CAMBIO DE CANALES.

Con la enorme proliferación de dispositivos WiFi, como routers ADSL, portátiles y smartphones, hay lugares donde el espectro radioeléctrico empieza a estar realmente saturado, lo que perjudica seriamente al rendimiento de las conexiones inalambricas. La convivencia de varias tecnologias (b, g y n) en las mismas frecuencias obliga a los dispositivos a adaptar su velocidad para asegurar la comunicación. Aquí te contamos como evitar las frecuencias mas saturadas en tu vecindario y elegir así los canales WiFi que permitirán maximizar la velocidad.

A la hora de configurar una red Wi-Fi casera para utilizarla con nuestros ordenadores portátiles o sobremesa y demás dispositivos hay que tener en cuenta aspectos muy importantes, a menudo ocultos para la mayoría, que provocan que nuestra experiencia de uso no sea la que en un principio esperábamos.

Ademas, con la proliferación de este tipo de redes inalámbricas con todas las operadoras ofertando el paquete “conexión + router Wi-Fi”, hay sitios donde realmente el espectro esta bastante saturado y el rendimiento baja todavía mas, por lo que se hace necesario saber como elegir las frecuencias ideales para configurar el router en nuestra casa. Para ello, realizaremos una pequeña guía del programa inSSIDer, que nos ayudara en esta tarea.

Pero antes, pongámonos un poco en situación y analicemos un poco como funciona realmente la Wi-Fi, estándar 802.11 de la IEEE.

La velocidad real en Wi-Fi no es ni por asomo la teorica

Pese a que cada vez hay mas routers compatibles con la ultima versión de Wi-Fi (802.11n aprobada hace unos meses), la mayoría de los portátiles y routers de unos años hacia acá emplean la versión de 2007 802.11g, que ofrece hasta 54 Mbps de velocidad teórica.

Y recalco lo de teórica porque el propio protocolo consume con sus mensajes de control tiempo de transmisión, con lo que la tasa de datos útil baja, fenómeno que se maximiza si hay varias redes vecinas trabajando en las mismas frecuencias (o canal).

Perdidas por el propio funcionamiento del protocolo…

Empezando por los mensajes, y como Wi-Fi esta basado en gran parte de su especificación en el estandar Ethernet cableado (IEEE 802.3), hereda el mecanismo de protección ante colisiones CDMA/CD para evitar que dos equipos envíen su mensaje simultaneamente, choquen entre si en el cable y el resultado sea inteligible, con la consecuente perdida de rendimiento ya que sera necesaria una retransmisión. A esto le añadimos que el medio por el que la Wi-Fi opera (aire) es mucho mas caótico que el cable ya que, ademas de tener que guardarse ante las propias interferencias en la red, hay que tener en cuenta las redes vecinas y otros factores externos.

Para reservar el medio y que únicamente un dispositivo radie su información se hace uso de las tramas RTS/CTS, Ready to Send (Listo para Enviar) y Clear to Send (Vía libre para enviar). El primero es la solicitud que hace el interesado en transmitir hacia la red, y el segundo es el que envía el punto de acceso para decirle que el medio esta disponible y para informar al resto de ordenadores de la red que durante un tiempo ellos no van a poder emitir. Como podréis suponer esto no es inmediato, y conjuntamente con otros mensajes de control, la velocidad real máxima de la Wi-Fi baja aproximadamente un 50% respecto a la teórica, quedándose en 27,3 Mbps en 802.11g (54 Mbps teoricos) y a 5,6 Mbps con 802.11b (11 Mbps teoricos).

… que se agrava si hay redes WiFi antiguas cerca

Pero la cosa se complica cuando en nuestra vecindad hay una red 802.11b y nosotros estamos usando en las mismas frecuencias nuestra Wi-Fi 802.11g, ya que en el mismo medio interfieren dos tecnologías totalmente distintas. Vamos a intentar explicarlo de forma fácil sin demasiada palabrería técnica.

Las dos versiones del estándar emplean diferentes técnicas de modulación de las señales. Mientras el mas nuevo 802.11g emplea OFDM, 802.11b usa DSSS, por lo tanto, hay un grave problema de entendimiento entre ambos para determinar que el medio esta libre y se puede transmitir.

