MU-MIMO

 

MU-MIMO: Qué es y por qué mejora el rendimiento WiFi global

Hoy en día en nuestros hogares para conectarse a Internet utilizamos sobre todo la red inalámbrica Wi-Fi que nos proporciona nuestro router, ya sea el proporcionado por la operadora, o uno comprado por nosotros mismos. A partir del estándar Wi-Fi 5, apareció una tecnología llamada MU-MIMO que nos permite mejorar el rendimiento WiFi global de la red inalámbrica, hoy en RedesZone os vamos a explicar en detalle en qué consiste esta tecnología MU-MIMO que nos va a permitir optimizar la red inalámbrica para exprimirla al máximo.

Qué es el MIMO

A partir del estándar Wi-Fi 4, o también conocido como Wi-Fi N, se lanzó la tecnología MIMO (Multiple Input Multiple Output). Esta tecnología nos permite recibir y enviar datos simultáneamente a través de varias antenas Wi-Fi, cada una de estas antenas es capaz de proporcionar un flujo de datos simultáneo. Por ejemplo, en la actualidad los routers domésticos con Wi-Fi 5 o Wi-Fi 6, suelen soportar 2 o 3 flujos de datos por cada banda de frecuencia, y hasta 4 flujos de datos para los routers de gama más alta. Esto nos permite obtener altas velocidades de conexión, siempre y cuando los clientes inalámbricos también tengan más de un flujo de datos. En un escenario ideal, si tenemos un router con cuatro flujos de datos, un cliente que tenga también cuatro flujos de datos podrá intercambiar información a la máxima velocidad posible, aprovechando al máximo todo el ancho de banda.

No obstante, como todavía hay muchos dispositivos como smartphones y tablets que sólo tienen un único flujo de datos, o como máximo dos flujos de datos, va a repercutir en que tengamos una red inalámbrica más lenta, en la que los principales perjudicados van a ser los dispositivos más rápidos. Habitualmente en nuestro router tenemos conectados muchos dispositivos, hoy en día, es normal que una persona tenga varios equipos conectados a la vez, como puede ser un smartphone, un portátil, tablets, una Smart TV y cualquier otro dispositivo de IoT.

El problema sucede cuando nos conectamos con muchos dispositivos al mismo tiempo. Entonces nos encontramos con una pérdida de velocidad, porque un router solamente puede intercambiar tráfico con un dispositivo simultáneamente, haciendo que los dispositivos más «lentos» que solamente tienen un flujo de datos, perjudiquen irremediablemente a los más rápidos que disponen de más flujos de datos.

Para mejorar esta situación, se creó la tecnología MU-MIMO, una característica que optimiza el rendimiento total de la red inalámbrica y de la que vamos a hablar a continuación.

Qué es MU-MIMO y para qué sirve

La tecnología MU-MIMO significa «Multiple-User MIMO«, o también conocida como «Múltiple-usuario, multiple entrada y múltiple salida«. Esta característica se incorporó en el estándar Wi-Fi 5, o también conocido como Wi-Fi AC, sin embargo, era opcional, y muchos routers con Wi-Fi 5 no disponen de esta tecnología que solamente beneficiaba a la banda de frecuencias de 5GHz, ya que en la banda de 2.4GHz seguíamos utilizando Wi-Fi 4.

Con el lanzamiento de Wi-Fi 6, el MU-MIMO está disponible en las dos bandas de frecuencias, tanto en la popular banda de 2.4GHz y también en la banda de 5GHz, ya que disponemos de Wi-Fi 6 en todas las bandas de frecuencias. Una característica muy importante, es que además del MU-MIMO, la tecnología Beamforming es fundamental para conseguir una buena cobertura. Ambas tecnologías están relacionadas porque trabajan conjuntamente en los routers domésticos y profesionales. El nuevo estándar Wi-Fi 6E que trabaja en la banda de 6GHz única y exclusivamente, también incorpora esta tecnología tan importante para mejorar la eficiencia de la red, con el objetivo de tener una mayor velocidad de manera global, ideal para que todos los clientes inalámbricos se vean beneficiados por esto.

