Antenas externas WLAN 9100 de Avaya para usar con el punto de acceso WAO-9122 Información general Para optimizar el rendimiento general de una WLAN en una implementación al aire libre, es importante comprender cómo maximizar la cobertura con la selección y ubicación de una antena apropiada. La intención de este documento es ofrecer orientación a cualquier persona que desee usar las antenas WLAN 9100 y los accesorios relacionados con los últimos productos inalámbricos para usar al aire libre de Avaya (WAO-9122). El documento está organizado en las siguientes subsecciones: • Bandas ISM:

requisitos para recibir certificación, como

• Conocimiento técnico básico

las clasificaciones de máxima potencia de

• Tipos de antenas WLAN 9100 y accesorios disponibles

transmisión (Tx Power) y eficaz potencia isotrópica radiada (EIRP).

• Datos de prueba de referencia

Cada una de las bandas ISM tiene caracte-

• Consideraciones de diseño y casos de

rísticas diferentes. Las bandas de frecuen-

uso de referencia

Conocimiento técnico Bandas ISM:

cia más baja presentan mejor rango, pero con ancho de banda limitado y, por lo tanto, menor velocidad de datos. Las bandas de frecuencia más alta tienen un rango menor y están sujetas a mayor atenuación por parte de objetos macizos.

La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de los EE. UU., autoriza los productos de red inalámbrica comercial para usar en bandas industriales, científicas y médicas (ISM) con modulación de espectro ensanchado. Las bandas ISM se encuentran disponibles en tres rangos de frecuencias diferentes: 900MHz, 2.4GHz y 5GHz. Este documento cubre los productos que funcionan en las bandas 2.4 y 5G Hz. Las bandas ISM permiten a los fabricantes y usuarios poner en funcionamiento productos inalámbricos en los EE. UU. sin la adquisición de licencias específicas. Este requisito puede variar en otros países. Los

Propiedades, clasificaciones y representación de la antena En el nivel más básico, una antena proporciona a un sistema de comunicación inalámbrica tres atributos principales que están interconectados entre sí y que, en última instancia, afectan el patrón de radiación general que genera la antena: • Ganancia • Directividad • Polarización

productos en sí deben cumplir ciertos

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La ganancia de una antena es la medida

brica recta y simple tendrá una polariza-

del aumento de potencia que la antena

ción si se instala de manera vertical y

ofrece. La ganancia de la antena se mide

tendrá una polarización diferente si se

en decibeles (dB), es decir, una unidad

instala de manera horizontal. Una antena

logarítmica que se utiliza para expresar

polarizada lineal irradia plenamente en

la relación entre dos valores de una can-

un plano que contiene la dirección de

tidad física determinada. En general, la

propagación de la onda radioeléctrica,

ganancia en dB es el producto de la rela-

mientras que en una antena polarizada

ción de potencia de salida (o potencia

circular, el plano de polarización gira en

radiada) por la potencia de entrada de la

un círculo, lo que genera una revolución

antena (dicha relación también se llama

completa durante un período de la onda.

“eficiencia” de la antena). En la práctica,

Una antena polarizada lineal puede estar

la ganancia de una antena determinada

polarizada horizontalmente (si la direc-

habitualmente se expresa mediante la

ción de propagación es paralela a la

comparación con la ganancia de una

superficie de la tierra) o verticalmente (si

antena isotrópica. Una antena isotrópica

la dirección de propagación es perpendi-

es una “antena teórica” con un patrón de

cular a la superficie de la tierra). Una

radiación tridimensional perfectamente

antena polarizada circular puede tener

uniforme. Al expresarla en relación con

polarización circular dextrógira (Righ-

una antena isotrópica, la ganancia de

Hand-Circular, RHC) o polarización circu-

una antena determinada se representa

lar levógira (Left-Hand-Circular, LHC), lo

en dBi (la “i” indica el atributo isotrópi-

que depende de que la dirección de

co). Según dicha medida, una verdadera

rotación del plano de propagación sea

antena isotrópica tendría una clasifica-

hacia la derecha o hacia la izquierda res-

ción de potencia de 0 dB. La FCC de los

pectivamente. La polarización es una

EE. UU. usa dBi en sus cálculos.

