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Wi-Fi a fondo

Ondas, potencia, dBm, canales, 2,4 / 5 / 6 GHz, DFS, paredes, vecinos, roaming y herramientas como inSSIDer o Acrylic. Todo lo necesario para diseñar una red inalámbrica desde cero y entender por qué falla. Con gráficas que puedes tocar.

Base: Fundamentos → Wi-Fi Práctica: Laboratorio Caso real: Mi empresa

1. Qué es una onda de radio

El Wi-Fi es luz invisible: radiación electromagnética como la luz o el microondas, pero de baja frecuencia. Una antena hace oscilar electrones miles de millones de veces por segundo y eso crea una onda que viaja a la velocidad de la luz (c ≈ 300.000 km/s).

λ = c ÷ f → 2,4 GHz: λ ≈ 12,5 cm · 5 GHz: λ ≈ 6 cm · 6 GHz: λ ≈ 5 cm

Frecuencia (f)

Cuántas oscilaciones por segundo. Se mide en hercios. 2,4 GHz = 2.400 millones por segundo.

Longitud de onda (λ)

Distancia entre dos crestas. Más frecuencia → onda más corta → atraviesa peor las paredes y se atenúa más con la distancia.

Amplitud y fase

Amplitud: lo "alta" que es la onda (potencia). Fase: en qué punto del ciclo está. El Wi-Fi codifica los datos cambiando amplitud y fase (QAM).

Ondas que se suman: interferencia y multitrayecto

Cuando dos ondas de la misma frecuencia coinciden en un punto, se suman. Si están en fase se refuerzan (interferencia constructiva); si están desfasadas 180°, se anulan (destructiva). Esto pasa constantemente dentro de un edificio: la señal llega directa y también rebotada en paredes, techos y muebles (multitrayecto). Por eso mover el portátil 5 cm puede cambiar la señal varios dB. Juega con los parámetros:

Frecuencia onda A (relativa) 1,00

Frecuencia onda B (relativa) 1,00

Amplitud B (rebote) 0,70

Desfase de B 0°

Onda A (directa)Onda B (rebote / otro emisor)Suma que recibe la antena

Misma frecuencia, desfase 180°, amplitud B = 1 → la suma es cero: un "punto muerto" (desvanecimiento por multitrayecto).
Frecuencias ligeramente distintas → aparecen pulsaciones (batidos): la señal crece y se apaga periódicamente. Es lo que pasa con dos canales solapados.
Los equipos modernos usan varias antenas (MIMO) separadas unos centímetros: si una cae en un punto muerto, la otra no. Y el OFDM reparte los datos en cientos de subportadoras para que un desvanecimiento solo afecte a unas pocas.

Qué le pasa a la onda en el camino

Fenómeno	Qué es	Ejemplo en la oficina
Atenuación	La onda pierde fuerza al atravesar materiales.	Muros de hormigón, forjados, cristal con capa metálica.
Reflexión	Rebota en superficies grandes y lisas.	Metal, cristal, suelos. Crea multitrayecto.
Absorción	El material se "come" la energía (la convierte en calor).	Agua → personas (somos 60 % agua), plantas, acuarios. Una sala llena atenúa 3–6 dB más.
Difracción	La onda "dobla" esquinas y bordes.	Algo de señal detrás de un pilar.
Dispersión	Se esparce al chocar con objetos pequeños e irregulares.	Estanterías metálicas, rejillas, falsos techos.
Zona de Fresnel	Volumen en forma de balón alrededor de la línea entre emisor y receptor que debe estar despejado.	En enlaces entre edificios: árboles o grúas en medio degradan el enlace aunque "se vea".

2. Potencia, dB y dBm sin miedo

La potencia de radio va desde vatios (el AP emite) hasta billonésimas de milivatio (lo que llega al móvil). Para no manejar números con 12 ceros se usa una escala logarítmica: el dBm (decibelios respecto a 1 milivatio).

dBm = 10 · log₁₀(P en mW) · P (mW) = 10^dBm/10

dBm	mW	Qué es
+30	1.000	1 W. Máximo legal en algunas bandas de 5 GHz (EIRP)
+20	100	Máximo legal en 2,4 GHz en Europa (EIRP)
+15	32	Potencia típica de un AP de oficina bien ajustado
0	1	1 milivatio
−30	0,001	Junto al AP (no se puede mejorar)
−50	0,00001	Señal excelente
−67	≈ 2·10⁻⁷	Mínimo recomendado para voz/vídeo
−75	≈ 3·10⁻⁸	Navega, pero lento y con cortes
−94	≈ 4·10⁻¹⁰	Ruido de fondo típico (20 MHz)

Las tres reglas de oro

+3 dB = el doble de potencia. −3 dB = la mitad.
+10 dB = 10 veces más. −10 dB = 10 veces menos.
Los dB se suman y restan: potencia del AP + ganancia de antena − pérdidas = lo que llega.

