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¿Por qué se utilizan los canales WiFi 1, 6 y 11 en 2.4GHz?

Las interferencias con otros dispositivos suelen ser fuente frecuente de problemas con la señal WiFi

Seguramente hayas escuchado o leído en más de una ocasión que la mejor configuración de canales WiFi en 2.4GHz son el 1, el 6 y el 11 porque son canales que no se solapan, pero… ¿Realmente es así? ¿Va a mejorar tu red si utilizas estos canales?

En este artículo trataremos el motivo por el que se recomienda esta configuración en redes 2.4GHz y por qué en ocasiones no funciona.

Interferencias en redes WiFi

Los problemas que afectan a la calidad de la señal WiFi se deben en gran parte a que el espectro radioeléctrico de 2.4GHz es de transmisión libre. Esto significa que no se requiere autorización para poder emitir en ella, a diferencia de las de telefonía móvil, por las cuales hay que pagar licencias millonarias.

Debido a esta razón, muchos dispositivos lo utilizan, generando cada vez más interferencias wireless los unos con los otros.

Salvo que haya una gran cantidad de dispositivos conectados a la red -depende del router o punto de acceso, pero por lo general ronda un máximo de 50 aparatos-, existen dos causas principales por las cuales se producen estas interferencias:

  1. Solapamiento de canal: estar en el mismo canal o en canales adyacentes a otras redes WiFi.
  2. Dispositivos no pertenecientes al estándar WiFi que también emiten en 2.4GHz, como microondas, teléfonos inalámbricos, dispositivos bluetooth, Zigbee, etc.

Aunque por desgracia estas causas se producen prácticamente en todo momento, hay un factor determinante a la hora de verse afectado por estas interferencias: la intensidad de señal. Para profundizar más, veamos cómo funcionan las redes WiFi en 2.4GHz.

Cómo funciona la banda 2.4GHz del WiFi

En el caso idealizado representaremos un canal como un cono. Pondremos once de estos, uno a continuación de otro, partiendo de la idea de que la base del cono tiene una anchura de 20MHz, mientras que el ancho de la parte superior es de 5MHz. Cada canal empieza 5MHz después del comienzo del anterior, tal y como se representa en la siguiente imagen.

Representación simplificada de canales WiFi en el espectro 2.4GHz

Como se ha mencionado previamente, debido al estándar WiFi, la separación entre canales es de 5 MHz. Esto provoca que cuando se sitúa la banda en un canal concreto, por ejemplo, el 6, hay 15MHz que solapan los canales adyacentes (parte del 4, 5, 7 y 8).

Anchos de canal

Anotación: Según el estándar WiFi 802.11b/g/n, en las redes WiFi de 2.4GHz se pueden configurar anchos de canal de 20MHz o 40MHz. Por simplicidad, se han representado los canales en 20MHz, pero ocurre la misma situación con canales en 40MHz, ocupando en este caso el doble de ancho.

Este es el motivo por el cual se dice que los mejores canales son el 1, el 6 y el 11. Teniendo un ancho de banda de 20MHz, son canales que no se pisan entre sí en ningún momento. Esto debería de valer también para el 1, 5, 9; para el 2, 6, 10, o para el 3, 7, 11. Lamentablemente, es más complejo. La imagen anterior es una representación simplificada, una representación más adecuada sería la siguiente:

Representación del espectro 2.4GHz extraído del artículo de Wikipedia sobre la lista de canales WiFi.

Aquí se muestra que realmente el ancho de banda de un canal no es 20MHz, sino 22MHz, por lo que se produciría un pequeño solapamiento si los canales seleccionados fuesen, por ejemplo, el 1, 5 y 9.

Anotación: En la imagen también aparecen los canales 12, 13 y más alejado, el 14. Esto sucede porque el espectro de canales que abarca del 1 al 11 es válido en Norteamérica, pero en el resto del mundo también se habilitan los canales 12 y 13. Japón va más allá, y habilita el canal 14 para algunos casos, por eso es posible que no estén disponibles en la configuración de todos los dispositivos.

Solapamiento de canal (Channel overlapping)

Ahora que ya tenemos más claro cómo funciona la banda de 2.4GHz, vamos a ver qué es el channel overlapping y en qué situaciones se provoca.

