Life‐cycle management of high‐speed IEEE 802.11n networks

Praveen KSenior Systems Engineer

Fluke NetworksFluke NetworksIndia

What WiFi & 802.11/n Means for Business

Th bi it f WiFi t h l h dTh bi it f WiFi t h l h dThe ubiquitous presence of WiFi technology has made the WiFi airspace strategic to the security and 

d ti it f t i

The ubiquitous presence of WiFi technology has made the WiFi airspace strategic to the security and 

d ti it f t iproductivity of every enterprise.productivity of every enterprise.

802.11/n makes the consideration of replacing traditional wired user infrastructure a reality worth 802.11/n makes the consideration of replacing traditional wired user infrastructure a reality worth y

serious consideration.y

serious consideration.

Benefits of 802 11 NBenefits of 802.11 N

• Increased Capacityp y• Improved Range• More ‘Reliable’ Coverageg• Lower Network Costs

• Higher Data Rates

• But…– Still might need to wait for all benefits

802.11 N Primer802.11 N Primer

• You need to learn thisYou need to learn this…

• Much more complex than b, g, and a

Ch i d i h h di• Changes in density, throughput, distance, bandwidth, wiring, and much more

• This is only a quick ‘Primer’– you’ll need to learn much more over time

• You’ll also need new tools to Analyze 'n'

• You’ll also need new tools to Survey for 'n'You ll also need new tools to Survey for  n

How does it go fast?How does it go fast?

• Design Goal – High Throughput (HT)Design Goal  High Throughput (HT)

• Radio OperationsRadio Operations

• PHY Enhancements• PHY Enhancements

• MAC Enhancements -30 -20

-20 dBr

-28 dBr

-40 dBr

-11 -9 0 9 11 20 30• MAC Enhancements Frequency (MHz)

PHY EnhancementsPHY Enhancements– Space‐Time Block Coding (STBC)

( )– Spatial Division Multiplexing (SDM)– Transmit Beamforming (TxBF)– Antenna Selection (ASEL)

Shorter Guard Interval (SGI)– Shorter Guard Interval (SGI)– Maximum Ratio Combining (MRC)– More Subcarriers– NewModulation RatesNew Modulation Rates– Forward Error Correction (FEC) – Duplicate Format – 40Mhz Channels 

– Multiple Input, Multiple Output (MIMO)“Mee Moe” ‐ SISO, MISO, SISMO

NOTE: Not all Vendors Support All Enhancements!

802 11/n Support Modes802.11/n Support Modes

• High‐Throughput Mode (Greenfield)g g p ( )• Non‐HT Mode (Legacy Only)• HT Mixed Mode (Legacy Support)g y pp

• Phased Coexistence Operation (PCO)• Dual‐CTS Protection (CTS‐to‐self)• L‐SIG TXOP Protection

• Preambles to help ‘Warn’ Legacy Devices

Multiple Input Multiple Output (MIMO)Multiple Input, Multiple Output (MIMO)

• Refers to Tx x Rx AntennaRefers to Tx x Rx Antenna– 1X1 up to 4X4

– ‘Radio Chains’

– Not Spatial Streams

Frequencies & ChannelsFrequencies & Channels

• 2.4 GHz & 5 GHz

• ISM Bands & UNII Bands

• 20Mhz –vs– 40Mhz Bands

• US –vs– International

• Dynamic Frequency Selection (DFS)

Frame Aggregation Analysis – at 300 Mbps

Frame Aggregation Analysis – 600 Mbpsgg g y p

To  Properly Analyze 802.11/n You….p y y /

• Must have tools that fully support all 'n'fully support all  n  functions and have ability to do ‘What If’ analysisanalysis

• Must analyze 'n' Effi i iEfficiencies

• Need to know how toNeed to know how to ‘Triage’ wireless

h l ‘ ll ’• Should ‘Drill Down’

802.11n Planning Challenges

• Why is 802.11n planning harder than existing legacy network deployment techniques?

C l d l d d– Complex as compared to legacy standards• Changes fundamentals of legacy RF systems

• Introduces many new sub‐technologies (MIMO, Beam forming, etc.)o g, etc )

– Interoperability issues• All vendors implement 11n differently• Significant impact of legacy devices on 11n networks

– True WLAN performance indicator• True network performance defined by data rates and 

throughput• Many benefits are exceedingly difficult to attain and manage in• Many benefits are exceedingly difficult to attain and manage in 

real‐world deployments

802.11/n Network Design802.11/n Network Design

• RF PlanningRF Planning– 20Mhz vs. 40Mhz Channels

– Differences in ‘throw’

11g

11n

Differences in  throw  distances

• AP PlacementT k d t f

11n 802.11g 54 Mbps 802.11n 54 Mbps

– Take advantage of Multipath

• Frequency Choices• Legacy Support• Power Over Ethernet IssuesIssues

802.11/n – Design Issuesg

1. RSSI no longer predicts f

• Look to Migrate with Split performance

2. Current WLAN (Legacy) affects 11n performance

Frequencies (2.4GHz and 5GHz)

• Look to Vendor design guides affects 11n performance

3. All vendors do 11n differently

for specific migration strategies (see #3)

4. Don’t use 40MHz Channels in 2.4GHz

5 Look to both AP’s and STA’s

• Detailed Planning to have ‘real’ expectations (AirMagnet Tools)

l d b d5. Look to both AP s and STA s

6. Uplink/Downlink Asymmetric 

• Analyze and test bed Installations to confirm plans

802.11 n – Active Surveyy

• More Important than  • Remember all the ‘rules’ever!

