Với tốc độ phát triển BYOD rất nhanh chóng hiện nay, mạng không dây của doanh nghiệp đang phải hỗ trợ nhiều thiết bị mạng hơn bao giờ hết. Bên cạnh đó, hệ thống mạng còn phải đáp ứng nhu cầu sử dụng băng thông ngày càng tăng từ những ứng dụng như video và audio. Chính vì vậy, các nhà hoạch định mạng luôn sẵn sàng chào đón bất kì giải pháp nào có thể giúp họ cải thiện năng lực của mạng không dây.
Tiêu chuẩn mạng LAN không dây (WLAN) mới–802.11ac sẽ được IEEE phê chuẩn vào khoảng cuối năm 2013 hoặc đầu năm 2014. Dù một số đặc điểm kỹ thuật của 802.11ac vẫn chưa hoàn chỉnh, nhưng đã khá đủ cho các nhà cung cấp phần cứng bắt tay vào sản xuất các thiết bị cung cấp truy cập không dây (WAP) theo chuẩn mới. Do đó, các doanh nghiệp cũng nên bắt đầu suy nghĩ và lên kế hoạch cho việc tích hợp 802.11ac vào hệ thống mạng của mình ngay từ bây giờ. Khi nâng cấp hệ thống mạng, việc có một kế hoạch chi tiết là điều rất cần thiết để đảm bảo triển khai đúng phương pháp, hiệu quả và phù hợp với các tiêu chuẩn mới mà 802.11ac đưa ra.
Chuẩn 802.11ac hỗ trợ gì?
Tổ chức Wi-Fi Alliance vừa mới giới thiệu một quy trình chứng nhận áp dụng chung cho cả những thiết bị được sản xuất theo bản dự thảo của chuẩn 802.11ac trước đó, trong khi các thiết bị mạng áp dụng những cải tiến theo bảng đặc điểm kỹ thuật sau cùng của 802.11ac dự kiến sẽ được tung ra thị trường trong năm tới. Việc chuẩn 802.11ac hỗ trợ tăng thông lượng lên đến 1.3 Gbps chắc chắn sẽ giúp giảm thiểu những phàn nàn về băng thông mạng không dây của doanh nghiệp. Để làm được điều đó, tiêu chuẩn mới được xây dựng dựa trên nhiều công nghệ và kỹ thuật đã giới thiệu trong các đặc điểm kỹ thuật của 802.11n, bao gồm:
- Kênh rộng hơn– Nếu 802.11n sử dụng kênh với độ rộng 20MHz đối với tần số 2,4 GHz và 40 MHz đối với tần số 5GHz, thì 802.11ac sử dụng mức 80 MHz và 160 MHz–đặc tính cho phép tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.
- Điều chế và giải điều chế cao hơn– (MCS)-802.11ac sử dụng phương pháp điều chế và giải điều chế 256 QAM, cho phép mã hóa được nhiều bit hơn trong một biểu tượng đơn. Điều này có thể giúp cải thiện đến 33% tốc độ bit.
- Đa luồng thông qua nhiều ăng-ten– 802.11n đã giới thiệu hệ thống truyền tải đa ngõ vào/đa ngõ ra (MIMO) sử dụng đến bốn ăng-ten để truyền và bốn ăng-ten để nhận (4x4). Nghĩa là một luồng bit ban đầu sẽ được chia thành bốn luồng khác nhau để truyền đồng thời tại đầu phát, sau đó chúng sẽ được tập hợp lại như luồng bit ban đầu tại đầu nhận. Chuẩn 802.11ac tiếp tục phát triển công nghệ MIMO này để tăng số lượng lên đến tám luồng bit thông qua tám ăng-ten (8x8).
- Cơ chế đa người dùng MIMO– Với 802.11ac, thiết bị WAP có thể sử dụng nhiều ăng-ten để truyền tải đồng thời đến nhiều máy trạm. Ví dụ, một thiết bị WAP 4x4 có thể truyền đồng thời đến bốn máy trạm 1x1. Các thiết bị 802.11ac trước đây sẽ kết hợp các kênh 80 MHz với các thiết bị WAP 3x3. Các thiết bị thế hệ thứ hai sẽ cung cấp các kênh 160 MHz, số luồng MIMO sẽ lớn hơn 3x3, hỗ trợ cơ chế đa người dùng MIMO và tốc độ của các kết nối vật lý sẽ là 6,9 Gbps.
Cần quan tâm những gì?
