% más alta con 10 bits por símbolo versus los 8 bits de 256-QAM, éste último es soportado por Wi-Fi 5 (802.11ac). En otras palabras, más bits es igual a más datos, lo que hace la entrega (carga) de datos más eficiente.
Wi-Fi 6 (802.11ax) también introduce dos nuevos esquemas de codificación de modulación: MCS 10 y MCS 11. Ambos probablemente serán opcionales. Cabe mencionar que 1024-QAM sólo puede usarse con 242 unidades de recursos de subportadores (RUs) o más. Esto significa que por lo menos se necesitará un canal completo de 20 MHz para 1024-QAM.
Long Signal OFDM y APs exteriores
Cuando los dispositivos inalámbricos para interiores transmiten una señal, la señal RF llega al receptor destino directamente o a través de reflejos en paredes, techos y otros obstáculos. Esto se conoce como trayectoria múltiple o mejor conocido como multipath. OFDM se diseñó originalmente pensando en Wi-Fi para interiores, con múltiples trayectorias donde se espera que las señales RF se reflejen para llegar al receptor muy rápidamente. OFDM estaba compuesto de intervalos de protección, seguidos por una porción de datos, después otro intervalo de protección y otra porción de datos, etcétera. El intervalo de protección era de 0.4 o 0.8 microsegundos –con la porción de datos OFDM útil configurada a 3.2 microsegundos.
En Wi-Fi para exteriores el intervalo de protección necesita aumentarse para compensar los reflejos extendidos o distantes. De este modo Wi-Fi introduce Long Signal OFDM el cual permite un intervalo de protección de hasta 3.2 microsegundos con el cual el paquete de datos aumenta 4 veces, o hasta 12.8 microsegundos. Esto ofrece una tolerancia mayor al tema de multipath, reduciendo la sobrecarga y mejorando el rendimiento, lo que hace al Wi-Fi para exteriores más confiable.
Más GHz para IoT
Como lo discutimos en la primera parte de esta serie, Wi-Fi 6 (802.11ax) soportará 2.4 GHz (para IoT) y 5 GHz en lugar de Wi-Fi 5 (802.11ac) que únicamente superaba al segundo. Además la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC) está lista para abrir el espectro de 6 GHz para Wi-Fi 6 en 2019, creando así más de un GHz para un nuevo espectro no concesionado. Este es un desarrollo importante, ya que la cantidad de espectro Wi-Fi en Estados Unidos esencialmente ha permanecido sin cambio durante más de una década. Desde nuestra perspectiva la combinación de Wi-Fi 6 (802.11ax) y el espectro de 6 GHz recién abierto, tiene el potencial de crear la tormenta perfecta de disrupción para la industria inalámbrica.