Para entenderlo mejor, cojamos el supuesto de que estamos en una conversación con alguien británico, y sabe algo de español. Nosotros solo sabemos hablar en español. Si el (es la estación 802.11g) empieza a hablar ingles con nosotros (somos la estación 802.11b) a su ritmo nativo, lo que va a ocurrir es que no nos enteraremos absolutamente de nada. Por lo tanto, lo que puede hacer es hablarnos en castellano, pero como su nivel no es tan alto, lo hará mas despacio y en todo caso la comunicación sera viable.

Este símil es totalmente valido para comprender lo que sucede en estas situaciones entre dos redes Wi-Fi de tecnología distinta que coexisten. 802.11g es retrocompatible, por lo que se puede comunicar empleando la modulación DSSS con los dispositivos del antiguo estándar, a una velocidad mucho mas lenta de a la que podría idealmente.

A este mecanismo se le llama Protección, y emplea mensajes CTS-to-self (CTS a uno mismo), que se añaden a las RTS/CTS explicadas anteriormente. Este CTS-to-self no es mas que un paquete CTS normal emitido en modulación DSSS (mas lentamente por tanto) por el que pretende transmitir datos, para que de este modo las estaciones antiguas puedan comprender que el medio pasa a estar no disponible para ellas.

Este proceso añade un plus de retardo en el sistema, y hace caer todavía mas el rendimiento real de nuestra red 802.11g, que de sus flamantes 54 Mbps teóricos y validos para casi cualquier cosa, nos quedamos en unos escasos 13 Mbps que ya sufren para hacer streaming de vídeo de alta definición.

Se puede crear un cuello de botella con la conexión a Internet

Con esta explicación ahora podemos entender las quejas de clientes que contratan a su operadora velocidades por encima de la decena de Megabits por segundo y la utilizan via Wi-Fi, que ven como la velocidad que obtienen descargando no es la prometida, pero el fallo puede no estar en la operadora, sino en su propia casa, ya que es el enlace inalámbrico el que hace de embudo al no poder rendir mas de 27,3 Mbps en el mejor caso, y 13 Mbps en un caso urbano habitual con una densidad de redes Wi-Fi ya importante. Y esto es independiente de la potencia de la señal que recibamos (el nivel de cobertura que indica el sistema operativo). De hecho, si la señal se debilita, podemos perder mas rendimiento.

Bueno, y ahora, ¿como podemos aumentar el rendimiento de nuestra Wi-Fi? seleccionando el canal con menos perturbaciones por efecto de otras redes vecinas o por otras razones (p.ej. telefonos inalambricos) para emitir con el.

Entendiendo el reparto de canales de la Wi-Fi

Para ello debemos conocer como se reparte la banda libre de frecuencias situada alrededor de los 2,4 GHz que emplean este tipo de redes en Europa. Con 802.11g, una antena emplea un ancho de banda de 22 MHz para transmitir sus datos, mientras que los trece canales en los que se divide la banda otorgada para Wi-Fi para Europa, se separan 5 MHz entre ellos. Empezamos mal. En efecto, cuando usamos un canal para emitir estamos rellenando con nuestros datos los adyacentes.

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De hecho, cuando se planifica una red inalambrica a lo grande (un campus, una ciudad…), se suelen emplear canales que no se solapan entre si, como por ejemplo la tripleta conformada por el canal 1, 7 y 13, tal y como podemos ver en la gráfica de a continuación. Otra opción es usar los canales 1, 6 y 11.

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Pero cuando hablamos de los routers que las operadoras nos regalan (o que compramos por nuestra cuenta), vienen con un canal predefinido para nuestra Wi-Fi, que puede ser configurado entrando en el panel del router, pero que la gente en general no suele cambiar.

Por poner ejemplos, los routers de Vodafone suelen llegar preconfigurados con el canal 1, muchos otros como el Comtrend 536+ que muchos clientes de Telefónica tienen llega con el canal 6 por defecto. El resto, optan por el canal 11. Estos tres suelen ser los mas saturados de todos, y son los elegidos porque entre ellos no se interfieren, asi que estas redes solo “molestan” a las de su mismo canal y a los adyacentes que no se suelen usar por defecto. Por ejemplo, si usamos el 6, afecta al 4, 5, 7 y 8.

