Техническое описание: Руководство по переходу на стандарт IEEE 802.11ac | enterprise.netscout.com

Техническое описание: Руководство по переходу на стандарт IEEE 802.11ac

Этот документ представляет собой руководство по миграции для технологии 11ac, которое содержит рекомендации, передовые практики и советы для успешного развертывания.

    СОДЕРЖАНИЕ
  • Введение
  • Общие характеристики технологии 11ac
  • Ширина канала
  • SU-MIMO в сравнении с  MU-MIMO
  • Пространственные потоки (SS)
  • 256 QAM
  • SNR
  • Преимущества технологии 11ac
  • Проблемы и рекомендации для проводных сетей
    Развертывание сетей 11ac
  • Замена и обновления
  • Долой старье
  • Инструменты планирования и диагностики
  • Краткие выводы
  • Контрольный список миграции

Введение

Стандарт IEEE 802.11ac, который часто называют просто «11ac» — это невероятный прорыв. Каждый любит попробовать новые привлекательные технологии, а Wi-Fi находится на первых местах. Впервые поставщики выпустили 1 волную точек доступа корпоративного класса в четвертом квартале 2012 года, и с тех пор точки доступа, поддерживающие 11ac, сметают с полок с моментальной скоростью. Маркетинговая шумиха вокруг стандарта 11ac просто зашкаливала из-за конкурентного рынка. Некоторые даже говорили, что точки доступа, поддерживающие 11ac, могут полностью покрыть небольшие здания.

Согласно данным Infonetics* технология 11ac добьется доли рынка около 80 % среди корпоративных точек доступа к концу 2017 г. и почти 90 % к 2019 г.
 

*Квартальный отчет по мировым и региональным рыночным долям, размерам и прогнозам для оборудования беспроводных локальных сетей и WiFi-телефонов: 4 квартал 2014 г.
 

 

 

Множество владельцев инфраструктуры 11n многие годы обходились с текущими развертываниями и решили подождать выхода на рынок второй волны продуктов технологии 11ac перед обновлением. Сети 11n — 2x2:2, 3x3:2 или 3x3:3 — в большинстве случаев можно оптимизировать для повышения производительности, и они удовлетворяют требованиям большинства современных корпоративных развертываний. Во многих ситуациях было бы справедливо сказать, что 11ac — приятное, но не обязательное обновления. Недостаток устаревших развертываний сетей 11n состоит в том, что многие ранние модели точек доступа 11n больше не поддерживаются в обновлениях кода, что ограничивает их безопасность и производительность.

Этот документ представляет собой руководство по миграции для технологии 11ac, которое содержит рекомендации, передовые практики и советы для успешного развертывания. Все положения, представленные в этом документе, относятся к решениям Wi-Fi корпоративного класса и не могут применяться к оборудованию потребительского класса.
 

Общие характеристики технологии 11ac

Технология 11ac работает на частоте 5 ГГц, т. е. дополнение стандарта IEEE 802.11ac не описывает ее использование на частотной полосе 2,4 ГГц ISM. Для применения более широких каналов требуется больший частотный диапазон, а ширина полосы 2,4 ГГц составляет 83,5 МГц. Любые реализации спецификации физического уровня 11ac (PHY) для полосы 2,4 ГГц являются специализированными.

Технология 11ac связана не только с радиосигналами. Точки доступа — это небольшие компьютеры, каждый из которых оснащен процессором, ОЗУ, Flash-памятью и т. д. С каждым новым поколением технологии радиопередачи мы также получаем новые функции программного обеспечения, некоторые из которых ложатся тяжелым бременем на процессоры точек доступа и контроллеров. Некоторые новые точки доступа 11ac с двойным радиомодулем часто оснащены двухъядерным процессором, большим объемом оперативной памяти, двумя портами Gigabit Ethernet и обладают возможностью разгрузки шифрования и многими другими функциями высокого класса.

Так что же делает 11ac такой особенной технологии, из-за чего она заменит устаревший стандарт IEEE 802.11n («11n»)? Чтобы точно ответить на этот вопрос, важно понять, что технология 11ac выпускалась двумя «волнами» («Волна-1» и «Волна-2»), основанными на возможностях радиочипсета. На графике ниже показаны отличия между технологиями, реализованными в каждой из двух волн.
 

