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  1. #1

    Post TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    E aí, blz?

    Uma questão que eu tenho me questionando tem um tempo já e pesquisado na Internet que é:

    Como que os pontos de acesso em TDMA (AIRMAX, NV2 e afins) gerenciam o uso do espectro compartilhado, da "estrada" ou seja, do canal, da frequência usada para transmitir o sinal?

    A maioria que trabalha com RF e mais especificamente com o protocolo 802.11x sabe ou deveria saber que existe um protocolo chamado de CSMA que fica escutando o canal a espera de um momento de "silêncio" de qualquer outro dispositivo 802.11x para pode transmitir, tudo que tiver transmitindo nesse instante de silêncio e não for 802.11x, o AP considera como ruído, que tb degrada a transmissão. Para que esse sistema funcione todos os AP's que compartilharem o espectro precisam estar no mesmo canal, com mesma largura de canal e utilizarem os mesmos protocolos, só assim eles podem conviver pacificamente, compartilhando a banda disponível do canal. Agora se usarmos canais fora do padrão, 10MHz por exemplo, usamos TDMA, usamos "Channel Shifting" do AIROS, esse sistema de prevenção de colisão vai por água abaixo pq pelo que eu saiba TDMA não tem nenhum mecanismo contra isso nem pode escutar o CSMA de outros pontos de acesso. Pesquisando sobre isso, achei várias coisas, uma delas bateu diretamente no que eu suspeitava:

    "As Nv2 does not use CSMA technology it may disturb any other network in the same channel. In the same way other networks may disturb Nv2 network, because every other signal is considered noise." Fonte: http://mikrotik.net.pl/wiki/Nv2

    Traduzindo: Como o NV2 não usa a tecnologia CSMA, ele pode perturbar outras redes no mesmo canal. Da mesma forma, outras redes podem perturbar uma rede NV2, porque qualquer outro sinal é considerado ruído.

    Pois bem, tenho visto que o TDMA da Ubiquiti opera muito mal em locais poluidos, principalmente em 2.4GHz e suspeitei de tudo, até chegar nesse ponto. Eu fiz testes e mesmo sem TDMA e tava tendo problemas, mas descobri que o problema era por também estar utilizando Channel Shifting e também 10MHz, que por um lado aumenta o SNR deviando de certas interferencias0, mas por outro faz o AP não mais escutar o protocolo 802.11 de APs vizinhos usando 20MHz por exemplo. Em horário de pico o upload era sofrível, os data rates caiam muito na transmissão do cliente pro AP quando chegava de noite e outras redes aumentavam suas transmissões também.

    A conclusão que cheguei foi, se o canal está sendo muito utilizado, TDMA, 10Mhz, Channel Shifiting, por mais que tragam vantagens, trazem desvantagens que podem sobrepujar as vantagens. Seu AP e do cliente passam a transmitir sem "pensar" no AP vizinho, em cima da transmissão dos outros. Em 2.4Ghz é pior pq além dos outros APs passarem a ser considerado como ruido e não um concorrente CSMA do meio, ele ainda pode ta escutando outros dispositivos não 802.11 como telefones sem fio, babas eletronicas, cameras de video wireless e o diabo a quatro. Em 5.8GHz esse problema é menor, temos menos sobreposição de canais, menos dispositivos concorrentes e o TDMA funciona melhor, bem melhor, mas até quando??

    E se você decide usar tudo no padrão, mas um AP concorrente usa tudo fora do padrão em cima do "seu" canal? Em 5giga em muitos locais ainda dá pra se virar, mas eu temo o futuro de espectros compartilhados...

    Decidi postar isso aqui pra ouvir outros comentários e compartilhar minha experiência.

    Abraço!

