Na luta pelo mercado, há fabricantes que continuam enganando possíveis compradores divulgando velocidades de rede Wi-Fi meramente teóricas, mas que parecem ótimas quando vistas nas embalagens e na folha de especificação de produtos. O difícil é esse consumidor leigo imaginar que, na maioria das vezes, estas velocidades nunca são atingidas.
Apesar das informações divulgadas por esses fabricantes (incluindo nós), no mundo real as velocidades de rede Wi-Fi serão menores, às vezes bem menores, dependendo das circunstâncias, mesmo com APs dual-band 802.11n que suportam fluxos espaciais múltiplos em cada frequência, de 2,4 e 5 GHz.
Um intervalo de segurança é um pequeno intervalo entre transmissões, o qual garante que diferentes símbolos OFDM não interfiram um com o outro. Esse intervalo foi adotado para eliminar os atrasos de propagação, ecos e reflexos que prejudicam a transmissão de dados digitais. O QAM, ou modulação de amplitude da quadratura, é um esquema de modulação digital e analógica que transporta os dados alterando algum aspecto do sinal ou onda (geralmente sinusoidal) em resposta a um sinal de dados.
A norma IEEE define uma opção para o intervalo de segurança de 400 ns, mas, na prática, esses intervalos não podem ser aplicados no mundo real porque sofrem de taxas de erro maiores. A transmissão de dados com um IS de 800 ns é muito mais comum. O IS mais comum de 800ns efetivamente reduziria a velocidade máxima de transmissão de dados para 270 Mbps.
A realidade do mundo WiFi não tão perfeito
Hoje, a frequência de 2,4 GHz é obrigada a assumir grande parte do trabalho para a maioria das redes Wi-Fi. O motivo: poucos clientes, especialmente os dispositivos móveis inteligentes responsáveis pela maioria do tráfego, suportam 5 GHz. Essa situação está mudando rapidamente, mas é nesse cenário que o gerente de TI precisa construir redes Wi-Fi rápidas e eficientes.
Cada canal de uma rede Wi-Fi normalmente consome 20 MHz de espectro ou largura de banda. Para obter velocidades de transmissão maiores, uma técnica usada pelo 802.11n é a de vincular ou combinar esses canais em faixas de 40 MHz (canais de até 160 MHz já foram divulgados para o padrão 802.11ac).
As ineficiências e erros de qualquer implementação de hardware de rádio ou chipset comercial reduzem a velocidade máxima de transmissão para aproximadamente 110 Mbps, dependendo da qualidade da implementação do rádio. Lembramos que isso acontece em condições de rádio com alcance zero e em condições essencialmente perfeitas (câmara de isolamento dupla).
O tráfego UDP pode chegar perto dos 110 Mbps, mas a maior parte do tráfego móvel hoje é TCP. Isso reduz o desempenho entre 15 e 20%, diminuindo a velocidade máxima da rede mais uma vez para aproximadamente 90 Mbps.
Em seguida, a maioria dos laptops vendidos nos últimos anos está equipada com chips 802.11n e suporte para dois, três ou até quatro fluxos espaciais. A safra atual de dispositivos móveis inteligentes normalmente são equipados com implementações 802.11n de fluxo único, geralmente de qualidade relativamente baixa, em função das limitações de energia, design e tamanho. Como isso, o usuário deve atingir uma velocidade máxima de aproximadamente 30 Mbps em dispositivos comuns do Android ou da Apple.
E a interferência Wi-Fi?
O mundo real do Wi-Fi é cheio de obstruções de sinal, como pessoas, móveis, paredes, janelas, portas, plantas, mercadorias em prateleiras e assim por diante. Além disso, enfrentamos fontes de interferência ativa, como fornos microondas, telefones sem fio, sistemas de segurança e a interferência de sistemas sem fio dos vizinhos.
A interferência em co-canais é mais um problema que diminui o desempenho. Com um número limitado de canais não sobrepostos disponíveis na frequência de 2,4GHz (3) e o uso de sistemas de antena omnidirecional que enviam e recebem transmissões em todas as direções, os APs que podem se detectar aguardam a disponibilidade do canal antes de inserir o cliente na rede.
Muitas pessoas acreditam que na frequência de 5 GHz, com 21 canais não sobrepostos de 20 MHz, esse problema será eliminado ou pelo menos será mitigado. Aparentemente temos muito espectro para usar na frequência de 5 GHz, mas, para conseguir velocidades de transmissão mais altas, precisamos da vinculação de canais 802.11n (e o multiplexador espacial) capaz de aumentar as velocidades para o cliente.
Morrendo com a distância
Outro fator fatal para o desempenho é a distância. Assim como com qualquer tecnologia de telecomunicações, a velocidade de transmissão Wi-Fi cai à medida que a distância aumenta porque a força de transmissão é diluída. Ao dimensionar uma rede Wi-Fi devemos estimar a distância entre um cliente típico e o AP, reduzindo a velocidade máxima agregada de acordo com essa informação. Os sistemas de antena direcional que focam a energia RF em direção ao cliente para aumentar o sinal podem ser adotados para reduzir esse problema. Os sinais mais fortes se traduzem em velocidades maiores para o cliente e menor interferência entre canais.
Em último caso, precisamos entender os fatores que prejudicam o desempenho Wi-Fi para fazer valer seu investimento. Não existe uma solução única para resolver esses problemas. Novos sistemas de antenas adaptáveis podem ajudar, mas outras funções avançadas, como a distribuição justa de acesso, direcionamento de frequências, balanceamento de carga do cliente e a seleção automática de canais também podem ser úteis. Em combinação, essas técnicas oferecem uma experiência melhor para o usuário final, mas nunca realizam as promessas do fabricante.
A melhor forma de garantir o desempenho máximo de determinado fabricante é testando seus equipamentos. Não adianta simplesmente testar os produtos em laboratório, isso não vai reproduzir o mundo real. É necessário realizar os testes em locais mais desafiadores, com o maior número de dispositivos conectados que se possa encontrar. Os resultados devem revelar o que determinado sistema Wi-Fi realmente consegue oferecer. Somente depois de realizar esse tipo de teste será possível tomar uma decisão de compra com mais confiança.