TE155-Redes de Acesso sem Fios Cabos e Acessórios

Transcrição

1 Cabos e Acessórios Ewaldo Luiz de Mattos Mehl Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Elétrica mehl@ufpr.br Cabos e Assessórios Cabos Coaxiais Conectores e Pigtails Cabos Coaxiais Irradiantes Protetores contra Surtos Divisores de Potência Amplificadores Caixas Herméticas (Instalações Externas) Verificações práticas 1

2 Cabos Coaxiais Cobertura Externa Blindagem Metálica Condutor Central Dielétrico Cabos Coaxiais Menor custo $ Maior custo 2

3 Cabos Coaxiais Cabo Z ξ 2,4GHz ξ 5,8GHz RG58 50 Ω 1,05 db/m 1,69 db/m RG Ω 0,49 db/m 0,93 db/m LDF ¼ 50 Ω 0,22 db/m 0,36 db/m LDF 3 / 8 50 Ω 0,19 db/m 0,31 db/m LDF ½ 50 Ω 0,12 db/m 0,19 db/m LDF 7 / 8 50 Ω 0,07 db/m 0,12 db/m Conforme o fabricante as perdas podem ser diferentes dos valores citados na tabela acima! Cabos Coaxiais RG58 RG213 Freqüência máxima de operação: 16 GHz 3

4 Cabo RG213 x CaboRGC213 RG= Radio Guide Dielétrico de Polietileno Sólido Sem fita metalizada RGC= Radio Guide Cellular Dielétrico de Polietileno em forma de espuma Com fita metalizada Cabo RG213/U 4

5 Potência Efetivamente Irradiada (ERP) ERP = Effective Radiated Power P T (db): Potência em db irradiada pelo equipamento transmissor G T (db): Ganho em dbi da antena p(db): perda em db por atenuação no cabo coaxial Perda de Retorno Indica a energia que retorna à fonte de sinal VSWR (Voltage Standing Wave Return) [V] P r (Perda de Retorno) ou COE (Coeficiente de Onda Estacionária) ou ROE (Relação de Onda Estacionária) [db] Motivo: descasamento de impedância entre a antena (carga) e o rádio. P r VSWR +1 1 = 20log10 VSWR 1 [db] P r (Perda de Retorno): relação entre a potência refletida pela antena e a potência inserida na antena pela linha de transmissão 5

6 VSWR VSWR Perda na Transmissão (db) Potência Refletida (%) Potência Transmitida (%) 100 1, , ,0 100,00 1,10 0,01 0,2 99,8 1,20 0,04 0,8 99,2 1,30 0,08 1,7 98,3 1,40 0,12 2,8 97,2 1,50 0,18 4,0 96,0 2,00 0,51 11,1 88,9 Causas dos altos valores de VSWR Falhas construtivas na antena Cabos dobrados os amassados Sujeira e limalha nos conectores Infiltração de água nos cabos e/ou conectores Conectores frouxos Conectores mal confeccionados 6

7 Conectores Não há padronização do tipo de conector de antena dos Acess Points aderentes à norma IEEE (WiFi) Conectores IEEE b/g/n (WiFi): não há padronização 7

8 Conectores Conector mais comum: SMA Reverso Conectores IEEE b (WiMAX fixo): padronização do Conector tipo N 8

9 Conectores IEEE d (WiMAX fixo): conectores N Conectores Pigtail: cabo de reduzido comprimento, para fazer a adaptação de um equipamento WiFi para conector tipo N 9

10 Cabos Irradiantes cabo coaxial que possui aberturas na blindagem, servindo de antena em túneis e corredores. Cabos Irradiantes 10

11 Solução tradicional Solução tradicional Normalmente os APs são instalados APARENTES e próximos aos locais onde a cobertura é necessária. O controle da cobertura é realizado apenas na distribuição dos APs, na escolha e posicionamento das antenas (omni / painel). Este controle é INEFICIENTE na maioria das vezes: Sinal muito forte próximo ao AP Deficiente em locais obstruídos (mesmo que estejam próximos) Probabilidade de vazamento de sinal é MAIOR Maior número de AP s para iluminar todas as áreas A velocidade de conexão será tão boa, quanto mais próximo estiver do AP (antena) Variações de performance dependente das condições do local (pessoas transitando, mobílias altas, divisórias etc) 11

12 Solução com cabos irradiantes Utilização de um sistema distribuído de antenas / cabo irradiante para que irradiação do sinal ocorra mais próximo do usuário. Radio Access Point (AP) 50m RCF12-50JFN Cabo irradiante Conector N-macho Terminação Solução com cabos irradiantes Semelhante a um cabo coaxial rígido, mas com pequenas abertura (slots) em seu condutor externo. Através destes slots, parte do sinal de RF é irradiado e recebido pelo cabo. Há diversos tipos de cabos, cada um aplicável a diferentes necessidades de projeto e cobertura. CABOS IRRADIANTES 12

13 Solução com cabos irradiantes Distribuição Uniforme! Grande Atenuação! Fenômenos físicos: O sinal de Radio Freqüência (RF) no espaço livre perde metade de sua potência acada dobro da distância. i Obstáculos físicos e reflexões também atenuam ainda mais o sinal de RF. Quanto mais alta a faixa de freqüência, piores são as condições de propagação. O próprio usuário é um obstáculo a propagação do sinal de RF. Solução com cabos irradiantes Permite uma cobertura maior com um mesmo AP ; Cobertura mais homogênea em todos os ambientes desejados ; Melhor solução estética e tecnicamente mais abrangente e durável ; Segurança física: todos os elementos do sistema ao alcance somente de pessoal autorizado ; Permite um sistema instalado único combinando Wi-Fi, WIMAX, celular, etc. ; Permite confinamento elétrico do sinal de RF, garantindo segurança ao Sistema Wireless ; 13