Por eso pasar de −70 a −60 dBm parece poco, pero es 10 veces más señal. Y por eso los valores son negativos: lo que recibe un móvil es mucho menos de 1 mW.

Conversor

dBmmW

Términos de potencia que verás en los equipos

Término	Significado
Tx Power	Potencia que sale de la radio del AP (sin antena), en dBm.
Ganancia de antena (dBi)	La antena no crea energía: la concentra en una dirección. Una omnidireccional de techo: 3–6 dBi. Una sectorial/direccional: 8–20 dBi.
EIRP	Potencia radiada efectiva = Tx Power + ganancia − pérdida del cable. Es lo que regula la ley.
RSSI	Potencia recibida por el cliente, en dBm (−30 a −95).
Ruido (noise floor)	Señal de fondo sin datos (otros equipos, electrónica). Típico −90 a −98 dBm.
SNR	Señal − ruido, en dB. Determina la velocidad: a más SNR, modulaciones más densas.
SINR	Como la SNR pero contando también la interferencia de otros APs. Es la que manda en oficinas con vecinos.

El error más común: subir la potencia al máximo El AP puede gritar a 23 dBm, pero un móvil emite a 10–15 dBm. Si el AP está muy alto, el móvil "ve" la red pero el AP no le oye bien: enlace asimétrico. Además se pisa con los APs vecinos (más interferencia) y los clientes no saltan al AP cercano (sticky clients). Regla: potencia del AP similar o algo superior a la de los clientes (12–17 dBm en 5 GHz, 6–11 dBm en 2,4 GHz) y más APs si falta cobertura.

Límites legales en Europa (ETSI / CNAF en España)

Banda	Canales	EIRP máx.	Condiciones
2,4 GHz	1–13	100 mW (20 dBm)	Interior y exterior.
5 GHz UNII-1	36–48	200 mW (23 dBm)	Solo interior. Sin DFS.
5 GHz UNII-2	52–64	200 mW (23 dBm)	Solo interior. DFS + TPC obligatorios.
5 GHz UNII-2e	100–140	1 W (30 dBm)	Interior y exterior. DFS + TPC. 120–128: radar meteorológico (espera de 10 min).
6 GHz (LPI)	1–93 (5.945–6.425 MHz)	200 mW (23 dBm)	Solo interior, baja potencia. Sin DFS.

Los APs se configuran con el código de país (ES) y aplican los límites automáticamente. Cambiar el país para "tener más potencia" es ilegal y además empeora la red.

3. Pérdida por distancia y por paredes

En el vacío, la señal cae con el cuadrado de la distancia (Free Space Path Loss):

FSPL (dB) = 20·log₁₀(d en m) + 20·log₁₀(f en MHz) − 27,55

Cada vez que duplicas la distancia pierdes 6 dB (en interiores, con muebles y personas, más bien 7–9 dB). Y a 5 GHz pierdes ≈ 6 dB más que a 2,4 GHz a la misma distancia. Calcula un balance de enlace completo:

Banda Potencia AP (dBm) Ganancia antena (dBi) Distancia (m) Exponente entorno n Ancho de canal

Atenuación típica de materiales

Material	2,4 GHz	5 GHz	6 GHz	Comentario

Valores orientativos: dependen del grosor, la humedad y la armadura metálica. Lo correcto es medir in situ (la "prueba AP en un palo": se coloca un AP temporal y se mide a ambos lados de la pared).

Por qué los forjados importan tanto en un edificio de varias plantasUn forjado de hormigón armado quita 15–25 dB. Parece mucho, pero un AP a −50 dBm en una planta llega a −70/−75 dBm a la planta de arriba: no da servicio útil, pero sí interfiere si está en el mismo canal. Por eso el plan de canales se hace en 3D: los APs que quedan uno encima de otro deben ir en canales distintos.

