El protocolo 802.11 (a/b/g/n) utiliza la técnica de detección de portadora ya que fué diseñado para ambientes en interiores donde todos los clientes pueden escucharse entre ellos.
El protocolo Airmax (basado en TDMA) fué diseñado especificamente para aplicaciones en exteriores donde los clientes solo “ven” al punto de acceso. En otras palabras, el acceso al medio es controlado por el AP.
Con TDMA no hay interferencia entre las estaciones, independietemente del ancho de canal que se use, si usas 10 Mhz. tiene mejor impacto (Ej. se cubre una mayor distancia) pero tranfieres menos ancho de banda. Para aquellos que ofrecen un Abono de 5Mbps. tiene una capacida por estación de MCS 15 65/72 Mbps te sobra ancho de banda a la estación y tienes mayor cobertura de llegada y un enlace bien afianzado o estable, ya con un ancho de canal de 20Mhz. MCS 15 130/144, tienes disponible más ancho de banda pero es más suceptible al ruido ambiental nada más, al usar TDMA en cualquier ancho de canal no hay interferencias entre las estaciones, ya que es el AP el que Administra los tiempos de transmisión en cada estación. Por ejemplo, las estaciones que estén pasivas no les asigna ninguna "ventana de tiempo" para transferencia porque precisamente la antena no está trnasmitiendo nada, entonces todos los recursos en los tiempos de acceso los enfoca solo para aquellas estaciones que estén activas o lo requieran. TDMA El Acceso múltiple por división de tiempo (Time Division Multiple Access o TDMA, del inglés) es una técnica de multiplexación que distribuye las unidades de información en ranuras (slots) alternas de tiempo, proveyendo acceso múltiple a un reducido número de frecuencias. También se podría decir que es un proceso digital que se puede aplicar cuando la capacidad de la tasa de datos de la transmisión es mayor que la tasa de datos necesaria requerida por los dispositivos emisores y receptores. En este caso, múltiples transmisiones pueden ocupar un único enlace subdividiéndole y entrelazándose las porciones.
El protocolo AirMax cuenta con “Análisis Inteligente” el cuál descubre los paquetes de voz y video para darles una mayor prioridad en la red. Adicionalmente ofrece “preferencia” a los clientes activos sobre los que están inactivos, lo que se traduce en una mejor latencia percibida dentro de redes grandes.
MIMO es el acrónimo en inglés de Multiple-input Multiple-output (en español, Múltiple entrada múltiple salida), esto se refiere específicamente a la forma como son manejadas las ondas de transmisión y recepción en antenas para dispositivos inalámbricos.
Algunos Conceptos.
Los canales de comunicaciones móviles se caracterizan por la variación temporal de sus características, la presencia de ruido, señales interferentes y obstáculos naturales o artificiales que afectan la comunicación ya que carecen de un medio de transmisión guiado que permita proteger y controlar la información .
Con el estudio de las condiciones del canal se busca comprender su comportamiento, para determinar las características del medio de propagación, tarea que no es fácil de realizar debido a las variaciones temporales de éste.
La presencia de multitrayectorias es un fenómeno que se presenta en el canal radio, generando en el receptor múltiples componentes o ecos de la señal originalmente transmitida, cada uno con factores de atenuación, corrimiento de fase y tiempos de llegada diferentes, los cuales son originados por fenómenos como reflexión, difracción y dispersión propios del canal o medio de transmisión.
Presencia de Multitrayectorias en el Canal Inalámbrico
En el gráfico se observa que la señal transmitida tiene un "rayo" directo con el receptor, denominada Línea de Vista (Line of Sight, LOS) trayecto en el que la señal recibida es usualmente más fuerte y dominante; en un ambiente en el que existe una obstrucción por parte de un objeto entre el trayecto de la señal transmitida hacia el receptor, se denomina sin línea de vista (Non Line of Sight, NLOS).
