Projecto de uma rede radio WiFi WiMa Wireless Mapping. Metodologia indispensável no planeamento (e manutenção) de uma rede Wireless.

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1 Projecto de uma rede radio WiFi WiMa Wireless Mapping Site Survey Metodologia indispensável no planeamento (e manutenção) de uma rede Wireless. Envolve um trabalho de campo exaustivo, de forma a analisar completamente um edifício nos diversos aspectos que condicionam o serviço a disponibilizar. Destina-se a assegurar que os pontos de acesso projectados fornecem a cobertura requerida na área pretendida, com o máximo de desempenho e o mínimo de investimento. Tem como resultado a definição precisa do número, da localização e da configuração dos pontos de acesso (canal e potência). Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 2

2 Site Survey Canais e potências (802.11b/g) Channel Identifier 1 Frequency (MHz) 2412 Regulatory Domains Americas Europe Japan Largura de banda do canal 25 MHz Combinações de canais sem interferência Combinações de canais com interferência marginal EIRP máximo Américas - 4 W Europa mw (*) Japão - 10 mw/mhz (*) Ex: potência de 50 mw com dipolo (ganho de 2,2 dbi) Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 3 Soluções convencionais Trabalho de campo excessivo Muitas medições reais no local tempo despendido Flutuações de sinal valores imprecisos Análise de cobertura desadequada Obtida através de interpolação elementar Incapaz de lidar com obstáculos estruturais dos edifícios descontinuidades não incorporadas Reduzida flexibilidade Alteração de AP's implica obter novos mapas através de novas medições Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 4

3 Soluções convencionais Problema das flutuações de sinal Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 5 Soluções convencionais Mapa de cobertura convencional Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 6

4 Solução adoptada Trabalho de campo reduzido Medidas reais estritamente necessárias para inferir as características de propagação dos obstáculos Atenuação dos obstáculos é optimizada grande imunidade a flutuações das medidas Análise de cobertura adaptada ao local Baseada em modelos de previsão de propagação tendo em conta os obstáculos reais Descontinuidades provocadas pelos obstáculos incorporadas na cobertura Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 7 Solução adoptada Mapa de cobertura que incorpora obstáculos físicos Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 8

5 Solução adoptada Flexibilidade Análise de cobertura pode ser extrapolada para qualquer área, desde que os obstáculos sejam idênticos aos utilizados na optimização Alteração de APs não requer novo site-survey Permite análise interactiva de cenários de cobertura para melhoria/expansão da rede Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 9 Princípio de funcionamento Estrutura hierárquica Site (Sítio) Building (Edifício) Blueprint (Planta) (corresponde a um andar) Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 1 Edifício A Edifício B Planta 1 Planta 2 Edifício C Site Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 10

6 Princípio de funcionamento Fontes de sinal Access-Points (APs) Indicados sobre a planta Receptores de sinal Network Interface Cards (NICs) Qualquer posição definida sobre a planta Fontes de sinal Perdas em espaço livre Obstáculos Perdas nos obstáculos Receptores de sinal Medições reais Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 11 Princípio de funcionamento Obstáculos à propagação de sinal Em cada andar Vários tipos - paredes, caixas de elevadores, armários Atenuação pré-definida ou optimizável Desenhados sobre a planta Entre andares Pavimentos Não considerados na versão actual Medições reais Capturadas com equipamento convencional ou específico Indicadas sobre a planta Necessárias para optimizar obstáculos Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 12

7 Princípio de funcionamento Processo de optimização Entrada de dados - medições reais Modelo de propagação Multi-Wall [COST 231] Optimização multi-parâmetro Perdas em espaço livre Perdas em obstáculos de um andar Perdas entre andares Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 13 Princípio de funcionamento P t = 17 dbm (50 mw) P r = -50 dbm 10 m L fs = 20 log 10 (λ/4πd) (db) L fs = 60,2 db P r = P t + G t -L fs -L paredes + G r (db) L parede = 11,0 db Admitindo antenas de dipolo (G t =G r =2,1 db) Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 14

