miércoles, 4 de mayo de 2016

WiFi: Chips para nuevas tecnologias 802.11

La tecnología Wi-Fi sigue creciendo  y las proyecciones indican  a que seguirá siendo una tecnología clave para ofrecer acceso inalámbrico a todo tipo de dispositivos.


CHIPS WIFI

Según ABI Research entre 2016 y 2020 se venderán más de 20.000 millones de chips Wi-Fi en todo el mundo. Para el año 2021, espera que el 95% de los dispositivos puedan operar en la banda de 5 Ghz, lo cual abre el debate sobre la coexistencia entre Wi-Fi y LTE Unlicensed (LTE-U).

El estándar 802.11ax se encuentra en pleno desarrollo e incorporará nuevas funcionalidad que le permitirán operar con mayor eficiencia en zonas muy densas. ABI Research cree que para el 2021, el 57 % de los chips Wi-Fi contarán con esté estándar 802.11ax

Tecnologías Wi-Fi emergentes, algunas se apartan de la trayectoria evolutiva tradicional de 2,4 GHz y 5 GHz, como HaLow, 802.11ad, 802.11ax, y 802.11ay

 WiGig o 802.11ad seguirá siendo una opción “premium”. Y a pesar de que su alto costo puede dificultar su adopción, el compromiso  de compañías como Intel, Peraso y Qualcomm en su desarrollo debería ayudar a impulsar el ecosistema. ABI sugiere que es probable que tengamos que esperar hasta el 2017 para ver cierta escala para WiGig.

HaLow, opción Wi-Fi para IoT,  todavía se enfrenta a una fuerte competencia de otras tecnologías inalámbricas de baja potencia LPWAN. Por esta razón, ABI Research predice que este tipo de chips tan sólo representarán el 1% de todos los chips Wi-Fi en 2021.




WiGig -   Wi-Fi 802.11ad,

Se espera que el estándar Wi-Fi 802.11ad (WiGig), muestre una adopción generalizada a partir del 2017 en móviles y computadoras, según ABI Research.
WiGig utiliza la banda de 60 GHz sin licencia, y promete velocidades de conexión multi-gigabit.
ABI Research prevé que 180 millones de chips WiGig se enviarán al mercado de teléfonos inteligentes en 2017.
"Productos Tri-banda que incorporan tecnologías WiFi  2.4 GHz, 5 GHz y 60GHz proporcionaran un mejor equilibrio entre fiabilidad y rendimiento como nunca antes", dice  ABI Research. "Pero  no tendrá un ecosistema de dispositivos existentes para aprovechar la banda de 60 GHz".
Facebook experimenta con WiGig  para banda ancha gigabit en las zonas urbanas con las empresas como Intel y Qualcomm, así como Broadcom, MediaTek, Nitro, Peraso, y SiBEAM
La norma 802.11ad también comienza a ganar tracción con los fabricantes de routers Wi-Fi.



IEEE 802.11ac Wave 2 con MU-MIMO a 5 GHz

El protocolo WiFi  IEEE 802.11ac especifica el uso de la banda de 5-6 GHz exclusivamente. Esto significa que  las redes Wi-Fi van a operar más efectivamente en la banda de 5-6 GHz, y evitarán la banda atorada de 2,4 GHz, que se comparte con hornos de microondas y otras fuentes de interferencia.

La banda de 5-6 GHz aporta más de 500 MHz de ancho de banda, permitiendo hasta:
25 canales de 20 MHz,
12 canales de 40 MHz,
 6 canales de 80 MHz
 2 canales de 160 MHz.
 En el futuro, la FCC puede liberar 240 MHz adicionales en esta banda para usar con Wi-Fi.

Se están introduciendo productos IEEE 802.11ac en 2 versiones, llamadas Wave 1 y Wave 2.
 Los productos Wave 1 tienen modulación y codificación avanzada, además explotan el ancho de banda adicional de 5 GHz.
Los productos Wave 2 introducen el MU-MIMO (entrada múltiple salida múltiple multiusuario -multi-user multiple-input multiple output).




 MU-MIMO permite que el WAP (Wireless Access Point) transmita a varios clientes simultáneamente. Usando procesamiento avanzado de señal y formación de haz, el WAP crea un haz a cada cliente individual, incluso el WAP puede crear un haz a varios clientes al mismo tiempo en el mismo canal de frecuencia. Como siempre, los WAP pueden tener 25 o más dispositivos conectados de manera lógica al mismo tiempo, pero con los productos 802.11ac Wave 2, el WAP ahora puede conectar simultáneamente con múltiples clientes. Se prevé que esta transición a MU-MIMO en Wave 2 rinda un aumento de hasta un 33% en capacidad de datos sobre los productos Wave 1.



