Cisco Cisco Catalyst 6000 Multilayer Switch Feature Card MSFC2 White Paper

Page of 41
 
 
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 
Page 9 of 41 
aggregate bandwidth calculation. An increase in numbers of device connections is one of the primary reasons 
older WLAN designs are reaching oversubscription today. 
Wi-Fi is a shared medium. Much like an un-switched Ethernet segment, it operates as a half duplex connection. 
Only one station can use the channel at a time and both the uplink and downlink operate on the same channel. 
Each channel or cell used in a Wi-Fi deployment represents a potential unit of bandwidth much like an Ethernet 
connection to a hub. In Ethernet, switching technology was developed to increase the efficiency of the medium by 
limiting the broadcast and collision domains of a user to a physical port and creating point-to-point connections 
between ports on an as-needed basis, dramatically increasing the overall capacity. 
Users and applications also tend to be bursty (a measure of the unevenness or variations in the traffic flow) in 
nature and often access layer networks are designed with a 20:1 oversubscription to account for these variances. 
Application and end user anticipated usage patterns must be determined and also accounted for. Some 
applications, such as streaming multicast video, will drive this oversubscription ratio down while others may drive 
this factor even higher to determine an acceptable SLA for each cell’s designed capacity. 
For 802.11 wireless networks or any radio network in general, air is the medium of propagation. While there have 
been many advances in efficiency, it is not possible to logically limit the physical broadcast and collision domain of 
an RF signal or separate it’s spectrum footprint from other radios operating in the same spectrum. For that reason, 
Wi-Fi uses a band plan that breaks up the available spectrums into a group of non-overlapping channels. 
A channel represents a cell. Using the analogy of Ethernet, a cell represents a single contiguous collision domain. 
How many users can access an AP comfortably? Hundreds. But the question should not be how many users can 
successfully associate to an AP but how many users can be packed into a room and still obtain per-user 
bandwidth throughput that is acceptable. 
802.11 and Scalability: How Much Bandwidth Will a Cell Provide? 
To scale 802.11 networks to reliably deliver consistent bandwidth to a large number of users in close proximity, it 
is important to examine certain WLAN fundamentals under reasonably ideal conditions. Once the rules are 
understood, the ways to manipulate them to maximum advantage will be presented. 
In real WLANs, the actual application throughput is what matters to the end user, and this differs from the 
signaling speed. Data rates represent the rate at which data packets will be carried over the medium. Packets 
contain a certain amount of overhead that is required to address and control the packets. The application 
throughput is carried as payload data within that overhead. Table 2 shows average application throughput by 
protocol under good RF conditions. 
Table 2. 
Average Application Throughput by Protocol 
Protocol 
Throughput (Mbps) 
802.11b 
7.2 
802.11b/g mix 
13 
802.11g 
25 
802.11a 
25 
802.11n - HT20 one spatial stream (1ss) Modulation Coding Scheme 7 (MCS7) 
25 
802.11n - HT20 2ss Modulation Coding Scheme 15 (MCS15) 
70 
802.11n - HT40 2ss Modulation Coding Scheme 15 (MCS15) 
160