4. Bandas y canales

2,4 GHz: solo hay 3 canales que no se pisan

La banda de 2,4 GHz mide 83,5 MHz y tiene 13 canales separados 5 MHz, pero cada canal ocupa 20–22 MHz. Por eso un canal se solapa con los 4 de cada lado. Los únicos que no se tocan son 1, 6 y 11 (en Europa también se usa 1-5-9-13, pero mezclarlos con vecinos en 1-6-11 empeora). Cambia los canales de las tres redes y mira cómo se solapan:

Tu red A Tu red B Vecino Ancho del vecino

Solapar es peor que compartirSi dos redes están en el mismo canal, se oyen y se turnan ordenadamente (CSMA/CA): cada una tiene menos tiempo de aire, pero funcionan. Si están en canales parcialmente solapados (1 y 3), no se entienden entre sí: la otra red es solo ruido, se producen colisiones y retransmisiones. Por eso poner el canal 3 "para huir del 1 y del 6" es lo peor que se puede hacer.

5 GHz: muchos canales, con letra pequeña (DFS)

En Europa hay 19 canales de 20 MHz (36–64 y 100–140). Se pueden unir de 2 en 2 (40 MHz), de 4 en 4 (80) o de 8 en 8 (160) para ir más rápido, pero quedan menos canales independientes:

Ancho	Canales independientes (UE)	Sin DFS	Velocidad relativa	Cuándo
20 MHz	19	4 (36–48)	×1	Alta densidad: oficinas grandes, auditorios, edificios con muchos APs.
40 MHz	9	2	×2	Oficinas medias con pocos APs y pocos vecinos.
80 MHz	4	1	×4,2	Casa, despacho aislado. En empresa casi nunca.
160 MHz	2	0	×8,4	Casa / laboratorio. En 6 GHz tiene más sentido.

Capacidad total ≈ nº de canales × velocidad por canal → 19 × 1 ≈ 9 × 2 ≈ 4 × 4,2 — pero con más canales, menos APs comparten aire

¿Qué es DFS?

DFS (Dynamic Frequency Selection) es una obligación legal en los canales 52–144: esas frecuencias las usan también radares (meteorológicos, militares, de aeropuertos y barcos), que tienen prioridad.

Antes de emitir, el AP escucha el canal 60 segundos (CAC, Channel Availability Check). En los canales 120–128 (radar meteorológico) son 10 minutos.
Mientras emite, sigue escuchando. Si detecta un patrón de radar, debe dejar el canal en menos de 10 s y no volver en 30 minutos (Non-Occupancy Period).
Los clientes conectados a ese AP se desconectan o saltan de canal (si soportan CSA, Channel Switch Announcement).

Además los canales DFS llevan TPC (Transmit Power Control): el AP debe poder reducir potencia.

Ventajas

Muchos más canales libres: los vecinos domésticos casi nunca los usan.
Imprescindibles para edificios con decenas de APs.

Inconvenientes

Saltos de canal y microcortes si hay radar o falsos positivos.
Algunos dispositivos antiguos o baratos no los soportan (no ven la red).
Cerca de aeropuertos, puertos o estaciones meteorológicas puede haber eventos frecuentes.

Cómo actuarUsa canales DFS, pero revisa los registros de eventos de radar del controlador durante unas semanas. Si un canal salta a menudo, exclúyelo del plan. Evita 120–128. Comprueba que los dispositivos críticos (lectores, terminales, equipos médicos) soportan DFS antes de ponerlos en esa red.

6 GHz (Wi-Fi 6E y 7)

480 MHz nuevos en Europa (5.945–6.425 MHz): 24 canales de 20, 6 de 80 o 3 de 160 MHz. Sin DFS, sin vecinos antiguos y solo dispositivos modernos (WPA3 obligatorio). Alcance algo menor que 5 GHz y más pérdida por paredes. Ideal para salas de reuniones y zonas de alta densidad con portátiles y móviles recientes.

5. Generaciones Wi-Fi: qué cambia de verdad

Nombre	Estándar	Año	Bandas	Novedades útiles
Wi-Fi 4	802.11n	2009	2,4 / 5	MIMO, canales de 40 MHz.
Wi-Fi 5	802.11ac	2013	5	80/160 MHz, 256-QAM, MU-MIMO de bajada (el AP habla a varios a la vez con distintas antenas).
Wi-Fi 6	802.11ax	2019	2,4 / 5	OFDMA (divide el canal en trozos para varios clientes a la vez → mucho mejor con muchos dispositivos), 1024-QAM, MU-MIMO de subida, BSS Coloring (ignora transmisiones de redes vecinas lejanas en el mismo canal), TWT (ahorro de batería en IoT), WPA3.
Wi-Fi 6E	802.11ax	2021	+ 6	Lo mismo que Wi-Fi 6 en la banda limpia de 6 GHz.
Wi-Fi 7	802.11be	2024	2,4 / 5 / 6	320 MHz, 4096-QAM, MLO (usa varias bandas a la vez), puncturing (usa un canal ancho aunque una parte esté ocupada).

