3K Group Wi-Fi lainetel juba 20 aastat!

3KGroup – häirevaba Wi-Fi asjatundja, 1.2.2017 Äripäeva artikli täispikk versioon ja pabermeedias avaldatud artikkel veidi lühendatud kujul.

Download the PDF file .



Tänavu 20. tegevusaastat tähistava Wi-Fi eksperdi 3KGroup OÜ näol on tegemist ebatavalise telekommunikatsiooni- ja infotehnoloogiaettevõttega, mis on fokusseerunud vaid kvaliteetse traadita interneti valdkonnale. Oma näitajatega mahume isegi Äripäeva telkommunikatsiooniettevõtete top listi, see oli meile suur üllatus, sest spetsialiseerume väga kitsalt.

„Enamik ettevõtteid tegeleb ellujäämiseks laia spektriga, kuid meie müüme, konsulteerime ja lahendame ainult Wi-Fi  tehnoloogiaga seonduvat ning arendame Eestis häirevaba wifi võrku,“ tutvustab ettevõtte juht Toomas Kadarpik 3KGroupi tegevust, nentides, et ettevõtte ühe miljoni euro suurune aastakäive ei tule mitte soovist iga hinna eest võimalikult palju müüa, vaid tahtest teha oma tööd nii süviti ja olla ekspert, kes lisaks infotehnoloogiale mõistab ka füüsikat ning nendevahelisi seoseid.

Raadio pisik on kaasas lapsepõlvest, sest esimene antenn ja jootekolb sai kätte võtetud kolmandas klassis, hiljem sai antenne, kõrgsagesusvõimendeid ehitatud kümnete  viisi, aeg oli selline et tuli 60 kilomeetrit Tallinnast iga hinna eest kätte saada kõik Soome raadiojaamad ja see nõudis head antennitehnikat, kaabeldust ja kindlasti ka võimendeid, sest signaal sumbus kaablis. IT inimesed aga tavaliselt raadiotehnika ja füüsikaga eriti sõbrad pole, seetõttu eksitakse isegi kooli füüsikatunnist tuntud  asjadega üsna tihti.  

Esimese mobiilse kontori püstitas 3KGroup Äripäevale, andes esmakordselt ühele ettevõttele võimaluse teha tööd sülearvutiga suvalises kohas kontoris. Kuigi tollal polnud veel traadita internet ehitatud arvutite sisse, vaid selleks kasutati spetsiaalseid võrgukaarte. Kunagi nii innovatiivne ja põnev lahendus on tänapäeval täiesti elementaarne.

„Ajaloos on toimunud palju huvitavat ning meil on olnud õnn kaasa lüüa seadusloomes ja uute tehnoloogiate arengus. Näiteks aastal 2001 üritasid telekommunikatsiooniettevõtted enda kasu eesmärgil läbi suruda, et Eestis ainsa riigina maailmas keelustataks avaliku Wi-Fi teenuse pakkumine. Kui paljud riigiasutused eesotsas maavalitsuste ja piirivalvega oleksid sel juhul kannatanud?

Laiem üldsus mõistis traadita interneti olulisust 2002. aastal, kui Rocca al Mare Suurhallis toimus Eurovisioni lauluvõistlus ning kogu ala oli nii kohalikele kui ka väliskülalistele kvaliteetse Wi-Figa kaetud,“ meenutab Kadarpik. „Inimesed pelgavad võõraid asju ning nii oldi ka veel 1997. aastal väga skeptilised, rääkides, et Wi-Fi levi on väga piiratud ja ebapraktiline. Täna on wifi vajalikkuses veendunud kõik, kuid väljakutse on ehitada kvaliteetseid lahendusi, mis kannataks suuri rahvahulkasid ja erinevaid segajaid.“

Parim teenus tuleb parimate toodete abil !



3KGroup OÜ eesmärgiks on juurutada ainult toimivat innovatiivset tehnikat, mis annab reaalset lisaväärtust. Hetkel on vabasagedusel toimiva Wi-Fi häirekindluse ja leviala parandamiseks maailmtasemel tehnoloogiaks Ruckus Wirelessi välja tõõtatud BeamFlex+ nutiantenn, mis tehisintellekti abil valib igal ajahetkel parima tuhandest antenni suunast ja polarisatsioonis. Selline tehika, mis on alles kunagi tulemas mobiilsidevõrkudesse ja teistesse valdkondadesse, lubab olulisel määral vähendada häireid, tõsta võrgu läbilaskvust ja leviala suurust.   Fenomenaalseid tulemusi on näha sadamates, suurtes logistikaettevõtetes, suurtes hotellides (Viru, Swissotel,Radisson SAS, Forum,Scandic Hotels, Kalev SPA jne)  ja  Eesti kõigis suurtes kõrgkoolides (TTÜ,TLÜ.EKA,TÜ).   Tehnoloogiliselt on Ruckus Wireless maailmas kindlalt esimesel kohal, suutes oma uudse antennilahendusega viia wifi enneolematutesse kaugustesse ja ehitada 10 000 tugijaamaga linnu katvaid võrke.   Tehnoloogia konkreetsetest eelistest loe artikli lõpu poole.  On täiesti tavaline, et teiste tootjate tavatehnoloogia, kus signaal kiiratakse ruumis kõikides suundades võrdselt (onti antenn), enam 2.4 GHz vabal sagedusel ei tööta, Ruckusega see õnneks nii ei ole ja tänu sellel saavad ühiselamus ka tudengid oma vanemate tahvlite ja läpakatega Interneti hüvesid kasutada.

