DOI: 10.26820/reciamuc/7.(2).abril.2023.170-179
URL: https://reciamuc.com/index.php/RECIAMUC/article/view/1103
EDITORIAL: Saberes del Conocimiento
REVISTA: RECIAMUC
ISSN: 2588-0748
TIPO DE INVESTIGACIÓN: Artículo de revisión
CÓDIGO UNESCO: 3310 Tecnología Industrial
PAGINAS: 170-179
Análisis de desempeño de una red WLAN implementando el es-
tándar IEEE 802.11ax orientado a redes de acceso múltiple y apli-
caciones sensibles a latencia
Performance analysis of a WLAN network implementing the IEEE 802.11ax
standard for multiple access networks and latency-sensitive applications
Análise do desempenho de uma rede WLAN que implementa a norma IEEE
802.11ax para redes de acesso múltiplo e aplicações sensíveis à latência
Eduardo José Ocaña Rosero
1
; Neiser Stalin Ortiz Mosquera
2
; Ximena Fabiola Trujillo Borja
3
RECIBIDO: 23/02/2023 ACEPTADO: 12/03/2023 PUBLICADO: 15/05/2023
1. Ingeniero en Teleinformática; Universidad de Guayaquil; Guayaquil, Ecuador; eduardo.ocanar@ug.edu.ec; https://
orcid.org/0009-0007-5277-3397
2. Magíster en Gerencia de Redes y Telecomunicaciones; Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones; Universidad de
Guayaquil; Guayaquil, Ecuador; neiser.ortizm@ug.edu.ec; https://orcid.org/0000-0002-1051-6102
3. Magíster en Gerencia de Redes y Telecomunicaciones; Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones; Universidad de
Guayaquil; Guayaquil, Ecuador; ximena.trujillob@ug.edu.ec; https://orcid.org/0009-0000-1389-4910
CORRESPONDENCIA
Eduardo José Ocaña Rosero
eduardo.ocanar@ug.edu.ec
Guayaquil, Ecuador
© RECIAMUC; Editorial Saberes del Conocimiento, 2023
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo el análisis de desempeño de una red WLAN bajo el estándar 802.11ax
a través de la obtención de métricas relacionadas con calidad de servicio, para lo cual se ha implementado
esta red como laboratorio de pruebas en la banda de los 5GHz. En el proceso se ha utilizado dos computa-
dores, un Access Point y adaptadores Wi-Fi 5 y 6. La metodología utilizada es bibliográfica, descriptiva,
experimental y cualitativa. Los resultados proyectados dan una clara ventaja en diferentes parámetros de
calidad utilizando Wi-Fi 6 tanto en el equipo transmisor como en el receptor. Después de realizar el análisis
se concluye que el rendimiento de los dispositivos conectados en Wi-Fi 6 con protocolo 802.11ax tiene una
relación tres a uno en comparación con dispositivos conectados a Wi-Fi 5.
Palabras clave: Desempeño, Implementación, Métricas, Access Point, Adaptadores Wi-Fi, Infraestructura.
ABSTRACT
The objective of this work is to analyze the performance of a WLAN network under the 802.11ax standard by
obtaining metrics related to quality of service, for which this network has been implemented as a test labora-
tory in the 5GHz band. Two computers, an Access Point and Wi-Fi 5 and 6 adapters have been used in the
process. The methodology used is bibliographic, descriptive, experimental and qualitative. The projected
results give a clear advantage in different quality parameters using Wi-Fi 6 in both the transmitter and receiver
equipment. After performing the analysis it is concluded that the performance of devices connected in Wi-Fi 6
with 802.11ax protocol has a three to one ratio compared to devices connected to Wi-Fi 5.
Keywords: PPerformance, Implementation, Metrics, Access Point, Wi-Fi adapters, Infrastructure.
