La Falacia del Traslape de Canales

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Documento original: “The Fallacy of Channel Overlap”
Autor: Keith R. Parsons

Traducido por: Ferney Muñoz

En mis propias palabras: este documento es traducido al español para aclarar algunos aspectos de la interpretación del término en inglés Channel Overlap, el cual se refiere a la coexistencia de múltiples frecuencias de radio en un mismo lugar cuando se están diseñando o analizando redes inalámbricas del estándar IEEE 802.11 ó Wi-Fi.

Como verbo overlap traduce sobreponer, coincidir, solapar, coexistir o traslapar como cuando se cubre parcialmente una cosa a otra como las tejas de un tejado o las hojas de una ventana. En este documento lo utilizaré como sustantivo en las formas de coexistencia y traslape ya que se ajustan mejor al contexto de ver múltiples canales de 2.4GHz o 5GHz en un mismo lugar. Hay dos tipos de traslape que son perjudiciales para el rendimiento de redes Wi-Fi. Co-Channel Interference significa presencia del mismo canal anunciado por múltiples puntos de acceso en el mismo sitio. Es decir, interferencia por coexistencia del mismo canal [ejemplo: AP1 canal 6 y AP2 canal 6]. Adjacent Channel Interference se refiere a interferencia por traslape o coexistencia de canales adyacentes en el mismo sitio [ejemplo: AP1 canal 36 y AP2 canal 40]. La coexistencia de canales que queremos en una red Wi-Fi y que NO es perjudicial para su rendimiento es cuando podemos ver múltiples puntos de acceso en el mismo sitio sin causar interferencia del mismo canal o de canal adyacente [ejemplo: AP1 canal 11, AP2 canal 36 y AP3 canal 52]

La mayoría de diseños exigen traslape de canales para aumentar capacidad, para rendimiento óptimo de roaming en redes de voz usando Wi-Fi [con teléfonos VoIP] o movilidad de dispositivos sin perder señal. Este documento hace referencia a la falsa idea de calcular porcentajes de traslape para cumplir con requerimientos del fabricante.

— Comienzo de traducción del documento —

La Falacia del Traslape de Canales

Todos hemos visto especificaciones de diseños que piden doble cobertura de Puntos de Acceso de 15% a 30% dependiendo de quién esté hablando. Creo que esto es simplemente *&^#@…

Si no lo puedes medir… entonces no lo uses en las especificaciones de tu diseño!  

No es suficiente si alguien te dice: “lo sabré cuando lo vea”

Necesitamos poder DEMOSTRAR o VERIFICAR que nuestras redes inalámbricas cumplen con las especificaciones del diseño.

Calculando Traslape

Les puedo sugerir que nadie ha calculado este ‘traslape’ correctamente? Primero que todo, yo no tengo las habilidades matemáticas para hacerlo adecuadamente.

Aquí hay un ejemplo (empezaremos con uno fácil)

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Este gráfico obviamente representa traslape de 0% o nada de traslape.

Bien, acá viene uno que es un poco más difícil…

03Overlap

Cuál es el traslape aquí?

No llegue a conclusiones aún…Vamos primero a pensarlo un poco…

Esto es:

50% traslape del Diámetro

100% traslape del Radio

29% traslape de la Circunferencia

23% traslape del Área

El cálculo para obtener el Diámetro y el Radio fueron muy fáciles…

pero para obtener los otros dos, no muy fácil que digamos.

Este es el ejemplo para hacer el cálculo del área cuando dos círculos se cruzan:

04Overlap

Asociado con la siguiente fórmula:

04OverlapFormula

Vamos a la Realidad

Me estás diciendo que tú haces este tipo de cálculo con cada uno de tus puntos de acceso donde se cruza con otro de tus puntos de acceso en tu diseño de red inalámbrica? No lo creo.

