Ein WLAN-Projekt von A bis Z
Evaluation, Umsetzung von Channelblanketsmit Projektabnahme
Chrigi Hartmann, CEO, CalandaCompAndreas Scheurer, CEO, Wistec GmbHAdrian Dörflinger, PM, Studerus.AG
Agenda
Begrüssung ,Vorstellung Referenten, Einstieg mit Gedanken zum Projekt
Ausgangslage und Bedürfnisse des Kunden
Planung, Technologiewahl, Strategien und Umsetzung
Projektabschluss mit Abnahmemessung
Goethe sagte schon:
• „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)
Was will der Kunde? … und was brauchen wir!
• Welcher vertikale Markt?
• Sind Gebäudepläne vorhanden?
• Um wie viele gleichzeitige Benutzer handelt es sich, - Konkurrent
• Welche Anwendungen will der Kunde nützen?
• Bandbreite pro User, Internet-, Datenbank-, Serverzugriff ?
• Welche Infrastruktur besteht schon? Internetanbindung?
Was will der Kunde? … und was brauchen wir!
• TCO und Laufzeiten (Investition primär in Switch, AP‘s später austauschen)?
• Bis wann soll das Projekt umgesetzt werden, Hindernisse?
• Was für ein Budget haben Sie sich vorgestellt? -> bisweilen bestimmt durch die Technologie (802.11?)
• Welche späteren Ausbaupläne existieren oder sind angedacht?
• Gibt es vielleicht gar ein Pflichtenheft?
• Wer leistet Service und Support?
Noch Ein Zitat zum Einstieg für den Zuhörer
• „Meine Aufgabe ist es, meine Hoffnungen zu lehren, sich den Tatsachen anzupassen, und nicht, die Tatsachen dazu zu zwingen, mit meinen Hoffnungen übereinzustimmen.“
• (Thomas Huxley - Biologe und Bildungsorganisator, 1825-1895)
Wir stellen uns vor2001-2005 Lehre Informatiker Support
(2004 Firma CalandaComp im HR eingetragen)2007 1. Lehrling eingestellt2008 1. Vollzeitstelle besetzt2009 Überführung in GmbH2010 4 Vollzeitstellen und 2 Lehrplätze
• Büro an der Bahnhofstr. 1 in Landquart, Graubünden• Von Anfang an konsequenter Focus auf OpenSource Lösungen• Junges, dynamisches Team• 150 Firmenkunden, davon über 30 serverseitig auf Linux migriert
Ausgangslage• 4-stöckiges Gebäude, verbunden durch ein Treppenhaus• Viele Kanal Inteferenzen da Industriegebiet• Bis zu 500 Schüler gleichzeitig online• Schulbetrieb läuft• WLAN läuft nicht
Das Gebäude von innen
• Stockwerkgrundriss angefordert• Vergleich sämtlicher Räume mit den Plänen• Erste mögliche Platzierungen der Antennen begutachten
Technische Voraussetzungen• Festlegen der max. User pro Raum• Anwendungsgebiet (VideoStream, Downloads)• iPhone und Facebook Thematik• Isolierung der Clients untereinander (Security)• Wer authorisiert Zugang zum WLAN?• Hardware Voraussetzungen Clients• Bewegung von ganzen Klassen innerhalb des Gebäudes
