Cálculo de ancho de banda en redes inalámbricas (parte 2)

Ejemplo real

Vamos a ver el ancho de banda máximo que logramos en un enlace real de aproximadamente 500 m. Para las condiciones de este enlace (ancho de canal, modulación, señal recibida, tecnología utilizada, etc.) tenemos que el ancho de banda bruto máximo que podemos tener es de 117 Mbps.

Las tecnologías de las que solemos hablar en este blog utilizan frecuencias no licenciadas, es decir, que cualquiera puede transmitir en esas frecuencias, y por lo general hay cierto nivel de interferencias, que producen errores y problemas en la transmisión, limitando el ancho de banda real. En este caso tenemos un cierto nivel de interferencias que hace que algunos de los paquetes transmitidos tengan que ser retransmitidos o directamente no puedan recuperarse y produzcan errores.

Para este ejemplo utilizo un radio enlace QB-1025-LNK de la compañía Proxim Wireless. Los paquetes Ethernet que se transmiten, que pueden tener un tamaño desde 64 a 1500 bytes, se encapsulan en paquetes más grandes y se transmiten por el aire al otro extremo. Estos paquetes del protocolo propietario del fabricante Proxim Wireless WORP pueden transportar varios paquetes Ethernet y el protocolo siempre trata de transmitir la mayor cantidad de paquetes Ethernet para ser lo más eficiente posible. En este enlace pueden ver un poco más de información sobre como lo hacen.

Otro punto para tomar en cuenta es el tipo de aplicación para la que utilizamos el enlace, hay aplicaciones, como voz, que utilizan paquetes Ethernet pequeños y otras como video, donde los paquetes son lo más grande posible. El ancho de banda en ambos casos puede variar, ya que, cada fabricante gestiona la concatenación de paquetes de forma diferente y con eficiencia variable.

Muy importante es tomar en cuenta que las tecnologías de las que hablamos tienen un solo radio para transmitir y recibir y que comparten el tiempo para estas dos funciones. Los protocolos más eficientes deberían poder transmitir todo el tiempo hacia un lado o hacia el otro o cualquier posibilidad intermedia, y la asignación a un lado u a otro debe ser en tiempo real. Para aplicaciones de cámaras de vigilancia, se requiere que todo el ancho de banda esté dedicado a transmitir desde la cámara hasta el centro de grabación y no se ocupe nada, o casi nada, en el otro sentido.

Y el resultado…

Después de varias pruebas transmitiendo el máximo ancho de banda posible en nuestro enlace obtuve la siguiente tabla:

Ancho de banda (Mbps)Eficiencia% Retransmisiones% errores
7399563.24%10.23%0.04%
7304262.43%10.58%0.02%
7126960.91%11.83%0.07%
7444463.63%9.45%0.04%

Como se puede ver, el ancho de banda máximo varía ligeramente con el tiempo y las condiciones ambientales. En este caso, la eficiencia de transmisión es de alrededor de 63%.

En el enlace de prueba hay muchos parámetros que se pueden ajustar para adaptar la configuración lo mejor posible a las características específicas de la instalación y se podría lograr un buen ancho de banda en condiciones realmente severas, pero podemos ver que siempre tendremos una eficiencia menor que 1.

También podemos sacar como conclusión que un enlace real siempre va a tener menor ancho de banda que el máximo especificado por la tecnología, y la mayoría de las veces, ese ancho de banda será mucho menor, debido a que por distancia y nivel de señal no podemos tener la modulación más alta, o porque el tamaño del canal utilizado deber ser menor que el máximo o porque siempre tendremos algún nivel de interferencias.

Es importante al diseñar un enlace tomar en cuenta estos parámetros y ajustar nuestras expectativas y las del usuario. Sabiendo el ancho de banda que podemos esperar, es más fácil aplicar parámetros de diseño más altos para obtener un ancho de banda real acorde con nuestras necesidades.

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