Přehled zajímavých technologií Adaptivní antény QoS Mesh sítě Bezpečnost Pokročilá bezpečnost pro každého uživatele Přesné řazení dat pro jednotlivé uživatele a třídy QoS Chytré, rychlé a bezobslužné a bezdrátové spojení Adaptivní směrování signálu

Efektivní využití pásma - beamforming úprava výstupní charakteristiky vysílače vylepšení výsledného signálu, aby dorazil k  požadovanému přijímači v co nejlepší kvalitě

MIMO: Beam Forming S Tx Beam Forming Signál přichází ke klientu sjednoceně a jednotlivé odrazy se sčítají Bez Tx Beam Forming Signál přichází ke klientu roztříštěný Výkon MIMO AP Provádí vysílač Snižuje efekt rušení sebe sama odrazy Zvyšuje SNR Funguje s ne-MIMO i MIMO klienty

MIMO: Chip BeamForming MIMO AP MIMO STA 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 TxBF odesílá stejná data přes jednotlivá rádia. Výhodou je možnost fázového posunutí s ohledem na umístění klienta, což umožňuje zvýšení úrovně přijímaného signálu Zpoždění Amplituda Amplituda Čas Vysílání signálu s fázovým posunem Čas Zpoždění Amplituda Příjem signálu – zvýšení SNR Čas

MIMO: Prostorový multiplex 123 Datový stream 123456 456 Účastní se vysílač i přijímač Současný přenos různých dat v jednom čase Násobné zvýšení propustnosti Vyžaduje MIMO AP a klienty Vyžaduje dostatečnou kontrolu nad cestami, kterými je signál přenášen, aby bylo možné dosáhnout požadovaného výsledku

Teorie: sčítání a odčítání signálů

Jak funguje on-chip beamforming

On-Chip Beamforming: vždy stejně

SM a on-chip BF – nikdy spolu

11n ve skutečném nasazení Některé 11n funkce zvyšují propustnost Některé 11n funkce zvyšují spolehlivost Ne všechny funkce lze spolu kombinovat Ale Chytré Ruckus funkce mohou pomoci …

Chytré antény BeamFlex 7962 2942 Vertikálně polarizované anténní segmenty Auto RF signal optimizer (Optimalizuje RF pokrytí podle umístění zařízení) Horizontálně polarizované anténní segmenty Horizontálně polarizované anténní segmenty Vertikálně polarizované anténní segmenty

BeamFlex + prostorový multiplex

On-chip beamforming vs BeamFlex Klasický Beamforming s fázovým posunem Omezené kombinace Plýtvání energií Úzce směrové laloky Ruckus BeamFlex s přepínáním antén Tisíce kombinací Efektivní využití energie Více tolerantní laloky those of you who have been acquainted with smart antennas and beamforming in the past are probably familiar with the patterns on the left — the results of phase and gain manipulation with a couple of omni antennas. ours look different, and that difference makes all the difference. see bullet points on the slide for the rest of the story

Kombinace beamformingu 9dB 6dB 3dB SIGNAL TO INTEFERENCE PLUS NOISE (SINR) IMPROVEMENT > 9dB OF INTEFERENCE MITIGATION 15dB OF >

Adaptivní polarizační diverzita lepší příjem signálu od zařízení s malým výkonem lepší přenos k zařízením, které konstantně mění svoji orientaci

Potlačení rušení Směrování antény snižuje rušení v určitých směrech Předcházení rušení je důležitější než samotná síla signálu Lepší propustnost Více předvídatelné chování AP

2.4GHz Pouze 3 nepřekrývající se kanály (1, 6 a 11) Dobře prochází přes překážky (je to výhoda?) Pásmo používáno širokou škálou zařízení Značné přetížení, především nerušících se kanálů Spojení sousedních kanálu do 40MHz (channel bonding) je prakticky nepoužitelné

Základní vlastnosti rušení 802.11 používá sdílené a nelicencované médium Ne všechna rušící zařízení respektují 802.11 protokoly Rušení ovlivňuje oba směry komunikace (TX i RX) Zařízení, které zachytí relevantní rušení se nikdy nepokusí v daný čas vysílat Rušení poškozuje přijímaná data, která následně obsahují chyby Obranou proti rušení je především zodpovědné plánování RF spektra Rušení Packet Loss Opakování přenosu