RESUMO
O objectivo deste trabalho é analisar o desempenho de uma rede WLAN sob a norma 802.11ax através da
obtenção de métricas relacionadas com a qualidade de serviço, para o que esta rede foi implementada como
um laboratório de testes na banda de 5GHz. No processo foram utilizados dois computadores, um ponto de
acesso e adaptadores Wi-Fi 5 e 6. A metodologia utilizada é bibliográfica, descritiva, experimental e qualita-
tiva. Os resultados projectados dão uma clara vantagem em diferentes parâmetros de qualidade utilizando
o Wi-Fi 6 tanto no equipamento emissor como no receptor. Após a realização da análise, conclui-se que o
desempenho dos dispositivos ligados ao Wi-Fi 6 com protocolo 802.11ax tem uma relação de três para um
em comparação com os dispositivos ligados ao Wi-Fi 5.
Palavras-chave: Desempenho, Implantação, Métricas, Ponto de Acesso, Adaptadores Wi-Fi, Infra-estrutura.
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Introducción
En la actualidad existe un crecimiento ex-
ponencial de usuarios, dispositivos y cone-
xiones a internet, con proyecciones para
el 2023 de 5300 millones de usuarios, 3.6
dispositivos en red per cápita, con 29300
millones de dispositivos en red. Las cone-
xiones M2M, conocidas también como IoT,
representan el 50% de dichos dispositivos
y conexiones (Cisco, 2020). El gran tráfi-
co que circula por las redes trae consigo
problemas para las redes inalámbricas en
ambientes interiores o entornos masivos,
saturados por usuarios que utilizan al mis-
mo tiempo los recursos de la red, con di-
versas aplicaciones que como se ha men-
cionado están creciendo aceleradamente.
Existen además algunos flujos de trabajo,
como por ejemplo las cámaras de endos-
copia en medicina o los drones para bús-
queda y rescate, que requieren de un ope-
rador que controle una máquina de forma
remota mediante video, por tanto, las redes
de latencia baja son cruciales para evitar
consecuencias que pongan en peligro la
vida. Otro problema que se presenta son las
aplicaciones denominadas “acaparadoras
de ancho de banda” ya que consumen mu-
chos datos para ejecutarse, como por ejem-
plo Zoom o Microsoft Teams. A lo anterior-
mente expuesto se suman inconvenientes
en la configuración de puntos de acceso y
routers, mismos que afectan el rendimiento,
seguridad y confiabilidad de la red Wi-Fi.
Las redes Wi-Fi en los últimos años vienen
siendo objeto de estudio por diferentes
autores, profundizando en temas relacio-
nados con el análisis de las tecnologías,
comparativas con redes de telefonía móvil,
utilización en el internet de las cosas, en la
industria, educación, entre otros aspectos.
Existen estudios previos como (Lamiño,
2021) quien se ha enfocado en analizar el
entorno inalámbrico bajo el estándar IEEE
802.11ax en escenarios reales y simulados,
con pruebas encaminadas a medir paráme-
tros específicos de calidad. En este caso
los resultados obtenidos mostraron que los
valores presentados en la simulación al ser
un escenario perfecto superan a las medi-
ciones reales. Así también (Torres, 2021)
evalúa mediante simulaciones en modos de
transmisión OFDMA, MU-MIMO y la com-
binación de ambos, el funcionamiento de
una red WLAN 802.11ax en escenarios con
tráfico de red elevado, con 64, 128 y 255
usuarios, buscando aportar al despliegue
del protocolo en escenarios reales. Los re-
sultados muestran que ante una gran canti-
dad de usuario el rendimiento va decrecien-
do y que la integración de las tecnologías
OFDMA y MU-MIMO mitigan la interferencia
de las redes. De igual manera (Mosquera,
2019) realiza un estudio de las funciones
del estándar 802.11ax y de la Quinta Ge-
neración de Redes Móviles y concluye que
ambas tecnologías prometen revolucionar
la industria y desarrollar un ecosistema
apto para las IoT en el hogar, empresas, in-
dustrias, etc. Del mismo modo (Gonzáles,
2020) en su estudio examina las caracte-
rísticas del estándar 802.11ax y los futuros
escenarios de implementación, en especial
aquellos en donde exista una alta densidad
de usuarios, para lo cual realiza mediciones
en base a simulaciones, concluye que el
nuevo estándar resuelve problemas ocasio-
nados en entornos densos y AP contiguos y
proyecta una perspectiva mejorada en efi-
ciencia y rendimiento de red.
