© 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. CITW wireless 802.11n и его реализация в беспроводном решении. - презентация

1 © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. CITW wireless n и его реализация в беспроводном решении Cisco Андрей Харитонов, менеджер по развитию бизнеса (BDM по dBm), Виктор Платов, системный инженер,

2 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Содержание Основные отличительные особенности n MIMO 40МГц радиоканалы Агрегация пакетов Преимущества n для A,G клиентов Client Link Band Select

3 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Основные отличительные особенности n MIMO, 40МГц радиоканалы, агрегация пакетов

4 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Преимущества n Увеличение полосы пропускания для существующих и новых приложений Уменьшение количества повторных передач для лучшей работы чувствительных к задержкам и потерям пакетов приложений, таких как IP телефония Уменьшение числа «белых пятен» в беспроводном покрытии Пропускная способность НадежностьПредсказуемость

5 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless MIMO Каналы 40МГц Агрегация пакетов Составляющие n MIMO Каналы 40МГц Агрегация пакетов Обратная совместимость

6 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless MIMO (Multiple Inputs Multiple Outputs) MIMO произносится Май-Мо n требует наличия как минимум двух приемников и одного передатчика на радиоинтерфейс Опционально до 4-х приемников и передатчиков MRCMaximum ratio combining SMSpatial multiplexing (пространственное мультиплексирование) *

7 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Термины MIMO TxR:S Кол-во передатчиков x Кол-во приемников : Кол-во потоков пространственного мультиплексирования T – передатчики R – приемники S – пространственные потоки (1 = 150Мбит/с, 2 = 300Мбит/с) Точки доcтупа Cisco 1250 и 1140 характеризуются как 2x3:2

8 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Maximum Ratio Combining Осуществляется на приемнике (ТД или клиент) Сложение нескольких принятых сигналов Увеличение чувствительности приемника Работает как с 11n так и со старыми клиентами MRC – это аналог множества ушей

9 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Обработка трех копий сигнала на SISO точке доступа Копии исходного сигнала Сигнал на каждой из антенн Приемник выбирает антенну с лучшим сигналом Radio

10 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Обработка трех копий сигнала на MIMO точке доступа с MRC DSP изменяет фазу принятых антеннами сигналов для оптимального их сложения Результирующий сигнал – это сумма всех принятых копий исходного сигнала Копии исходного сигнала DSPDSP Radio

11 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Сравнение MIMO и SISO на наличие «белых пятен» в покрытии Перемещение по оси Y Перемещение по оси Y Перемещение по оси Х Перемещение по оси Х

12 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless 1240 c Intel 3945ABG1250 c Intel 5300AGN каждый квадрат представляет небольшое изменение положения ноутбука число в квадрате – это проценты от максимальной пропускной способности n имеет большую предсказуемость за счет использования MRC Сравнение MIMO и SISO на наличие «белых пятен» в покрытии

13 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Пространственное мультиплексирование MIMO (Multiple Input, Multiple Output) Каналы 40МГц Агрегация пакетов Обратная совместимость Участвуют как приемник так и передатчик Одновременная передача на одном канале Увеличение пропускной способности Требуется 11n клиентское устройство производительность поток 1 поток 2 Информация передается на одной частоте несколькими независимыми потоками MIMO AP

14 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Передача данных в SISO системах Radio Шла Саша по шоссе … Данные Шла Данные Временной промежуток 1 Radio Саша по шоссе … Данные Саша Шла Саша Данные Временной промежуток 2

15 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Передача данных в MIMO системах, пространственное мультиплексирование Шла Саша по шоссе … Данные Шла Шла Саша Данные Временной промежуток 1 Временной промежуток 2 TX Radio Саша RX Radio DSPDSP DSPDSP по шоссе … Данные по Шла Саша по шоссе … Данные TX Radio шоссе RX Radio DSPDSP DSPDSP

16 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless MIMO увеличивает скорость передачи данных для клиентов всех типов Mbps 54 Mbps Maximal Ratio Combining (MRC) Динамическая ДНА Пространственное мультиплексирование a/g ТД (non-MIMO) n ТД (MIMO) a/g клиент (non-MIMO) a/g клиент (non-MIMO) 300 Mbps n ТД (MIMO) n клиент (MIMO) Maximal Ratio Combining (MRC) Динамическая ДНА Пространственное мультиплексирование Maximal Ratio Combining (MRC) Динамическая ДНА Пространственное мультиплексирование

17 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Радиоканалы удвоенной ширины Поддержка 40МГц каналов n поддерживает как 20 так и 40 МГц каналы Использование 40МГц каналов рекомендуется только в диапазоне 5ГГц 40МГц канал состоит из первичного и вторичного каналов Первичный и вторичный каналы должны быть смежными Вторичный канал может лежать ниже или выше первичного Специальный механизм совместимости с устройствами, не поддерживающими 40МГц каналы 20МГц 40МГц выигрыш