consideración importante del diseño, particularmente en las implementacio-

co general. Esto se debe a que una onda electromagnética que viaja a través de varias partes de un sistema de comunicación (radio, cable, conectores, aire) puede encontrar diferencias de impedancia. En cada interfaz, según la diferencia de impedancia, alguna fracción de la onda radioeléctrica del radio de propagación se reflejará inversamente en la fuente. Esta onda de reflejo se denomina onda estacionaria y la relación de potencia máxima y potencia mínima de la onda estacionaria se denomina relación de las ondas estacionarias de voltaje (Voltage Standing Wave Ratio, VSWR). Una VSWR de 1:1 es lo ideal.

La directividad es el producto al que se

nes del tipo de visibilidad directa (Line

hizo referencia en la discusión previa

of Sight, LOS) o punto a punto, porque la

sobre la ganancia de la antena y su rela-

máxima potencia de señal entre la ante-

ción con la eficiencia. Matemáticamente,

na de emisión y la antena de recepción

la ganancia de una antena equivale a su

ocurre cuando las dos usan la misma

direccionalidad por su eficacia. Y, al igual

polarización.

Las tablas de la próxima página detallan

una antena determinada también se

El patrón de radiación de una antena es

antenas que Avaya ofrece para usar con

expresa en relación con una antena iso-

el trazado de la fuerza relativa del

los puntos de acceso de sus WLAN 9100,

trópica. La direccionalidad mide la densi-

campo electromagnético de las ondas

en 2.4GHz y 5GHz. Cada tipo de antena

dad de la potencia que una antena irradia

radioeléctricas emitidas por la antena en

proporcionará ciertas capacidades de

en la dirección de su emisión más fuerte,

ángulos diferentes. Los patrones de

cobertura que son apropiadas para las

en relación con la densidad de potencia

radiación generalmente se representan

aplicaciones específicas (según se discu-

radiada por una antena isotrópica ideal

mediante un gráfico tridimensional o un

te en la sección anterior de este docu-

(la cual emite radiación de manera unifor-

conjunto de trazados polares bidimen-

mento). Los patrones de radiación que

me en todas las direcciones), cuando las

sionales de las secciones transversales

se enumeran a continuación ofrecen una

dos irradian la misma potencia total.

horizontales y verticales. El patrón de

guía sobre la cobertura que se puede

que su ganancia, la direccionalidad de

Tipos de antenas WLAN 9100 de Avaya las especificaciones de las diferentes

radiación de la antena isotrópica teórica,

esperar de una antena determinada.

La polarización de una antena es la

que emite radiación de manera equitati-

Como regla general, a medida que la

orientación del campo eléctrico de la

va en todas las direcciones, tendría la

ganancia de una antena aumenta, existe

onda radioeléctrica que esta genera en

apariencia de una esfera.

algún tipo de compensación para su área

relación con la superficie de la tierra. La

de cobertura. Por lo general, las antenas

polarización de una antena está determi-

La adaptación de impedancia es una

de ganancia alta proporcionarán una dis-

nada por la estructura física de la antena

consideración importante en el diseño

tancia de cobertura mayor, pero un área

y por su orientación. Una antena alám-

del sistema de comunicación inalámbri-

de cobertura menor (y más directa).

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Antenas direccionales Antena de 30° (WAT912035-E6)

DESCRIPCIÓN

ANTENA DE 30° CON PANEL

FRENTE

Patrón de ganancia vertical

Patrón de ganancia horizontal

ATRÁS

Rango de frecuencia (GHz)

2.4-2.5

5.15 - 5.825

Impedancia

50 ohms

VSWR (50 ohms)

2.0: 1 tipo máx.