Wi-Fi 5 vs Wi-Fi 6 en una oficina con 2.000 dispositivosLa diferencia no es la velocidad máxima, es la eficiencia con muchos clientes. Con Wi-Fi 5, cada cliente usa el canal entero por turnos, incluso para enviar un paquete pequeño de 100 bytes. Con Wi-Fi 6 (OFDMA), el AP sirve a 9 clientes a la vez en un canal de 20 MHz. En alta densidad, Wi-Fi 6 da 2–4 veces más capacidad útil con los mismos canales, siempre que los clientes también sean Wi-Fi 6.

De la señal a la velocidad: MCS

Cuanta más SNR, más bits por símbolo (modulación más densa). Cada combinación de modulación y codificación es un MCS:

MCS	Modulación	SNR mínima	20 MHz · 1 flujo	80 MHz · 2 flujos

Velocidades PHY de 802.11ax (GI 0,8 µs). La velocidad real de TCP es el 50–70 % de la PHY y se reparte entre todos los clientes del canal.

6. Puntos de acceso (AP): diseño y colocación

Por cobertura

Que en todo el área haya ≥ −67 dBm de un AP (y ≥ −75 de un segundo AP para roaming), SNR ≥ 25 dB. Válido para almacenes o zonas poco pobladas.

Por capacidad

Que cada radio tenga ≤ 30–50 clientes activos y el tiempo de aire no se sature. En oficinas manda la capacidad: suele exigir más APs que la cobertura.

APs necesarios ≈ max( Área ÷ área por AP , Clientes activos ÷ clientes por radio , Demanda total ÷ capacidad por AP )

En el techo, centrados en la zona, a 2,5–4 m. Las antenas omni de techo emiten en forma de "donut" hacia abajo y a los lados.
Nunca dentro de falsos techos metálicos, armarios, detrás de pilares o encima de bandejas de cables.
Separados 10–20 m en oficina diáfana; uno por sala si las paredes son de obra.
Escalonados entre plantas (no exactamente uno encima de otro) y con canales distintos en vertical.
Cada AP con su cable Cat 6A desde el switch del IDF (PoE+ o PoE++ para Wi-Fi 6E/7). Uplink de 2,5 Gb para Wi-Fi 6E/7.
APs de interior no en exteriores; para terrazas, APs IP67.

Roaming: pasar de un AP a otro sin cortes

Quien decide cambiar de AP es el cliente, no el AP. Se le ayuda con:

Función	Qué hace
802.11k	El AP le da al cliente la lista de APs vecinos: no tiene que escanear todos los canales.
802.11v	El AP le "sugiere" que se vaya a otro AP mejor (BSS Transition).
802.11r (Fast Roaming)	Reautenticación rápida (< 50 ms) en redes 802.1X/WPA3: imprescindible para voz.
Band steering	Empuja a los clientes de doble banda hacia 5/6 GHz.
RSSI mínimo	Desconecta a clientes con señal muy débil (p. ej. < −75 dBm) para que busquen otro AP. Úsalo con prudencia.
Tasas mínimas	Desactivar 1, 2, 5,5 y 11 Mbps (y a veces hasta 12 Mbps). Las balizas y broadcast van más rápido y gastan menos tiempo de aire. Ver simulación de broadcast.

El tiempo de aire (airtime): el recurso escaso

En un canal, solo transmite un equipo a la vez (salvo OFDMA/MU-MIMO). Todo consume tiempo: datos, balizas, confirmaciones, broadcast. Cada SSID emite una baliza ~10 veces por segundo en cada AP a la tasa más baja:

SSIDs emitidos APs en el mismo canal que se oyen Tasa mínima (Mbps)

Por eso se recomiendan como mucho 3–4 SSIDs (p. ej. Corporativa, Invitados, IoT) y desactivar tasas bajas.

7. Seguridad Wi-Fi

Modo	Cómo funciona	Uso
WEP / WPA (TKIP)	Roto.	Nunca.
WPA2-Personal (PSK)	Una contraseña compartida.	Casa, IoT aislado. Si alguien se va, hay que cambiarla a todos.
WPA3-Personal (SAE)	Contraseña compartida resistente a ataques de diccionario.	Pequeña oficina, invitados con contraseña.
WPA2/WPA3-Enterprise (802.1X)	Cada usuario/equipo se autentica con su usuario o certificado contra un servidor RADIUS (NPS, ClearPass, ISE, FreeRADIUS, RADIUS en la nube). El RADIUS puede asignar la VLAN.	Empresa. El perfil se reparte por GPO o Intune.
OWE (Enhanced Open)	Red abierta pero cifrada.	Invitados sin contraseña.
Portal cautivo	Página de aceptación de condiciones o registro.	Invitados (aceptar condiciones de uso).

