SpectrumConsult Wi-Fi technologie in de zorg

Transcriptie

1 Wi-Fi technologie in de zorg Jan Kruys maart 2013

2 Intro SpectrumConsult: Wi-Fi expertise voor bedrijven en leveranciers in samenwerking met academia Achtergrond: op 30+ jaar ervaring (NCR/Lucent/Cisco) contact: Research mrt 2013 (c) SpectrumConsult 2

3 Wie-Fie of Wi-Fi? = Hi-Fi = Wi-Fi mrt 2013 (c) SpectrumConsult 3

4 Voor- en nadelen van draadloos Flexibiliteit: anytime, anywhere Lagere capaciteit Hoger energieverbruik Storing(risico) Dekking < 100% Infrastructuur(kosten) mrt 2013 (c) SpectrumConsult 4

5 Wi-Fi beloftes Gratis snelle verbinding, altijd en overal Marketing hype die niet waar is Veel sneller dan 3G/4G mobiel Marketing hype die wél waar is Onbeperkte capaciteit In 5 GHz band lijkt dat inderdaad zo Gemakkelijk te installeren geen onderhoud of beheer noodzakelijk Geldt alleen voor vrijstaande toepassingen mrt 2013 (c) SpectrumConsult 5

6 Korte geschiedenis van Wi-Fi 1989: begin van de IEEE technische standaard Mogelijk gemaakt door 100 (83.5) MHz vrij spectrum wereldwijd Eerste versie:1 Mb/s met 2Mb/s als optie 1999: begint de opmars van Wi-Fi als consumentenproduct Een beperkte set van functies t.b.v. interoperabiliteit Dankzij multi-carrier modulatie goede prestaties (ook LTE) 2003: 455 MHz schoon spectrum komt beschikbaar 2013: goedkeuring van 11ac - uitbreiding tot multigigabit snelheden mrt 2013 (c) SpectrumConsult 6

7 Wi-Fi technologie vandaag Zeer hoge snelheden 11n levert tot 600Mb/s Zeer brede markt meer dan 1 miljard chips verkocht Zeer veel toepassingen: van thuisnetwerken tot modelvliegtuigjes tot zakelijke netwerken 2.4GHz is nog dominant maar ook veel consumentenproducten worden met 5GHz geleverd Slechts enkele grote chipmakers: Intel/Broadcom/Marvell/Qualcomm Veel produkten hebben een eigen saus en dat geeft soms problemen met name incompatibiliteit. mrt 2013 (c) SpectrumConsult 7

8 Wi-Fi spectrum: 2 8GHz gebied Fixed Satellite Services 2.4GHz ISM band - Wireless LANs Radar en Wireless LANs Mobiele telefonie Militaire systemen mrt 2013 (c) SpectrumConsult 8

9 Wi-Fi - spectrum 2.4 GHz ISM band MHz Eigenlijk geen radioband maar rommelband Wi-Fi en andere toepassingen mogen er vrij gebruik van maken alleen vermogensbeperking 3 Wi-Fi kanalen van 20 MHz is gebruikelijk veel (laagvermogen) storing: Bluetooth, magnetrons, draadloze SCART/luidsprekers, etc. storing is veelal lokaal en veelal onder controle van de gebruiker / gebruikersorganizatie mrt 2013 (c) SpectrumConsult 9

10 Wi-Fi - storing Source: Cisco mrt 2013 (c) SpectrumConsult 10

11 Wi-Fi - spectrum 5GHz = mobiele communicatie band 455 MHz schoon spectrum 19 kanalen van 20MHz, boven 5250MHz samen met (weer)radar Militaire radar kan lokaal storen tot op ~10km afstand. Oefeningen zijn zelden MHz is vrij van radar en dus geschikt voor kritische toepassingen Geen storing maar wel toenemend gebruik voor communicatie producten verdediging tegen ISM gebruik is zeer gewenst mrt 2013 (c) SpectrumConsult 11

12 Netto prestaties - voorbeeld Net Throughput (Mb/s) Beste verhouding tussen prestaties en robuustheid Tx rate 6Mb/s 18Mb/s 54Mb/s SIR (db) mrt 2013 (c) SpectrumConsult 12