Just selline tehnoloogia on asendamatu näiteks sellisel tuhandeid väikesel alal kasutajaid mahutaval sündmusel nagu Tallinna tehnikaülikooli robotivõistlus Robotex.

Siin on Scandic hotelliketi referents Skandinaavias, kuhu on paigaldatud 20000 Ruckuse tugijaama. On hea näha kui rahuolevalt klient kirjeldab probleemivaba Wi-Fi kasutust. Kliendi sõnul probleemid kadusid ja nii on see olnud ka Eesti suurtes hotellides, kus võrgud elavad üle ka suuremad konverentsid ja üritused.

Millised olid seadmed 20 aatat tagasi ?

20 aastat tagasi ei olnud elu siiski nii lihtne, keegi ei uskunud siis veel juhtmevabasse tehnoloogiasse ja mobiiltelefongi oli pigem ärimeeste kallis töövahend kui koolilapse igapäevane sidepidamise vahend. Selle ajaga on palju muutunud aga ka paljud baasprobleemid ja oskused on jäänud täpselt samaks, pigem isegi on keerukus tõusnud, sest standardid on inkrementaalselt arenenud ja nõudnud kogu aeg vanade süsteemide ühilduvust.

3KGroup alustas kunagi  2002 aastal  Lucent Technologies Wi-Fi seadmetega, tollel ajal oli tegu väga suure sammuga edasi, kus seadmed talusid esimest korda siseruumides suure kiirusega (alguses 2 Mb/s ja hiljem 11 Mb/s) paremini mitme tee fiidinguid, tavakeeles on see peegeldunud signaalide probleem, mis ka tänapäeval on suur murelaps logistikas ja suurtes ladudes. Tollel ajal oli selleks numbriks 90 nanosekundit ja selle saavutamiseks oli ehitatud kliendiseadmesse korralik diversiteetvastuvõja korraliku signaalitöötlusega. Selline tehnika tagas esmakordselt liikuvale läptop või pihuarvutile katkematu ja robustse kvaliteedi, wi-fi ei katkenud enam kontoris ringi liikudes ja tööd sai teha nomaadi moodi liikudes ühest punktist teise. Siiski ei olnud selle aja standardid valmis mobiilseks kasutuseks ja kõne edastuseks.

Kliendiseadmed olid alguses  implementeeritud PCMCIA lisakaardina ja eri tootjate vahel ühilduvus puudus, siiski kehtestati 2001 juba  IEEE 802.11 wi-fi standard, mis tagas erinevate tootja seadmete ühilduvuse ja wi-fi sisseehitatud  võrgukaardid hakkasid tekkima ka kantavatesse arvutitesse ja pihuarvutitesse.

Mida tuleb teada wifi võrku ehitades?

Wifi võrgu loomisel on tähtsaimad tegevused mõõtmised ja analüüsid, et hinnata, mida on täpselt vaja teha ning mida kasutajad eelkõige oma võrgult soovivad. Mis on reaalne ja mis unistus? Milline on lahendus infosüsteemide kasutaja, telekommunikatsiooniettevõtte, andmeanalüütiku ja kliendi seisukohast?  Wifi on keeruline lahendus ja suure süsteemi loomine on väga erinev probleem erinevalt kodudesse mõeldud wifi ruuteri seadistamisest.

Kuna tänapäeval on kasutajaid palju ja võrgud väga suured, on parim viis kasutada ka matemaatilisi mudeleid, leidmaks optimaalseid konfiguratsioone ja paigalduse optimaalseid lahendusi. Näiteks kui kuulda, et paigutame tugijaamad hästi lähedale ja võtame võimsuse alla, mida kuulsin HITSA koosolekul korduvalt, võib mudelite abil kohe näidata, et selline lähenemine lõppeb katastroofiga ja eriti juhul kui soovitakse saavutada tänapäevaseid kiirusi.

