¿Por qué el WiFi se va y se viene?

José Mª Saldaña MedinaPint of Science Zaragoza 17 de mayo 2017

¿De qué vamos a hablar?

• Frecuencias

• Protocolos

• ¿Por qué tenemos ansia por la conectividad?

¿De qué no vamos a hablar?

• ¿Cómo arreglo el WiFi de mi casa? Se me ha roto el alimentador…

• Es que mi abuela quierecomprarse un portátil… ¿cuál me aconsejas?

¿Qué es la frecuencia?

• Si pongo una antena aquí, ¿quéencuentro?

• Radio

• TV: TDT, satélite

• GPS

• WiFi, bluetooth

• Móvil, inalámbrico

• Radar

• Policía, bomberos, etc

• Mando a distancia del garaje

• El espectro radioeléctrico es un bienescaso, regulado por los gobiernos. Yo no puedo emitir en la frecuenciaen que me apetezca.

¿En qué frecuencia está el WiFi?

• ISM: Industrial, Scientific, and Medical radio bands. “Operation of equipment or appliances designed to generate and use locally radio frequency energy for industrial, scientific, medical, domestic or similar purposes, excluding applications in the field of telecommunications.”

• Una de las bandas es 2.400 - 2.483,5 Mhz (13 canales). Hay otras en 5.000 Mhz (19 canales independientes, algunos compartidos con el radar)

• Buen compromiso rango / penetración / coste

• Los dispositivos no son caros (hornos microondas)

¿En qué frecuencia está el WiFi?

• ISM: Industrial, Scientific, and Medical radio bands. “Operation of equipment or appliances designed to generate and use locally radio frequency energy for industrial, scientific, medical, domestic or similar purposes, excluding applications in the field of telecommunications.”

• Una de las bandas es 2.400 - 2.483,5 Mhz (13 canales). Hay otras en 5.000 Mhz (19 canales independientes, algunos compartidos con el radar)

• Buen compromiso rango / penetración / coste

• Los dispositivos no son caros (hornos microondas)

Importante: alcance limitado

• Si el alcance es limitado, puedo reutilizar la mismafrecuencia en varios sitios.

• Si son unos pocos metros, mi vecino y yo podemos usar la misma frecuencia

¿Qué pasa si usamos la misma frecuencia en el mismo sitio?

• Necesitamos 6 voluntarios

• Con un móvil en el que poder apuntar (notas)

¿Qué es WiFi?

• Es un estándar del IEEE, Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

• i-e-cubo en España; i-triple-e en inglés: Institute of Electrical and Electronics Engineers

• WiFi: 2793 páginas

• Se llama IEEE 802.11

¿Qué es WiFi?

• La Wi-Fi Alliance es una organización sin ánimo de lucro que certifica que los productos Wi-Fi se ajustan a ciertas normas de interoperabilidad.

• Son los dueños del logo "Wi-Fi Certified" (marca registrada), que sólo llevanlos productos que han pasado los tests.

¿Qué es WiFi?

¿Cuál es el problema?

Saturación de señales wifi

• Por esta razón el wifi se va y se viene

• Tu vecino se ha comprador un router nuevo, y lo ha puesto en el mismo canal que el tuyo

• ¡Y tú no lo sabes!

Proyecto Wi-5: What to do With theWiFi Wild West

• Buscar soluciones para coordinar los puntos de acceso de los vecinos

• Planificación de canales más razonable

• Buscar maneras de moverse entre puntos de acceso sin que se interrumpa la comunicación

Wi 5

What to do With the Wi-Fi Wild West

Algunas de las cosas que hacemos

• Planificación de frecuencias

Algunas de las cosas que hacemos

• Planificación de frecuencias

Número de canal asignado Ancho de banda conseguido

Algunas de las cosas que hacemos

• Planificación de frecuencias

Número de canal asignado Ancho de banda conseguido

Algunas de las cosas que hacemos

• Traspasos rápidos entre puntos de acceso

Algunas de las cosas que hacemos

• Traspasos rápidos entre puntos de acceso

Algunas de las cosas que hacemos

• Traspasos rápidos entre puntos de acceso

Algunas de las cosas que hacemos

• Traspasos rápidos entre puntos de acceso

Burst

(ms)

Handoff time

Linksys WiPi TP-Link

Acc* (%)Time

(ms)Acc* (%)

Time

(ms)Acc* (%)

Time

(ms)

5 90.00% 223.89 80.00% 28.55 0.00% 89.86

10 90.00% 73.80 70.00% 22.29 0.00% 87.01

20 75.00% 53.13 65.00% 35.44 0.00% 89.98

30 70.00% 59.00 50.00% 30.96 0.00% 92.58

40 35.00% 46.26 35.00% 43.27 0.00% 93.10

50 10.00% 66.80 10.00% 61.80 0.00% 109.10

Muchas gracias

Muchas gracias

Extra

CSMA/CA

To avoid collisions:

• Each station that wants to send data listens to the network to see whether the network is in use.

• If the network is not in use, the station sends a Ready to Send (RTS) signal, hoping for a Clear to Send (CTS) signal back from the other stations.

• After the other stations give the CTS signal, they are required to not send any data for a short length of time (milliseconds).

CSMA/CA

If the MAC layer of a station wishes to transmit, it senses the medium. If the medium is free for a specified time called ‘Distributed Inter Frame Space (DIFS)’, it transmits. If the medium is busy or becomes busy during DIFS, the station defers using backoff algorithm.

According to this algorithm, if the station finds the medium free for a time equal to DIFS, it waits for additional, randomly selected non-zero number of time slots called as ‘Contention Window (CW)’. (one slot=20microsec for 802.11b)

During this wait, the station continues sensing the medium to check whether it remains free or another transmission begins. At the end of its CW, if the medium is still free the station can send its frame. If during CW, another station begins transmitting data, backoffcounter is frozen and counting starts again when the channel becomes free.