Livre blanc : Analyse d’environnement 802.11ac | enterprise.netscout.com

Livre blanc : Analyse d’environnement 802.11ac

Le WiFi gigabit est arrivé.
De grandes promesses qui font l'objet de beaucoup d'attentes, vous pouvez bénéficier de cette technologie si vôtre réseau 802.11ac est optimisé et mis en œuvre correctement.


Le WiFi 802.11ac a été développé et est maintenant de plus en plus disponible sur le marché, lié aux demandes croissantes sur l'infrastructure WiFi. L'explosion du BYOD n'a pas seulement augmenté le nombre d'appareils par utilisateur qui se connecte à l'environnement sans fil, cette tendance a apporté avec elle un nouveau type d'utilisation, dont la présence de la voix, de la vidéo HD et d'applications gourmandes en bande passante bidirectionnelle comme Microsoft Lync, FaceTime, WebEx et bien d'autres.

La livraison de ces applications de grande capacité, à faible latence est encore compliquée dû au fait qu'il y a un plus grand nombre de périphériques pour chaque utilisateur qui accède à ces applications. Une enquête réalisée par Cisco Systems estime que ce nombre va atteindre 3,5 périphériques par utilisateur d'ici à 2015. Ces périphériques très mobiles ne sont pas les seuls à apporter un nouveau niveau de tension aux réseaux WiFi. La connectivité des ordinateurs portables, leur niveau d'utilisation et le débit des applications sur les réseaux sans fil sont en constante augmentation. Les fournisseurs d'accès commencent à adopter le WiFi comme une méthode de raccordement du dernier kilomètre pour leurs clients. Ces tendances poussent les équipes informatiques à fournir un niveau de qualité du signal, de couverture et de capacité bidirectionnelle qu'ils n'avaient jamais atteint auparavant.

Pour répondre à ces exigences, l'IEEE s'est mis au travail et a publié la norme 802.11ac, peut-être la plus grande évolution du sans fil depuis, eh bien, l'avènement du sans fil. Une mise en œuvre réussie du 802.11ac dans un environnement exigera bien plus que le simple achat de nouveaux points d'accès, leur raccordement et l'achat de quelques radios côté client. Pour réaliser la couverture prévue et l'amélioration des taux de données, il faudra une compréhension claire de la façon dont fonctionne le 802.11ac par rapport aux technologies a/b/g/n, il faudra aussi disposer de meilleures pratiques pour la migration vers cette nouvelle technologie.

  • TABLE DES MATIÈRES
  • Introduction
  • Planification et évaluation du site
  • Déploiement et validation
  • Dépannage et optimisation

Introduction

Améliorer la technologie WiFi - 802.11ac

Les normes sans fil auxquelles nous nous sommes habitués présentent plusieurs limites dans leur livraison d'applications à large bande passante. Comme le montre le tableau ci-dessous, le 802.11n a un taux PHY maximum allant jusqu'à 600 Mb/s, avec un débit utilisateur qui s'élève véritablement à 200 Mbit/s. Ce taux de données est seulement livrable lorsque l'environnement est idéal, et seulement lorsque'un ou deux clients sont connectés. Dans des environnements WiFi hybrides réels où les clients se partagent l'espace, le débit de ​​la norme 802.11n peut chuter à des niveaux se situant en dessous de 10 Mb/s, ce qui ne favorise pas les demandes actuelles ou futures de l'utilisateur.

Débits de données PHY pour certaines configurations

Le 802.11ac est une technologie rétro-compatible, ce qui permet une migration transparente avec les environnements 802.11a/n actuels. Il ne fonctionne que sur la bande 5 GHz et prend en charge des débits de données potentiels de plus de 1 Gb/s. La bande de 5 GHz connait en général moins de conflits, moins d'interférences et offre plus de canaux que le 2,4 GHz, permettant le déploiement du débit plus élevé du 802.11ac. L'introduction de la technologie 802.11ac sur le marché était prévue en deux phases : la phase 1 venant livrer des taux PHY allant jusqu'à 1,3 Gb/s et la phase 2 jusqu'à 6,9 Gb/s. Les taux d'utilisation mesurés d'aujourd'hui pour la première phase peuvent atteindre jusqu'à 800 Mb/s, permettant la livraison d'applications à haut débit binaire comme la vidéo HD et UHD sur réseau WiFi vers plusieurs utilisateurs simultanément. Grâce à ce niveau de performance, il est possible de prendre en charge davantage d'utilisateurs, d'appareils et une plus grande capacité de l'environnement dans son ensemble, tout en assurant la compatibilité descendante avec les technologies existantes.