2 Möglichkeiten; wir wählen die aktuellste!
Variante mit Mikrozellen undVielen kleinen Bereichen
Variante mit Channel Blanketder 4. WLAN Generation
Enterprise-WLAN-Provider
• Extricom bietet High-Performance-WLAN-Infrastrukturen für den Enterprise-Markt, um konvergentes «Triple-Play» von Daten, Video-Streaming sowie Voice-over-WLAN (VoWLAN) zu ermöglichen
• Fokus auf Ergänzung von «nicht definiertem» des 802.11 Standards
Extricom ist zertifiziert von namhaften Herstellern
Bildung Gesundheits-wesen
Unternehmen Herstellung & Logistik
Retail
Extricom ist das Herz von Multi-Applikations- Enterprise -Infrastrukturen
Für Business-kritischeKommunikation Öffentlicher
Sektor
Die Evolution zur vierten WLAN-Generation
2. Generation 3. Generation 4. Generation1. Generation
• Consumer-WLAN
• WLAN-Router fürConsumer
• keine, Consumer-Bereich
• geringe Sicherheit
• Enterprise-WLAN• begrenzte Sicherheit
• “grosse” Stand-Alone-APs
• Aironet (Acq. by • Cisco, 1999)• ZyXEL• 3Com• Colubris• Proxim, Bluesocket
• keine Verknüpfung von APs
• keine robuste Sicherheit
• zentral gemanagtesEnterprise-WLAN
• verbesserte Sicherheit• Thin-APs, managed
Controller• Cisco / Aerspace• Aruba• Motorola / Symbol• Trapeze• Siemens• Aerohive
• Zellenplanung notwendig• Interferenzschwan-kungen• schlechter VoWLAN-Betrieb• Nutzung von 802.11n
erfordert grössereÄnderungen im Netzwerk
• Portabilität, keine Mobilität
Funktion
Paradigma
Hersteller imEnterprise-Bereich
Grösste Nachteile
• universelles Multi-Applikations-WLAN
• koordinierte AP-Übertragung
• Extricom – Channel-Blanket-Technologie
• Meru – Virtual-Cell-Technology*
* virtuelle Zellen sind Teilder Zellenplanung
• verbesserte Mobilitätzulasten der Kapazität
• HerstellerabhängigesClient-Verhalten
• Zusammenfassung von APs,kein Channel-Blanket
Im 2,4-GHz-Band gibt es 3 nicht überlappende Kanäle (-> 5 Differenzkanäle)
Wo liegen die Vorteile und Grenzen von 802.11?
Volles Spektrum !
Sendergrundlagen – Abdeckung ist <> Distanz
Distanz
Client verbindetsich
mit 54 M
bps
Client verbindetsich
mit 6 M
bps
Client verbindetsich
mit 1 M
bps
Radioübertragung geht weiter
Senderabdeckung:In diesem Bereich kann derAccess-Point den Client erkennen und erfolgreichantworten, typischer Radius von 10m vom AP bei 54 Mbps.
Distanz:Die Radioübertragung wirdnicht unterbrochen, wennder Client und AP die Datennicht lesen können, typischeReichweite bis zu 2 km.
Client verbindetsich
mit
300 Mbps
Sendergrundlagen – warum ist Abdeckung <> Distanz?
Mehrwegübertragung:Wenn ein Client mehrmals die gleichen Daten von einem AP empfängt, kann er das Signal korrumpieren.
Reflektion:Flache Metalloberflächenreflektieren RF-Signale.
Refraktion:Metallgitter können die RF-Signale stören und unbrauchbarmachen.
Absorption:Flüssigkeiten absorbieren RF-Signale in einer Mikrowelle.
WLAN bis heute…
Traffic-Konflikte
Unzuverlässige Verbindung
WLAN bis heute Fortsetzung
Traffic-KonflikteUnzuverlässige Verbindung
Geringe oder keine Mobilität
AP-zu-AP-Interferenz
Keine optimale Nutzung allerAnwendungen
Funklöcher schwer zu beseitigen
APs einzeln konfiguriert
Limitationen zellenbasierender Systeme
• Immer vorhanden•Client Übertragungs-stärke
kann nicht kontrolliert werden•Client beantwortet jedes
Packet mit ACK! (Sensitivity)
Co-Channel Interference
•Client entscheidet wann er «roamt» (häufigunbeinflussbare Einstellungen wie z.B. «Roaming Aggressivness», Energiesparmodus etc.)