Polaridad de la Antena (1x1)
Sistema SISO (Single Input-Single Output) (1x1)
Una antena en el transmisor y otra en el receptor.
Las comunicaciones a través del tiempo han presenciado la necesidad de incrementar la cantidad de datos a transmitir.
Inicialmente los sistemas inalámbricos presentaban en su estructura una antena en transmisión y una antena en recepción, motivo por el cual se conocen como sistemas SISO.
En un sistema SISO se genera un único canal entre el receptor y el transmisor, aunque el uso de antenas con poca directividad ocasiona la aparición de multitrayectorias o presencia de señales que llegan al receptor a través de caminos diferentes al camino principal; el problema se origina cuando muchas señales reflejadas llegan al receptor desfasadas, incluso en perfecta contrafase, ocasionando atenuación de la señal transmitida.
Polaridad simple se tendrá un sistema WiFi N con un rendimiento máximo de 150Mbps Half Duplex.
En cuanto a la cantidad de usuarios, esto viene más bien limitado por el tráfico que se genere en estos usuarios.
Sistema MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) (2x2) (3x3), etc.
(Múltiple Entrada, Múltiple Salida)
Multi-Antena
Los sistemas MIMO pueden ser definidos como un enlace en el cual el transmisor y el receptor están equipados con múltiples elementos de antena. El concepto detrás de los sistemas MIMO implica que las señales sobre las antenas transmisoras (TX) y receptoras (RX) se combinan en una forma que permita mejorar el desempeño y la velocidad de transmisión, mediante el procesamiento digital de la señal en el cual la dimensión temporal es complementada con la dimensión espacial.Todas estas mejoras se consiguen sin generar costos extras en el espectro radioeléctrico, ya que se aumenta la cantidad de datos transmitidos sin requerir un mayor ancho de banda; con lo que se incrementa la eficiencia en el uso del canal.
El protocolo AirMax está basado en la nueva tecnología de radios MIMO, que ofrece tasas de transferencia TCP/IP reales de 150+Mbps en configuración punto a punto y hasta 100+ Mbps en aplicación punto a multipunto.
Sugerencia:
A las Estaciones Airmax M hay que ingresarles la distancia(Real), si es que no lo muestran correctamente al AP y destildar el automático en la Estación, esto no solo mejora el desempeño de la conexión sino que en algunos caso, con firmare XM, evita que la memoria no exceda el 90% de uso y al AP Airmax M es conveniente configurarle la distancia (Real) de la Estación más lejana más un 10/15%.
Ubiquiti - Mejores Practicas para hacer un Enlace I.pdfAnexo:
Chain or Horizontal/Vertical or External/Internal
Sobre las Cadenas:
AirMax - Configuracion PTMP - Recomendaciones Generales
MCS / DataRate Max TX Rate Velocidad máxima de TX
Lo ideal es que todos trabajen con el mismo MCS (o en maximo posible y automatico) o al menos que todos trabajen con el mismo MCS, así el AP no tiene que ir cambiando de velocidad porque si tengo muchos clientes con MCS bajo, el AP consume mas tiempo de aire para atender a todos, degradando la calidad.
Seria óptimo chequear desde el AP cada instalación y observar como se comporta el MCS de la Estación en el AP.
Hay que tener en cuenta si el cliente no tiene una señal muy buena, un MCS alto producira jitter o cortes, volviendo inestable el link debido a que intentara renegociar siempre a la velocidad más alta.
Comento cierta configuración que he probado, normalmente a la estación se la deja por default en MCS15 si observamos desde el lado del AP, en este caso la estación no supera el MCS6, si se configura la estación en MCS6 sin desactivar el automático, he observado que se optimizan los slots de tiempo para el TDMA o el Airmax y en definitiva el AP trabaja más fluido al igual que el tráfico. Trato de elegir el MCS de mejor nivel de señal que tengo(dBm).y más estable.
La imagen anterior la observamos en el AP presionando sobre la MAC de la Estación asociada.
