Profesionelle WLAN

Transcription

Profesionelle WLAN

14:30 Uhr
Track 3
Professionelle WLAN‘s
Mit neuen Technologien und Ansätzen zum
Erfolg
Andreas Scheurer, CEO, Wistec GmbH
Beat Schumacher, IT/Telematik, EKZ Eltop
Adrian Dörflinger, PM, Studerus AG
Agenda
Technologieüberblick „cell-based“ versus „Blankets“
Wichtig: mit Checkliste planen
Skalierbarkeit, - Beispiele aus der Praxis
Einsatz von MIMO mit 802.11n -> Indoor und Outdoor? Bridges mit „n“?
WLAN-Projekte planen…
„Liegt der Irrtum nur erst wie ein Grundstein
unten im Boden, immer baut man darauf,
nimmermehr kommt er an Tag.“
(Johann Wolfgang von Goethe - deutscher Dichter, 1749-1832)
„Die einen merken erst dann, dass sie in der
Wüste stehen, - wenn sie Sand zwischen
den Zehen spüren!!“
(eigene Erfahrung…)
Die Evolution zur vierten WLAN-Generation
3. Generation
4. Generation
Funktion
• zentral gemanagtes Enterprise-WLAN
• verbesserte Sicherheit
• Eingebauter Spektrumanalyzer
• universelles Multi-Applikations-WLAN mit API’s
• (Aero Scout Transponder, EKAHAU Positioning)
Paradigma
• Thin-APs, managed Controller
• koordinierte AP-Übertragung (realtime)
• Möglichkeit von “True Reuse”zu profitieren
• (im Download)
Hersteller
im
EnterpriseBereich
• Cisco / Aerospace
• Aruba
• Motorola / Symbol
• Trapeze
• Siemens
• Aerohive
• Extricom – Channel-Blanket-Technologie
• Meru – Virtual-Cell-Technology*
Grösste
Nachteile
• Zellenplanung notwendig
• Interferenzschwan-kungen
• schlechter VoWLAN-Betrieb
• Nutzung von 802.11n erfordert grössere
Änderungen im Netzwerk
• Portabilität, keine Mobilität
* Bei Meru sind virtuelle Zellen Teil der
Zellenplanung, also keine Blanket-Technologie
• verbesserte Mobilität zulasten der Kapazität
• Herstellerabhängiges Client-Verhalten
• Zusammenfassung von APs, Kein Channel-Blanket
Limitationen zellenbasierender Systeme
1
6
11
1
1
6
11
6
1
Sensitivität
1
11
Co-Channel
Interference
Edge-Users
Roaming
• Immer vorhanden
• Client Übertragungsstärke kann nicht
kontrolliert werden
• Client beantwortet jedes
Packet mit ACK!
(Sensitivity)
• Client entscheidet wann er «roamt» (häufig
unbeinflussbare Einstellungen wie z.B.
«Roaming Aggressivness»,
Energiesparmodus etc.)
• Client mag an «relativ gutem AP» «kleben
bleiben»! Damit reduziert er die
Gesamtperformance
• Roaming wird immer auf
der niedrigsten (Basic-)
->Datenrate durchgeführt
->Verursacht Interferenz
• Führt zu Ping-pong Effekt
Eine High-Performance WLAN-IP-Wolke
→ das Extricom Channel-Blanket™
Channel-Blanket™ → Zentralisierte 802.11-Logik, verteilt nur Radio
• AP sind überall verteilt und arbeiten auf dem
selben Kanal (keine Konfiguration erforderlich)
• Der Switch überwacht die AP’s zentral und
verhindert Co-Channel Interference → der
Client verbindet sich mit dem Switch, nicht mit
dem AP
• Mobilität und garantierte Bandbreite
Eine «Single-Cell-Experience» bietet:
• gleichmässigen Durchsatz
• unbegrenzte Aufstellung und Dichte von APs
• konsistentes Client-Verhalten
Density der AP‘s
Dämpfung – 2.4Ghz – Trockene Luft (Beispiel)
Distanz
Verlust
1000.00 m
100 db
500.00 m
94 db
Uschon 2 m Distanz vom
AP bedeuten bereits 46db