Signály se nezastavují na Skutečný stav rušení Signály se nezastavují na -70dBm *Kruhy znázorňují > -95 dBm *Kruhy znázorňují > -70 dBm 20

Signal to Interference & Noise Ratio (SINR) Pokud čelíte rušení, tak hodnota SINR je to důležité Vyšší SINR = vyšší přenosové rychlosti a kapacita Jak zvýšit SINR ? Zvýšit signál nebo snížit rušení Adaptivní (smart) anténa dělá obojí ! Přijatý signál SINR SNR rušení Šum pozadí ČAS

Bez Beamformingu 7dB SINR S funkcí Beamforming 17dB SINR Chytré snížení rušení Rušení -77dBm (bezdrátový telefon) -70dBm signal -60dBm signal Bez Beamformingu 7dB SINR S funkcí Beamforming 17dB SINR

Všesměrová anténa

Směrová anténa Typický zisk antény je výrazně vyšší než u všesměrové – energie je nasměrována do úzkého paprsku

Adaptivní anténa s možností směrování signálu

Redukce rušení Klient 1 Klient 2 Klient 3 Klient 4 26

Proč ne kanály 1,6,11? v městské aglomeraci je spoustu sítí na těchto kanálech většina provozu je režie (beacony, management, ...) netradiční kanály zvýší celkovou přenesenou kapacitu nejlepší je nasadit adaptivní algoritmy pro analýzu provozu a optimalizaci kanálů, např. ChannelFly

Co je ChannelFly? používá 802.11h – podporuje většina současných klientů podporuje 2,4 i 5 GHz podporuje i mesh zapojení nevyžaduje skenování sítě na pozadí 2,4GHz KANÁLY PROPUSTNOST (Mb/s) ČAS (ms) 500

Co je ChannelFly? technika prediktivního managementu kapacity od Ruckus Wireless využívá statistický model pro výběr optimálního kanálu udržuje maximální propustnost celé sítě rychle se vyhne interferencím z jiných sítí nebo non-wifi rušení kontinuálně sleduje propustnost na jednotlivých kanálech a dle toho rozvíjí inteligenci přepínání kanálů vyhodnocuje všechny kanály (ne jen 1/6/11) tím, že je skutečně používá rychlé reakce na změnu – vyhodnocování každých 15 sec

Jednotlivé fáze Channel Fly V prvotních fázích lze očekávat poměrně časté změny kanálů Reakční fáze Málo časté změny Velký propad kapacity používaného kanálu může vyvolat změnu

Eliminace dopadů změny kanálu Využívá 802.11h pro ohlášení změny kanálu Koordinovaná změna kanálu bez přerušení provozu Změna je dopředu oznamována a řádně načasována Klienti Extrémně rychlá změna kanálu, přesně provedení ale může záviset na výrobci chipu Packety jsou dočasně uloženy na AP, nedochází ke ztrátě žádných dat Podporováno všemi 5GHz klienty Podporováno většinou 2.4 GHz klientů (Apple, Intel, most Android, Qualcomm, Atheros, Broadcom, …) Mesh Nedochází ke ztrátě dat, může dojít ke dočasné změně jitteru

Porovnání rozdílů Funkce Cisco Aruba Meru HP Ruckus Centrální volba kanálů řízená kontrolerem Stand-alone kanálový managment Vyžaduje skenování na pozadí v plném spektru Volba kanálu na základě skutečné propustnosti Udržuje hodnoty skutečných propustností jednotlivých kanálů Klientsky přívětivá změna kanálů

Pásmo 5 GHz 40MHz 24 nepřekrývajících se 20 MHz kanálů 5.15 GHz 5.25 GHz 5.35 GHz 5.470 GHz 5.725 GHz 5.825 GHz UNII-1 UNII-2 DFS UNII-2e DFS UNII-3 40MHz 36 40 44 48 24 nepřekrývajících se 20 MHz kanálů 11 nepřekrývajících se 40 MHz kanálů 802.11ac s 80HMz kanály může způsobit podobné problémy jako jsou v 2.4 GHz 5 GHz není všelék, stále je nutné kanálové plánování 40MHz NON-DFS CHANNELS 40MHz 149 153 157 161 40MHz

