Documentación técnica: Estudio 802.11ac

El WiFi gigabit ha llegado.
Grandes promesas con grandes expectativas: suyo solo si 802.11ac se optimiza y se implementa correctamente.

802.11ac se ha desarrollado y ahora se encuentra más disponible en el mercado, impulsado por la creciente demanda de la infraestructura WiFi. La explosión BYOD no solo ha aumentado el número de dispositivos por usuario que se conectan con el entorno, también ha proporcionado un nuevo tipo de uso, incluyendo voz, vídeo HD y otras aplicaciones de alto consumo de ancho de banda bidireccionales como Microsoft Lync, FaceTime, WebEx y más.

La entrega de estas aplicaciones de alta capacidad y de baja latencia se complica aún más por el hecho de que existen más dispositivos por usuario que obtienen acceso a ellas. Un estudio por Cisco Systems estima que este número crecerá a 3,5 dispositivos por usuario en 2015. Estos dispositivos altamente móviles no son los únicos en traer un nuevo nivel de tensión a WiFi. La conectividad portátil, uso y capacidad de transmisión de las aplicaciones en las redes inalámbricas es cada vez mayor. Los proveedores están comenzando a adoptar WiFi como método de entrega de última milla a sus clientes. Estas tendencias impulsan los departamentos de TI para proporcionar un nivel de calidad de señal, cobertura y capacidad de doble sentido como nunca antes.

Para cumplir con estas demandas, se implementó IEEE e inició 802.11ac, tal vez la mayor evolución de la entrega inalámbrica desde, bueno, inalámbrica. La implementación correcta de 802.11ac en un entorno requerirá más que simplemente comprar algunos nuevos AP, conectarlos y comprar un par de radios por el lado del cliente. La realización de la cobertura prevista y de las velocidades de datos mejoradas requerirán una comprensión clara de cómo 802.11ac funciona comparado con a/b/g/n, así como las mejores prácticas para emigrar a esta nueva tecnología.

Tabla de materias
Introducción
Planificación y evaluación del sitio
Implementación y validación
Solución de problemas y optimización

Introducción

Mejorando la tecnología WiFi: 802.11ac

Los estándares inalámbricos a los que nos hemos acostumbrado tienen varias limitaciones en la entrega de aplicaciones de ancho de banda alto. Como se muestra en el siguiente gráfico, 802.11n tiene una velocidad PHY máxima de hasta 600Mbps, con una capacidad de transmisión real de 200Mbps para el usuario. Esta velocidad datos es solo entregable cuando el entorno es ideal y solo con uno o dos clientes conectados. En los entornos reales híbridos WiFi donde los clientes están compartiendo el espacio, la capacidad de transmisión sobre 802.11n puede caer a niveles de menos de 10Mbps, la cual no cumplirá con la demanda de los usuarios presentes o futuros.

Las velocidades de datos de PHY para configuraciones selectas

802.11ac es una tecnología compatible con versiones anteriores, así permitiendo una migración sin problemas con los actuales entornos de 802.11a/n. Funciona solamente en la banda de 5 GHz y es compatible con velocidades de datos potenciales superiores a 1Gbps. La banda de 5 GHz típicamente sufre menos conflicto, menos interferencia y ofrece más canales que 2.4GHz, activando la capacidad de transmisión más alta proporcionada por 802.11ac. La introducción de 802.11ac al mercado fue planeada en dos fases: la fase uno fue entregar las velocidades de PHY hasta 1.3Gbps y la fase 2 hasta 6.9Gbps. Las velocidades de usuarios medidas de hoy para la fase una pueden alcanzar hasta 800Mbps, haciendo de la entrega de aplicaciones de velocidades de bits altas como el vídeo HD y UHD sobre WiFi una posibilidad para varios usuarios simultáneamente. Con este nivel de rendimiento, es posible admitir más usuarios, más dispositivos y más capacidad para todo el entorno, al mismo tiempo garantizando compatibilidad con versiones anteriores con las tecnologías de experiencia.