Es importante controlar a las estaciones que se encuenten cerca del AP y evitar que ensordezcan o aturdan al AP, lo recomendable es que no supere los -45 de nivel de señal (Ej. -44,-40,-39, no olvidar, son números negativos). El ajuste o correción se hace en la estación.
Lo anteriormente expuesto es para un PTMP M5 o M2
Rendimiento de AirMax AC/N
Ahora vemos el caso de un PTMP AP(AC) y CPE(M5) en forma invertida no funciona. (Consulte la documentación adecuada sobre esto)
El "Índice n MCS" muestra el AirMax MCS regular equivalente con el que todos estamos familiarizados.
El "Índice ac MCS" muestra la nueva tasa ac MCS.
Los "Bits Per" muestran el número de bits enviados en cada ciclo de transmisión.
Dede ya esta información es extraoficial no informada o verificada por Ubiquiti.
Este cuadro asume dispositivos MIMO 2x2 stream donde AMBAS cadenas pueden alcanzar la SNR mínima.
A pesar de que el modo MCS=7 admite hasta 150 Mbps de velocidad máxima teórica, dicha velocidad se consigue con un canal de 40 MHz. Ya hemos visto que esto no es lo habitual. Lo habitual es utilizar un canal de 20 MHz. En este caso, la velocidad máxima teórica es de 72.2 Mbps según se puede ver en el siguiente extracto de la tabla de modos MCS:
La información de Referencia, en su mayoría, el link está incrustado en la misma imagen.
En un escenario AP(AC) y Estaciones M5, se puede optimizar el AP(AC) aumentando o mejorando su rendimiento principalmente en los tiempos o el TDMA, por un decir, se trata de que el AP(AC) no tenga que esperar a ninguna Estación ya que entorpecería la labor del AP(AC) respecto a las demás Estaciones, ralentizando, en tiempo, una atención óptima a cada Estación. Como consigna teórica puede parecer algo muy efectivo y eficaz.
Data Rate Module
M - PTP & PTMP
Data Rate Module
AC & M - PTP & PTMP
Gárficas y Desempeño en énlace Mixto
AP(AC) vs. CPE(M5)
AP:
Rendimiento
Potencia vs. Desempeño
Voy a volver a insistir con esto en un PTMP netamente M.
A continuación se expone un caso particular para ejemplificar estos parámetros y las condiciones a tener en cuenta. Se hicieron varias pruebas con diferentes modelos de dispositivos M.
Los valores expuestos son un referente sin mencionar un modelo en particular.
Estos son los valores en la Estación 1.
Esto es lo que "ve" el AP..
Disminuimos la potencia en la Estación 1
Esto es lo que ahora "ve" el AP respecto a la Estación 1.
La Señal RX correspondiente a la Estación 1 de -45 dBm ahora está en -53 dBm.
Los valores correspondientes al MCS de la Estación 1 configurada a su Máxima Potencia.
Los valores correspondientes al MCS de la Estación 1 configurada a Menor Potencia.
La Conclusión:
Evitar "aturdir" al AP desde las Estaciones ya que su desempeño va en detrimento y afecta a los otros dispositivos asociados.
Hay que tener en cuenta lo siguiente, para el caso de una red AP(AC) y Estaciones M5 hay varios detalles a tener en cuenta y a continuación expongo lo siguiente:
En el AP(AC) hay que habilitar el Control Automático de Potencia.
Por defecto (default) en la solapa WIRELESS la estación puede mostrar esto:
Y en la solapa MAIN tener lo siguiente
Y en el AP (AC) mostrar esto:
Distancia y equipos recomendables para enlaces PtMP y PtP con Ubiquiti AIRMAX
La tecnología AC supera a la Serie M para hacer PTP
La tecnología AC para PTMP se comporta como la Serie M
Aspecto Sugerente
Calidad airMax (airMAX Quality - AMQ) - Capacidad airMax (airMAX Capacity - AMC)
Calidad airMAX (airMAX Quality)
Se basa en el número de reintentos y la calidad del enlace físico. Si este valor es bajo, es posible que tenga interferencias y deba cambiar las frecuencias. Si la Calidad airMAX está por encima del 80% y no observa ningún otro problema, por lo que no es necesario realizar ningún cambio.
