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Antenas externas WLAN 9100 de Avaya para usar con el punto de acceso WAO-9122 Información general Para optimizar el rendimiento general de una WLAN en una implementación al aire libre, es importante comprender cómo maximizar la cobertura con la selección y ubicación de una antena apropiada. La intención de este documento es ofrecer orientación a cualquier persona que desee usar las antenas WLAN 9100 y los accesorios relacionados con los últimos productos inalámbricos para usar al aire libre de Avaya (WAO-9122). El documento está organizado en las siguientes subsecciones: Bandas ISM: Conocimiento técnico básico Tipos de antenas WLAN 9100 y accesorios disponibles Datos de prueba de referencia Consideraciones de diseño y casos de uso de referencia Conocimiento técnico Bandas ISM: La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de los EE. UU., autoriza los produc- tos de red inalámbrica comercial para usar en bandas industriales, científicas y médi- cas (ISM) con modulación de espectro ensanchado. Las bandas ISM se encuentran disponibles en tres rangos de frecuencias diferentes: 900MHz, 2.4GHz y 5GHz. Este documento cubre los productos que fun- cionan en las bandas 2.4 y 5G Hz. Las bandas ISM permiten a los fabricantes y usuarios poner en funcionamiento pro- ductos inalámbricos en los EE. UU. sin la adquisición de licencias específicas. Este requisito puede variar en otros países. Los productos en sí deben cumplir ciertos requisitos para recibir certificación, como las clasificaciones de máxima potencia de transmisión (Tx Power) y eficaz potencia isotrópica radiada (EIRP). Cada una de las bandas ISM tiene caracte- rísticas diferentes. Las bandas de frecuen- cia más baja presentan mejor rango, pero con ancho de banda limitado y, por lo tanto, menor velocidad de datos. Las ban- das de frecuencia más alta tienen un rango menor y están sujetas a mayor atenuación por parte de objetos macizos. Propiedades, clasificaciones y representación de la antena En el nivel más básico, una antena propor- ciona a un sistema de comunicación ina- lámbrica tres atributos principales que están interconectados entre sí y que, en última instancia, afectan el patrón de radia- ción general que genera la antena: Ganancia Directividad Polarización avaya.com/cala | 1

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Antenas externas WLAN 9100 de Avaya para usar con el punto de acceso WAO-9122Información general

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

• Bandas ISM:

• Conocimiento técnico básico

• Tipos de antenas WLAN 9100 y

accesorios disponibles

• Datos de prueba de referencia

• Consideraciones de diseño y casos de

uso de referencia

Conocimiento técnico

Bandas ISM:

La Comisión Federal de Comunicaciones

(FCC) de los EE. UU., autoriza los produc-

tos de red inalámbrica comercial para usar

en bandas industriales, científicas y médi-

cas (ISM) con modulación de espectro

ensanchado. Las bandas ISM se encuentran

disponibles en tres rangos de frecuencias

diferentes: 900MHz, 2.4GHz y 5GHz. Este

documento cubre los productos que fun-

cionan en las bandas 2.4 y 5G Hz.

Las bandas ISM permiten a los fabricantes

y usuarios poner en funcionamiento pro-

ductos inalámbricos en los EE. UU. sin la

adquisición de licencias específicas. Este

requisito puede variar en otros países. Los

productos en sí deben cumplir ciertos

requisitos para recibir certificación, como

las clasificaciones de máxima potencia de

transmisión (Tx Power) y eficaz potencia

isotrópica radiada (EIRP).

Cada una de las bandas ISM tiene caracte-

rísticas diferentes. Las bandas de frecuen-

cia más baja presentan mejor rango, pero

con ancho de banda limitado y, por lo

tanto, menor velocidad de datos. Las ban-

das de frecuencia más alta tienen un rango

menor y están sujetas a mayor atenuación

por parte de objetos macizos.

