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UBWA Hands-On Training Course
PARTE I. Introduccin a airMAXObjectivos
Revisin de las tecnologas air para Sistemas Inalmbricos Ubiquiti de Exteriores Revisin de la Historia de Sistemas Inalmbricos de Exteriores Introduccin a airMAX y los componentes de una comunicacin inalmbrica
Tecnologias air de Ubiquiti
Sincronizacin de TX/RX por GPS
Analizador de Espectro Control Centralizado de Dispositivos
Potente Protocolo TDMA Sistema Operativo del Radio FDD/TDD Solucin Troncal
PARTE I. Introduccin a airMAX
Ubiquiti Redefine las redes Inalmbricas de Exteriores
SIMPLE & POTENTE
EL PASADO
EL FUTURO
2010:
2012:
SE REDEFINE EL MERCADO INALMBRICO DE EXTERIORES
Constryelo y ellos vendrn, comienza con altos costos y esperas que el volumen baje los costos en el 5empo
Comienza con bajos costos y aade caracters5cas para volverlo carrier-class
INADECUADO & COMPLEJO
Ahora Todos pueden desplegar redes Inalmbricas
PARTE I. Introduccin a airMAX
Acelerador de hardware para el protocolo TDMA Inmunidad al
Ruido Escalabilidad de
Clientes Alto Throughput Baja Latencia
Throughput del sistema permanece estable conforme, se crece en clientes
Comparado a otros protocolos inalmbricos, airMAX ofrece
muchos benecios
Throughput & latencia se vern afectados conforme la red
inalmbrica crecer en tamao
Menor 5empo de latencia para VoIP y Video
PARTE I. Introduccin a airMAX
Sistema End-2-End: Aplicacin PtMP
Estacin BaseB ClientesCCustomer Premise
Equipment(CPE)
A
B
C
C
C
C
Punto a Multi Punto
Punto a Punto
Acceso
Troncales CA
Core de Ancho de Banda
PARTE I. Introduccin a airMAX
TroncalesA
Aplicacin PtP
DISTANCIA
VELOCIDAD
FRECUENCIAS
100km+ 150Mbps+
1001011010110100101011001010101010100101010101001010101010010101010101001010101010101010100101010111010101010100101010010101001 0110010110101101000110010101010101001010101010010101010100101010101010010101010101010101001010101110101010101001010101010101010
1001011010110100101011001010101010100101010101001010101010010101010101001010101010101010100101010111010101010100101010010101001 0110010110101101000110010101010101001010101010010101010100101010101010010101010101010101001010101110101010101001010101010101010
Enlaces PtP son la aplicacin ms simple de la tecnologa airMAX
Un enlace PtP is es como una conexin ethernet inalmbrica
PARTE I. Introduccin a airMAX
PtP airMAX en el campo
NanoBridge M5
Central Park, NY
San Francisco, CA
NanoBridge M5
Rocket M5
Alberta, Canada
Rocket M5
NYC Harbor
Bullet M2
Hai@ Emergency Network
Miami, FLRocket M5
AF24
Livingston,MontanaEscriba para introducir
PARTE I. Introduccin a airMAX
PtP airFiber en el campo
AF24
Manseld, PA
AF24
Ulaanbaatar, Mongolia
AF24
Karawang, Indonesia
AF24
PARTE I. Introduccin a airMAX
AB
C
C
C
C
Point-to-MultiPoint
Punto a Punto
Acceso
Troncal
Core de Ancho de Banda
CA
Rocket M5Sector 90
NanoStation M5
NanoStation M5
NanoStation M5
NanoStation M5
NanoStation5
Aplicacin PtMP Radios de los clientes(CPE) son generalmente ms direc5vos debido a que solo se comunican
con una sola EB (Radio AP)
Puntos de Acceso en las Estaciones base son usualmente radios de alta potencia, con antenas sectoriales para una
amplia cobertura y para conectar muchos radios (Estaciones)
PicoStation M2-HP
PARTE I. Introduccin a airMAX
Ejemplos de rendimientos PtP
El record mundial PtP, fue implementado por un usuario acionado, los radios operan a +300 km usando 02 tarjetas UBIQUITI XR5!
Ubicacin Texas, USA
Distancia 116km
Tasa de Datos 41Mbps
Latencia
Ejemplos de Rendimiento PtP (cont.)
Ubicacin New Mexico, USA
Distancia 22.5km
Tasa de Datos 450Mbps
Latencia Hybrid Division Duplex (HDD)
Equipamiento airFiber24
Ubicacin Illinois, USA
Distancia 3.8km
Tasa de Datos 743Mbps/743Mbps (1.5Gbps)
Latencia Frequency Division Duplex (FDD)
Equipamiento airFiber24
airFiber es un sistema PtP backhaul nico y propietario, el cual u5liza las bandas no licenciadas a nivel mundial de 24GHz & 5GHz, para maximizar el throughput y eciencia espectral
Radios airFiber cuentan con un hardware para hacer ajustes precisos: un lado a la vez, despus que el enlace preliminar es establecidoasegrese que se cuente con personal de instaladores en ambos lados del enlace para leer niveles de seal
Comunicacin entre radios PtP demanda un delicado balance entre distancia & throughputUBIQUITI fabrica la prxima generacin de productos que entregan ambos
PARTE I. Introduccin a airMAX
Agenda del curso UCWA
FDD/HDDTDMA
airViewairLinkSondeo
Protocolos & Tecnologa UBIQUITI para inalmbrico de exteriores
Tecnologas air
No Licenciada vs.
Bandas Licenciadas
dBm
Hertz
Aprende las propiedades de ondas de radio & cuando los decibeles son usados
Teoria RF
area de unidad
Radiador Isotrpico
Ganancia
Reciprocidad
dBi
Diseo de AntenaEstudia funciones de antenas & Cuanta ganancia representan
Radio EVMMCS Rates
00 01 11 10
0 90 180 270QPSK
Operacin del RadioEntendimiento las propiedades del radio transmisor & receptor
PARTE I. Introduccin a airMAX
Objectivos
Discusin de la fsica de la onda del radio Aprende detalles de canales, espectro e interferencia Revisaremos Por qu? & Cmo? decibeles son usados y Qu? representa el EIRP
No Licenciada vs.
Bandas Licenciadas
dBm
Hertz
Aprende las propiedades de ondas de radio & cuando los decibeles son usados
Teoria RFPARTE II. Teora RF
Propiedades de Onda
x xLongitud de Onda0 .25 .50 .75 1Tiempo(Segundos)
4Hz
0 .25 .50 .75 1Tiempo(Segundos)
8Hzx xLongitud de Onda
Frequency measures number of clock cycles
(Hz) per second
Frecuencia se mide por nmeros de ciclos (Hz)
por segundo
Frecuencia y longitud de onda son inversamente proporcionales
PARTE II. Teora RF
Frecuencia & Propagacin
2.4 Billones Ciclos / Sec.
de 2.4GHz onda = 12.5cm
5 Billones Ciclos / Sec.
de 5.8GHz onda = 5.2cm
Frecuencia (medida en Hz) &Longitud de Onda () son inversamente proporcionales:Velocidad de la Luz = Frecuencia * Longitud de Onda
Debido a longitudes de ondas ms largas, frecuencias bajas 5ene mejores
caracters5cas de propagacin que frecuencias altas (e.g., Torre de radio AM)
Comparado a 2.4GHz, la obstruccin de la misma pared a 5.8GHz le parecer ser tan gruesa como el doble, en relacin con su longitud de onda desde la
perspec5va de la misma
PARTE II. Teora RF
Actividad de Laboratorio
Clculo de Longitud de Onda
PARTE II. Teora RF
No Licenciado vs. Bandas Licenciadas
Debido a caracters5cas de propagacin, longitudes de onda de las frecuencias ms bajas, viaja ms lejos, lo cual puede resultar en interferencias
Espectro 2.4GHz es No Licenciado & esta Saturado,
en centros urbanos
Tambin es una banda no licenciada, y el espectro de 5GHz se esta volviendo ms
Ruidoso
Ciertas bandas son menos ruidosas, debido a que requieren licencia, ideal
para Troncales
PARTE II. Teora RF
Canales 2.4GHzCanales 1, 6 & 11 puede ser
usado para formar: 3 canales sin solapamiento
Debido al alto uso de de disposi5vos RF de usuarios nales, las areas urbanas y
residenciales lpicamente 5ene un mayor piso de ruido en el espectro de 2.4GHz
Donde los canales 12, 13 & 14 estn disponibles (Ej. Canada, Europe), canales: 1, 5, 9 & 13 pueden ser usados para evitar solapamiento
Espectro 2.4GHz, Anchos de Canal de 20MHz
Canal 1 2412
Canal 5 2432
Canal 9 2452
Canal 13 2472
Espectro 2.4GHz, Anchos de Canal de 20MHz
Canal 1 2412
Canal 6 2437
Canal 11 2462
Es recomendado solo usar anchos de canal de 20MHz en radios de 2.4GHz
Espectro de 2.4GHz, Anchos de Canal Mezclados
Canal 1 2412
Canal 5 2432
Canal 9 2452
Canal 13 2472
Atestado, Espectro Ruidoso
PARTE II. Teora RF
Canales de 5GHz & DFS
Espectro de 5GHz, Anchos de Canal de 20MHz
U-NII Low (U-NII-1) 5.15 - 5.25GHz
U-NII Mid (U-NII-2) 5.25 - 5.35GHz
U-NII Worldwide (U-NII-2) 5.47 - 5.725GHz
U-NII Upper (U-NII-3) 5.725 - 5.825GHz
44 484036 52 56 60 64 100 104 108 112 116 120 124 128 132 136 140 149 153 157 161 165
Channels Channels Channels
Tenemos un Mayor espectro disponible en el rango de 5GHz, lo cual indirectamente resulta en una menor interferencia y
mejor rendimiento
Radios airMAX esta equipados con controles para una Seleccin Dinmica de
Frecuencia(DFS), lo cual es un requisito para el uso de ciertas frecuencias en la banda U-
NII-2
Donde sea que las seales de radar son detectadas, el radio aadir la
frecuencia a una Lista Negra por 30 minutos
Antes de usar una frecuencia DFS, hace una inves5gacin, Revisando Canales
Disponibles, lo cual puede dejar desac5vado entre 1-10 minutos el modulo RF del radio
Seales de radar pueden ser generadas por fuentes importantes (ej. controles
de trco areo, estaciones metereolgicas, sistemas de defensa
militar)
PARTE II. Teora RF
Transmisin del Radio
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
-20 -11 -9 Frecuencia
0dB
-20dB
-28dB
-40dB
20119
Niveles de Potencia
Mascara de Espectro de 20MHz de ancho de canal
Canal solapado tendr interferencia en RX
Anlisis de Espectro realizado por el airView
Radios airMAX usan tecnologa OFDM para manejar mul5path(propagacin) y ruido del entorno
Fin de las Colas
PARTE II. Teora RF
Asignacin de Canales
Banda 900MHz & Anchos de Canal de 10MHz
Frecuencia (MHz)912902 922
917907 927
Usar anchos de canales estrechos ayudar a conservar el espectro
limitado
Radios M900 trabajan de 902-928MHz y son No
Licenciados en ciertas areas, como: Norte America
Una planicacin detallada del uso del canal, es importante cuando
hacemos uso de un espectro limitado
PARTE II. Teora RF
Asignacin de Canales (cont.)
