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Documentos: Guia de migração para IEEE 802.11ac

Este artigo é uma cartilha e guia de migração para a tecnologia 11ac, oferecendo recomendações, melhores práticas, e dicas para uma implantação bem sucedida.

    Índice
  • Introdução
  • 1-2-3 da 11ac
  • Largura do canal
  • SU-MIMO vs. MU-MIMO
  • Fluxos espaciais (SS)
  • 256 QAM
  • SNR
  • Benefícios da 11ac
  • Considerações e desafios com fio
    Implementações de 11ac
  • Remover e substituir & atualizações contínuas
  • Fora com o velho
  • Ferramentas de diagnóstico e planejamento
  • Resumo
  • Lista de verificação de migração

Introdução

O IEEE 802.11ac (muitas vezes chamado apenas “11ac”) é a nova onda. Todo mundo adora experimentar tecnologias novas e excitantes, com o acesso Wi-Fi no topo da lista de todos. Os fornecedores lançaram pela primeira vez pontos de acesso (APs) Wave-1 de classe empresarial por volta do 4T/2012 e, desde então, APs 11ac voam das prateleiras em um ritmo alucinante. O interesse do mercado em torno da 11ac tem sido fenomenal, devido a uma posição de mercado competitiva, e, dependendo de quem você estiver ouvindo, APs 11ac podem saltar prédios pequenos em um único salto.

De acordo com a Infonetics*, a 11ac teria ~80% de participação do mercado de APs corporativos no final de 2017 e quase 90% em 2019.
 

*Participação, tamanho e previsão de mercado trimestral mundial e regional para equipamentos de rede sem fio e telefones Wi-Fi: 4T14
 

 

 

Muitos proprietários de infraestrutura 11n têm investido em suas implantações por muitos anos, e decidiram esperar a chegada ao mercado de produtos 11ac Wave-2, antes da atualização. Redes 11n, sejam das variedades 2x2:2, 3x3:2 ou 3x3:3, podem ser otimizadas para alto desempenho na maioria dos casos, e são suficientes para a maioria das implantações corporativas atuais. Em muitas situações, seria justo dizer que a 11ac é boa-para-ter, ao invés de uma atualização essencial. A desvantagem do envelhecimento das implantações 11n é que muitos modelos de AP 11n antigos não são mais suportados por novas atualizações de código, o que limita seus conjuntos de recursos de segurança e desempenho.

Este artigo é uma cartilha e guia de migração para a tecnologia 11ac, oferecendo recomendações, melhores práticas, e dicas para uma implantação bem sucedida. Todas as declarações neste artigo fazem referência a soluções Wi-Fi de classe empresarial, e podem não se aplicar a equipamentos de classe consumidor.
 

1-2-3 da 11ac

11ac é uma tecnologia de 5GHz, o que significa que a alteração IEEE 802.11ac não especifica seu uso na banda ISM de 2,4GHz. A utilização de canais mais largos requer mais espaço de frequência disponível, e a banda de 2,4GHz é limitada a um total de 83,5MHz. Qualquer implementação da especificação de camada física 11ac (PHY) em 2,4GHz é proprietária.

A tecnologia 11ac não diz respeito apenas a rádios. APs são pequenos computadores, cada um tendo uma CPU, RAM, Flash, etc. Para cada nova geração de tecnologia de rádio, nós podemos ter também novos recursos de software, alguns dos quais bastante pesados para a CPU dos APs e/ou controladores. Alguns novos APs 11ac de radio duplo têm CPUs grandes, frequentemente de núcleo duplo, muita RAM, descarregamento de criptografia, portas Gigabit Ethernet duplas, e muitos outros recursos de hardware de ponta.

Então, o que torna a 11ac tão especial que a faria substituir a envelhecida IEEE 802.11n (“11n”)? Para responder a esta pergunta com precisão, é importante entender que a 11ac foi lançada em duas “ondas” (chamadas de “Wave-1” e “Wave- 2”), com base nos recursos do chipset de rádio. O gráfico abaixo mostra um resumo das diferenças entre as tecnologias implementadas em cada uma das duas ondas.
 

