[MUSIC] Hola, ¿qué tal? Bienvenida o bienvenido a este enrenamiento de Aruba Mobility Essentials. Estamos por comenzar la parte 1-9, MIMO y co-channel interference. Mi nombre es Ricardo Cobos y espero que disfrutes el video. Cuando estamos por implementar una red inalámbrica, siempre es importante entender cuáles son las capacidades de los clientes. En específico, me refiero a las capacidades sobre su arreglo de antenas. Pueden tener una antena o pueden tener varias. En el pasado cuando Wi-Fi fue introducido por primera vez, tener una sola antena del lado del cliente involucraba muchísimas limitantes. Porque un access point podría enviar una señal y esta podría ser recibida por el cliente fuera de fase. Entonces, para solucionar el problema, los access points fueron implementados con al menos dos antenas, la antena a y la antena b. De esta manera, el access point podía enviar la misma señal a través de las dos antenas. Y de esa manera, si la señal de la antena a llegará fuera de fase en el lado del cliente, bueno, tendríamos una segunda oportunidad con la misma señal, pero enviada por la antena b. En este caso, esta señal podría ser recibida de manera adecuada. Y el cliente, entonces, podría entenderla, demodularla, decodificarla y entender su contenido. Después, obviamente los clientes empezaron a tener más antenas. Y esto ayudaba porque de esa manera nosotros nos asegurábamos que no importara cuál fuera el caso, siempre una de las señales. Vale mencionar que la señal contiene el mismo contenido. Son señales idénticas pero transmitidas dos veces. Una de las dos podría ser recibida de manera adecuada por el cliente y este la podría entender. Entonces, el hecho de que el cliente tuviera más antenas incrementaba la posibilidad de éxito. Sin embargo, los ingenieros en telecomunicaciones se percataron de que se estaba invirtiendo demasiado hardware en las antenas tanto de los access points como de los clientes. Pero siempre estábamos limitados a una sola comunicación, lo que nosotros llamamos spatial stream. Por consecuencia, el data rate que nosotros teníamos siempre era limitado, ¿sí? Podría ser en un máximo teórico de 54 megabits por segundo. Esto depender de la modulación y de otros factores, como la distancia entre el cliente y el access point, o los obstáculos. También se percataron de que las señales podrían ser reflejadas por algunos obstáculos. Por ejemplo, si aquí tuviéramos el techo de la habitación, si este fuera el techo sabemos que la señal que sale de una antena realmente no es simplemente un as bien enfocado. Es una vibración que va en todas direcciones, con diferentes intensidades, pero en todas direcciones al final del día. Entonces, lo que ocurría es que estas señales al mismo tiempo iban a ser reflejadas por el techo. E iban entonces a ser recibidas por la antena de los clientes en otras fases. Entonces, cuando se empezaron a analizas estos fenómenos, que por lo general eran considerados negativos para las comunicaciones entre los clientes y la red. Lo que ocurría es que se percataron que por qué considerar todas estas reflexiones como un efecto negativo cuando lo podríamos tomar en nuestro favor. Y entonces, es cuando surgió MIMO, multiple input multiple output. Lo que ocurre con MIMO es que si los socios positivos, tanto el access point como el cliente, tienen dos o más antenas, entonces ellos podrían intercambiar múltiples flujos de datos simultáneos. Lo cual nosotros llamamos spatial streams. ¿Cómo ocurre esto? En lugar de enviar la misma señal a través de las dos antenas, lo que ocurre es que cada antena va a enviar una serie de señales diferentes, con lo cual se duplica el data rate. Entonces, ahora tendríamos un access point con dos antenas, enviando señales diferentes, la naranja y la gris, en cada una. Y un cliente con también dos antenas recibiendo ahora múltiples versiones de las dos señales cada una. Esto significa que cuando las señales se ven afectadas por el fenómeno de reflexión. Por ejemplo, la señal naranja se refleja en este punto. Y la señal gris, por ejemplo, se refleja en este otro punto. Lo que ocurre es que el cliente va a recibir