2 de mayo de 2007

10 puntos a considerar en torno a IEEE 802.11n

Hace poco más de un mes publicaba la noticia de la aprobación del segundo borrador del estándar 802.11n: redes wireless LAN de alta velocidad. Paralelamente se acaba de anunciar el lanzamiento en el mes de julio próximo el lanzamiento al mercado del primer access point de nivel corporativo que implementa este borrador; mientras tanto, en el mercado hay múltiples productos de nivel SOHO u hogareño que ofrecen prestaciones pre-n o draft-n.

La instalación y consideración de proyectos de redes wireless LAN es creciente, y en estos proyectos se toma en consideración un amplio espectro de prestaciones. Ya no alcanza solamente el acceso inalámbrico: se busca movilidad, seguridad, posibilidad de implementación de telefonía IP, etc.

Pero la publicación de la versión definitiva del estándar está prevista para mediados del año 2009. Esto hace que en muchos casos recibamos consultas o requerimientos sobre este tipo de dispositivos que permite sortear una de las principales limitaciones de las actuales redes wi-fi: la limitación del ancho de banda, o lo que es peor, del throughput efectivo de esas redes.


Es por esto que creo interesante que revisemos 10 puntos a tener en cuenta o a revisar al momento de considerar implementaciones de tipo pre-n o draft-n, tanto al analizar access points como de clientes.

1. MIMO
Multiple Input / Multiple Output. Es uno de los puntos claves y de las ventajas de las redes 802.11n ya que permite dividir una cadena de datos para ser transmitida utilizando simultáneamente y de modo separado múltiples rutas hacia el destino. Estas porciones de una cadena de datos que son enviadas separadamente hacia el destino deben ser reensambladas en el mismo.

En este punto, uno de los requerimientos es la presencia de múltiples antenas para el envío y recepción de datos.
MIMO es implementado tanto en sistemas draft-N como pre-N y permite extender tanto el rango de alcance o superficie de las celdas, como las tasas de transmisión. Sin embargo hay varios puntos referidos al funcionamiento de MIMO que no han sido completamente definidos.

2. El estándar aún no ha sido finalmente ratificado
Esto parece una obviedad, pero no debe ser dejado de lado cuando abordamos el tema. Significa básicamente que por el momento no han sido completamente definidos todos los detalles técnicos que hacen al funcionamiento del estándar.

Es cierto que en términos generales ya ha sido aprobado el segundo borrador, y los procedimientos habituales de la IEEE indican que a partir de este punto las modificaciones no serán significativas y que por otro lado aseguran la compatibilidad hacia atrás. Sin embargo, muchos de los dispositivos que se conocen como pre-n o draft-n, obedecen a las versiones anteriores del estándar. Este es un punto esencial para asegurar la compatibilidad entre clientes y access points de diferentes fabricantes.

3. No se puede garantizar compatibilidad
Hasta que la versión definitiva del estándar sea aprobada (recuerde, mediados de 2009), no se puede garantizar la compatibilidad de ningún equipamiento pre-n o draft-n con las especificaciones finales.

Algunos fabricantes trabajan sobre el supuesto de que la compatibilidad final se podrá obtener a partir de actualizaciones del firmware de los equipos. En instalaciones de importancia es conveniente considerar fabricantes que garanticen el reemplazo completo del equipamiento en caso de que no sea compatible con el estándar final (algunos vendors ofrecen este servicio).

4. La velocidad es muy superior a la de IEEE 802.11g
Todas las implementaciones y especificaciones en torno a 802.11n implican sin dudas un incremento muy importante en las tasas de transmisión disponibles. Muy por encima, incluso, de las redes FastEthernet cableadas.
Las tasas de transmisión ofrecidas en la actualidad varían de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200 Mb. En algunos casos llegan a hablar de 600 Mb.

Pero es importante no centrar la elección simplemente en la velocidad ofrecida, sino también en la compatibilidad.
En todos los casos recuerde ademása que el throughput máximo que ofrecen las redes wireless (y en esto IEEE 802.11n se mantiene dentro del mismo criterio) es de alrededor del 50% del ancho de banda digital. Esto es, una red 802.11n que opere a una tasa de 300 Mb le permitirá operar a una tasa efectiva de aproximadamente 150 Mb.