Recurso/PHY 802.11n Wave-1 802.11ac Wave-2 802.11ac
Largura do canal 20, 40 MHz 20, 40 MHz 20, 40, 80, 160MHz
Fluxos espaciais (SS) 1, 2, 3 2, 3 2, 3, 4
Modulação QAM 64 QAM 256 QAM 256 QAM
Tipo MIMO SU-MIMO SU-MIMO MU-MIMO
Suporte MCS MCS 0-23 para 1, 2, 3 SS MCS 0-9 para 1, 2, 3 SS MCS 0-9 para 1, 2, 3, 4 SS
Taxa de dados máxima 450 Mbps 1,3Gbps 3,467Gbps
TxBF Não Variável Sim
Variações de rádio 2x2:2, 3x3:2, 3x3:3 2x2:2, 3x3:3 4x4:4*

*Atualmente esperado dos principais fabricantes de chipset Wi-Fi empresariais.
 

 

As vendas de AP e dispositivos cliente 11ac Wave-1 foram muito bem sucedidas para a indústria, e dispositivos 802.11ac com certeza continuarão vendendo bem depois que os dispositivos 11ac Wave-2 chegarem ao mercado. Leva tempo para uma nova linha de produtos ser trazida para o mercado, devido ao desenho, fabricação e certificação. APs 11ac Wave-2 iniciais não terão certificação DFS por algum tempo, e tanto a estabilidade do código como o desempenho dos recurso não estarão provados.
 

Largura do canal

Dispositivos 802.11n são capazes de suportar canais de 20MHz ou 40MHz. Dispositivos 11ac Wave-1 suportam canais de 20, 40, e 80MHz, enquanto dispositivos 11ac Wave-2 suportam canais de 20, 40, 80, e 160MHz. Canais de 160MHz não são atualmente úteis em implantações corporativas, devido à falta de espaço contíguo de canal nas bandas UNII 5GHz, mas com o FCC Report and Order (R&O) 14-30, datado de <span class="token" title="1 de abril de 2014">{{1 de abril de 2014}}</span>, são propostas alterações que poderiam permitir até quatro canais de 160 MHz não-sobrepostos nos Estados Unidos. Para outros países, isto depende das autoridades reguladoras.
O simulador de canal abaixo, localizado em WiFiChannelSimulator.com, mostra o espectro livre de licença disponível desde o FCC R&O.
 

Crédito: Wireless Training and Solutions
 

 

 

A maneira mais simples de aumentar a taxa de transferência de uma rede Wi-Fi é duplicar a largura do canal, desde que haja disponibilidade suficiente de canais largos reutilizáveis. Duplicar a largura do canal significa, aproximadamente, dobrar a capacidade de transferência do canal. Como tudo na vida, a taxa de transferência adicional tem um preço. Como a largura do canal é duplicada, a potência de saída permitida é cortada ao meio, por todo o canal. Isto pode não ser um problema em alguns ambientes, mas em outros pode criar um desafio técnico desnecessário. Duplicar a largura de canal também aumenta o piso de ruído em 3dB, e aumenta a possibilidade de uma colisão. Por esta razão, canais de 80MHz e 160MHz geralmente são dinâmicos. Os APs podem usar mecanismos de proteção, como o RTS/CTS, para “limpar” os canais de 80 ou 160MHz. Se apenas uma parte do canal largo é utilizável, os APs diminuirão a largura do canal para aquela transmissão individual, para obter a máxima transferência possível.

Só porque você pode usar canais largos de 80MHz e 160MHz, isto não significa que você deva usá-los. É recomendável usar canais de 20MHz em ambientes de alta densidade, tais como auditórios, salões, feiras, aeroportos e arenas, porque eles aumentam a eficiência de utilização do canal. Ambientes de baixa densidade/alta transferência, tais como áreas de escritório aberto, podem se beneficiar de canais de 40MHz em 5GHz, desde que hajam canais suficientes para um plano razoável de reutilização de canais. Se apenas 1-2 APs serão implantados em uma instalação (por exemplo, uma filial), e há apenas uma quantidade mínima de interferência (modulada e não modulada), então usar canais de 80MHz pode funcionar bem. Não existe uso apropriado, atualmente, para canais de 160MHz, exceto para enlaces ponto-a-ponto altamente direcionais. Se há uma área específica onde uma taxa de transferência muito alta é consistentemente necessária, então configurar um AP para usar um canal de 80MHz nesta área pode ser adequado, desde que os APs nas proximidades não utilizem qualquer parte deste canal de 80MHz.
 

SU-MIMO vs. MU-MIMO

Todos os dispositivos 11n são habilitados para MIMO de usuário único (SU-MIMO), significando que apenas uma transmissão, seja uplink ou downlink, pode acontecer simultaneamente em um canal. Dispositivos 11ac Wave-1 são habilitados para MIMO (SU-MIMO), enquanto APs 11ac Wave-2 serão dotados de tecnologia MIMO multiusuário (MU- MIMO).