Frecuencia (MHz)Canal 6 2437
Canal 1 2412
Canal 11 2462
Banda 2.4GHz & Anchos de canal de 20MHz
Radios M2 se componen aproximadamente de 80MHz de espectro no Licenciado en la mayora pases a nivel
mundial
Usando canales de 20MHz en 2.4GHz, operadores pueden hacer rehuso
ordenado los canales como: 1, 6 & 11Un plan de asignacin de canales
es necesario para ser ms eciente en el uso del espectro
Aunque los canales 1, 5, 9 & 13 se superpongan ligeramente, pueden ser implementados, si las redes vecinas generan mucha interferencia a los canales principales(1, 6 & 11)(ms sobre esto en
planeamiento de enlaces)
PARTE II. Teora RF
Frecuencias (MHz)36723662 3682
3667 3672 36873692
36573652
Banda 3.65GHz & Anchos de Canal de 25MHz
3697
3675-3700MHz esta pendiente de aprobacin por la: FCC(Para
territorios FCC)
Asignacin de Canales (cont.)PARTE II. Teora RF Radios M3 trabajan en frecuencias de: 3370-3730MHz, mientras que
los radios M365 trabajan de: 3650-3675MHz
Frecuencia (MHz)Canal 149
5745Canal 153
5765Canal 157
5785Canal 161
5805Canal 165
5825
Banda 5GHz & Ancho de canal de 20MHz
Radios M5 trabajan en un rango de frecuencias de 4.9 - 6.1GHz donde las bandas U-NII estn en su mayora disponibles a nivel mundial
Banda alta U-NII es comnmente usada por los WISPs a nivel mundial
Asignacin de Canales (cont.)PARTE II. Teora RF
Frecuencias (MHz)Canal 149
5745Canal 153
5765Canal 157
5785Canal 161
5805Canal 165
5825
Banda 5GHz & Anchos de Canal de 40MHz
Anchos de canal ms grandes como 30MHz y 40MHz son posibles con
bandas de 5GHz, debido a la abundancia de espectro
40MHz usa extensiones de canales (upper o lower) para Sumar 2
canales de 20MHz
Asignacin de Canales (cont.)PARTE II. Teora RF Radios M5 trabajan en un
rango de frecuencias de 4.9 - 6.1GHz donde las bandas U-NII estn en su mayora disponibles a nivel mundial
Planificaciones de Canales Asignados
Actividad de LaboratorioPARTE II. Teora RF
Frecuencias de Operacin
LicenciadoNo Licenciado a Nivel MundialNo Licenciado
24GHz: Linea de Vista(LoS), mayor capacidad; mejor soluciones para
enlaces backhaul PtP
2.4GHz: Cercano a la linea de vista(nLoS); saturado en
entornos urbanos
PARTE II. Teora RF 5GHz: Linea de Vista(LoS); popular para los backhaul; mayor can5dad de espectro disponible
900MHz: No Linea de Vista(NLoS); se propaga muy bien
Espectro limitado, ideal para reas rurales con poco piso de ruido
3 & 10GHz: Linea de Vista(LoS); bajo costo de
licenciamiento, para entornos de Ruido controlado
Popular para enlaces backhaul
PtP
Decibeles & Logaritmos
Pobla
cin
(Huma
nos)
Ao0
15 Billones
2100 AD4000 BC
20,000~
Pobla
cin
(Huma
nos)
Ao0dBh
100dBh
2100 AD4000 BC
43dBh
102dBh~
Poblacin Humana hace +6000 Aos16 Billones
Mapeo Lineal Scala Logaritmica
Logaritmos son convenientes para expresar nmeros muy grandes o muy pequeos
Mapeo logartmico representa valores en escala de magnitudU5lizado como en: PH (Acidez), decibeles (Volumen del ruido)
y escala de richter (Terremotos)
En este caso, logaritmos son mapeados segn la poblacin humana (dBh)
PARTE II. Teora RF
Decibeles en Sistemas RF
Potencia TX = 28dBm Ganancia deAntena = 34dBi
Ganancia de Antena RX = 34dBi
Seal de Recepcin = -59dBm
Perdida de Desplazamiento a 80Km ~ 78dB
Entender los decibeles es crucial para el
planeamiento de redes airMAX
Decibeles son comnmente usados en sistemas RF para representar muchos ra5os: incluyendo ganancia, niveles de potencia y atenuacin
airLink y airOS muestran parmetros de RF importantes
expresados en decibeles (dBm, dBi)
PARTE II. Teora RF
Decibeles & Logaritmos
2.4GHz Perdida por Desplazamiento en Espacio Libre
Perd
ida
Distancia0dB
100dB
0m
Escala Logartmicadistancia entre el radio TX & RXfrecuencia del radio (Hz)velocidad de la luz constante
dfc
FSPL= c24df10 log 10
100m 200m 300m 400m 500m 600m
0dB~
86dB~80dB~89dB~ 93dB~ 94dB~ 95dB~
75dB~
60dB~50dB~
PARTE II. Teora RF Mapeo logartmico representa valores en escala de magnitudU5lizado como en: PH (Acidez), decibeles (Volumen del ruido)
y escala de richter (Terremotos)
Regla del 3s & 10s & dB
Ratio Lineal Valor dB1:1 0dB
1:2 -3dB
1:4 -6dB
1:10 -10dB
1:20 -13dB
1:100 -20dB
1:1000 -30dB
1:10000 -40dB
1:100000 -50dB
Ratio Lineal Valor dB1:1 0dB
2:1 +3dB
4:1 +6dB
10:1 +10dB
20:1 +13dB
100:1 +20dB
1000:1 +30dB
10000:1 +40dB
100000:1 +50dB
Dominio Lineal Und. Decibelesx2 +3dB
x10 +10dB
2 -3dB
10 -10dB
Decibeles representan un ra5o logartmico relacionado
a un valor lineal
La regla del 3s y 10s son simplescuando aadimos 3dB o 10dB, mul5plicamos por un
factor de 2 o 10 respec5vamente
De forma similar, la regla de substraccin de 3dB o 10dB. Signica que hay que dividir por un factor
de 2 o 10
Las tablas de decibeles son usadas para hacer
es5maciones prc5cas que son 5les en anlisis del
mundo real (+3dB acta como un incremento lineal de un factor de: 1.995262315)
PARTE II. Teora RF
Dominio Lineal Und. Decibelesx2 +3dBm
x10 +10dBm
2 -3dBm
10 -10dBm
Ratio Lineal Valor dBm1mW 0dBm
.5mW -3dBm
.25mW -6dBm
.1mW -10dBm
.05mW -13dBm
.01mW -20dBm
.001mW -30dBm
.0001mW -40dBm
.00001mW -50dBm
Ratio Lineal Valor dBm1mW 0dBm
2mW +3dBm
4mW +6dBm
10mW +10dBm
20mW +13dBm
100mW +20dBm
1000mW +30dBm
10000mW +40dBm
100000mW +50dBm
-50dBm = 0.00001mW, es el nivel ideal para la seal de RX en el
radio
Usar dB es conveniente en el mundo RF para expresar ra5os extremadamente grandes o pequeos, que de otro modo sera poco
prc5co de expresar como. (e.g. -89dBm = .00000000125mW)
PARTE II. Teora RFRegla del 3s & 10s & dB
La regla del 3s y 10s son simplescuando aadimos 3dB o 10dB, mul5plicamos por un
factor de 2 o 10 respec5vamente
De forma similar, la regla de substraccin de 3dB o 10dB. Signica que hay que dividir por un factor
de 2 o 10
+3dB+10dB
-10dB-3dB
x2x10
102
Actividad de Laboratorio
Conversiones dBm a milliwatt
PARTE II. Teora RF
Revisin del dBi
rea Isotrpica
rea de UnidadPotencia Irradiada
Radiador Isotrpico vs. Antena de Alta Ganancia
Isotropic / Unit Area dBi1:1 0dBi
10:1 10dBi
20:1 13dBi
40:1 16dBi
100:1 20dBi
1000:1 30dBi
Punto de Origen de la Radiacin
Antenas de mayor ganancia signican unidades de reas pequeas, en
relacin al area totalla densidad de energa ser mucho mayor y podr
alcanzar mayores distancia
Un radiador isotrpico es comparable a un bombillo de luz que emite su energa en
todas direcciones equita5vamente, mientras un antena de alta ganancia es como un Laser, focalizando toda la energa en una direccin
dBi es usado para especicar la ganancia de la antena: 0dBi hace referencia a un radiador
isotpico perfectamente efec5vo
PARTE II. Teora RF
Cables & Conectores
~1dB
Rocket M5 Potencia TX 27dBm
Rocket Dish Ganancia de Antena
30dBi
Revisin de EIRP(PIRE)
El mximo EIRP depende de la regin, frecuencia, banda & aplicacin
EIRP (Eec5ve Isotropic Radiated Power) representa el total del nivel de potencia transmi5dos a travs del radio(s), considerando potencia TX, ganancia, y
atenuacin (perdidas)
Potencia Isotrpica Radiada EfectivamenteCada regin 5ene dominios de regulacin que son responsables por denir la mxima potencia para un sistema de RF (ejem. USA es la FCC)
Algunos dominios de regulacin permite a los operadores incrementar en +3dBi la ganancia de la antena por cada -1dBm de potencia TX, cuando se exceda el mximo EIRP esto es debido a que las antenas de alta ganancia son
ms direc5vas; y ser efec5vo siempre y cuando, la interferencia sea potencialmente menor
PARTE II. Teora RF
Cables & Conectores
~1dB
Rocket M5 Potencia TX 27 dBm
Rocket Dish Ganancia de Antena
30 dBi
EIRP & airOS
EIRP (en dBm) = (Potencia Transmisin) + (Ganancia de Antena) - (Linea de Atenuacin)
Usar la l5ma versin de rmware airOS es siempre recomendado para mantener actualizado las regulaciones de las regiones
Dependiendo del pas & frecuencia seleccionada, diferentes reglas EIRP
pueden exis5r
Cuando Auto-Ajuste de limitacin de EIRP es seleccionado, autom5camente airOS congura la potencia de TX conforme a las reglas de la regin
PARTE II. Teora RF
Esta conguracin Manual de sistemas RF esta sobre la limitacin de 53dBm, EIRP limitada por la FCC
para 5.8GHz en PtP en USA
Revisin
Frecuencia Longitud de Onda
Espectro dBm & milliwatts
EIRP
PARTE II. Teora RF
Agenda del curso UCWA
FDD/HDDTDMA
airViewairLinkSondeo
Protocolos & Tecnologa UBIQUITI para inalmbrico de exteriores
Tecnologas air
No Licenciada vs.