Verluste…
3.91 m
52 db
1.95 m
46 db
Vorteile in beiden Frequenzbändern
Blanket 1: 40
MHz «reines n»
Blanket
‘n’
‘n’
Blanket 2: 20
MHz a/b/gBlanket
’a/b/g’
Rogue AP
1
3
2
1
2
1
3
2
n
a/b/g
?
Zelle 1: 40 MHz
n/g -Zelle
?
n/g
Zelle 2: 20 MHz
n/g-Zelle
n/g
?
?
?
?
Checkliste für nahezu alle WLAN-Projekte
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
vertikaler Markt?
Gebäudepläne, Elektroschemata, Steigzonen
Wie viele gleichzeitige Benutzer, gewünschte Design Datenrate?
Welche Anwendungen will der Kunde nützen, Pflichtenheft?
• Bandbreite pro User, Internetaccess oder Serverzugriff, Bridges?
Welche Infrastruktur besteht schon, Internetanbindung?
TCO und Laufzeiten, Nachhaltigkeit der Investition für ca.4 Jahre
• Bis wann soll das Projekt umgesetzt werden?
Budget? Kaufen oder Mieten? Ausbaupläne?
Wer leistet Service und Support, SLA, Abnahme geplant?
Ästhetik, was darf sichtbar sein? Antennengewinn (HF), Kompromisse?
„Ambassador Lounge“ verlangt?
Kennen Sie alle Schlüsselpersonen? Architekt, E-Planer, Eigentümer?
Skalierbarkeit mit „Mega-Switch“
The „Mega-Switch“
…von 4 bis 128 Accesspoints (256 AP‘s in 2012)
… bis zu 2400 Accesspoints managebar über EX-NMS
… Promo bis Q2/2012
„Ambassador Lounge“ ab Januar 2012
• Erstellen Sie ein Gäste Login, direkt auf dem Extricom Switch
802.11n AP‘s Übersicht
Produkt
Total #.
Radios
# Radios für jede MIMO Spatial
Streams Kategorie
(Blankets)
Single
Stream
Dual
Stream
Triple
stream
EXRP-33n
3
-
1
2
EXRP-32n
3
-
3
-
EXRP-22n
2
-
2
-
EXRP-22En*
2
-
2
-
EXRP-30n
3
1
2
-
EXRP-40En*
4
2
2
-
• *: geeignet für externe Antennen
TEFO 11
Professionelles WLAN in der Praxis
EKZ Geschäftsbereiche
Die EKZ ist Aktionärin der Axpo Holding AG, verteilt Strom und bietet
Dienstleistungen im Energiebereich an
EKZ Eltop ist ein Geschäftsbereich der EKZ und bietet Dienstleistungen rund
um Elektroinstallationen, IT und Telematik an
 Telefonie-Anlagen (VoIP und klassische Lösungen)
 IT-Infrastrukturen (Virtualisierung und klassische Lösungen)
 Professionelle WLAN Lösungen
 Stark- und Schwachstrom Installationen
 Gebäudeautomation und SAT Installationen
2
TEFO11 / Beat Schumacher / 24. November 2011
Interessante Kundenprojekte
 Gottlieb Duttweiler Institute, Rüschlikon
 EKZ Voltair, Dietikon
 Cagol Fashion Company AG, Zürich
3
GDI Gottlieb Duttweiler Institute
 Betreibt wissenschaftliche Forschung
 Ermittelt Trends und Zukunftsszenarien
 Führt regelmässig Themenanlässe durch
4
Ausgangslage
 Vereinzelte Access-Points installiert
 Nutzung bisher sehr eingeschränkt
 Nachfrage der Teilnehmer auf schnellen Internetzugriff wuchs
5
Anforderungen
 Gleichzeitiger Zugriff von 50 Usern auf das WLAN
 Schneller und stabiler Internetzugriff
 Einsatz von Medien wie Smartphones, Tablet-PCs und Notebooks
 Nutzung der Frequenzbänder 2.4 GHz und 5 GHz
 Ästhetik (APs und Antennen möglichst unsichtbar)
 Einfache und zentralisierte Verwaltung des WLANs
6
Entscheidung für EXTRICOM-Lösung von Studerus
 Die ‚Channel-Blanket-Topologie‘ überzeugte
 Investitionsschutz durch Skalierbarkeit
 Gutes Preis-Leistungsverhältnis
 Vertrauen in Studerus und EKZ Eltop
7
Technische Daten
