[MÚSICA] Oi! Bem-vinda ou bem-vindo a este treinamento da Aruba Mobility Essentials. Meu nome é Ricardo Cobos e agora vou cobrir a parte 1-9, que é MIMO e Co-Channel Interference. Antigamente quando as redes foram implementadas pela primeira vez o que nós tÃnhamos era access point com uma antena e também cliente com uma antena sozinha. Nesse caso o access point poderia transmitir sinal e este sinal poderia chegar adequadamente ao cliente ou também poderia chegar completamente fora de fase. O problema com isto é que o cliente teria dificuldades entender o que este sinal realmente significa, ele poderia atribuir valores incorretos. Então a solução para isto foi adicionar uma segunda antena. Então o AP teria antena A e antena B. Neste caso com estas duas antenas o que o access point faria seria enviar o sinal duas vezes, uma por cada antena. Agora com isto as chances de sucesso seriam bem maiores. Porquê? Porque o mesmo sinal sai de duas antenas, mas as antenas estão localizações diferentes, é muito provável que enquanto a antena A envia sinal que o cliente vai receber fora de fase, o sinal que vem da antena B, que na verdade é o mesmo sinal, apenas saindo de outra antena ela chegaria ao lado do cliente na fase adequada e então o cliente poderia entender o que o access point está falando. A verdade é que isto trabalhou muito bem, mas depois o que aconteceu foi que os engenheiros perceberam que as comunicações de frequências de rádio poderiam ser afetadas por fenômeno que nós chamamos de reflexão. A reflexão acontece quando nós temos por exemplo objeto, obstáculo, objeto sólido qualquer que ele seja, por exemplo o teto e o sinal que sai da antena A e o sinal que sai da antena B poderiam colidir ou impactar com esse objeto, com o teto neste caso e depois serem refletidos para a direção do cliente. Algo como o que nós temos aqui, temos esta reflexão e esta outra reflexão. E então o que acontece aqui é que o cliente poderia se confundir porque agora está recebendo múltiplas versões do mesmo sinal e ele não saberia qual desses é o correto. Então este é problema obviamente. Para poder corrigir o que os engenheiros fizeram foi adicionar outra antena, aqui a temos, esta antena aqui, e então o cliente poderia ter maiores chances de sucesso de receber sinal com a fase adequada. Isso praticamente é o que o cliente poderia fazer. Além disso ter duas antenas também poderia ajudar no caso que temos objeto entre o access point e o cliente. Assim a reflexão poderia ajudar a que pelo menos sinal fosse recebido com amplitude suficiente para que o cliente pudesse entender e com as duas antenas escolher a melhor versão desse sinal. No entanto, uma coisa que eles perceberam foi que agora eles estavam a fazer muito investimento no hardware da placa de rede do access point e do cliente e então eles pensaram porque não tentar enviar múltiplos fluxos? Porque agora o que nós temos aqui é que o sinal que sai da antena A e B do access point é o mesmo, é [DESCONHECIDO]. Ele chega múltiplas vezes ao cliente porque nós temos o fenômeno de reflexão e por nós estarmos a enviar o mesmo sinal de duas antenas, mas no final é o mesmo fluxo de dados. Então eles pensaram porque não enviar fluxos diferentes? E isso foi o que aconteceu com a introdução do 802.11n que apresenta pela primeira vez uma funcionalidade que nós conhecemos como MIMO, Multiple Input Multiple Output, que o access point poderia enviar dois sinais diferentes por cada antena, por exemplo a laranja e a cinza. Isto nós chamamos de spatial streams. A antena A vai enviar o spatial stream laranja, a antena B vai enviar o spatial stream cinza e agora junto com o fenômeno de reflexão o que está acontecendo é que o cliente poderia receber os dois sinais com as duas antenas e ele poderia escolher a melhor versão de cada. Por exemplo, aqui na antena dois está recebendo duas versões do sinal laranja, uma versão do sinal cinza e na antena aqui embaixo, ele está recebendo duas versões do sinal cinza e uma versão do sinal laranja. E estas são múltiplas versões devido ao efeito de reflexão, o sinal está chegando múltiplas vezes nas antenas. Então agora o cliente poderia processar a melhor versão do sinal laranja, a melhor versão do sinal cinza, então não apenas ter o dobro de data rate ou de transferência de dados, mas também uma transferência de dados muito mais confiável. Agora obviamente esta funcionalidade vai depender do número de antenas que nós temos do lado do access point, número de antenas que nós temos no lado do