  2. #2

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Ao meu ver, o problema maior não é no uso do protocolo, mas sim com a potencia ou mesmo largura do canal.
    Tem provedor que precisa de apenas 10 Megas do outro, mas configura o Equipamento em 40Mhz.
    Ou mesmo, Vai atender apenas 2km, e alem de usar uma antena com alto ganho, ainda configura o equipamento na potencia máxima.

    temos que aprender a configurar os equipamentos para o que estamos precisando, não mais do que isso!!!
    https://under-linux.org/showthread.php?t=147398



  3. #3

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Não tiro sua razão, você está corretíssimo, mas mesmo assim em muitos casos APs concorrentes "atravessam" o caminho do outro, afinal o sinal precisa seguir até seu destino, com potência alta, canal largo ou não e invariavelmente esses sistemas em TDMA irão colidir um com o outro caso no mesmo canal ou irá colidir com outros APs usando CSMA também. Os clientes de determinado AP TDMA não irão colidir entre si (nó oculto), mas irão colidir com outros APs, mesmo que estejam TDMA já que esses APs não estariam sincronizados entre si, a não ser que existe algum sistema tipo o CSMA-CA incluido no protocolo TDMA. Isso é tão verdade que a Ubiquiti teve que lançar um sistema via GPS pra sincronizar os APs na torre, ou eles "conversariam" em cima dos seus próprio APs adjacentes, mesmo com canais não sobrepostos costuma dar um pouco de interferencia.

  4. #4

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Minha análise aponta é que o uso de TDMA não oferece nenhuma vantagem real.

    Além desse fato que apontou, também podem ser verificados as seguintes desvantagens:

    - Aumento de latência quando comparado com uso de CSMA;
    - Ao usar TDMA ficamos "amarrados" a um fabricante, pois todos as tecnologias TDMA são proprietárias e não "conversam" entre si;

    A única vantagem, SERIA, um possível aumento na capacidade de clientes que um AP suporta. Entretanto não vi nenhum estudo que realmente comprove isso. O que existe muito é fabricante (principalmente Ubiquiti) alegando essa maior capacidade, o que certamente é muito suspeito, pois eles vão mesmo defender sua tecnologia proprietária que lhes garante um pseudo-diferencial para o produto.

    O que é realmente comprovado através de estudos acadêmicos e o que eu pude também comprovar na prática é que o uso do RTS-CTS contribui muito, praticamente eliminando, a ocorrencia das colisões causadas por nós escondidos.



  5. #5

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Uma vantagem que já testei é que se vc tiver com os clientes estrangulando a banda do AP, não dá perda de pacotes nem o ping sobe às alturas, agora se vc colocar sem Airmax e saturar banda com um só cliente, dá perda de pacote em todos outros.

  6. #6

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Citação Postado originalmente por SantiagoMG Ver Post
    Minha análise aponta é que o uso de TDMA não oferece nenhuma vantagem real.

    Além desse fato que apontou, também podem ser verificados as seguintes desvantagens:

    - Aumento de latência quando comparado com uso de CSMA;
    - Ao usar TDMA ficamos "amarrados" a um fabricante, pois todos as tecnologias TDMA são proprietárias e não "conversam" entre si;

    A única vantagem, SERIA, um possível aumento na capacidade de clientes que um AP suporta. Entretanto não vi nenhum estudo que realmente comprove isso. O que existe muito é fabricante (principalmente Ubiquiti) alegando essa maior capacidade, o que certamente é muito suspeito, pois eles vão mesmo defender sua tecnologia proprietária que lhes garante um pseudo-diferencial para o produto.

    O que é realmente comprovado através de estudos acadêmicos e o que eu pude também comprovar na prática é que o uso do RTS-CTS contribui muito, praticamente eliminando, a ocorrencia das colisões causadas por nós escondidos.
    Santiago, eu já fiz testes de todos os tipos envolvendo RTS-CTS e não consegui chegar a uma conclusão. Quando aparentemente dá resultado, poucos dias depois se nota que eram resultados falsos, pois o problema reaparece.
    Vi num vídeo sobre isso, de um americano onde ele alega que abaixo de 20 clientes por AP não tem vantagem em ativar o RTS.
    E ativar sempre no cliente e não no AP.
    De modo que estou totalmente sem norte com relação ao uso ou não do RTS-CTS. A teoria tenho toda ela, mas a prática não está acompanhando a teoria.