Otros optan por añadirles una función para que sea el router que de forma automática decida cual es el canal a usar. Estos suelen elegir el canal mas vacío que encuentran, no el que menos interferencias tiene, y esta bastante desaconsejado.

Como usar inSSIDer para elegir el mejor canal

Con todo, ya tenemos justificado el uso de un programa como inSSIDer que al principio comentamos, y que nos ayuda a elegir cual es el mejor canal para configurar nuestro router.

La utilidad es gratuita, de código abierto, y solo tiene versión para Windows. La descarga es ligera, y se instala sin ningún problema. El único pero es que esta medio en español, medio en ingles, pero se entiende perfectamente. Para que el análisis comience, solo hay que seleccionar la tarjeta de red inalámbrica y darle a Iniciar Escaneo.

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En seguida veremos la pantalla dividida en tres zonas. En la parte superior el programa lista las redes que hay en nuestro entorno con la información del numero de canal que usan, así como la potencia de señal que recibimos de dicha red, la protección que usa y la velocidad a la que trabajan. En la parte de abajo a la izquierda, se ve un histórico de la potencia de la señal recibida en cada red, y en la parte derecha el estado actual de las redes, observando que espectro utilizan, y como se solapan entre si. Nosotros nos fijaremos en la red nombrada como Bandaancha.

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Para lo que nos interesa, que es elegir el canal mas libre de todos, podemos observar que actualmente tenemos nuestra red situada en el canal 1, y otras muchas redes colocadas por el resto de frecuencias. Es interesante destacar que en las capturas nuestra red no se solapa con las otras mas cercanas (con niveles de potencia mayores), aunque en principio no nos importa mucho, ya que la reserva del medio para emitir se hace de igual forma para notificar a los demás puntos de acceso, estén lejanos o cercanos. También es relevante ver que el canal 14 esta vacío, esto es debido a que su uso en Europa es ilegal.

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De hecho, podríamos considerar que seria mejor situar nuestra red conjuntamente con otras que recibamos con potencia, ya que la posibilidad de perder visión respecto a las débiles es menor, y se minimizaría el riesgo de colisión por estación escondida.

Otro factor importante seria el trafico que generan estas redes, que por desgracia no podemos analizar con este programa. No es lo mismo compartir canal con dos redes que generan mucho trafico y que ocupan el medio con mucha frecuencia, que con cinco que apenas se usan, pues la mayoría del tiempo tendremos vía libre para emitir. Para conocer estos datos tendríamos que utilizar un analizador de protocolos (sniffer), que estuviera capturando paquetes durante un buen rato con la tarjeta Wi-Fi y saber interpretar los resultados, viendo que red genera mas mensajes con datos, no de control.

Como esto ultimo se escapa un poco a los propósitos de este articulo, nos centraremos en cambiar el canal de nuestra red inalambrica a aquella que presente menos redes vecinas interfiriendo, tomando el supuesto que todas emiten una densidad de datos igual.

En nuestro caso, podemos observar los siguientes resultados:

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Podríamos suponer que el mejor candidato es el canal numero 4, pero hay que tener en cuenta algo: si situamos la red ahi, nuestros datos se solaparían con las que están ocupando los canales 2, 3, 5 y 6; es decir, las que están centradas en los canales del 1 al 8. En total, 12 redes.

Podemos seguir el mismo razonamiento con el resto de frecuencias y con la ayuda del gráfico anterior de reparto de canales, para elaborar esta tabla:

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Con lo que en principio, en nuestro caso seria mejor configurar la red en el canal 1. Por lo tanto en nuestra prueba no hace falta cambiar, daba la casualidad de que ya estaba en el canal adecuado, pero si hemos de hacerlo iremos al panel del router siguiendo las instrucciones del manual y realizaremos el cambio al que nos toque en nuestro caso.

Unas ultimas recomendaciones: realizad los test en el lugar mas habitual desde donde naveguéis con la Wi-Fi, así los resultados serán mas reales y, sobre todo, huid como si de vuestra peor pesadilla se tratara de las redes que marque el programa como que funcionan a 11 Mbps (en nuestro caso no ha salido ninguna). Con toda seguridad es una red 802.11b. Del resto de las marcadas a 54 Mbps (802.11g), no podemos saber si del router cuelga un ordenador viejo con una tarjeta antigua y ralentiza a las redes que comparten frecuencias. 

 

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