A nivel mundial existe un dominio de la red
inalámbrica Wi-Fi como medio para el mo-
vimiento de datos, por tanto, surge la ne-
cesidad de brindar, en base a indicadores,
niveles de eficiencia mucho más altos a las
redes Wi-Fi, el objetivo es cumplir con las
expectativas de calidad del usuario al co-
nectarse a dichas redes. Además, es fun-
damental conocer todos los factores que
influyen en una buena conexión, factores
relacionados con la configuración de los
dispositivos, la infraestructura de red, las
aplicaciones y la optimización. La conec-
tividad, el acceso y el uso masivo de las
tecnologías de la información y comuni-
cación, resulta en la actualidad uno de los
OCAÑA ROSERO, E. J., ORTIZ MOSQUERA, N. S., & TRUJILLO BORJA, X. F.
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
tópicos medulares para las instituciones
educativas, comerciales, de servicio, in-
dustriales, etc.
En base a lo expuesto, la presente propues-
ta es crear a nivel experimental una red
WLAN bajo el estándar 802.11ax, en donde
se puedan realizar configuraciones y prue-
bas de identificación de infraestructura Wi-
Fi, analizar parámetros cuantificables como
rendimiento, tiempos de transmisión, pérdi-
da de paquetes, latencia, velocidad de an-
cho de banda, jitter, mismos que permiten
evaluar una red y determinan la calidad de
servicio. El objetivo es ir vinculando los en-
tornos reales con los entornos simulados y
virtuales, fomentando la creación de conte-
nidos, aplicaciones y dispositivos inalámbri-
cos que, aprovechando las últimas tecnolo-
gías inalámbricas ayuden a la resolución de
problemas en los diferentes hábitats.
El objetivo general, es realizar el análisis de
desempeño de una red WLAN bajo el es-
tándar IEEE 802.11ax. Para realizar dicho
análisis primero describiremos las funcio-
nes primordiales que presenta el estándar
IEEE 802.11ax para después determinar los
tipos de aplicaciones que demandan más
ancho de banda y los más sensibles bajo
latencia y por último realizaremos una im-
plementación en el laboratorio de prueba.
Con los resultados obtenidos se realizó el
análisis de desempeño.
Materiales y métodos
En el presente trabajo de investigación se
ha llevado a cabo una serie de técnicas
de investigación: Bibliográfica, para revi-
sar antecedentes en trabajos relacionados
con el presente proyecto y para determi-
nar las funciones principales del estándar
implementado, las aplicaciones que están
demandando recursos de red y soluciones
tanto en hardware como en software para
la implementación y recolección de métri-
cas. Con técnica experimental, se ha reali-
zado el compendio de los datos obtenidos
con la implementación del estándar IEEE
802.11ax. Dichos datos se han registrado
en tablas, figuras y gráficos comparativos,
buscando mostrar características relacio-
nadas al funcionamiento del dispositivo que
cuentan con tecnología Wi-Fi 6, contrastan-
do con el dispositivo con tecnología Wi-Fi 5.
Y por último con la investigación cuantitati-
va se ha recopilado las diferentes métricas
con sus respectivos números y valores, los
mismos han arrojado resultados que han
sido objeto del análisis respectivo.