PHY/функция 802.11n Волна-1 802.11ac Волна-2 802.11ac
Ширина канала 20, 40 МГц 20, 40 МГц 20, 40, 80, 160 МГц
Пространственные потоки (SS) 1, 2, 3 2, 3 2, 3, 4
Модуляция QAM 64 QAM 256 QAM 256 QAM
Тип MIMO SU-MIMO SU-MIMO MU-MIMO
Поддержка MCS MCS 0-23 для 1, 2, 3 SS MCS 0-9 для 1, 2, 3 SS MCS 0-9 для 1, 2, 3, 4 SS
Максимальная скорость передачи данных 450 Мбит/с 1,3 Гбит/с 3,467 Гбит/с
TxBF Нет Переменная Да
Вариации радиомодуля 2x2:2, 3x3:2, 3x3:3 2x2:2, 3x3:3 4x4:4*

*В настоящее время ожидается от ведущих производителей корпоративных чипсетов Wi-Fi.
 

 

Продажи точек доступа и клиентских устройств «Волны-1» стандарта 11ac были очень успешными, поэтому устройства 802.11ac будут хорошо продаваться и после выхода «Волны-2» устройств стандарта 11ac на рынок. Из-за проектирования, производства и сертификации для этого потребуется определенное время. У первых моделей точек доступа «Волны-2» 11ac не будет сертификации DFS, а стабильность код и производительность не будут подтверждены.
 

Ширина канала

Устройства 802.11n поддерживают каналы 20 МГц и 40 МГц. Устройства «Волны-1» 11ac поддерживают каналы 20, 40 и 80 МГц, а устройства «Волны-2» поддерживают каналы 20, 40, 80 и 160 МГц. Каналы 160 МГц в настоящее время не применимы в корпоративных развертываниях из-за отсутствия непрерывного пространства каналов для частотных полос 5 ГГц UNII, но комиссия FCC в своем отчете и приказе 14-30 от 1 апреля 2014 г. предлагает внести изменения, которые позволят использовать до четырех непересекающихся каналов 160 МГц в США. В других странах это зависит от регулирующих органов. Симулятор каналов ниже с веб-сайта WiFiChannelSimulator.com показывает доступный спектр, не требующий лицензии, после выпуска отчета FCC.
 

Автор: Беспроводные обучения и решения
 

 

 

Самый простой способ расширить пропускную способность сети Wi-Fi — удвоить ширину канала при наличии достаточного числа широких каналов. Удвоение ширины канала примерно означает удвоение его пропускной способности. Но, как и всегда, за дополнительную пропускную способность необходимо платить. При удвоении ширины канала допустимая выходная мощность сокращается в два раза для всего канала. Это может и не быть проблемой в некоторых средах, но в других случаях это может создать излишние технические трудности. Удвоение ширины канала также увеличивает базовый уровень шума на 3 дБ и повышает вероятность коллизий. Поэтому каналы 80 МГц и 160 МГц обычно динамические. Точки доступа могут использовать механизмы защиты, такие как RTS/CTS, чтобы «очищать» каналы 80 и 160 МГц. Если доступна только часть широкого канала, точки доступа уменьшают ширину канала отдельной, чтобы получить максимальную пропускную способность.

То, что вы можете использовать широкие каналы 80 МГц и 160 МГц, не означает, что вам следует это делать. Рекомендуется использовать каналы 20 МГц в средах высокой плотности, таких как аудитории, танцевальные залы, выставки, аэропорты и спортивные арены, потому что они увеличивают эффективность использования канала. В средах низкой плотности с высокой пропускной способностью, таких как открытые офисные пространства, более разумно применять каналы 40 МГц на частотной полосе 5 ГГц, если каналов достаточно для повторного использования. Если на объекте будет развернуты только 1 или 2 точки доступа (например, в филиале) и существует лишь минимальный объем помех (модулируемых и немодулируемых), то можно использовать и каналы 80 МГц. В настоящее время нет сферы применения для каналов 160 МГц, за исключением остронаправленных каналов «точка-точка». Если в определенной области постоянно требуется очень высокая пропускная способность, можно настроить одну точку доступа, чтобы использовать канал 80 МГц, если находящиеся рядом точки доступа не применяют какую-либо часть этого канала.
 

