Wireless LAN Evolves into 802.11ac

TEFO, Zurich, November 2012

Agenda

Introduction to 802.11ac Features and benefits Current status Forecast Chip vendor implementations 802.11ac and Channel BlanketTM

Current: 802.11n (2007)

Latest major WLAN standard Introduced MIMO, Aggregation, Bonding ~180Mb/s TCP speed in two streams ~70Mb/s single stream TCP @20MHz

Introducing 802.11ac

Next 802.11 standard, to be certified ~2013 Very high throughput (VHT<6GHz) Up to 1Gb/s TCP using 80MHz and more Multiple single stream users (smartphones)

802.11ac Features

More Channel Bonding: 80, 80+80, 160MHz More Complex modulation scheme: 256QAM More Spatial stream (8, instead of 4) Very large packet aggregation (1Mb)

Features of 802.11ac (cont.)

Features of 802.11ac

Multi User downlink MIMO Beam Forming Smart Clear to Send (CTS) Channel 144

Benefits of 802.11ac

Breaking the 1Gb/s barrier At least 500Mb/s single user At least 1000Mb/s multi users More speed in proximity (256QAM) More speed indoors (8SS MIMO)

Benefits of 802.11ac

High downlink throughput against SS devices (smartphones) using Multi User MIMO

Backwards compatible with 5GHz WLAN 802.11ac is not applicable with 2.4GHz

Forecast

Early adopters in the consumer market in 2012 First release into the Enterprise market in 2013 Bring your own device (BYOD) effect is very likely

(Apple, Microsoft) “Zero to Billion 802.11ac enabled device shipments

in soar by 2015”, In-stat

802.11ac Chip Vendors

Retail router products based on Broadcom in 2012, ASUS gaming notebook

Apple devices in 2013 Qualcomm-Atheros in 2013 Where is Intel?

Might introduce with Microsoft Surface and Cisco APs

Qualcomm handset chips

802.11ac Shortcomings

Can not avoid neighbouring AP interference using 80MHz channels

256QAM requires 6dB more than 64QAM, but transmitted power is regulated

AP density must increase to achieve full speed More APs imply cellular wireless immobility :-( Same applies to increase in number of streams Existing 5GHz net deployments may degrade

Mitigating 802.11ac Shortcomings Using the Channel BlanketTM Architecture

Better deploy and tightly control all APs on same channel

Works at any AP density, to meet particular speed vs. cost requirements (no interference between APs)

But no tradeoffs with mobility, latency and security No handoffs between APs (continuous service)

all APs are on the same networks (BSSID) Uplink diversity improves robustness and latency

Reference

“Gigabit wireless LAN, an overview of 802.11ac and 802.11ad”, Eldad Prahia and Michelle X. Gong @intel.com

WLAN heute und morgen (16:00 Uhr, Track 4)

802.11n im Business-Umfeld

Stefan Rüeger Service Manager

Agenda

Unterschiedliche Sende-/Empfangsleistungen

Frequenzbandbedarf und Zellenplanung mit 802.11n

Lösungsansätze für erweiterte Abdeckung

MIMO und Bridgeverbindungen

Unterschiedliche Sende-/Empfangsleistungen

01020304050607080

Tabl

et 1

Tabl

et 2

Tabl

et 3

Phon

e 1

Phon

e 2

Phon

e 3

Ultr

aboo

k

Not

eboo

k

Ø Signalstärke (db)

𝐷 𝑑𝑑 = 10 ∗ log10 𝑆𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 1𝑆𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 2

𝐷 = 10𝐷 (𝑑𝑑)10

𝐷 = 14 𝑑𝑑 = 25

Ein Unterschied von 14 dB in der Dämpfung entspricht einem Faktor von 25.

Quelle: http://blogs.aerohive.com/blog/the-wireless-lan-architecture-blog-3/ipad-3-wi-fi-performance-analysis-transmit-power

Verhältnis Sende-/Empfangsleistung

Reduzierung der Sendeleistung

Deaktivierung niedriger Datenraten

Datarate vs. Distance

Zellenplanung mit 802.11n

Ist-Zustand: Soll-Zustand:

Frequenzbedarf 802.11n

802.11 belegt mit zwei 40 MHz breiten Kanälen bis zu 2/3 des 2,4-GHz-Bandes!

802.11n im 5-GHz-Band

Nutzung des 5-GHz-Bandes + Zwölf (20 MHz) oder sechs (40 MHz) überlappungsfreie Kanäle - nur ein Teil der 802.11n-Clients unterstützen das 5-GHz-Band - Dämpfung generell höher, nur zum Teil durch höhere Sendeleistung kompensierbar

Channel-Blanket

Kontroller-Lösung mit Channel-Blanket-Technologie: + Keine Aufteilung in Zellen unterschiedlicher Kanäle + Abdeckung grosser Bereiche ohne Roaming + in grossem Umfang skalierbar + kompatibel zu allen Clients - reine Hardwarekosten liegen über klassischem WLAN

Extricom Channel-Blanket

MIMO und Bridgeverbindungen

Tx Rx

Tx Rx

802.11a/b/g - Antenna Diversity

802.11n - MIMO / Multiple In Multiple Out

Polarisation der Wellenausbreitung

Ausbreitungs-

richtung

Horizontale Polarisation Vertikale

Polarisation

MIMO und externe Antennen

Horizontale Polarisation

Vertikale Polarisation

NWA-3550N 802.11n, 2 x 2 MIMO Outdoor-AP/Bridge

NWA-3550N 802.11n, 2 x 2 MIMO Outdoor-AP/Bridge

Patch Antenna 26 dBi 5 GHz 4 x AN56-F18 oder 2 x AN56-F18-DP (MIMO)

Zusammenfassung

802.11n erfordert im Business-Umfeld spezielles Augenmerk

• Berücksichtigung RX-/TX-Leistung unterschiedlicher Geräteklassen

• Kanalbelegung durch zwei Kanäle mit doppelter Bandbreite

• Klassische Zellenplanung mit drei Frequenzen kaum realisierbar

• Bei Bridgeverbindungen MIMO-Konzept berücksichtigen