8 3 Perdas e Ganhos wireless

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TE155-Redes de Acesso sem Fios TE155-Redes de Acesso sem Fios Clculo de perdas e ganhos nas instalaes fsicas Link Budget (Contabilidade do Link) Ewaldo Luiz de Mattos MehlUniversidade Federal do Paran Departamento de Engenharia Eltrica mehl@eletrica.ufpr.br

Link Budget Elementos Bsicos de um Enlace Potncia dos APs Perdas em conectores e pigtails Perdas em cabos coaxiais Ganhos das antenas Perdas em protetores de surtos Perda no espao livre Frmula de Friis Sensibilidade de recepo dos APs Planilha Aes de melhoria

TE155-Redes de Acesso sem Fios Elementos bsicos de um enlace+ Ganho da AntenaPerdas de P d d Propagao

TE155-Redes de Acesso sem Fios Elementos bsicos de um enlace1. Potncia efetivamente irradiada: Pirradiada = PAP Pperdas + Gantena [dB] [dBm] [dB] [dBi] 2. Perdas de propagao: Atenuao do espao livre: Pespao [dB] 3. Sensibilidade efetiva do receptor: Sefetiva = Gantena Pperdas - SAP [dB ] [dBi] [dB] [dBm]Cabo Protetor de Surtos d S t Pigtail Conector Ganho da Antena

+ Ganho da Antena

-

Cabo RF

Antena

Antena

Cabo RF

PERDAS Cabo + conectoresProtetor de Surtos Pigtail

-

PERDAS Cabo + ConectoresProtetor de Surtos Pigtail

-

AP1

Ganho da Antena

Conector RF

+ Potncia Transmitida

Conector RF

Cabo Protetor de Surtos Pigtail Conector AP2

AP1

AP2

1

TE155-Redes de Acesso sem Fios Elementos bsicos de um enlace Requisito mnimo: Pirradiada + Pespao + Sefetiva > 0Conector AP1 Cabo Protetor de Surtos d S t Pigtail Ganho da Antena

TE155-Redes de Acesso sem Fios Potncia dos Access Points Cabo Protetor de Surtos Pigtail Conector AP2

Converso Potncia dBm dBm = decibel relativo a 1 mW Frmula de converso:

P[ dBm ] = 10 log

P[W ] 0,001

Margem de Desvanecimento (FADE MARGIN): valor de segurana para garantir um bom funcionamento do enlace: Mnimo: 6 dB ----- 10 dB

Ganho da Antena

Transceptores de WiFi (2,4 GHz): Valor tpico de um Carto PCMCIA: 15 dBm (=32 mW) D-LINK DWL-G700AP AirPlus G: 15 dBm (=32 mW) Alpha AIP-W608: 18 dBm (=63 mW) Alpha AWUS036H: 27dBm (=500 mW)

Access Points:

TE155-Redes de Acesso sem Fios Converso de dBm para watts

TE155-Redes de Acesso sem Fios Perdas em conectores e PigtailsConectores 0,2 dB a 0,5 dB Evitar a entrada de umidade! Pigtail 1,5 dB

2

TE155-Redes de Acesso sem Fios Perdas nos cabos coaxiais Alguns valores em 2,45 GHz RG 58: 1,05 dB/m RG 213: 0,5 dB/m RG 174: 2 dB/m Aircom : 0,21 dB/m Aircell : 0,38 dB/m LMR-400: 0,22 dB/m Em 5,8 GHz as perdas so MAIORES: RG 58: 1,7 dB/m RG 213: 0,93 dB/m

TE155-Redes de Acesso sem Fios Cabos Coaxiais

RG58

RG213

TE155-Redes de Acesso sem Fios Ganhos das Antenas Principais antenas para 2,4 GHz Dipolo de Access Point: 2 dBi Antena Setorial: 12 dBi Antenas Omnidirecionais: 8 dBi / 15 dBi Antena parablica slida de 45 cm: 20 dBi Antena parablica slida de 60 cm: 23 dBi Antena parablica slida de 150 cm: 32 dBi Antena com refletor em grade: 21 dBi / 25 dBi

TE155-Redes de Acesso sem Fios Perdas em Protetores contra Surtos descarregador a ar ou gs, para proteo contra surtos de tenso (no protegem contra descargas atmosfricas ( p g g diretas).

Perdas: entre 1,5 dB e 2,5 dB

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TE155-Redes de Acesso sem Fios Exemplo: Potncia efetivamente irradiadaPirradiada = PAP Pperdas + Gantena [dB] [dBm] [dB] [dBi]Elemento Acess Point Pigtail Protetor de Surtos 10 m cabo RG213 2 conectores do cabo Antena tipo grade Potncia efetivamente irradiada Perda/Ganho + 18 dBm - 1,5 dB - 2,0 dB - 5 dB - 1 dB + 23 dBi 31,5 dBConector AP1 Cabo Protetor de Surtos Pigtail Ganho da Antena

TE155-Redes de Acesso sem Fios Perda no Espao Livre: Frmula de Friis

4 d L fs = 20 log10 Expresso prtica: [Lfs] = dB [d] = km [f] = GHz

[Lfs] = dB [d] = m [ ] = m

L fs = 92,5 + 20 log10 (d f )

Equivale a aprox. 1,5 W

Exemplo: Link de 2,45 GHz / distncia de 6 km: Lfs = 115,9 dB O sinal negativo indica que trata-se de PERDAS

TE155-Redes de Acesso sem Fios Sensibilidade de Recepo dos Access Points A sensibilidade varivel conforme o tipo de modulao (portanto, de acordo com a taxa de transmisso) G l Geralmente expressa para um certo valor d BER t t l de (bit error ratio) Exemplos:Access Point b/g Placa PCI b/g

TE155-Redes de Acesso sem Fios Clculo simplificado de perdas e ganhos

54 Mpbs (64QAM): - 76 dBm 48 Mbps (64QAM): - 71 dBm 36 Mpbs (16QAM): - 78 dBm M b (16QAM) dB 24 Mbps (16QAM): - 80 dBm 18 Mbps (QPSK): - 81 dBm 12 Mpbs (QPSK): - 82 dBm 9 Mbps (BPSK): - 85 dBm 6 Mbps (BPSK): - 91 dBm

54 Mbps OFDM: - 68 dBm 11 Mbps CCK: - 86 dBm 1 Mbps BPSK: - 92 dBm Mb BPSK dB

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TE155-Redes de Acesso sem Fios Aes para ampliar a Fade Margin Usar cabos coaxiais com perdas mais baixas Instalar o AP prximo da antena U Usar antenas com maior ganho t i h Usar amplificadores de potncia Problemas associados Custos Dificuldade de instalao Falta de homologao para muitas antenas Limites legais para a potncia efetivamente irradiada

TE155-Redes de Acesso sem Fios Exemplo: aproximar o AP da Antena

TE155-Redes de Acesso sem Fios Clculo de perdas e ganhos nas instalaes fsicas Link BudgetConcluses: O projeto d enlaces d j t de l deve l levar em conta as t atenuaes introduzidas pelos vrios elementos das instalaes fsicas. Caso no sejam levadas em conta todas as atenuaes, o sinal pode chegar muito fraco ao receptor, receptor diminuindo a taxa efetiva de transmisso de dados (ou at mesmo impossibilitando o enlace). Aes de melhoria encontram geralmente empecilhos legais e de custos.

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