SU-MIMO в сравнении с  MU-MIMO

Все устройства 11n поддерживают SU-MIMO, т. е. в канале одновременно возможна только одна передача — восходящая или нисходящая. Устройства 11ac «Волны-1» поддерживают SU-MIMO, а точки доступа «Волны-2» будут совместимы с технологией MU-MIMO.

MU-MIMO — это технология нисходящей передачи (от точки доступа к клиенту), которая позволяет проводить несколько одновременных передач, используя технологию TxBF для усиления радиосигналов в некоторых областях и их подавления в других областях. Большинство точек доступа MU-MIMO будут поддерживать 3 или 4 одновременных передач. Технология MU-MIMO повышает эффективность протокола MAC, если совместимая с 3SS или 4SS точка доступа поддерживает несколько клиентов, совместимых с 1SS.
 

Пространственные потоки (SS)

Пространственный поток — это технология разделения потока данных на несколько частей (пространственных потоков) и одновременной их передачи через несколько радиоцепей на одном канале.
 

Использование множества путей и цифровых сигнальных процессоров (DSP) позволяет MIMO-совместимых приемникам декодировать пространственные потоки и восстанавливать поток данных. Устройства 11n и 11ac «Волны-1» поддерживают 3SS, но устройства 11ac «Волны-2» будут поддерживать и 4SS.
 

256 QAM

Модуляция — это способ кодировки данных на несущей волне. Стандарт 11n ограничен QAM-модуляцией 64, в то время как стандарт 11ac поддерживает 256 QAM. 256 QAM — это более сложный тип модуляции, требующий значительно большего отношения сигнала к шуму (SNR). Поэтому часто соединения клиента/точки доступа используют 64 QAM всего через 40–50 футов (12–15 м). На рисунке справа представлена комбинация 64 QAM, где каждая точка представляет собой 6 бит. В комбинации 256 QAM 64 точек на квадрант, а в каждой точке кодируется 8 бит.
 

SNR

Более высокие значения MCS стандарта 11ac связаны с использованием модуляции 256 QAM. Лучший справочный по компонентам MCS — это веб-сайт MCSIndex.com. Имейте в виду, что удвоение ширины канала поднимает базовый уровень шума на 3 дБ, поэтому базовый уровень шума каналов 80 МГц автоматически будет на 6 дБ выше, чем для каналов 20 МГц. Если посмотреть на таблицу ниже, для достижения MCS9 (самый высокий показатель MCS для 11ac) для канала 80 МГц требуется отношение SNR по крайней мере в 37 дБ. Это неоправданно высокое значение SNR, а без достаточного повторного использования канала помехи от свободного использования каналов будут весьма значительными. Ниже представлена полезная диаграмма для сопоставления уровней MCS с требуемым значением SNR.

Автор: RevolutionWiFi.net
 

 


Преимущества технологии 11ac

В типичных корпоративных развертываниях Wi-Fi клиентские устройства используют в среднем не более 5 Мбит/с. Конечно, для того или иного клиента возможна пиковая пропускная способность существенно выше 100 Мбит/с , но лишь малая часть клиентских устройств Wi-Fi поддерживают высокую пропускную способность в течение длительных периодов времени. Это означает, что большинство современных развертываний 11n часто подходят для офисных сред низкой плотности и аналогичных развертываний. Рентабельность инвестиций для 11ac зависит от модернизации клиентских устройств 11ac и оптимизации проекта, развертывания и конфигурации сети Wi-Fi. Показатели хорошо оптимизированной сети 11n 3x3:3 могут превзойти плохо спроектированное развертывание 11ac 3x3:3 с такой же установленной базой клиентских устройств.

По-настоящему 11ac себя проявляет с гарантированной модернизацией инфраструктуры в средах высокой плотности и/или высокой пропускной способностью, таких как:

  • спортивные арены;
  • амфитеатры;
  • аудитории;
  • танцевальные залы;
  • бейсбольные стадионы;
  • конференц-центры;
  • большие учебные классы;
  • концертные залы;
  • казино;
  • лекционные залы;
  • большие конференц-залы;
  • пресс-центры;
  • общественные мероприятия;
  • стадионы;
  • Торговые выставки
  • торговые площадки.

Точки доступа 11ac оснащены радиомодулями более высокого качества (что дает лучшую воспринимаемую скорость реакции), более мощынми процессорами и будут поддерживать новейшие возможности, представляемые производителем. Хотя до сих пор это не подтверждено, устройства 11ac «Волны-2» обещают повысить эффективность MAC, используя MU-MIMO в небольших средах и средах мобильных устройств.

