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WiFi que rinde: canales, tasas y airtime

La señal llena, y aún así todo carga lento. El WiFi es un medio compartido: solo habla uno a la vez. Entender canales, tasas reales y airtime es la diferencia entre un WiFi que rinde y uno que frustra.

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Hace un tiempo nos llamaron por "el WiFi lento de la sala de reuniones". El teléfono marcaba señal llena al lado del AP y aun así la videollamada se congelaba cada dos minutos. El culpable apareció al fondo del pasillo: una cámara IP antigua, colgada del mismo AP, negociando 6 Mbps desde la bodega. El problema nunca fue la señal: era el micrófono. En WiFi, como en el karaoke, canta uno a la vez — y esa cámara no soltaba el micrófono nunca.

Un solo micrófono: el WiFi es medio compartido

Un cable UTP moderno es full-duplex: cada equipo tiene su par de cobre dedicado y puede hablar y escuchar al mismo tiempo. La radio no. En un canal WiFi transmite uno a la vez: el AP y todos sus clientes comparten el mismo aire, en half-duplex. El protocolo que ordena la fila se llama CSMA/CA y funciona como una conversación educada: escucho antes de hablar, espero un turno aleatorio, transmito y cruzo los dedos esperando el ACK. Si dos hablan a la vez, la trama se pierde y ambos reintentan — más lento.

De ese único hecho deriva todo lo demás: los canales definen cuántas salas de karaoke hay, el ancho de canal es el tamaño de cada sala, el MCS es la velocidad a la que canta cada uno, y el airtime es cuánto rato acapara el micrófono cada cliente. Cuando entiendes eso, dejas de perseguir barritas de señal y empiezas a diseñar celdas.

Canales: el mapa de 2,4, 5 y 6 GHz

La banda de 2,4 GHz es un barrio antiguo con calles angostas. Hay 13 canales numerados (en Chile y buena parte del mundo), con centros cada 5 MHz desde 2412 hasta 2472 MHz. El detalle cruel: cada canal ocupa 20 MHz de ancho, así que los canales vecinos se pisan entre sí. Con 25 MHz de separación entre centros, solo hay una combinación que convive limpia: 1, 6 y 11.

Canales de 2,4 GHz: campanas de 20 MHz que se solapan; solo 1, 6 y 11 no se pisan Banda 2,4 GHz — canales de 20 MHz, centros cada 5 MHz solo 1, 6 y 11 conviven sin pisarse 1 6 11 2 3 4 5 7 8 9 10 12 13 2412 2437 2462 MHz 25 MHz de separación
Cada canal de 2,4 GHz ocupa 20 MHz; los centros están a solo 5 MHz. Únicamente 1, 6 y 11 no se solapan.

En el papel también funcionaría 1/5/9/13 (justo 20 MHz de separación), pero solo si todo el vecindario se pone de acuerdo — y basta un router en canal 6 para arruinar la fiesta. Súmale que en 2,4 GHz también viven microondas, Bluetooth y timbres inalámbricos, y entiendes por qué es la banda de los problemas heredados.

La banda de 5 GHz es otro mundo: alrededor de 25 canales de 20 MHz (según la regulación local) y sin hornos microondas metidos en la conversación. El peaje son los canales DFS (del 52 al 144): ahí el WiFi es huésped del radar meteorológico y militar. Y 6 GHz (WiFi 6E) es la pradera nueva: hasta 1200 MHz de espectro — 59 canales de 20 MHz, 14 de 80 o 7 de 160 — y Chile fue de los primeros países en liberar la banda completa. Antes de fijar canales a mano, mira el mapa completo en la calculadora de canales WiFi.

En un canal DFS el AP debe escuchar cerca de un minuto antes de transmitir, y si detecta radar tiene que abandonar el canal de inmediato (y tus clientes se reasocian donde puedan). No dejes un servicio crítico en canal DFS sin un plan B configurado.

Ancho de canal: más pista, más roce

Duplicar el ancho de canal casi duplica la tasa: pasar de 20 a 40 MHz multiplica las subportadoras de datos por 2,08, y de 40 a 80 MHz por 2,17 (se aprovechan mejor las bandas de guarda). Suena a mejora gratis, pero el canal ancho ocupa el espectro del vecino: un canal de 40 MHz en 2,4 GHz pisa dos de los tres canales limpios él solo, y en 5 GHz cuatro AP en 80 MHz pueden agotar los canales no-DFS de la zona.

La regla práctica: en despliegues densos (oficinas, edificios, aulas) usa 20 o 40 MHz en 5 GHz y deja los 80 MHz para donde el espectro sobra: una casa aislada, o 6 GHz. Un canal angosto y limpio rinde más que uno ancho y disputado — la interferencia co-canal no aparece en las barritas de señal, pero se come tu airtime en reintentos.

MCS: la señal decide cuánto corres

Dentro del canal, la velocidad la fija la modulación. Es como dictar un número de teléfono: si la línea está impecable, lo dices rápido y de corrido; si hay ruido, terminas deletreando dígito por dígito. El índice MCS es exactamente esa escala: con señal pobre el cliente baja a BPSK (1 bit por símbolo, lento pero robusto); con señal excelente sube a 256-QAM (8 bits por símbolo) o, en WiFi 6, a 1024-QAM.

Ojo con el número que muestra el driver: esa es la tasa PHY, la velocidad instantánea mientras se transmite. Entre preámbulos, ACKs, contención y espacios entre tramas, el throughput real de una celda sana ronda el 65 % de la PHY. Un cliente a MCS9 en 80 MHz con 1 stream marca 433 Mbps, pero en un iperf verás cerca de 280. No está fallando nada: así funciona el MAC de 802.11.

