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.