Seejärel tuleb hakata süsteeme testima. Selleks on tarvis interdistsiplinaarseid teadmisi ja laia silmaringi, sest tunda tuleb süsteemianalüüsi, programmeerimist, kasutada erinevaid mõõteseadmeid, vahel hoida käes jootekolbi ning kasuks tuleb oskus mõõtmisandmeid analüüsida. Wifiga tuleb tihti meelde metroloogia kursus ülikoolist, kus pidi sada korda mõõtma katsekaasi keskel olevat metallitükki aga sea ei tohtinud sealt välja võtta.  Kui paigadada kliendi asukohta tester ja kirjutada ülesse terve päeva kogu õhus toimuv, on tunne umbes sama. Tihti testimegi reaalajas kliendi töötavaid võrke, et anda lahendusele viimane lihv.  Me oleme selles osas profid ja näeme oma võrkudes probleeme pärast väga harva. Teame üsna täpselt, et Androidi Wi-Fi scanneri pilt on tihti täiesti ebaadekvaatne ja ei peegelda üldse õhsu tegelikult toimuvat. Kahjuks on aga nö arvutirakendust pilt tihti peamine, mille järgi proovitakse Wi-Fi võrkudele hinnangut anda. Päris elu ei ole aga spektri hõivatused isegi sellise kujuga, nagu need programmid näitavad.

Töö peab olema nauditav



Kui sa oled teinud mõnda asja tuhat korda ja siis veel tuhat korda, siis võib tüdimus peale tulla! On aga asju, mis ei tüüta inimesi ja tunduvad loomulikud, kuidas aga sinna jõuda ? Meile seda koolis ei õpetatud, sest peale tahtejõu ja töökuse ei räägitud mitte millestki muust.  Nende aastate jooksul on aga selgeks saanud, et need kaks asja koos ei tööta, ei piisa kui väga tahad ja väga pingutad. Kui samas keha ja alateadvus koos emotsionaalse teadvusega ikka ei taha, siis midagi head välja ei tule. Kas läheb tervis või suhted sassi ja õnnelikust elust ei saa juttugi olla. Raha ja hüved seisundit õnnelikuks ei tee, sest kui sa kogu aeg teed mingi asjaga enda seisundi halvaks ja pead seda kusagil mujal jälle parandama, pole selline polaarne võnkumine eriti mõnus.

Miks me suudame kõike seda teha juba 20 aastat ?

3KGroupi põhimõte on, et ükski juht ega töötaja ei tohi ikka stressis ega olla tööl surudes oma emotsioone pidevalt alla ja kannatada.  See oli esimesel viiel aastal põrgu ja ei ole tulnud ettevõtte juhi Toomas Kadarpiku sõnul kergelt: „Meile meeldib end arendada, pidevalt midagi juurde õppida ning seejuures osata võtta asju normaalselt. Näiteks meie tööpäev algab kell 9 ja lõppeb kell 16, et inimesed jõuaksid ka kodus perega aega veeta ja neid tänapäeva kiire elutempo juures ka laste jaoks aega oleks. Iga töö peaks olema selline, et inimesed ei teeks üksteisele haiget, et neid ja nende ettepanekuid ning otsuseid aktsepteeritaks ja et nende isiklik elu seejuures ei kannataks.“ Mis mõtet sellel tööl muidu oleks ? Väga paljud inimesed on iga päev surmväsinud kui ma õhtul Selverist läbi astun, suurem osa inimesi väga väsinud ja stressis, see ei ole küll rõõm ja edasiminek, sellist olukorda ei olnud 1985 aastal kui võim oli veel teine ja elu palju primitiivsem.

Miks on Wi-Fi võrgus häired ja kust need tulevad ?  

IT tugiinimeste ja süsteemiadministraatorite käes on järjekordne keerukas tehnoloogia, millest tuleb välja võluda kasutajate rahuolu.  Miks see aga nii keeruline on ? Kui see järgnev igav lugeda on, siis anna see tekst oma IT juhile aga soovitan ikkagi ka sinul lugeda, sest olen selle teemaga pühendunult 20 aastat tegelenud ja olen käinud ka TTÜ-s teemal seminari pidamas ja valdan tõesti väga sügavalt wi-fi teemat väga mitmel tasandil.

Wifi on loavabal sagedusel toimiv juhtmevaba sidetehnoloogia ja õnnetuseks tohib nendel sagedustel töötada ka terve rida muid seadmeid. Sellises keskkonnas  on palju häireallikaid, bluetooth, privaatsed telefondies toimivad wi-fi tugijaamad, naabrite segavad tugijaamad, liikumisandurid  ja võrgus, kus on palju tugijaamasid, hakkavad need üksteist segama.

