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Selección de canal WiFi a 5Ghz

¿Cuál es el mejor canal para WiFi con 5Ghz?

Elegir el canal adecuado para ti no es tan sencillo como seleccionar la opción por defecto. La elección del canal adecuado para las redes de 5GHz requiere muchas consideraciones, y si estás listo para elegir el adecuado para ti, has llegado a la guía correcta.

En esta guía, repasaremos todo lo que necesitas saber para encontrar el mejor canal Wi-Fi para tu red de 5GHz.

¿Cuales son los canales disponibles para WiFi en la banda de 5Ghz?

De acuerdo al estándar 802.11 se definen 23 canales no superpuestos de 20Mhz de amplitud para la banda de WiFi a 5GHz. Estos canales se encuentran distribuidos dentro de cuatro primeros grupos de frecuencias de la banda UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) definidas por FCC ( Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos).

La primera banda, la UNII-1 está diseñada principalmente para uso doméstico, ya que en la Unii-2 yUNII-2 extendida , los Puntos de Acceso requieren de DFS y TPC (selección dinámica de frecuencia y control de potencia de transmisión), los cuales ajustarán automáticamente el canal y la potencia de salida de tu equipo para que no interfiera con las señales de radar de estaciones meteorológicas.

Los canales que no están sujetos a DFS funcionan sin tener que realizar ninguna comprobación de radar. Por lo tanto, no están sujetos a ninguna interrupción de los equipos de radar locales (o cualquier otra fuente de interferencia de RF que pueda causar una detección falsa-positiva).

Asiganción de Canales WiFi banda de 5Ghz en EEUU
Asiganción de Canales WiFi banda de 5Ghz en EEUU

Es importante considerar que los canales disponibles cambian según las regulaciones de cada país. Por ejemplo en EEUU los canales marcados en amarillo (120,124 y 128) están restringidos por la FCC porque pueden interferir con los radares meteorológicos Dopler (TDWR) e incluso se sugieren no utilizar los canales 116 y 132 para cumplir con los requisitos relacionados con equipos que operan dentro de un de radio de 35Km alrededor de las TDWR.

Para el caso de México la asignación de canales es muy similar, con algunas diferencias puntuales.

Canales WiFi en 5Ghz disponibles en México

En México el IFT regula la asignación del espectro radioeléctrico y define el cuadro nacional de atribución de frecuencias (CNAF) donde se estipulan los usos para las frecuencias de 8.3 kHz hasta los 275 GHz. Además de las frecuencias el CNAF también estipula restricciones de potencia de transmisión las cuales están resumidas para la banda de 5Ghz en el inventario de frecuencias de uso libre del IFT.

Tabla de ssiganción de Canales WiFi parra banda de 5Ghz en México
Asiganción de Canales WiFi parra banda de 5Ghz en México

En el CNAF podemos ver que las asignaciones  relacionadas con la banda de 5Ghz son:

  • MX159 (902 – 928 MHz , 2400 – 2483.5 MHz , 5.15 – 5.25 GHz, 5.25 – 5.35 GHz, 5.725 – 5.85 GHz) equivalentes a los canales 36,40,44,48, 52,56,60,64, 149,153,157,161,165
  • MX227 (5.47 – 5.6 GHz y 5.65 – 5.725 GHz) equivalente a los canales 100,104,108,112 y 136,140,y 144. Cabe señalar que estos canales requieren Selección Dinámica de Frecuencias (DFS)  y Control de Potencia de Transmisión (TPC)
  • MX228 (5.6 – 5.65 GHz) equivalente a los canales 120,124,128 y 132 se clasifica como espectro protegido.

Cabe señalar que los canales 120,124 y 128 no están permitidos para su uso en México, pero a diferencia de EEUU los canales 52,56,60 y 64 definidos en la MX159 no requieren DFS y TPC.

¿Cuáles canales son mejores en la banda de 5Ghz?

Ya sea para México o EEUU se recomienda utilizar los canales que no requieren DFS ni TPC. Estos son los UNII-1 (36,40,44,48) y los UNII-3 (149,153,157 y 161) el canal 165 se excluye de la lista porque solo te permite utilizar canales de 20Mhz de amplitud.  Estos dos rangos de canales tienen poca interferencia y te permiten tener un plan de 8 canales.

Para cada caso particular es necesario analizar la interferencia y saturación de los canales en la zona donde se instalarán los APs. Para hacerlo puedes utilizar una aplicación como WiFi Analyzer para Windows. Esta aplicación te mostrará los canales saturados, las redes WiFi disponibles y su nivel de potencia para las bandas de 2.5Ghz y 5Ghz. 

¿Cuales son los canales No DFS en México?