Technik
 24-Port WLAN Controller
 23 Ultra-Thin-Access-Points (weiss)
 Storage für das Logging der Daten
Umfang
 Beratung, Planung und Installation
Projektkosten
 WLAN-Infrastruktur, Netzwerkverkabelung, Dienstleistungen
 CHF 40‘000.00
8
Ästhetik
Access Points
nicht sichtbar!
9
EKZ Voltair
 Neustes Flaggschiff der EKZ
 Personalrestaurant mit 5 Seminarräumen
 Ausgestattet mit neusten Technologien
10
EKZ Voltair
Ausgangslage
 Anschaffung für Neubau geplant
 Evaluation professionelle WLAN Lösung
 Strenges Produkte-Auswahlverfahren
 3 WLAN Anbieter wurden evaluiert
11
EKZ Voltair
Anforderungen
 Access Points mit Power over Ethernet (PoE)
 Zugriff der Gäste über einen beschränkten Zeitraum
 Dauerhafter Internetzugriff für VIP‘s
 Unterstützung Sicherheitsstandards (Verschlüsselung und Authentifizierung)
 Abdeckung der Dienste wie Daten und Sprache ohne Interferenz
 Kein Datenroaming
12
EKZ Voltair
 Lösung überzeugte durch die interferenzfreie Architektur
 Argumente Channel-Blanket-Technologie versus Zellenplanung
 Einfaches Management des Controllers
 Gutes Preis-Leistungsverhältnis
 Besuch beim Referenzkunden
13
EKZ Voltair
Technische Daten
Technik
 Storage für Datenlogging
 Drahtloser Hotspot Gateway mit Belegdrucker
 Firewall
Umfang
Projektkosten
 WLAN-Infrastruktur, Dienstleistungen, ohne Netzwerkverkabelung
 CHF 23‘000.00
14
EKZ Voltair
Ästhetik
Access Points
nicht sichtbar!
15
Cagol Fashion Company AG
 Vertreibt hochstehende Modeartikel im oberen Preissegment
 Anspruchsvolle Kundschaft
 Bestechend schöne Räumlichkeiten
16
Ausgangslage
 Günstige Variante mit 3 APs und 2 unterschiedlichen Fabrikaten
 Zugriff auf WLAN mit mehr als 3 Usern instabil und langsam
 Störungen durch weitere Firmen mit WLAN im Gebäude
 Kunde hatte Angebot mit zellenbasierender Lösung vorliegen
17
Anforderungen
 Gleichzeitiger Zugriff von 10 Usern auf das WLAN
 Power over Ethernet (PoE) Unterstützung der AP‘s
 Stabile Internetverbindung mit guter Performance
 geringe Betriebskosten
18
 Zellenbasierende Lösung konnte Anforderungen nicht erfüllen
 Roamingfreier Zugriff auf WLAN (wegen Channel-Blanket-Technologie)
 Lizenzmodell (Start mit 4 Ports, erweiterbar bis 8 Ports)
 Zugriff auf das EKZ Eltop Servicedesk
19
Technische Daten
Technik
Umfang
Projektkosten
 WLAN-Infrastruktur, Dienstleistungen, ohne Netzwerkverkabelung
 CHF 9.600.00
20
Herzlich willkommen !
Andreas Scheurer
wistec GmbH
8834 Schindellegi
Tel 044 687 5970
www.wistec.ch
as @ wistec.ch
Agenda
MIMO Technologie / Bridge-Lösungen
MIMO Technologie
Standards 802.11, MIMO, Anzahl Streams,
Voraussetzungen der Umgebung,
Durchsatz, Auswirkungen auf Antennen
Antennentechnologie
Eignung, Auswahlkriterien, Durchsatz,
Auswirkungen auf Position und Ausrichtung
WLAN Lösungen outdoor
Punkt-Punkt Bridging (Outdoor, Long-Range)
Fresnelzone, Polarisierung,
Berechnungen & Messungen
wichtige WLAN Standards
802.11b
802.11a
802.11g
Speed
11 Mbps
54 Mbps
54 Mbps
Band
2.4 GHz
5-6 GHz
2.4 GHz
Coverage
50/400 m
25/200 m
50/400 m
Security
802.1x
-> 802.11i
WiMax
HyperMAN
802.16
IEEE 802.11n
Standard 802.11n
(ratifiziert seit 11. Sept. 2009)