cliente. Clientes muito econômicos, não muito caros, são dispositivos que apenas vêm com uma antena, mas dispositivos sofisticados como laptops poderiam vir com duas antenas e até mesmo três, no caso de dispositivos high end, como por exemplo Macbook Pro. Agora a verdade é que os access points poderiam ter mais que duas antenas, por exemplo eles poderiam ter até quatro, pelo menos com o standard 802.11n. Mas se o cliente tem apenas duas poderia ele receber quatro spatial streams diferentes, ou quatro fluxos de dados diferentes? A verdade é que não, ele não poderia. Ele apenas tem duas antenas, apenas pode receber dois spatial streams. Então investir múltiplas antenas poderia não ser o melhor porque o access point ficaria muito caro, no entanto há outros standards como o 802.11ac e 802.11ax que suportam algo que nós chamamos de Multi-user MIMO. E com Multi-user MIMO o que acontece é que o access point pode estar falando com múltiplos clientes ao mesmo tempo. Por exemplo eu poderia ter aqui outro cliente com duas antenas eu vou colocar nomes nas antenas, nós temos A, B, C e D, aqui e este aqui vai ser pc-1. Este vai ser pc-2 e o pc-2 também tem duas antenas, antena e antena dois. Então o que acontece com Multi-user Multiple Input Multiple Output ou Multi-user MIMO, que foi introduzido pela primeira vez no standard 802.11ac Wave dois, que é praticamente como se fosse a segunda versão do 802.11ac, o que nós temos é que o access point já pode estar falando com múltiplos clientes ao mesmo tempo. Por exemplo ele poderia estar usando a antena A e B para falar com o pc-1 e a antena D e C para falar com o pc-2. E agora o que nós temos é uma vantagem real de ter múltiplas antenas no lado do access point. Ele pode manter várias conversas com diferentes clientes ao mesmo tempo e se ele fosse capaz de fazer quatro spatial streams, porque tem quatro antenas, então ele realmente pode enviar quatro spatial streams, ou quatro fluxos de dados o qual incrementa drasticamente o data rate. Agora com a introdução do 802.11ac nós também podemos ter até oito antenas. Isto quer dizer que AP com oito antenas poderia ter múltiplas conversas simultâneas com múltiplos clientes. É importante entender também que WLAN é apenas half duplex, nós embora estando a ter múltiplas conversações simultâneas não quer dizer que nós temos full duplex. De fato as antenas A e B poderia estar enviando dados e as antenas C e D poderiam estar recebendo dados ou recebendo sinais, no entanto isto ainda é half duplex porque a mesma antena não pode fazer transmissão e recepção ao mesmo tempo. Faz sentido? Então as comunicações de WLAN continuam half duplex mas nós estamos quase virtualizando uma funcionalidade de full duplex. Então vamos continuar com outros conceitos muito importantes. Nós já sabemos que uma rede Wi-Fi é uma rede que provê acesso baseado contenção ou competição, os clientes têm que competir pelo direito de acessar à rede. E isso é porque se dois clientes estiverem transmitindo, ao mesmo tempo, eles poderia ter ou gerar colisões. A excepção a esta regra é obviamente os spatial streams, mas vamos pensar que dois clientes estão usando as mesmas frequências ao mesmo tempo e portanto estão estão gerando colisões. O problema com essa situação é que as colisões vão destruir o sinal então o que os clientes têm que fazer é primeiro escutar e uma vez que tenham certeza de que ninguém está falando, então eles poderiam fazer uma transmissão. Eles poderiam fazer isso com mecanismo que nós chamamos de Clear Channel Assessment... ...Assessment. Agora, o que isso faz é permitir os clientes estar na escuta de outros dispositivos usando as mesmas frequências. E eles poderiam detectar se há outro dispositivo do LAN falando neste momento, e também outro dispositivo que não for do wi-fi, por exemplo: câmera de vÃdeo vigilância sem fio que não fosse wi-fi, ou telefone sem fio, inclusive forno microondas que também faz transferências nessas frequências na banda de 2.4. Então realmente cliente poderia com Clear Channel Assessment ter certeza se alguém está usando o canal, e está consumindo tempo. E se ninguém está fazendo isso então, realmente, ele dispara cronômetro e espera até o que o cronômetro expire, se ninguém está usando realmente o canal então agora ele pode transmitir. Então, a parte importante que nós temos que lembrar no começo é que realmente apenas dispositivo pode estar transmitindo no mesmo tempo. Uma vez mais, há uma exceção que são os spatial streams, mas como regra geral, realmente