Vaba sageduse ühistöö parandamiseks on loodud kooseksistentsi parandavad standardid, mis üritavad valida optimaalseid parametreid ja sagedusi. Siiski on üks kõige suurem wifi häireallikas tänapäeval wifi võrk ise, näiteks võib siin tuua võrgu Tallinna , kus oli 30  2.4 GHz sagedusel töötavat tugijaama. See võrk jäi praktiliselt seisma kui kasutajate arv tõusis üle kriitilise paarisaja, mis teeb ainult 6 kasutajat keskmiselt tugijaama kohta.   Mõõtsime seda võrku õhust testseadmega terve nädala jooksul ja veendusime, et seadistutste muutmisega mitte midagi saavutada pole võimalik.  Tihti ongi nii, et klient ostab kalli võrgu ja kõik on korras kui kasutajaid on vähe, probleem tekkib alles hiljem kui koormus tõuseb. Kliendile öeldakse siis tavaliselt, et teil on häired, meie ei saa selle eest vastutada. Veel enam tehakse ülevaatus ja käiakse kõik ruumid läbi mõõtes signaalitugevust. Selline võrgu testimine on tänapäeva kasutustiheduse juures täielik kliendi ja enda petmine aga seda tehakse ikka massiliselt. Vaj a on modelleerida ja disainida võrk selliselt, et see toimiks ka soovitud koormuse all, nagu kesklinnas on näitke Forum, Viru, Radisson, Swissotell hotellides tehtud. Seda tehgi eelmisel kümnendil kui kasutajaid oli 10 korda vähem.

Probleem ongi selles, et 2.4 GHz sagedusele mahub kas kaks või kolm sõltumatut tugijaama ja kahjuks kehtivad samad reeglid ka kõrgemate 5 GHz sagedusala kohta, sest seal on kiirused suuremad ja kanalid sellevõrra laiemad, õnneks on 5 GHz väiksema leviulatusega ja probleem natuke lihtsam aga samas ootused suuremad.

Kuidas käitub  wi-fi võrk selliste häirete juhul ? Kasutaja näeb seda tavaliselt kiiruse langusena ja üsna tuntavalt !  Tehnoloogilised põhjused on häirtaseme tõus, mis sunnib kliente saatekiirust vähendama või lihtsalt hõivatuse olukord, kus saatja ootab naabrite järel. Seda nimetatakse kollisiooni vältimise algoritmiks, mis on kohustuslik igale wifi seadmele.

Kõik see meenutab džunglit öises pimeduses, kus sa oled täiesti kaitsetu ja vajad väga kavalaid lahendusi, et päeva lõpuks ellu jääda. Ammu ei aita siin võimsuste alandamine (kliendiseadmed seda sünkroonis ei tee) ja sageduste vahetamine, mis mõlemad on katastroofilise mõjuga, võimsuse alandamisega langevad kiirused ja sagedused on lihtsalt kõik hõivatud  ning pidev muutmine loob ahelreaktsiooni. Ei aita ka kindlasti tugijaamade  tiheduse tõstmine, näiteks igasse ruumi paigaldamine (va. Juhul kui seinad on täiesti raadiolainetele ekraniseerivad), sest seadmet hakkavad üksteist segama veelgi rohkem.

Mis on lahendus ?

Siin ei aita süsteemiadministraatori võimekus kasutajaliideses ühte või teist parameetrit muuta, see rong on läinud juba 5 aastat tagasi. Võrgu loomiseks tuleb teha analüüs, modelleerimine, raadiotehniliselt korrektne teostus ja kasutada arukaid häirete vältimise tehnikaid.

Ruckus Wireless BeamFlex+ nutiantenni tehnoloogia !

Screen Shot 2017-02-01 at 00.28.15

R710 802.11 Wave 2 4×4:4 MU-MIMO BeamFlex+

Juhitav suundatenn, mis see on ?

Selline lahendus võimaldab  mitme tugijaamaga võrgul parandada signaalitee tõhusust keskmiselt 10 korda ja enam (raaditehniliselt on õiged numbrid 10-15 dB), tavaseadmetega peaksite siis võimsust ja leviala suurust vähendama vastavalt neli korda ja samuti paigaldama olulselt rohkem tugijaamsid. Reaalses elus oleme päris palju konkurentide seadmeid välja vahetanud ja seadmeid on näitks ladudes kolm korda vähem ja tüüpilises kontorihoones poole vähem.

   Screen Shot 2017-01-31 at 23.59.46

Kuidas see toimib ?  Ruckuse tugijaam  (pääsupunkt, AP) toetab samal ajal kõiki tavapäraseid standardlahendusi ja suudab töötada meie kogemusel 150 üheaegse kliendiga( speksides 500) – antenn valib kasutades ekspertsüsteemi, mida tänapäeval ka tehisintellektiks  nimetatakse, igal ajahetkel iga kliendi jaoks optimaalseima antenni suuna ja ka polarisatsiooni. AP-del on selliseid kombinatsioone 500-1500 erinevat.  Ruckus on sellistele lahendustele registreerinud sadu patente.