Le matériel 802.11a/n existant n'est pas évolutif, il ne peut prendre en charge le 802.11ac. Un nouveau matériel est nécessaire pour soutenir les changements sous-jacents nécessaires pour atteindre les débits de données élevés fournis par le 802.11ac.

Comme pour le 11n, le 802.11ac se sert du système d'antenne avec la technologie MIMO (entrées multiples/sorties multiples) et de multiples flux spatiaux pour des prestations de grande capacité. Un schéma de disposition d'antennes 8 x 8 est possible, mais la plupart des déploiements initiaux utiliseront du 3 x 3, tout comme le 11n. Dans le cas du 802.11ac, des canaux de 80 MHz sont créés en regroupant quatre canaux de 20 MHz ensemble, ce qui permet de plus hauts débits de données à l'utilisateur. Cela est dû au fait que plus le canal est large, plus de sous-porteurs sont disponibles pour la transmission de plusieurs bits, ce qui se traduit par un débit plus élevé. Le compromis à l'utilisation de canaux plus larges, c'est que moins de canaux liés sont disponibles : réduisant la bande 5 gigahertz à des sélections de cinq canaux 80 mégahertz. Seulement deux de ces canaux sont disponibles si les canaux DFS sont à éviter. Une couverture transparente avec peu de chevauchement peut sembler impossible quand seulement deux canaux sont disponibles. Toutefois, cette capacité est intégrée à la technologie, de disposer de deux points d'accès adjacents configurés sur le même canal de 80 MHz et de rejoindre différents canaux de 40 MHz ou 20 MHz en cas d'interférences entre les canaux.
 

Le déploiement de la phase deux, à partir de 2014, mettra en place des canaux 160 MHz, ce qui augmentera encore le débit utilisateur potentiel à 6,9 Gb/s. Cela nous permet de nous représenter ce que le 802.11ac peut fournir, si celui-ci est conçu correctement à la base.


Meilleures pratiques dans le déploiement du 802.11ac

Une plus grande compréhension de la technologie sous-jacente du 802.11ac est essentielle lorsque l'on envisage un déploiement. Malgré les énormes avantages de la 802.11ac, cette technologie est toujours sensible aux éléments standards venant affecter les performances et qui touchent tous les environnements WiFi : des interférences qui ne sont pas de type Wi-Fi, interférences entre les canaux, mauvaise qualité du signal, bruit et le partage de canaux lents avec les clients existants. Il est facile d'affronter ces défis avec succès lorsqu'un plan solide est en place pour le déploiement de cette technologie révolutionnaire. Résistez à l'envie d'acheter quelques points d'accès 802.11ac, de les mettre en route et de laisser les utilisateurs se connecter.

 

  1. Planification et évaluation approfondie du site
  2. Validation de l'installation
  3. Dépannage et optimisation

 

Nous allons décrire les considérations et les meilleures pratiques pour chaque étape, ainsi que des recommandations pour atteindre la meilleure capacité et qualité du signal.


Planification et évaluation du site
 

Il est prévu que les nouvelles implémentations 802.11ac se feront en parallèle des systèmes a/b/g/n existants. Comme la 802.11ac est rétrocompatible avec les déploiements a/n qui utilisent la bande 5 GHz, il n'est pas nécessaire de retirer complètement ces anciens point d'accès. Toutefois, il est essentiel de comprendre quels appareils se livrent déjà à une forte concurrence pour l'espace RF, et comment la 802.11ac peut venir compléter l'environnement afin d'atteindre les objectifs du projet en matière de performances. La phase de planification inclura une analyse de pré-déploiement pour déterminer la configuration actuelle des appareils, les niveaux de bruit, les sources d'interférence, la couverture de signal et la capacité.


Analyse de site initiale

Avant d'acheter et d'installer tout matériel de type 802.11ac, ou de retirer tout point d'accès existant, déterminez l'état actuel de l'environnement WiFi. Identifiez les sources d'interférence, la couverture de signal, le niveau de disponibilité de canal dans l'intervalle 5 Gigahertz et la configuration actuelle de tous les dispositifs 802.11a/n installés. Ceci peut être répertorié en effectuant une analyse avec un point d'accès témoin, où un seul point d'accès 802.11ac est allumé et déployé, tout en notant les effets sur l'environnement, tant au niveau de la couverture et du débit.

 

Par exemple, si dans une certaine zone nous nous attendons à ce que cinq utilisateurs se connectent à un maximum de 15 appareils (trois par utilisateur), en fonction du nombre d'utilisateurs qui ont besoin de la voix, de la vidéo, ou seulement des services Web, nous peuvont estimer que la largeur de bande nécessaire sera environ de 30 Mb/s. Bien sûr, cela dépendra des applications en cours d'utilisation et du nombre d'utilisateurs qui se connecteront simultanément. Pour prendre en charge le nombre d'utilisateurs, ne planifiez généralement pas plus de 20 appareils actifs par point d'accès.