Важным аспектом развертывания 11ac является то, что точки доступа 11ac («Волны-1» и «Волны-2») могут органично сосуществовать с любыми разновидностями точек доступа 11n. Существует следующая отраслевая рекомендация: точки доступа 11ac следует размещать в областях с высокой плотностью/высокой пропускной способностью, а точки доступа 11n — в областях с низкой плотностью/пропускной способностью. Это также часто можно увидеть ряд точек доступа, использующих широкие каналы, в то время как большинство точек доступа в развертывании применяют только каналы 20 МГц. Это позволяет эффективно использовать спектр, а также обеспечивает очень высокую пропускную способность в отдельных областях. При сосуществовании точек доступа 11n и 11ac следует помнить, что эти устройства даже от одного производителя могут поддерживать различные наборы функций из-за ограничений процессора, ОЗУ в точках доступа 11n. Это значит, что передовые возможности можно реализовать только в определенных областях и приводит к ограничениям, например придется максимально изолировать устройства 11n и 11ac друг от друга (например, разместить их в различных зданиях или на разных площадках).
 

 

Проблемы и рекомендации для проводных сетей Как правило, производители корпоративных устройств Wi-Fi сначала выпускают высококачественные точки доступа при внедрении новых технологий на рынке из-за их маркетингового воздействия. Для работы точек доступа первого поколения на полную мощность часто требуется 802.3at (PoE+). Обычно проходит мало времени, прежде чем производители инфраструктуры WLAN выпускают менее мощные точки доступа, которые работают на полную мощность в средах 802.3af (PoE), а затем точки доступа в средней ценовой категории, которые вряд ли впишутся в бюджет PoE. Такая стратегия выхода на рынок последовательно использовалась для выпуска продуктов 11n и 11ac «Волны-1» многими поставщиками корпоративных устройств Wi-Fi.

Точки доступа 11ac «Волны-2» предназначены для более высокой производительности и предлагают пару усовершенствований. Первое из них — это поддержка 4 пространственных потоков (4SS). 4SS означает, что одновременно доступны четыре радиоцепи для передачи и приема. Это может повысить скорость, но значительно увеличивает уровень энергопотребления. Второе улучшение — это процессор и память. Поскольку теперь мы можем перемещать больше данных благодаря 4SS, нам нужен достаточно быстрый процессор и большой объем памяти, чтобы достичь потенциальной пропускной способности точек доступа. Процессоры — это основной источник потребления электроэнергии в точке доступа.

Распространение PoE+ было медленнее, чем внедрение 11ac из-за длительного (~10 лет) цикла приобретение коммутаторов Ethernet. К счастью, теперь для PoE+ появились и другие стимулирующие факторы, помимо только высококачественных точек доступа. Ряд промышленных и коммерческих устройств также могут работать в пределах бюджета PoE+ 30 Вт. Эта тенденция позволит производителям точек доступа гораздо меньше беспокоиться о попытках вписать точки доступа в бюджет PoE 15,4 Вт и сосредоточиться на высокой производительности.

В СМИ было много дезинформации о необходимости обратных соединений Ethernet со скоростью больше 1 Гбит/с в точках доступа 11ac APs. Если говорить откровенно, такие линии не нужны для 11ac — ни для «Волны-1», ни для «Волны-2». Недавние усилия органов стандартизации дали возможность увидеть Ethernet 2,5 и 5 Гбит/с в ближайшем будущем, но эти скорости не потребуются для поддержки двухдиапазонных точек доступа 11ac «Волны-1» и «Волны-2» с двумя радиомодулями.

Пропускная способность точек доступа составляет в лучшем случае около 50 % от скорости передачи данных. Корпоративные клиенты не будут использовать широкие каналы 160 МГц, а каналы 80 МГц будут применять только в особых случаях. Для расчета в оптимальном сценарии и с учетом обоих концов соединения (так как это устройства 11ac) мы можем использовать следующие показатели:

 

канал 80 МГц x 4SS x 256QAM + SGI = 1,733 Гбит/с (скорость передачи данных) x 50 % = ~ 867 Мбит/с

 

Здесь важно уточнить, что Gigabit Ethernet — это полнодуплексная технология, т. е. она может одновременно перемещать данные со скоростью 1 Гбит/с в восходящем и нисходящем потоке. И наоборот, при расчете скорости 867 Мбит/с выше не принимаются во внимание какие-либо радиопомехи и предполагается, что существует только один клиент, взаимодействующий с одной точкой доступа (без перегруженности). Поэтому такие показатели кажутся нереальными.