Además: aislamiento de clientes en invitados (no se ven entre sí), PMF/802.11w (protege contra desautenticaciones falsas; obligatorio en WPA3), detección de APs falsos (rogue AP / evil twin) desde el controlador (WIPS).

8. Herramientas de análisis

Herramienta	Plataforma	Para qué	Coste
inSSIDer (MetaGeek)	Windows / macOS	Ver todas las redes, su canal, ancho, RSSI y el gráfico de solapamiento por canal. La forma clásica de ver "quién está en mi canal". Indica también la generación Wi-Fi y la seguridad.	Versión básica gratuita (con registro); versión completa de pago
Acrylic Wi-Fi (Tarlogic, española)	Windows	Home: escáner gratuito con gráficos de canales y señal. Professional: modo monitor, captura de paquetes, ver clientes conectados y tráfico. Heatmaps: mapas de cobertura sobre plano (site survey).	Home gratis; Pro y Heatmaps de pago
Ekahau AI Pro + Sidekick 2	Windows / macOS	El estándar profesional: diseño predictivo, site survey, análisis de espectro.	Alto (miles €/año)
Hamina / NetSpot / iBwave	Web / Win / Mac	Planificación predictiva y surveys.	Variable
WiFiAnalyzer (VREM, código abierto)	Android	Escáner de canales en el móvil, muy práctico para ir planta por planta.	Gratis
Comandos del sistema	Windows: `netsh wlan show networks mode=bssid`, `netsh wlan show interfaces`, `netsh wlan show wlanreport` · macOS: ⌥+clic en Wi-Fi / Diagnóstico inalámbrico · Linux: `nmcli dev wifi`, `iw dev wlan0 scan`	Diagnóstico rápido sin instalar nada. El wlanreport genera un HTML con todas las desconexiones del portátil.	Gratis
Wireshark (modo monitor)	Linux / macOS (Win con adaptador compatible)	Ver tramas 802.11: balizas, autenticaciones, retransmisiones, desautenticaciones.	Gratis
Analizador de espectro (Wi-Spy, Sidekick, RF Explorer)	USB	Ver interferencias que no son Wi-Fi: microondas, cámaras analógicas, Bluetooth, transmisores de vídeo, lámparas defectuosas.	Medio

Cómo leer inSSIDer o Acrylic

Ejemplo simulado de lo que ves en el gráfico de canales: cada "montaña" es una red. La altura es la señal (RSSI) y la anchura es el ancho de canal. Tus APs (continuo) frente a los vecinos (discontinuo). En el laboratorio esta vista cambia según dónde coloques el ratón en el plano.

Montañas que se tocan parcialmente → solapamiento: mal.
Montañas apiladas en el mismo canal → contención: se reparten el tiempo. Aceptable si las demás están 20 dB por debajo de la tuya.
Un vecino con 80/160 MHz en 5 GHz ocupa 4–8 canales: evita esos canales o pide (amablemente) que lo reduzca.
Columnas útiles: SSID, BSSID (MAC de cada radio), RSSI, canal, ancho, seguridad, generación (a/b/g/n/ac/ax/be).

Site survey: los tres tipos

Predictivo

Antes de instalar: sobre el plano con materiales se simula la cobertura (como el laboratorio, pero con más precisión).

Pasivo

Paseando con el portátil y el plano se mide la señal de todos los APs (propios y vecinos). Acrylic Heatmaps, Ekahau, NetSpot.

Activo

Conectado a la red: se mide la velocidad real, el roaming y la pérdida mientras se camina (iperf3).

9. Interferencias que no son Wi-Fi

Fuente	Banda	Síntoma
Microondas	2,4 GHz (canales 7–11 sobre todo)	Wi-Fi lento en la zona office a la hora de comer.
Bluetooth, ratones/teclados inalámbricos, auriculares	2,4 GHz	Ruido de fondo alto en salas con muchas personas.
Cámaras/transmisores de vídeo analógicos, vigilabebés	2,4 / 5,8 GHz	Canal inutilizable continuamente.
Radares	5 GHz (DFS)	Saltos de canal en los APs.
Fluorescentes y fuentes de alimentación defectuosas, motores	Banda ancha	Ruido de fondo elevado intermitente.
Cables USB 3.0 mal apantallados	2,4 GHz	Ratón o Wi-Fi que fallan cerca de discos USB 3.