MU-MIMO é uma tecnologia de downlink (do AP para o cliente) somente, que permite várias transmissões simultâneas usando tecnologia Transmit Beamforming (TxBF) para aumentar os sinais de RF em algumas áreas, enquanto os anula em outros. A maioria dos APs MU-MIMO será capaz de 3 ou 4 transmissões simultâneas. A tecnologia MIMO-MU aumenta a eficiência de MAC quando um AP capacitado para 3SS ou 4SS está suportando múltiplos clientes capacitados para 1SS.
 

Fluxos espaciais (SS)

Um fluxo espacial é a tecnologia de divisão do fluxo de dados em várias partes (chamadas fluxos espaciais), e depois transmiti-los simultaneamente através de várias cadeias de rádio no mesmo canal.
 

O uso de vários caminhos e processadores de sinal digital (DSPs) permite que os receptores capacitados para MIMO decodifiquem os fluxos espaciais e reconstruam o fluxo de dados. Dispositivos 11n e 11ac Wave-1 suportam até 3SS, mas dispositivos 11ac Wave-2 suportarão até 4SS.
 

256 QAM

Modulação é o meio pelo qual os dados são codificados em ondas portadoras. A 11n está limitada à modulação 64QAM, enquanto a 11ac introduziu a 256QAM. 256QAM é um tipo mais sofisticado de modulação, que requer um SNR significativamente maior para operar. Por esta razão, é comum ver conexões cliente/AP retornarem para 64QAM depois de apenas 40-50 pés. O gráfico à direita representa uma constelação 64QAM, onde cada ponto representa 6 bits. Uma constelação 256QAM tem
64 pontos por quadrante, e 8 bits são codificados por ponto.
 

SNR

As taxas mais elevadas de MCS da 11ac estão ligadas à utilização de modulação 256QAM. O melhor lugar para referenciar os componentes de um MCS é MCSIndex.com. Observe que dobrar a largura de canal eleva o piso de ruído em 3dB, e, portanto, canais 80MHz terão automaticamente um piso de ruído 6dB mais alto do que canais de 20MHz. Referenciando o gráfico abaixo, é necessário pelo menos 37dB de SNR para alcançar MCS9 (a mais alta taxa MCS para a 11ac) para um canal de 80MHz. Este é um SNR excessivamente alto, e, sem significativa reutilização de canal, a co-contenção do canal (interferência) seria muito significativa. Abaixo está um gráfico excelente para mapear as taxas MCS para o SNR necessário.

Crédito: RevolutionWiFi.net
 

 


Benefícios da 11ac

Em implantações de Wi-Fi empresariais típicas, dispositivos de cliente usam não mais que 5Mbps em média. Certamente a taxa de transferência de pico pode atingir bem mais que 100Mbps para um determinado cliente, mas é a minoria dos dispositivos cliente Wi-Fi que sustentam altas taxas de transferência por longos períodos de tempo. Isto significa que a maioria das implantações 11n atuais são em geral suficientes para ambientes de escritório de baixa densidade, e implantações semelhantes. Realizar um bom ROI para 11ac é dependente da atualização dos dispositivos cliente para 11ac, e da otimização do projeto, implantação e configuração da rede Wi-Fi. Uma rede 11n 3x3:3 bem otimizada pode superar uma implantação 11ac 3x3:3 mal projetada, dada uma mesma base instalada de dispositivos cliente.

Onde a 11ac realmente brilha, e atualizações de infraestrutura são muitas vezes garantidas, é em ambientes de alta densidade e/ou elevada taxa de transferência, incluindo:

  • Arenas
  • Anfiteatros
  • Auditórios
  • Salões de baile
  • Estádios
  • Centros de convenções
  • Grandes salas de aula
  • Salas de concerto
  • Cassinos
  • Salões de conferência
  • Amplas salas de reuniões
  • Áreas de imprensa
  • Eventos públicos
  • Estádios
  • Feiras e exposições
  • Pregões

APs 11ac têm rádios de qualidade mais elevada (por exemplo, melhor sensibilidade de recepção), CPUs mais rápidas, e oferecerão suporte aos recursos de desempenho mais recentes do seu fabricante. Embora ainda não comprovada, a 11ac Wave-2 promete melhorar a eficiência do MAC usando MU-MIMO em ambientes de baixa tecnologia e de dispositivos móvel.

