Cómo Wi-Fi 6, WWAN y 5G hacen posible las oficinas completamente inalámbricas

¿Por qué elegir un entorno completamente inalámbrico? Demanda y ahorro

El personal espera y exige cada vez más una LAN inalámbrica (WLAN) omnipresente y de alto rendimiento. Los nuevos patrones de trabajo –concebidos en torno a una colaboración dinámica y espontánea, y una filosofía de “trabaje donde esté”– requieren una red inalámbrica confiable.

Con la suposición de una construcción continua de Wi-Fi ubicuo y actualizado en la mayoría de las organizaciones, TI puede cambiar su perspectiva: Wi-Fi como modo de conectividad principal y el cableado como secundario, y proporcionado solo cuando sea necesario. Esto lleva lógicamente a la pregunta de ahorro: "Si la red cableada existe principalmente para alimentar la WLAN, ¿cuánto menos puede gastar TI en ella?". La respuesta es mucho.

La mayoría de los puertos de switch se conectan a los puntos finales de los usuarios. En un mundo inalámbrico, la mayoría de esos puertos de conmutación desaparecerían. En este caso, menos puertos de switch significan menos switches para comprar, encender, enfriar, mantener, administrar y proteger. Además, las organizaciones pueden obtener ahorros sustanciales por caída en cableado y recableado de conexiones de punto final en construcciones de oficinas nuevas, así como en remodelaciones y reconfiguraciones.

Cómo volverse completamente inalámbricos

Con la tecnología y los dispositivos WLAN actuales –y la llegada de Wi-Fi 6–, las capacidades de Wi-Fi han superado las necesidades básicas de la mayoría de los trabajadores del conocimiento y los equipos de oficina compartidos, como dispositivos multifunción, pizarras inteligentes y equipos para conferencias.

Wi-Fi 6 tiene como objetivo abordar ciertos desafíos y demandas de la oficina, incluido un alcance más amplio, una mayor densidad de dispositivos, más usos simultáneos y una amplia gama de patrones de demanda. Por ejemplo, algunas de las funciones clave de Wi-Fi 6 incluyen las siguientes:

• Entrada múltiple multiusuario, salida múltiple (MU-MIMO) permite que un punto de acceso (AP, por sus siglas en inglés) sirva a múltiples dispositivos simultáneamente, enviándoles señales separadas físicamente o en forma de haz.
• El acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal multiusuario (MU-OFDMA) permite que un AP divida cada canal de frecuencia principal en 256 subportadoras y las agrupe en unidades de recursos de diferentes tamaños, según las necesidades de cada cliente.
• La incorporación renovada de los canales de 2,4 GHz, que el estándar anterior –802.11ac– no utilizó, satisface las necesidades de los casos de uso de baja potencia, larga distancia o interferencia que son comunes en los sistemas IoT.
• En comparación con los estándares anteriores, Wi-Fi 6 emplea un método diferente para identificar posibles colisiones en un canal de datos. Esto debería mejorar la eficiencia general del 70 % de la capacidad máxima teórica, en el mejor de los casos, al 90 % o más.

A pesar de estas características prometedoras, el gran inconveniente es que las organizaciones necesitan clientes e infraestructura que admitan Wi-Fi 6. 

Para las generaciones anteriores de Wi-Fi, la pauta de diseño general era de unos 30 clientes por AP; aproximadamente, un AP por 74 a 148 metros cuadrados. Las redes Wi-Fi 6 están diseñadas para 50 o 60 clientes portátiles/móviles por AP, además de una mayor cantidad de dispositivos IoT de baja carga y un AP por 185 a 278 pies cuadrados.

Por supuesto, estas son pautas aproximadas. Gran parte de esto varía según el producto. Y, al final, la física del espacio impulsa todos los problemas de diseño de Wi-Fi. Los ingenieros de Wi-Fi deben considerar el tamaño de la oficina, la forma, los materiales de construcción utilizados, el mobiliario y el entorno, así como las necesidades y los patrones de uso de la población a la que sirven.

Seguridad WLAN mejorada

Wi-Fi 6 impulsa algunas mejoras de seguridad significativas en la WLAN al requerir Wi-Fi Protected Access 3 en lugar de WPA2 o anterior. WPA3 tiene niveles de cifrado más altos, autenticación de cliente reforzada y resistencia a los ataques de fuerza bruta.

A largo plazo, la clave es hacer que la WLAN forme parte de una arquitectura completa de confianza cero. El uso de WLAN debería ser solo otro aspecto del acceso a la red de confianza cero e idealmente respaldado por la misma plataforma que los sistemas cableados y los usuarios fuera de las instalaciones; por ejemplo, aquellos que usan un sistema de perímetro definido por software (SDP). Los servicios SDP brindan encriptación de datos a nivel de sesión independientemente del medio de la red y la ubicación, lo que complementa las protecciones de encriptación mejoradas en Wi-Fi 6.