cliente não poderia estar transmitindo no mesmo tempo que outro. Isto quer dizer que quanto mais clientes nós temos associados como Access Point, mais tempo eles vão ficar na escuta esperando a sua oportunidade para poder transmitir, e a consequência disso é, obviamente, que nós vamos ter mais espera e Throughput menor. Praticamente uma velocidade de transferência ou Data Rate menor. Então para nós podermos consertar essa situação uma coisa que podemos fazer é colocar Multiple Access Points, e cada deles vai ter uma célula diferente e uma área de cobertura diferente. Mas para que isso dê certo nós também temos que assegurar e ter certeza que eles estão transmitindo canais diferentes. Por exemplo, step 1 este tem que estar transmitindo no canal, 36, AP 2 no 44, AP 3 no 52 e AP 4 no 60. Eu vou colocar umas legendas aqui. Agora, com isso, quando o AP1 realmente tem a sua área de cobertura com canal 36, ele não está gerando interferência nenhuma com o próximo access point, AP2. Isso porque ainda quando ele está certo sobre a posição das suas células, o qual é muito importante para fazer roaming, como eles estão falando nos canais diferentes então a interferência não pode acontecer. Nós realmente temos dois domÃnios de colisão, para o canal 36, e outro para o 44. E quando nós introduzimos AP3 com outro canal, ele também tem a sua célula própria com uma frequência diferente, porém domÃnio de colisão diferente e a mesma coisa acontece com o quarto AP. Então esse é o jeito para nós podermos ter diferentes domÃnios de colisão, o qual seria uma coisa equivalente com a introdução do switch nas redes com cabo. Agora, é importante entender que cada AP poderia ter a sua própria colisão de clientes, por exemplo, na AP1 temos seus próprios 4 clientes, AP2 tem outros 4, AP3 tem outros 4 e assim sucessivamente. Então com a introdução de Multiple Access Points nós realmente estamos incrementando o Throughput, ou Data Rate, nós estamos incrementando o número de domÃnios de colisão, porém nós temos menos possibilidades de colisão e também estamos incrementando a capacidade de clientes, e fazendo com que eles não tenham que estar muito tempo na escuta. Eles realmente poderiam ter mais oportunidades de transmissão. Agora, nós temos que ter cuidado com essa implementação. Como eu falei, você tem que usar canais completamente diferentes. No entanto, dependendo da intensidade dos APs, é preciso que você precisa começar a repetir certos canais, por exemplo começar a usar canal 36 no AP4. Nesse caso, este 1 segue inválido, porque ainda quando nós temos AP1 usando o canal 36 e AP4 também usando o mesmo canal, o que acontece é que nós temos dois Access Points no meio, e a verdade é que a licença que AP1 e AP4 mantém entre eles vai ser algo próximo a 60 metros. Isso seria uma implementação normal, implementação geral. Quando nós temos múltiplos Access Points a distância entre eles tem que ser entre 15 ou 20 metros. Então assumindo que a distância entre esses APs é de 20 metros cada, então nós temos 60 metros totais entre AP1 e AP4. E isso quer dizer que ainda quando eles estão transmitindo nas mesmas frequências, na verdade as distâncias estão tão longe que eles não estão escutando o que outros têm a dizer. Então esse 1 o que é problema é quando você tem dois Access Points próximos, por exemplo AP1 e AP2, usando os mesmos canais. Se eles estão usando o mesmo canal e também têm sobreposição nas suas células, então obviamente a interferência vai acontecer, isso nós chamamos de Co-Channel Interference, e interferência exatamente no mesmo canal, e os clientes teriam que ficar calados uma maior quantidade de tempo, de outro jeito realmente essa interferência podia gerar muitas colisões. Porque quando temos dois APs propagando no mesmo canal lugar de nós termos diferentes domÃnios de colisão, a verdade é que nós temos apenas. Aqui nós temos domÃnio de colisão, esse é domÃnio de colisão diferente e este é domÃnio de colisão diferente. Então realmente AP1 e AP2 ficam dentro do mesmo domÃnio de colisão, porém se clientes que ficam nessa área começam a enviar transmissões no mesmo tempo, essas transmissões vão gerar condições e as instruções de sinais que obviamente vai ter impacto muito negativo na sua implementação. Então tome muito cuidado considerar esses conceitos quando você estiver planejando ou projetando uma rede sem fio. Espero que você tenha gostado do vÃdeo, eu vou ver você na parte 1-10, que é precisamente conceitos de planejamento. Obrigado por assistir. [MÚSICA]