Bandas Licenciadas
dBm
Hertz
Aprende las propiedades de ondas de radio & cuando los decibeles son usados
Teoria RF
area de unidad
Radiador Isotrpico
Ganancia
Reciprocidad
dBi
Diseo de AntenaEstudia funciones de antenas & Cuanta ganancia representan
Radio EVMMCS Rates
00 01 11 10
0 90 180 270QPSK
Operacin del RadioEntendimiento las propiedades del radio transmisor & receptor
PARTE II. Teora RF
PARTE III. Operacin del RadioObjectivos
Define las caractersticas de los radios, lo cual ayuda en la Transmisin y Recepcin Examinar la operacin del canal Entendimiento de la modulacin & como ocurren errores de TX Radio EVM
MCS Rates00 01 11 10
0 90 180 270QPSK
Operacin del RadioEntendimiento las propiedades del radio transmisor & receptor
Radios Ubiquiti tienen Alta Potencia de TX0.1mW-10dBm
Llave inalmbrica de un Auto
20mW+13dBm
Laptop
Decibels Units+3dB x2
+10dB x10
-3dB 2
-10dB 10
625mW
Radios airMAX+28dBm
Tpicamente, los radios UBNT 5enen una potencia mxima de salida, en el rango de
+26dBm a +28dBm
Potencia de TX (Potencia de Salida) ayuda a extender la distancia de un enlace y su
disponibilidadesta potencia debe ser transmi5da limpiamente
Radios UBIQUITI ofrecen caracters5cas de Control de Potencia de Transmisin (TPC) lo cual puede ser ajustado de acuerdo en el
airOS para incrementar la fuerza de la seal en el receptor (una sola va)
PARTE III. Operacin del Radio
Radios Ubiquiti tienen Sensibilidad de RX Optimizada
-85dBm
Dispositivo Tpico Wi-Fi
.0000000032mW
Cerca a los -85dBm, el rendimiento Wi-Fi es nulo y se degrada aun ms en tabletas / laptops / Telfonos
Decibeles Unidades+3dB x2
+10dB x10
-3dB 2
-10dB 10
Radios airMAX
.00000000005mW-103dBm
PARTE III. Operacin del Radio
Radios UBIQUITI usan un diseo RF op5mizado para desarrollar una mxima sensibilidad de recepcin
UBIQUITI airMAX 5enen disponibles anchos de canal ajustados para operar, lo que tambin desarrolla mayor sensibilidad
(se logra -103dBm con 5MHz de ancho de canal)
Actividad de Laboratorio
+3dB+10dB
-10dB-3dB
x2x10
102
Potencia TX & RX Niveles de Conversin
PARTE III. Operacin del Radio
Diferentes Niveles de Sensibilidad de los Radio
Canal 149 5745
Canal 153 5765
Canal 157 5785
Canal 161 5805
Canal 165 5825
Nivele
s de P
otenc
ia
Frecuencia (MHz)Seal de TX Radio Seal de TX Radio
Pobre SensibilidadBuena Sensibilidad
Sensibilidad del Radio La Sensibilidad se dene por cuan baja una seal puede ser escuchada por el radio RX (ejm -103dBm)
Debido a una pobre Sensibilidad se puede alcanzar altos niveles de ruido de los radios cercanos en los canales adyacentes, incluyendo el mismo canal
Radio RX Radio RX Vecino
Frecuencia y longitud de onda son inversamente proporcionales
PARTE III. Operacin del Radio
Buena sensibilidad de RX signica mejor SNR,
resultando en una mejor estabilidad del enlace y altas tasas de datos
Diferencias en Sensibilidades de RX entre Radios de TX con entornos de Mucho Ruido
Canal 149 5745
Canal 153 5765
Canal 157 5785
Canal 161 5805
Canal 165 5825Niv
el de
Poten
cia
Interferencia de Radios TX
Seal de TX del RadioFrecuencia (MHz)
Interferencia de Radios TX
Radio RX
(Pobre Selec
tividad)
Selectividad del RadioPara bandas
inalmbricas No Licenciadas, la
selecBvidad es tan importante como la sensibilidad del
receptorUn radio con pobre
selecBvidad podr escuchar ms fuentes de ruido RF adyacente, resultando en una reduccin del SNR en
el radio de RX
Se dene SelecBvidad como cuan bien puede escuchar el radio RX, cuando hay
ruido adyacente presente
Un buen receptor RX Escuchar solo el espectro relevante
a su canal
Radio RX (Buena Selectividad)
PARTE III. Operacin del Radio
Ancho de Canal(f ) Ruido Trmico Notas180kHz -121.45dBm Canal Celular LTE
20MHz -101dBm Canal 802.11
40MHz -98dBm Canal 802.11
100MHz -94dBm Canal AF24
Sensibilidad del Radio y Ruido Trmico
Ruido Trmico(Terico) es determinado por lo siguiente:
-PdBm=10log10 (kBT f x1000)-PdBm=-174+10log10 (f)
Ruido trmico es dependiente del ancho de canalMayores anchos de canal, tendrn Mayor Ruido Trmico
Decibeles Unidades+3dB x2
+10dB x10
-3dB 2
-10dB 10
Sensibilidad depende de dos valores: 1) Ruido trmico (Ruido inherente de la xsica, debido al ancho de canal) & 2) Factor de
Ruido del Radio (Ruido aadido por el Radio receptor)
Incrementar el f en un factor de 2 (20MHz a 40MHz), causar un
incremento del ruido trmico en +3dB
PARTE III. Operacin del Radio
Canal 149 5745
Canal 153 5765
Canal 157 5785
Canal 161 5805
Canal 165 5825
Nivele
s de P
otenc
ia Radio RX (Pobre Selectividad)
Interferencia de Radios TX Seal de TX del Radio
Frecuencia (MHz)Interferencia de
Radios TX
Radio RX (Buena Selectividad)
Pobre SensibilidadBuena Sensibilidad
Comparando Sensibilidad & Selectividad de RX
Radio RX Vecino
Radios airMAX 5enen excelentes ltros, lo cual provee mejor resistencia al ruido
Caractersticas del Radio RXSelecBvidad, es la que dene que tan bien ltra un receptor, lo no deseado como: seales RF fuera del canal; lo cual es especialmente importante en
atestadas bandas no licenciadas
PARTE III. Operacin del Radio
Actividad de Laboratorio
Clculos de Ruido Trmico
PARTE III. Operacin del Radio
Informacin Terica & Ley de Shannons
Ley de Shannons expresa la mxima capacidad del canal
Aunque Capacidad/Tasa de Datos/Throughput son dis5ntos y no necesariamente iguales, un incremento del tamao del canal o mejoras en el SNR permi5da un mayor throughput
La Mxima capacidad del canal puede ser calculada: Capacity_bps=(f_Hertz) log2 (1 + Signal/Noise)
Tamao del Canal SNR (Seal)
THROUGHPUT
Throughput Depende del SNR & Tamao del Canal
Tamao del Canal Seal de RX Throughput
5MHz -60dBm 20Mbps
5MHz -80dBm 5Mbps
40MHz -60dBm 150Mbps+
40MHz -80dBm 20Mbps
PARTE III. Operacin del Radio
Espectro
SNR
5MHz
10MHz20MHz
40MHzPiso de Ruido
Flexibilidad de CanalesSensibilidad de RX Mejora con Canales ms Estrechos
f Potencia Ruido Trmico Impulso de Sensibilidad en RX
20MHz 28dBm -101dBm 0dB (Referencia)
5MHz 28dBm -107dBm +6dB
10MHz 28dBm -104dBm +3dB
40MHz 28dBm -98dBm -3dB
Conforme el Ruido Trmico decrementa el tamao del canal es
decrementado(y vice-versa)
Comparado un canal de 40MHz, uno de 5MHz Escuchara 1/8 de su ruido y obtendr un mayor PSD (Power Spectral Density), resultando en una
mejora de 9dBestos es porque los anchos de canal ms pequeos (5MHz, 10MHz) son ms comunes en enlaces de larga distancia
Decibeles Unidades+3dB x2
+10dB x10
-3dB 2
-10dB 10
Asumiendo que la potencia permanece
constante con los cambios de los anchos de canal
(f), el nivel de seal en el receptor incrementar logaritmicamente
Resultando en un incremento del SNR (Relacin seal Ruido) en el receptor
PARTE III. Operacin del Radio
Decibeles Unidades+3dB x2
+10dB x10
-3dB 2
-10dB 10
f Max Capacidad Impulso de Sensibilidad en RX
20 120Mbps+ referencia
40 150Mbps+ -3dB
30 160Mbps+ +2dB
10 70Mbps+ +6dB
8 50Mbps+ +8dB
5 40Mbps+ +9dB
3 15Mbps+ +9dB
Anchos de canales ms pequeos que 5MHz son 5les en la separacin de canales, pero no proveen ningn impulso adicional en la sensibilidad
Modo ancho de canal HT30 brinda un pico de rendimiento para
enlaces PtP airMAX, debido a una reduccin del encabezado de la trama, un Truco en airMAX
SNR & f Determinan el Throughput PARTE III. Operacin del Radio
Espectro
SNR
5MHz
10MHz20MHz
40MHzPiso de Ruido
Flexibilidad de Canales Anchos de canal ms estrechos incrementan sensibilidad y mejoran la inmunidad a la interferencia
Revisando el Training KitPARTE III. Operacin del Radio
airOS Panel - Pestaa airMAX
Habilite o deshabilite airMAX para compa5bilidad con radios no-UBIQUITI; a travs de airMAX las redes tendrn
mucho ms benecios(airMAX esta bloqueado en interfaces web GUI como los radios: M900, M3, M10)
airSelect esta desahibilitado por defecto y es una
caracters5ca del modo AP
Habilite long range PtP Link Mode para
transmisiones no-ACKEspecique puerto del
airView e inicie airView en el men herramientas o de
la pestaa airMAX
Star5ng in 2012 with airOS v5.5.2 and later, devices will appear as genuine or counterfeit Bajo la pestaa airMAX,
aparece airSync en vez de airSelect para modelos GPS
Estaciones 5ene la opcin de congurar prioridad de airMAX
Iniciando el 2012 con airOS v5.5.2 y
posteriores, disposi5vos aparecern como
genuine o counterfei
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Barra de Herramientas airOSPARTE V. Tecnologas air UBIQUITI airOS cuenta con varias herramientas que son 5les, las cuales proveen a los instaladores &
operadores, exibilidad en la conguracin inicial & troubleshoo5ng de la red
Align Antenna es usado en la instalacin inicial, de la antena del radio en si5oesto da una
mayor precisin y sensacin en Bempo real de la que reporta la pgina principal
Site Survey revela todas las redes inalmbricas compa5bles que estn siendo transmi5das
dentro del alcance de la AP/Estacin
Discovery es un protocolo propietario usado para encontrar otros disposi5vos
UBIQUITI en la red: capa-2
Ping es un herramienta inteligente ICMP con variables congurables por el usuario, para medir la latencia de extremo a extremo
Traceroute reporta informacin de los saltos desde el radio
hasta el punto nal
Speed Test es un medidor de velocidad propietario incorporado, simulando traco en UDP airView es un simple, pero efec5vo
analizador de espectro libre, incorporado en los radios airMAX
Punto de Acceso Estacin
airOS Panel - Pestaa Inalmbrica Asegure la MAC del AP en caso, ml5ples APs vecinos
tengan el mismo SSID
Cambie entre modulacin: defecto & alterna5va para una mayor estabilidad de
la tasa de datos
Nunca asegure los ra5os de modulacin con propsitos de
limitar el trco
A pesar de estar establecido en autom5co, Max TX Rate nunca pasara del MCS10deje ra5os MCS congurados al mximo (MCS15 / MCS7)
La mayora de las conguraciones inalmbricas
tratan con frecuencia, seguridad y canal de operacin que deben ser
iguales en el AP y la Estacin
Para modo AP-Repeater, si Auto esta des-chequeada, especique las MACs de los nodos WDS
Vaya a site survey presionado Select
Solo APs en que su: ancho de canal, frecuencia, SSIDs y seguridad son compa5bles con el radio, aparecern en el site survey
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
airOS Panel - Pestaa de Red (Simple)
Bridge
Router
Comparado a modo Router, modo Bridge simplemente re-enva trco entre las interfaces
WLAN y LAN
Habilite MGMT VLAN con el n de limitar el acceso a
la conguracin Cuando existe redundancia en la red, usuarios pueden habilitar STP en airMAX bridges para evitar loops
Por defecto, WLAN acta como una interface WAN, mientras que el lado Ethernet sirve como LAN Para mayor ayuda con
conguraciones de redes avanzadas, consulte el
manual de usuarios de airOS
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
airOS Panel - Pestaa AvanzadaDeje que airOS congure auto-adjust a menos que cuente con
cliente legado, ajustando manualmente distancia para airMAXUn mayor throughput se logra
gracias al estndar 802.11n que permite le entrega de tramas agregadas (mayor carga 5l de
datos)
Reportes informacin adicional 802.11 en tramas de MGMT (e.g.,
nombre de disposi5vo)
RTS es una caracters5cas de 802.11 vs. sistema de ordenamiento basado
en TDMA de las redes airMAX
Congure el rendimiento mnimo de la seal, para que los clientes permanezcan conectados al AP
Client IsolaBon previene que clientes en el mismo AP se vean uno contra otro (paquetes solo pueden pasar del CPE a una red externa)
Por defecto, trco mul5cast pasa a travs de los radios airMAX, y MulBcast Enhancement benecia a la red por retransmi5r paquetes si la primera transmisin falla
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
airOS Panel - Pestaa de Servicios
Agente SNMP permite el monitores de disposi5vos para recopilar
informacin y solucionar problemas de las redes
Servidor NTP permite a los radios sincronizar relojes con otros sistemas computacionalesesto es crucial
cuando revisarmos los logs de sistema
Cambie puertos de los servidores HTTP / HTTPS (web), SSH y Telnet
Habilite Ping Watchdog para reinicio del radio sin respuesta de echo y opcionalmente genere archivo de
informacin para soporte, tan pronto el contador de fallas se cumpla
Con DDNS, se man5ene acceso con el nombre de dominio, incluso si la
direccin IP a cambiado
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Panel airOS - Pestaa de Systemas
Sube y revisa el rmware
Siempre es recomendado cambiar las credenciales por defecto ubnt / ubnt
Congure Nombre del disposi5vo, el cual aparecer en airControl, Discovery, TOUGHSwitch, etc.