Um aspecto importante da implantação de 11ac é que APs 11ac (Wave-1 e Wave-2) podem co-existir perfeitamente com APs 11n (todas as variantes). É uma prática recomendada da indústria localizar APs 11ac em áreas de alta densidade/alta transferência, enquanto relegam os APs 11n para áreas de baix densidade/baixa transferência. Também é comum ver APs específicos implantados usando canais largos, enquanto a maioria dos APs implantados estão usando apenas canais de 20MHz. Isto permite uma utilização eficiente do espectro, permitindo também a flexibilidade de taxas de transferência muito elevadas em áreas específicas. Uma ressalva para a coexistência 11n/11ac é que APs 11n e 11ac, mesmo de um mesmo fabricante, podem suportar conjuntos de recursos diferentes devido a limitações de CPU/RAM nos APs 11n. Isto significa que os recursos de ponta só poderiam ser implementados em áreas específicas, e leva a restrições de projeto, tais como manter 11n e 11ac tão isolados quanto possível um do outro (por exemplo, em edifícios ou locais diferentes).
 

 

Desafios e considerações sobre cabos É comum que fabricantes de Wi-Fi corporativa liberem primeiro um AP de topo de linha ao introduzir novas tecnologias no mercado, devido ao impacto de marketing. APs de primeira geração, topo de linha, geralmente exigem 802.3at (PoE+) para operar a plena capacidade. Normalmente não demora muito até que os fabricantes de infraestrutura WLAN acompanhem com um AP de linha baixa, que opera em plena capacidade em 802.3af (PoE), e em seguida um AP de faixa média que mal (ou questionável) cabe em um orçamento de PoE. Esta tem sido a estratégia consistente de entrada no mercado durante o lançamento de produtos 11n e 11ac Wave-1 em uma grande variedade de fornecedores de acesso Wi-Fi empresarial.

APs 11ac Wave-2 são projetados para alto desempenho, e têm alguns novos aperfeiçoamentos de grande impacto. O primeiro aperfeiçoamento é a capacidade de 4 fluxo espacial (4SS). Capacidade de 4SS significa ter quatro canais de rádio transmitindo e recebendo simultaneamente, e embora isto possa oferecer melhorias de velocidade, também aumenta significativamente o consumo de energia. A segunda melhoria é a CPU e a memória. Uma vez que temos agora a capacidade de mover mais dados com o 4SS, precisamos de CPU e memória rápidos o suficiente para atingir o potencial de transferência dos APs. As CPUs são das principais fontes de consumo de energia dentro de um AP.

A proliferação do PoE+ tem sido lenta, em comparação com a taxa de adoção da 11ac, devido ao longo (~10 ano) ciclo de compra de comutadores Ethernet. Felizmente, existem agora vários novos motivadores para o PoE+ e não somente os APs de faixa alta. Uma variedade de dispositivos industriais e comerciais pode também operar dentro do orçamento PoE+ 30W. Esta tendência irá permitir que fabricantes de AP se preocupem muito menos com encaixar APs dentro de um orçamento PoE 15,4W, e se concentrem mais na alta performance.

Tem havido muita desinformação em torno da necessidade de links de retorno Ethernet >1Gbps em APs 11ac. Dizendo claramente, links de retorno superiores a 1Gbps não são necessários para 11ac – nem com 11ac Wave-1, nem com 11ac Wave-2. Os esforços <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px; line-height: 17px; background-color: rgb(255, 255, 255);">recentes </span>dos organismos de normalização produziram a possibilidade de ver Ethernet de 2,5Gbps e 5Gbps em um futuro próximo, mas estas velocidades não serão necessárias para suportar APs 11ac Wave-1 ou 11ac Wave-2 com rádio duplo de duas bandas.

A taxa de transferência de um AP é em torno de 50% da taxa de dados, na melhor das hipóteses. Clientes corporativos não irão usar canais largos de 160MHz, e canais de 80MHz serão usados apenas em casos muito específicos. Para fins de cálculo, usando o melhor cenário, e considerando que ambas as extremidades do link sejam 11ac, podemos usar os seguintes números:

 

Canal 80MHz x 4SS x 256QAM + SGI = 1,733 Gbps (taxa de dados) x 50% = ~867Mbps

 

Um esclarecimento importante aqui é que a Gigabit Ethernet é full-duplex, significando que pode mover 1Gbps uplink e outro 1Gbps downlink simultaneamente. Em contraste, o ~867Mbps mencionado acima é unidirecional, não leva em consideração qualquer interferência de RF (Frequencia de rádio), e parte da suposição de que há apenas um cliente se comunicando com um AP (sem congestionamento). Isto faz com que seja um pouco irrealista alcançar estes números.