 

Только некоторое время назад большинство клиентов могли получать гораздо больше данных (нисходящий поток), чем передавать (восходящий поток). После роста популярности социальных сетей мы видим разделение исходящего/входящего трафика в большинстве сетей с соотношением 50/50. Разделение пропускной способности с соотношением 50/50 сократит трафик в каждом направлении до половины от общей скорости (например около 433 Мбит/с для восходящего и 433 Мбит/с для нисходящего потока). Однако при двунаправленной передаче точка доступа будет конкурировать с собственным клиентом, а процесс конкуренции 802.11 будет вызывать накладные расходы (коллизии, дополнительные переключения и т. д.). Это может сделать реалистичную пропускную способность ниже 400 Мбит/с в каждом направлении, в лучшем случае, и это только ~40 % от соединения 1 Гбит/с.

Опять же, это идеальный шторм для пропускной способности, и практически нет шансов добиться таких показателей в реальных средах из-за следующих факторов:

  • конкуренция нескольких клиентов при доступе к каналу;
  • помехи соседних каналов (ACI);
  • источников радиопомех;
  • механизмы защиты для обратной совместимости;
  • смешанные клиентские среды PHY или беспроводная инфраструктура;
  • ограничения процессора в точке доступа;
  • неэффективный код в точке доступа или контроллере;
  • плохие клиентские драйверы.

Это неполный список. Есть много других технических вопросов, которые могут привести к производительности менее оптимальной. При наличии около 30 клиентских устройств и всем спектром возможностей 11n и 11ac, связанными с точками доступа 4x4:4 11ac «Волны-2» (двухдиапазонные с радиомодулем 11n 2,4 ГГц) общая пропускная способность в реальных развертываниях (например, 40 МГц x ≤3SS x 64QAM + SGI) может варьироваться от 150-200 Мбит/с, в лучшем случае, для обоих радиомодулей. Пропускная способность полностью зависит от используемых клиентов. Важно понять, что всего один клиент 11a, 11b или 11g может ограничить возможности точки доступа.

Некоторые поставщики устройств Wi-Fi уже начали разрабатывать точки доступа 11ac с двумя радиомодулями и частотой 5 ГГц, хотя еще не подтверждено, что два таких модуля могут сосуществовать без значительной потери пропускной способности из-за помех соседних каналов (ACI). Даже если нам удалось бы решить проблему ACI, такая конфигурация также серьезно ограничит выбор настраиваемых каналов. Если два (или более) таких радиомодулей смогут сосуществовать без ACI, тогда мы могли бы более эффективно использовать линию обратного соединения 1 Гбит/с. Однако мы по-прежнему можем добиться около 80 % от линии 1 Гбит/с (например, приблизительно 400 Мбит/с + 400 Мбит/с для восходящего потока и приблизительно 400 Мбит/с + 400 Мбит/с для нисходящего потока) во время пикового использования с учетом почти нереалистичного идеального сценария.

На современном рынке, где точка доступа оснащена одним радиомодулем 3x3:3 11ac с частотой 5 ГГц и одним радиомодулем 3x3:3 11n с частотой 2,4 ГГц, самая высокая пропускная способность, которую можно рассматривать — около 400 Мбит/с для восходящего и нисходящего потока для модуля 11ac 5 ГГц и дополнительные 40 Мбит/с для восходящего и 40 Мбит/с для нисходящего потока для модуля 11n 2,4 ГГц. Это в лучшем случае составляет меньше 50 % от пропускной способности линии 1 Гбит/с. В стандарте 802.11 из-за конкуренции клиентов, подключенных к точке доступа источники помех (модулируемых и немодулируемых) для обоих полос, и из-за использования каналов 40 МГц вместо 80 МГц, рассчитанная двунаправленная пропускная способность в 440 Мбит/с быстро может сократиться на 50 % или более в каждом направлении.
 