Congure Idioma y Fecha
Tambin crea cuentas solo-lectura
Reiniciar o resetear los radios a conguracin por defecto a travs de GUI web
Evita que instaladores o clientes reseten los radios usando el botn de reset
Back up y sube archivos de conguracin
Congura la ubicacin para que airControl auto-ubique los disposi5vos en el mapa
Con Check for Updates seleccionado, no5caciones de un nuevo rmware aparecern
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
Efecto de Ancho de Canal en
Seal & Throughput
PARTE III. Operacin del Radio
Operacin de Canal
Canales Estndares Wi-FiCanal 6 2437
Canal 1 2412
Canal 11 2462
Desplazamiento de Canal2MHz 2MHz 2MHzairMAX permite operacin de canales
con 2MHz desviacin; esto provee inmunidad al ruido y seguridad; ventajas sobre el estndar de radios 802.11 Wi-Fi
Desplazamiento de canal no esta
disponible en radios Legado
Tenga cuidado cuando use desplazamiento de canal, debido a que compe5dores RF que ejecuten un simple site surveys, no podrn detectar las redes existentesasumiendo que ellos podran usar el mismo canal o adyacente, esto resulta en un
incremento de la interferencia dentro del area geogrca local
PARTE III. Operacin del Radio
Canal 149 5745
Canal 153 5765
Canal 157 5785
Canal 161 5805
Canal 165 5825
Radio RXRadio
RX con LNA
Amplificador de Bajo Ruido(LNA) Degrada Selectividad del Radio
Interferencia de TX de Radios
Seal de Radio TXFrecuencia (MHz)
Interferencia de TX de Radios
Nivel
de Po
tencia
Amplificadores de Recepcin son Malos! De la formula de Friis, poner un adicional LNA (low-noise amplier) enfrente de un
existente receptor de fabrica de bajo-ruido, puede
desensibilizar al receptor
Adicionalmente, el amplicador de recepcin incrementara el ruido fuera de banda y degradar la
selec5vidad
PARTE III. Operacin del Radio
Revisin
Anchos de Canal Sensibilidad Selectividad
Ruido Ley de Shannons
PARTE III. Operacin del Radio
Modulacin / Codificacin
Tiempo de Dominio
= =0 11 0 1 1 0 1 0
Bits
BPSK (Binary Phase Shift Keying)
Cambio de faseFase permanece
constante Cambio de fase
Forma de Onda de la portadora
Modulacin es la clave para la comunicacin digitales el proceso por el cual un conjunto de smbolos digitales (1011010, etc.) son conver5dos En/Desde una forma de
onda de la portadora, para transmi5r informacin
Cualquier combinacin de
cambios discretos en la fase, la amplitud o la frecuencia de la
forma de onda puede representar diferentes conjuntos de smbolos
BPSK solo cambia de fase la forma de onda de la sub-
portadora
Forma de Onda de la sub-portadora es
desmodulada y mapeada apropiadamente para corregir el conjunto de
smbolos
ConstelacinConjunto de Smbolos
Mapeados a Bits
0 1
BPSK es una modulacin muy robusta que trabaja en entornos de bajo SNR, pero es lenta
(solo un bit por conjunto de smbolos)
PARTE III. Operacin del Radio
64QAM (Quadrature Amplitude Modulations)Cambio de fase
& amplitud
Cambio de Amplitud; fase permanece constante
Constelacin
000100000101000001000000
000110000111000011000010
001110001111001011001010
001100001101001001001000
Modulacin / Codificacin (cont.)
Forma de onda de la portadora se somete a cambio de amplitud
& fase para representar
diferentes conjuntos de smbolos
Forma de onda de la sub-portadora es desmodulada y
mapeada inapropiadamente, resultando en una retransmisin
64QAM hace cambios discretos en amplitud/fase para la forma de onda de la sub-
portadora
64QAM es el ms adecuado para entornos con un alto SNR, y se ob5ene el mximo
rendimiento (6 bits por conjunto de smbolo)
PARTE III. Operacin del Radio
Diagramas de la Constelacin BPSK & 64QAMConstelacin BPSK
0 1
Conjunto de Smbolos Mapeados a Bits
000100000101000001000000
000110000111000011000010
001110001111001011001010
001100001101001001001000
Constelacin 64QAM
Complejidad de la Modulacin
Diminuto margen para que el ruido genere un error en
el smbolo
En el caso de BPSK (2 smbolos), hay un montn de margen como para generar un error y el
receptor puede operar con seales muy bajasalta
tolerancia al ruido
En el caso de 64QAM (64 smbolos), hay poco margen y esto puede generar un error, el receptor debe operar con altos niveles de seal & SNRMenor tolerancia a errores
Smbolo visto por el receptor luego de las fuentes de ruido; el receptor mapea la seal en el lugar incorrecto, pero lo re-ubica
Amplio margen para que el ruido pueda generar error en un smbolo
PARTE III. Operacin del Radio
Ejemplo de Error de Transmisin
0000 0100 1100 1000
0001 0101 1101 1001
0011 0111 1111 1011
0010 0110 1110 1010
0000
2) Estado de TX
3) En el aire 4) Estado de RX
0000
1) Smbolo Ideal
Estados de Comunicacin del Radio
El Radio enva un smbolo 0000 usando 16QAM
Transmisor EVM (Error Vector Magnitude) empuja al smbolo de su ubicacin ideal
Posterior a la Transmisin,
ruido del entorno empuja al
smbolo aun ms
El receptor no 5ene la suciente fuerza de seal para hacer un
descodicacin precisa del smbolo y lo empuja aun ms
Cuando el descodicador receptor recibe el smbolo nal, el mapeo esta cerca al smbolo 0100, lo cual corresponder a un error de
recepcin
PARTE III. Operacin del Radio
Error de Magnitud de Vector (EVM)
Radios Ubiqui5 operan Limpiamente para asegurar conabilidad del enlace y
preservacin del espectro
Ejemplo de una seal de transmisin limpia de 64QAM, con una mscara espectral
limpia y conjunto de smbolos correctamente ajustados
No todos los radios de alta-potencia son iguales ya que muchos exhiben pobre rendimiento EVM, resultando en radio
enlaces poco conables
Mantener el EVM bajo es importante para reducir errores
de TX y re-intentos
Ejemplo de una transmisin en 64QAM con un pobre EVM, piso de ruido con bordes levantados
y un ujo pobre en la constelacin y re-intentos
PARTE III. Operacin del Radio
Tasas de Datos Modulacin Cadenas MIMO Req. de Seal.15Mbps BPSK 1 -88dBm
30Mbps QPSK 1 -82dBm
45Mbps QPSK 1 -79dBm
60Mbps 16QAM 1 -76dBm
90Mbps 16QAM 1 -73dBm
120Mbps 64QAM 1 -68dBm
135Mbps 64QAM 1 -65dBm
150Mbps 64QAM 1 -63dBm
30Mbps BPSK 2 -85dBm
60Mbps QPSK 2 -79dBm
90Mbps QPSK 2 -76dBm
120Mbps 16QAM 2 -73dBm
180Mbps 16QAM 2 -70dBm
240Mbps 64QAM 2 -65dBm
270Mbps 64QAM 2 -62dBm
300Mbps 64QAM 2 -60dBm
MCS & Tasas de Datos
Ratios MCS Req. SNRMCS15/7 32dB
MCS14/6 29dB
MCS13/5 25dB
MCS12/4 22dB
MCS11/3 18dB
MCS10/2 14dB
MCS9/1 12dB
MCS8/0 7dB
Fuerza de seal se ob5ene combinando valores de ambas cadenas del radio
SNR es derivado de: niveles de seal & fuentes de ruido
Ra5os MCS son directamente dependientes al SNR
Ra5os reales alcanzables en TCP/IP son aproximadamente 50% del ra5o inalmbrico en el aire debido al encabezado del radio
PARTE III. Operacin del Radio
Actividad de Laboratorio
Indice MCS, Seales & Throughput
PARTE III. Operacin del Radio
Spurs de TX & Harmnicos
Los Radios son por si disposi5vos no-lineales y tendrn spurs de TX como harmnicos radios airMAX ofrecen un diseo de radio
limpio con un mnimo de spurs
Tpicamente, mientras ms limpio sea el desempeo EVM, menor sern los spurs de TX
Un diseo pobre de radios pueden exagerar el
comportamiento de spurs de TX y causar interferencia a los radios
vecinos
El receptor debe recibir suciente seal mnima (SNR) correspondiente al esquema de modulacin
usadoIndependientemente al ruido del entorno, un enlace de radio debe tener dos condiciones, para trabajar libre-de-errores y con un mnimo de re-intentos de transmisin
La transmisin debe llevarse a cabo segn el
requerimiento mnimo del esquema de modulacin
para operar Libre-de-Errores
PARTE III. Operacin del Radio
Amplificadores Externos de TX - Son Mala Idea!