 

Até pouco tempo, a maioria dos clientes puxariam muito mais dados (downlink) do que empurrariam (uplink). Com os websites de mídia social se tornando tão populares, vemos quase uma divisão 50/50 entre o tráfego uplink/downlink, na maioria das redes. Esta divisão 50/50 na taxa de transferência essencialmente limita o tráfego em cada sentido para a metade do total (por exemplo, ~433Mbps uplink, ~433Mbps downlink). No entanto, com fluxos de dados bidirecionais, o AP iria competir com seu próprio cliente, e o processo de contenção 802.11 adicionaria sobrecarga (colisões, retirada adicional, etc.). Isto poderia trazer a taxa de transferência realista abaixo de 400Mbps em cada direção, na melhor das hipóteses, e isto é somente ~40% da utilização de uma conexão de 1Gbps.

Novamente, esta é uma taxa de transferência ideal, e praticamente não há nenhuma chance de se chegar a isto em ambientes reais devido a:

  • Contenção enquanto vários clientes tentam acessar o canal (contenção co-canal)
  • Interferência de canal adjacente (ACI)
  • Fontes de interferência de RF
  • Mecanismos de proteção para compatibilidade retroativa
  • Ambiente de cliente PHY ou infraestrutura sem fio mista
  • Limitações de CPU no AP
  • Código de baixo desempenho no AP e/ou controlador
  • Drivers de cliente pobres

Esta não é uma lista abrangente. Existem muitas outras questões técnicas que podem causar desempenho abaixo do ideal. Com ~30 dispositivos de cliente, com uma variedade de capacidades 11n e 11ac, associado a um AP 11ac Wave-2 4x4:4 (banda dupla, com um rádio 11n de 2,4GHz), a taxa de transferência agregada em implantações reais (por exemplo, 40MHz x ≤3SS x 64QAM + SGI) pode variar de 150-200Mbps, na melhor das hipóteses, agregado nos dois rádios. A taxa de transferência é completamente dependente da combinação de clientes, e é importante compreender que um elemento 11a, 11b, ou 11g pode represar a capacidade de um AP.

Alguns fornecedores de acesso Wi-Fi já começaram a construir APs 11ac 5GHz duplos, embora ainda não tenha sido provado que dois rádios de 5GHz possam coexistir sem perda significativa de taxa de transferência devido à ACI. Mesmo que pudéssemos resolver o problema da ACI, esta configuração iria também limitar severamente as escolhas de canais configuráveis. Se dois (ou mais) rádios pudessem co-existir sem ACI, então poderíamos usar mais eficazmente um retorno de 1Gbps. No entanto, nós ainda podemos chegar somente em torno de 80% da capacidade de um link de 1Gbps (por exemplo, ~400Mbps + ~400Mbps uplink e ~400Mbps + ~400 Mbps downlink) durante períodos de utilização de pico, considerando um cenário quase irrealisticamente perfeito.

No mercado atual, onde um AP de rádio duplo contém um rádio 11ac 3x3:3 de 5GHz, e um rádio 11n 3x3:3 de 2,4GHz, a taxa de transferência mais alta que poderia ser considerada seria ~400Mbps uplink e downlink para 11ac 5GHz, mais um adicional de ~40Mbps uplink e ~40Mbps downlink para 11n 2,4GHz. Isto compreende menos de 50% da utilização de um link de 1Gbps, na melhor das hipóteses. Em função da contenção 802.11 quando vários clientes são conectados ao AP, fontes de interferência (modulada e não modulada) em ambas as bandas, e o uso de canais de 40MHz em vez de 80MHz, aquela taxa de transferência bidirecional calculada de “440Mbps” pode ser rapidamente cortada em 50% ou mais, em cada direção.
 


Implementações de 11ac

Se você escolheu seguir em frente com uma implantação de 11ac, você será confrontado com uma de duas opções de implantação: instalação nova ou atualização. Ou você está instalando uma infraestrutura Wi-Fi pela primeira vez, ou você está atualizando uma implantação existente. Dada a natureza abrangente da tecnologia Wi-Fi, é muito mais provável que você esteja considerando uma atualização. Você pode também estar enfrentando uma decisão fiscal sobre se seu equipamento existente atingiu o fim da sua vida útil e/ou efetiva em termos de custo.
 