Breve explicación de la tecnología Beamforming

Con la llegada del Wi-Fi 5 que corresponde a la norma 802.11ac como ya comentamos antes, también llegó la tecnología Beamforming. Gracias a ella, podremos focalizar la señal hacia un receptor que esté conectado. Así el objetivo es que el cliente consiga una mejor cobertura, y también una mayor velocidad inalámbrica. En la práctica, el uso de la tecnología Beamforming, además de proporcionar una mayor cobertura frente un router o AP que no tenga esta tecnología, también conseguiremos algo más de alcance Wi-Fi. Para finalizar este apartado en relación con la distancia esto es lo que nos consigue aportar:

• Cuando estamos cerca del router o AP salvo haya una pared u obstáculo grande no notaremos ninguna mejora.
• En el caso de que estemos a una distancia media del router o AP, en esta situación es donde más partido sacaremos a la tecnología Beamforming. Así, conseguiremos una mayor cobertura, y además, una mayor velocidad.
• Si estamos a una distancia muy grande del router o AP, no notaremos mucha mejoría, pero es posible que obtengamos algo más de cobertura, con la que ganaríamos algo de estabilidad, pero la diferencia de velocidad será escasa. Es capaz de realizar transmisiones simultáneas a los clientes, en sentido «subida», es decir, desde el punto de acceso a los clientes. Sin embargo, con Wi-Fi 6 el MU-MIMO es bidireccional, tanto en descarga como en subida, y ya se encuentra disponible en algunos routers ASUS.

Un ejemplo muy habitual de la gran mejora que nos aporta la tecnología MU-MIMO, es cuando nosotros tenemos un router con tres flujos de datos, pero conectamos clientes que son de un flujo. La red inalámbrica, en lugar de trabajar a la máxima velocidad que proporcionan estos tres flujos de datos, lo hará a la máxima velocidad que proporciona un flujo. Por tanto, no podremos aprovechar al máximo el potencial real del router inalámbrico que hemos comprado.

En cambio, si utilizamos la tecnología MU-MIMO, el router puede enviar (y recibir si tenemos MU-MIMO bidireccional) un flujo de datos a cada uno de los clientes. Por lo tanto, se enviarán los datos simultáneamente, y aprovecharemos al máximo el ancho de banda disponible. Así, los tres clientes enviarán y recibirán datos a la vez en paralelo, y no en serie como ocurre cuando se utiliza la tecnología SU-MIMO (Single-User MIMO). Aquí tenéis un ejemplo del funcionamiento de ambas tecnologías

En la imagen anterior podemos ver claramente que el rendimiento (global de la red) se ha triplicado al utilizar la tecnología MU-MIMO. Además, no sólo nos permitirá maximizar el ancho de banda, también podremos conseguir que más clientes WiFi transfieran sus datos y se gane un tiempo adicional por enviar los datos de forma simultánea a los clientes. Debemos recordar que con Wi-Fi 6 el MU-MIMO es bidireccional, aunque esto depende de la implementación que haya hecho cada fabricante, ya que los primeros modelos no tenían esta tecnología en modo bidireccional sino heredada del Wi-Fi 5.

Un aspecto muy importante de esta tecnología, es que importa muchísimo el número de antenas WiFi que tenga el router para optimizar al máximo la red inalámbrica. Teniendo en cuenta que hoy en día la mayoría de clientes inalámbricos tienen dos antenas, lo más recomendable es que el router tenga cuatro antenas, con el objetivo de que pueda enviar datos a dos clientes simultáneamente y usando dos streams, de lo contrario, no notaremos demasiada mejoría en la red inalámbrica. Otro aspecto muy destacable, es que esta tecnología la aprovecharás más cuantos más clientes inalámbricos tengas conectados simultáneamente al router WiFi.

Dispositivos conectados

Poco a poco la necesidad de tener más dispositivos conectados a nuestro router es mayor. Bien sea con dispositivos como ordenadores, móviles, tabletas, o electrodomésticos y otros aparatos de domótica que tenemos en nuestras casas. Actualmente casi todo el mundo cuenta con un móvil, y muy posiblemente con un ordenador. Esto sin contar otro tipo de dispositivos menores de cada uno, que también necesitan conexión a internet. Las posibilidades son muchas, y seguirá aumentando.

Esto nos obliga a disponer de routers que sean capaces de soportar toda esa carga de conexiones. En este caso no hablamos de la velocidad que tenemos contratada, pues cuando la cantidad de conexiones es alta, pueden producirse cortes, pérdidas de velocidad, y en general una mala calidad de la conexión. Esto es debido a que el router en muchas ocasiones no puede gestionar todos esos dispositivos conectados.

En este punto es donde es importante la tecnología MU-MIMO, la cual nos permite establecer una conexión con múltiples dispositivos al mismo tiempo. Y a su vez no nos hace perder velocidad, calidad y estabilidad de la conexión. Por lo cual contar con un router que disponga de esta herramienta, puede evitarnos problemas y podremos utilizar nuestra conexión a internet con muchas más garantías. Lo podremos notas especialmente con actividades que dependen mucho de que la conexión sea muy estable, como el streaming o jugar a videojuegos online.