Palju suurem leviala ja kiirus ning vähem leviauke ?

Leviala ja kiirused on suuremad ning süsteem töötab stabiilsemalt kui tavalahendus, sest näiteks kliendiseadme asend käes või ruumis ei mõjuta levitingimusi Ruckusega nii palju. Tugijaam suudab selles olukorras pidevalt oma antennisüsteemi koahandada. 

Vabal sagedusel on lubatud maksimaalne saatevõimsus, tavaantenniga ei saa maksimaalset võimsust aga staatilise suunatuse tõttu kõigisse ruumipunktidesse tekitada, siin on aga BeamFlex+ hea abimees kiirate energia maksimi just sinna, kus täpselt vaja ja härides võimalikult vähe naabreid.

Müügimees ütleb siin kohe, et meil on Beamforming tehnoloogia nüüd 802.11ac standaris, jah seda kasutab Ruckus ka aga tehnolooga on oma olemuselt mitmesse omni kiirgurisse saadetava signaali liitmisel tekkiv interferentsimustri loomine. Need pildid on siseruumides väga häirerikkad ja samuti lõikavad ära kasutada suurekiirusega MIMO tehnikat.  Vaata siit, kuidas tavapärane 801.11ac beamforming töötab.

Vastuvõtt on ülitundlik ja toimib alati just õiges polarisatsioonis, see kõik võimaldab 5 GHz peal tahvelarvutit kasutada Tallinnas Tondil tehtud testis 400m kaugusel õues. Selline lahendus on ideaalne suurte väliladude ja logistikaalade katmiseks ja toimib näiteks ka Muugal konteinerterminalis.

Tugijaamad ei sega üksteist!

Tugijaamad ei sega üksteist enam nii palju ja seetõttu on suure koormuse tingimustes kasutajate maksimaalne arv ja läbilaskvus isegi 10 korda suurem. See tuleb eriti välja suurtes võrkudes ja näiteks väga suure tihedustega üritustel, kus on tuhat kasutajat ühes avatud ruumis. Ja tihti on see ainus viis saada tööle tänapäeval ka vana 2.4 GHz tehnoloogia, kus on väga palju häireid.

Märgatav elektrienergia kokkuhoid

Keskmine elektritarve väheneb oluliselt, sest energiat ei paisata ruumis kõikidesse suundadesse ja säästuna on enamasti 7-8W piires.

Tundub tühine number aga kui teil on objektil 250 tugijaama ja igaüks nendest säästab 5W, tähendab see 1.25 KW ja seega 1.25 KW x 24 h  x 356 p = 10950 KWh. Selline erinevus tulenev atnennitehnikast ja optimaalsest elektroonika disainist. Lisaks on vajatakse tugijaamu kolmandiku võrra vähem, millest võib arvutada, et ära jäänud 75 3×3:3 MIMO tavatugijaama kulutaksid veel 18W   1.35 KW x 24 h  x 356 p = 11826 Kwh. Need näited on toodu Tartu Ülikooli kliinikumide baasi. Seega kogusääst on 20000 KW/h. Tänase tõusva elektrikulu puhul tähendab see viie aataga 10000 €  säästu.

Levi takistuste taha

Läbimatute takistuste taha saab laine levida difraktsiooni või peegelduste kaudu, mõlemal signaali kaod märgatavad ning sõltuvad väga palju ruumi paigutusest. Näiteks on lihtne demoda  kui Ruckuse võrgus minna metallist furgoonauto taha, ei katke side, nagu see juhtub paarisaja meetri kaugusel tavalise Wi-Fi tehnoloogaga. Esimene test saigi tehtud 250m kaugusel ja imestatud, kuidas saab levi tungida nii kvaliteetselt sõiduato sisekabiini, isegi ukse taga istmel, kus plekist kere varjas igasuguse nähtavus, oli veel levi 50%.

Tihti ongi vaja nutiantenni arukust, et igal ajahetkel kasutada õiget peegelpinda, signaali polarisatsiooni ja suunda, et mitte tekitada niigi rasketes olukorras kümneid eri peegeldusi ehk mitme tee fiidinguid.

 Meie enda testid näitavad levi olemasolu õuest siseruumidesse, samuti minnes tesele poole 9 kordset maja jne.  Tavalahendus loob aga väga suure arvu peegeldunud signaale, millest vastuvõtja enam aru ei saa.  Sarnane probleem on ka näiteks suures autoosi täis laos, kus kõigil riiulitel on torud, autorehvid, metallist detailid ja veel kõik muutub iga päev.  Sellist võrku ehitada on olnud Ruckus BeamFelxiga väga lihtne.

