COMO SE CALCULA EL ALCANCE EN UNA CONEXIÓN WIRELESS Antes de explicar como calcular el alcance en una conexión i!i" al#unos $ui%&s se pre#unten $ue es es el alcance' alcance' (i#amos $ue el alcance es la distancia !)sica * lineal entre dos puntos $ue permiten una conexión inal&m+rica posi+le' ,ero tam+i-n sa+emos $ue la !orma de la onda del espectro radioel-ctrico de las se.ales ireless no son lineales sino $ue presentan di!erentes tipos en !unción de las antenas usadas' Ima#inemos un comunicación entre antenas direccionales" $ui%&s su alcance sea de /arios 0ilómetros" pero a lo me1or con un tercer punto * manteniendo los mismo e$uipos esta comunicación no es posi+le' ,or lo tanto aun$ue el alcance de una antena depende tam+i-n de !actores como los o+st&culos o las inter!erencias" lo $ue se suele 2acer es reali%ar el calculo suponiendo unas condiciones ideales ideales *" posteriormente" posteriormente" estimar unas perdidas adicionales adicionales por !alta de condiciones ideales' 3Cual puede ser el alcance de un e$uipo ireless4 La ireless4 La respuesta /iene de la experimentación' Se 2ace la instalación * se comprue+a con un ordenador port&til la calidad de la se.al a distintas distancias' No o+stante" existen alternati/as teóricas a esta practica5 por un lado" lado" existen distintas We+ We+ en Internet $ue o!recen o!recen utilidades de calculo" por otro" podemos 2acer un calculo calculo teórico manual si se dispone de las caracter)sticas t-cnicas de los ca+les" conectores * antenas' En cuanto al calculo teórico existen existen multitud de !ormulas comple1as" comple1as" pero para nuestra instalación /eremos como 2acerlo de !orma mu* r&pida r &pida e intuiti/a' En esta pa#ina no /o* a entrar en c&lculos complicados ni en !ormulas con inte#rales do+le" primero por $ue no se tanto del tema * se#undo por $ue solo pretendo $ue lo us-is como an&lisis r&pido de /uestras instalaciones" * so+re todo los aspectos mas importantes $ue ten-is $ue tener a la 2ora de ele#ir /uestros e$uipos inal&m+ricos' Perdida de propagación
La perdida de propa#ación es la cantidad de se.al necesaria para lle#ar de un extremo de la conexión ireless al otro' Es decir la cantidad de se.al $ue se pierde al atra/esar un espacio' Las se.ales electroma#n-ticas se propa#an por el medio a la /elocidad de la lu%' Incluso tienen la capacidad * 2a+ilidad de poder traspasar paredes" tec2os puerta o cual$uier o+st&culo 6teóricamente claro7' Adem&s #racias al !enómeno conocido como di!racción pueden colarse por los pe$ue.os a#u1eros #racias a un !enómeno conocido como di!racción' En cual$uier caso" unos o+st&culos los pasa mas !&cilmente $ue otros' El 2acer un c&lculo teórico del alcance de una se.al" considerando todos los posi+les o+st&culos" resulta al#o complicado teniendo en cuenta la !inalidad a la $ue se dedican estos c&lculos" $ue es es para nosotros mismos' ,or lo tanto" lo me1or es lle/ar el c&lculo al espacio a+ierto sin o+st&culos' o+st&culos' Si necesit&is c&lculos mas mas exactos pod-is recurrir a la
!ormula de perdida de propa#ación de E#li" pero no lo creo oportuno se#uir 2a+lando de ello' En un espacio sin o+st&culos" la perdida de propa#ación" pod-is calcularla con la si#uiente !ormula5 Pp = 20log10(d/1000) + 20log10(f*1000) + 32,4
(onde Pp indica la perdida de propa#ación en deci+elios 6 d87" d es la distancia en metros * f es la !recuencia en 9:%' EL /alor de la !recuencia depende del canal en el $ue se ten#a con!i#urado el e$uipo' La constante 32,4 suele /enir erróneamente en muc2as pa#inas de Internet" $ue 2an con!undido el /alor de 32 por 94" sin em+ar#o 2a* sitios $ue si la ponen +ien' ; en otros la de!inen como <=">? $ue $ui%&s si sea mas correcto' @am+i-n podemos resumirla como5 Pp = 20log10(d) + 20log10(f) + 32,4