Amplicadores pueden saturar a la portadora y causar un
incremento el piso del ruido en el espectro adyacente
Spurs de TX y harmnicos pueden aparecer como un
resultado de una amplicacin no-lineal
Degradar el EVM & llevara a mayores errores de TX
Causar peores salidas de spurs de TX
Pueden causar problemas de 5empo, cuando un amplicador
externo no puede intercambiar tan rpido entre estados de TX/RX
PARTE III. Operacin del Radio
9frecuencia (MHz) 11-11 -9
Mscara de Transmisin OFDM 20MHz
OFDM, MIMO & Tecnologa TDMA h11 h12h13
h23
h33
h21
h32
h311
2
3
1
2
3
Tx Rx
Tiempo de Divisin de Multiple Acceso
Multiple Entrada, Multiple Salida
Orthogonal Frequency Division MultiplexingProgramados sondeos crean auto-conciencia entre AP /
Estaciones, resultando en un alto throughput y baja latencia
Sub-portadoras individuales se manejan mejor en entornos de mul5trayecto y ruido
Mul5ples transmisiones enviadas en espacio y/o 5empo, diferenciando seales de mul5ples
receptores por mul5plexacin de la data dentro de la misma banda de frecuencia
Radios airMAX usan MIMO (excepto: PicoSta5on, Bullet & airGrid)
PARTE III. Operacin del Radio
Revisin
MIMO Modulacin
EVM Harmnicos
SNR
PARTE III. Operacin del Radio
Agenda del curso UCWA
FDD/HDDTDMA
airViewairLinkSondeo
Protocolos & Tecnologa UBIQUITI para inalmbrico de exteriores
Tecnologas air
No Licenciada vs.
Bandas Licenciadas
dBm
Hertz
Aprende las propiedades de ondas de radio & cuando decibeles son usados
Teoria RF
area de unidad
Radiador Isotrpico
Ganancia
Reciprocidad
dBi
Diseo de AntenaEstudia funciones de antenas & Cuenta ganancia representan
Radio EVMMCS Rates
00 01 11 10
0 90 180 270QPSK
Operacin del RadioEntendimiento las propiedades del radio transmisor & receptor
PARTE III. Operacin del Radio
PARTE IV. AntenasObjectivos
Estudio de caractersticas de antenas incluyendo: ganancia, directividad, & eficiencia Anlisis del tipo de Antena & ploteo polar Comprender reciprocidad & VSWR
area de unidad
Radiador Isotrpico
Ganancia
Reciprocidad
dBi
Diseo de AntenaEstudia funciones de antenas & Cuenta ganancia representan
rea Isotrpica
rea de UnidadPotencia Irradiada
Radiador Isotrpico vs. Antena de Alta Ganancia
Isotropic / Unit Area dBi1:1 0dBi
10:1 10dBi
20:1 13dBi
40:1 16dBi
100:1 20dBi
1000:1 30dBi
Punto de Origen de la Radiacin
Antenas de mayor ganancia signican unidades de reas pequeas, en
relacin al area totalla densidad de energa ser mucho mayor y podr
alcanzar mayores distancia
Un radiador isotrpico es comparable a un bombillo de luz que emite su energa en
todas direcciones equita5vamente, mientras un antena de alta ganancia es como un Laser, focalizando toda la energa en una direccin
dBi es usado para especicar la ganancia de la antena: 0dBi hace referencia a un radiador
isotpico perfectamente efec5vo
PARTE IV. AntenasEntendiendo dBi y Ganancia
Ganancia vs. Ploteo Polar
Antenas Omni son como bombillos de luz debido a que dispersan la energa
uniformemente en el eje lateral
Ploteo Polar en Antenas airMAX
Ploteo Polar expresa ganancia de antena en funcin al ngulo(ms de esto en luego)
Antenas Dish son como lasers; con alta ganancia direccional
PARTE IV. Antenas
Caractersticas Principal
Directividad Eficiencia
Direc5vidad es excelente para soluciones inalmbricas de
exteriores, porque incrementa ganancia y ltra ruidos
Direc5vidad depende de la supercie efec5va de la antenaa mayor supercie de
rea,mayor ser su potencia en direc5vidad
Direc5vidad en las antenas y su eciencia determinan su ganancia
Ganancia
rea de Superficie rea de la unidad
radiador isotrpico
34dBi30dBi
Lograr ganancia de antena involucra aadir fases de ondas elctricas; arreglo de antenas y apertura de reectores son
usualmente usados como una forma de desarrollar ganancia
PARTE IV. Antenas
Eficiencia & GananciaEciencia de antena se dene por cuanta de la energa ingresada (del radio), es irradiada sin perdidas
Perdida de eciencia a menudo proviene por perdidas de resistencia en elementos de arreglo en la alineacin de
una antena de alta-ganancia
Una antena compleja con una eciencia del 70% es un diseo excelenteRocket
Dishes 5enen 70% eciencia
Radiador Isotrpico 0dBi (sin prdidas)
Radiador Isotrpico con -3dBi (perdia del 50%)
Potencia de Salida (del radio TX)
Sistema de Antena
Potencia Irradiada
Potencia de Salida (del radio TX)
Sistema de Antena
Potencia Irradiada
Example: Compare two isotropic radiators (0dBi & -3dBi respec5vely)the -3dBi radiator is only 50% ecient because it only radiates
50% of input energy)
Example: Compare two isotropic radiators (0dBi & -3dBi respec5vely)the -3dBi radiator is only 50% ecient because it only radiates
50% of input energy)
Ejemplo: Comparando dos radiadores isotrpicos (0dBi & -3dBi respec5vamente)el radiador de -3dBi es solo 50% eciente porque solo irradia el 50% of de la energa ingresada
PARTE IV. Antenas
rea Efectiva 900cm2 2826cm2 6359cm2
Gain @2.4GHz 17dBi 22dBi 26dBi
Gain @3.5GHz 19dBi 24dBi 28dBi
Gain @5.7GHz 25dBi 30dBi 34dBi
rea Efectiva & Ganancia
Ganancia de una antena es importante para enlaces de larga distanciaa mayor ganancia, mejor la
direc5vidad
Frecuencias ms altas (longitudes de onda ms cortas), usan un rea efec5va menor en las antenas
30cm 60cm 90cm
Incrementar el rea efec5va de la antena, incrementa la ganancia
PARTE IV. Antenas
Ploteo PolarPloteo NB-M2 18dBi V-Pol
Ra5o Front to Back es denido como la diferencia entre la ganancia del lbulo principal y la fuga de energa en el lado posterior de la antena Apertura del haz es denido como el espacio
donde la energa del lbulo principal esta entre: el pico de ganancia y -3dB (para antenas carrier, la apertura del haz es
denido en -6dB)
Lbulos laterales son una consecuencia de aadir fases de ondas en antenas de alta-ganancia
Como regla general, diseos de antenas con buena direc5vidad 5ene lbulos laterales de -13dB o menos, con referencia a lbulo principal
Ploteo de elevacin muestra patrones de irradiacin en el plano
ver5cal(Vista de Costado)
Ploteo Azimuth muestra el patrn de radiacin en el plano
horizontal (Vista de Ave) La mnima fuga de energa es importante para despliegues de coubicacin y alta densidad
PARTE IV. Antenas
Polarizacin & XPD
Las ondas electromagn5cas se desplazan segn la polarizacin dada
Radios UBIQUITI 2x2 usan doble-polaridad en la conguracin MIMO
Diagrama Electromagntico Doble-PolaridadAlimentador Ver5cal
Alimentador Horizontal
Para entornos de exteriores donde contamos con line-of-sight, no hay mul5-trayectos para diferenciar la seal en espacio / 5empo requeridos para el procesamiento de la
seal MIMO
Sin embargo, usando polarizacin, aislamos cadenas de datos y
proveemos signal independencia para el procesamiento de las seales MIMO
Discriminacin de Polaridad-CruzadaXPD
Debido a que la antenas nunca son totalmente planas en la polaridad dada, el XPD es
importante para aislar ujos H / V en la antena (ms es mejor); aislamiento de puerto a
puerto tambin ayuda en la operacin MIMO
Antenna polariza5on is one way to dieren5ate signals in
same frequency band.
