¿Cuáles son los esquemas de modulación utilizados en Wi-Fi?
Los esquemas de modulación en Wi-Fi determinan cómo se codifican los datos sobre las ondas de radio. Cada generación del estándar IEEE 802.11 utiliza técnicas de modulación específicas que afectan la velocidad de transmisión, la estabilidad de la señal y la resistencia a interferencias. A medida que ha evolucionado el Wi-Fi, también lo han hecho las modulaciones, pasando de técnicas simples a métodos altamente eficientes como 1024-QAM.
Principales esquemas de modulación en Wi-Fi
| Modulación | Significado | Bits por símbolo | Generaciones Wi-Fi |
|---|---|---|---|
| BPSK | Binary Phase Shift Keying | 1 | 802.11a/b/g/n/ac/ax |
| QPSK | Quadrature Phase Shift Keying | 2 | 802.11a/g/n/ac/ax |
| 16-QAM | Quadrature Amplitude Modulation (16 niveles) | 4 | 802.11a/g/n/ac/ax |
| 64-QAM | Modulación de amplitud en cuadratura con 64 símbolos | 6 | 802.11n/ac/ax |
| 256-QAM | Modulación de amplitud en cuadratura con 256 niveles | 8 | 802.11ac/ax |
| 1024-QAM | Modulación con 1024 niveles, extremadamente eficiente | 10 | 802.11ax (Wi-Fi 6) |
¿Qué es la modulación en Wi-Fi y cómo funciona?
La modulación es el proceso de convertir datos digitales en señales que pueden ser transmitidas a través del aire por ondas de radio. En Wi-Fi, se utiliza una combinación de modulación por amplitud y por fase. La técnica principal que agrupa estos métodos se llama QAM (Quadrature Amplitude Modulation).
En QAM, los datos se representan como símbolos que se mapean en una constelación de puntos. Cuantos más puntos (niveles) haya en la constelación, más bits pueden transmitirse por símbolo, aumentando así la velocidad de transmisión. Sin embargo, cuanto más densa sea la constelación, más sensible es la señal a interferencias y ruido, por lo que se necesita una señal fuerte y limpia para usar esquemas como 1024-QAM.
Relación entre modulación y velocidad de transmisión
Cada técnica de modulación permite una cierta cantidad de bits por símbolo. Combinada con el número de flujos espaciales (MIMO), el ancho de canal y el intervalo de guardia (GI), se determina la tasa de transferencia total. Por ejemplo:
- BPSK transmite 1 bit por símbolo, ideal para conexiones con baja calidad de señal.
- 64-QAM transmite 6 bits por símbolo, y requiere buena relación señal/ruido (SNR).
- 1024-QAM transmite 10 bits por símbolo, pero necesita condiciones óptimas de señal.
El sistema adapta automáticamente el esquema de modulación dependiendo de la calidad del canal. Esto se llama «modulación adaptativa», y permite mantener la conexión estable incluso cuando varía la intensidad de la señal.
Ejemplos de modulaciones en diferentes estándares Wi-Fi
- 802.11b: Utiliza DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) y BPSK/QPSK con velocidades de hasta 11 Mbps.
- 802.11a/g: OFDM con BPSK, QPSK, 16-QAM y 64-QAM, hasta 54 Mbps.
- 802.11n (Wi-Fi 4): OFDM con hasta 64-QAM y MIMO, velocidades de hasta 600 Mbps.
- 802.11ac (Wi-Fi 5): Hasta 256-QAM, canales más amplios (80/160 MHz), MU-MIMO.
- 802.11ax (Wi-Fi 6): Hasta 1024-QAM, OFDMA, mejor eficiencia en ambientes congestionados.
Además de la modulación, el uso de técnicas como OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) permite dividir el canal en múltiples subportadoras, mejorando la resistencia a interferencias y aumentando la capacidad.
Términos relacionados para profundizar
- OFDM: Multiplexación por división de frecuencia ortogonal, base de todas las modulaciones desde 802.11a.
- MIMO: Uso de múltiples antenas para enviar varios flujos de datos simultáneamente.
- OFDMA: Técnica de acceso múltiple en Wi-Fi 6 que mejora la eficiencia.
- Modulación adaptativa: Ajuste dinámico del esquema de modulación en tiempo real según la calidad del canal.
- Constelación de QAM: Representación gráfica de los símbolos modulados, clave para entender la eficiencia de transmisión.
En resumen, la elección del esquema de modulación en Wi-Fi es un factor clave que influye directamente en la velocidad, alcance y fiabilidad de la conexión. Las redes modernas como Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6 utilizan modulaciones avanzadas como 256-QAM y 1024-QAM, permitiendo velocidades multigigabit siempre que las condiciones de señal lo permitan.