Kollisioonide vältimine ehk üheaegne töö ning kiirus 10x parem

Wi-Fi tugijaamad tuleb paigutada kohtadesse, kus nad näeksid võimalikult palju kliente. Kahjuks on sellisel juhul näha ka väga palju häireallikaid ja teisi tugijaamu. Tavalahenduse puhul tuvastsab selline tugijaam pidevalt õhus liiklust ja ootab enamus ajast õhu vabanemist ja kiirus langeb nende ootamiste tõttu väga madalaks.

Lihtsalt täiesti võimatu on leida ajahetke häiretega õhus, et oma pakett ära saata. Paljud IT inimesed ei tea, et wi-fi saatja peab sellisel juhul arvestama mistahes samal sagedusalas ja kanalil toimivate saatjatega ja nende suthes viisakas olema. CSMA/CA on sellise algortimi lihtsustatud nimi.

Kuidas BeamFlex+ tõstab kordades kliendi kiirusi ?

Siin ei tule juttu signaalitugevusest, vaid keeruliste ruumi peegeldustingumusi ärakasutavate signaaliedastussüsteemide optimeerimisest, selle tehnika üldnimetus on MIMO (Multiple Input Multiple Output).

Tänapäeva Wi-Fi standardid saavutavad oma suure kiiruse saates ruumis mitut signaali samal sagedusel üheaegselt. Lahendus tundub alguses täiesti terve mõistuse vaba aga järgnev seletab tavaelu mõistes sellle tehnika lahti.

Tavakeeles on seda väga lihtne seletada teie kahe kõrva kaudu, te saate kõrvadega päris hästi aru, kust poolt signaalid tulevad ja seda tänu kõrvade difraktsiooni tekitavale kujule isegi kolmedimensionaalselt.  Kui teie kõrvad aga asendada kahe isotroopse ehk kõigist suundadest ühte moodi signaali tuvastavate mikrofonidega (tavaline wifi lahendus sarnaneb sellele), ei saaks te suurt mitte midagi aru, mis ümbruses toimub.) Veel raskem oleks midagi kuulata suurte peegeldustega ruumis, näiteks siledate seintega võimlas.

Teil on aga ilmeksimatult selge, kas singaal tuleb eest või tagant paremalt jne.  

MIMO puhul ongi vaja selliseid signaale õhust eraldada, on vaja nad kõigepealt õhku saata optimaalselt ja siis ka vastu võtta, BeamFlex+ on MIMO suhtes täiesti ühilduv ja toimib korraga nelja ruumilise andmekanaliga. Tavakeeles tähendab see näiteks seda, et 130Mb kiirusest saab 300 Mb/s ja vastavalt 1.3 Gb/s 11ac standardi seadmega.

Tavatehnika jääb siin aga mitmel tasandil hätta, esiteks ei saa signaali vastu võtta ja saata ruumile ja kliendi asukohale optimaalse eristusvõimega ja seetõttu toimivad MIMO kiirused tihti ainult sama ruumi piires. Veelgi raskemaks läheb olukord kui kasutusele tuleb Beamforming, sellisel juhul peab MIMO välja lülitama ja sama antenni kasutama hakkama beamforminguks, seega kiirus langeb kaks korda.

Uus Wave2 standard  MU-MIMO ja BeamFlex !

Uusim 802.11ac Wave 2 standard defineerib MU-MIMO protokolli, mis võimaldab klientidid jagada erinevateks gruppideks ja omistada neile ruumis samal sagedusel erinevad kanalid. Siin on selguse huvides (et võrrelda BeamFlex+ eeliseid) hea tuua analoog valguse levimisega. Näiteks kui koridoris põleb kaks ümmargust hõõglampi ja te olete toas ning peate aru saama, kummalt pirnilt valgus tuleb, on see peaaegu võimatu ülesanne kui need pirnid on teineteisest veel 20 cm kaugusel.  Kui aga mõlemale pirnile on kinnitatud reflektor ja nad saadavad signaalid täiesti eri suunas ja veel lisaks eri polarisatsioonis (silmaga seda ei näe aga spetsiaalse polaroid  filtriga näiteks küll), on täiesti võimalik ära arvata, kumma valgusvihuga on tegemist, me ei peagi tegelikult selgeks saama kumb on kumb, vaid lihtsalt suutma neid eristada. Selliselt siis suudavad endale sõltumatu sidekanali valida kaks mobiiltelefoni, mis on selles kirjeldatud toas. Siit saame Ruckus BeamFlex+ tehnoloogiaga palju suuremad üheaegsete kasutajate hulgad. Eriti oluline oleks see koolides, kus tunni ajal seadmed olulsielt ei liigu või kontorites.  Loodame ise, et tulevikus näeme seadmetes 150 üheaegse kasutaja asemel numbteid 250-300.