Развертывание сетей 11ac

Если вы решили перейти на развертывание 11ac, у вас будет два варианта: новая сеть или обновление. Вы устанавливаете инфраструктуру Wi-Fi впервые или обновляете существующее развертывание. Учитывая распространенность технологии Wi-Fi, гораздо более вероятно, что вы рассматриваете обновление. Вы также можете столкнуться с финансовым решением о том, истек ли срок эксплуатации имеющегося оборудования.
 

Замена и обновления

Если бюджетные ограничения это позволяют, развертывания с полной заменой оборудования могут быть настолько захватывающими, что на самом деле некоторые сетевые менеджеры упускают значимость перехода от старой системы с одним входом и одним одним выходом (SISO) (например, 11a, 11b и 11g) к системе с несколькими входами и выходами (MIMO) (например, 11n и 11ac). Эти два типа систем сильно отличаются, а развертывание 11n или 11ac в качестве замены систем 11a/b/g всегда должно сопровождаться новым проектированием, исследованием и проверкой сети. Редко точки доступа 11а, 11b и 11g обеспечивают приемлемый для клиента уровень производительности. Поскольку точки доступа 11ac стоят практически так же, как точки доступа 11n (для аналогичных спецификаций), переход от устаревших точек доступа 11a/b/g к 11ac хорошо обоснован с финансовой точки зрения. Переход от системы 11n к системе 11ac также может потребовать проектирования, исследования и проверки. Если проект 11n был оптимизирован, возможно, что многие из расположений точек доступа можно использовать снова, если плотность клиентов и нужная пропускная способность (из-за требований приложения) остались примерно такими же. Если наблюдается значительное увеличение плотности клиентов и/или требуемой пропускной способности, по-прежнему рекомендуется провести проектирование заново. Качество радиосвязи (например, чувствительность) радиомодулей 11ac часто значительно лучше, чем радиомодулей 11n аналогичной цены, поэтому может понадобиться скорректировать настройки точек доступа.

Единственный сценарий, где точки доступа 11ac «Волны-2» всесторонне заменят точки доступа 11ac «Волны-1» — смена поставщиков инфраструктуры Wi-Fi (из-за различных возможных причин). Если бюджетные ограничения не позволяют заменить всю инфраструктуру Wi-Fi, приемлемым вариантом будет «постепенное обновление». Дополнение сети 11n устройствами 11ac или сети 11ac «Волны-1» устройствами 11ac «Волны-2» может позволить добиться большого возврата инвестиций и значительно сэкономить. Постепенное обновление приводит к тому, что клиенты одновременно используют различное оборудование стандартов 11n и/или 11ac — иногда от разных производителей. Рекомендуется разделить разные системы (например, разместить их в различных зданиях или объектах), а затем поместить точки доступа 11ac в расположениях, где требуется высокая плотность/высокая пропускная способность.
 

Долой старье

Сценариев, где отказ от устройства или типа устройства может увеличить производительность в 10 раз, очень мало. Удаление устаревших клиентов и точек доступа 11a/b/g и из сети может дать такое же увеличение за счет устранения некоторых механизмов защиты уровня MAC. Если пользователи хотят максимизировать возврат инвестиций и получить преимущества 11ac, они должны удалить устаревшие клиенты и точки доступа.

Если клиенты — это не просто компьютеры или мобильные устройства, но и приборы с поддержкой 11а/g/n, например инфузионные насосы в учреждениях здравоохранения, кассовые аппараты в розничной торговле и промышленные сканеры-пистолеты на складах, то инфраструктура 11ac не дает заметного преимущества над 11n, если предположить, что каждая инфраструктура хорошо спроектирована.
 

 

Если вы используете инфраструктуру 11n, мы рекомендуем обновить как можно больше клиентских устройств (с 11a/b/g/n до 11ac) перед обновлением инфраструктуры до стандарта 11ac. Особенно важно избавиться и прекратить покупать клиентские устройства, поддерживающие только частоту 2,4 ГГц. Поэтому важно привлечь агентов по закупкам в технологический процесс, чтобы помочь им понять последствия сокращения расходов в этой области.

Рассмотрим процесс обновления настольного компьютера, где у вас есть несколько компонентов (например материнская плата, ОЗУ, жесткий диск, процессор, вентилятор и т. д.). Эти компоненты обычно подходят для друг друга на момент производства компьютера. При обновлении часто бывает, что замена одного из компонентов может потребовать замены и большинства других. Зачастую то же справедливо для инфраструктуры Wi-Fi. Если вы обновляете точки доступа 11a/b/g или 11n (2x2:2) на устройства 11ac «Волны-2» 4x4:4, контроллер может не поддерживать пропускную способность и функции точек доступа. Кроме того, система может теперь рассматриваться как критически важная, хотя раньше это было не так. Поэтому имеет смысл для оценить всех компоненты системы во время обновления (например, WNMS, контроллер, точки доступа, датчики, программные службы).
 