,ero en este caso" Pp indica la perdida de propa#ación en deci+elios 6 d87" d es la distancia en 0ilómetros * f es la !recuencia en M:%' ,ara 2acer c&lculos aproximados para nuestras instalaciones podemos considerar la !recuencia de 2,4GHz 6=>M:%7' En esta caso la !ormula $uedar)a resumida en la si#uiente5 Pp = 20log10(d/1000) +100
(onde Pp indica la perdida de propa#ación en deci+elios 6 d87 * d es la distancia en metros' O tam+i-n5 Pp = 20log10(d) +100
(onde Pp indica la perdida de propa#ación en deci+elios 6 d87 * d es la distancia en 0ilómetros' ,or lo tanto o+ser/ar $ue la perdida de propa#ación esta relacionada con el canal ele#ido' es decir el canal B tiene una menor perdida de propa#ación $ue el canal BB' Solo ten-is $ue /er $ue la !recuencia para cada canal es di!erente5 elación de frec!encia" # canale" $ana l
%rec!encia (GHz)
1
2,412
2
2,41&
3
2,422
4
2,42&
'
2,432
2,43&
&
2,442
2,44&
9
2,4'2
10
2,4'&
11
2,42
12
2,4&
13
2,4&2
14
2,44
,or e1emplo" para la !recuencia de =">9:%" la perdida de propa#ación en B metros es de d+' ,ero si pensamos en canales" para el canal B seria de '?d+ * para el canal B> seria '<" como /er-is +asta con asi#nar el est&ndar de =>M:%' En los calculo para la !a+ricación de la anena g!aonda" si era mas determinante pero a$u) /emos $ue no' Si no ten-is calculadora a mano pod-is pro+ar con el si#uiente !ormulario" * adem&s compro+areis $ue no es determinante el canal'
$alc!lo perdida propagación
$alc!lo a!o-.ico (incl!ir di"ancia # "eleccionar canal)
Indicar distancia5
metros 6Ran#o5 D a 7 100
Seleccionar canal5 Frecuencia5
9:% 2.412
d Perdida propagación (2,4GHz)
edia
80
80.05
Perdida propagación (canal)
"pec ifica d
"erar 5!e la diferencia e" -ni-a, por lo ano pod6i" !"ar7 Pp = 20log10(d) +100
(onde Pp indica la perdida de propa#ación en deci+elios 6 d87
* d es la distancia en 0ilómetros' Perdida" # ganancia"
Adem&s de las perdidas de propa#ación" en una instalación ireless existen distintos dispositi/os $ue producen perdidas o aportan #anancia a la se.al' El calculo teórico del alcance de un transmisión se +asa en sumar los !actores de la instalación $ue aportan #anancias * restar los $ue producen perdidas' Al !inal" o+tendremos un ni/el de se.al' El $ue este ni/el de se.al sea su!iciente para una +uena recepción depende del e$uipo receptor' ,ero recordad $ue 2a* $ue calcular el proceso in/erso" es decir las comunicaciones ireless son siempre +idireccionales * los datos t-cnicos para cada e$uipo son di!erentes si est&n emitiendo o reci+iendo' Es decir un cliente 6tar1eta ireless7 puede trasmitir datos a un punto de acceso * este no reci+irlos" * al contrario" puede ser $ue el punto de acceso puede trasmitir datos a un cliente 6tar1eta ireless7 * este si reci+irlos' ,or lo tanto 2acer la do+le comparación * el do+le calculo *a $ue las #anancias de emisión * recepción pueden no ser las mismas' Las antenas * ampli!icadores ireless a.aden #anancias' AL i#ual $ue las tar1etas * los puntos de acceso' ,ero los conectores * los ca+les a.aden perdidas' :a* !a+ricantes $ue especi!ican la pedida en d+i de sus pi#tails * componentes pero la ma*or)a no' ; cuando lo 2acen no se re!ieren a todo el con1unto sino solo al ca+le" as) $ue en el caso de usar lati#uillos 2aremos nosotros mismos el calculo de la perdida'
,aras los ca+les usad este ta+la5 8ala de perdida" 8ipo de cale
LMRGB LMRGB? LMRG= LMRG=> LMRG< LMRG>
Perdida 0211/g (24GHz) d/1-
B'< d8 por metro 'H= d8 por metro '?>= d8 por metro '>B? d8 por metro '<> d8 por metro '=B d8 por metro