El ascenso de WWAN y la caída de WLAN

En los últimos años, varios factores han convergido para aumentar el uso de la conectividad WAN inalámbrica (WWAN), incluidas las siguientes tendencias:

• La WAN definida por software (SD-WAN) surgió para ayudar a administrar la integración de múltiples medios de conexión en organizaciones de una sola ubicación y proporcionar un control basado en políticas.
• 4G se volvió omnipresente y 5G se está extendiendo rápidamente.
• Muchas organizaciones cambiaron a aplicaciones en la nube.
• Más personas trabajan desde casa y muchas organizaciones han reemplazado oficinas centralizadas más grandes con oficinas más pequeñas y dispersas.
• Los planes de precios inalámbricos se han vuelto como los planes de precios por cable, con tarifas fijas para una capacidad determinada y sin límites de tarifas ni costos por exceso en función del volumen de datos transferidos.

Con o sin SD-WAN, las organizaciones de todos los tamaños incorporan cada vez más WWAN en sus estrategias de conectividad de sucursales, ya sea como respaldo, desbordamiento o conectividad principal. 

El siguiente paso lógico es explorar un entorno sin WLAN en el que los dispositivos de los usuarios finales estén conectados con 4G o 5G en un servicio de operador privado o público.

Tenga en cuenta que 5G ofrece algunas ventajas distintas sobre 4G, de la misma manera que Wi-Fi 6 ofrece ventajas sobre los estándares de Wi-Fi más antiguos. 5G ofrece velocidades más altas, mejor seguridad, mejor gestión del rendimiento y la capacidad de admitir mayores densidades de dispositivos. De hecho, 5G y Wi-Fi 6 usan muchas de las mismas tecnologías y estrategias.

La 5G privada, gracias al control adicional que una organización tendría sobre la infraestructura, podría brindar una mejor seguridad que los servicios de operadores públicos, ya sea que una organización la administre o la contrate como un servicio.

Los desafíos de volverse completamente inalámbrico

Los AP Wi-Fi 6 requieren más energía que las generaciones anteriores de AP debido a la mayor cantidad de radios y potencia de procesamiento, a pesar de las tecnologías de conservación de energía que optimizan el uso de la radio. El antiguo estándar 802.3af Power over Ethernet debe actualizarse a 802.3at, lo que puede ser costoso si significa reemplazar los conmutadores PoE o sus fuentes de alimentación.

Con la creciente densidad del servicio a través de cada AP, los enlaces ascendentes a la agregación del campus o los conmutadores de red troncal deben soportar cargas más altas. Las organizaciones pueden encontrar que un solo enlace Gigabit Ethernet puede no ser suficiente y pueden necesitar planificar enlaces de mayor capacidad o, si los puntos de acceso lo permiten, conjuntos enlazados de conexiones GbE.

Además, las ubicaciones específicas seguirán teniendo problemas, como una recepción deficiente en algunas áreas debido a la geometría del espacio o los materiales de construcción. Las soluciones, como la implementación de puntos de acceso adicionales o diferentes tipos de antenas, se entienden bien.

La interferencia de una variedad de dispositivos, desde subwoofers inalámbricos hasta hornos de microondas, también puede ser un problema. E incluso con Wi-Fi 6, las redes inalámbricas se pueden inundar más fácilmente que las cableadas; por ejemplo, mediante una amplia descarga de software simultánea, como en los Martes de Parches.

Para minimizar estos problemas, un diseño de WLAN adecuado requiere el mapeo del sitio con las herramientas adecuadas para probar la recepción de radio y luego mapear los puntos de acceso para cubrir el espacio, los usuarios y las poblaciones de dispositivos de manera adecuada. Del mismo modo, la resolución de problemas requiere equipos y software específicos de Wi-Fi.

Inalámbrico como opción principal, cableado solo según sea necesario

En solo unas pocas situaciones, la tecnología inalámbrica aún no puede cubrir todas las necesidades de la oficina empresarial. Algunos escenarios problemáticos pueden incluir operaciones comerciales que generan grandes cantidades de interferencia de radiofrecuencia, o la construcción de edificios que no son amables con Wi-Fi, como paredes llenas de tuberías o paredes enyesadas sobre alambre gallinero.

En realidad, la mayoría de las organizaciones solo tienen que preocuparse por los casos de uso que requieren transferencias de gran volumen de datos a alta velocidad; un ejemplo de esto es si las velocidades de transferencia sostenidas superan 1 Gbps. Esto podría implicar el traslado de datos de imágenes de alta resolución de una máquina de resonancia magnética a una estación de trabajo para su análisis, o la transferencia de archivos de video de gran tamaño en laboratorios de efectos especiales.

Sin embargo, tales situaciones tienden a ser casos extremos, incluso para empresas con gran cantidad de medios. Estas son las excepciones, no la regla. En estos casos extremos, cualquier estrategia de sucursal que se centre principalmente en la tecnología inalámbrica debe dictar que la sucursal tenga una o más estaciones de trabajo cableadas para respaldar el trabajo requerido.

Alternativamente, la sucursal podría tener lugares donde una estación de trabajo normalmente inalámbrica pueda conectarse a un cable de red durante el tiempo que sea necesario; básicamente, una gestión del entorno de trabajo sin espacios asignados dictada por la conectividad. La infraestructura cableada que soporta los puntos de acceso probablemente pueda adaptarse a estos casos extremos, a menudo sin costo adicional dada su escasez.

En el futuro, dadas las capacidades de Wi-Fi 6 y 5G, la mayoría de las organizaciones pueden, y deben, adoptar un estándar inalámbrico predeterminado, añadiendo conectividad por cable solo cuando sea necesario.