8 Medição de potências O equipamento de medida utilizado para a realização do Site Survey foi o Yellow Jacket da Berkeley Varitronics Características Equipamento baseado num pocket PC - permite analisar e optimizar as redes WLAN 2.4 GHz Detecção de pontos de acesso a operar na sua vizinhança fornecendo ao utilizador informações como o endereço MAC de cada AP, os canais DSSS em que estão sintonizados e a potência de sinal recebida de cada um deles. Análise de propagação por multipercurso. Análise de espectro ocupado em cada canal. Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 15 System optimization New Site / Building / Blueprint Select menu "Site" + sub-menu "New Site" Select an empty directory for the site Set Scale Draw Specific Obstacles Select menu "Building" + sub-menu "New Building" Enter a name to identify the building Draw Walls Insert AP's Choose NIC Show Objects Close Blueprint Select menu "Blueprint" + sub-menu "Import New Blueprint" Select an image file Limitation Set Scale Press "Set Scale" icon Draw segment over blueprint Set the physical length Optimisation can only be done for one Floor, but results may be used to simulate coverage in all Floors and Buildings of the Site Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 16

9 System optimization (cont.) Add / edit Wall Types Select "Site Obstacles" menu Select "Wall" sub-menu Add / edit wall types Set Scale Draw Specific Obstacles Draw Walls Insert AP's Choose NIC Show Objects Close Blueprint Draw Walls Press "Draw Walls" icon Select wall type Draw walls over blueprint Change wall type if needed for other walls Double click wall to edit properties / delete Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 17 Add / Edit Wall Types Edit / Delete Wall Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 18

10 System optimization (cont.) Add / Edit Access Point Types Select "Site Devices" menu Select "Access Point" sub-menu Add / Edit access point types Set Scale Draw Specific Obstacles Draw Walls Insert AP's Choose NIC Show Objects Close Blueprint Insert Access Points Press "Insert Access Points" icon Position AP over blueprint Configure AP (name, type, channel, colour) Double click access point to edit properties / delete Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 19 Add / Edit Access Point Types Edit / Delete Access Points Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 20

11 System optimization (cont.) Add / Edit Network Interface Card Types Select "Site Devices" menu Select "Network Interface Card" sub-menu Add / Edit network interface card types Choose Network Interface Card Press "Choose Network Interface Card" icon Select network interface card type Set Scale Draw Specific Obstacles Draw Walls Insert AP's Choose NIC Show Objects Close Blueprint Press "" icon Position measurement point over blueprint Set measured power Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 21 Add / Edit Network Interface Card Types Select Network Interface Card Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 22

12 Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 23 System optimization (cont.) Optimize Select "Optimize" menu Select walls to optimize Optionally select free space optimization Set Scale Draw Specific Obstacles Draw Walls Insert AP's Choose NIC Show Objects Close Blueprint Allows to verify free space propagation Correction factor may de determined Optionally save optimized results Optimized parameters are used in subsequent mappings Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 24

13 Obstacle Optimization Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 25 Simulation of coverage Configure each floor Import New Blueprint Set Scale Draw Walls Insert Access Points Choose Network Interface Card Set Scale Draw Specific Obstacles Draw Walls Insert AP's Choose NIC Show Objects Close Blueprint Simulate coverage for each floor Select window with blueprint of the floor Select "Simulate" menu Select coverage All AP's / by AP All channels / by channel Select legend (press right button over coverage map) What-if analysis Press "Insert AP's" icon, drag AP's to new positions to evaluate new coverage Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 26

14 Simulation results Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 27 Outputs Field measures Select menu "Blueprint" Select sub-menu "Field Measures - Export" Mapping image After simulation click right button over coverage map Select "Export Mapping Image" Mapping points Set Scale Draw Specific Obstacles After simulation click right button over coverage map Select "Export Mapping Points" Draw Walls Insert AP's Choose NIC Limitation Show Objects Close Blueprint Do not maximize blueprint window when simulating, to avoid large size of mapping image Mário Jorge M. Leitão Comunicações Móveis 28