Polaridad en las antenas es una forma de diferenciar seales en una banda de la
misma frecuencia
Polarizacin Ver5cal
Polarizacin Horizontal
PARTE IV. Antenas
Tipos de Antenas
Dish Grid Omni Sector
Yagi
Panel
PARTE IV. Antenas
FeedRF In / Out
PlatosEl sub reector y el reector estn colocados de tal manera que las ondas reejadas estn
en fase y se suman para producir ganancia
RD-5G34
Platos proveen rendimiento de alta ganancia y direc5vidad, pero se enfrentan a una mayor exigencia de carga de viento
Platos airMAX ofrecen ancho de haz estrechos & alto ra5o de front-to-back
Ploteos azules: Elevacin Ploteos verdes: Azimuth
Uno de los Benecios del airFiber es que separa las antenas dish de TX & RX
RD-5G34
PARTE IV. Antenas
GrillasAG-M5 HP 27dBi
AG-M2 HP 20dBiElevacin Azimuth
Elevacin Azimuth
V-Pol
Antenas Grillas trabajan bien como los platos, proporcionando un buen rendimiento con alta ganancia y
direc5vidad, a un precio ms bajo y con excelente desempeo en carga de viento (aunque en una polaridad)
1x1
PARTE IV. Antenas
El reector de la grilla esta orientado ver5calmente, lo que signica que va a reejar las ondas en plano ver5cal, y no
en el plano horizontal
Panel
Antenas Panel puede tener un rendimiento de direc5vidad tan bueno como antenas plato y grilladas, teniendo una mnima necesidad de ensamblaje y un aspecto xsico ms agradable
Elevacin
Azimuth
Antenas Panel dividen la potencia en mul5ples elementos radiantes de metal o PCB que se combinan en la fase de
crear la direc5vidad de la antena y la ganancia
PB-M5 25dBiPARTE IV. Antenas
Yagi
AMY-M900 16dBi
Elevacin
Azimuth
Antenas Yagi airMAX son disposi5vos MIMO 2x2, bien adaptadas para enlaces PtP
PARTE IV. Antenas
Sectoriales
Down5lt elctrico es un factor importante que debera tenerse en cuenta cuando se haga el montaje y
alineacin de una antena EB (elevacin muestra 2 down5lt)
Estaciones base con antenas sectoriales Titanium UBIQUITI proveen
alta ganancia y haz de cobertura variable: 60, 90 & 120
Ploteo Polar es muy 5l en la planicacin y evaluacin de diseos PtMPTener atencin cuidadosa al
down5lt, lbulos laterales y otros factores, para ayudar a prevenir seales nulas o dbiles
AM-M-V5G-Ti
Antenas sectoriales de estaciones base UBIQUITI airMAX tener excelentes
caracters5cas de sector en anchura de haz, ya que proporcionan ganancia consistente a travs de un amplio ngulo de cobertura
con las mnimas fugas de energa y polaridades duales super ecientes
PARTE IV. Antenas
OmniAntenas Omni son usadas para proveer cobertura
360ideal para aplicaciones de estaciones base que requieren una amplia rea de cobertura con una mnima complejidad en equipos, aunque le faltar escalabilidad y inmunidad al ruido entre otros
benecios de antenas ms direccionales
AMO-5G 10dBi
AMO-5G 13dBi
Comparado a la Omni de 10dBi, la Omni 13dBi pude alcanzar mayores distancia
lateralmente, debido a que ver5calmente 5ene lbulos ms estrechos (densidad de
energa)la de 10dBi 5ene lbulos ver5cales ms anchos (menor densidad de energa) y
consecuentemente menor rango
PARTE IV. Antenas
Reciprocidad de Antenas
Potencia TX +3dBm Uplink = +3dBm Downlink = Igual
Incrementar Ganancia de Antena Uplink = +3dB
Downlink = +3dB
Sensibilidad RX Uplink = Igual
Downlink = +3dBm
Incrementar la potencia de TX en el radio mejorar en una direccin el enlace
Incrementar la ganancia de la antena mejorar el enlace en ambas direccionesincluso si las antenas no coinciden en ambos lados; un enlace punto a
punto alineado permanecer equilibrado
Mejorar la sensibilidad de RX en el radio mejorar en una direccin el enlace
PARTE IV. Antenas
VSWR & Perdida por Retorno
Voltage Standing Wave Ra5o (VSWR) y perdida de retorno se denen por el potencial de la linea de transmisin como un cable RF o sub-reector de la antena, lo cual indica cuanta energa es reejada hacia atrs y desperdiciadarendimiento VSWR
juega un rol de eciencia en el diseo de una antena
Refracciones son indeseables, ya que resultan en bajos niveles de energa y pueden causar problemas xsicos a los
radios, no muy diferente de los que se ven con malos resultados EVM (demoras, menos precisin en el mapeo)
Lo resaltado muestra el rango VSWR entre bandas 2.4-2.5GHz
Perdida de Retorno de -14dB corresponden a un VSWR de 1.5:1 y representa un excelente
linea de transmisin de rendimiento
Perdida de Retorno NBM2 18dBi (dB)
PARTE IV. Antenas
VSWR & S11
VSWR (s11) % Potencia Reflejada Potencia Reflejada (dB)
1 0 0 -1.5 0.2 4 -14
2 0.333 11.1 -9.55
2.5 0.429 18.4 -7.36
3 0.5 25 -6
3.5 0.556 30.9 -5.1
4 0.6 36 -4.44
5 0.667 44 -3.52
6 0.714 51 -2.92
7 0.75 56.3 -2.5
8 0.778 60.5 -2.18
9 0.8 64 -1.94
10 0.818 66.9 -1.74
S11 representa el poder entregado por el radio 1 a la antena 1 donde 0dB signica que toda la potencia es
reejada lejos de la antena (como el VSWR se acerca a 1:1, menos energa se reejahasta 2:1 se considera bueno)
Perdida de Retorno NBM2 18dBi (dB)
PARTE IV. Antenas
Lo resaltado muestra el rango VSWR entre bandas 2.4-2.5GHz
Perdida de Retorno de -14dB corresponden a un VSWR de 1.5:1 y representa un excelente
linea de transmisin de rendimiento
Revisin
Ganancia / dBi Radiador Isotrpico
Directividad Ploteo Polar Polarizacin
PARTE IV. Antenas
Agenda del curso UCWA
FDD/HDDTDMA
airViewairLinkSondeo
Protocolos & Tecnologa UBIQUITI para inalmbrico de exteriores
Tecnologas air
No Licenciada vs.
Bandas Licenciadas
dBm
Hertz
Aprende las propiedades de ondas de radio & cuando decibeles son usados
Teoria RF
area de unidad
Radiador Isotrpico
Ganancia
Reciprocidad
dBi
Diseo de AntenaEstudia funciones de antenas & Cuenta ganancia representan
Radio EVMMCS Rates
00 01 11 10
0 90 180 270QPSK
Operacin del RadioEntendimiento las propiedades del radio transmisor & receptor
PARTE IV. Antenas
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITIObjetivos
Introduccin a planificacin de enlaces & herramientas de administracin para radios Ubiquiti Entendimiento del protocolo propietario-airMAX de los radio Aprender las mejores prcticas especificas para radios Ubiquiti & uso de Antenas
FDD/HDDTDM
airViewairLinkSondeo
Protocolos & Tecnologa Tecnologas
Mxima distancia del EnlacePotencia de TX = 28dBm Ganancia de Antena= 34dBi Sensibilidad RX = -103dBm Ganancia de Antena = 34dBiGanancia de AntenaTX Potencia de TX Ganancia de Antena RX Sensibilidad de RX
Mxima distancia de un Enlace
Distancia del Enlace = Potencia TX + Ganancia de Antenas - Sensibilidad RX
Max Path Loss (28dBm) (34dBi + 34dBi) (-103dBm)= + -Max Path Loss = 199dB
Presupuesto de Potencia de un Enlace PtP
En el lado de la transmisin, potencia de TX y Ganancia de antena denen
la intensidad de la seal
En el lado de recepcin, Sensibilidad de RX y ganancia de Antena denen la habilidad para escuchar del radio
Un presupuesto de potencia de enlace, muestra la mxima perdida por desplazamiento que un enlace puede soportar (esto depender de la distancia del enlace)
Perdida de desplazamiento es un parte normal de la xsica de un radiofrecuencias ms bajas experimentan
menos prdida de trayectoria y se propagan mejor
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Seal de RX EstimadaPotencia Actual TX Ganancia de Antena TX Ganancia de Antena RX Perdida de Desplazamiento
Variables+++
(108dB)-
Potencia TX = 19dBm Ganancia de Antena =
27dBi
Ganancia de Antena = 23dBi
Perdida de Desplazamiento = 108dB
Un presupuesto de potencia de enlace tambin puede es5mar la fuerza de seal de RX en cualquier
lado del enlace PtP
airLink realiza este 5po de presupuesto en el enlace (Imagen original del radio airGrid
M5)
En el lado de transmisin, Potencia actual de TX es la potencia
necesaria para el MCS (data rate)
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITIPresupuesto de Potencia de un Enlace PtP
Fuerza de Seal RX = Potencia TX + Ganancia de Antenas - Perdida de Desplazamiento
Fuerza de Seal RX 19dBm (27dBi + 23dBi)= += -39dBmFuerza de Seal RX
Perdida por Desplazamiento en Espacio LibrePerdida por Desplazamiento en espacio libre y propagacin son similares en premisa, y ayuda a explicar por qu las frecuencias con formas de ondas ms bajas
viajan ms lejos
Perdida de Desplazamiento, es la perdida de seal del radio, que se incurre a travs
del espacio libre entre dos radios
A mayor distancia y frecuencia ms alta, mayor ser la perdida que
incurrir la seal
5km 15km 5km 15km
Un enlace M900 (izquierda) es obstruida comparada al enlace AF24 (derecha), aunque la FSPL es mayor para el enlace AF24 (rela5va a
la frecuencia o longitud de onda)
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
Clculos de Perdida de Desplazamiento en Espacio Libre
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Despliegues & Zona de Fresnel
Ecuacin para el calculo de la profundidad de la Zona de Fresnel
Fn = n d1d2d1 + d2Fnd1d2
radios de fresnel nth en metrosdistancia del punto 1 al del clculo en metrosdistancia del punto 2 al del clculo en metros
longitud de onda de la la seal transmitida en metrosLa Zona de Fresnel requiere una rea libre y esta se volver ms amplia si la longitud de onda incrementafrecuencias ms bajas
corresponden a mayores Zonas de Fresnel libres
Seal Ref
ractada
Seal Directa Seal Directa Seal Directa
Reexiones de seal fuera de fase puede causar disminuir el nivel de la seal principal.
debido a que la distancias de desplazamiento son diferentes, las seales fuera de fase pueden
cancelarse una contra otra, reduciendo la energa de seal en el receptor
1ra Zona de Fresnel es la ms importante para enlaces PtP airMAX
Instaladores pueden usar airLink para asegurar que en sus implementaciones cuenten con la primera Zona de Fresnel Libre
Zona de Fresnel dene la regin que debe estar libre de obstculos para asegurar una no signica5va reexiones de seal al momento de llegar al receptor
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
Clculo de Zona de Fresnel
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Criterio de Seleccin de Estaciones
Costo Rango ThroughputDirectividad/Tamao
Los disposi5vos varian basado en: Costo, tamao, factor de forma, potencia TX, y si es que
son 1x1 o 2x2 en TX/RX
Disposi5vos con antenas integradas 5enen diferentes rangos basado en la ganancia de la antena y potencia TX
Antena de mayor ganancia y direc5vidad resultara en seales ms fuertes y mayor inmunidad al ruido
Radios 1x1 tendrn aproximadamente mitad de throughput comparado a radios 2x2, mientras que el SNR es el indicador ms importante de MCS/Tasas de Datos
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Simulador PtPairLink de UBIQUITI es un soware
propietario de planeamiento de enlace, usado para simular despliegues PtP en
el mundo real airMAX
Simplemente arrastre-y-suelte en la interfaz que cuenta con la integracin de google maps
Dene diversos parameters incluyendo: Radios, Frecuencia, Altura de Torre,
Mxima Ganancia de la Antena, perdidas, Piso de Ruido y ubicacin de los radios,
para un enlace PtP
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
PtP Simulator (cont.)
Rendimiento en le mundo real puede ser simulado, usando airLinkcomparando
simulacin (izquierda) y despliegue real (derecha)
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Simulador PtP (cont.)
