Curso de Treinamento ‘Hands-On’ para airMAX
airTecnologias
Avanços Proprietários em Outdoor Wireless pela
Redefine Outdoor Wireless QUALQUER pessoa NO PASSADO
2010: airMAX UBIQUITI redefine o mercado E D A ID X E L P M O C
SIMPLES, PORÉM PODEROSO
“Build it & they will come. . .”
Começar por custos altos e esperar os volumes reduzirão os custos após um tempo
Começar por um preço baixo e capicitá-lo para se tornar classe portadora O FUTURO
DESEMPENHO
Protocolo de TDMA Acelerado por Hardware airMax Provides Major Performance Breakthroughs Imunidade a Ruído
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Escalabilidade de Clientes
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Throughput Maior
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Baixa Latência
Throughput do sistema fica alto ao adicionar clientes
Lossless latency performance for VoIP and Video
Sistemas fim-a-fim
C
C
A C
C
A
B C
A
B
C
PTP e PTMP Acesso
Ponto-a-Ponto é um enlace simples que inclui um rádio master e um slave
Backhaul
Ponto-para-Multiponto é uma série de enlaces complexos que inclui um rádio master e vários slave
Enlaces de Ponto-a-Ponto Fotos de Implantações no Mundo Real
Rocket M5
NanoBridge M5
Central Park, NY
NYC Harbor
NanoBridge M5
Rocket M5
BulletM2
Bullet M2
Alberta, Canada
Rede de Emergência no Haiti
San Francisco, CA
Texas, USA
Alto Desempenho em PTP
Como Tais Enlaces São Possíveis? SELEÇÃO DE FREQUÊNCIA Há benefícios específicos para cada frequência
CARACTERÍSTICAS DE ANTENAS Antenas podem focalizar a energia -- importante para enlaces de longa distância
DESEMPENHO DO RÁDIO Desempenho do transmissor e receptor é crucial
PROTOCOLO TDMA DE AIRMAX Permite latência e throughput melhor em ambientes outdoor
Configuração Inicial do Training Kit
Propagação e Frequência ‣
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A frequência é medida em ciclos por segundo, ou seja, Hertz (abreviado como Hz) A frequência e comprimento de onda têm uma relação inversa; quanto mais alta a frequência, menor o comprimento de onda c (velocidade da luz) = f (frequência) *
λ
(comprimento de onda)
Exemplo: Duas ondas de frequências diferentes têm perspectivas diferentesem relação à densidade do mesmo objeto--para 900 MHz, a parede ‘tem’, relativamente, um terço da densidade
Tanto os sinais desejados quanto osnão-desejados (ruído) propagam melhor nas frequências mais baixas.
IMPORTANTE:
As frequências mais baixas são sempre beneficiais para desempenho se a banda é licençada (como portadoras de celular). Todavia, se a banda é não licençada, qualquer pessoa pode implantar enlaces na mesma frequência que causa bastante ruído. Criar um enlace potente no meio de muito ruído é um desafio.
Treinamento: Entender ‘dB’ ‣
Um decibel (dB) é uma unidade sem dimensão. É definida pela relação de duas medidas.
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dB é prático e útil para expressar valores extremamente grandes/pequenos
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“The Rule of 10s & 3s”
Uma relação de 1 corresponde a 0 dB; não tem diferença nenhuma.
Ao dobrar no ‘domain linear’,
adicionamos +3dB.
Ao multiplicar por 10 no ‘domain linear’, adicionamos +10dB.
A relação fracional corresponde a decibeles negativos, mas não valores negativos. -3dB é reduzir a metade, 10 é uma redução de 1/10
Entender o dBm ‣
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Enquanto decibeles (dB) representam uma relação, dBm é um número real, que se refere a 1milliWatt. dBm seguem o mesmo mapeamento logarítmico no domínio linear de dB
+3 dB = o dobro da potncia -3 dB daapot +10 dB==metade 10 vezes ncia potncia -10 dB = um dcimo da potncia Agora o dcibel se refere a ‘m’ ou
seja, 1 mW (um valor real).