Para realizar el experimento se ha realiza-
do la implementación de una red WLAN en
modo infraestructura, bajo el estándar IEEE
802.11ax, la misma será evaluada en rendi-
miento a través de la obtención de métricas
relacionadas con calidad de servicio (QoS).
Los elementos que conforman la red son:
Router TP-Link AX53 configurado en modo
Access Point y transmitiendo en las bandas
de 2.4 GHz y 5 GHZ con la tecnología Wi-Fi
6. Dos computadores de escritorio como es-
taciones, uno de ellos va a realizar la función
de servidor, y el otro computador cliente. El
equipo servidor es un equipo de gama me-
dia, el mismo garantizan una buena cone-
xión detrás del Wi-Fi en las mediciones sin
conexión a internet. La comunicación de la
estación cliente con el Access Point, será vía
Wi-Fi, para lo cual el Pc cliente tiene instala-
do adaptadores Wi-Fi 5 USB y Wi-Fi 6 PCIe.
ANÁLISIS DE DESEMPEÑO DE UNA RED WLAN IMPLEMENTANDO EL ESTÁNDAR IEEE 802.11AX ORIEN-
TADO A REDES DE ACCESO MÚLTIPLE Y APLICACIONES SENSIBLES A LATENCIA
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Figura 1. Diagrama de implementación de red WLAN estándar IEEE 802.11ax
Durante las pruebas los paquetes con una
cierta cantidad de información van a fluir
desde el servidor hacia el cliente a través
del AP. El router AX53 se ha configurado en
modo de operación AP, se ha establecido
el SIDD, el cifrado de seguridad WPA3 y su
clave. Además, se han habilitado la banda
de 2.4 y 5 GHz, las opciones OFDMA y TWT,
potencia de transmisión en alto. El ancho
de canal se puede configurar a 20, 40, 80
y 160MHz.
Figura 2. Configuración de router AX53 en modo Access Point y Gestión del dispositivo
En primera instancia se ha de realizar el
escaneo de redes Wi-Fi en zonas de es-
tudio definidas, para determinar la versión
del estándar IEEE 802.11 que los usuarios
disponen actualmente. Posteriormente el
proceso de obtención de métricas de ca-
lidad de servicio de la red se realizará en
dos escenarios:
1. Escenario uno. - configuración clien-
OCAÑA ROSERO, E. J., ORTIZ MOSQUERA, N. S., & TRUJILLO BORJA, X. F.
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
te-servidor, sin conexión a internet, en
distancias de uno y quince metros entre
el AP (en ancho de canal de 20 a 160
MHz) y el equipo cliente que cuenta con
dispositivos Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6, se ha de
evaluar el Throughput (rendimiento) por
medio de los tipos de tráfico Best Effort,
Background, AudioVideo y Voice, ade-
más, la taza de pérdida de paquetes, y
el tiempo de ida y vuelta (RTT).
2. Escenario dos. – Con las mismas confi-
guraciones de servicios y ancho de ca-
nal en el AP y con conexión a internet se
ha de obtener métricas de velocidad de
ancho de banda, tiempos de respuesta
en latencia y jitter en configuración úni-
co dispositivo y múltiples dispositivos
conectados a la red.
Figura 3. Métricas obtenidas en escenario uno con cliente Wi-Fi 6 en un ancho de canal
de 160 MHz en el AP
Resultados y discusión
En la tabla 1 se muestra las SSID desglosa-
das por estándar de un total de 423 señales
producto de escaneos realizados en tres
sectores diferentes identificados dentro del
alcance del estudio. Las métricas obtenidas
muestran que el 50% de las SSID emiten se-
ñal bajo el estándar 802.11n, el 34% lo rea-
lizan bajo el estándar 802.11ac y un 15%
bajo el estándar 802.11ax.
Como se puede apreciar los estándares
802.11n y 802.11ac predominan en las co-
nexiones actuales con un 84% entre ambos.