• 802.11 n is very susceptible to changes in RF

Remember all the  rules  for getting an accurate Active Survey– Card ‘stickiness’to changes in RF 

environment• Simply ‘Estimating’ throughput by RSSI no

Card  stickiness– Watch to make sure you roam to all AP’sWalk on *both sides* ofthroughput by RSSI no 

longer appropriate or AccurateMUST 802 11/ d

– Walk on *both sides* of any area

– Be careful of roaming too aggressively for AP’s• MUST – use 802.11/n card 

for accurate results• Perhaps a second Active 

too aggressively for AP s– If possible, survey with NIC clients will use.p

Survey using non‐n card 

Questions to ask before deploying 802.11/n

• Is this a new deployment or a f hmigration from the existing 

network?– New Network Deployments

• Greenfield (802.11n only) deployments– Migration from Existing Legacy Networks

• Phased Roll‐outPhased Roll out– New 802.11n and existing 802.11a/b/g networks operate together

• One‐for‐one Replacement– Swap out existing 802.11a/b/g APs for new 802.11n APs

• Where do I need 802.11n ?coverage?

– Know exactly where you need to provide coverage

Questions to ask before deploying 802.11n networksnetworks

• Will the 802.11n devices be deployed in the 2.4 GHz or 5 GHz Band?Band?

– Verify the readiness and channel availability for the bands 

• Critical for adding 802 11n toCritical for adding 802.11n to existing deployments

– 5 GHz is the recommended Band for 802.11n deployment. 

– Some advantages of the 5GHz Band

• Avoid the large 2.4GHz 802.11b/g install‐base

• Less interference from non‐802.11 devices

• Channels are plentiful in the 5 GHz band

• More non‐overlapping pp gchannels available as compared to 2.4 GHz

Questions to ask before deploying 802.11n networksnetworks

• How should I plan my channel settings?– Minimize Wi‐Fi and non Wi‐Fi interference– With 40 MHz transmissions, the RF energy is spread over a 

larger channel group – For 40 MHz transmissions in the 2.4 GHz band, RF energy 

may be present as far away as 11 channels from the center ffrequency. 

– Plan for channel width : 20 MHz HT or 40 MHz HT

• What type of clients will be connecting to the network?– Corporate network stations

• Is this a heterogeneous client environment?• Are there legacy stations in the network?• What are the 802.11n capabilities of the corporate stations?• Are there any VoFi phones in the network?

– Guest Network• Do you want to deploy 802.11n for the Guest Network?• Will legacy devices (Non‐HT STA) connect to your corporate 

guest network?

Questions to ask before deploying 802.11n networksnetworks

• Where are the power and Ethernet drops in my building?

Di t P E– Direct power or PoE

– Know locations where power outlets or Ethernet drops are available

– You may need to plan layout for power and Ethernet cables

– Know the power draw limitations of your End‐Span PoEdevices

• How is your neighbor’s network deployed?

– Along with coverage overlap issues, users now have to consider impact from the technology implemented by neighbors

– Presence of legacy devices lower throughput 

– Use of protection mechanisms increases overhead

802.11n network deployment best practices

• NEVER buy a non‐802.11n device again!

• When you put in 802.11n Access Points, set them up in theWhen you put in 802.11n Access Points, set them up in the following ways

– 2.4 GHz is set with 20MHz channels, 1, 6, and 11

– Set 2.4GHz to support legacy (802.11b/g) devices only

– 5 GHz 'Greenfield' only

– 5 GHz channels set to 40MHz channels

– Use 'skip' techniques to channelize for no interferencep q

• If you already have a 802.11a network

– Leave current APs in place ‐ turn off 2.4GHz radios (use new p (802.11n 2.4GHz radios)

– Leave 5GHz 20MHz channels for 802.11a in place 36, 40, 44, 48 for 'a' clients

– On new APs, Add 5GHz channels set to 40MHz channels in UNII‐extended

802.11 n ‐ Revelations802.11 n  Revelations

• Signal Strength No Longer Predicts PerformanceSignal Strength No Longer Predicts Performance

• Current a/b/g WLAN Will Greatly Effect 'n' Performance

• All 'n' Vendors Implement 802.11 n Differently

• Using 40MHz Channels May Cause MajorUsing 40MHz Channels May Cause Major Interference in 2.4GHz Bands

• Access Point is only ½ of the 802.11 n Equationy q

• Uplink and Downlink Performance Can (and do) Vary Widelyy

• WLAN Assurance is even more critical!

WLAN Assurance TriangleWLAN Assurance Triangle

• Similar to the “Fire Triangle” a gproductive wireless network must address three distinct areas or it is at risk of compromise or failure.– Security

P f– Performance

– Compliance HealthyProductiveWireless LANWireless LAN

COMPLIANCE

Questions?Questions?

Thank You!