Y sin mencionar que los patrones de radiación de un punto de acceso nunca son ‘verdaderamente’ círculos, sino que normalmente tienen la forma de una amiba o un patrón de tipo explosión… Siquiera sabes como empezar a calcular el traslape de esas áreas?

Así que de nuevo, si no puedes medirlo, no lo incluyas en las especificaciones de tu diseño!

Lo que sí PUEDES calcular, y DEBERÍAS estar haciéndolo, es el efecto de traslape en clientes individuales. Puedes usar este cálculo para ‘demostrar’ o ‘verificar’ que el diseño de tu red inalámbrica cumple con las especificaciones de tu diseño inicial para tu ESTACIÓN (dispositivo) específico.

En Ekahau Site Survey [documento original hace referencia a AirMagnet, traducción hace referencia a Ekahau], esto se encuentra en ‘Project => Coverage Requirement…’ y fijas el requerimiento de dos puntos de acceso por decir algo a -65dBm.

En realidad, es muy fácil. La razón por la cual tenemos este ‘traslape’ es para asegurarnos que las ESTACIONES tengan doble cobertura adecuada. En otras palabras, cada ESTACIÓN necesita ver como mínimo un punto de acceso a una señal [RSSI] específica y otro punto de acceso secundario o de ‘respaldo’ a otra señal [RSSI] diferente.

Algunos fabricantes especifican lo mismo para la señal primaria y la secundaria – como algunos teléfonos VoIP que quieren ver la señal primaria a -65dBm y la señal secundaria a -65dBm – en otras palabras, dos señales a -65dBm.

Esto sí lo podemos medir fácilmente!

Simplemente completa un reconocimiento pasivo [passive survey] con tu herramienta favorita y le pides al sistema que te muestre dónde en el área de cobertura de tu red puedes ver DOS puntos de acceso con señal mejor que -65dBm.

No más a intentar adivinar el porcentaje de traslape, no más a inventar respuestas aproximadas. Solo una simple y sencilla respuesta a la pregunta – ¿Tengo la cobertura adecuada para cumplir con las especificaciones del diseño de los dispositivos (ESTACIONES) de mi cliente?

A propósito – necesitarás hacer un reconocimiento [survey] siguiendo las reglas de un estudio apropiado. Por su puesto que siempre sigues las reglas, verdad?

Conclusiones

No pretendas poder calcular la cobertura de traslape de un punto de acceso usando un grafico basado sólo en el área. Míralo desde el punto de vista del cliente y asegúrate de tener las frecuencias de radio correctas en todas partes para cumplir con las necesidades ‘secundarias’ de los clientes.

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— Final de traducción del documento —

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Cabling for a Wireless World

Welcome to The Wifi of Things

After I postponed it for many months, I am finally getting started with my own blog thanks to the inspiration from @KeithRParsons @WiredNot @RevolutionWiFi and many others in the Wireless industry.

The Background
I am originally from Colombia and have been working for a school district in Salt Lake City, Utah since March of 1999 doing IT work and wearing many hats since then. The first seven years I served as a volunteer and the last nine actually getting paid to do what I am passionate about.

Initially we had about 100 schools and two people to take care of the network. After a multi-city political battle, the district split in two and we now have about 50 schools and twice the personnel to design and maintain the network. The last several years we have been deploying and troubleshooting wireless infrastructure to support the thousands and thousands of laptops, netbooks, chromebooks, tablets, iDevices and whatever other equipment that administrators and school officials decide to buy and assume that they will simply work because they worked in their houses when they first tested them.

The Problem

Challenge Number 1 – Find your way to data rack

It was common that during troubleshooting or upgrading I would walk into data closets [which had been turned into custodial or teacher storage rooms] and if I overcame the challenge to make it to the data rack, I was then faced with difficulties finding available patch panel or switch ports, and in some cases, difficulties finding the switches themselves.