Es estándar 802.11ax está en su mayoría
presente en los nuevos puntos de acceso
de la red municipal y en contratos nuevos
de proveedores que ha presentado incon-
venientes en su servicio.
Tabla 1. Resumen de fuentes de información
ANÁLISIS DE DESEMPEÑO DE UNA RED WLAN IMPLEMENTANDO EL ESTÁNDAR IEEE 802.11AX ORIEN-
TADO A REDES DE ACCESO MÚLTIPLE Y APLICACIONES SENSIBLES A LATENCIA
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Dentro del escenario uno, en lo relacionado
al rendimiento (Fig. 4), se puede apreciar
que a corta distancia en ambos estánda-
res se va produciendo un incremento de
velocidad a medida que va cambiando el
ancho de canal. A 15 metros con el dispo-
sitivo Wi-Fi 6 se ha producido en términos
generales una disminución de un 40% en el
rendimiento en comparación al rendimiento
a corta distancia, aunque a 160MHz la re-
ducción fue únicamente del 20%.
Figura 4. Comparativa de rendimiento entre Wi-Fi 6 y Wi-Fi 5 en distancias de 1 y 15m.
Se muestra una clara ventaja de rendimien-
to en la transmisión entre el AP 802.11ax y
el dispositivo con el mismo estándar, espe-
cialmente con una configuración de ancho
de canal a 80 y 160 MHz en donde la veloci-
dad es tres veces más que la obtenida con
el dispositivo con el estándar 802.11ac.
En lo referente a la taza de pérdida de pa-
quetes (Fig. 5), a corta distancia, tiende a
mantenerse alrededor del 60% en ambos
estándares. A quince metros con Wi-Fi 6 y
ancho de canal de 80MHz prácticamente
se mantiene el promedio de pérdida.
Figura 5. Comparativa Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6 en pérdida de paquetes
OCAÑA ROSERO, E. J., ORTIZ MOSQUERA, N. S., & TRUJILLO BORJA, X. F.
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
En las mediciones generales realizadas se
ha podido observar que los paquetes se han
desplazado a mayor velocidad en el proto-
colo TCP, con 0% de pérdida de paquetes
en especial a corta distancia. En el protoco-
lo UDP se producen pérdidas porque es un
protocolo de gran rapidez no orientado a la
conexión como el protocolo TCP.
El round-trip time (Fig. 6) presenta la com-
parativa en función del tiempo concernien-
te al traslado de una solicitud del punto de
partida al destino y retorno al inicio.
Figura 6. Comparativa del tiempo de ida y retorno de solicitud
Se puede apreciar gráficamente que la co-
nexión Wi-Fi 6 es más fiable en términos de
conexión, presenta un tiempo menor de res-
puesta, incluso en la distancia programada,
pero configurando el ancho de canal en el
AP a 160 MHz.
Dentro del escenario dos, el ancho de ban-
da (Fig. 7) con el dispositivo Wi-Fi 5 o Wi-Fi
6 como único usuario conectado la veloci-
dad supera los 50 Mb/s que es el plan con-
tratado con el ISP. Ya con múltiples usua-
rios realizando actividades que demandan
recursos, el ancho de banda se redujo en
40% con Wi-Fi 5 y 24% con Wi-Fi 6, toman-
do como referencia los mismos 50 Mb/s del
plan contratado.
Figura 7. Comparativa de ancho de banda y multiusuario
ANÁLISIS DE DESEMPEÑO DE UNA RED WLAN IMPLEMENTANDO EL ESTÁNDAR IEEE 802.11AX ORIEN-
TADO A REDES DE ACCESO MÚLTIPLE Y APLICACIONES SENSIBLES A LATENCIA
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La latencia (Fig. 8), con un solo dispositivo
conectado a internet los promedios de am-
bos estándares se ubican en 16 ms para to-
dos los anchos de canal. Con múltiples usua-
rios conectados, los valores de latencia han
comenzado a fluctuar, el pico más alto de
latencia con Wi-Fi 6 en 19 ms en los 80 MHz
y con Wi-Fi 5 es de 18 ms en el mismo canal.