Con estos avances, es más importante que nunca evaluar las especificaciones de WAP para determinar el requisito de capacidad de la infraestructura cableada. Las velocidades de datos comúnmente reportadas en las especificaciones de WAP representan el rendimiento de la velocidad de datos en el aire (over the airOTA), frente al protocolo de control de transmisión (transmission control protocol, TCP) en el conector Ethernet. El rendimiento TCP en el conector Ethernet  es por lo común 70 % de la velocidad de datos OTA. Por eso si la hoja de datos de WAP especifica 1300 Mbps de velocidad de datos en el radio de 5 GHz, entonces el rendimiento TCP es de 910 Mbps.

Si está activo MU-MIMO (en productos Wave 2), este valor será un 33 % más alto, o 1210 Mbps. Recuerde agregar el radio 802.11n operando a 2,4 GHz, agregando otro rendimiento TCP de 120 Mbps, para un rendimiento total de TCP de 1330 Mbps en el conector Ethernet.

La infraestructura de cable de 1 Gbps puede ser adecuada por el momento, pero en vista de los avances en el ancho de banda y las tecnologías disponibles, debe planificarse nueva infraestructura para cableado mayor de 1 Gbps. Dado que la infraestructura de cableado debe estar diseñada para durar 10 a 15 años, ¿cuál sería el requisito previsto para cablear los WAP desde 2015 hasta 2025? Una estrategia es observar las velocidades de datos de las tecnologías previas y cómo avanzaron éstas a lo largo delas dos décadas pasadas.

La velocidad de datos inalámbrico y el cableado deben mantener su proporcionalidad.  La Figura muestra la velocidad de datos OTA y el rendimiento TCP en función de la tecnología y año de la adopción generalizada.



Se puede ver que en 2015, se ha traspasado el umbral de 1 Gbps y con la adopción generalizada de 802.11ac Wave 2 en los próximos años, el rendimiento TCP superará 1 Gbps. Aquí se utiliza la enmienda de IEEE 802.11ad para pronosticar el rendimiento TCP en 2025  a 5 Gbps, pero esto se halla probablemente en el lado bajo. En vista de los factores mencionados más arriba, es posible
que la infraestructura de cableado pase el umbral de 10 Gbps en menos de 10 años.


La TSB-162-A Telecommunications Cabling Guidelines for Wireless Access Points de la Telecommunications Industry Association (TIA) recomienda tender cable categoría 6a ( 10 Gbps) a cada WAP y muchas escuelas deciden tender dos cables categoría 6a a cada ubicación para prever necesidades futuras de ancho de banda adicional, energía o dispositivos en cada ubicación, debido a que la nueva enmienda de IEEE 802.11ac ofrece avances en cuanto a codificación, modulación y ancho de banda que en teoría superan los 1 Gb/s en la infraestructura cableada.

VENTAJAS de 802.11ac

El estándar 802.11ac, conocida como Wave 2, ha generado enormes expectativas en el mercado por las funcionalidades y el rendimiento que prometía, en términos de capacidad de transmisión, para operar en entornos de alta densidad de dispositivos, fiablidad, etc.

Los responsable de TI – que se enfrenta a un escenario de reducción de costes, exigencias de productividad y de retorno de la inversión, de alineación de la estrategia de TI con el resto de los objetivos de negocio, etc. -  es si ha llegado el momento de migrar a estas nuevas plataformas, y lo que es más importante, si los beneficios tecnológicos pueden transformarse en beneficios de negocio que permitan justificar la inversión.

Un “business case” sólido en torno a esta inversión podría basarse  en cinco argumentos :

1.         Tecnología madura que da respuesta a las actuales necesidades de la empresa . Aunque la capacidad de transmisión (Mbps) en importante, ya no es lo más importante. Lo relevante ahora es poder dar conectividad un gran número de usuarios, dispositivos y aplicaciones, muchos de los cuales utilizan voz en tiempo real o streaming de vídeo, y hacerlo con fiabilidad y seguridad. Wave 2 ofrece ya todo esto. El Comité de Estándares 802 del IEEE está trabajando en nuevos avances, pero no se espera que salga nada realmente significativo antes de tres años, y tendrán que pasar cinco años antes de que esos avances se extiendan. Por tanto, el periodo de amortización de Wave 2 es bastante largo.

2.  Retorno y protección de la inversión ya realizada. Los productos 802.11ac - Wave 2 son completamente compatibles con los anteriores Wave 1 (e incluso con 802.11n), y ofrecen un rendimiento mejorado con respecto a sus predecesores cuando operan en modo compatible con ellos.  Cualquier organización puede implementarlo, sin importar si ello exige una instalación partiendo de cero, una mejora parcial o paulatina de lo ya existente o una actualización a gran escala.

La mejora en la relación coste/rendimiento, con mínimos costes de instalación, nos permite preguntarnos si es el momento de reemplazar los equipos Wi-Fi instalados por equipos Wave.? Cualquier implementación 802.11g (o anterior) está ya madura para ser reemplazada, ya que ha habido mucha evolución en redes WLAN en términos de funcionalidades y valor. En cuanto a las redes 802.11n, cada vez va a haber más presión para que se actualicen, a medida que crezca el parque de dispositivos Wave 2, capaces de aprovechar las ventajas MU-MIMO.

