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Evolución y entornos Wifi: 802.11ac Wave 2

Wi-fi Alliance empezó a certificar en 2013 los primeros equipos con la primera revisión. Ha pasado más de un año (junio 2016), desde que se anunció la actualización del estándar Wifi, algunos de los dispositivos han podido actualizarse desde la primera especificación (wave 1) pero en la práctica suele ser más complejo pasar a Wave 2
 
Vamos a aclarar algunos de los términos más comunes para evaluar las mejorar según el entorno:
 
MIMO: Multiple input, multiple output. Esta característica viene utilizándose desde la aparición del estándar N. Simplificando podemos decir que la señal puede llegar al dispositivo por varias rutas, rebotando contra las paredes, por ejemplo, aumentando la velocidad y la cobertura tanto para el envío como la recepción.

Ahora que ya tenemos una conexión estable y funcional, nos encontramos con la limitación que en su día tenían las conexiones por cable al ser half-duplex, es decir, solo puede enviar o recibir, pero no las dos al mismo tiempo.

SU-MIMO: Single User MIMO. Se añade la posibilidad de emitir y recibir al mismo tiempo entre dos dispositivos (un punto de acceso y un móvil, por ejemplo) Mientras un dispositivo está enviando o recibiendo, el resto de equipos conectados al mismo punto de acceso debe esperar a que el medio esté disponible.
 
 
MU-MIMO: Multiple User MIMO. Varios dispositivos pueden enviar y recibir al mismo tiempo, se mejora en eficiencia añadiendo más flujos de transmisión, pero no se llega a un medio full-duplex.
 

Spatial streams: Flujos de transmisión. Pasamos de 3 a 4 posibles. Debemos tener en cuenta que cada vez que se añaden más flujos, se incrementa la complejidad de la radio transmisión, requiriendo menos ruido (SNR)
 
 
 
Ahora que ya tenemos varios dispositivos conectados al mismo tiempo, podemos ver las ventajas en cuanto a densidad, si un móvil utiliza 1-stream en un medio MU-MIMO se permiten conexiones simultaneas de varios equipos.

Si los dispositivos clientes son mezcla de SU-MIMO y MU-MIMO obtendremos mejora, pero no tanto como sería un entorno ideal con todos MU-MIMO.

Beamforming: la banda de 5Ghz tiene menos alcance que la de 2.4 GHz, se utiliza esta técnica para focalizar sobre los dispositivos la señal a mayor distancia, intentado reconocer elementos que causen bajo rendimiento de la señal (paredes, interferencias…) alterando la fase de las señales. En la práctica es difícil aplicar sobre dispositivos en movimiento, introduciendo errores, el fabricante Ruckus introdujo el concepto antena adaptativa BeamFlex asociado a este concepto con mejores resultados aunque cada fabricante tiene sus mejoras. Demostración de multipath y BeamFlex:
 

El utilizar solo la banda de 5 GHz viene motivado por el menor número de interferencias en estas frecuencias y un ancho de canal más grande

256-QAM: Quadrature Amplitude Modulation. Modulación de amplitudes en cuadratura. Nos adentramos en las ondas de radio propiamente, son diferentes técnicas para representar ceros y unos en un medio mediante la modulación de una señal portadora… como esto puede sonar demasiado técnico, mejor un gráfico para ilustrar brevemente de por dónde va el concepto:
 
 
 
Algunas otras técnicas:
  • PD: Polarization Diversity. Adapta la orientación de la antena para enviar y recibir ondas verticales y horizontales selectivamente. 
  • LPDC: Low density parity check. Mejora la corrección de errores en entornos ruidosos con errores.
  • STBS: Space Time Block Codes. Permite el envío de múltiples copias de datos a través de varias antenas, al recibir varias copias se comprueba el mejor resultado.
  • Channel Bonding: combinar canales independientes a bajo nivel, también utilizado en ADSL DOCSIS, lo que sería trunk bajo Ethernet…
Antenas múltiples: hasta 4 se definen por ahora, el número de antenas determina la velocidad, y ambos equipos deben disponer de ellas.
Canales de 160 Mhz: se dobla desde los 80 Mhz a través de la banda de 5 Ghz con más canales disponibles.
 
Cada escenario de implementación es diferente, ampliar los canales disponibles o su división (20/40/80/160Mhz) no tiene porque significar en la práctica mejorar el rendimiento, es necesario planificar si la división de canales tiene como objetivo aumentar la transferencia, cobertura, concurrencia, densidad...

Podemos tener un medio wifi de última generación, pero debemos prestar atención a otros factores: distancia a los puntos, obstáculos, interferencias, número de clientes conectados, tipo de tráfico habitual… o posibles cuellos de botella que podrían generarse al conectarlos a equipos cableados, donde empezará a ser imperativo utilizar 10GbE

Cuidado con el marketing de Wave 2, la realidad en cada entorno y la planificación a medio-largo plazo.
 
 
 
 

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