Remover e substituir & atualizações contínuas

Quando as restrições orçamentárias permitem, implantações “eliminar-e-substituir” pode ser excitante...de fato, tão excitantes que alguns gerentes de rede não percebem o significado de passar de um sistema legado da Única Entrada, Única Saída (SISO) (por exemplo, 11a, 11b e 11g) para um sistema de Múltipla Entrada, Múltipla Saída (MIMO) (por exemplo, 11n e 11ac). Estes dois tipos de sistema são muito diferentes, e a implantação de 11n ou 11ac como um substituto para sistemas 11a/b/g deve sempre implicar em novo desenho, pesquisa e validação da rede. É raro ver APs 11a, 11b e 11g com desempenho em nível aceitável para o cliente. Uma vez que APs 11ac têm essencialmente o mesmo preço que APs 11n (para especificações semelhantes), então, mover-se do legado de APs 11a/b/g para APs 11ac faz sentido financeiramente. Mover-se de um sistema 11n para um sistema 11ac pode também exigir um novo desenho, pesquisa e validação. Se o projeto 11n foi otimizado, é possível que muitas das localizações dos APs possam ser reutilizadas, se a densidade de clientes e os requisitos de taxa de transferência do usuário (devido a requisitos de aplicativo) permanecerem mais ou menos os mesmos. Se houver um aumento significativo na densidade dos clientes e/ou requisitos de taxa de transferência do usuário, então, um redesenho ainda é recomendado. A qualidade de rádio (por exemplo, sensibilidade de recepção) dos rádios 11ac é, muitas vezes, significativamente melhor do que rádios 11n da mesma faixa de preços, de forma que ajustes de configuração podem ser necessários para afinar os APs aos seus ambientes.

A única situação onde APs 11ac Wave-2 podem substituir APs 11ac Wave-1 de forma abrangente seria durante a mudança de fornecedores de infraestrutura de acesso Wi-Fi (por uma variedade de razões possíveis). Quando restrições orçamentárias não permitem substituir toda a infraestrutura de acesso Wi-Fi, então, uma “atualização contínua” é a resposta. Ampliar sua rede 11n com 11ac, ou sua rede 11ac Wave-1 com 11ac Wave-2, pode resultar em um ROI elevado, além de economizar uma quantidade significativa de dinheiro. Atualizações contínuas resultam no cliente utilizando, simultaneamente, uma variedade de hardware 11n e/ou 11ac, algumas vezes de diferentes fabricantes. A melhor prática é separar sistemas distintos (por exemplo, de acordo com o prédio ou local) e, em seguida, colocar APs 11ac em locais que têm requisitos de alta densidade/alta transferência.
 

Fora com o velho

Há muito poucos cenários em redes onde eliminar um dispositivo, ou tipo de dispositivo, pode produzir um aumento de desempenho de 10 vezes. A remoção de clientes e APs legados 11a/b/g da rede pode produzir apenas um pequeno aumento resultante da eliminação da necessidade de alguns mecanismos de proteção da camada MAC. Se um usuário final quer maximizar o ROI e experimentar os benefícios que a 11ac pode trazer, ele deve remover agressivamente os clientes e APs legados.

Quando os clientes não são apenas computadores ou dispositivos móveis, mas, em vez disso, são aparelhos com 11a/g/n, como bombas de infusão na área da saúde, registradoras de caixa no varejo, e pistolas de varredura industrial no almoxarifado, então a infraestrutura 11ac dará pequena vantagem apreciável sobre a 11n, assumindo que cada uma é bem projetada.
 

 

Se você tiver uma infraestrutura 11n, recomendamos a atualização de quantos dispositivos cliente quanto possível (de 11a/b/g/n para 11ac), antes de uma atualização de infraestrutura para 11ac. É especialmente importante se livrar, e descontinuar a compra, de dispositivos cliente de 2,4GHz somente. Para este fim, é importante envolver os compradores no processo de tecnologia, para ajudá-los a compreender as consequências da redução de custos nesta área.

Considere o processo de atualização para um computador desktop, onde você tem vários componentes (por exemplo, placa-mãe, memória RAM, disco rígido, CPU, ventilador de refrigeração, etc.) a considerar. Estes componentes são normalmente adequados uns aos outros à época em que o computador foi construído. Quando você atualiza, é comum descobrir que atualizar um componente pode levar à atualização da maioria deles. Muitas vezes acontece o mesmo com os sistemas de infraestrutura de acesso Wi-Fi. Se você atualizar seus APs de 11a/b/g ou 11n (2x2:2) para 11ac Wave-2 4x4:4, a taxa de transferência e capacidades de recursos dos APs podem exceder aquilo com que o controlador é capaz de lidar. Além disso, o sistema pode agora ser considerado de missão crítica, quando anteriormente não era. Por esta razão, faz sentido avaliar todos os componentes do sistema durante uma atualização (por exemplo, WNMS, controlador, APs, sensores, serviços de software), em vez de apenas os APs.
 