dBm to mW Practice
Matemática com db e miliwatt
EIRP (Potncia de Radiaco Isotrpica Efetiva) ‣
EIRP é a potência atualmente transmitida para o receptor, levando em conta todos os ganhos e perdas
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EIRP = (potência de transmissão) + (ganho da antena) - (perdas em cabos)
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Max EIRP depende da região e banda
EIRP Total + __ dBm (TX) + __ dBi (Ganho) - dBm (Perdas) __ dBm total
Perdas em Cabos = 3 dBm
Ganho da Antena = 30 dBi (1000x) Potência de TX = 27 dBm (500mW)
EIRP do Sistema = ?? dBm
Dispositivos TX
Usam Alta Potência de
Chave Wireless
Laptop
Rádios de airMAX
+28dBm
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Tipicamente, os rádios da UBIQUITI possuem uma potência de TX em médio de +26dBm a +28dBm. Potência de TX ajuda a manter um enlace sólido a longa distância. Porém, necessita ser potncia “limpa” (mais sobre isso depois).
Dispositivos RX Otimizada
Possuem Sensitividade de
Dispositivo Típico de Wireless
Rádios de airMAX
-103dBm
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Rádios da UBIQUITI utilizam um design de RF otimizado para atingir a sensitividade máxima no receptor UBIQUITI airMAX é capaz de operar-se nos canais de banda estreita que ajudam a aumentar a sensitividade (-103dBm com um canal de 5MHz).
Sensitividade do Rádio Melhora com Canais Mais Estreitas Com um canal de 5MHz, a área do sinal continua , mas a área de ruído é 1/8 do mesmo com um canal de 40MHz.
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A potência fica constante enquanto a largura de canal varia-se O ruído térmico diminui enquanto a largura de canal diminui O resultado é um aumento na SNR como vista pelo receptor
Ruído Térmico Depende da Largura de Banda A Sensitividade de Rádio depende de dois valores 1. Ruído Térmico Noise (Ruído inerente pela física) 2. Fator de Ruído do Rádio (Ruído gerado pelo receptor) ‣
Determina-se o Ruído Térmico: -PdBm=10log10 (kBT Δf x1000) -PdBm=-174+10log10 (Δf) ‣
Ruído Térmico depende da largura de banda!
Operação dos Canais
Canais de 802.11
Seletividade do Rádio ‣ ‣
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A seletividade define a capacidade do rádio de ouvir sinais baixos. Também define a capacidade de ouvir quando há ruído adjacente presente. Para as bandas livres de wireless, a seletividade é tão importante quanto a sensitividade do receptor.
Selectivity defines how well a receiver can “filter” out of channel energy. For the
crowded unlicensed bands, this is important.
Teoria da Informação & Lei de Shannon Lei de Shannon expressa o throughput máximo de um canal
Throughput depende do SNR e largura de canal!
Rocket M5
Channel Width
efeito da largura deObanda
Amplificadores para Receptores - Má Ideia! ‣
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De acordo com a Fórmula de Frii, ao colocar um LNA (amplificador de baixo ruído) na frente de um receptor de baixo ruído, o receptor pode perder sensitividade Além disso, o amplificador do receptor aumentará o ruído forade-banda e degradar a selectividade do rádio Amplificadores aumentarão o nível de interferência e degradar a seletividade do receptor.
Modulação / Codificação ‣
‣
Modulação é crucial para comunicações digitais. Faz com que uma onda se torne um grupo de símbolos digitais para transferir dados. Os “símbolos” do grupo (symbol set) podem ser representados por qualquer combinação
de deslocamento de fase, amplitude ou frequência pela onda. ‣
BPSK (Binary Phase Shift Keying / Deslocamento de Fase) é um tipo de modulação muito robusto que constitui-se de apenas 2 símbolos mapeados por deslocamentos de fase
BPSK
Estes pontos se chamam “símbolos”
Vantagem: Desvantagem:
Modulação / Codificação 64QAM
é usado para atingir 54Mbps em
802.11g e 300Mbps em 802.11n.
64 QAM Constellation
Repare a falta de espaço entre os símbolos com modulação de 64QAM
Vantagem: Desvantagem:
Complexidade de Modulação Constelação de BPSK
Constelação de 64QAM
O símbolo como é visto pelo receptor após interferência. O receptor mapeia o símbolo ‘0’,
correto
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No caso de BPSK (2 símbolos) é muito difícil para o receptor mapeá-lo errado. Há muita margem de erro e o receptor pode operar com um baixo sinal. No caso de 64QAM (64 símbolos), o receptor tem que ter exatidão para mapear o símbolo corretamente. Há pouca margem de erro e o receptor tem que operar com um alto sinal.