5. Compatibilidad hacia atrás con los estándares wireless anteriores
IEEE ha anunciado que las especificaciones finales de 802.11n incluirán compatibilidad hacia atrás con 802.11b y 802.11g.

Si se busca adquirir dispositivos pre-n o draft-n, es preciso verificar que el fabricante garantice esta compatibilidad ya que no es garantizada aún por el estándar. Por este motivo también, la forma y alcance en que se realiza esta compatibilidad varía de acuerdo al fabricante, por lo que puede haber dificultades en la compatibilidad en la operación entre dispositivos de diferentes fabricantes.

En el caso de redes wireless este es un punto crítico, ya que si bien nuestro diseño puede cuidar el punto de compatibilidad en los access point y clientes de la organización, es frecuente operar con dispositivos (laptops por ejemplo) que viene equipados de fábrica con clientes propietarios, o tener que brindar servicio a terminales de visitantes o proveedores.

6. Los sistemas draft-n y pre-n de diferentes fabricantes pueden no ser compatibles entre sí
La última publicación del estándar es el draft 2.0 y en este punto no hay nada que garantice la compatibilidad entre fabricantes. Por lo tanto es altamente recomendable que si se elige utilizar equipamiento pre-n o draft-n se utilice equipamiento de un único fabricante.

Tenga presente que hoy la compatibilidad puede ser prometida, pero no garantizada. Pero esto no está librado totalmente al azar, IEEE 802.11 draft 2.0 considera los requerimientos de interoperabilidad con draft 1.0.

Pero atención. Algunos de estos dispositivos aparecen certificacos por la Alianza Wi-Fi. Pero tenga en cuenta que esta certificación hace a la compatibilidad de las prestaciones IEEE 802.11 a, b y/o g. La Alianza Wi-Fi por el momento certifica compatibilidad en estos estándares y no incluye IEEE 802.11n draft 2.0.

7. Sistemas MIMO no basados en el borrador del estándar pueden ser significativamente más rápidos
Muchas pruebas han mostrado que algunas implementaciones MIMO propietarias pueden ser más rápidas que la implementación establecida en los borradores del estándar IEEE 802.11n.

Este es un punto muy importante a tener en cuenta si lo que se requiere es mayor ancho de banda, ya que la busqueda debiera orientarse a productos que imlementan de modo robusto MIMO, y no tanto a que se ciñan al estándar. Pero en ese caso se ha de considerar también que se pierde toda garantía de compatibilidad.

8. Las implementaciones draft-n están impulsadas por el marketing
El mercado wi-fi es un área en rápida y explosiva expansión desde hace algunos años. Esto ha llevado a las empresas a ofrecer cada día nuevos productos comerciales y servicios. En este sentido la aparición de los productos draft-n ha sido ante todo un requerimiento de marketing para mantener el posicionamiento de los fabricantes en el mercado.

No cabe duda respecto de los beneficios en cuanto a velocidad y rango de cobertura que ofrecen los sistemas draft-n, pero también esto puede significar colocarse en una línea de trabajo con potenciales problemas. Por esto es necesario analizar los requerimientos actuales de la red antes de tomar la decisión de incorporar una tecnología aún muy nueva y no estandarizada.

9. Potenciales interferencias con los sistemas Wi-Fi ya existentes
Uno de los elementos a tener en cuenta al implementar 802.11n es que algunas implementaciones de MIMO utilizan un espectro de radio frecuencia más ancho que las redes 802.11 b o g. Mientras 802.11b utiliza canales de 22MHz de ancho en la banda de 2.4GHz, estas implementaciones utilizan en la misma banda canales de 40MHz de ancho.

Esto hace que los canales actualmente en uso en redes 802.11b y g puedan experimentar superposición con los canales que se generan en 802.11n draft. En atención a esto, antes de implementar un sistema draft-n en ambientes en los que ya operan otras redes wi-fi, es preciso atender con cuidado a la asignación de canales para evitar interferencias entre ambos sistemas.

10. Inconvenientes con dispositivos que dan servicios de streaming
En implementaciones pre-n y draft-n se han reportado inconvenientes con diferentes dispostivos utilizados para hacer streaming de audio o video. Esto puede parecer paradójico ya que el valor agregado de 802.11n es la posibilidad de implementar este tipo de servicios (que requieren mayor ancho de banda) sobre redes wireless.