18 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Физический заголовок MAC заголовок Полезная нагрузка Кадр подтверждения успешной доставки (ACK) Кадр 64 байт Доступ к среде Кадр с даннымиACK Доступ к среде SIFS мкс мкс n 300 Мбит/с 220 мкс 11a 54 Мбит/с 360 мкс время Кадр 1500 байт Доступ к среде Кадр с даннымиACK Доступ к среде SIFS мкс мкс 16 11n 300 Мбит/с 181 мкс 11a 54 Мбит/с 145 мкс Анализ пропускной способности n не оптимизирована для маленьких пакетов

19 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Агрегирование пакетов В стандарте n определены два механизма агрегирования пакетов A-MPDU и A-MSDU Точки доступа Cisco 1250 и 1140 работают с механизмом A- MPDU и групповыми подтверждениями успешной доставки Без агрегации пакетов Агрегация пакетов

20 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Агрегация пакетов A-MSDU 1.Агрегируются MAC service data unit 2.A-MSDU – это структура из нескольких MSDUs, передающаяся внутри одного (нет фрагментации) или нескольких (фрагментация) Data MPDUs 3.A-MSDU – это последовательность из A-MSDU субкадров, каждый субкадр содержит заголовок, MSDU и три байта нулей для выравнивания; каждый субкадр (за исключением последнего) дополняется нулями для того, чтобы его длина была кратна 4-ем байтам. A-MSDU Present Subfield

21 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Агрегация пакетов A-MPDU 1.Агрегируются MAC protocol data unit 2.A-MPDU – это структура, состоящая из нескольких MPDU, передающихся как единый PSDU через физический канал передачи данных 3.За сигнализацию того, что передаваемые данные являются A-MPDU отвечает подуровень PLCP

22 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Агрегация пакетов групповое подтверждение успешной доставки A-MPDU 1.Поддержка мгновенных групповых подтверждений успешной доставки (Immediate block ack) 2.Агрегация кадров многоадресной рассылки не поддерживается 3.Групповое подтверждение успешной доставки содержит список пакетов, требующих повторной передачи

23 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Преимущества n для A,G клиентов ClientLink, BandSelect

24 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless 1.Cосуществование ABG/N точек доступа 2.Выгоды внедрения 11n для ABG клиентов MRC, Client Link Обратная совместимость и сосуществование 11n11g 11n 300 Мбит/с 54 Мбит/с 48Мбит/с 36 Мбит/с 28 Мбит/с Контроллер WLAN Обратная совместимостьСосуществование на одном контроллереl 11n11g 11n 300Мбит/с 54 Мбит/с Контроллер WLAN роуминг

25 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Что такое ClientLink? 1.Раньше назывался Legacy Beam Forming 2.Направляет радиосигнал в сторону принимающего клиента 3.Работает только с модуляцией OFDM Выгоды для a/g клиентов Бесполезен для b клиентов 4.Требования: WLC 6.0 или более позднее ПО Точки доступа 1250 или 1140

26 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless a/g Соединение с a/g клиентов не оптимально, возможно появление «белых пятен» в радиопокрытии n Стандартное решение n радиосигнал не направлен в сторону клиента

27 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless a/g n Стандартное решение n радиосигнал не направлен в сторону клиента Соединение с a/g клиентов не оптимально, возможно появление «белых пятен» в радиопокрытии

28 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Интеллектуальная технология формирования диаграммы направленности фокусирует радиосигнал на принимающем клиенте, улучшая как производительность, так и качество покрытия для a/g устройств a/g n Технология M-Drive с ClientLink Инновационное решение Cisco : динамическое формирование диаграммы направленности

29 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Beam Forming a/g n до 65% улучшения Технология M-Drive с ClientLink Инновационное решение Cisco : динамическое формирование диаграммы направленности Интеллектуальная технология формирования диаграммы направленности фокусирует радиосигнал на принимающем клиенте, улучшая как производительность, так и качество покрытия для a/g устройств

30 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Выгода 1: возрастание пропускной способности 11a/g устройств Обрыв соединения без ClientLink Зависимость пропускной способности от расстояния Тест: a/g устройства с n сетью Источник: Miercom Увеличение пропускной способности до 65% 13.6% 87.7% 70.4% 89.5%

31 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Большая скорость, меньше повторных передач = более эффективное использование радиоканала. Большая скорость 11a/g клиентов освобождает время для 11n устройств, тем самым увеличивая их производительность Тест: производительность a/g устройства измерена для 16 вариантов положения антенны, сеть n Источник: Miercom Выгода 2: Увеличение емкости сети Увеличение емкости канала до 27% Утилизация канала 74.2% Утилизация канала 45.2%

32 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless ClientLink выключенClientLink включен Низкие скорости подключения Высокие скорости подключения Источник: Miercom; AirMagnet 6.0 Iperf Survey Выгода 3: Уменьшение «белых пятен» в беспроводном покрытии Увеличение скорости передачи данных