Miks sellist antennilahenust nagu Ruckus BeamFlex siis teised ei tee ?

Süsteem on keerukas ja põhineb keerukal matemaatikal, enamus wifi tootjaid ei omagi mitte mingisugust raadiotehnilist ekspertteadmist. Lihtsalt ostetakse valmis IP (Intellectual Propery) ja integreeritakse see tootesse. Tegeletakse küll erinevate halduste ja sideprotokollidega aga lihtsuse mõtte on analoogtaseme raadiotehnika jäetud väga primitiivseks, nii on see kahkuks ka kõigil suurimatel tootjatel.  Mikroskeemide tootja lahendus on aga võimalikult  laiale kasutajaskonnale sobiv. Seega ei erinegi enamuse suurte wifi tootjate lahendus raadiotehnilselt peaaegu üldse.  Sama probleem on veelgi tõsisem kliendiseadmetel, kus ruumi on tavaliselt vähe ja disainerid nõuvad metallist korpusi ja üha õhukesemat korpust.  Õnneks siiski paar erandit on ja mõistus pole veel maailmast kadunud.

Kohe ütlevad oponendid, et meil on ju 802.11ac Beamforming ?

Tõepoolest, BeamFlex ja Beamforming koos annavad ülihea tulemuse, sest suudetakse luue suur ala, kuhu signaali ei kiirata, see tähendab et naabrid võivad seal rahulikult toimetada ja me ei pea paketi saatmisel nendega igal ajahetkel ootama.

Ehk signaalitee suunamine ? BeamFlex+ ja Beamforming on kaks täiesti eri asja, esimene on kõrgsageduslik antennitehnika ja teine puhtalt signaaliöötluse tasandil (vahesagedus) toimiv eri faasis signaalide saatmise tehnika. Kuigi need kaks tehnikat teinetest ei välista ja peavad töötama Ruckus zoneflex tugijaamdes üheaegselt, on Beamformingust üsna vähe kasu just suurtes võrkudes ja küllaltki ilus on see süsteem kodulahenduses või väikekontoris ühe tugijaamaga.  Seletused on siin lihtsad

Beamformingu käivitamine ei luba kasutada MIMOt ja kiirus väheneb koheselt kordades, samas on seda beamformingut just vaja seal levi äärealal, kus kiirus niigi väike on.

Beamforming ei tööta 802.11n ja vanemate standarditega, seega just äärealadel, kus 802.11ac wifi enam ei tööta ja kiirus võetakse alla vanale standardile kaob igasugune tõhusus.

Beamforming ei vähenda häireid ja ei suuna tegelikult signaale õhus, tehnika loob interferentsi mustri, mis on oma geomeetrialt sümmetriline ning signaalid levivad mitmest antennist kõigisse ruumi punktidesse. Seega selleks et ühte kohta luua paremat signaali (kahe antenni puhul 3dB ehk kaks korda), on ka väga paljudes muudes ruumi osades suurem signaalitugevus.

Beamformingu saab tööle panna siis kui klient on teinud sounding algoritmi alusel mõõtmise, seega sõltub tõhusus paljuski kliendi implementatsioonist ja lisaks liikuvusest.

Kokkuvõtteks on lihtsalt hea teada, et on suur vahe suundantennil ja häiremustril õhus, pilte võib vaadata www.3kgroup.ee weebilehelt.  Ja tuleb lihtsalt arvestada, millises keskkonnas üks või teine tehnika töötab.  Inimesed lihtsalt arvavad, et kui see tarkvara sisse lülitada, siis nendest kahest traadijupist wi-fi seadme küljes hakkavad lained kuidagi kindlas suunas minema, sedasi on müügimehed siin seal kirjeldanud. Aga nii ei ole, need elektromagnetlained lähevad kahest antennist sama moodi ruumis igas suunas laiali. Kui te ei tea, mis on inteferentsi muster, siis kõige parem on minna vaadata mõõdukalt tuulise ilmaga Tallinna lahes toimuvat, kus erinevad lained loovad ühes kohas kõrgemaid harjasid ja teises kohas jälle madalamaid.        

Mis saab tulevikus ?

Wi-Fi on juba praeguseks vallutanud kõik elualad aga kõik ei ole veel üldsegi valmis. Juba üsna varsti saame näha uute kõrgemate sageduste kasutusele võttu aga ka madaletel sagedustel toimivat IoT (Internet of Things) wi-fi standardi võidukäiku. Wi-Fi kiirus saab lähiaastatel olema reaalselt kiirem kui praegune 1 Gb/s tavavõrk CAT5/6 kaabelduse peal ja tõenäoliselt ongi 10 Gb/s wifi tulekuga küllatki elementaarne kontoris igasugune kaablitega jahmerdamine unustada. Samas on ka kliendiseadmed iga aastaga õhemad ja väiksemad ning pistik ja pesa on ainult veaallikas ja kuluv komponent ning võtab trükiplaadil palju ruumi ära, kusjuures tihti tuleb see veel käsitsi joota ka.