    Agora isso que o Raumaster citou deve ser verdadeiro... Lembro do tempo que o Eric da Krazer vinha aqui fazer propaganda do rádio deles que operava em N com um protocolo que "segundo eles" tinham desenvolvido e em 40mhz e ele não dizia em público mas várias vezes inclusive por telefone ele me disse que ativando o modo N e em 40mhz praticamente terminava com a banda em 2.4 pois ninguém mais iria navegar. Inclusive outros APs do provedor.
    A meu ver isso seria como colocar um gerador de forno de micro-ondas dentro do rádio. hehehe

    A verdade é que ninguém faz milagres. Quero ver só a hora que aumentar os problemas do 5.8. Até agora só "mar de rosas para a maioria". Mas isso não vai durar não. Tá muito esculhambado, cada um pensando só em si, seja por necessidade de um espacinho para colocar seus equipamentos ou seja por total ignonância de RF. E "vamo que vamo"



  7. #7

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Citação Postado originalmente por 1929 Ver Post
    Santiago, eu já fiz testes de todos os tipos envolvendo RTS-CTS e não consegui chegar a uma conclusão. Quando aparentemente dá resultado, poucos dias depois se nota que eram resultados falsos, pois o problema reaparece.
    Vi num vídeo sobre isso, de um americano onde ele alega que abaixo de 20 clientes por AP não tem vantagem em ativar o RTS.
    E ativar sempre no cliente e não no AP.
    De modo que estou totalmente sem norte com relação ao uso ou não do RTS-CTS. A teoria tenho toda ela, mas a prática não está acompanhando a teoria.

    Agora isso que o Raumaster citou deve ser verdadeiro... Lembro do tempo que o Eric da Krazer vinha aqui fazer propaganda do rádio deles que operava em N com um protocolo que "segundo eles" tinham desenvolvido e em 40mhz e ele não dizia em público mas várias vezes inclusive por telefone ele me disse que ativando o modo N e em 40mhz praticamente terminava com a banda em 2.4 pois ninguém mais iria navegar. Inclusive outros APs do provedor.
    A meu ver isso seria como colocar um gerador de forno de micro-ondas dentro do rádio. hehehe

    A verdade é que ninguém faz milagres. Quero ver só a hora que aumentar os problemas do 5.8. Até agora só "mar de rosas para a maioria". Mas isso não vai durar não. Tá muito esculhambado, cada um pensando só em si, seja por necessidade de um espacinho para colocar seus equipamentos ou seja por total ignonância de RF. E "vamo que vamo"
    Olá 1929!

    Sim, realmente é muito difícil chegar a uma conclusão sobre a eficácia do funcionamento do RTS-CTS utilizando-se de testes práticos em campo. Justamente por esse motivo que até hoje somente tive contato com trabalhos que consideram os resultados obtidos por meio de modelagem em softwares específicos como o MatLab por exemplo. Mas o resultado é unânime, o uso do RTS-CTS ajuda a mitigar, ou quase eliminar, o problema da colisão de pacotes.

    A dificuldade em obter resultados conclusivos está ligada ao fato de que trata-se de um teste complicado e demorado, pois a configuração tem que ser feita em vários clientes e em produção. Já tenho estudado sobre isso há um bom tempo e acredito que em breve terei um resultado conclusivo.

    Mas posso adiantar que tenho motivos suficientes para acreditar que é possível aumentar em muito o número de usuários cadastrados em uma base com a utilização do RTS-CTS.

    Até o momento já consegui cadastrar 160 clientes em uma base (90 conectados simultaneamente) e manter o nível de qualidade excelente na transmissão, com tráfego total da base de até 25 Mbps e até 10 Mbps por cliente isoladamente.

    Ainda sinto que há "folego" para mais clientes nessa base e ainda não chegou no limite. Pretendo conhecer qual é esse limite.

    Tal resultado, acredito somente ser possível devido ao uso d RTS-CTS, pois utilzando Rocket com Airmax não deu pra passar de 120 clientes e já começou a ficar ruim.