Mục đích chính của tất cả những cải tiến này là tăng thông lượng người dùng so với các mạng không dây 802.11n. Đổi lại, khả năng cung cấp của các thiết bị WAP 802.11ac phải thật cao để đáp ứng nhu cầu tăng thông lượng này của người dùng. Khi người dùng tải về hoặc tải lên một tập tin đính kèm trong email ở tốc độ cao, dữ liệu sẽ được truyền đi nhanh hơn và chiếm ít thời gian của các phương tiện truyền thông RF chia sẻ hơn, nhờ đó, thiết bị WAP sẽ được giải phóng và có thể cung cấp truy cập cho nhiều người dùng khác. Tất nhiên, những tốc độ cao này chỉ là trên lý thuyết. Trong thực tế, chúng còn phụ thuộc vào các yếu tố như mức độ tín hiệu và tỷ số tín hiệu trên nhiễu, có thể sử dụng MCS nào…
-Nhiễu đồng kênh.
- MIMO và luồng không gian.
- Hướng tia và kỹ thuật quản lý tài nguyên vô tuyến (RRM) của một thiết bị WAP.
- Phần cứng và phần mềm của bộ chuyển đổi sóng vô tuyến.
- Khả năng đáp ứng của các thiết bị WAP.
Tốc độ cao này còn phụ thuộc vào số lượng người dùng đang truy cập, đặc biệt là sự hiện diện của các máy trạm chuẩn 802.11a và 802.11n. Dù 802.11ac đã được thiết kế để tương thích hoàn toàn với chuẩn 802.11a và 802.11n của các máy trạm, nhưng chính các máy trạm này cũng có thể là nguyên nhân làm giảm hiệu suất mạng tổng thể. Nếu thiết bị WAP 802.11ac có thể truyền trên kênh rộng 80MHz, thì các máy trạm 802.11a chỉ có thể truyền trên kênh 20 MHz, và 802.11n chỉ có thể truyền trên kênh 20 hoặc 40 MHz. Do đó, khi một máy trạm 802.11a truyền đến một thiết bị WAP 802.11ac, thì kênh 80 MHz phải tương thích ngược với kênh 20 MHz. Tương tự với máy trạm 802.11n là kênh 40 MHz. Điều này có nghĩa, phải chờ cho máy trạm 802.11a/n (truyền chậm hơn) kết thúc, máy trạm 802.11ac mới có thể truyền, làm chậm hiệu suất tổng thể của hệ thống mạng. Tuy nhiên, hệ thống mạng theo chuẩn 802.11ac sẽ cung cấp hiệu suất tổng thể tốt hơn cho người dùng khi mọi thiết bị trong mạng nội bộ đều tương thích tuyệt đối và đáp ứng đầy đủ các điều kiện tối ưu của chuẩn 802.11ac. Nếu không, nó sẽ chỉ vận hành ở tốc độ thấp theo chuẩn của máy trạm.
Một khác biệt quan trọng so với 802.11n là 802.11ac chỉ hoạt động ở dải tần 5 GHz. Điều này sẽ làm tăng số lượng các máy trạm dùng WLAN ở băng tần 5 GHz để cải thiện hiệu suất của mạng không dây, và cho phép các thiết bị vận hành mà không sợ bị nhiễu từ vô số các thiết bị gia dụng như điện thoại, lò vi sóng, bluetooth,… thậm chí từ chính các sản phẩm sử dụng Wi-Fi truyền thống. Đồng thời, với 21 dải tần không trùng lặp, thiết bị có dải tần 5 GHz cũng vượt trội trong việc “tránh” nhiễu so với các thiết bị cùng loại.
Ngoài việc phải thay thế các thiết bị WAP hiện tại để phù hợp với 802.11ac, các thành phần còn lại của cơ sở hạ tầng mạng LAN/WAN hiện có cũng phải đáp ứng yêu cầu của chuẩn mới này. Nghĩa là chúng ta phải nâng cấp đường kết nối Ethernet từ các thiết bị WAP đến các kết nối mạng LAN và WAN. Do các thiết bị WAP 802.11ac có thể cung cấp thông lượng tổng thể cao hơn, số lượng người dùng nhiều hơn nên sẽ ảnh hưởng đến các kết nối trục của mạng Ethernet.
Ở tốc độ dữ liệu vật lý tối đa hiện nay của 802.11ac là 1300 Mbps, thông lượng của người dùng không thể vượt quá 900 Mbps, và một kết nối 1 Gbps đủ để đáp ứng được nhu cầu này. Tuy nhiên, khi thiết bị WAP 802.11ac thế hệ thứ hai có thể xử lý tốc độ dữ liệu cao hơn 2,6 Gbps và tốc độ người dùng lớn hơn 1 Gbps, đòi hỏi phải có hai đường kết nối GbE. Ngoài ra, các đường kết nối trục chính của thiết bị chuyển mạch mạng kết nối đến nhiều thiết bị WAP 802.11ac cũng phải được nâng cấp cao hơn để đáp ứng được tốc độ này, đặc biệt là các đường kết nối trục chính đang dùng tốc độ chỉ 1Gbps.