Ferramentas de diagnóstico e planejamento

O projeto de rede Wi-Fi é um processo iterativo que começa com uma avaliação minuciosa e precisa dos requisitos e restrições do cliente. Uma vez que estes são entendidos, o próximo passo mais eficiente em termos de tempo é a modelagem preditiva. Quanto mais esforço e precisão (por exemplo, medições de perdas das paredes, compreender como usar o software em sua máxima extensão, etc) for aplicado nesta parte do planejamento de rede, maior será o desempenho da rede após a instalação. Os produtos AirMagnet Planner e Survey Pro fornecem para os engenheiros sem fio as ferramentas para modelar e avaliar, de forma eficiente e com precisão, a capacidade da rede de entregar os requisitos necessários de cobertura, taxa de transferência e mobilidade. O AirMagnet Planner oferece vários recursos de modelagem, como calibração de mapa, perda da parede, visualização 2D e 3D, modelagem de múltiplos andares, áreas de atenuação, áreas excluídas, paleta de cores personalizáveis e um abrangente conjunto de parâmetros de AP e antenas. Quase todos os recursos são personalizáveis, e uma grande variedade de formatos de mapa são suportados, incluindo arquivos CAD.
 

Figura: Ferramentas AirMagnet Planner & Survey PRO
 
 

Ao realizar uma pesquisa de local para validar uma implantação que precisa suportar clientes 802.11ac, adaptadores 802.11ac devem ser usados para mapear e verificar com precisão aquelas áreas que receberão o benefício das novas taxas de dados e larguras de canal. Isto é semelhante à prática recomendada de usar dispositivos inteligentes para coletar dados de pesquisa, quando haverão dispositivos clientes inteligentes nesse ambiente. Isto garantirá que aquelas áreas para as quais você que objetiva os benefícios da 802.11ac irão verdadeiramente obter a melhoria de desempenho.

Embora uma ferramenta de diagnóstico somente 802.11n possa solucionar alguns problemas nas redes 11ac (a maioria dos quadros de gerenciamento e controle é enviada em taxas MCS 802.11g/n (2,4GHz) ou 802.11a/n (5GHz)), equipamento de diagnóstico e ferramenta habilitada para 802.11ac, como o AirMagnet WiFi Analyzer, é necessário para obter uma visão completa da rede e de como ela está operando. Os requisitos para um chipset 11ac em ferramentas de diagnóstico estão mais frequentemente relacionados com a compreensão do chipset da modulação usada em 11ac (chamada Very High Throughput (VHT)), quadros de dados modulados, e larguras de canal de 80MHz ou 160MHz.
 

Figura: AirMagnet Wi-Fi Analyzer PRO
 

Neste momento, as ferramentas de diagnóstico habilitadas para 11ac estão chegando ao mercado. Se a ferramenta de diagnóstico é baseada em software, ao invés de um aparelho portátil (ou similar), então drivers para adaptadores de cliente 11ac estão agora disponíveis para muitas ferramentas no mercado. Atualizar para ferramentas de diagnóstico habilitadas para 11ac, quando disponível, é, muitas vezes, dinheiro bem gasto, devido à melhor qualidade e sensibilidade de recepção dos rádios 11ac. Quanto melhor uma ferramenta de diagnóstico pode ouvir, melhor ela pode fazer o seu trabalho.
 


Resumo

A 11ac traz uma variedade de melhorias técnicas (como listado abaixo), mas é importante ser realista sobre suas reais capacidades. Cada um destes melhoramentos tem o potencial para melhorar a eficiência da comunicação no ambiente certo; no entanto, os benefícios prometidos de algumas melhorias podem não ser realizados em alguns cenários.

  • Canais largos, até 160MHz
  • Downlink MU-MIMO
  • Modulação 256QAM
  • Quatro fluxos espaciais (4SS)
  • Taxa-sobre-alcance melhorado
  • Hardware mais poderoso
  • Manipulação de maior densidade

Em ambientes de alta densidade, recomenda-se o uso de canais de 20MHz. MU-MIMO não está provada e proporciona melhoria questionável na taxa de transferência downlink, devido à sobrecarga de protocolo e complexidade envolvida. 256QAM pode só ser utilizável até ~50 pés, o que pode não ser útil em muitos ambientes. 4SS é útil somente quando os dispositivos cliente podem suportar quatro fluxos espaciais (o que exclui os dispositivos móveis), e quando o ambiente suporta suficientemente a de-correlação espacial de fluxo.

