wifi·por dentro
3 · Velocidad

Señal y velocidad

"Tengo todas las rayitas y va lento." Aquí está el porqué: la velocidad no depende de la señal, sino de cuánto destaca sobre el ruido, y de con cuántos compartes el aire.

SNR: lo que de verdad importa

Imagina que hablas en una sala. Lo que importa no es lo alto que hablas, sino cuánto más alto que el ruido de la sala. Eso es el SNR (relación señal/ruido):

Aire limpio Con interferencia Señal: -60 dBm Ruido: -95 dBm SNR 35 dB → 130 Mbit/s Señal: -60 dBm (¡la misma!) Ruido + vecino solapado: -75 dBm SNR 15 dB → 26 Mbit/s

De SNR a velocidad: la "marcha" (MCS)

La tarjeta elige la marcha más rápida que aguanta su SNR. Si el SNR es alto, mete más información en cada símbolo (64-QAM); si es bajo, va a lo seguro (BPSK). Esto es wifi 4 con 2 antenas y canal de 20 MHz, lo típico en 2,4 GHz:

Velocidad real según la señal que recibes

Sube el ruido para ver qué hace un vecino en un canal solapado.

La velocidad va a escalones. Por encima de la señal en que se alcanza el máximo, más señal no da más velocidad. Con interferencia, toda la curva se mueve a la derecha: necesitas más señal para lo mismo.
MCS (2 antenas)ModulaciónSNR mínimoSeñal (ruido -95)EnlaceReal (~60 %)
MCS 1564-QAM 5/630 dB-65 dBm13078
MCS 1464-QAM 3/428 dB-67 dBm11770
MCS 1364-QAM 2/326 dB-69 dBm10462
MCS 1216-QAM 3/422 dB-73 dBm7847
MCS 1116-QAM 1/219 dB-76 dBm5231
MCS 10QPSK 3/416 dB-79 dBm3923
MCS 9QPSK 1/213 dB-82 dBm2616
MCS 8BPSK 1/210 dB-85 dBm138
¿Por qué solo el 60 %? El wifi es semidúplex (o hablas o escuchas, nunca las dos), cada paquete lleva cabeceras, hay que esperar turno y confirmar cada envío (ACK). Y ese 60 % se reparte entre todos los aparatos conectados al AP.

El cliente lento: uno frena a todos

El tiempo de aire es como una carretera de un carril. Un móvil en el jardín a MCS 8 tarda 10 veces más en mandar lo mismo que uno junto al router. Con el reparto clásico (todos mandan el mismo número de paquetes) el lento marca el ritmo de todos. Los APs modernos reparten tiempo en vez de paquetes (airtime fairness).

Tres móviles cerca (60 Mbit/s) y uno lejos

El aire que se comen los anuncios (beacons)

Cada red manda unos 10 "anuncios" por segundo (beacons) para que los aparatos la vean, aunque nadie la use. Por defecto en 2,4 GHz van a 1 Mbit/s, la velocidad más lenta de 1999. Con muchas redes en el mismo canal, se nota:

Tiempo del canal ocupado solo por beacons

Cuenta: beacon de 300 bytes cada 102,4 ms. A 1 Mbit/s tarda 2,6 ms; a 12 Mbit/s, 0,2 ms. Por eso se recomienda tener pocos SSIDs y quitar las velocidades de 802.11b (1, 2, 5,5 y 11).

El enlace desequilibrado

La pérdida por distancia es la misma en los dos sentidos. Pero el router emite a 20 dBm y un móvil a 10-15 dBm. Resultado: el móvil "ve" el wifi, pero el router no le oye a él.

Router emite 20 dBm Móvil emite 10 dBm 20 − 101 = -81 dBm ✔ el móvil enseña una rayita 10 − 101 = -91 dBm ✘ el router no le oye (< -85) 50 m y 2 paredes: pérdida = 40 + 30·log10(50) + 10 = 101 dB en los dos sentidos
Regla: la potencia del AP, parecida a la de los clientes (como mucho 3-6 dB más). Si el AP "grita" mucho, los móviles se quedan enganchados en zonas donde no pueden contestar.
En el simulador la señal nunca baja de -50 dBm, así que la velocidad del enlace (iw dev wifi_pc link → tx bitrate) siempre sale al máximo: bajar la potencia del AP baja la señal pero no la velocidad. El cliente lento se fuerza con iw dev wifi_pc set bitrates legacy-2.4 6 ht-mcs-2.4 0, y el desequilibrio se ve bajando la potencia del PC y mirando station dump en el AP.