33 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless ClientLink выключенClientLink включен Частые повторные передачи Редкие повторные передачи Источник: Miercom; AirMagnet 6.0 Iperf Survey Выгода 3: Уменьшение «белых пятен» в беспроводном покрытии (продолжение) уменьшение числа повторных передач

34 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Технология ClientLink Что она делать может и чего нет Она может: 1.Улучшать производительность a/g клиентов на значительных расстояниях от точки доступа 2.Уменьшать время занятия канала a/g клиентами путем увеличения скоростей подключения 3.Косвенно увеличивать пропускную способность n устройств в смешанных сетях путем уменьшения времени занятия канала 11a/g клиентами Она не может: 1.Улучшать пропускную способность на небольших расстояниях от точки доступа 2.Улучшать любой из параметров функционирования b клиентов 3.Напрямую увеличивать пропускную способность n клиентов

35 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Что нужно знать: граничные условия и масштабируемость 1.ClientLink начинает работать только после того, как клиентский RSSI станет ниже определенного порогового значения: для a порог -60dBm и меньше для g порог -50dBm и меньше 2.Основные преимущества достигаются когда клиент находится на расстоянии ~14 и более метров от точки доступа 3.ClientLink может формировать ДНА для 15 клиентов на радиоинтерфейс Т.е. для двухдиапазонной ТД поддерживается до 30 клиентов При переполнении ClientLink таблицы происходит замена более старых клиентов более новыми Эти числа – не максимальные количества клиентов на радиоинтерфейс!

36 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Что нужно знать (продолжение) 15 ClientLink клиентов на радиоинтерфейс 15 – это НЕ максимальное количество клиентов на радиоинтерфейс Пример: 15 ClientLink клиентов 6 не ClientLink клиентов Всего 21 клиент

37 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless BandSelect принудительное переключение клиентов в диапазон 5Ггц Решение Большинство двухдиапазонных клиентов подключаются в диапазоне 2.4ГГц Bandselect принудительно подключает клиентов в диапазоне 5ГГц, оптимизируя использования радиоэфира. Более эффективное использование 5ГГц спектра «Очистка» 2.4ГГц для однодиапазонных клиентов Проблема n Dual-Band Client Radio 2.4/5GHz Поиск точек доступа Прием ответов от точек доступа

38 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Решение для доставки видеотрафика с групповой адресацией (VideoStream) M0 M1... M14 M15 Скорости B/G N Видео- сервер AP 1140 Контроль состояния IGMP для каждого клиента. Отправка видео только запросившим клиентам. Пакеты с групповой адресацией реплицируются на AP и отправляются отдельным клиентам с их скоростью Для предотвращения перегрузки канала используются средства управления резервированием ресурсов (RRC) (совместно с CAC для передачи голоса) Приоритезация потоков обеспечивает приоритетную передачу важного видео При перегрузке каналов генерируется SAP/SNMP-сообщение об ошибке Техническое решение Плавное воспроизведение видео на нескольких клиентах Качество передачи видео защищено независимо от загруженности канала Предотвращение вывода сети из строя при передачи видео Приоритезация бизнес- видео по сравнению с другим видео Воздействие на видео Обязательные скорости передачи данных B/G Интеллектуальные средства АР Метки QoS в трафике CAPWAP от WLC

39 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless ВидеопотокЧисло клиентовКачество 500 кбит/с20Превосходное 1500 кбит/с20Очень хорошее 3000 кбит/с13Хорошее Надежная передача трафика с групповой адресацией – масштабируемость

40 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless офисные ангарного типа 11abg 11n + CleanAir 11n e 3500i 1140 New $1499 $ 1299EcoPak Promo = $995/AP $899 $ $1299 Новые точки доступа

41 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Статус по точкам стандарта n Local Power supply Сертификаты получены на функционал a\b\g. СертификатНомер ГОСТ – РРОСС.NL.ME61.B05375 СвязьОС-1-РД-0295 СертификатНомер ГОСТ – РРОСС.US. ME61.B04368 СвязьОС-1-РД-0301

42 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Общее решение ГКРЧ ,5 МГцСпектральная плотность мощности 10 мВт\МГцВнутри помещений ЭИММ100 мВт МГцСпектральная плотность мощности 5 мВт\МГцВнутри помещений ЭИММ200 мВт МГцМакс. ЭИИМ100 мВтПрименение на самолете: 1.Для связи членов экипажа. 2.Для организации публичных WLAN при наборе высоты свыше 3000 м. Гармонизированный стандарт EN МГцМакс. ЭИИМ100 мВтРазрешается использовать на борту самолета при наборе высоты свыше 3000 м. Гармонизированный стандарт EN Действующее решение ГКРЧ и «Перечень оборудования, разрешенного ко ввозу» (приложение 2).

43 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Вопросы?

44 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless Заполните, пожалуйста, анкеты! Нам важно ваше мнение

45 © 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.CITW wireless