Cuántos puntos de acceso necesita un colegio: se dimensiona por densidad, no por metros cuadrados

Un punto de acceso reparte su capacidad entre todos los dispositivos

Un punto de acceso no solo tiene que dar cobertura: también tiene que repartir su capacidad entre todos los dispositivos conectados. Y en un aula con muchos equipos, ese reparto se convierte en el verdadero límite mucho antes de que falte señal. Por eso, para calcular cuántos puntos de acceso necesita un colegio, importa mucho más cuántos dispositivos se conectarán a la vez que los metros cuadrados del edificio.

El wifi funciona sobre un medio compartido. Los dispositivos conectados al mismo punto de acceso y al mismo canal tienen que turnarse para transmitir. Ese recurso, conocido como tiempo de aire, es limitado. Cuantos más dispositivos compiten por él, menos tiempo tiene disponible cada uno y más fácil es que aparezcan esperas y lentitud.

De ahí nace uno de los errores más habituales al diseñar una red wifi. Un punto de acceso colocado en un pasillo puede dar buena señal a tres aulas seguidas, pero cobertura y capacidad son cosas distintas. Las tres aulas pueden mostrar una cobertura excelente, pero todos sus dispositivos siguen compartiendo la capacidad del mismo punto de acceso.

Noventa dispositivos compartiendo esa capacidad se comportan de manera muy diferente a treinta, aunque el mapa de cobertura sea idéntico. Por eso, un estudio de cobertura puede mostrar una señal excelente y, aun así, la experiencia real en el aula ser mala. También influye el tipo de dispositivo. Una tablet de hace seis años, situada al final del aula, puede necesitar más tiempo para transmitir la misma información que un portátil moderno situado cerca del punto de acceso.

A esto se suman los momentos de mayor concentración de conexiones. Al inicio de una clase, decenas de equipos pueden salir de suspensión, conectarse y autenticarse prácticamente al mismo tiempo. Esa concentración del primer minuto, que puede repetirse en cada cambio de clase, puede generar problemas mucho antes de que el límite esté en la velocidad de la conexión a internet.

• El límite práctico de un aula depende en gran medida del tiempo de aire disponible, no solo de la potencia o del alcance de la señal.
• Un mapa de cobertura correcto no indica cuántos dispositivos tendrán que compartir la capacidad de cada punto de acceso.
• Los problemas pueden aparecer cuando muchos dispositivos se conectan y autentican simultáneamente, antes incluso de empezar a descargar contenidos.

El primer dato son los dispositivos simultáneos

Dimensionar una red por densidad empieza por una pregunta muy concreta: ¿cuántos dispositivos estarán conectados al mismo tiempo en cada espacio durante los momentos de mayor uso? El número total de alumnos del centro no responde a esa pregunta. Lo importante es conocer cuántos dispositivos estarán conectados simultáneamente en cada aula o espacio.

A los equipos del alumnado se suman el ordenador del docente, el panel interactivo, los sistemas de proyección inalámbrica y otros dispositivos conectados a la red que el centro ha ido incorporando con los años. Ese recuento debe tener en cuenta también cómo se utilizan los dispositivos, porque no consume lo mismo consultar una plataforma educativa que hacer una videollamada o realizar un examen online.

El dato que necesitamos es, por tanto, cuántos dispositivos estarán conectados simultáneamente en cada espacio, en qué momentos y para qué se utilizarán. El número total de dispositivos del centro, por sí solo, no sirve para dimensionar un aula.

Por qué no existe una cifra universal

La cantidad de dispositivos que un punto de acceso puede atender con un buen rendimiento depende de muchos factores: qué están haciendo esos dispositivos, su antigüedad y capacidades, las bandas disponibles, las características del edificio y la interferencia con los puntos de acceso cercanos. Por eso no existe una fórmula válida para todos los centros ni puede darse una cifra fiable sin conocer cómo se utiliza realmente la red.

Tampoco sirve tomar como referencia únicamente el número máximo de clientes que indica la ficha técnica del fabricante. Esa cifra refleja cuántos dispositivos puede llegar a admitir el punto de acceso, pero no cuántos pueden trabajar simultáneamente con un buen rendimiento. Una cosa es que un punto de acceso pueda admitir muchos dispositivos y otra muy distinta que todos puedan trabajar a la vez con fluidez. Por eso, el número máximo de clientes indicado por el fabricante no sirve por sí solo para dimensionar la red.

En centros donde cada alumno trabaja con su propio dispositivo, una referencia habitual es instalar un punto de acceso por aula. Pero es solo un punto de partida: la cifra definitiva dependerá del número de dispositivos, del tipo de uso y de las características del edificio.

Y tampoco conviene instalar más puntos de acceso de los necesarios. Si no están bien planificados, pueden interferir entre ellos, aumentar el coste y no mejorar el rendimiento de la red.

• No existe una cifra fija de dispositivos por punto de acceso: depende del uso, del equipamiento y de las características del edificio.
• El número máximo de clientes indicado por el fabricante no equivale al número de dispositivos que pueden trabajar simultáneamente con un buen rendimiento.
• Instalar más puntos de acceso no mejora necesariamente la red si no existe una correcta planificación de canales, potencia y ubicación.

Por qué el punto de acceso suele estar dentro del aula

Colocar los puntos de acceso en el pasillo puede parecer una solución sencilla porque facilita el cableado y permite dar cobertura a varias aulas desde un mismo lugar. El problema es que la comunicación wifi funciona en los dos sentidos. El punto de acceso puede transmitir con suficiente potencia para atravesar una pared y llegar hasta un dispositivo situado dentro del aula, pero ese dispositivo normalmente transmite con bastante menos potencia y tiene que conseguir que su señal haga el recorrido inverso.