Sollte bereits Mitte 2007 verabschiedet werden.
Hauptziele:
Grössere Reichweite
höherer Durchsatz
bessere Zuverlässigkeit
Eigenschaften
•
•
•
•
•
•
2.4 und 5 GHz
MIMO Technologie (Multiple Input/Multiple Output) Mehrfachantennen
Packet Aggregation
Durchsatz bis 600 Mbps ( 11 x A/G ) HT Frame im Beacon
Channel Bonding (Zwei 20-MHz Kanäle als ein 40-MHz Kanal)
a/b/g rückwärtskompatibel
IEEE 802.11n
MIMO
• Grössere Reichweite und höherer Durchsatz dank
MIMO Technologie (Multiple Input/Multiple Output)
• Durchsatz bis ca. 300Mbps (1 Kanal)
mit zwei 20-MHz Kanälen bis 600 Mbps
802.11n
MIMO - Spatial Multiplexing
Reichweite
Durchsatz
– Stabilere Verbindung
– Bessere Ausleuchtung (gleichmässiger)
 weniger Komponenten (geringere AP-Dichte)
802.11 n
Channels
Channel Bonding
2 Kanäle à 20 MHz
K1
 Kanalbandbreite 40 MHz
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n MCS
Spatial
streams
(Modulation Coding Schemes)
MCS
Modulation
Coding Rate
Data rate
800ns GI
(20 MHz)
400ns SGI
Data rate
800ns GI
0
BPSK
1/2
1
6.50
7.20
13.50
15.00
1
QPSK
1/2
1
13.00
14.40
27.00
30.00
2
QPSK
3/4
1
19.50
21.70
40.50
45.00
3
16-QAM
1/2
1
26.00
28.90
54.00
60.00
4
16-QAM
3/4
1
39.00
43.30
81.00
90.00
5
64-QAM
2/3
1
52.00
57.80
108.00
120.00
6
64-QAM
3/4
1
58.50
65.00
121.50
135.00
7
64-QAM
5/6
1
65.00
72.20
135.00
150.00
Bonded
(40 MHz)
400ns SGI
Channels
8
BPSK
1/2
2
13.00
14.40
27.00
30.00
9
QPSK
1/2
2
26.00
28.90
54.00
60.00
10
QPSK
3/4
2
39.00
43.30
81.00
90.00
11
16-QAM
1/2
2
52.00
57.80
108.00
120.00
12
16-QAM
3/4
2
78.00
86.70
162.00
180.00
13
64-QAM
2/3
2
104.00
115.60
216.00
240.00
14
64-QAM
3/4
2
117.00
130.00
243.00
270.00
15
64-QAM
5/6
2
130.00
144.40
270.00
300.00
Agenda
MIMO Technologie
Antennentechnologie
Antennenpositionen
funktechnisch...
reflexionsfrei -> Freiraum
dämpfungsarme Materialien
Sichtverbindung
Positions-Höhe
installationstechnisch...
einfache Erschliessung
Zugänglichkeit
maximale Distanzen zum Switch
Ästhetik... ?
Schutz vor Vandalismus… ?
Projektplanung
Dämpfung der Umgebungsmaterialien
mässig:
hoch:
Einfaches Fensterglas
Beschichtetes Glas
Backstein
Natürliches, solides Mauerwerk
Kunststoffe
(feuchtes) massives Holz
Luft < Regen
< Schnee < Nebel
Metalle
Luft: Dämpfung bei 2.4 GHz
250 m
88 dB
500 m
94 dB
1000 m
100 dB
Dämpfung trockene Luft
Distanz
Verlust
1000.00 m
100 db
500.00 m
94 db
250.00 m
88 db
125.00 m
82 db
62.50 m
76 db
31.25 m
70 db
15.63 m
64 db
7.81 m
58 db
3.91 m
52 db
1.95 m
46 db
Antennen Anwendungen indoor
Wichtige Merkmale für Indoor-Anwendungen:
• dezente Erscheinung
• Raumgeometrie (z.B. hohe vs. niedrige Räume)
• Ästhetische (farbliche) Integration
• Kleine Abmessungen
• Feines Kabel (dezente Farbtöne)
• Omni-, Sektor- und Richtcharakteristik
• Fixe Montage vs. variable Position
Was macht eine gute Antenne aus?
Material
Langlebigkeit
Stabilität
Robustheit
Genaue Geometrie (Abstimmung)
Anpassung Kabel & Stecker (Impedanz, VSWR)
Versiegelung als Massnahme gegen Verschmutzung &
Veränderung der Charakteristik
Bsp. Antennen für 802.11n MIMO 2T2R
2.4 GHz
2-fach Deckenantenne 4dBi
2.4 GHz und 5-6 GHz
2-fach Patchantenne 60° / 7dBi