Инструменты планирования и диагностики

Проектирование сети Wi-Fi — это итеративный процесс, который начинается с тщательной и точной оценки требований и ограничений заказчика. После этого самый эффективный следующий шаг — прогнозирующее моделирование. Чем больше усилий затрачено и чем выше точность (например, при измерении потерь от стен, исследовании возможности применения программного обеспечения на максимум и т. д.) этой части планирования сети, тем выше будет ее производительность после установки. Продукты AirMagnet Planner и Survey Pro предоставляют инженерам беспроводных сетей инструменты для эффективного и точного моделирования и оценки способности выполнения необходимых требований к охвату, пропускной способности и мобильности сети. AirMagnet Planner предлагает разнообразные возможности моделирования, такие как калибровка карты, потери от стен, 2D- и 3D-визуализация, моделирование для многоэтажных зданий, области затухания, исключенные области и анализ полного набора параметров точек доступа и антенн. Почти все функции настраиваются, при этом поддерживается широкий спектр форматов карты, в том числе CAD-файлы.
 

Рисунок: Инструменты AirMagnet Planner и Survey PRO
 
 

При обследовании площадки для проверки развертывания, которая должна поддерживать клиенты 802.11ac, следует использовать адаптеры 802.11ac для точного картирования и проверки тех областей, в которых будут использоваться новые уровни скорости передачи данных и ширины канала. Это похоже на рекомендации по использованию смарт-устройств для сбора данных, если в в этой среде будут применяться клиентские смарт-устройства. Так вы по-настоящему сможете реализовать все преимущества 802.11ac в своей сети.

Инструменты диагностики, поддерживающие только стандарт 802.11n, могут устранить некоторые проблемы в сетях 11ac (большинство управляющих и контролирующих кадров отправляются по стандарту 802.11g/n (2,4 ГГц) или 802.11a (5 ГГц)), для получения полного представления о сети и ее производительности необходимо оборудование и инструменты для диагностики с поддержкой 802.11ac, например AirMagnet WiFi Analyzer. Требование по использованию чипсета 11ac в диагностических инструментах наиболее часто связаны с тем, что такой чипсет поддерживает тип модуляции (VHT), используемый для кадров модулированных данных и каналов шириной 80 или 160 МГц стандарта 11ac.
 

Рисунок: AirMagnet WiFi Analyzer PRO
 

На данный момент на рынок поступают диагностические инструменты с поддержкой 11ac. Если инструмент диагностики основан на программном обеспечении, а не представляет собой ручное (или аналогичное) устройство, то драйверы для клиентских адаптеров 11ac теперь доступны для многих инструментов на рынке. Обновление до инструментов диагностики с поддержкой 11ac, когда это возможно, часто представляет правильное вложение из-за улучшенному качеству и чувствительности радиомодулей 11ac. Чем лучше чувствительность инструмента, тем лучше он может делать свою работу.
 


Краткие выводы

Стандарт 11ac приносит с собой целый ряд технических усовершенствований (см. ниже), но важно быть реалистом относительно его реальных возможностей. Каждое из этих улучшений может повысить качество эффективности связи в соответствующей среде. Однако рыночные преимущества некоторых из них не могут быть реализованы в ряде сценариев.

  • Широкие каналы, до 160 МГц
  • MU-MIMO, нисходящий поток
  • Модуляция 256QAM
  • Четыре пространственных потока (4SS)
  • Улучшенная скорость для диапазона
  • Более мощное оборудование
  • Повышенная плотность

В средах с высокой плотностью рекомендуется использовать каналы 20 МГц. Технология MU-MIMO пока еще не была проверена и предоставляет сомнительные улучшения пропускной способности нисходящего потока из-за накладных расходов и усложнения системы. Модуляцию 256QAM можно использовать на расстоянии до 50 футов (15 м), что во многих средах бесполезно. Технология 4SS полезна, только если клиентские устройства могут поддерживать четыре пространственных потока (за исключением мобильных устройств) и если среда поддерживает декорреляцию пространственных потоков.