MCSModulaciónPHY 80 MHz, 1 stream≈ Real (×0,65)Dónde se logra
MCS0BPSK 1/232,5 Mbps≈ 21 Mbpsborde extremo de celda
MCS2QPSK 3/497,5 Mbps≈ 63 Mbpsseñal débil
MCS416-QAM 3/4195 Mbps≈ 127 Mbpsseñal media
MCS764-QAM 5/6325 Mbps≈ 211 Mbpsbuena señal
MCS8256-QAM 3/4390 Mbps≈ 254 Mbpsmuy buena señal, SNR alto
MCS9256-QAM 5/6433,3 Mbps≈ 282 Mbpscerca del AP, celda limpia

Para ver qué MCS está negociando un cliente Linux, basta una consulta al driver:

cliente — estado de la asociación
$ iw dev wlan0 station dump | grep -E 'signal|tx bitrate'
        signal:         -58 dBm
        tx bitrate:     433.3 MBit/s VHT-MCS 9 80MHz short GI VHT-NSS 1

La escalera completa por estándar, ancho, intervalo de guarda y streams está en la tabla de tasas PHY (MCS). Con WiFi 6 y 1024-QAM, el mismo canal de 80 MHz y 1 stream llega a 600 Mbps PHY — si la señal aguanta la modulación, que es mucho pedir lejos del AP.

Airtime: el cantante lento acapara el micrófono

Aquí se junta todo. Como el aire es uno solo, lo que importa no es cuántos megabits pide cada cliente, sino cuánto tiempo de aire necesita para conseguirlos. Y el tiempo depende de su tasa: transmitir 1 MB a MCS9 toma milisegundos; el mismo MB a 6 Mbps toma casi un segundo entero, con todos los demás mirando el reloj. La cuenta es simple: airtime = throughput pedido ÷ (PHY × 0,65). Hagámosla con la cámara de la anécdota:

  1. La cámara vieja está lejos y negocia PHY 6 Mbps (la tasa base más lenta de 802.11g). Su techo real es 6 × 0,65 = 3,9 Mbps.
  2. Le configuraron un stream de 5 Mbps. Airtime necesario: 5 ÷ 3,9 = 128 %. No cabe: la cámara consume el 100 % del aire de la celda ella sola, entrega apenas 3,9 Mbps y el video igual se entrecorta.
  3. El notebook de la sala negocia MCS9 en 80 MHz: 433 Mbps PHY, unos 282 Mbps reales (433 × 0,65).
  4. Su videollamada pide 50 Mbps: 50 ÷ 282 = 17,8 % del aire. Podrían convivir cinco notebooks así y todavía sobraría micrófono.
  5. Moraleja con número: cada megabit de la cámara cuesta 72 veces más aire que uno del notebook (282 ÷ 3,9 ≈ 72). Un solo cliente lento degrada a todos los rápidos — no porque consuma muchos datos, sino porque acapara el turno.
Barras de airtime: el cliente lento necesita 128 por ciento del aire y el rápido solo 17,8 por ciento 100 % = todo el aire Cliente lento — pide 5 Mbps con PHY 6 Mbps 128 % no cabe ni estando solo: la celda se satura Cliente rápido — pide 50 Mbps con PHY 433 Mbps 17,8 % 0 % 25 % 50 % 75 % 100 %
Airtime = throughput pedido ÷ (PHY × 0,65). El cliente lento pide 128 % del aire: satura la celda él solo.

Puedes jugar con estos escenarios — mezclar clientes, tasas y demandas, y ver cuándo revienta la celda — en la calculadora de airtime y capacidad.

Deshabilita las tasas legacy (1, 2, 5,5 y 11 Mbps) y sube la tasa básica mínima a 12 o 24 Mbps. Los beacons dejan de transmitirse a paso de tortuga y los clientes marginales se ven obligados a hacer roaming a un AP más cercano en vez de colgarse del borde. Verifica antes que no tengas IoT antiguo que solo hable 802.11b — ese quedaría fuera de la fiesta.

Diseño exprés: la celda que rinde

Con todo lo anterior, el diseño de una celda decente cabe en tres reglas:

  • Borde de celda entre -65 y -67 dBm, medido con el cliente real más débil (el teléfono barato, no tu notebook con antenas grandes). Con esa señal, los clientes sostienen MCS altos y nadie canta a 6 Mbps.
  • Canales alternados entre AP vecinos: 1/6/11 en 2,4 GHz, y en 5 GHz sin repetir canal entre celdas que se escuchan. Dos AP en el mismo canal no suman capacidad: comparten el mismo micrófono.
  • Potencia moderada. El enlace es de ida y vuelta: un AP a máxima potencia llega lejos, pero el teléfono — que transmite bastante menos — no logra responderle. El resultado es esa celda mentirosa con señal llena y pérdida de paquetes. Apunta a que AP y cliente tengan potencias parecidas; el EIRP lo puedes calcular en la calculadora de antena y RF.
Subir la potencia del AP al máximo para "mejorar cobertura" es el clásico que termina en una segunda visita a terreno. La celda gigante junta más clientes lejanos y lentos en el mismo aire, el enlace queda asimétrico (el AP grita, el cliente susurra) y el airtime se va en reintentos. Cobertura no es capacidad: casi siempre la respuesta es otro AP con menos potencia, no más watts.

¿Y si el problema es llevar la señal de un edificio a otro? Eso ya no es una celda, es un radioenlace: dimensiónalo con la calculadora de enlace inalámbrico en vez de estirar un AP más allá de su dignidad.

Ahora, a terreno: recorre el área con el teléfono mirando señal y tasa negociada, fija canales con la calculadora de canales y pasa tus clientes más lentos por la de airtime. Si después de eso la celda sigue lenta, ya sabes exactamente a quién quitarle el micrófono.

Herramientas para practicar