Challenge Number 2 - Find available switch ports

Challenge Number 2 – Find available switch ports

During an upgrade at a school, a teacher stopped me in the hallway and asked if I was the person installing the wireless, but backed off when he saw that I was running wires and said: never mind, I thought you were the wireless person. I explained that indeed I was the person performing the upgrade on the wireless network and that access points required newly installed data cables. He looked puzzled at the fact that wires were required to install “wireless”.

The real challenge was not to install new cables, but the fact that data closets were nearly impossible to work at and some had reached their capacity and a major network upgrade was needed before the wireless upgrade could even take place.

The Solution
Some attempts were made to clean up data closets throughout both districts and some documentation was produced. School maps highlighting location of closets, backbone cabling and important links were posted on each data room and labels on both ends of major links were used. Educating custodians and school personnel on the use of data closets as such was another big task, but after a few years of insisting and monitoring we can see how this areas are being well treated and respected.

Wireless upgrades and the transition from a legacy PBX system to hosted VoIP [which landed over 4,000 Polycom handsets in our new district] required a more drastic overhaul of the network so that we could accommodate access points and provide power over Ethernet to now more than 5,000 devices.

The Approach
Wall mounted data racks were replaced with two and four post floor racks. Some closets were relocated and rooms remodeled to dedicate space for equipment and in other cases, air conditioning units were added for temperature control.

More devices meant more cabling, which required more patch panels and more switches, and also meant more patch cables to manage [which at this point was not my favorite thing to do], so I decided to eradicate the problem of cable management all together.

One-To-One Switch Patching
It was decided that instead of having all patch panels on top of the rack with vertical and horizontal cable managers bringing patch cables to the switches at the bottom of the rack, we would leave all fiber light interface units on top and install a 48 port patch panel and a 1 rack unit switch immediately below using 1 foot patch cables. We added as many patch panels as needed, but we eliminated 3, 5, 7, 10 and [in some cases] 14 ft. patch cables and vertical and horizontal cable managers from all data racks. Longer cables are only used for servers or other devices in the room.

One-To-One Switch Patching

One-To-One Switch Patching

Even before Panduit came up with a one-to-one switch patching kit on the second half of 2013, we were already implementing such practice out of frustration with the previous systems.

Considerations
When cleaning your data closets and if you decide to implement the one-to-one switch patching approach, there are a few recommendations to keep in mind:

  • Take pictures before you start removing cables and relocating equipment
  • Document all major links and services connected to switches or patch panels [some times analog phone lines are being sent using data cables, hence they must be plugged back in exactly were they were]
  • Web or console into all switches and routers and save all configs. I have had devices that ran non-stop for years and after taking them down and relocating them, they simply did not restart.
  • Document VLAN’s and make sure that all devices are setup appropriately. If you have access, hybrid or trunk ports configured with default, tagged or untagged VLAN’s, you will need to plug devices to the same ports, systems will not work well if they are plugged in on differently configured ports.
  • Place labels on devices and cables for major links as you replace or relocate them.
  • If you are planning on re-using patch cables in work areas, make sure you completely get rid of cables with broken ends, twists and kinks. If you save them, they will most likely end up in somebody’s desk and will generate service calls to fix layer 1 issues.
  • Use different color patch cables for different applications to facilitate troubleshooting. In our case, I use blue for general purpose, orange for wireless and green for IP cameras.

Before and After
Here are a couple of pictures to look at comparisons of data closets before and after they underwent upgrades.

Before

Before

After

After

One of the many benefits of this approach is that switches will have 2RU’s in between and there will be better air circulation making heat dissipation easier than when you have six or seven switches stacked together at the bottom of the rack.

In progress - 2 Rack units in between

In progress – 2 Rack units in between

Posting before and after pictures inside the data closet will show other IT personnel the condition in which the rack was in the past, its current condition and how you expect it to be in the future.

Before

Before

After

After

Adds, moves and changes will take place faster once you have a clean data rack. Troubleshooting in an environment like this will be nicer and visibility of switches, link lights, uplinks and core components will make your life easier.