En México se definen los mismos canales no-DFS que en EEUU; 36, 40, 44, 48, 149, 153, 157, 161, y 165 más los canales del grupo UNII-2; 52, 56, 60 y 64 definidos en por el IFT en la MX159 los cuales no requieren DFS ni TPC, puedes validar este punto en el inventario de bandas de frecuencia de uso libre del IFT.

¿Qué hacer si necesito más de 8 canales en 5Ghz?

Si tu red es muy grande o necesitas más canales para evitar saturación. Tendrás que utilizar los canales con DFS que presentan algunas desventajas analizaremos.

¿Qué es DFS (Dynamic Frequency Selection)?

La selección dinámica de frecuencias (DFS) es un mecanismo que permite a los dispositivos WiFi compartir las bandas de frecuencia de 5 GHz sin interferir con los sistemas de radar.

Los sistemas de radar se utilizan para detectar la presencia, la dirección o el alcance de aviones, barcos u otros objetos, normalmente en movimiento. Esto se consigue enviando pulsos de campos electromagnéticos (CEM) de alta frecuencia.

Debido a la coexistencia de redes de radar y WiFi en la misma banda de frecuencias, el estándar WiFi (IEEE 802.11) se diseñó para incorporar un mecanismo para mitigar las interferencias de las WLAN con los radares de 5GHz. Este mecanismo se conoce como Selección Dinámica de Frecuencias (DFS).

Cuando el dispositivo tenga activada la DFS, vigilará la frecuencia que esté utilizando para detectar señales de radar. Si su dispositivo detecta señales de radar en el canal actual, abandonará ese canal y cambiará a un canal alternativo automáticamente. Además, el canal en el que se detecten radares no se utilizará durante un tiempo.

Cuáles son las ventajas de usar canales DFS

La compatibilidad con DFS casi triplica los canales disponibles en la banda de 5 GHz. Esto permite una mayor densidad de puntos de acceso, más dispositivos Wi-Fi y una mayor velocidad de transferencia de datos.

La ventaja más importante es que DFS le permite utilizar una gama más amplia de frecuencias para su red inalámbrica, lo que significa que puede tener más puntos de acceso (AP) en su red. Esto puede dar lugar a una mejor cobertura y a una mayor densidad de puntos de acceso por metro cuadrado, así como a velocidades de transferencia de datos más rápidas porque hay menos problemas de interferencia debido a que varios puntos de acceso utilizan el mismo canal.

¿Cómo afecta la red el DFS?

Si estas utilizando un dispositivo de 5GHz y experimentas una desconexión, puede deberse a la Selección Dinámica de Frecuencia (DFS). La DFS es el proceso de cambio automático de frecuencias de funcionamiento cuando se detectan señales de radar. Esto significa que si el dispositivo ya está operando en un canal DFS y se detectan señales de radar se migrará a otro canal, esta migración puede ser percibida por el usuario cuando utiliza ciertas aplicaciones sensibles al retardo.

Aunque la idea de detectar las señales de radar para proteger las redes Wi-Fi es estupenda, tiene un escollo importante: los falsos positivos.

Detectar la firma de una señal de radar es complicado debido a la variedad de firmas de radar que pueden detectarse. junto con la naturaleza de corta duración de las señales de radar, los falsos positivos pueden ser bastante frecuentes en algunas redes inalámbricas (WLAN).

Si utiliza una aplicación sensible a la latencia, es mucho más probable que note un impacto cuando su cliente salte a un nuevo canal ya que no es raro que la transición dure varios segundos.

Por ejemplo, si estás transmitiendo un archivo de vídeo, es probable que el vídeo se detenga mientras se produce la transición. Sin embargo, si sólo estás navegando por la web o enviando un correo electrónico, es muy poco probable que notes que ocurre algo fuera de lo normal con tu cliente.

Si estás utilizando una aplicación en tiempo real, como la voz o el vídeo en tiempo real, esto afectará sin duda a tu experiencia. El tiempo de transición variará en función de las operaciones que deban realizar tanto el cliente como los AP (por ejemplo, sondeo de canales, intercambios 802.1X, intercambios DHCP, etc.). Sin embargo, en términos generales, estas transiciones pueden tardar varios segundos, lo que es lo suficientemente largo como para tener un impacto en las aplicaciones en tiempo real, como los sistemas de voz y videoconferencia.

¿Qué tan frecuentes son los eventos DFS reales por radar?

Los eventos reales por radar en México no son tan comunes debido a la baja densidad de radares de clima, a su ubicación respecto a las grandes ciudades y a que es más  frecuente utilizar canales no DFS. 

