Inicio Artículos de fondo Transmisión Beamforming: La clave está en los detalles

Transmisión Beamforming: La clave está en los detalles

756
2
Compartir

Steven Glapa - Senior Director of Field Marketing - Ruckus WirelessO cómo conseguir el mejor rendimiento Wi-Fi a partir de los recientes avances en radiofrecuencia.

Escrito por Steven Glapa, Senior Director, Product Marketing de Ruckus Wireless

El rápido incremento en los requisitos de rendimiento exigidos a las redes Wi-Fi de empresas y operadores hace que se exprima hasta el último Mbps disponible en la infraestructura de equipos, generando de forma natural un mayor interés en el uso de los avances en tecnología de radiofrecuencia.

Uno en particular, llamado transmisión beamforming (abreviado normalmente como TxBF) está atrayendo mucho más la atención últimamente. Aunque es una herramienta potencialmente útil, hay que tener cuidado con lo que dicen los proveedores o distribuidores. Como siempre, la clave está en los detalles.

Bloques de construcción RF

Bloques de construcción RFMuchas de las tecnologías disponibles para ayudar a mejorar el rendimiento de la radio proceden de una amplia categoría conocida como “antenas inteligentes”. Existen muchas variantes, pero la idea común a todas ellas es usar más de una antena en uno o ambos extremos del enlace para enviar y/o recibir señales de radio de forma más controlada y así incrementar la calidad de la señal y el rendimiento.

Actualmente existe una familia completa de técnicas multi-antena que pueden ser empleadas para conseguir ganancias en el rendimiento de RF (radiofrecuencia) en Wi-Fi. En un sistema Wi-Fi diseñado adecuadamente, todas estas herramientas pueden usarse de forma combinada para maximizar los resultados.

Es importante destacar que para hablar tanto de antenas adaptativas (AA) como TxBF en términos generales, la industria se refiere a ellos como beamforming, ya que muchos de la industria consideran que el término significa de forma genérica “dar forma a la energía de la radio en el espacio para centrarse en el receptor de destino”. Sin embargo, hay diferencias significativas en cómo operan estas dos tecnologías y por tanto en las mejoras de rendimiento que pueden ofrecer en el mundo real.

Evaluar la transmisión Beamforming

Evaluar la transmisión BeamformingLa transmisión beamforming permite a un punto de acceso concentrar su energía en la dirección de un cliente particular, usando técnicas de procesamiento de señales (escalonando o programando las señales de forma diferente) en el ‘set’ de chips de banda base. Se requiere una respuesta explícita de los clientes para los puntos de acceso con el fin de determinar la fase correcta para cada cliente.

Pese a que esto supone un prometedor potencial adicional al ‘toolkit’ de radiofrecuencia, en realidad TxBF supone una serie de limitaciones y desventajas:

No hay soporte a cliente. Simplemente no hay forma de evitarlo. Esto hoy en día es un completo elemento paralizador. Para conseguir cualquier mejora real en rendimiento con el TxBF en Wi-Fi, los clientes deben soportar la función opcional en el estándar 802.11n que proporciona una respuesta explícita al punto de acceso sobre cómo llevar a cabo el beamforming de forma efectiva para cada cliente.

Como se muestra en el gráfico de arriba, esta función no tiene soporte técnico actualmente en el mercado ni se espera que lo tenga en el futuro cercano.

Incompatibilidad con el Multiplexado Espacial. La explicación para esto, sin duda, es mejor dejarla para nuestro whitepaper a este respecto, ya que requiere examinar cada detalle de cómo funciona realmente el multiplexado espacial en 802.11n. La conclusión es que con cualquier número de cadenas de radio comercialmente práctico es imposible conseguir velocidades de datos más altas en 802.11n y usar TxBF al mismo tiempo.

Muchas auto-interferencias. Trabajando con solo tres o incluso cuatro cadenas de radio, TxBF genera patrones de haz muy simétricos, generalmente enviando tanta energía desde el cliente de interés como hacia él. Esto incrementa las auto-interferencias en las redes con múltiples puntos de acceso, que son cruciales para el éxito en lugares con alta demanda de densidad, reduciendo la reutilización del espectro y la capacidad global del sistema.

Incompatibilidad con la Diversidad de Polarización. Hay una sutileza técnica también en este trabajo. La predicción es que TxBF tendrá fallos frecuentes cuando se use con clientes móviles con una orientación arbitraria.

Mejoras modestas en el mejor de los casos. Incluso cuando funcionan, la comunidad de ingeniería Wi-Fi predice que las mejoras en el rendimiento en la práctica serán modestas, en el orden de 2-3 dB.

Evaluar las antenas adaptativas

Las antenas adaptativas (la base de la tecnología BeamFlex de Ruckus) suponen manipular la direccionalidad inherente y la polarización de la estructura física de la antena en sí misma. Esto se consigue cambiando de forma electrónica un subconjunto de un gran número de elementos de pequeñas antenas por el uso de cada cadena de radio para cada envío de paquete. La selección de elementos se optimiza cliente por cliente, basada en el rendimiento conseguido, confiando en el paquete ACK que todos los clientes envían como parte del 100% estándar protocolo Wi-Fi.

Como resultado de este rol único de “capa cero” en el sistema, las antenas adaptativas no tienen ninguna de las limitaciones operacionales de TxBF. De forma específica, las antenas adaptativas:

  • No requieren un comportamiento especial del cliente más allá de los elementos obligatorios en los estándares 802.11 (para b, g o n);
  • Pueden usarse de forma simultánea con multiplexado espacial y diversidad de polarización
  • Mitigan las interferencias a través de patrones de haz muy asimétricos y ofrecen un rendimiento de 2 a 3 veces mejor que TxBF a través de un mejor aprovechamiento de los trayectos múltiples y las técnicas estadísticas de optimización.

¿Qué significa todo esto?

La mejor solución de los dos mundosEn resumen, mientras que los vendedores actualmente están comercializando TxBF como “la solución” a todo el problema de rendimiento de RF por sí sola, en realidad no va a conseguir mucho en el corto plazo (ver el cuadro de abajo).

Hay circunstancias en las que TxBF será útil cuando el soporte del cliente sea efectivo y en combinación con el cambio de la antena adaptativa. A partir de que esté disponible en la próxima generación de sets de chips TxBF Wi-Fi en combinación con antenas adaptativas “BeamFlex® 2.0”, ofrecerá la mejor de las soluciones de los dos mundos, lo que resultará en una mayor ganancia SINR con menos interferencia que el TxBF solo.

Así que no vuelva a las viejas implementaciones de omni-antenas con diseño de referencia que siguen ‘contaminando’ las redes tanto de las empresas como de los operadores con un rendimiento Wi-Fi mediocre.

Herramientas de la antena

Por último, la combinación de TxBF con la tecnología de antenas adaptativas conseguirá lo mejor de ambos mundos, alcanzando un rendimiento que ningún otro proveedor de Wi-Fi puede proporcionar y no hay que olvidar que cada cliente quiere: un rendimiento permanente.

Utilice nuestro SERVICIO AL LECTOR GRATUITO para contactar con el proveedor

2 Comentarios

Comments are closed.