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IEEE 802.11 (Wi-Fi)La evolución de un estándar que comenzó hace más de 25 años para ser solamente Ethernet sin cables ...
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En 2015 se cumplieron 25 años de la creación del IEEE workgroup 802.11
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“La evolución de un estándar que comenzó hace más de 25 años para ser solamente Ethernet sin cables y hoy da conectividad a estadios y ciudades enteras.
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1.Evolución del estándar¿Qué cosas han cambiado en el estándar IEEE 802.11?
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25 años en 2015 de la creación del IEEE workgroup 802.11
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OFDM
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802.11n (2009)
▣ PHY
○ MIMO → múltiples spatial streams
○ Canales de 40 MHz.
○ MCS - Modulation and coding scheme.
○ Beamforming (opcional).
▣ MAC
○ Agregación de paquetes (A-MPDU, A-MSDU).
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802.11ac (2014)
▣ Sólo para 5 GHz.
▣ Canales de 80 y 160 MHz.
▣ Introduce 256 QAM.
▣ Nuevos MCS → Máx. PHY rate > 1 Gbps.
▣ Beamforming estándar y obligatorio.
▣ MU-MIMO (opcional) → Wave 2.
▣ Asignación dinámica de espectro (opcional).
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2.Evolución de la industria¿Cómo han cambiado las soluciones que implementan 802.11?
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Evolución del market share de WLAN
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Cosas que el estándar no define
▣ Adaptación del rate de capa física
○ Sólo define los rates, pero no cómo usarlos.
○ No es posible saber causa error (colisión o canal).
○ Implementaciones muy variadas.
▣ Agregación de paquetes de 802.11n
○ Sólo indica cómo se hace y mínimos y máximos.
○ Se usa para corregir anomalía de 802.11.
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Soluciones clase empresarial o carrier
▣ Selección de bandas
○ Llevar a los clientes a la banda deseada.
▣ Balanceo de clientes
○ Llevar a los clientes al AP deseado.
▣ Asignación automática de canales y potencias.
▣ Optimización del roaming, limitar celda por RSSI.
▣ Opciones avanzadas de monitoreo y seguridad.
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3.Desempeño de 802.11¿Qué aspectos son determinantes en la capacidad de 802.11?
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Aspectos claves para el desempeño
▣ Buenas condiciones del canal (SINR):
○ Usar los rates de capa física más altos posibles.
▣ Cantidad de canales y separación entre celdas:
○ Mayor reuso posible de frecuencias.
▣ La mayor eficiencia posible en el uso del aire:
○ Eficiencia espectral con modulación y MIMO.
○ Mecanismo de acceso al medio (CSMA/CA).
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Mecanismo de acceso al medio (CSMA/CA)
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Dos problemas relevantes
▣ Escalabilidad:
○ Cuando el número de estaciones aumenta, también aumenta la probabilidad de colisión.
▣ Anomalía de 802.11:
○ Cuando conviven estaciones hablando a distintos rates, todos terminan con la tasa media del peor de ellos.
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4.Proyectos IIE y Ceibal¿Qué hemos hecho en el tema en los últimos años?
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Proyectos del IIE en el área
▣ Varios proyectos de grado y del curso de modelado.
▣ Diversos proyectos de I+D en acceso al medio.
▣ Estimación de la capacidad en tiempo real.
▣ Controladora para APs Mikrotik.
▣ Tesis de maestría: CR, FR.
▣ Tesis de doctorado: AF, PB, GC.
▣ Otros trabajos en capa física: OFDM y MIMO.
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Proyectos de Plan Ceibal en el área
▣ Varios proyectos vinculados al estudio de desempeño.
▣ El objetivo era conocer los límites de la tecnología.
▣ En los últimos años se ha trabajado más en:
○ Monitoreo y diagnóstico de problemas.
○ Herramientas de evaluación de desempeño.
▣ Emulador de clientes Wi-Fi.
▣ Colaboración en curso con el IIE con datos de RF.
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Medidas en Escuela Grecia
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5.Futuro de 802.11¿Qué es lo que se viene y en qué cosas se podría trabajar?
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Otros sabores de 802.11
▣ 802.11ad (2012) - WiGig
○ 60 GHz ISM band, BW 2GHz, rates hasta 7Gbps.
○ 1er AP en 2016, 1er smartphone 2017.
▣ 802.11af (2014) - White-Fi o Super Wi-Fi
○ UHF/VHF TV (BW 6-8MHz), rates 1Mbps-500Mbps.
▣ 802.11ah (2017) - Wi-Fi HaLow
○ 900 MHz, BW 2-16 MHz, rates 1Mbps-200Mbps.
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802.11ax
▣ La capa física cambia, pasando a ser OFDMA.
▣ El acceso al medio pasa a estar dirigido por el AP.
▣ MU-MIMO pasa a ser obligatorio.
▣ Aprobación oficial prevista para 2019.
▣ Ya se ofrecen productos con cosas del estándar:
○ Broadcom → Max WiFi (6th generation of Wi-Fi).
○ Huawei (chips Qualcomm) → X-Gen Wi-Fi.
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