Representación de redes WiFi de 20MHz superpuestas sobre el espectro 2.4GHz
Representación de redes WiFi de 20MHz superpuestas sobre el espectro 2.4GHz

Actualmente estamos rodeados de redes WiFi: el router de los vecinos, el local del bajo, el thetering del móvil… Esto provoca que haya poca disponibilidad para emitir WiFi limpiamente dentro del espectro WiFi 2.4GHz, por lo que es casi imposible evitar pisar otra red y no compartir el tiempo de transmisión/aire entre todos estos dispositivos.

También puede darse el caso de que existan bandas con un ancho de 40MHz.

Representación de redes WiFi de 20MHz y 40 MHz superpuestas sobre espectro 2.4GHz
Representación de redes WiFi de 20MHz y 40 MHz superpuestas sobre espectro 2.4GHz

El ancho de banda de 40MHz no es más que dos bandas de 20MHz emitiendo conjuntamente. En la imagen se puede ver como una está en el canal 5 y otra en el 9. El problema con estos anchos de banda es que ocupan prácticamente todo el espectro y no permiten tener más de dos redes (una de 20MHz y otra de 40MHz) sin solaparse.

Si a esto se le añade la saturación de redes, todavía es más complejo encontrar canales donde no se produzca solapamiento.

Dispositivos que no pertenecen al estándar WiFi que emiten en el mismo espectro radioeléctrico

Representación del ruido dentro del espectro RF de 2.4GHz superpuesto sobre los canales WiFi
Representación del ruido dentro del espectro RF de 2.4GHz superpuesto sobre los canales WiFi

Como ya se ha comentado, el rango de 2.4GHz (2400-2500 MHz) es una banda de frecuencia no licenciada. No es necesario obtener permisos ni pasar por rigurosos controles por parte de organismos como la Autoridad de Comunicaciones para poder emitir y recibir en esta franja. Esto provoca que cada vez sean más los dispositivos y tecnologías que hacen uso de esta banda para la transmisión inalámbrica de datos.

Las fuentes de interferencias más comunes son:

  • Hornos microondas.
  • Cámaras WiFi de videovigilancia.
  • Teléfonos y micrófonos inalámbricos.
  • Vigilabebés inalámbricos.
  • Dispositivos bluetooth.

Anotación: Si quieres saber más sobre el espectro radioeléctrico de 2.4GHz, echa un vistazo al artículo de Espectro RF en el que se visualizan las interferencias causadas por las cámaras vigilabebés, o a este otro artículo que utiliza el microondas como caso práctico.

Para detectar estas interferencias es necesario contar con un analizador de espectro, un hardware específico para captar este tipo de señales.

Cómo afecta la intensidad de señal

La intensidad de la señal se mide de manera muy común mediante dbm, una medida expresada en números negativos que van desde -100dbm (señal más débil) hasta 0 (señal más fuerte).

Cuando se produce solapamiento o interferencia entre canales, siempre que nuestra red tenga unos 20dbm más que la siguiente, no debería afectarnos (al menos no demasiado).

Anotación: Si quieres aprender más, echa un vistazo a este artículo sobre cómo entender la intensidad de señal.

Diferencia de dbm entre redes WiFi
Diferencia de dbm entre redes WiFi.

En el ejemplo anterior vemos que la banda de 40MHz tiene una distancia de 35dbm con respecto a la siguiente. Con esta diferencia no se va a ver afectado el rendimiento de la banda de 40MHz, ya que tiene mucha más intensidad.

Conclusiones

Los canales 1, 6 y 11 son la secuencia de canales que mejor permite aprovechar el espectro 2.4GHz del WiFi, pues posibilitan la coexistencia de tres redes en el espectro sin que se solapen, siempre que no se produzca solapamiento con otras redes ya existentes u otras interferencias. Es imprescindible entender que el mejor canal para escoger siempre será el menos saturado.

Si aun así, debido a la saturación del espectro radioeléctrico no hay canales disponibles, hay que cerciorarse de que el ap o router emite con una intensidad de -20dbm respecto al resto de interferencias.

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