 


Considérations d'allocation de canal

La 802.11ac tient compte des canaux 80 MHz dans la bande 5 gigahertz, qui liera effectivement quatre canaux 20 mégahertz ensemble. Chaque point d'accès est configuré pour un seul canal primaire de 20 MHz, 36 par exemple, qui agira comme une balise et un canal de secours. Si une radio existante souhaite se connecter au point d'accès, elle peut utiliser ce canal primaire de 20 MHz pour se connecter et fonctionner. Cependant, étant donné que ce canal unique correspond aux canaux de 80 MHz globaux liés, cela arrêtera la transmission d'un client uniquement 802.11ac au point d'accès quand le canal primaire de 20 MHz est utilisé.

Il est conseillé pour le déploiement de points d'accès 802.11ac de les échelonner entre les deux à cinq canaux 80 MHz disponibles, un point d'accès à liaison de canaux 36-48 et l'autre 52-64. S'il devient nécessaire de superposer ces canaux dans une zone donnée, configurez-les à différents canaux primaires 36, 44, 52 et 60 respectivement. Cela permet assez d'écart entre les canaux pour supporter des périphériques existants qui doivent se connecter sur les chaînes de 20 MHz, sans induire de diaphonie de canal.


Déploiement et validation
 

Après avoir déterminé les besoins en matière de capacité et de zone de couverture, configurez et déployez les points d'accès 802.11ac selon le plan de conception. Cela ne signifie pas la simple élimination des anciens points d'accès et le raccordement aux nouveaux points d'accès 802.11ac aux mêmes endroits. Il y a plusieurs éléments à prendre en compte lorsque vous planifiez l'emplacement et la configuration de point d'accès.

 

 

 

Après avoir calculé les besoins des utilisateurs, le logiciel AirMagnet Planner peut être utilisé pour créer un environnement WiFi virtuel avant de déployer des points d'accès physiques. Le décompte des points d'accès et leur disposition peuvent être simulés pour modéliser une couverture et capacité adéquates au sein de l'environnement, tout en tenant compte des matériaux utilisés au sein des parois et des sources d'interférence. Avec ces données, les points d'accès peuvent être déployés physiquement dans les zones prévues.

Une étude de validation après le déploiement est cruciale pour déterminer si l'environnement fournit la couverture prévue et la capacité envisagée. Pour valider ceci, une étude active qui mesure le débit utilisateur ainsi qu'une étude passive pour mesurer le signal, le bruit, les interférences, la superposition de canal et d'autres importants paramètres de l'intégralité de l'environnement WLAN sont recommandées. L'analyse active devrait inclure à la fois un test de débit en amont et en aval d'un outil 802.802.11ac. Ce test doit être effectué pendant les heures de pointe pour être sûr que tous les paramètres normaux sont en place lorsque le test est exécuté.

Cette analyse active peut être exécutée à l'aide d'AirMagnet Survey Pro iPerf survey, qui mesurera et établira une carte des débits utilisateur réels dans l'environnement tout en visualisant les zones à faible débit. Utiliser une analyse à adaptateurs multiples pour exécuter simultanément l'analyse passive et active est recommandée, permettant à l'outil de mesurer les points de données nécessaires en une seule passe.

Dépannage et optimisation
 

Si l'une des exigences de débit utilisateur n'est pas atteinte lors de l'enquête, des ajustements peuvent être faits pour s'assurer que les objectifs de rendement sont atteints. Sous AirMagnet Survey Pro, la fonction de contrôle des politiques de AirWISE peut être utilisée pour déterminer quels facteurs sans fil de l'environnement ont contribué à la réduction des performances. Un flux de travail guidé est fourni pour aider à effectuer les modifications adéquates aux bons endroits afin d'atteindre les objectifs souhaités.

Les modifications peuvent comprendre des changements au niveau du placement du point d'accès, l'installation de points d'accès supplémentaires, l'ajustement de l'allocation de canaux, l'élimination de sources d'interférences, ou des réglages de puissance d'émission pour affecter la taille de la cellule. Après avoir effectué les modifications recommandées par AirWISE, validez l'environnement avec une autre analyse à adaptateurs multiples, active et passive pour vous assurer que les objectifs en matière de performances sont atteints.

Enfin, une dernière passe avec la fonction iPerf de Survey Pro fournit la preuve que le réseau a été conçu de manière à satisfaire les besoins de l'utilisateur.

 
 
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