Capacidad airMAX (airMAX Capacity)
Desde el AP:
Se basa en la eficiencia del tiempo aire. Por ejemplo, si tiene un cliente con una tasa de datos baja o si está usando un dispositivo 1x1 (como Bullet o airGrid) junto con otros clientes que son 2x2, entonces usará más tiempo aire (ranuras) para la misma cantidad de datos, reduciendo el tiempo (o la capacidad) para otros
clientes. Cuanto menor sea la Capacidad airMAX, menos eficiente será el AP. Si solo tiene un cliente, esto puede no importar, pero cuando tiene muchos clientes (por ejemplo, más de 30), entonces la Capacidad airMAX se vuelve muy importante y debe ser lo más alta posible.
Desde la Estación Base:
La Capacidad airMAX muestra la capacidad teórica de ese cliente, basada en las tasas y la calidad actuales de TX / RX. La Capacidad airMAX es un porcentaje basado sobre cuál sería el rendimiento máximo si el enlace fuera perfecto. Los clientes con poca eficiencia de tiempo de aire pueden afectar negativamente a otros clientes al tomar más tiempo de aire mientras transmiten a velocidades más bajas. Por ejemplo, el cliente A está en MCS 12 (78 Mbps) debido a una señal baja. En teoría, el cliente podría hacer MCS 15 (130 Mbps), por lo que la Capacidad airMAX se basa en la relación entre la tasa actual y la tasa máxima (78 Mbps dividido por 130 Mbps), que es 60%. De manera similar, un dispositivo 1x1 siempre tendrá un la Capacidad airMAX máximo del 50%, porque proporciona la mitad del rendimiento de un dispositivo 2x2.
Si está mirando el AP, entonces AMQ y AMC son promedios de los valores de todos los clientes. Si desea descubrir qué está reduciendo sus valores en un AP con muchas Estaciones Base, detecte a las Estaciones Base débiles. Puede usar airControl® (recomendado) o puede ir a cada cliente individualmente.
Intente actualizar a una antena de mayor ganancia (para permitir una mejor velocidad de datos), o actualice a un dispositivo 2x2 si está utilizando un dispositivo 1x1.
Clientes con Señal Debil
Siempre hay que enfocarse en el cliente que peor señal tiene ya que el AP siempre se adapta al peor cliente. Por lo tanto los peores DEGRADAN el Nodo completo.
Una ayuda seria poner el AP (en advanced) el parametro "ADVANCED Sensitivity Threshold" en -68 para que rechace clientes con señal debil.
Además, una buena señal se logra con mínimo (SNR =Signal – Noise ) = 20 (es decir 20 es la diferencia entre la signal y el noise floor)
Clientes con Señal Muy Fuerte
Se debe evitar señales superiores a -55 (leidas desde el AP). Para ello se debera bajar el output power en las estaciones.
Doble Polarización
FALSO: Un equipo 1x1 (Ej bullet, nanostations legacy viejos, o airgrid) obliga a todo el AP a trabajar en 1x1
Los CPE 1x1 NO AFECTAN a los CPE 2x2 conectados al mismo nodo. Simplemente el punto seria que el AP demora más tiempo en atender al CPE en 1x1 que al resto ya que este solo puede asociarse a MCS7 en el mejor de los casos, degradando la performance del resto del nodo.
Calidad Mínima
Politica de Calidad: Solo permitir clientes hasta -70 de señal recomendada por Ubiquiti (-60 Idealmente), hay que evitar clientes con peores niveles de señal ya que afectaran al resto de las estaciones conectadas al mismo nodo.
Firmware Utilizados
6.1.4 Licensed - 8.4.3