14 Estudo de caso (1) Requisitos: Prover cobertura wireless WLAN (Wi-FI) em 2.4 GHz O terceiro andar do prédio foi utilizado para teste Cabeamento instalado sobre o forro, no corredor principal do andar. Apenas 1 Access Point utilizado como fonte de RF A área de cobertura deveria estar restrita apenas as áreas internas do prédio. Dados técnicos do Access Point utilizado: Potência de transmissão < 100 mw (20 dbm) em 2.4 GHz Protocolo de Transmissão IEEE g, com taxa máxima de 54 Mbps Antena omnidirecional Estudo de caso (1) Cobertura com a solução tradicional: Usando uma antena Omnidirecional 54 Mbps 11 Mbps Cobertura com uma antena omnidirecional 14

15 Estudo de caso (1) approx 65 m approx 15 m Access Point Cabo irradiante corrugado Opcional: antena omnidirecional Elementos utilizados no teste com o cabo irradiante (cabo tipo corrugado) Estudo de caso (1) Resultados obtidos 54 Mbps 11 Mbps Cobertura utilizando cabo coaxial irradiante tipo corrugado. 15

16 Estudo de caso (2) Wi-Fi em 2.4 GHz e GSM em 900 MHz Cobertura otimizada de um edifício i de escritórios i Estudo de caso (2) Detalhe do repeater da TIM GSM conectado ao diplex, adicionando os sinais da saída do AP WIFI ao cabo irradiante Wi-Fi em 2.4 GHz e GSM em 900 MHz 16

17 Estudo de caso (2) Detalhe do cabo lançado sobre o forro, atendendo a uma área de 50m e propagando o sinal GSM e WIFI para os usuários dos Sistemas Wi-Fi em 2.4 GHz e GSM em 900 MHz Solução com cabos irradiantes - Vantagens Potência irradiada melhor distribuída maior throughput por usuário; Maior cobertura com menor número de AP s; Segurança elétrica do sistema: sinal de RF melhor confinado às áreas desejadas, minimizando acessos externos indevidos; Possibilidade de combinar até 3APs p/ áreas de alto tráfego (depende do projeto); No caso de cabos irradiantes sob piso elevado ou sobre o teto, nada fica aparente (solução estética) ; Segurança física do sistema ampliada, permitindo acesso somente a pessoas autorizadas aos APs e ao sistema irradiante (roubo, depredação); Produtos passivos virtualmente a prova de falhas; Banda larga: sistema já preparado para operadoras celulares (faixa de 75MHza6GHZ)ououtrasaplicaçõeswireless ; 17

18 Solução com cabos irradiantes - Vantagens SOLUÇÃO WiFi TÍPICA COM 3 ACESS POINTS COM CABOS IRRADIANTES Protetores contra Surtos descarregador a ar ou gás, para proteção contra surtos de tensão (não protegem contra descargas atmosféricas diretas). 18

19 Divisores de Potência permitem ligar várias antenas a um único Acess Point. Isolamento contra Umidade todos os conectores expostos devem ser isolados com fita tipo auto-fusão! 19

20 PoE Power over Ethernet Fonte de Alimentação Cabo UTP Cat. 5e ou Cat. 6 Acess Point Saída DC Adaptador PoE Conector RJ45 Adaptador PoE Conector RJ45 Acess Point Cabo de Dados Cabo UTP Cat. 5e ou Cat. 6 Entrada DC Cabo de Dados Fonte de Alimentação PoE Power over Ethernet Usa os pares marrom (-) e azul (+) dos cabos UTP para transmissão de alimentação (Corrente Contínua) Conexão ao Computador Entrdad de Alimentação Conexão ao Acess Point Saída DC 20

21 PoE Power over Ethernet RJ45 Sinal 585A 585B PoE IEEE 802.3af 1 Tx+ 2 Tx- 3 Rx+ 4 Vago Vcc+ 5 Vago Vcc+ 6 Rx- 7 Vago Vcc- 8 Vago Vcc- PoE Power over Ethernet Usa os pares marrom e azul dos cabos UTP para transmissão de alimentação (Corrente Contínua) 21

22 Amplificadores o uso de Amplificadores é limitado pela ANATEL na faixa de 2,4 GHz! Amplificadores o uso de Amplificadores é limitado pela ANATEL na faixa de 2,4 GHz! 22

23 Caixas Herméticas permitem acomodar os equipamentos para uso externo. Caixas Herméticas 23

24 Visita a uma instalação de provedor de serviços de Internet via rádio Localização: Bairro Champagnat Curitiba PR Atendimento em 2,4 GHz Uso de antenas direcionais tipo grade Equipamentos (Access Points) normais para uso interno Alimentação através do ponto de energia da baliza do edifício: autorização do Condomínio? Caixas sem chaves: fácil acesso ao equipamento... Equipamentos instalados sem cuidado! 24

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27 Visita a uma instalação de distribuição de acesso a Internet para escolas Localização: Município de Pinhais PR Atendimento em 2,4 GHz Uso de antena omnidirecional na sede da Prefeitura Uso de antenas direcionais tipo grade nas escolas Equipamentos (Access Points) especiais IEEE b Uso de postes de concreto como torres para as antenas Acesso à Internet nos laboratórios das escolas Transmissão de imagens captadas por câmeras de segurança para posto do monitoramento da Guarada Municipal 27

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