lunes, 26 de agosto de 2013

Saturación de redes WiFi




Actualmente existe un problema de saturación en redes inalámbricas en zonas de alta densidad, las redes WiFi son extremadamente lentas y se desconectan momentáneamente. A continuación una breve explicación del problema y posibles soluciones.

Problemas de transmisión

Las señales inalámbricas han ido evolucionando, la forma en que se transmiten los datos es estandarizada, y en un principio se manejaba un estándar 802.11b (B), luego se lanzó el 802.11g (G), y el estándar más nuevo es el 802.11n (N).

Las redes inalámbricas como todas las señales electromagnéticas se transmiten en un rango de frecuencia determinado.

Los estándares B y G, los más comunes por mucho actualmente, se transmiten en un rango de frecuencia de 2.4 GHz (de 2412 MHz a 2484).  Dentro de este rango de frecuencias existen 14 canales, y 3 de ellos están reservados en América del Norte. Dejando solamente 11 canales para operar en México.

Cada uno de estos canales trabaja en su propia frecuencia dentro del rango antes mencionado, de hecho, estos canales se superponen (ver sig. Gráfica obtenida de Wikipedia y AirPortal).



Las redes superpuestas son el equivalente de muchas personas hablando al mismo tiempo sobre la misma línea telefónica.

En realidad, para que no existiera interferencia entre ninguno de estos canales, solamente podría haber 3 redes en cada sitio (como se ve en el gráfico con los canales 1, 6 y 11). 

Esto por supuesto, difícilmente sucede. Ver: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_WLAN_channels

En zonas donde tenemos muchas oficinas o densamente pobladas, no solamente existen más de 3 redes simultáneamente, sino que puede haber muchas decenas de redes, provocando que se “encimen” las señales, haciendo la transmisión de datos prácticamente imposible. 

Esta situación se hace aun peor cuando en cada red existe un número mayor de dispositivos transmitiendo. Por ejemplo, en una zona residencial con 10 redes inalámbricas y 3 computadoras por red tendríamos 40 dispositivos transmitiendo (las 30 computadoras y los 10 reouters o acces points de las redes), la cosa empeora cuando tenemos en una zona muy densa de oficinas, donde podemos tener 50 redes con 20 computadoras cada una, haciendo un total de 1,050 dispositivos tratando de comunicarse en tan solo 10 canales. En estos casos la transmisión de datos se hace extremadamente lente y además intermitente (los dispositivos se desconectan momentáneamente).

A continuación se puede ver una gráfica con un ejemplo nada raro de superposición y saturación de redes:

Usted puede generar su propio gráfico utilizando la herramienta gratuita inSSIDer.





Posibles soluciones:
1.- Reducir el número de redes inalámbricas.  En el caso de saturación porque hay muchos vecinos y muchas redes inalámbricas, lo ideal es consolidar dichas redes.  Por ejemplo en los conjuntos residenciales, si la administración ofreciera una sola red de internet, el problema mejoraría considerablemente.  

De la misma forma, muchas empresas instalan muchas antenas de transmisión en un intento de mejorar la transmisión, solamente para hacerla peor.

Puede ayudar un poco configurar tantas redes inalámbricas como sea posible en los canales 1, 6 y 11, esto con el fin de que solo se superpongan con redes en el mismo canal, y no con los canales vecinos.

2.- Selección de canal. Algo que puede ayudar también marginalmente, a falta de poder coordinar el número de redes alrededor, es configurar su red en el canal 1 u 11, ya que estos solamente tienen interferencia hacia un lado del espectro, reduciendo un poco el problema (ejemplo, el canal 1 tiene interferencia con los canales 2, 3, 4 y 5 que están hacia arriba en el espectro, en contraste el canal 6 tiene interferencia con los canales 7, 8, 9, y 10 hacia arriba en el espectro y con los canales 5, 4, 3, y 2 hacia abajo en el espectro. (Ver gráfica obtenida de Drytek)

3.- Utilizar una red en la frecuencia de 5 GHz. Ya que la solución 1 es poco factible (por temas de coordinación y separación de redes y costos), hoy en día hay otra opción. Existe un nuevo estándar muy poco usado, el estándar N.

Dicho estándar transmite en 2 posibles frecuencias, 2.4 y 5 GHz.  La transmisión en 2.5 GHz sigue presentando el mismo problema que hemos mencionado, pero en los 5 GHz, ya que se utiliza aun muy poco, lo normal es no encontrar interferencia.  

Utilizar Access Points que trabajen en esta frecuencia ayuda muchísimo, por que adicionalmente son mucho más rápidos (hasta 6 veces más rápidos) y tienen un alcance mucho mayor (a veces el doble).

Este estándar en 5 GHz tiene más canales y no existe el mismo tipo de superposición.

La mayor desventaja en esta solución se presenta por el lado de los dispositivos, ya que siendo un estándar relativamente nuevo, hay pocos equipos de cómputo que tengan tarjetas de red WiFi que trabajen con el estándar N de 5 GHz.