Propiedades, clasificaciones y representación de la antenaEn el nivel más básico, una antena propor-

ciona a un sistema de comunicación ina-

lámbrica tres atributos principales que

están interconectados entre sí y que, en

última instancia, afectan el patrón de radia-

ción general que genera la antena:

• Ganancia

• Directividad

• Polarización

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La ganancia de una antena es la medida

del aumento de potencia que la antena

ofrece. La ganancia de la antena se mide

en decibeles (dB), es decir, una unidad

logarítmica que se utiliza para expresar

la relación entre dos valores de una can-

tidad física determinada. En general, la

ganancia en dB es el producto de la rela-

ción de potencia de salida (o potencia

radiada) por la potencia de entrada de la

antena (dicha relación también se llama

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

la ganancia de una antena determinada

habitualmente se expresa mediante la

comparación con la ganancia de una

antena isotrópica. Una antena isotrópica

es una “antena teórica” con un patrón de

radiación tridimensional perfectamente

uniforme. Al expresarla en relación con

una antena isotrópica, la ganancia de

una antena determinada se representa

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

co). Según dicha medida, una verdadera

antena isotrópica tendría una clasifica-

ción de potencia de 0 dB. La FCC de los

EE. UU. usa dBi en sus cálculos.

La directividad es el producto al que se

hizo referencia en la discusión previa

sobre la ganancia de la antena y su rela-

ción con la eficiencia. Matemáticamente,

la ganancia de una antena equivale a su

direccionalidad por su eficacia. Y, al igual

que su ganancia, la direccionalidad de

una antena determinada también se

expresa en relación con una antena iso-

trópica. La direccionalidad mide la densi-

dad de la potencia que una antena irradia

en la dirección de su emisión más fuerte,

en relación con la densidad de potencia

radiada por una antena isotrópica ideal

(la cual emite radiación de manera unifor-

me en todas las direcciones), cuando las

dos irradian la misma potencia total.

La polarización de una antena es la

orientación del campo eléctrico de la

onda radioeléctrica que esta genera en

relación con la superficie de la tierra. La

polarización de una antena está determi-

nada por la estructura física de la antena

y por su orientación. Una antena alám-

brica recta y simple tendrá una polariza-

ción si se instala de manera vertical y

tendrá una polarización diferente si se

instala de manera horizontal. Una antena

polarizada lineal irradia plenamente en

un plano que contiene la dirección de

propagación de la onda radioeléctrica,

mientras que en una antena polarizada

circular, el plano de polarización gira en

un círculo, lo que genera una revolución

completa durante un período de la onda.

Una antena polarizada lineal puede estar

polarizada horizontalmente (si la direc-

ción de propagación es paralela a la

superficie de la tierra) o verticalmente (si

la dirección de propagación es perpendi-

cular a la superficie de la tierra). Una

antena polarizada circular puede tener

polarización circular dextrógira (Righ-

Hand-Circular, RHC) o polarización circu-

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

que depende de que la dirección de

rotación del plano de propagación sea

hacia la derecha o hacia la izquierda res-

pectivamente. La polarización es una

consideración importante del diseño,

particularmente en las implementacio-

nes del tipo de visibilidad directa (Line

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

máxima potencia de señal entre la ante-

na de emisión y la antena de recepción

ocurre cuando las dos usan la misma

polarización.

El patrón de radiación de una antena es

el trazado de la fuerza relativa del

campo electromagnético de las ondas

radioeléctricas emitidas por la antena en

ángulos diferentes. Los patrones de

radiación generalmente se representan

mediante un gráfico tridimensional o un

conjunto de trazados polares bidimen-

sionales de las secciones transversales

horizontales y verticales. El patrón de

radiación de la antena isotrópica teórica,

que emite radiación de manera equitati-

va en todas las direcciones, tendría la

apariencia de una esfera.

La adaptación de impedancia es una

consideración importante en el diseño

del sistema de comunicación inalámbri-

co general. Esto se debe a que una onda

electromagnética que viaja a través de

varias partes de un sistema de comuni-

cación (radio, cable, conectores, aire)

puede encontrar diferencias de impe-

dancia. En cada interfaz, según la dife-

rencia de impedancia, alguna fracción de

la onda radioeléctrica del radio de pro-

pagación se reflejará inversamente en la

fuente. Esta onda de reflejo se denomina

onda estacionaria y la relación de poten-

cia máxima y potencia mínima de la

onda estacionaria se denomina relación

de las ondas estacionarias de voltaje

(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR).

Una VSWR de 1:1 es lo ideal.

Tipos de antenas WLAN 9100 de AvayaLas tablas de la próxima página detallan

las especificaciones de las diferentes

antenas que Avaya ofrece para usar con

los puntos de acceso de sus WLAN 9100,

en 2.4GHz y 5GHz. Cada tipo de antena

proporcionará ciertas capacidades de

cobertura que son apropiadas para las

aplicaciones específicas (según se discu-

te en la sección anterior de este docu-

mento). Los patrones de radiación que

se enumeran a continuación ofrecen una

guía sobre la cobertura que se puede

esperar de una antena determinada.