múltiples versiones de cada señal con diferentes fases. Ahora, si tiene las dos antenas en modo de escucha o en modo de recepción, cada una de estas antenas va a recibir todas estas mismas señales en sus diferentes fases. Y ser capaz de elegir la mejor. Por consecuencia, no solamente tenemos el doble throughput y data rate, sino que también tenemos una conexión mucho más confiable y más estable. Ahora, todo esto va a depender obviamente de la cantidad de antenas que tanto el access point como el cliente tenga. Con 802.11n, Los access points podían tener hasta cuatro antenas. Sin embargo, los clientes soportan generalmente una o dos antenas. Hay casos donde ellos realmente tienen tres, como una MacBook Pro. Necesitas tener un computador de alto nivel, high end. Y en ese caso, si tuviera múltiples antenas, podríamos no solamente tener dos spatial streams, sino tres spatial streams, en caso de que los dos dispositivos tuvieran tres antenas o más. Ahora, en el siguiente estándar, 802.11ac, you se incrementó la cantidad de antenas hasta ocho. Y por consecuencia, hasta ocho spatial streams podrían, en teoría, ser transmitidos. La realidad es que un access point con ocho antenas sería muy costoso, pero existen modelos que lo soportan. Sin embargo, aquí tenemos una limitante que es, si el cliente nada más tiene tres antenas y el access point tiene ocho. Entonces, ¿cómo podríamos transmitir tantos spatial streams a ese cliente? La realidad es que no se puede. Con single-user MIMO, esto no se puede. Y no nos tenemos que ir al caso de ocho antenas. ¿Qué ocurre si el access point solamente tiene cuatro? Que es algo un poco más común, que tuviera cuatro antenas. ¿Podría transmitir cuatro spatial streams hacia un solo cliente que tiene dos? Otra vez la respuesta es no, no se puede. Eso significa que, entonces, no importa cuántas antenas tenga el access point, el cliente solamente recibiría el número máximo de spatial streams soportados por las antenas que él tiene. Sin embargo, si tuviéramos múltiples clientes, ¿podríamos, entonces, transmitir múltiples señales a cada uno de ellos? Bueno, sí se puede. Pero para eso nosotros necesitamos por lo menos la tecnología 802.11ac wave 2, que es prácticamente la segunda versión de este estándar. Y en ese caso, se introdujo una tecnología llamada multi-user MIMO. Ahora, el access point puede tener conversaciones simultáneas con múltiples clientes. Esto quiere decir que si la laptop a la derecha tiene dos antenas y esta laptop abajo tiene también dos antenas. Entonces la antena a y b podrían estar comunicándose con el cliente de la derecha. Mientras que las otras dos antenas podrían estar hablando con el cliente que se encuentra abajo. Y ahora sí estamos sacando el máximo provecho de todas las antenas y del hardware que tiene nuestro access point. Porque podemos tener dos conversaciones simultáneas con los clientes. Sin embargo, debemos recordar que la antena por sí misma no puede recibir y transmitir al mismo tiempo. Es o una, o la otra. Eso quiere, el hecho de tener múltipes antenas no cambia la realidad de que la tecnología 802.11 es half duplex, en pocas palabras. No podemos estar recibiendo y transmitiendo al mismo tiempo en la misma antena. Eso es un hecho, sin embargo, virtualmente podemos encontrar un work around donde tenemos dos antenas transmitiendo. Por ejemplo, las antenas a y b, que están hablando con el cliente de la derecha pueden estar transmitiendo. Mientras que las antenas que tenemos abajo en color púrpura podrían, por ejemplo, estar recibiendo información. De nueva cuenta, no estamos volviendo nuestra implementación de WLAN full duplex. Esta continúa siendo half duplex. Sin embargo, estamos virtualmente cambiando las reglas del juego al implementar múltiples antenas con múltiples spatial streams y la tecnología de multi-user MIMO. you no solamente podemos tener una conversación simultánea con un cliente, sino podemos tener múltiples. Y no solamente eso, sino que ahora la podemos tener con múltiples clientes a la vez. Y algunas conversaciones pueden estar enviando datos desde el access point y en otras podemos estar