Figura 8. Comparativa de Latencia bajo conexión único y múltiples usuarios
En la gráfica se puede observar que con
Wi-Fi 6 a 160 MHz, la latencia se ha ubicado
al mismo nivel que en los valores obtenidos
con un solo dispositivo. Lo que se busca
siempre es que la latencia sea lo más bajo
posible para garantizar una mejor experien-
cia a los usuarios de la red. Expertos en el
área consideran un valor por debajo de los
100 ms como deseable, con menos de 65
ms la conexión es muy aceptable, para los
gamers una latencia aceptable sería menor
a 20 ms. (Muñoz, 2018)
En lo que respecta al Jitter, si nos centramos
en el ancho de canal de 160MHz vemos que
los valores se encuentran dentro del rango
de los 16 ms en Wi-Fi 5 trabajando un solo
usuario y los mismos 16ms en Wi-Fi 6 inclu-
so con múltiples usuarios trabajando.
Figura 9. Comparativa Jitter bajo conexión único y múltiples usuarios
OCAÑA ROSERO, E. J., ORTIZ MOSQUERA, N. S., & TRUJILLO BORJA, X. F.
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Los expertos, dan como valor tope 20 milise-
gundos para un Jitter aceptable. Otros mar-
can el límite en 30 ms. Por encima de esos
valores la estabilidad de la conexión a inter-
net puede verse afectada. (López, 2022)
Conclusión
Por medio del estudio se ha determinado que
las aplicaciones que más ancho de banda
acaparan son las utilizadas para reproducir
videos o música en streaming como por ejem-
plo YouTube o cualquier programa similar,
también las aplicaciones OTT como Netflix o
cualquier otra utilizada para trasmisión de vi-
deo libre. Así también, los juegos de Battle Ro-
yal en tiempo real y a nivel de competencias.
En lo que a latencia se refiere, la aplicación
más sensible a la misma es la Telemedicina.
Con el escaneo de redes Wi-Fi se determinó
con las métricas obtenidas que el 50% de las
SSID emiten señal bajo el estándar 802.11n,
el 34% lo realizan bajo el estándar 802.11ac
y un 15% bajo el estándar 802.11ax.
El rendimiento del dispositivo Wi-Fi 6 conecta-
do a una red WLAN con la misma tecnología,
presenta una mejora en rendimiento en una
relación tres a uno en comparación con dis-
positivos Wi-Fi 5 conectado a la misma red.
Con las mediciones realizadas en el escenario
dos se puede establecer que un mayor ancho
de banda necesariamente no mejora el ren-
dimiento de latencia, en cambio optimizando
el ancho de banda se mejora el rendimiento
del Jitter. En ambos casos se ha presentado
con Wi-Fi 6 un mejor aprovechamiento de las
funciones del AP configurado el mismo con
un ancho de canal a 160 MHz, presentando
valores promedio de latencia y Jitter de 16
ms, se encuentra por tanto dentro del rango
recomendado para dichos parámetros.
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CITAR ESTE ARTICULO:
Ocaña Rosero, E. J., Ortiz Mosquera, N. S., & Trujillo Borja, X. F. (2023).
Análisis de desempeño de una red WLAN implementando el estándar IEEE
802.11ax orientado a redes de acceso múltiple y aplicaciones sensibles a la-
tencia. RECIAMUC, 7(2), 170-179. https://doi.org/10.26820/reciamuc/7.(2).
abril.2023.170-179
ANÁLISIS DE DESEMPEÑO DE UNA RED WLAN IMPLEMENTANDO EL ESTÁNDAR IEEE 802.11AX ORIEN-
TADO A REDES DE ACCESO MÚLTIPLE Y APLICACIONES SENSIBLES A LATENCIA