LMRG? LMRGH LMRG LMRGB= LMRGB R9G? R9GX R9G=B
B< K L(F B ?JK L(F
'B d8 por metro 'B>= d8 por metro 'H d8 por metro '< d8 por metro '?? d8 por metro B'?H d8 por metro '? d8 por metro '>d8 por metro '=?< d8 por metro 'B> d8 por metro 'B= d8 por metro '? d8 por metro '?H d8 por metro '>H d8 por metro
; para el conector como es di!)cil de sa+er con $ue calidad esta !a+ricado pod-is considerar un perdida de 0'd por cada conexión' ; die#o conexión por$ue en este proceso se incorporan = conectores" es decir el mac2o * la 2em+ra * no 2ace !alta estimar esa do+le perdida' Es decir el conector en si no produce perdida si#ni!icati/a a no ser $ue este de!ectuoso" la perdida /iene dado por su ensam+lado al ca+le" dic2a perdida es di!)cil de /alorar por nosotros * mas si el pi#tail lo 2emos construido nosotros mismos' En los conectores no solo es importante la perdida en el ensam+lado con el ca+le sino la perdida de inserción $ue corresponde al unir los dos conectores' Con el des#aste de los d)as" esta perdida puede ser +astante considerada si 2acemos un mal uso de la conexión' ,or lo tanto cuando ten#amos los datos t-cnicos de una tar1eta ireless" si incorpora conector externo" sea el $ue sea le tendremos $ue a.adir una perdida de 0'd * ló#icamente sumarle la #anancia de la antena $ue incorpore' Esto es de+ido a $ue el !a+ricante no considera todo el producto en su con1unto tal como lo /ende sino solo la parte principal es decir 6sin la antena7' Si se desea tener en cuenta las condiciones am+ientales" se puede estimar unas perdidas adicionales de 20d' ,or lo tanto tendremos $ue el ni/el de se.al 6 :r7 $ue reci+e un e$uipo receptor en/iada por un e$uipo transmisor seria5
:r = G"e Pce Pae + Gae Pp + Gar Pcr Par Pa Por "!p!e"o odo" lo" alore" en d ;a $ue en todos los
casos se 2a+la de #anancias * de perdidas' En el caso de solo conocer las potencia de salida" *a os explicare como con/ertirlas a #anancia' :r Ni/el
de se.al $ue le lle#a al e$uipo receptor' Siempre sera ne#ati/o 6d87' G"e 9anancia de salida
del e$uipo transmisor' Es la potencia en d8 con la $ue sale la se.al de e$uipo transmisor' Muc2as /eces oir-is 2a+lar de potencia de emisión" pero si estamos 2a+lando de deci+elios 6d87 esto es un error consentido' Si 2a+lamos de potencia tienes $ue ser en Watios 6W7 $ue ser&n los datos $ue la ma*or)a de !a+ricantes nos muestran" pero $ue cometen el error de llamarlo #anancia de salida' ,osteriormente os explicare como 2acer la con/ersión de 6,otencia emisión en Watios a 9anancia de salida en d87' Gae 9anancia de
la antena del e$uipo transmisor'
Pce ,erdida ca+les e$uipo transmisor 6 en el caso $ue
usemos un pi#tail * una antena externa7 Pae ,-rdida
conectores e$uipo transmisor' Si es una tar1eta ,CMCIA o US8 sin conector externo ser& cero" en todos lo dem&s casos * aun$ue no se ten#a un pi#tail para conectar a la antena" esta perdida de+e ser considerada por$ue el !a+ricante solo determina la G"e sin tener en cuenta la perdida en la inserción con la antena externa' tam+i-n es aplica+le a los puntos de acceso * routers inal&m+ricos' Pp ,erdida de
propa#ación" $ue *a sa+emos como calcular'
Gar 9anancia de
la antena del e$uipo receptor'
Pce ,erdida ca+les e$uipo receptor 6 en el caso $ue usemos
un pi#tail * una antena externa7 Par ,erdida
conectores e$uipo receptor' Si es un tar1eta ,CMCIA o US8 sin conector externo ser& cero" en todos lo dem&s casos * aun$ue no se ten#a un pi#tail para conectar a la antena" esta perdida de+e ser considerada por$ue el !a+ricante solo determina la G"r sin tener en cuenta la perdida en la inserción con la antena externa' @am+i-n es aplica+le a los