5GHz: Součastnost a budoucnost WiFi Pásmo 5GHz má 6-7 násobně větší rozsah frekvencí něž pásmo 2.4GHz. Vetší počet kanálů umožňuje lepší plánování a znovupoužití kanálů a to i při zohlednění prostupu signálu mezi patry (kanálové plánování ve 3D) Umožňuje více AP na dané ploše – vyšší kapacita sítě

SmartCast QoS Automatická klasifikace dat Softwarové fronty dle uživatele a typu provozu Řízení provozu každého paketu pro minimalizaci kolísání a zpoždění Limitace šíře pásma na stanici Podpora standardních i U-APSD systémů úspory energie Konverze IPTV Multicast na Unicast pro spolehlivý přenos videa při využití adaptérů MF2111/5811/7111 IGMP channel change snooping

Airtime fairness obrana proti monopolizaci média klienty s nižší přenosovou rychlostí a/nebo horšími podmínkami (větší vzdálenost) chytré plánování přenosu férové rozdělení média pro jednotlivé klienty v čase vede k celkově vyšší kapacitě celé sítě a využití možností modernějších klientů

Bandsteering automatické převedení klientů z pásma 2,4 do pásma 5 GHz dnes prakticky jednoznačný nepoměr ucpaného pásma 2,4 GHz a relativně volného pásma 5 GHz méně i non-wifi rušení jako jsou mikrovlnné trouby, bezdrátové telefony, bluetooth pokud klient podporuje přenos v pásmu 5 GHz bude automaticky přepnut do tohoto pásma

SmartMesh Zjednodušuje nasazení WLAN a její rozšíření Mesh AP (MAP) Přidávání AP dle požadavků bez nutnosti nové Ethernetové kabeláže Chytrá automatická topologie vyhodnocuje nejen sílu signálu ale i další přenosové parametry Automatické řešení výpadků BeamFlex automaticky zamezí možnému rušení sousedního AP Zabezpečené vzájemné rádiové spojení Root AP (RAP)

SmartMesh – příklad optimalizace

Bezvýpadkový roaming Mobilita hlasových služeb: Layer-3 Roaming a VoIP Roaming s ověřováním 802.1x PMK (Pairwise Master Key) Caching a variabilní PMK Caching RADIUS Server Tunnel-mode PMK Caching ZD and client keep PMK after 802.1x/EAP If the client roams back to same AP, it could use same PMK (specified in the assoc req frame) and just do a 4-way handshake Windows Clients and others support PMK Caching PMK is per AP and WLAN Opportunistic PMK Caching ZD makes cached PMK available to neighboring AP’s Client sees other AP’s with same SSID and security settings could try to use the same PMK for 4-way handshake Each PMK is kept for 8 hours

Redundance ZoneDirectoru Konfigurace všech ZoneDirectorů musí být identická V případě výpadku ZoneDirectoru AP vyhledají jiný ZD a automaticky se připojí Správce může síť omezit tak, aby využívala výhradně ověřená AP  Firewall Router RADIUS/AD IDS Internet

BYOD a Ruckus – jak to funguje?

Jedno SSID pro přístup hostů a registrace BYOD zařízení Onboarding portál Moderní, mobile frindley a jednoduché připojení do WiFi sítě Jedno SSID pro přístup hostů a registrace BYOD zařízení BYOD SSID (otevřená WLAN) Tradiční síť pro hosty Hosti přesměrovány do nešifrovaného SSID Jednoduchá BYOD registrace Přesměrování do zabezpečeného SSID Instalace klientského profilu DPSK/802.1x Přidělení SSID na základě role zařízení Uživatel nemusí ručně zadávat PSK

Správa – D-PSK/user limit Limitace D-PSK per user (per WLAN) Až 4 zařízení Zabraňuje 1 uživateli přihlásit více zařízení pod jedním účtem Automatické odstranění vyexpirovaných D-PSK (minimalizace další správy) Učitel – více zařízení Student – limitováni na 1 zařízení

Ruckus = opravdová Enterprise WiFi! PD-MRC BEAMFLEX Potlačování interferencí CHANNELFLY Optimalizace kapacity sítě ZONEFLEX Flexibilita a škálovatelnost sítě ZONEDIRECTOR SCG