13 Wi-Fi - transmissiesnelheden High modulation index = lower robustness High modulation index = lower robustness 400nsec is not for offices 40 MHz channels waste spectrum es High modulation index = lower robustness 4x4 is good for home video applications High modulation index = lower robustness 400nsec is not for offices 40 MHz channels waste spectrum Source: wikipedia/sc mrt 2013 (c) SpectrumConsult 13

14 Range in mtr SpectrumConsult Wi-Fi snelheid en bereik n, bereik van 1x1 MIMO, binnenshuis Without fading margin With fading margin Tx snelheid in Mb/s mrt 2013 (c) SpectrumConsult 14

15 Wi-Fi met MIMO snelheid en capaciteit Beste verhouding tussen prestaties en robuustheid mrt 2013 (c) SpectrumConsult 15

16 Wi-Fi dekking en capaciteit: (MCS13) 2 x2 MIMO, 104Mb/s transmissiebereik stoorgebied AP1 AP2 AP3 AP = 25 kanalen nodig voor volle capaciteit mrt 2013 (c) SpectrumConsult 16

17 Wi-Fi smartphones bereik van AP en laptops AP1 AP2 bereik van smartphone onderlinge storing door verschillen in zendersterkte mrt 2013 (c) SpectrumConsult 17

18 Wi-Fi - campusnet & hotspots Netwerkeisen worden bepaald door smartphones en tablets Laag RF vermogen, korte afstanden, matige snelheden MIMO Access Points hebben voordeel ook 3x1 is beter dan standaard 11a of 11g (=1x1) 2.4 GHz zal nog heel lang in gebruik blijven ook al voldoet het niet overal 5GHz biedt voldoende capaciteit voor grote netwerken Source Qualcomm mrt 2013 (c) SpectrumConsult 18

19 Wi-Fi - toepassingsmatrix Smalle kanalen Brede kanalen Weinig gebruikers Hoge Tx snelheid Veel gebruikers Storingsgevoelig Spectrumverspilling Lage Tx snelheid Wi-Fi gebruik moet zich aanpassen aan de lokale situatie mrt 2013 (c) SpectrumConsult 19

20 Wi-Fi - Client-based Engineering Het gaat om de gebruiker, niet om de access points of het netwerk.. Betrouwbaarheid wordt bepaald door hoe de client de RF wereld ziet Veel verschillende apparaten = meer aandacht voor dimensionering en planning van het netwerk Planning moet gebaseerd zijn op het bereik van de zwakste clients, enz. mrt 2013 (c) SpectrumConsult 20

21 Large scale Wi-Fi = actief (RF)beheer De feitelijke prestaties van Wi-Fi zullen verschillen per locatie de RF-omgeving: nabuursystemen, storing en RF afscherming De mix van Wi-Fi apparaten Veranderingen in lokale omstandigheden vereisen aanpassing van het netwerk kanaal- en/of vermogensinstellingen Veranderende mix van Wi-Fi apparaten Door actief beheer van kanaalkeuze, zendvermogen en associaties kan optimale capaciteit worden verzekerd mrt 2013 (c) SpectrumConsult 21

22 Wi-Fi evolutie Het committee blijft nieuwe functies ontwerpen en toevoegen ac (VHT < 6GHz), ad 60GHz) Winst door toenemende specialisatie op toepassingsgebieden Bij gemengd gebruik minder winst Toenemende nadruk op de 5GHz band Meer aandacht voor aanpassingen voor specifieke toepassingen - bijv. scholen en gezondheidszorg mrt 2013 (c) SpectrumConsult 22

23 De toekomst van Wi-Fi Er is geen ideaal, one fits all Wi-Fi profiel of systeem er zullen keuzes gemaakt moeten worden ook t.a.v. Wi-Fi producten en van netwerkbeheer 2.4GHz heeft beperkte toepassingsmogelijkheden bij hoge gebruikersdichtheden Een duidelijke keuze vóór de 5GHz band is toekomstzeker In feite is de haalbare capaciteit ongelimiteerd ook omdat er meer spectrum beschikbaar gesteld kan worden mrt 2013 (c) SpectrumConsult 23

24 Dank voor uw aandacht mrt 2013 (c) SpectrumConsult 24