Por eso un dispositivo puede mostrar una buena cobertura y, sin embargo, tener dificultades para comunicarse correctamente con el punto de acceso. Además, un equipo situado en el pasillo puede terminar atendiendo dispositivos de varias aulas a la vez. Esto aumenta el número de equipos que comparten su capacidad y puede provocar que algunos dispositivos se conecten a un punto de acceso que no es el más adecuado.

Los propios muros del edificio, aunque dificultan la cobertura, también pueden ayudar a separar unas aulas de otras y reducir las interferencias entre puntos de acceso cercanos. Por eso la ubicación de los equipos debe decidirse pensando tanto en la cobertura como en la capacidad y en cómo se distribuyen los canales dentro del edificio.

Las bandas y los espacios que no son aulas

Las tres bandas de wifi tienen características diferentes y no desempeñan exactamente el mismo papel. La banda de 2,4 GHz llega más lejos y atraviesa mejor los muros, pero dispone de pocos canales y comparte frecuencias con otros dispositivos. En entornos de alta densidad se utiliza principalmente para mantener compatibilidad con equipos que todavía la necesitan.

La banda de 5 GHz soporta actualmente buena parte del tráfico de los dispositivos del centro. La banda de 6 GHz, disponible con Wi-Fi 6E y Wi-Fi 7, ofrece más espectro disponible y tiene la ventaja de no contar con los dispositivos wifi más antiguos. Puede resultar especialmente útil en aulas con alta densidad, siempre que los equipos del centro sean compatibles.

También hay que decidir el ancho de los canales. Utilizar canales más anchos puede aumentar la velocidad máxima de un dispositivo, pero reduce el número de canales independientes disponibles. En un edificio con muchas aulas suele interesar encontrar un equilibrio entre velocidad y capacidad para reutilizar los canales sin provocar interferencias.

Y un colegio no está formado únicamente por aulas. Un salón de actos puede pasar de estar vacío a concentrar cientos de personas y dispositivos en pocos minutos. El comedor tiene una superficie más abierta, distintos momentos de ocupación y puede tener otras fuentes de interferencia.

En un pabellón deportivo, colocar un punto de acceso a mucha altura puede dificultar la comunicación con los dispositivos situados a nivel del suelo. Una biblioteca puede mantener un número moderado de dispositivos conectados durante muchas horas. Y el patio requiere un planteamiento específico, con equipos preparados para exterior y teniendo en cuenta cómo puede afectar su señal a las aulas cercanas.

• 2,4 GHz: mayor alcance y compatibilidad, pero pocos canales disponibles y más posibilidades de interferencia.
• 5 GHz: soporta buena parte del tráfico wifi habitual del centro.
• 6 GHz: ofrece más espectro para entornos de alta densidad cuando los dispositivos son compatibles.
• Salón de actos, comedor, pabellón, biblioteca y patio deben estudiarse individualmente porque cada espacio tiene un patrón de uso diferente.

La cifra sale del propio centro

La respuesta a cuántos puntos de acceso necesita un colegio no sale únicamente de los metros cuadrados. El primer paso es realizar un estudio sobre los planos del centro teniendo en cuenta la distribución de las plantas, los materiales, el número de dispositivos previsto en cada espacio y el tipo de uso.

A partir de ahí se puede plantear la ubicación inicial de los puntos de acceso y la planificación de las bandas y los canales. Después es necesario comprobar el comportamiento real de la señal en el edificio, porque un plano no refleja todos los condicionantes que pueden encontrarse durante una instalación.

Un tabique que parecía ligero puede ser mucho más grueso de lo previsto. Un armario metálico puede alterar la propagación de la señal. Y dos alas construidas en épocas diferentes pueden comportarse de forma completamente distinta desde el punto de vista de la cobertura wifi.

Todo eso puede modificar el número y la ubicación final de los puntos de acceso. Además, cada punto de acceso necesita otros elementos de infraestructura: un puerto de switch, alimentación PoE, cableado hasta su ubicación y capacidad suficiente en los enlaces de red. Por eso instalar equipos de más aumenta la inversión y puede generar interferencias, mientras que instalar menos de los necesarios puede traducirse en problemas de rendimiento cuando las aulas están en pleno funcionamiento.

Desde PenwinEdu, con algunos datos básicos del centro y la experiencia acumulada en cientos de centros educativos, podemos dimensionar la red y preparar una propuesta adaptada a las necesidades reales de cada espacio. Para hacerlo, analizamos cuestiones como estas:

• ¿Cuántos dispositivos estarán conectados simultáneamente en cada aula o espacio?
• ¿Qué uso tendrá la red en cada zona: navegación, vídeo, exámenes online, videollamadas, aplicaciones educativas…?
• ¿Cómo es el edificio y qué materiales pueden afectar a la cobertura?
• ¿Dónde conviene situar cada punto de acceso para garantizar cobertura y capacidad?
• ¿Qué zonas requieren un tratamiento específico, como patios, pabellones, comedores o salones de actos?
• ¿Qué infraestructura de red existe ya y qué parte puede aprovecharse?
• ¿Hay suficientes puertos PoE, potencia disponible en los switches y capacidad en los enlaces de red?
• ¿Qué cableado adicional será necesario para llevar cada punto de acceso hasta su ubicación?
• ¿Qué verificaciones y mediciones habrá que realizar en el propio centro para ajustar el diseño definitivo?