El hardware 802.11a/n existente no puede actualizarse a 802.11ac. Se requiere nuevo hardware para admitir los cambios fundamentales necesarios para alcanzar las altas velocidades de datos proporcionadas por 802.11ac.

Como 11n, 802.11ac hace uso de la esquema de la antena MIMO (Multiple Input/ Multiple Output (entradas y salidas múltiples)) y múltiples flujos espaciales para la entrega de alta capacidad. Hasta un esquema de antena 8x8 es posible, pero la mayoría de las implementaciones iniciales utilizarán 3x3, muy parecido a 11n. En el caso de 802.11ac, los canales de 80 MHz se crean mediante la agrupación de cuatro canales de 20 MHz juntos, lo que permite mayores velocidades de datos para el usuario. Esto es debido al hecho de que cuanto mayor sea el canal, habrá más proveedores secundarios para la transmisión de bits, lo que resulta en una mayor capacidad de transmisión. La desventaja con el uso de canales más amplios es que un menor número de canales ligados están disponibles, reduciendo la banda de5 GHz a cinco selecciones de canales de 80MHz disponibles. Solamente dos de estos canales están disponibles si los canales DFS se deben evitar. La cobertura sin problemas con baja superposición puede parecer imposible cuando solo dos canales están disponibles. Sin embargo, la capacidad está incorporada a la tecnología para tener dos AP adyacentes configurados en el mismo canal de 80 MHz, regresando a diferentes canales de 40MHz o 20MHz cuando se produce interferencia de canales contiguos.

La segunda fase implementación, a partir de 2014, introducirá los canales 160 MHz, lo que aumentará aún más el potencial de la capacidad de transmisión del usuario a 6.9 Gbps. Esto nos da una imagen de lo que 802.11ac puede proporcionar si lo construimos correctamente desde el principio.

Las mejores prácticas en implementar 802.11ac

Una mayor comprensión de la tecnología fundamental de 802.11ac es crítico cuando se considera una implementación. A pesar de los enormes beneficios de 802.11ac, todavía es susceptible a los problemas de rendimiento estándar que afectan a todos los entornos WiFi, interferencia no WiFi, la interferencia de canales contiguos, mala calidad de señal, ruido y el compartimiento de canales con clientes de experiencia más lentos. Estos desafíos pueden cumplirse correctamente solo cuando se construye un plan sólido para la implementación de esta tecnología de punta. Resista la tentación de comprar un par de AP de 802.11ac y deje que los usuarios suban a bordo.

Planificación exhaustiva y evaluación del sitio
Validación de la instalación
Solución de problemas y optimización

Describiremos las consideraciones y las mejores prácticas para cada etapa, junto con las recomendaciones para lograr la mejor capacidad y calidad de señal.

Planificación y evaluación del sitio

Se espera que las nuevas implementaciones de 802.11ac se realizarán en paralelo con los sistemas de experiencia a/b/g/n. Ya que 802.11ac es compatible con versiones anteriores con implementaciones a/n que utilizan la banda 5 GHz, no hay necesidad de eliminar por completo estos AP anteriores. Sin embargo, es importante entender cuáles dispositivos ya están compitiendo por espacio de RF y cómo 802.11ac puede complementar el entorno para alcanzar los objetivos de rendimiento del proyecto. La etapa de planificación incluirá un estudio previo a la implementación para determinar la configuración del dispositivo actual, los niveles de ruido, las fuentes de interferencias, la cobertura de la señal y la capacidad.

Estudio de sitio inicial

Antes de comprar e instalar cualquier equipo 802.11ac o remover cualquier AP de experiencia, determine el estado actual del entorno WiFi. Identifique fuentes de interferencia, cobertura de señal, disponibilidad de canales en el rango de 5 GHz y la configuración actual de todos los dispositivos instalados 802.11a/n. Esto se puede seguir por la realización de una encuesta de AP activa, donde un solo AP de 802.11ac se enciende y se implementa, mientras toma nota de los impactos del entorno, tanto en la cobertura y como en la capacidad de transmisión.