Como regla general, a medida que la

ganancia de una antena aumenta, existe

algún tipo de compensación para su área

de cobertura. Por lo general, las antenas

de ganancia alta proporcionarán una dis-

tancia de cobertura mayor, pero un área

de cobertura menor (y más directa).

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Antenas direccionales

Antena de 30° (WAT912035-E6)

DESCRIPCIÓN ANTENA DE 30° CON PANEL FRENTEPatrón de ganancia vertical

Patrón de ganancia horizontal ATRÁS

Rango de frecuencia (GHz) 2.4-2.5 5.15 - 5.825 APROXIMACIÓN DE LOS CONECTORES

Impedancia 50 ohms

VSWR (50 ohms) 2.0: 1 tipo máx.

Ganancia pico, dBi (2.4 y 5GHz) 11.7 - 13.5 12.5 - 14.0

Polarización 2 x +/– 45 2 x +/– 45

Ancho de banda Az de 3dB (H) 35° +/- 5

Ancho de banda EI de 3dB (V) 35° +/- 5

Máxima potencia 10 W máx.

Conector N-hembra x 4

Dimensiones 16.5 in x 9.4 in x 1.4 in

Peso 3.75 lb

Temp. de funcionamiento -40 °C a +55 °C

Opciones de instalación Soporte de instalación incluido

Cable SKU WAT910010-E6

Esp. del cable LMR-195, macho RP-TNC para

conectores N machos y 10 ft de largo

Qué debe pedir Para usar con un WAO-9122

• 1 WAT912035-E6

• 4 WAT910010-E6

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Antena de 90° (WAT912090-E6)

DESCRIPCIÓN ANTENA DE 90° CON PANEL FRENTEPatrón de ganancia vertical

Patrón de ganancia horizontal

Rango de frecuencia (GHz) 2.4-2.5 5.15-5.85 ATRÁSImpedancia 50 ohms

VSWR (50 ohms) 2.0: 1 tipo máx.

Ganancia pico, dBi (2.4 y

5GHz)

4.0 6.5-9.5

Polarización Vertical

Ancho de banda Az de 3dB (H) Tipo de 90°

Ancho de banda EI de 3dB (V) Tipo de 90°

Máxima potencia 10 W máx.

Conector 2*conectores N

Cable SKU WAT910010-E6 APROXIMACIÓN DE LOS CONECTORES

Esp. del cable LMR-195, macho RP-TNC para

conectores N machos y 10 ft de largo

Qué debe pedir Para usar con un WAO-9122

• 2 antenas

• 4 cables (2 por antena)

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Antenas omnidireccionales:

Antena “Rubber Duck” (WAT911360-E6)

DESCRIPCIÓNANTENA DE 360° (OMNIDIRECCIONAL)

ANTENA

Patrón de ganancia vertical

Patrón de ganancia horizontal APROXIMACIÓN DE LOS CONECTORES

Rango de frecuencia (GHz) 2.4-2.5 5.15-5.825

Impedancia 50 ohms

VSWR (50 ohms) 2.0: 1 tipo máx.

Ganancia pico, dBi (2.4 y 5GHz) -1.54-0 0-1.7

Polarización 4X Verticales

Ancho de banda Az de 3dB (H) 360°

Ancho de banda EI de 3dB (V) 90° 60°

Máxima potencia 10 W máx.

Conector 1 X RP-TNC macho

Cable SKU WAT910010-E6

Esp. del cable LMR-195, macho RP-TNC para

conectores N machos y 10 ft de

largo

Qué debe pedir Para usar con un WAO9122:

• 4 antenas WAT911360-E6

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Consideraciones de diseño y casos de uso de referenciaExisten varios factores que afectan el

rendimiento de una LAN inalámbrica y

que se deben considerar al diseñar una

implementación. Algunas de las conside-

raciones clave son las siguientes:

Movilidad de la aplicación: La movilidad

de los clientes que se conectarán al

punto de acceso a través del sistema de

la antena es lo primero en lo que hay que

pensar al planificar una implementación.

Una aplicación que tiene muchos usua-

rios móviles, como un centro de conven-

ción, funciona mejor con un gran número

de microcélulas omnidireccionales, mien-

tras que una aplicación de punto a punto,

que conecta a dos o más usuarios esta-

cionarios, puede funcionar mejor con una

antena direccional.