Rendimiento en el mundo real puede ser simulado, usando airLinkcomparando simulacin (izquierda)
y despliegue real (derecha)
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Herramientas airOSairOS cuenta con varias herramientas que son 5les, las cuales proveen a los instaladores & operadores, exibilidad en la conguracin
inicial & troubleshoo5ng de la red
Align Antenna es usado en la instalacin inicial, de la antena del radio en si5oesto da una
mayor precisin y sensacin en Bempo real de la que reporta la pgina principal
Site Survey revela todas las redes inalmbricas compa5bles que estn siendo transmi5das
dentro del alcance de la AP/Estacin
Discovery es un protocolo propietario usado para encontrar otros disposi5vos
UBIQUITI en la red: capa-2
Ping es un herramienta inteligente ICMP con variables congurables por el usuario, para medir la latencia de extremo a extremo
Traceroute reporta informacin de los saltos desde el radio
hasta el punto nal
Speed Test es un medidor de velocidad propietario incorporado, simulando traco en UDP airView es un simple, pero efec5vo
analizador de espectro libre, incorporado en los radios airMAX
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Alineamiento de Antena
NB-M5 25dBi Ploteo Vertical ElevacinAzimuth
Ajuste de Azimuth
Ajuste de Elevacin
Un anlisis cuidado del ploteo polar (ubicado en las hojas tcnicas de UBIQUITI) ayudar a instaladores en
ajustes ms precisos de alineamiento
Asegrese de que la antena este alineada al lbulo principal y no a lbulos laterales
para la mejor seal posible
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Umbral de Seal LEDLEDs xsicos estn localizados en los radios airMAX para ayudar con la alineacin
En herramientas, alineamiento de antena puede ayudar a instaladores a ver en
5empo-real el nivel de seal, con opcin de ajuste visual para la mxima seal
Umbrales de seal LED ayudan a instaladores a monitorear seales
inalmbricas y seales GPS
Una diferencia de 3dB o ms entre las cadenas puede resultar en decremento de rendimiento,
especialmente en aplicaciones airSync
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
Alineamiento Visual de Antena
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Fade Margin(Margen de Tolerancia)
Da 1 Da 2 Da 3
Fluctuacin de la seal es causada por cambios en el entorno, causado por el clima o movimiento de
terreno
Es de buenas prc5cas disear aproximadamente con 15dB de margen de
uctuacin a los enlaces PtP
Ejemplo: Cuando se intenta conseguir una tasa de datos de un mnimo de
180Mbps (-70dBm), el enlace debe ser diseado de manera que su fuerza de
seal instalada sea de -55dBm
10dB de Fluctuacin en la seal
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Prueba de VelocidadTodos los disposi5vos airMAX 5ene incluido, una herramienta propietaria para medir capacidad en
el enlace PtP UBIQUITI (basado en UDP)
De cualquiera de los lados Estacin / AP, speed tests es ejecutado especicando la direccin IP del radio y sen5do del trco
Para medir velocidad entre el router / host / radio, es tambin recomendado usar un programa
de benchmark como iperfGrcas de Throughput son 5les para monitorear uido
de la data en 5empo-real a travs de la interfaces
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Anlisis de Espectro & Site SurveyEjemplo airView Sesin en NSM5
airView es un u5litario estndar disponible en airOS, el cual corre en los productos airMAX de UBIQUITI
airView permite a los operadores analizar el
ambiente de ruido y de forma inteligente, seleccione la frecuencia p5ma para
instalar enlaces
En bandas no Licenciadas, interferencia puede impactar signica5vamente en el rendimiento del enlaceairView muestra claramente el espectro radioelctrico para ayudar a los instaladores a evitar esos canales con interferencia
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Anlisis de Espectro & Site Survey
Waveform ViewWaterfall View
Real-Time ViewChannel-Usage View
airView muestra las tramas por segundo (FPS) y la grabacin total de la tramas RF(FPS pueden ser incrementados para refrescar ms rpidamente
ra5os, reduciendo el rango de frecuencia)
Ilustra la rma de RF del ruido del ambiente (con el 5empo, la energa que aparece rellena con mayor frecuencia el grco)
Mide intensidad de energa RF en 5empo-real vs. frecuencia mientras graba el mximo, promedio y niveles actuales de energa
Muestra frecuencia y energa RF en funcin al 5empo a un minuto de 5empo de funcionamiento en ejecucin
Porcentaje de indicadores de tramas RF que aparecen en los canales dados
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
airView
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Aplicando Seguridad
Opciones de Seguridad Descripcin
Open Open access without radio-based authentication
WEP Wired Equivalent Privacy (WEP) was the original 802.11/Wi-Fi security methodweak but supports early Legacy-based clients
WPA Wi-Fi Protected Access (WPA)
WPA-TKIP Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) 128bit security
WPA-AES Advanced Encryption Standard (AES) 128bit security
WPA2 Stronger version of WPA, introduced in 2006
WPA2-TKIP Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) 128bit security
WPA2-AES Advanced Encryption Standard (AES) 128bit security
Seleccione la opcin de seguridad y congure la llave de seguridad ahtambin hay un opcin para asegurar el ID MAC
Access Point
Estacin
MAC Access Control List (ACL) alterna entre permi5r/denegar
listas de direcciones MAC
Desplazamiento de Canal, ocultar SSIDs y la l5ma versin de rmware, proveen potenciales
ventajas de seguridad para redes Wi-Fi
Haga la que la opcin de seguridad coincida con la del
AP al igual que la llave
WPA2-AES provee la mejor seguridad & rendimiento y es siempre recomendado
para enlaces airMAX
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
Seguridad Inalmbrica
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Revisin
Planificacin de Enlace Reciprocidad
Anlisis de espectro Alineamiento
Seguridad Inalmbrica
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
AB
C
C
C
C
Point-to-MultiPoint
Point-to-Point
Acceso
Backhaul
Nucleo de Ancho de Banda
CA
Aplicaciones PtMP airMAXPtP es como una extensin del cable Ethernet
Point-to-Mul5Point (PtMP) es una forma simple de muchos enlaces PtP, pero conversando con un AP en comn.
PtMP 5ene ms desaxos, debido a que antenas direccionales no pueden ser usadas en ambos lados, ya que en el lado del AP se debe prever cobertura y esto trae limitaciones de ganancia e
inmunidad al ruido (Tecnologas air nos ayudarn a sobrellevar estos desaxos)
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Entendiendo Dominios de Colisin
Host 1 Host 3
Host 2
802.3 - EthernetCarrier Sense Multiple Access
Collision Detection (CSMA/CD)
1 Dominio de Colisin
1 Dominio de Broadcast
1 Dominio de Broadcast (no VLANs)
8 Dominio de Colisin
Hosts 1 enva un paquete; colacionado con el paquete del Host 3
Hosts en el dominio de colisin detectan la colisin, luego inician un random backo 5mer, re-escuchando, y cuando asuman que el canal esta libre, re intentaran la entrega
Cada puerto en un switch sirve como un dominio de colisin; y por defecto se
man5ene en el mismo dominio de broadcast
Hosts 3 enva un paquete; que colisiona con el paquete del Host 1
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Wi-Fi (802.11) No ideal para aplicaciones de Exteriores!
802.11 - InterioresCarrier Sense Multiple Access
Collision Avoidance (CSMA/CA)
802.11 - Hidden NodeProblema que enfrentan sistemas
CSMA/CA de Interiores & Exteriores
Al escuchar, obstculos impiden a los nodos ocultos escuchare uno
contra otro en la misma red inalmbrica, resultando el colisiones
En redes de exteriores, clientes
estn distantes y usan antenas direccionales
su distancia y direc5vidad los hacen nodos ocultos, uno
contra el otro
Wi-Fi usa el protocolo CSMA / CA (Carrier Sense Mul5ple Access / Collision Avoidance) para soportar mul5ples clientesestaciones
escuchan, requieren transmi5r y estn libres para transmi5r (RTS / CTS)
El resultado es: todos los clientes transmi5endo al mismo 5empo y colisionando, dando lugar a una
disminucin del rendimiento del sistema
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Poderoso Protocolo TDMA
Cada estacin airMAX recibe una misma ranura de 5empotodos los radios en el sistema estn al
tanto uno del otro
airMAX trabaja de forma similar a los sistemas celulares de grandes compaas, desplegando
un protocolo propietario: Time Division Mul5ple Access (TDMA) lo cual proporciona la
escalabilidad del sistema y la predic5bilidad
Priorizacin propietaria de paquetes, dis5ngue a airMAX
como lder en la industria de alto rendimiento en sistemas PtMP
Ranuras de de sondeo son usadas para crear autoconciencia entre Estaciones & el AP, resultando en un alto throughput y
baja latencia
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Inmunidad al Ruido
Escalabilidad de Clientes Alto Throughput Baja Latencia
Point-to-MultiPoint
Suscriptores con poca calidad pueden poner en peligro el rendimiento de toda la red,
debido a que el 5empo aire es desperdiciado
-55 dBm (Alto)
-80 dBm (Bajo/Ninguno)
-50 dBm (Alto)
Eficiencia de Tiempo AirePrioridad airMAX Ratio de Tiempo
Alto 4:1
Medio 3:1
Bajo 2:1
Ninguno 1:1
Capacidad de airMAX es un indicador de la eciencia de 5empo aire debido a que esta relacionado directamente a la tasa
de datos (ms de esto en breve)
Debido a que la capacidad inalmbrica es compar5da, suscriptores lentos consumirn ms 5empo aire, haciendo lenta la red para todosla mejor forma de garan5zar un alto rendimiento es conservar un tamao pequeo de las celdas, altos & consistentes niveles de seal y usar las antenas
ms direc5vas posible en el AP & CPE
Para una red ms eciente, cada transmisin debe darse a la modulacin ms alta y con el menor ra5o de erroresno baje ra5os de modulacin con
propsito de limitar el ancho de banda
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Actividad de Laboratorio
airMAX
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Indicadores de Rendimiento del Enlace
Calidad de airMAX: Esto muestra la calidad de conexin, esta basado en un valor de porcentaje donde 100% corresponde a un estado de enlace perfecto, tambin basado directamente en errores, tasas de datos y
fuerza de seal
CCQ Transmi5do: Este es un indice que evala la calidad de conexin del cliente
(CCQ) y esta basado en un valor de porcentaje, donde 100% corresponde a un
enlace de estado perfecto, basado directamente en errores y retransmisiones
Fuerza de seal corresponde a las cadenas SISO / MIMO para cada polaridad de la antena
Fuerza de seal combinada que escucha el receptor
Piso de Ruido representa el ruido del entorno (en la interface RF) que el receptor
escucha en la frecuencia de operacin
Capacidad de airMAX: Esto es un indice de eciencia del 5empo aire en el cual la red airMAX opera; ms asociado con la tasa de
datosbajos nmeros de capacidad indican que el radio(s) estn negociado a bajos valores MCS
(disposi5vos 1x1 nunca superan el 50%)
Estudiantes pueden consultar el glosario airMAX para una mayor
ayuda con los indicadores del enlace
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
AP WDS
AP WDS
Point-to-Point-to-Point Repeater
AP WDS
-50%
-50%
Sta5on WDS
100%Point-to-MultiPoint
100%
AP WDS
Sta5on WDS
Sta5on WDS
Sta5on WDS
Modos Inalmbricos de Radio Radios airMAX soportan modo AP-Repeater para topologies 5po mesh, aun que el rendimiento cae 50% por cada
repe5dor adicional (Seguridad Open o WEP esta disponible)
Aade compaeros WDS por MAC o check Auto (menos predecible)
Modos inalmbricos airMAX incluyen Access Point, StaBon y AP-Repeateren un lpico
entorno PtMP, la estacin base es congurada en modo Access Point, mientras que el equipo primario del cliente (CPE) usa el modo StaBon
En un escenario PtMP, throughput agregado es determinado por el AP y las tasas de datos de las estaciones
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Ventajas WDS
WDS Iden5ca cuatro direcciones MAC nicas en la cabecera de la trama: Origen,
Des5no as como radios de Envo & Recepcinla fuente de origen MAC es
preservada
Estndar 802.11a/b/g/n no permite mul5ples direcciones MAC que estn detrs de una estacinWDS permite un puente transparente, lo cual es
cr5co para aplicaciones de transporte en capa-2 a travs de la red como:
PPPoE y 802.1QUsando WDS(Sistema de Puente transparente) de airOS, es posible cruzar del AP al STA & STA al AP
Puente Transparente con WDS
Sta5on WDS
AP WDS
Origen MAC
Des5no MAC
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Opcin de Red en Estaciones Modo Bridge une las interfaces WLAN y LAN para la transparencia del trco; 5l
en escenarios PtMP o PtP
Un lpico escenario CPE es modo Router, donde la WAN viene por la WLAN y LAN esta en el Puerto
Ethernet; 5l para aislar al cliente & la red del WISP
Modo SOHO Router es como el modo Router pero intercambiado (WAN viene por la Ethernet, y la LAN esta en puerto WLAN); 5l para redes que requieren la ges5n local, como clientes residenciales, Modo Router Tradicional
airMAX ofrece tres nicos modos de red para soportar cualquier topologa: Bridge, Router & SOHO Router mientras que airFiber trabaja en un verdadero modo Bridge, capa-2 transparency a travs de los enlaces PtP
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Limitando el Trfico en la EstacinLimitador de trco es la llave para la operacin de un red exitosamente, debido que clientes con virus o usando
programas con mucha carga de trco de subida, pueden consumir la red hasta el punto de estrangulamiento
Maximo trco de subida debe ser limitado en cada estacinlimitacin del trco en el gateway/router es muy tarde
Especica la interface/puerto, luego ra5os de ingreso/egreso (limitadores) y capacidad de las rfagas de burst (no hay limite del burst)
Generalmente es recomendado congurar limites de egresos en vez de ingresos, debido a que los radios no pueden
controlar rpidamente la data que sale del radio pero 5enen control en la velocidad en que entra la data
Congurar el ra5o MCS a un valor ms bajo no es recomendado para limitar el trco, ya que disminuye
el rendimiento global de la red de la celda
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
SOHO Router
airGatewayRouter con factor de forma
extremadamente compacto con compa5bilidad 802.11b/g/n
airGateway provee PoE passthrough para el radio de exteriores (e.g., airGrid, NanoBridge) mientras provee cobertura inalmbrica de interiores a los disposi5vos de los clientes (tablets, laptops, etc.)