Antennen Anwendungen indoor MIMO
Deckenmontage
(evtl. Wand)
3 Stream Antenne für Räume mit hohen Durchsatzanforderungen,
Sitzungszimmer, Konferenzsaal, Schulzimmer etc.
2.4 und 5 GHz
dezent, kaum als Antenne
erkennbar (Leuchtenform)
2 dBi Gewinn 360°
Abstrahlbild:
Antennen Anwendungen indoor
Unauffällig an Wänden
Sektor 8.5 dBi 120°
Sektor 7.5 dBi 70°
Antennen Anwendungen
Sektor-Abdeckung
Outdoor, Hot Spots mit hoher Benutzerdichte
Aufteilung der Last z.B. in Messehallen
Abstrahlungswinkel: horizontal 90…150°, vertikal 6…30°
Antennen Anwendungen
Hohe Reichweite
Outdoor, punkt-punkt
Richtantennen mit Strahlungswinkel 5…25°
•Flat Patch (früher Yagi)
•Parabolische Dish-Antennen
•Polarisierung (dual)
Blitzschutz
Gasentladungsprinzip oder
Quarter Wave Technology (QWT)
QWT ist schmalbandig z.B. nur 2.4 GHz
„echter“ Schutz nur gewährleistet, wenn
Seele und Abschirmung galvanisch getrennt sind
Solide Erdung ist entscheidend !
Ersatzschaltbild:
Transformator
Agenda
MIMO Technologie
Antennentechnologie
Anwendungen WLAN Bridge
Ergisch v. Erschmatt
Fresnelzone
.545
r [meter]
d = 1km -> r= 5.6m (bei 2.4 GHZ)
d [meter]
d = 20km -> r= 25m (bei 2.4 GHZ)
f [GHz]
Fresnelzone
Polarisierung
Konfiguration
Schwingungsrichtung der Antenne
vertikal
Konsequenz bei der Anwendung
horizontal
Receiver Empfindlichkeit / Speed / Marge
Specifications Atheros AR5213 AR5112
IEEE Standard Compliance
IEEE 802.11a 5GHz OFDM
IEEE 802.11b 2.4GHz OFDM
IEEE 802.11g 2.4GHz CCK
Frequency Range 802.11a: 4.9GHz ~ 6,1 GHz
802.11b/g: 2.3GHz ~ 2.5GHz
Receive Sensitivity: 802.11b: 95dBm @ 1Mbps 90dBm @ 11Mbps
802.11g: -90dBm @ 6Mbps -74dBm @ 54Mbps
802.11a: -88dBm @ 6Mbps -71dBm @ 54Mbps
Output Power: 802.11b: 18 dBm
802.11g: 18 dBm @ 6Mbps, 15 dBm @ 54Mbps
802.11a: 17 dBm @ 6Mbps, 13 dBm @ 54Mbps
Systemmarge
Long Range
Rechenbeispiel: Ermittlung der Grenzen
6 dBi
Gewinn 6 dBi
Klare Sichtverbindung
typ. Dämpfung Luft
Kabel
-3dB
50m 74dB
-3dB
100m 80dB
250m 88dB
500m 94dB
Sender 17dBm
1000m 100dB
System Marge: bei 500m 12dB
bei 1000m 6dB
Empfänger -83dBm
Backhaul Link 802.11N 300 Mbps (2 streams)
Backhaul 5 GHz
802.11n 300 Mbps
with 2 streams
vertical
Local connection
2.4 or 5 GHz
802.11n 300 Mbps
with 2 streams
vertical
horizontal
Backhaul
Directional antennas
2 x AN56-F18
(or dual polarized)
1 x AN56-F18-DP
NWA-3550N 802.11n
Outdoor Access Point /
Bridge
with 2 streams
horizontal
Lightning protection
2.4 GHz
2 x QWT-24-NF
and
5 GHz
2 x QWT-56-NF
Local connection
Sector-antennas
AN24-S15-VP
AN24-S15-HP
(or 5 GHz)
AN56-S15-VP
AN56-S15-HP
Link Analyse
Beide Seiten auf einen Blick...
Long Range Link
Signalstärke, Signalreserve ?
Durchsatz
Durchsatz-Test
mittels
Netzwerk Appliance
Abnahme
Impressionen
Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit

Profesionelle WLAN

Transcription

Similar documents

4 I

Therm Slim.indd

Release-Hinweise zu HP-UX 11i Version 2, Dezember 2005

EPM120 / EPM120_315

Datenblatt - keller

Hoffnungen ruhen auf Traglufthalle

Lehrplan Haustechnikplaner Kälte

Entwicklungstrends bei Hardwarelösungen für RFID

Shell Tellus S2 M 22

Shell Tellus S2 V 46

Shell Tellus S2 V 22