puntos de acceso * routers inal&m+ricos' Pa ,erdidas adicionales de+ido a
las condiciones
am+ientales' ;ependiendo de la" caracer"ica" del e5!ipo recepor, e"e niel de "e
Esto es as)" por $ue la sensi+ilidad de un e$uipo ireless para cada /elocidad de comunicación lo cual es al#o normal' Nota5 Recordad de 2acer el proceso a la in/ersa" es decir si partimos de la +ase $ue el transmisor es nuestra tar1eta ireless * el punto de acceso el receptor" tenemos $ue in/ertirlo" es decir *a 2e dic2o $ue son comunicación +idireccionales * la de!inición transmisorGreceptor es +astante am+i#ua" as) $ue posteriormente considerar al punto de acceso como receptor * al receptor como la tar1etas ireless' Como *a di1e anteriormente muc2os !a+ricantes no mencionan los /alores de #anancia de salida 6d87 sino $ue la de!inen como potencia de emisión' ,ues tam+i-n nos /ale' G"e = 10*log(Pe *1000)
(onde Pe es la potencia de emisión" expresada en atios' Esta !ormula esta mal escrita en multitud de pa#inas de internet * nadie se 2a dado cuenta' Si +ien los !ormularios est&n +ien 2ec2os pero la !ormula la escri+en mal' Sino compro+arlo /osotros mismos" como los !ormularios no se a1ustan a la !ormula dada' ,or e1emplo la ponen como5 10*log10(P/ 0001) * mati%an $ue , corresponde a la potencia
en atios" * esto es un #ra/e error *a $ue solo se 2an limitado a copiar el códi#o 1a/a * la !ormula * no se 2an molestado en compro+arlo' :acerlo * os dar-is cuenta' O $ue es lo mismo G"e = 10*log(Pe-)
(onde Pe- es la potencia de emisión" pero expresada en miliatios' ,or e1emplo para 3032-> $ue suele ser lo mas normal tendremos 14&&d pero suelen especi!icar 1'd'
Casos mas at)picos suelen tener '0->" $ue corresponde a 1&d" incluso al#unas &00-> $ue corresponde a 19d' Recordad $ue el m&ximo permitido por le* para emitir al aire" incluido ampli!icadores * antenas" seria 100->" $ue corresponde a 20d" pero se de al#unos e$uipos $ue *a de serie /ienen con esos 100->" ima#ina si se les pone adem&s una antena' ; por eso su precio es muc2o mas ele/ado' $oner"ión de poencia e-i"ión (->) a ganancia de "alida (d)
$oner"ión
Indicar potencia emisión5
miliatios 100
6Ran#o5 = a = miliatios7
d Ganancia de "alida
20
$o-proacione"
Una /e% $ue 2emos calculo el /alor de :r solo 2a* $ue comprarlo con los /alores de sensi+ilidad mostrado en las caracter)sticas de los $uipos * recodar $ue la in!ormación de los cat&lo#os es /inculante' Aun$ue siempre se tiene la excusa de5 Ksi" pero solo +a1o ciertas situaciones ideales del entornoK' Recordad $ue estamos tratando con /alores ne#ati/os' As) $ue lo $ue ten-is $ue 2acer antes de ele#ir un producto es contemplar todos estos /alores" * $ue os di#an todos los /alores $ue necesit-is para 2acer los c&lculos' ,or $ue no muc2os comprue+an estos datos * es importante 2acerlo * nos limitamos a pre#untar $ue e$uipos podemos usar" * nadie tiene todas la respuestas" *o os ense.o donde os ten-is $ue !i1ar' Los /alores de los e$uipos suelen ser di!erentes respeto al est&ndar utili%ado" es decir no ser&n los mismos los /alores de sensi+ilidad respecto a ='BBa" ='BB+" ='BB# * el nue/o est&ndar mimo ='BBm' Como el mas usado es el ='BB+J# a la !recuencia $ue todos sa+emos" es importante o+ser/ar los /alores para cada /elocidad * /er-is como esto cam+ian' Menos /elocidad mas alcance de comunicación ireless" * lo mismo para la in*ección de tra!ico si se pretende reali%ar una recuperación de cla/es /alidas para tu propia instalación' Esto no solo es aplica+le a la sensi+ilidad sino tam+i-n a la #anancia de salida' ,or e1emplo 5 @ar1eta ORiNOCO ,CMCIA 9OL( >GW( ='BB +J# ?> M+ps
