miércoles, 28 de marzo de 2012

Wi-Fi necesita una adecuada planificación en entornos multicelda

Seguramente te haya pasado alguna vez que estás en una habitación de hotel o en una sala de conferencias, donde, supuestamente, deberías tener servicio de Wi-fi porque así te lo han ofrecido; pero, cuando te conectas con tu portátil, tablet o smartphone, resulta que la señal que recibes es muy pobre y apenas tienes acceso a Internet.

Esta situación suele darse porque la red inalámbrica está mal diseñada y/o mal dimensionada. En este artículo, os quiero transmitir la idea de la necesidad de realizar un diseño adecuado de la red inalámbrica en entornos multicelda (aquellos entornos con más de un punto de acceso), para conseguir unas prestaciones adecuadas en términos de capacidad.


Para centrar el tema, empezaré enumerando las distintas fases del diseño de la red WLAN (Wireless LAN), para luego contarte una experiencia profesional: el ejemplo concreto de un diseño de red inalámbrica para una Hospedería de tres plantas (una planta baja y dos plantas de habitaciones).


Fases de Diseño de Red WLAN. Etapa de Planificación Radioeléctrica.
La metodología utilizada para el diseño de una red inalámbrica WLAN (más conocido como wifi) en aplicaciones de acceso público (hotspots, aplicaciones corporativas/campus) tiene los siguientes pasos:
  1. Captura de las Especificaciones de la Red
  2. Dimensionado. Determinación del equipamiento a utilizar.
  3. Planificación Radioeléctrica.
  4. Cálculo de Emisiones Radioeléctricas. Verificación normativa vigente.
  5. Planos y esquemas.
  6. Presupuesto de ejecución
  7. Despliegue de la red.
  8. Puesta en servicio.
En este artículo, pondremos el foco en la etapa de Planificación Radioeléctrica. Dicha etapa tiene como objetivo definir las estaciones fijas (puntos de acceso, Access Point "AP") y determinar las ubicaciones exactas de las mismas, así como las prestaciones esperadas de la red en cada punto del área de servicio. Tomando como base los planos de las zonas de interés a cubrir, la planificación de redes WLAN sigue un método iterativo, con los siguientes pasos:



Para la etapa de planificación radioeléctrica, suele ser necesaria la simulación con herramientas informáticas especializadas. La etapa de planificación radioeléctrica es muy importante, ya que, para que las prestaciones de la red Wi-Fi sean adecuadas en términos de capacidad, la red WLAN requiere optimización radioeléctrica y de recursos. Para ilustrar lo que te digo, bajo estas líneas, te describo un caso práctico real.


Caso Práctico de una Hospedería: Exposición del Caso.
La experiencia que quiero contar en este caso práctico es el diseño de una red WLAN para una Hospedería con Planta Baja y dos plantas de habitaciones. Consultando con el dueño de la Hospedería, éste señala las zonas de interés sobre los planos aportados por el arquitecto. Las zonas de interés son todas de interiores y abarcan las estancias que se enumeran a continuación:
  • En la planta baja, el cliente considera zonas de interés para acceso a Internet: Vestíbulo de acceso, zona de Recepción y administración, Salón Social, Porches cubiertos y Cafetería.
  • Tanto en la planta primera como en la segunda, el cliente considera zonas de interés todas las habitaciones, unas 20 habitaciones/planta.
Estas zonas de interés son las que se muestran en la figura bajo estas líneas:


Caso Práctico de una Hospedería: Solución del Caso.
Utilizando una herramienta informática de simulación, y, tras el proceso iterativo que se lleva a cabo, se deduce que:
  • Son necesarios 2 puntos de acceso (los denominaremos AP-01 y AP-02) para cubrir las áreas de interés de la planta baja
  • Son necesarios 3 puntos de acceso (los denominaremos AP-03, AP-04 y AP-05) para cubrir las áreas de interés de la planta primera.
  • Son necesarios 3 puntos de acceso (los denominaremos AP-06, AP-07 y AP-08) para cubrir las áreas de interés de la planta segunda.
Supongamos que se opta por una solución de canalización en la banda de 2.4 GHz, para soportar a clientes WLAN típicos 802.11 b/g. En esta banda, hay 13 canales disponibles (del 1 al 13), según el Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF). Lo más importante que hay saber es que en la banda de 2.4GHz, el número máximo de canales sin solapamiento se reduce a 3. Es decir, pueden ser utilizados 3 canales simultáneamente en puntos de acceso diferentes, consiguiendo así triplicar la capacidad total que ofrece la red a los usuarios. La combinación de 3 canales sin solapamiento en España es la 1-7-13.

Dicho esto, ahora veremos la diferencia que hay entre una planificación radioeléctrica buena ("A") y una planificación radioeléctrica mala ("B").
  • Planificación radioeléctrica A (buena): tiene en cuenta el solapamiento entre los canales. Para una misma planta, se eligen canales que no se solapen. Entre dos plantas contiguas, se eligen canales alejados en la banda.
  • Planificación radioeléctrica B (mala): no tiene en cuenta el solapamiento entre los canales. Para una misma planta, se eligen canales solapados. Y entre dos plantas contiguas, se eligen canales próximos en la banda. Fíjate como en esta planificación: AP-01 y AP-02 tienen el mismo canal; AP-03, AP-04 y AP-05 no están separados suficientemente y se solapan; además existe solape entre la planta 1 y la planta 2.
En la figura, presentamos la planificación radioeléctrica A y B, con la canalización de los puntos de acceso (AP's) sobre el eje vertical de la hospedería:


Con la canalización de AP's de la figura de arriba, el resultado se muestra en la figura bajo estas líneas. Fíjate en la diferencia de la capacidad (medida en Mbps), entre la planificación A y la planificación B, en la planta baja:



Podrás observar que en la planificación B ("mala")...¡¡¡se ha formado una zona de no cobertura en el vestíbulo de acceso a la hospedería!!! 


Pero...esto no es lo todo. En la figura de abajo, observa cómo queda la componente de señal interferente (medida en dBm) que hay en la planta primera. Fíjate que en la planificación A no hay apenas componente de señal interferente y, sin embargo, en la planificación B, la componente de señal interferente no garantiza que la señal llegue bien a muchas de las habitaciones del centro de la planta.



Conclusión
Una red inalámbrica (WLAN, Wireless LAN) mal estructurada tendrá pérdidas de cobertura, áreas con una señal muy pobre, tiempos lentos de respuesta, mala calidad en las transmisiones de audio y posibles desconexiones, y en general, la capacidad de rendimiento de la red será bastante baja. La capacidad de una red WLAN sin optimizar puede ser menor de la mitad de la capacidad ofrecida por la WLAN optimizada. Esto se acentúa más, cuanto mayor sea el número de puntos de acceso.

2 comentarios:

  1. Respuestas
    1. Hola Juan Carlos

      Las gráficas se generaron con el software http://www.psiber.com/en/home/products/wifi-simulation/rf3d-wifiplanner2.html

      Espero que la información te haya servido de ayuda

      Un saludo, Alfonso

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