5 yếu tố cần quan tâm khi triển khai 802.11ac
Khi đã sẵn sàng triển khai mạng WLAN 802.11ac, chúng ta cần xem xét một số yếu tố quan trọng sau:
1. Hiểu rõ nhu cầu của người dùng
Không có bất kỳ quy định, chính sách cụ thể nào có thể áp dụng chung cho mọi thiết kế mạng WLAN, tất cả đều phụ thuộc vào nhu cầu cơ bản của người dùng. Chúng ta cần hiểu rõ nhu cầu về mật độ người dùng và các loại máy trạm đang được sử dụng trong hệ thống của mình. Ví dụ, nếu phần lớn các thiết bị của người dùng là 802.11a/n, bạn có thể sử dụng các kênh 20 hoặc 40 MHz nhằm tránh việc chồng chéo các kênh với nhau, giảm độ phức tạp cho hệ thống. Bạn cũng cần phải hiểu các nhu cầu về ứng dụng của người dùng. Họ chủ yếu dùng các ứng dụng tốc độ bit cao như video hay các ứng dụng tốc độ bit thấp như duyệt web?
2. Thiết kế theo nhu cầu công suất
Bằng việc gia tăng thông lượng, 802.11ac giúp tăng khả năng đáp ứng của các thiết bị WAP trong mạng WLAN, nhưng khi số lượng các thiết bị và người dùng WLAN gia tăng nhanh chóng từ chính sách BYOD, đòi hỏi hệ thống mạng của bạn phải có nhiều thiết bị WAP hơn để đáp ứng mật độ người dùng ngày càng tăng lên này.
3. Khảo sát hệ thống mạng hiện có
Chúng ta cần phải đánh giá độ bao phủ của hệ thống mạng đang dùng để xác định xem có cần phải bổ sung thêm thiết bị WAP không. Xem xét điều kiện môi trường vật lý (các bức tường ngăn cách hay các vật cản khác) có ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu của các thiết bị WAP hiện tại ra sao. Xác định xem có nguồn nhiễu nào gây ảnh hưởng đến hiệu suất mạng không, và biện pháp nào để giảm thiểu hoặc loại bỏ chúng. Đồng thời cũng xác định xem thiết bị có hỗ trợ chọn tần số động (dynamic frequency selection: DFS) và điều khiển mức năng lượng truyền (transmit power control: TPC) hay không để hạn chế việc xung đột với các thiết bị khác dùng cùng tần số 5 GHz.
4. Lập kế hoạch chi tiết dựa trên khảo sát
Dựa trên nhu cầu của người dùng và kết quả khảo sát thực tế trước khi triển khai, hãy cẩn thận xác định số lượng thiết bị WAP cần sử dụng và vị trí lắp đặt chúng. Chúng ta cũng nên xác định liệu có cần các kênh rộng hơn không, và làm thế nào để tối thiểu hóa việc nhiễu đồng kênh trên mỗi thiết bị WAP, đảm bảo phạm vi cần phủ sóng được tối ưu nhất.
5. Thử nghiệm sau khi triển khai
Tiến hành thử nghiệm để kiểm tra các thông số cơ bản về hiệu suất, bao gồm các mức độ tín hiệu, độ rộng kênh, sự giao thoa và chỉ số MCS. Xác định xem phạm vi bao phủ có đáp ứng được các yêu cầu trong bản thiết kế không. Nếu không, tiến hành điều chỉnh lại vị trí lắp đặt các thiết bị WAP, phân bổ kênh và mức truyền dẫn ngay tại công trình để tránh việc phải quay trở lại chỉnh sửa và khắc phục chúng. Sau đó, điều chỉnh lại bản kế hoạch triển khai cuối cùng có đính kèm một bảng khảo sát về hiệu suất, thông lượng của người dùng.
Tổng kết
Khi lập kế hoạch triển khai 802.11ac, chúng ta nên xem xét nhiều yếu tố chứ không chỉ quan tâm mỗi mức độ bao phủ RF. Yếu tố chính cần xem xét là hiệu suất thực sự cho người dùng cuối. Vì người dùng cuối ít khi quan tâm việc có bao nhiêu vạch sóng thể hiện trên biểu tượng kết nối Wi-Fi của mình, họ chỉ quan tâm đến tốc độ kết nối mạng có nhanh không, có thể tải xem trang web hoặc xem video trực tuyến liên tục hay không.
Trên thị trường hiện nay có một số công cụ cho phép các nhà hoạch định mạng thực hiện việc khảo sát môi trường vật lý, kiểm tra các cấu hình của thiết bị WAP và các thiết lập mạng trên một giao diện đồ họa để tính toán và ngăn ngừa trước những khả năng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất mạng của người dùng cuối trước khi triển khai trong thực tế.
Nguyễn Văn Đông Minh
Theo BICSI
0 comments:
Post a Comment