Ganancia pico, dBi (2.4 y 5GHz)

11.7 - 13.5

12.5 - 14.0

Polarización

2 x +/– 45

2 x +/– 45

Ancho de banda Az de 3dB (H)

35° +/- 5

Ancho de banda EI de 3dB (V)

35° +/- 5

Máxima potencia

10 W máx.

Conector

N-hembra x 4

Dimensiones

16.5 in x 9.4 in x 1.4 in

Peso

3.75 lb

Temp. de funcionamiento

-40 °C a +55 °C

Opciones de instalación

Soporte de instalación incluido

Cable SKU

WAT910010-E6

Esp. del cable

LMR-195, macho RP-TNC para conectores N machos y 10 ft de largo

Qué debe pedir

Para usar con un WAO-9122 • 1 WAT912035-E6 • 4 WAT910010-E6

APROXIMACIÓN DE LOS CONECTORES

Antena de 90° (WAT912090-E6)

DESCRIPCIÓN

ANTENA DE 90° CON PANEL

FRENTE

Rango de frecuencia (GHz)

2.4-2.5

ATRÁS

Impedancia

50 ohms

VSWR (50 ohms)

2.0: 1 tipo máx.

Ganancia pico, dBi (2.4 y

4.0

Patrón de ganancia vertical

Patrón de ganancia horizontal

5.15-5.85

6.5-9.5

5GHz) Polarización

Vertical

Ancho de banda Az de 3dB (H)

Tipo de 90°

Ancho de banda EI de 3dB (V)

Tipo de 90°

Máxima potencia

10 W máx.

Conector

2*conectores N

Cable SKU

WAT910010-E6

Esp. del cable

LMR-195, macho RP-TNC para conectores N machos y 10 ft de largo

Qué debe pedir

Para usar con un WAO-9122 • 2 antenas • 4 cables (2 por antena)

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APROXIMACIÓN DE LOS CONECTORES

Antenas omnidireccionales: Antena “Rubber Duck” (WAT911360-E6)

DESCRIPCIÓN

ANTENA DE 360° (OMNIDIRECCIONAL)

ANTENA

Patrón de ganancia vertical

Patrón de ganancia horizontal

APROXIMACIÓN DE LOS CONECTORES

Rango de frecuencia (GHz)

2.4-2.5

5.15-5.825

Impedancia

50 ohms

VSWR (50 ohms)

2.0: 1 tipo máx.

Ganancia pico, dBi (2.4 y 5GHz)

-1.54-0

Polarización

4X Verticales

Ancho de banda Az de 3dB (H)

360°

Ancho de banda EI de 3dB (V)

90°

Máxima potencia

10 W máx.

Conector

1 X RP-TNC macho

Cable SKU

WAT910010-E6

Esp. del cable

LMR-195, macho RP-TNC para

0-1.7

60°

conectores N machos y 10 ft de largo Qué debe pedir

Para usar con un WAO9122: • 4 antenas WAT911360-E6

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Consideraciones de diseño y casos de uso de referencia

paredes secas, por lo general,

Existen varios factores que afectan el

afectarán muy poco la penetración de

rendimiento de una LAN inalámbrica y

la señal.

que se deben considerar al diseñar una implementación. Algunas de las consideraciones clave son las siguientes: Movilidad de la aplicación: La movilidad de los clientes que se conectarán al punto de acceso a través del sistema de la antena es lo primero en lo que hay que pensar al planificar una implementación. Una aplicación que tiene muchos usuarios móviles, como un centro de convención, funciona mejor con un gran número de microcélulas omnidireccionales, mientras que una aplicación de punto a punto, que conecta a dos o más usuarios estacionarios, puede funcionar mejor con una antena direccional. Entorno físico: Algunos de los aspectos que se deben considerar en el entorno donde se planifica implementar la WLAN

permitirán una penetración adecuada de la señal a través de cinco o seis paredes. Las paredes de papel y vinilo