Estos inconvenientes se han debido a algunas especificaciones de 802.11 draft 1.0 que han sido corregidas. También se han debido hacer mejoras en algunos de los dispositivos que brindan este tipo de servicio. Por este motivo, al momento de tener que realizar este tipo de implementaciones es recomedable ser cuidadoso y realizar las pruebas necesarias para luego no tener inconvenientes.

¿Tenés alguna información o referencia adicional para aportar en este tema....?
Perfecto!!!! agregá un comentario con el detalle.
Muchas gracias.
Oscar Gerometta.

4 comentarios:

  1. Yo tengo este tipo de red en casa y quiero aportarles lo siguiente:

    En mi caso tengo toda la red drafN de Linksys WRT300 y las tarjetas PCI para las desktop y toda esta red tiene problemas de desconexión de red cuando usas los dispositivos de logitech para juegos como por ejemplo el rumblepad inalámbrico de 2.4Gz y Joystick.

    También se desconecta la red cuando utilizas teléfonos inalámbricos de 2.4 Gz a pesar de que los cambies de canal.

    También tiene serios problemas con windows vista, hay que hacer mucho para estabilizar esta red.

    ResponderEliminar
  2. Amigo.
    La caida de la red utilizando teléfonos inalámbricos de 2.4 GHZ es inevitable en este tipo de dipositivos, ya que trabajan en la misma frecuencia. No es una cuestión de canales, es un imposibilidad física.
    Respecto del problema con dispositivos inalámbricos de otros fabricantes, te sugiero que pruebes configurando el AP de modo que solo opere en norma b/g, no como b/g/n.

    ResponderEliminar
  3. Bien, un sitio en la red en el que puedes ampliar información y en español felicidades.

    Tengo una consulta por ignorante que soy.

    Primero algunos datos en los que me baso para sacar conclusiones (seguro erróneas).
    En mi sistema tengo una utilidad que mide las tasa de transferencia de subida y bajada en tiempo real y como todo lo siguiente va referenciado sobre esta medición lo que me interesa saber no es la exactitud o no de la medición si no si capto bien o no el concepto.

    Cuan he tenido conexión a internet tres megas las mejor indicación de transferencia descargando archivos a sido de unos 330 KB/s.
    Cuando la cambie a seis megas esa tasa de transferencia subió en el mejor de los casos a 640KB/s.

    Ahora bien internamente en la lan cuando hago transferencia de ficheros esta medida sube hasta un máximo de 1,5MB/s, si aplico el criterio anterior ¿esta transfiriendo a 15 megas por segundo.

    Mi sistema esta basado en un macbookpro, un router belkin N+N y otros sistemas N tambien aunque el router y el macbook estan enlazados a 5Ghz y 40mhz de ancho de banda.

    Tampoco se la relación que existe entre los distintos sistemas de unidades medición esto es ¿ a que tasa de transferencia en MB equivalen 300 Mbps?.

    ResponderEliminar
  4. Amigo.
    Un tema que merece un post aparte es el de ancho de banda, tasa de transferencia y throughput.
    Los 5 GHz que mencionás están referidos a la frecuencia en la que trabajan los equipos inalámbricos. Los 40 MHz, al ancho del canal que se está destinando a la operación del sistema.
    Por otra parte, los 330 KBps y 640 KBps refieren a throughput o tasa de trasferencia efectiva. Esto es, más allá de las características de la conexión, lo que efectivamente puede transferirse de datos entre un servidor y la terminal.
    Este parámetro depende del protocolo de transporte que se utiliza (TCP o UDP), de la disponibilidad de recursos en las terminales, y de la conexión. La mejor manera de medir esto es utilizando alguna herramienta que mida desde ambos extremos de la conexión y no sólo uno.
    Por otra parte, el througput se expresa en Bytes (1 Byte = 8 bits), con lo que tu conexión de 640 KBps, medida en bits por segundo, es de 5120 Kbps. Pero esto no es ancho de banda, es throughput.

    ResponderEliminar

Gracias por tu comentario.
En este blog los comentarios están moderados, por lo que su publicación está pendiente hasta la revisión del mismo.