airGateway-LR posee una antena externa de 5dBi que permite un EIRP de 23dBm
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITIairGateway es conveniente y
econmico cuando implementamos una conguracin SOHO sengs
Sincronizacin ACK
Ancho de Canal(f ) Distancia40MHz 26.5km / 16.5mi
20MHz 57.3km / 35.6mi
10MHz 116km / 72.3mi
5MHz 232.9km / 144.7mi
Para enlaces de gran distancia PtP, hardware ACK no puede ser usado, debido a limitacin del hardware (consultar tabla)
en esos casos, Long Range PtP Link Mode (noack) debe ser habilitado en la
pestaa airMAX
Si el 5empo de espera ACK es muy largo, el 5empo aire es desperdiciado y problemas
de sincronizacin en el sistema pueden ocurrir
Tiempo de espera ACK debe ser manualmente congurada en los
disposi5vos legados cuando airMAX esta habilitado en el AP
Trama 1 Transmitida
Trama 1 Recibida, ACK Transmitido
ACK Recibido, Trama 2 Transmitida
Comunicacin inalmbrica depende de las tramas ACK para conrmar entrega de la dataes siempre
recomendado usar Auto-ACK debido a que airMAX lo calcular precisamente
Si el 5empo de espera ACK es muy corto, el transmisor concluir que el la trama incurri en error y retransmi5r constantemente
Transmisin exitosa ACK
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
AB
C
C
C
C
Point-to-MultiPoint
Point-to-Point
Access
Backhaul
Core Bandwidth
CA
Rocket M590 Sector
NanoStation M5
NanoStation M5
NanoStation M5
NanoStation M5
NanoStation5
Tips para Actualizar Redes
En redes airMAX el mejor rendimiento se logra cuando toda la red es airMAX, usando MIMO 2x2 y teniendo niveles de seal en el rango de -50dBm
CPE airMAX 2x2 ofrecen el ms alto posible rendimiento, cuando se combinan con APs airMAX
Estaciones legado ejecutando versiones de OS 4.x pueden
par5cipar en la red airMAX, pero con tasas de datos legado (SISO,
802.11g)
PicoStation M2-HP
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Point-to-MultiPoint
nano-cam
Rocket M590 Sector
nano-burk
nano-aber
Reporte de Estaciones
En la pgina principal del AP, tcnicos pueden revisar un resumen inalmbrico de las estaciones, similar a los que se encuentra en las pginas principales de cada estacin
Mantener el tamao de las celdas pequeas para controlar el
piso de ruido y mantener indicadores robustos de airMAX
Asegrese que la potencia de TX esta ajustada para no sobrecargar al AP (en un rango de -50 dBm), usando las antenas
ms direc5vas posibles
Evitar que la cobertura de los APs se super ponga, debido a que eleva el piso de ruido en las estaciones (especialmente con airSync)
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Revisin
CCQ vs. AMQ vs. AMC WDS vs. Non-WDS
Asignacin de Trfico Sincronizacin ACK
Reporte de Estaciones
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Serie TitaniumRadios de la serie Titanium estn encerrado en aluminio de grado aeronau5co, ofrecen proteccin de RF avanzada
para escenarios de APs en coubicacin as como una proteccin superior contra las inclemencias del clima
Combinados con los robustos sectores Titanium, mejoran el rendimiento RF hasta en un 90% comparado a cuando se usan productos estndares en entornos de coubicacin
Ajuste variable del ngulo entre 120, 90 y 60 para ajustar
ganancia y cobertura
Poder de procesamiento del RM5-Ti resulta en un incremento del 20% de rendimiento en PtMP
RM5-Ti 5ene GPS diseado para
despliegues airSync
airSync Tower
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Despliegue airSelect5540MHz
5580MHz
5620MHz
5640MHz
5680MHzPoint-to-MultiPoint
airSelectairSelect es una caracters5ca del lado del AP, el
cual escucha niveles de interferencia en cada canal usado, saltando con mayor frecuencia a los que 5enen la menor can5dad de interferencias
airSelect & airSync no son mutuamente compa5bles
Dene parmetros en el AP, incluyendo lista de frecuencias, intervalos de salto & nmero del 5empo para el prximo
salto que es anunciado por airMAX a las estaciones
En orden de conservar la sincronizacin, asegrese que announce count es 1/100 del intervalo
airSync Network
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Sistemas End-to-End
Estacin BaseB
BackhaulA
ClientesCCustomer Premise
Equipment
A
B
C
C
C
C
Point-to-MultiPoint
Point-to-Point
Access
Backhaul
Core Bandwidth
CA
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Sistemas End-to-End
BaseStationB
BackhaulA
ClientsCCustomer Premise
Equipment
A
Backhaul
Core Bandwidth
Point-to-MultiPoint
Access
A
B
C
C
C
C
Point-to-Point
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
airFiber & airMAX Backhaul
Torre BackhaulEnlaces Backhaul estn
des5nados a proporcionar ancho de banda desde el ncleo
hasta los bordes de la red
Enlaces Backhaul a menudo cuentan con enlaces de redundancia como respaldo (ejm., Primario
AF24 y como secundario NanoBridge M5)
Frecuencias Licenciadas en los radios son populares en los backhaul (M3, M6, M10) NanoBridge es una alterna5va
popular al Rocket M5 debido a que opera en 2x2 MIMO
AF24 y Rocket M5 son los ms populares entre radios no licenciados, usados para enlaces backhaul de nivel carrier-class
Enlaces Backhaul poseen antenas de alta ganancia
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Estaciones Base airMAX
APs de Estaciones Base
Estaciones Base generalmente proveen una amplia cobertura
sobre un rea
Antenas Omni son omnidireccionales,
proveyendo 360 de cobertura
Pair carrier-grade radios like Rocket M2 / M5 with airMAX Omni or Sector antennas
Unin de radios Carrier-class como Rocket M2 / M5 con
antenas airMAX Omni / Sector
Sectores Titanium airMAX proveen cobertura variable (60 / 90 / 120) con alternacin de
niveles de ganancia
Rockets TI y Sectoriales TI airMAX proveen el mejor blindaje para una proteccin a ruido
excelente en entornos ruidosos RF
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Frecuencia 3.3-3.8GHz 2.3-2.7GHz 902-928MHz
Ganancia 18dBi 16dBi 15dBi 13dBi
HPOL Azimuth 118 91 123 109
VPOL Azimuth 121 90 118 120
Cross-Pol 28dB min. . 30dB min.
Sectores airMAX
Estaciones Base airMAX - Sectores
Frecuencia 5.15-5.85GHz 4.9-5.85GHz 5.1-5.85GHz
Ganancia 20dBi 19dBi 17dBi 16dBi
HPOL Azimuth 91 123 72 137
VPOL Azimuth 85 123 93 118
Cross-Pol 28dB min. 22dB min.
Sectores airMAX nunca pasan de un VSWR 1.5:1
Mayores ganancia mejoran direc5vidad
Estaciones Base proveen generalmente una mayor cobertura sobre un rea
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Estaciones Base airMAX - Omnis
airMAX Omni
Frecuencia 2.35-2.55GHz 3.4-3.7GHz 5.45-5.85GHz
Ganancia 13dBi 10dBi 12dBi 13dBi 10dBi
Apertura Azimuth 360 360 360 360 360
Apertura de Elevacin 7 12 8 7 12
Cross-Pol 25dB min.
Omnis son excelentes para covertura 360 en el rea dada
Tener en cuenta que el ruido en la banda viene de todas las direcciones laterales,
cuando usamos antenas Omnis
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Estaciones airMAX (CPEs)
Estaciones airMAX Comparado a los APs, CPEs son disposi5vos lpicamente ms direc5vos
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
Prxima Generacin de CPE airMAX
airMAX NanoBeam
Frecuencia 2.405-2.475GHz 5.170-5.875GHz
Ganancia 18dBi 16dBi 19dBi 22dBi 25dBi
Apertura Azimuth 24 35 25 13 9
Apertura de Elevacin 23 39 24 14 10
Radome Opcional? 400mm N/A N/A N/A 400mm
Mejoras de ngulos e informacin de apertura para mejorar la
inmunidad al ruido y del entorno
Procesador ms rpido y mejor rendimiento de
la Memoria
NanoBeam posee un diseo all-in-one y con su junta esfrica la
cual demuestra ser la ms innovadora que cualquier CPE
predecesorrpida instalacin y alineamiento, lo cual lo hace extremadamente vers5l.
Cobertor Radome es opcional para la
proteccin y mejora la inmunidad al ruido
Mecanismo de alineamiento permite hasta 20 de up5lt o down5lt y cuenta con
boton de facil liberacin
PARTE V. Tecnologas air UBIQUITI
airFiber24 airFiber5
Ubiquiti airFiber Sistema Backhaul PtP
Diseo de radio modem completamente propietario, potenciado por arquitectura
de su antena