• Altura del techo • Obstrucciones internas: El inventario de productos y los bastidores son factores que se deben considerar en un entorno interno, como un almacén. En los entornos al aire libre, muchos objetos pueden afectar los patrones de la antena, lo que incluye los árboles, vehículos y edificios. • Ubicaciones de instalación disponibles. Además, también se debe considerar un poco la apariencia estética. Acceso a las conexiones de la red (minimizar los cables de la antena): El cableado entre el punto de acceso o el punto de acceso y la antena representa pérdidas en el sistema; por lo tanto, el largo de este cable se debe minimizar lo máximo

incluyen lo siguiente:

posible.

• Construcción del edificio: La densidad

Caso de uso en almacenes: En la mayoría

de los materiales utilizados en la

de los casos, estas instalaciones requie-

construcción de un edificio determina

ren una gran área de cobertura. La expe-

el número de paredes que puede

riencia ha demostrado que múltiples

atravesar la señal de RF sin perder la

antenas omnidireccionales (como la

cobertura adecuada. La siguiente es

WAT911360-E6) instaladas a 20 o 25 pies,

una buena referencia, pero el efecto

habitualmente, ofrecen la mejor cobertu-

real de las paredes en la RF se debe

ra. Por supuesto que esto también se ve

probar mediante una encuesta en el

afectado por la altura del bastidor, el

sitio. Una pared gruesa de metal, como

material de los bastidores y su capacidad

un ascensor, refleja las señales, lo que

para colocar la antena a esta altura. La

provoca mala penetración de la señal y

antena se debe colocar en el centro del

baja calidad de recepción del otro lado.

área de cobertura deseada y en un área

Las paredes y los pisos macizos y las

abierta para obtener el mejor rendimien-

paredes de hormigón prefabricado

to. En los casos en que el techo es dema-

pueden limitar la penetración de la

siado alto y el punto de acceso se

señal a una o dos paredes sin afectar la

encuentra contra una pared, se puede

cobertura, pero esto puede variar en

usar una antena direccional.

gran medida según la cantidad de

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refuerzo de acero dentro del concreto.

Oficina pequeña o tienda minorista

Las paredes de hormigón y de bloques

pequeña: Una antena dipolo omnidirec-

de hormigón probablemente limitarán

cional (como la WAT911360-E6) ofrecerá

la penetración de la señal a tres o

la mejor cobertura para este tipo de

cuatro paredes. La madera o las

escenario.

Empresa o tienda minorista grande: En la mayoría de estas implementaciones, existe una necesidad de un área de cobertura bastante grande y se debe usar una combinación de antenas omnidireccionales y direccionales. Antenas omnidireccionales ubicadas justo debajo de las vigas principales del techo o justo debajo de la caída del techo y antenas direccionales ubicadas en las esquinas. Además, para las áreas que son largas y angostas, como los pasillos largos de las tiendas, una antena direccional en un extremo puede ofrecer mejor cobertura. Tenga en cuenta que el ángulo de radiación de la antena también afectará el área de cobertura. Red de retorno de un complejo de apartamentos (punto a punto): En el caso de una aplicación donde se proporciona conectividad de bucle local usando Wi-Fi (como los complejos de apartamentos o los complejos de vivienda antiguos que es posible que no cuenten con la infraestructura tradicional de cableado), son comunes las conexiones de punto a punto. Al establecer conexiones de punto a punto en entornos al aire libre, se debe considerar la distancia, las obstrucciones y las ubicaciones de la antena. Para distancias cortas (varios pies), se puede usar una antena dipolo estándar. Para distancias muy largas (1/2 milla o más), se pueden usar antenas direccionales de ganancia alta. Las antenas se deben instalar lo más alto posible, sobre obstrucciones como árboles, edificios, etc. Si se usan antenas direccionales, estas se deben alinear de manera que sus principales lóbulos de potencia radiada estén direccionados entre sí.

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