Entorno físico: Algunos de los aspectos

que se deben considerar en el entorno

donde se planifica implementar la WLAN

incluyen lo siguiente:

• Construcción del edificio: La densidad

de los materiales utilizados en la

construcción de un edificio determina

el número de paredes que puede

atravesar la señal de RF sin perder la

cobertura adecuada. La siguiente es

una buena referencia, pero el efecto

real de las paredes en la RF se debe

probar mediante una encuesta en el

sitio. Una pared gruesa de metal, como

un ascensor, refleja las señales, lo que

provoca mala penetración de la señal y

baja calidad de recepción del otro lado.

Las paredes y los pisos macizos y las

paredes de hormigón prefabricado

pueden limitar la penetración de la

señal a una o dos paredes sin afectar la

cobertura, pero esto puede variar en

gran medida según la cantidad de

refuerzo de acero dentro del concreto.

Las paredes de hormigón y de bloques

de hormigón probablemente limitarán

la penetración de la señal a tres o

cuatro paredes. La madera o las

paredes secas, por lo general,

permitirán una penetración adecuada

de la señal a través de cinco o seis

paredes. Las paredes de papel y vinilo

afectarán muy poco la penetración de

la señal.

• Altura del techo

• Obstrucciones internas: El inventario de

productos y los bastidores son factores

que se deben considerar en un entorno

interno, como un almacén. En los

entornos al aire libre, muchos objetos

pueden afectar los patrones de la

antena, lo que incluye los árboles,

vehículos y edificios.

• Ubicaciones de instalación disponibles.

Además, también se debe considerar un

poco la apariencia estética.

Acceso a las conexiones de la red (mini-mizar los cables de la antena): El cablea-

do entre el punto de acceso o el punto de

acceso y la antena representa pérdidas

en el sistema; por lo tanto, el largo de

este cable se debe minimizar lo máximo

posible.

Caso de uso en almacenes: En la mayoría

de los casos, estas instalaciones requie-

ren una gran área de cobertura. La expe-

riencia ha demostrado que múltiples

antenas omnidireccionales (como la

WAT911360-E6) instaladas a 20 o 25 pies,

habitualmente, ofrecen la mejor cobertu-

ra. Por supuesto que esto también se ve

afectado por la altura del bastidor, el

material de los bastidores y su capacidad

para colocar la antena a esta altura. La

antena se debe colocar en el centro del

área de cobertura deseada y en un área

abierta para obtener el mejor rendimien-

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

siado alto y el punto de acceso se

encuentra contra una pared, se puede

usar una antena direccional.

Oficina pequeña o tienda minorista pequeña: Una antena dipolo omnidirec-

cional (como la WAT911360-E6) ofrecerá

la mejor cobertura para este tipo de

escenario.

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Empresa o tienda minorista grande: En la mayoría de estas implementaciones, existe una

necesidad de un área de cobertura bastante grande y se debe usar una combinación de

antenas omnidireccionales y direccionales. Antenas omnidireccionales ubicadas justo

debajo de las vigas principales del techo o justo debajo de la caída del techo y antenas

direccionales ubicadas en las esquinas. Además, para las áreas que son largas y angostas,

como los pasillos largos de las tiendas, una antena direccional en un extremo puede ofre-

cer mejor cobertura. Tenga en cuenta que el ángulo de radiación de la antena también

afectará el área de cobertura.

Red de retorno de un complejo de apartamentos (punto a punto): En el caso de una apli-

cación donde se proporciona conectividad de bucle local usando Wi-Fi (como los com-

plejos de apartamentos o los complejos de vivienda antiguos que es posible que no

cuenten con la infraestructura tradicional de cableado), son comunes las conexiones de

punto a punto. Al establecer conexiones de punto a punto en entornos al aire libre, se

debe considerar la distancia, las obstrucciones y las ubicaciones de la antena. Para distan-

cias cortas (varios pies), se puede usar una antena dipolo estándar. Para distancias muy

largas (1/2 milla o más), se pueden usar antenas direccionales de ganancia alta. Las ante-

nas se deben instalar lo más alto posible, sobre obstrucciones como árboles, edificios, etc.

Si se usan antenas direccionales, estas se deben alinear de manera que sus principales

lóbulos de potencia radiada estén direccionados entre sí.

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