recibiendo. Ahora, como you mencioné en un video anterior, 802.11 o Wi-Fi es un sistema de acceso basado en contienda. Eso quiere decir que solamente un cliente puede estarse comunicando a la vez. Y lo que ocurre en ese caso es que ellos tienen que competir por el derecho a esa transmisión. Por lo tanto, nosotros necesitamos Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance. you sabemos que lo que esto va a permitir es que los clientes puedan, de alguna manera, detectar cuándo tiene la capacidad de transmitir. Y entonces enviarán sus tramas. Esto ocurre gracias al Clear Channel Assessment, que permite a los clientes saber no solamente si hay algún otro cliente Wi-Fi transmitiendo. Sino si hay cualquier tipo de dispositivo inalámbrico utilizando esa banda de frecuencias para ocupar el canal. En otras palabras, con el Clear Channel Asessment lo que ocurre es que los clientes van a escuchar si hay cualquier tipo de señal, Wi-Fi o no Wi-Fi. Y solamente si el canal está limpio y está vacío, entonces comienzan a comunicar. Sin embargo, si nosotros tuviéramos múltiples dispositivos, aun cuando nosotros tenemos esta serie de mecanismos, lo que ocurre con la red inalámbrica es que va a tener un rendimiento bajo. ¿Por qué? Porque mientras más dispositivos tenemos, significa que ellos van a tener que van a tener que esperar más para poder transmitir. Y mientras más esperan, entonces obviamente menor será el throughput, o la cantidad de tráfico que nosotros podemos enviar por nuestra red. Por esa razón, el solamente implementar una red inalámbrica con un solo access point puede no ser lo más eficiente. Y este es el punto que nos lleva a implementaciones más grandes o implementaciones extendidas. Cuando nosotros tenemos implementaciones extendidas, lo que ocurre es que vamos a desplegar múltiples access points. Y todos ellos estarán transmitiendo la misma red inalámbrica. Sin embargo, nosotros tenemos que ser cautelosos y tener un buen diseño en el cual los access points están ocupando diferentes canales. Esto nos permite evitar el fenómeno de co-channel interference, que es dos dispositivos utilizando el mismo canal, transmitiendo al mismo tiempo. Sin embargo, hay situaciones, especialmente en ambientes de alta densidad de access points, donde el estar utilizando canales exclusivos para cada uno de ellos no es posible. Luego, entonces, nos veríamos forzados a reutilizar canales. Este es un diseño válido siempre y cuando la distancia entre los access points que están reutilizando el mismo canal es lo suficientemente grande para evitar esta interferencia. Por ejemplo, en el diagrama, tenemos el ap1, ap2, ap3 y ap4. ap1 y ap4 están utilizando exactamente el mismo canal, que es el canal 36. Sin embargo, como nosotros tenemos el ap2 y el ap3 en medio, la realidad es que la distancia entre estos access points, 1 y 4, es por lo menos de 60 metros. Esto quiere decir que el área de cobertura del ap1 podría estarse traslapando con la del ap2. Lo cual es sano para tener un roaming adecuado o un movimiento por parte del cliente entre access points sin desconexiones. Sin embargo, el área de cobertura del ap1 no llega ni remotamente cerca a la del ap4. Luego entonces, este diseño es válido y no va a ofrecer interferencia alguna. Pero, en el caso contrario donde tenermos dos access points que están adyacentes uno con el otro y están reutilizando el mismo canal. Entonces, el problema de co-channel interference aparece. Lo cual va a tener efectos negativos en nuestra implementación. Y bueno, con esto terminamos el video. Cubrimos lo que es MIMO. Y también una pequeña introducción a multi-user MIMO. Y cómo el hecho de tener múltiples antenas nos permite tener varios spatial streams, o transmisiones y flujos simultáneos de datos entre clientes y access points. También hablamos de co-channel interference, cómo un buen diseño puede evitarlo. Y cómo en el momento en el que nos encontramos en situaciones donde dos access points estén adyacentes uno con otro usando el mismo canal, podrían generar esta interferencia. Por lo tanto, un nuevo rediseño o una corrección a este red sería necesaria. [MUSIC]