Рассматривая возможность перехода на 11ac, вы столкнетесь с выбором: следует ли полностью обновить оборудование (возможно, перейти на другого поставщика) или обновить сеть на месте. Независимо от подхода крайне важно помнить следующее:

  • 11ac и 11а/g — это совершенно разные технологии, для каждой из которых требуется различный тип дизайна сети;
  • 11ac и 11n используют похожие технологии, но с момента внедрения 11n произошли значительные изменения в оборудовании.

Помимо улучшения чипсета 11ac, точки доступа с двойным радиомодулем и частотой 2,4 ГГц также будут оснащены более чувствительными чипсетами 11n с частотой 2,4 ГГц, восприимчивыми к помехам, и будут обеспечивать более высокую скорость.

Всем, кто рассматривает переход на 11ac, настоятельно рекомендуется максимально отказаться от использования ISM-полосы 2,4 ГГц. Отказ от 2,4 ГГц улучшит возможности пользователей, увеличит пропускную способность сети, уменьшит число обращений в службу поддержки и значительно снизит совокупную стоимость владения инфраструктуры Wi-Fi.

Процесс проектирования сети Wi-Fi — это итеративный процесс, требующий корректировки после установки и постоянного мониторинга для получения максимальной рентабельности инвестиций. Для оптимального размещения и настройки точек доступа, обеспечения минимальной интерференции между каналами, максимальной производительности и эффективной работы WLAN необходимые современные инструменты для проектирования, исследования и диагностики, поддерживающие стандарт 802.11ac. Компания NetScout предлагает новейшие инструменты, включая AirMagnet Survey and Planner, Spectrum XT, Wi-Fi Analyzer Pro и AirCheck Wi-Fi Tester, а также предлагает услуги для упрощенного перехода на стандарт 11a.
 

 
 
Контрольный список миграции

Анализ ширины каналов

  • Рекомендуется использовать каналы 20 МГц в средах высокой плотности, таких как аудитории, танцевальные залы, выставки, аэропорты и спортивные арены, потому что они увеличивают эффективность использования канала. В средах низкой плотности с высокой пропускной способностью, таких как открытые офисные пространства, более разумно применять каналы 40 МГц на частотной полосе 5 ГГц, если каналов достаточно для повторного использования. Если на объекте будет развернуты только 1 или 2 точки доступа (например, в филиале) и существует лишь минимальный объем помех (модулируемых и немодулируемых), то можно использовать и каналы 80 МГц. В настоящее время нет сферы применения для каналов 160 МГц, за исключением остронаправленных каналов «точка-точка». Если в определенной области постоянно требуется очень высокая пропускная способность, можно настроить одну точку доступа, чтобы использовать канал 80 МГц, если находящиеся рядом точки доступа не применяют какую-либо часть этого канала.
Будьте реалистичны относительно доступа к самой высокой скорости передачи данных
  • Для достижения MCS9 (самый высокий показатель MCS для 11ac) для канала 80 МГц требуется отношение SNR по крайней мере в 37 дБ. Это неоправданно высокое значение SNR, а без достаточного повторного использования канала помехи от свободного использования каналов будут весьма значительными.
Оценить проводное обратное соединение
  • Если говорить откровенно, такие линии не нужны для 11ac — ни для «Волны-1», ни для «Волны-2».
Определите методологию проектирования
  • Если наблюдается значительное увеличение плотности клиентов и/или требуемой пропускной способности, по-прежнему рекомендуется провести проектирование заново.
  • Рекомендуется разделить разные системы (например, разместить их в различных зданиях или объектах), а затем поместить точки доступа 11ac в расположениях, где требуется высокая плотность/высокая пропускная способность.
  • Если пользователи хотят максимизировать возврат инвестиций и получить преимущества 11ac, они должны удалить устаревшие клиенты и точки доступа.
Выберите правильные инструменты
  • При обследовании площадки для проверки развертывания, которая должна поддерживать клиенты 802.11ac, следует использовать адаптеры 802.11ac для точного картирования и проверки тех областей, в которых будут использоваться новые уровни скорости передачи данных и ширины канала.
  • Для получения полного представления о сети и ее состоянии необходимо диагностическое оборудование с поддержкой 802.11ac.

 


 
 
 
Powered By OneLink