  8. #8

    Padrão Re: TDMA (NV2, AIRMAX...) x CSMA x Interferência

    Putz! faz tempo que ando às voltas com RTS e nunca tinha encontrado ninguém para trocar experiências com isso.
    Dei uma pesquisada sobre MatLab.. mas achei complicado. Lá por volta dos anos 60 quando estudava matrizes nunca consegui entender plenamente. Quanto mais agora, hehehe, décadas depois.
    Sempre fui curioso em construir muitas coisas, mas fugi da Engenharia pois tinha pavor de matemática.
    Depois de décadas é que comecei a ver que tudo aquilo que nos ensinavam na base da decoreba no 2º grau era bom. Só a forma de ensinar é que era terrível.

    Pode ser que com um programa para automatizar muitos passos matemáticos a coisa comece a clarear.

    Mas vamos lá, posta alguns caminhos a desbravarmos nisso. Colocar esta quantia de clientes já está para "lá de Marrakesch".
    Ninguém até hoje reportou semelhantes resultados nem com TDMA.
    Quem sabe até abrir um tópico só sobre o uso do MatLab em ambiente wireless



  9. #9
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    Santiago, bom dia.

    Qual é o rádio no AP que vc está usando? E qual a CPE no cliente?
    Citação Postado originalmente por SantiagoMG Ver Post
    Olá 1929!

    Sim, realmente é muito difícil chegar a uma conclusão sobre a eficácia do funcionamento do RTS-CTS utilizando-se de testes práticos em campo. Justamente por esse motivo que até hoje somente tive contato com trabalhos que consideram os resultados obtidos por meio de modelagem em softwares específicos como o MatLab por exemplo. Mas o resultado é unânime, o uso do RTS-CTS ajuda a mitigar, ou quase eliminar, o problema da colisão de pacotes.

    A dificuldade em obter resultados conclusivos está ligada ao fato de que trata-se de um teste complicado e demorado, pois a configuração tem que ser feita em vários clientes e em produção. Já tenho estudado sobre isso há um bom tempo e acredito que em breve terei um resultado conclusivo.

    Mas posso adiantar que tenho motivos suficientes para acreditar que é possível aumentar em muito o número de usuários cadastrados em uma base com a utilização do RTS-CTS.

    Até o momento já consegui cadastrar 160 clientes em uma base (90 conectados simultaneamente) e manter o nível de qualidade excelente na transmissão, com tráfego total da base de até 25 Mbps e até 10 Mbps por cliente isoladamente.

    Ainda sinto que há "folego" para mais clientes nessa base e ainda não chegou no limite. Pretendo conhecer qual é esse limite.

    Tal resultado, acredito somente ser possível devido ao uso d RTS-CTS, pois utilzando Rocket com Airmax não deu pra passar de 120 clientes e já começou a ficar ruim.

  10. #10

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    Olá, bom dia!

    Tenho usado no AP a RB912G e no clientes Nanobridge M5.



  11. #11
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    Obrigado.

    Citação Postado originalmente por SantiagoMG Ver Post
    Olá, bom dia!

    Tenho usado no AP a RB912G e no clientes Nanobridge M5.

  12. #12

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    Citação Postado originalmente por ricromero Ver Post
    Obrigado.
    Olá rapaz... quanto tempo.
    Se não estou enganado você é que trabalhava na Dell em Eldorado do Sul, não?

    Santiago, precisamos aprofundar mais estes cálculos para o rts/cts, pois o tdma está ficando desacreditado para mim..



  13. #13
    Ricardo Romero Avatar de ricromero
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    Citação Postado originalmente por 1929 Ver Post
    Olá rapaz... quanto tempo.
    Se não estou enganado você é que trabalhava na Dell em Eldorado do Sul, não?

    Santiago, precisamos aprofundar mais estes cálculos para o rts/cts, pois o tdma está ficando desacreditado para mim..
    Boa Tarde @1929

    Sou eu mesmo, mas já sai de lá ( da Dell ) ha uns 6 meses já ( deu no saco ).......rsrsrsrsrs

    Acabei voltando aqui para a minha Terrinha mesmo ( Interior de SP ) e cá estamos........rsrsrsrsrsrsrs

    E agora em definitivo montando um provedor.

  14. #14

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    Citação Postado originalmente por 1929 Ver Post
    Olá rapaz... quanto tempo.
    Se não estou enganado você é que trabalhava na Dell em Eldorado do Sul, não?