Quando você considera a mudança para 11ac, você será confrontado com a decisão de eliminar-e-substituir (possivelmente com outro fornecedor), ou atualizar sua rede existente. Independente de qual abordagem você tomar, uma chave para o sucesso é se lembrar disso:

  • 11ac e 11a/g são tecnologias muito diferentes, cada uma exigindo um tipo diferente de projeto de rede
  • 11ac e 11n usam tecnologias semelhantes, mas tem havido alterações significativas no hardware desde a 11n

Além das melhorias no chipset 11ac além da 11n em 5GHz, APs 11ac de duplo rádio também têm chipsets 11n 2,4GHz melhorados, que ficaram mais sensíveis, susceptíveis a interferências, e com uma melhor taxa-sobre-alcance.

É altamente recomendável que qualquer um se movendo para 11ac considere reduzir ao máximo possível o uso da faixa ISM de 2,4GHz. Afastar-se de 2,4GHz melhora a experiência do usuário, aumenta a capacidade da rede, diminui falhas de aplicativo e bilhetes de suporte, e reduz significativamente o TCO da infraestrutura Wi-Fi.

O projeto de rede Wi-Fi é um processo iterativo, que exige ajustes pós-instalação e monitoramento permanente para atingir o máximo ROI. Ferramentas de projeto, pesquisa e solução de problemas 802.11ac no estado-da-arte são necessárias para assegurar o posicionamento e configuração ideal do AP, mínima interferência de co-canal, máximo desempenho, e saúde contínua da WLAN. A NetScout oferece o mais avançado em ferramentas, incluindo o AirMagnet Survey and Planner, Spectrum XT, Wi-Fi Analyzer Pro e AirCheck Wi-Fi Tester, e está empenhada em ajudar seus clientes para uma migração suave para 11ac.
 

 
 
Lista de verificação de migração

Considere as larguras de canal

  • É recomendável usar canais de 20MHz em ambientes de alta densidade, tais como auditórios, salões, feiras, aeroportos e arenas, porque eles aumentam a eficiência de utilização do canal. Ambientes de baixa densidade/alta transferência, tais como áreas de escritório aberto, podem se beneficiar de canais de 40MHz em 5GHz, desde que haja canais suficientes para um plano de reutilização de canal razoável. Se apenas 1-2 APs serão implantados em uma instalação (por exemplo, uma filial), e há apenas uma quantidade mínima de interferência (modulada e não modulada), então usar canais de 80MHz pode funcionar bem. Não existe uso apropriado, atualmente, para canais de 160MHz, exceto para enlaces ponto-a-ponto altamente direcionais. Se há uma área específica onde uma taxa de transferência muito alta é consistentemente necessária, então configurar um AP para usar um canal de 80MHz nesta área pode ser adequado, desde que os APs nas proximidades não utilizem qualquer parte deste canal de 80MHz.
Seja realista sobre o acesso em taxas de dados mais altas
  • É necessário pelo menos 37dB de SNR para alcançar MCS9 (a mais alta taxa MCS para 11ac), para um canal de 80MHz. Este é um SNR excessivamente alto, e, sem significativa reutilização de canal, a co-contenção do canal (interferência) seria muito significativa.
Avalie seu retorno com fio
  • Falando claramente, links de retorno superiores a 1Gbps não são necessários para 11ac – nem com 11ac Wave-1 nem 11ac Wave-2.
Determine a sua metodologia de projeto
  • Se houver um aumento significativo na densidade dos clientes e/ou requisitos de taxa de transferência do usuário, então, um redesenho ainda é recomendado.
  • A melhor prática é separar sistemas distintos (por exemplo, de acordo com o prédio ou local) e, em seguida, colocar APs 11ac em locais que têm requisitos de alta densidade/alta transferência.
  • Se um usuário final quer maximizar o ROI e experimentar os benefícios que a 11ac pode trazer, ele deve remover agressivamente os clientes e APs legados.
Escolha as ferramentas certas
  • Ao realizar uma pesquisa de local para validar uma implantação que precisa suportar clientes 802.11ac, adaptadores 802.11ac devem ser usados para mapear e verificar com precisão aquelas áreas que receberão o benefício das novas taxas de dados e larguras de canal.
  • Equipamento de diagnóstico habilitado para 802.11ac é necessário para obter uma visão completa da rede e como ela está operando.

 


 
 
 
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