IoT wifi standard toob wifi kindlasti triikraudadesse, elektripliitidesse ja tolmuimejatesse, rääkimata veekraanist ja kõigest mis saab endaga kaasa võtta.

Oleme valmis täiega !

Kui teil on wifi probleem, siis suudame selle kindalsti tuvastada, selleks läheb küll natuke aega, näitkes tihti on juhuslike probleemide puhul vaja testseadmeid kasutada mitu päeva või nädal aega, enne kui vea põhjus päriselt selgub, muidu ei pääse lihtsalt jaole või peab inimene kogu aeg valvama.  Meie testsüsteemid suudavad koguda bigdata andmed teie wi-fi võrgust ja sealt välja kaevata mitusada erinevat mõõdikut ja kvaliteeti näitavat graafikut.

Väike näide, klient kurdab,  et wifi ei toimi !  Teeme testriga kindlaks, kas DHCP on seehjärel töökorras, samal ajal, DNS lahendab nimesid, on pääs internetti. Seejärel laseme testril teha terve rea automaatseid teste ja jälgime samal ajal õhus toimuvat, näiteks häiretaset, koormatust, erinevaid tahtlikult võrku segavaid süsteeme. Tavakasutaja ju ei oska öelda, mis täpselt viga on ja kui võrgus on sadu kasutajaid, on viga veelgi raskek kindlaks teha. Siin teeb keerukaks olukorra see, et wi-fi interakteerub ka naaberkontori võrkudega ja mõlemad võivad hakata oma sagedusi näiteks üksteise võidu optimeerima (BeamFlex+ Ruckus lahendus seda siiski enamasti ei tee)

On täiesti loomulik, et tuleb kasutada ka klassikaliseid vahendeid, nagu võrgu- ja spektrianalüsaatorid ja Interneti võrgu IP protokollide analüüsi.

On ka täiesti elementaarne, et ka tänapäeval ehitame antennisüsteeme, paigaldame teinekord kõrgsageduskaableid.

Interneti kogemus on 3K-s Eestis kõige pikaajalisem Eestis, seda võib rahus öelda, olen tõepoolest paari esimese  inimeste seas Eestis, kes töötas läbi Tannenbaumi raamatu TCP/IP networking, osalesin seejärel esimese akadeemilise püsiühenduse loomisel ja kohe seejärel sai loodud ka kommertsiaalne operaator DataTelecom, mäletan hästi kui helistati Eesti Telefonist ja küsiti, mis asi on Internet ja mismoodi see toimib.  See on huvitav, et ei tule just väga palju inimesi vastu, kes teaksid fundamentaalseid aluseid ja iusegi termineid, sest suur osa teadmistest on tänapäeval pärit läbi tootjate tehnilise marketingi filtri.

Olen lisaks süsteemianalüütik ja suudan suuri süsteeme modellerida ja optimeerida. Üks tuntumaid referenrtse on kindlasti Saaremaa laevakompaniile loodud e-sadamate ja jt infosüsteemide projekti analüüs ja mudelid. Süsteem ise on praeguseks enamuses Saksamaal, sest eeslaslik erimeelsus viis riigi ja  saarlased eri teedele. Aga suur osa lugejatest sai seda süsteemi kuni 2016 aastani kindlasti mugavalt kasutada.

Aga me töötame ka õuelahendustega !

Õues on tihti vaja suurel territooriumil wifi leviala, näiteks sadama territooriumil või avalikus ruumis. See on häirete ja suurte takistute tõttu üsna keerukas ülesanne. Meie tugijaamad suudavad vabas õhus tagada tahvelarvutitele veel 5 GHz leviala 400m kaugusele.

Teise tüüplahendused on punktist punkti raadioühendused, mida oleme ehitanud tuhandete  kaupa.  Mõlemas lahenduses on omad väljakutsed ja tehnikad häirete vältimiseks.

Mäletan hästi, kuidas aastaid tagasi ühe välispanga kontorid olid ühendatud Tallinna südalinnas spetsiaalantennidega 2.4 GHz sagedusalas, mida keegi ei uskunud.  Tehnika võtsime maha alles siis kui see sai asendatud aastate pärast optilise kaabliga ja vaja läks ka oluliselt suuremaid kiirusi.  Antennid valmistasime oma partneri tehases meile vajamineva parameetritele vastavalt.

On raske öelda, kumb on lihtsam, kas ühendada 4G tugijaam vabal sagedusel raadiolingiga võrku või ehitada suureks ürituseks Wi-Fi võrk tuhandele ettearvamatule kasutajale. Mõlemas on omad väljakutsed.