Históricamente, muchas redes WiFi se han diseñado para proporcionar una cobertura básica a lo largo de un área de servicio deseada, por este motivo un diseño de “cobertura” puede satisfacer las necesidades básicas de acceso a una red WiFi a sólo unos pocos usuarios. Hoy en día hay que pensar de manera diferente a esto para poder crear un buen diseño de red WiFi (pensar en una red en crecimiento) para soportar las necesidades actuales, prever una capacidad y un rendimiento futuro factible.

En nuestro país son utilizadas muchas frecuencias del espectro electromagnético, las que son utilizadas para las redes WiFi son:
 

  • Banda de 2.4 GHz (Low Frecuency)
  • Banda de 5 GHz  (High Frecuency)

Tanto 2.4 y 5 GHz son un rango de espectro sin licencia, lo que significa que no es necesario el pago para la utilización de este espacio ó bien de algún permiso en especial. Esto hace que tanto los 2.4 y 5 GHz conveniente para cosas como monitores, teléfonos inalámbricos, cámaras de vídeo inalámbricas, y, por supuesto, WiFi.

Actualmente las redes WiFi se encuentran en todas partes, en su lugar de trabajo, en escuelas, centros comerciales etc... Pero ¿Cómo funcionan?.

ESTÁNDARES DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA

Hay diferentes protocolos de comunicación, ancho de canal, nivel de señal recibido, interferencia (Ruido), obstrucciones, etc... es la capacidad máxima de transmisión de nuestro Access point hacia el dispositivo cliente.

Se muestra un ejemplo de la capacidad que manejan estos estándares. 

MODULACIÓN

Es un proceso mediante el cual se trasforman los símbolos digitales en forma de onda adecuadas para la transmisión sobre un canal de comunicación.

Entonces entre mas preciso sea esta modulación mayor capacidad de lectura de datos tendrá.

Existen varias modulaciones a continuación muestro una lista de algunas de ellas y los bits que puede leer cada una de ellas.

Para una información detallada sobre la transmisión máxima que puede lograr un AP dependiendo de la Modulación, las cadenas (Streaming por ejemplo un equipo 2x2, son dos cadenas de información al mismo tiempo), el ancho de canal configurado y el resultado en Mbps puede revisar este LINK

Nota: Para darse una idea de como leer el archivo de la liga anterior puede utilizar este ejemplo.

Donde MCS 7 es igual a una modulación de 64-QAM, en este caso solo tiene 1 cadena (Spatial Stream) que esta configurado con un ancho de canal de 20 MHz con un intervalo de guarda corto (400 ns GI) y nos da como resultado de transmisión máximo de 72.20 Mbps.

CANALES DE TRANSMISIÓN EN LAS FRECUENCIAS

Esto es una parte muy importante ya que es el camino que tomarán los paquetes hacia el dispositivo destino y entre mejor sea ese camino, la comunicación será mas exitosa. Ahora muestro un ejemplo de un escenario real cuando se analiza el espectro como se ve ocupado  por demás redes inalámbricas en la banda de 2.4GHz.

Siempre es recomendable analizar el espectro electromagnético para definir cual es el ancho de canal y la frecuencia que se va a utilizar.

En este LINK puede ver un ejemplo de esto utilizando la linea de UniFi

REQUERIMIENTOS DE LA RED WIFI

Ahora que ya se conoce un poco mas sobre como saber las capacidades para su red se piensa en la manera de la necesidad el proyecto a desarrollar.

EJEMPLO 1

Muestro un ejemplo de la cuantificación con cálculos para el diseño masivo por cantidad de usuarios de red. 

En este caso se solicita para el área exterior una red funcional para 10,000 usuarios. para esto tomaremos en cuenta el 30% de estos usuarios para calcular el ancho de banda que será necesario para esto ya que no contamos con esa información. 

10,000 x .3 = 3,000 usuarios
3,000 x 1 = 3,000 Mbps

luego  la tasa de rehusó que sería de 1:10 (10 usuarios compartan ese mega)
3,000 / 10 = 300 Mbps.

El servicio a contratar para los 3,000 usuarios sería de 300 Mbps teniendo en cuenta que compartirán el SLA los usuarios.

3,000 / 200 = 15 Access Point (mínimo de APs)
300 / 15 = 20 Mbps por AP

Donde por cada uno de los APs serían 20 Mbps con un rehusó de 1:10 (10 clientes comparten 1 Mbps).

Siempre es recomendable el 20% más de APs para este tipo de soluciones masivas para que la Red trabaje mas relajada y el airtime de los APs sea mejor distribuida entre cada uno de los clientes.


EJEMPLO 2

En este tipo de diseño, se requiere saber los materiales de construcción, lugar donde se va a instalar, altura de instalación, si será instalado en techo o pared, nodos existentes, medidas (es muy importante), densidad de usuarios, para que se necesita el servicio, ya sea Internet o bien para comunicación entre dispositivos, etc... Son muchos factores los que hacen darán un buen resultado o no.

En este caso la necesidad era una cobertura dentro de las habitaciones, pero instalando los APs en los pasillos, en este tipo de proyectos es mucho mejor bajar las potencias  y jugar con los canales del espectro para evitar que hagan algún Overlap entre ellos, así como debe tomar en cuenta siempre la distancia entre los APs.

Fueron requeridos 12 AP para la cobertura desea con una intensidad de señal como prioridad en los pasillos, ya que en las habitaciones esa señal sería variable por los diversos materiales 

Nota: En la Imagen ejemplo ya esta configurado con los materiales de construcción y requisitos para poder crear un proyecto, Recuerde que Es una simulación y que es un muy posible comportamiento debido a la información obtenida.

Nota: Los equipos son doble banda, el recuadro morado es el canal en 2.4 GHz y el recuadro rojo es el canal en la banda de 5 GHz.

¿A QUÉ DISTANCIA TENDRÉ WIFI?

Esta es la pregunta más común que se hacen los clientes pero para saber esto se toman en cuenta varias cosas. 

  • Ganancia del equipo Tx.
  • Potencia del equipo Tx.
  • Ganancia del equipo Rx.
  • Potencia del equipo Rx.
  • FSLP (Free-space path loss), (para esto puede usar calculadores).
  • Obstrucciones, linea de vista, (nivel de señal).

Una formula que puede utilizar para tener un estimado es : 

Sr = Gtx + Ptx - FSPL + Grx

por lo general un valor que puede tomar como Ganancia Rx para los Smartphones 0.5 dBi y para Tablets 1 dBi.

Muestro un ejemplo de las distancias que puede lograr un AP basándonos en la formula, entre AQUÍ.

INFORMACIÓN Y MÁS EJEMPLOS

Luego de comprender esto y ver que existen muchos parámetros que tomar en cuenta para el diseño de una red WiFi ya que es un tema extenso también se recomienda de inicio Certificación Oficial UniFi Ubiquiti Enterprise Wireless Admin UEWA.

En SYSCOM también ofrecemos el servicio de crear este diseño en sus proyectos, para que usted ahorre tiempo.

Si desea comprender mas a fondo sobre el tema dejo dos links donde puede encontrar un libro sobre el diseño y funcionamiento de estas redes de comunicación inalámbricas.  

-Libro en Español.
-Libro en Ingles.

Se muestra también algunos vídeos para que se de una idea de como funciona todo lo antes mencionado y su creación a la hora del proyecto.

Ejemplo de un Site Survey (Analisis de espectro).

Ejemplo de trabajar con mapas de calor.

Ejemplo  de planificación de WiFi de alta densidad y alta capacidad

Para alguna Información adicional o proyecto puede ponerse en contacto con el Área de Ingeniería.


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