En México la red de CONAGUA tiene 13 radares meteorológicos, mientras que EEUU tiene 155 radares meteorológicos esto es  el doble de densidad por kilómetro cuadrado. Debido a lo anterior en México hay una menor incidencia de eventos relacionados con detección de radar y DFS. Aunado a una orografía más intrincada que disminuye la cobertura de los radares hacia las ciudades. Un radar de clima tiene una potencia de transmisión de 4.8KW con un alcance de 250Km la cual se ve atenuada por los cerros y montañas.

Radares Meteorológicos en Mexico. Fuente: CONAGUA

Como minimizar el impacto de DFS

Cuando se opera en los canales DFS 52,56,60,64,100,104,108,112,132,136,140  los dispositivos de 5GHZ deberían detectar las señales de radar durante aproximadamente 1 minuto. Es decir basta una señal reconocida como radar que dure un minuto para que se reconozca como tal y se proceda al cambio de canal.  Este tiempo aplica tanto para señales reales de radar como para falsos positivos en los que el AP confunde un pico de señal con la señal de un radar.

  1. Para mitigar el efecto del DFS puedes elegir un canal fijo no DFS si está disponible
  2. Utiliza un ancho de canal de 20 MHz, lo que también permite una mejor reutilización de los canales no DFS.
  3. Utiliza equipos con funcionalidades avanzadas para detección de interferencias como CleanAir de Cisco.
Tabla de ssiganción de Canales WiFi parra banda de 5Ghz en México
Asiganción de Canales WiFi parra banda de 5Ghz en México

Falsos Positivos con DFS

Los falsos positivos son bastante comunes en algunos sistemas WiFi. Esto se debe a que la detección de la firma de una señal de radar es una tarea bastante complicada.

Un falso positivo significa que un punto de acceso es engañado para que piense que hay una señal de radar por una señal de RF que no es de radar. Esto provoca un cambio de canal, cuando no es necesario. Obviamente, esto provoca una interrupción innecesaria de la WLAN, que tiene un impacto variable en los clientes, dependiendo de las aplicaciones en uso.

Las teorías sobre la causa exacta de los falsos positivos parecen ser numerosas, dependiendo de con quién se hable. He oído citar tres posibles causas:

  1. Condiciones transitorias debidas a altas densidades de clientes
    1. Malos controladores de clientes que causan picos de RF a corto plazo
    1. Interferencias de co-canales de APs distantes en el mismo canal

Como distinguir los falsos positivos de los eventos reales

Cuando se utiliza un sistema DFS, es importante poder distinguir entre los eventos de radar auténticos y los falsos positivos.

Los eventos DFS causados por sistemas de radar genuinos tienden a limitarse a un subconjunto específico de canales en la banda de 5GHz. Por ejemplo, puedes comprobar los registros de tu sistema y encontrar que en un edificio concreto, sólo los canales 116 y 120 (por ejemplo) están informando de eventos DFS (es decir, impactos de radar). Además, estos tienden a tener un ritmo constante a lo largo del día.

Por el contrario, los falsos positivos tienden a repartirse por una parte muy amplia de la banda de 5GHz y su frecuencia ocurre a lo largo del día. Es común que los falsos positivos se observen más durante el horario de oficina a horas pico cuando la actividad de la red inalámbrica se incrementa.

Adicionalmente, si diriges un hospital u otra instalación de misión crítica y tienes un helipuerto, puede que quieras excluir los canales “DFS” de tu red WiFi.

Esto se debe a que muchos helicópteros tienen sistemas de radar que pueden activar eventos DFS en las redes inalámbricas, lo que provocaría cambios de canal. Los hospitales y otros lugares de misión crítica que puedan tener un helipuerto deberían considerar la exclusión de los canales DFS.

Como evitar los falsos positivos

Intentar mitigar los falsos positivos es un poco más complicado. Las opciones incluyen:

  1. Procura utilizar los canales NO-DFS, hay nueve disponibles (36-48,149-165 algunos eliminan el 165 porque solo permite 20Mhz de aplitud) y evite no utilizar los canales DFS en absoluto. Esta opción depende en gran medida de los requisitos de capacidad de la WLAN.
  2. Actualice a la  versión más reciente del AP que sea menos susceptible a los falsos positivos de DFS.
  3. Identifique cualquier fuente local de interferencia que pueda crear falsos positivos. Incluyendo APs de su red que estén configurados para utilizar la máxima potencia.
  4. Algunos modelos como los Puntos de Acceso de Cisco de las series 1700, 2700, 3700, 1570, 2800, 3800, 4800 y 1560 pueden soportar el filtrado de señales DFS adicional para evitar eventos falsos mediante la funcionalidad de CleanAir.
Enrique Kullick