•Client mag an «relativ gutem AP» «klebenbleiben»! Damit reduziert er die Gesamtperformance
Edge-Users
• Roaming wird immer aufder niedrigsten Datenratedurchgeführt
• Verursacht Interferenz• Führt zu Ping-pong Effekt
Roaming
Sensitivität1
61111
111
1
116 6
Zellenbasierende Design Phasen
•Design•Anzahl und Ort der AP‘s
•Zellengrösse, Übertragungsleistung
•Antennentyp
•Kanalplanung, Vermeidung Überlappung
•Vorhersage Collision Domain Sharing
•Deployment / Verteilung•Alle Controller und AP‘s konfigurieren
•IP Map -> Zuweisung IP‘s pro AP
•Routing Plan erstellen
•Validation / Überprüfung•Downlink Datarate pro AP messen
•Überlappende Zonen messen -> Handoff Efeffectivnes
•Durchsatz verbessern
•Adjustment / Feineinstellung•Re-Channelize, re-model
•Wiederholung
•Cisco, Aruba, Motorola…
Planung mit Deployment-Tool
Eine High-Performance WLAN-IP-Wolke-> das Extricom Channel-Blanket™
•AP sind überall verteilt und arbeiten auf dem selben Kanal (keine Konfigurationerforderlich)
•Der Switch überwacht die AP’s zentral und verhindert Co-Channel Interference -> derClient verbindet sich mit dem Switch, nichtmit dem AP
•Mobilität und garantierte Bandbreite
Channel-Blanket™
Zentralisierte 802.11-Logik, verteiltnur Radio
Eine “Single-Cell-Experience” bietet:•Gleichmässigen Durchsatz•Unbegrenzte Aufstellung und Dichte von APs•Konsistentes Client-Verhalten
«Kampf» um Quality-of-Service (QoS)
BusinessCriticalUsers
• Single-Radio = shared Performance• Keine ‘Class-of-Service’-Funktion• öffentlicher Datenverkehr über die gleichen Medien
1 Radio-Thin-AP
Öffentlicher Zugang
E-MailBenutzerallgemein VoIP-
BenutzerGastzugang/offene Zone
Multi-Service-WLAN-Blankets mit TrueReuse
Multi-Layer-WLAN
Verteilt vier Radios in verschiedenenKombinationen von Kanälen, Bändernund Modi
•Kapazität•Vereinfachte QoS•Hohe Sicherheitskontrolle
+ TrueReuse™
Dynamischer Frequenz-Reuse
•3X Kanalbandbreite•Bis zu 10X System-
Aggregat-Bandbreite
+
16
11Rogue APs
•AP überall•Hohe Mobilität•Garantierte Bandbreite
Channel-Blanket™
Zentralisiert 802.11-Logik, verteiltnur ein Radio
802.11n 2,4-GHz-Szenario
• 3 nicht überlappende Kanäle reduzieren sich heute auf 1 x 40 MHz und 1 x 20 MHz Kanäle
• Für «Full-Performance» ‘n’ (d. h. das Versprechen von 300 Mbps) ist ein 40-MHz-Kanal nur mit ‘n’-Clients erforderlich
• Die Kombination von ‘g’-Clients und ‘n-Clients auf dem gleichen Kanal verringert den Durchsatz um das Vierfache!
• 20-MHz-Kanäle übertragen nur die Hälfte der Daten von 40-MHz-Kanälen
2402 2407 2412 2417 2422 2427 2432 2437 2442 2447 2452 2457 2462 2467 2472
Ch 1 Ch 6 Ch 11
MHz
Heute
802.11n/g40 MHz Breite 20 MHz Breite
Der Channel Bonding Effekt & Kompatibilität
• 3 Nichtüberlappende Kanäle werden zu einem 40 MHz und einem 20MHz Kanal zusammengefasst
160 Mbps‘n’ Geräte exklusiv 80 Mbps
n & g Geräte in mixed mode
38 Mbps? 19 Mbps?
2402 2407 2412 2417 2422 2427 2432 2437 2442 2447 2452 2457 2462 2467 2472 2484
Ch 1 Ch 6 Ch 11
Ch 2 Ch 7 Ch 12
Ch 3 Ch 8 Ch 13
Ch 4 Ch 9 Ch 14
Ch 5 Ch 10
MHz
802.11g (Japan)
Heute
802.11g/n40MHz 20MHz
Extricom‘s Vorteil im 2,4-GHz-Band
n
b/g
n/g
n/g
??
?
?
?
?
Zelle 1: 40 MHz n/g -Zelle
Zelle 2: 20 MHz n/g-Zelle
Blanket 1: 40 MHz «reine n» Blanket
Blanket 2: 20 MHz b/g-Blanket
Unmöglich: nicht ausreichendKanäle zurZellenplanungvorhanden
Standardeinsatz:unternehmensweites802.11n + g/b-WLAN
«Full-Performance» 802.11n-Clients und permanente Ko-Existenz mit «Full-Performance» 802.11b/g-Clients beim selben AP-Deployment
Zellenplanung ist nicht möglich– nicht ausreichend Kanäle zurZellenplanung vorhanden.