Y si pensamos en el futuro, esta tecnología será mucho más importante. Cada vez los hogares tienen más dispositivos conectados, tanto de dentro de la casa como en los exteriores. Esto hace que el número de conexiones se multiplique cada poco tiempo, debido a que en muchas ocasiones al instalar cámaras por ejemplo, se hacen con varias de estas. Ocurriendo lo mismo con más dispositivos domóticos sobre todo.

Qué necesitamos para que funcione

Lo primero que hay que comentar es que esta tecnología puede estar presente en el estándar Wi-Fi 5 (Wi-Fi AC) en la que únicamente trabajaría en la banda de 5 GHz. También está disponible en el nuevo estándar Wi-Fi 6 (Wi-Fi AX), pero a diferencia de la anterior Wi-Fi 5, en este nuevo estándar nos permite operar tanto en la banda de 2.4 GHz como en la de 5GHz.

La tecnología MU-MIMO permite, en teoría, que hasta un máximo de 4 dispositivos compartan el mismo tiempo de conexión Wi-Fi, en la que los datos se van a enviar de forma simultánea. Aquí tenéis un ejemplo de la diferencia que supone operar trabajando con la tecnología anterior SU-MIMO, que únicamente permite operar con un dispositivo a la vez.

Un dato muy importante a tener en cuenta, es que tanto el router como los dispositivos inalámbricos clientes tienen que ser compatibles con esta tecnología. Esto quiere decir que, aunque te compres un router reciente de gama alta que soporte esta tecnología, si tus dispositivos no lo soportan, no vas a obtener ningún beneficio. Además, para aprovechar la tecnología MU-MIMO, vamos a necesitar contar en nuestra casa con al menos dos dispositivos que la soporten. En caso contrario, no notaremos ninguna mejoría porque se forma un grupo de un único equipo que es lo mismo que trabajar con la tecnología SU-MIMO.

En la actualidad, la tecnología MU-MIMO funciona únicamente para datos en sentido descendente para la tecnología Wi-Fi 5, es decir, desde el router hacia nuestros dispositivos. No obstante, con la llegada de la tecnología 802.11ax, conocida también como WiFi 6, ya podrá funcionar tanto en sentido descendente como ascendente. Actualmente los fabricantes aún no han incorporado la funcionalidad bidireccional en el MU-MIMO, o al menos, lo tienen en fase de pruebas y aún no ha llegado al público.

Esta tecnología no mejora en absoluto el alcance de nuestro router inalámbrico. Sin embargo, gracias a la tecnología Beamforming de la que hablamos antes, y que ya viene incluido en el estándar Wi-Fi 5, sí podremos notar alguna mejoría.

¿Merece la pena tenerlo en nuestro router?

El rendimiento que nos puede llegar a ofrecer MU-MIMO es importante, y como ya hemos visto en ejemplos anteriores, podremos incluso triplicar el rendimiento. Si bien es cierto que necesitamos dos clientes compatibles con esta tecnología como mínimo para poder aprovecharla, de todas formas, que la tenga el router no nos va a perjudicar en absoluto, sino que solo mejorará el rendimiento global de la red. De esta forma, si te vas a comprar un router nuevo, es recomendable que lo incorpore para que podamos aprovecharlo en el futuro.

Ahora mismo ya podemos tener un router con esta tecnología a buen precio e incluso alguno con Wi-Fi 6 económico podría estar a nuestro alcance. Por lo tanto, como es una tecnología que ya lleva cierto tiempo en el mercado, comprar con un router con tecnología MU-MIMO es más que recomendable, para que cuando compremos nuevos smartphones, tarjetas WiFi USB o PCIe y otros dispositivos compatibles, podamos exprimir al máximo la red inalámbrica.

Actualmente todos los routers inalámbricos con el estándar Wi-Fi 6 en adelante disponen de esta tecnología tan importante. La tecnología clave en el nuevo estándar Wi-Fi 6 y también en Wi-Fi 6E es el OFDMA, esta tecnología nos permite subdividir el canal para proporcionar una menor latencia en la conexión y una mayor capacidad en cuanto a números de clientes inalámbricos conectados. Un aspecto muy importante, es que el OFDMA se complementa con el MU-MIMO, ya que generalmente los datos «pequeños» se gestionarán a través de OFDMA para optimizar la red al máximo para que sea eficiente, y los datos más «grandes» los gestionará el MU-MIMO de manera dinámica con los diferentes clientes inalámbricos. Cuando nosotros compramos una tarjeta Wi-Fi con el estándar Wi-Fi 6 o Wi-Fi 6E, estaremos comprando una tarjeta que soporta la tecnología MU-MIMO, aunque no lo ponga en las características, forma parte del estándar y lo incorpora.