    Santiago, precisamos aprofundar mais estes cálculos para o rts/cts, pois o tdma está ficando desacreditado para mim..
    1929, vamos avançar sim nesse tema do rts-cts. Eu já desacreditei do TDMA há um bom tempo, pois não consigo notar na prática nenhuma diferença em usar ou não usar.

    A forma como eu tenho feito aqui para conhecer melhor aqui foi a seguinte: Eu peguei um material teórico de referência (anexo) e tenho estudado bastante ele tentado aplicar na prática. Esse material trata: O protocolo CSMA-CA e o padrão IEEE 802.11 e foi elaborado por Eduardo Hargreaves, do Departamento de Engenharia de Sistemas da UFRJ, onde o autor apresenta algumas das características das redes sem fio tentando mostrar porque o protocolo escolhido pelo IEEE para ser usado nas redes locais sem fio foi o CSMA. Logo depois as características do padrão 802.11 são abordadas e um modelo analítico de avaliação da perfomance do 802.11 é apresentado.

    Se está descreditado no TDMA vai ficar ainda mais depois de ter contato com esse trabalho, pois o autor já esclarece logo no começo que:

    "Nas redes de computadores o tráfego é dito ser em rajadas ou seja, uma estação gera tráfego durante muito pouco tempo mas quando o faz necessita de muitos recurso da rede. Devido a esta característica os métodos de alocação fixa como o TDMA e o FDMA não são uma boa solução. É mais sensato pensar num método onde toda a banda seja alocada a um único usuário durante um curto período de tempo. O jogo neste caso é como controlar o acesso a este canal compartilhado de uma forma que a banda de transmissão seja dividida de forma eficiente entre os muitos usuários".
    Miniaturas de Anexos Miniaturas de Anexos csma_ca_eduardo.pdf  



  15. #15

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    Santiago, na teoria tudo claro.
    Mas estes cálculos para os modelos de estudo são teóricos.
    Na prática o que vemos é a dificuldade de estabelecer os valores melhores para RTS e para o Frame que são os dois valores que dispomos para "acertar" o fluxo da rede.
    E mais o ACK para estabelecer o tempo ideal para a estação em relação ao AP. Este último me leva a crer que o ideal seria mesmo utilizar o ACK automático tanto no AP como na estação. E procurar melhorar a instalação naquela estação que mostra um ACK mais alto.
    Porem já notei que uma determinada estação pode estar mostrando um ACK baixo num dia e noutro estar lá em cima.

    Apesar do artigo dizer que o RTS é menos sensível ao número de estações, o que notei é que o comportamento muda a medida que muda o número de estações. E como o próprio artigo salienta, não existe um mecanismo flutuante para se adequar a situação do momento.
    Mas que mesmo assim é melhor usar RTS/CTS.

    Agora o que observei na prática: um valor que parece bom para algumas estações, cria uma degradação em outras, chegando ao ponto do usuário reclamar que não está conseguindo abrir completamente páginas, ficando alguns elementos da página sem carregar.

  16. #16

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    Realmente é um grande desafio determinar o valor ideal do Frame. Para chegar a esse valor ideal a partir de tentativa e erro é totalmente inviável. Imagina um cenário com 100 clientes conectados na base.

    Teria que acessar cada cliente e configurar um a um. Para chegar a esse valor seria somente através de simulação mesmo, porém eu não tenho conhecimento suficiente e nem acesso a esses simuladores.

    O que eu fiz foi fixar para que seja utilizado o RTS em casos que o frame seja maior que 2300, seguindo a orientação de que em pacotes pequenos não é viável, pois o prejuízo causado pelo aumento de overhead seria maior do que o aumento da probabilidade de colisão de pacotes.

    Ou seja, eu na realidade escolhi um valor e acreditei que ele seja bom. E na minha análise realmente foi, pois aumentou a capacidade de clientes conectados, quando comparado a um cenario sem uso de rts-cts.

    Agora pode acontecer de que um outro valor seja melhor ainda para meu caso. Isso ainda não testei.