Extricom‘s Vorteil im 5-GHz-Band
2
1
33
1
1
2
2Da MIMO nur schwer einzuschätzen ist, ist die Zellenplanung damit schwierig, wenn nichtgar unmöglich. Zudem hat sie viele Nachteilein der Zellentopologie, die sich auf die Mobilität, QoS und Interferenz auswirken.
Die Technologie von Extricom ist als einzigeimmun gegen zellenbedingte Probleme und variierende MIMO-Abdeckung. Fehler in derZellenplanung haben keinen Ausfall zur Folge!
‘n’
‘n’
’b/g’
Rogue AP
Multi-Series 1000-Anwendungsplattform (GBit)• High-Performance-Hardware-Plattform
• Software konfigurierbar, kaskadierbar
• Gigabit-Ethernet-Uplink-Ports
• Downlink-Ports: bis zu 16 GbE mit IEEE 802.3af PoE (Software)
• Meistens gewählt wenn 802.11n verlangt wird.Produkte, die diese Plattform nutzen:
• EXSW-1600/c, EXSW-800G
• EXSW-1632
8
16
24
32
Kascadierungs-modus
Standalone-Modus
Anforderungen klar, Technologie klar; let‘s go
• Keine klassische Evaluation
• Engangement auch seitens Distributor Studerus und A.Dörflinger
• Auf Papier war der Weg bereits klar
Eingesetzte Hardware1 Stk. Extricom EXSW-2400 802.11g 24 Port WLAN Switch21 Stk. Extricom EXRP-40 Ultra Thin AccessPoint3 Stk. Extricom EXRP-40E Ultra Thin AccessPoint1 Stk. digitaler Pinguin
Und plötzlich heisst es: Auftragserteilung!• Offertenzusammenstellung als Komplettprojekt• Kurze Zeit später das ‚OK‘ zum Projekt• Es gab keine Referenzprojekte im Kanton• Team besuchte Schulung und schaffte so zus. Know-how• Die intensive Kundenbetreuung bewährt sich
Installation der Hardware• Vorbereitungen der Deckenmontage• Markierung der Antennenpositionen• Sternförmige Vernetzung zum Switch• Installation der Patches in Auftrag gegeben
Das Auditorium• Einziger Raum mit EXRP-40E Thin Access Points• Sehr hohe Nutzerdichte• Optimalste Abdeckung hat oberste Priorität
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
Antennen Anwendungen indoor
Deckenmontage
Betondecken ohne Unterdecke
ideal für Hallen, Lager, Korridore und ähnliche niedrige aber breite Räume
7.5 dBi Gain 19cm Länge
Abstrahlungsbild:
Antennen Anwendungen indoor
Deckenmontage
Ideal für Räume wie Hotelzimmer etc.
dezent, nur 28 Gramm schwer
4 dBi Gewinn 360
Abstrahlbild:
Antennen Anwendungen indoor
Wichtige Merkmale für Indoor-Anwendungen:
• dezente Erscheinung
• Raumgeometrie (z.B. hohe vs. niedrigeRäume)
• Ästhetische (farbliche) Integration
• Kleine Abmessungen
• Feines Kabel (dezente Farbtöne)
• Omni-, Sektor- und Richtcharakteristik
• Fixe Montage vs. variable Position
Antennen Anwendungen indoor
Sektor 8.5 dBi 120
Sektor 7.5 dBi 70
Unauffällig an Wänden
Installation der Hardware• Installation an einem Tag durch 2 Techniker• Inbetriebnahme der Anlage noch am gleichen Abend• Aufwendige Planung bewährt sich• Abschlussmessungen durch Andreas Scheurer von der wis-tec
Professionelle Messung Site Survey
Professionelle Messung Site Survey
Spectro-Analyse Site Survey
Es funkt, WLAN wird rege genutzt• Erste Tests mit eigenen Geräten erfolgreich• Nach Sommerferien mit über 200 Usern „Disconnect“-Probleme• Sofortiges Debuggen und reproduzieren der Fehler• Feintuning und Optimierung während 8 Wochen• Support jederzeit auch per Fernwartung möglich
Was kostet professionelles Wireless?
Wenn man Dummheiten macht, müssen siewenigstens gelingen !
Napoleon
Umgesetzte Projekte in der Schweiz …etc.
Umgesetzte Projekte in der Schweiz …etc.
Umgesetzte Projekte in der Schweiz …etc.