3.  Miminizar los Costes de Operación de TI. Las mayores prestaciones de la red (más ancho de banda, capacidad para soportar aplicaciones de voz y vídeo, más fiabilidad) reducirá el número de incidencias relacionadas con la lentitud o el bajo rendimiento de la red. A esto contribuirá también una cobertura mejorada, gracias a la técnica del beamforming. También las nuevas capacidades de gestión y análisis mejorarán la visibilidad y agilizarán la resolución de incidencias.

Wave 2 permitirá al personal técnico dejar de centrarse por completo en temas de cobertura, fiabilidad y servicio de la red Wi-Fi y reducir los costes operativos asociados a tareas como la monitorización, gestión, soporte y resolución de incidencias.

4.  Mejora de productividad del usuario en entornos de alta densidad de dispositivos e IoT. Cuanto más fiable y disponible sea la WLAN, más productivos serán los usuarios. Esa productividad depende de que el usuario de negocio pueda utilizar nuevas aplicaciones que necesita para su trabajo, que implican streaming multimedia, telefonía en tiempo real y comunicaciones similares.

Debido a la adopción de estrategias BYOD en muchas organizaciones, hay una enorme demanda de servicios de red por parte de usuarios que manejan de forma simultánea múltiples dispositivos. Además, nuevas aplicaciones, como las relacionadas con Internet of Things (IoT) generarán una importante demanda adicional de capacidad, cobertura y servicios sensibles a retardos. La red Wi-Fi deberá estar preparada para satisfacer esa demanda, y con Wave 2 lo está.

5.  Maximizar la cadena de valor de la red. Los avances en tecnologías inalámbricas se producen en paralelo con otros avances en tecnología de red, y ambos avances producen sinergias de las que la red Wi-Fi se puede aprovechar: avances tecnológicos en plataformas de conmutación, en gestión de red (monitorización basada en contexto, alertas y alarmas, informes y auditoría, analísis de tráfico de aplicación, etc.), en seguridad, cloud y SDN…

En conclusión, una pequeña inversión en esta nueva tecnología puede generar importantes beneficios en términos de menores costes de operación y mayor productividad, es decir, minimizando el TCO y maximizando el ROI. El retorno de la inversión está asegurado en términos de mejoras de productividad, reducción del TCO y continuidad de las operaciones de negocio.
Existe cierta reserva por la aparición continua de nuevas innovaciones en el mercado, pero es muy poco probable que aparecezca una nueva tecnología que haga obsoleta a 802.11ac, al menos a medio plazo, por lo que el periodo de amortización está asegurado.


Eric Broockman, CTO y vicepresidente de Ingeniería de Extreme Networks, ha indicado: “Todas las organizaciones, sean del sector que sean, tienen cada vez más necesidad de ofrecer a sus usuarios conectividad inalámbrica a sus usuarios. Las soluciones de red de Extreme, basadas en software, están diseñadas para aprovechar todo el potencial que ofrece la tecnología 802.11ac Wave 2, y así poder ofrecer al cliente resultados de negocio medibles, el cual se beneficia de nuestra exclusiva arquitectura de puntos de acceso basada en flujos. Podemos prever que servicios como voz sobre WLAN, streaming de video en las aulas, identificación de aplicaciones altamente escalable, HotSpot 2.0 y capacidad espacial más alta para entornos de alta densidad (recintos de eventos, etc.) son sólo algunos de los muchos beneficios que pueden obtener los clientes si migran a la nueva tecnología 802.11ac Wave 2”




Voice-over Wi-Fi (VoWi-Fi) superará Voice-over LTE (VoLTE)



Voice-over Wi-Fi (VoWi-Fi)  no es nuevo, pero las soluciones anteriores tenían limitaciones que afectaron la experiencia de adopción por parte de los usuarios finales. Ahora se están introduciendo ofertas de calidad de operadores VoWi-Fi, que puede ser distribuidas a los dispositivos no-SIM, como el Wi-Fi- sólo tabletas.




Dado el crecimiento y la función estratégica de las redes móviles de tecnologías Wi-Fi, CISCO en un estudio del 2015  incluye un análisis de VoWi-Fi en comparación con otros servicios de voz móvil.

VoWi-Fi tiene el potencial para tener un crecimiento significativo en los próximos cinco años.

        VoWi-Fi superará VoLTE en el número de minutos utilizados al año para el 2018.
        Los minutos de uso de VoWi-Fi representarán más de la mitad – 53%- de todo el tráfico de voz IP móvil en 2019.
        VoWi-Fi superará VoLTE en 2017 en términos de petabytes por año de uso, con VoWi-Fi más disponible para el año 2017.
        El Wi-Fi conectará casi 3,5-veces a redes celulares con tabletas y PCs para el 2019.

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