Error Vector Magnitude (EVM) Exemplo de 64QAM com transmissões ‘limpas’. Repare a
proximidade dos símbolos
Exemplo de um transmissor de 64QAM com EVM ruim. Repare a largura da transmissão, que causa ruído no espectro e gera uma constelação ruim
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Manter um baixo EVM importante para reduzir erros e ‘retries’ de TX.
Nem todos os rádios de alta potência é igual! Muitos rádios de alta potência exibem um ruim desempenho de EVM, que causa inconstância e falhas. Quanto mais ‘limpo’ o desempenho de EVM, mais limpo o espectro
Espúrios de TX e Harmônicos Um design de rádio “limpo”
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Espúrios de TX num rádio ruim
Os rádios são inerentemente dispositivos não-lineares que tem espúrios de TX, como harmônicos. Rádios de ruim qualidade podem exagerar tais espúrios, causando interferência em redes Tipicamente, quanto melhor o desempenho do EVM, menor os espúrios de TX
Taxas, EVM, e Nível de Sinal Independente do ruído ambiental, um enlace precisa cumprir com 2 condições para operar sem-erros e pouquíssimo ‘retries’ 1. O transmissor tem que cumprir com os requisitos mínimos de EVM que correspondem ao esquema de modulação--isto, para garantir operação sem-erro 2. O receptor tem que receber o mínimo de sinal suficiente (SNR) que corresponde ao esquema de modulação Bitrates menores usam esquemas
Tabela de Taxas de airMAX HT40, 2x2 MIMO
de modulação mais robustos, que permite que trabalhemos com um nível de sinal mais baixo.
Bitrates maiores usam esquemas de modulação mais complexos que requerem níveis de sinal mais altos.
Margem de SNR Requerido: MCS 15: 32 dB MCS 14: 29 dB MCS 13: 25 dB
Amplifacadores para Transmissores - Má Ideia! Amplificadores podem “saturar” o
carrier e causar ruído nos canais adjacentes!
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Degrada EVM e causa mais erros de TX.
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Causa espúrios de TX esporádicos.
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Espúrios de TX e harmônicos podem aparecer como resultado de amplificação não-linear.
Pode haver problemas com o tempo onde o aplificador externo não consegue mudar de TX/RX rápido
Usa-se o airMAX: OFDM e MIMO O
F
D
M
OFDM é útil
em aplicações de NLOS (visada semi-clara).
Sub-canais individuais se dão bem com multipath; resiste mais a interferência ambiental
M
I
M
O
MIMO Múltiplos transmissores mandam sinais diferenciaos por espaço/tempo para múltiplos receptores; assim, como multiplexadores que compartilham a mesma banda para trafegar
Efetivo Ganho e Área da Antena
Área Efetiva Ganho @2.4GHz Ganho @3.5GHz Ganho @5.7GHz ‣
O ganho de antena é importante para enlaces de longa distância. Quanto mais ganho, mais distância é atingível.
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Aumentar a área efetiva da antena diretamente aumenta o ganho dela.
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Rádios de frequências mais baixas têm um comprimento de onda maior, porém, requerem antenas com maior área efetiva
Eficiência e Ganho da Antena A eficiência de antena define quanta potência ela passa pela entrada para ser radiada, sem perdas Exemplo: Como é possível um ganho de -3dBi é para uma antena isotrópica? A potência irradiada é 1/2 (-3dB) da potência emitida pelo rádio, ou seja, 50% menos eficiente
Um radiador isotrópico com eficiência perfeita corresponderia a 0 dBi de ganho. Se o ganho de certo radiodor isotrópico é -3dBi, isto quer dizer que ele tem uma eficiência de 50% (irradia apenas 50% da energia que entra nela).
Uma antena complexa que é 70% eficiente tem um design excelente. As parabólicas do Rocket têm 70% de eficiência.
Radiador Isotrópico
Muitas vezes, as perdas de eficiência acontecem por causa por causa de perdas pelos elementos no arranjo onde a energia é distribuída em antenas de alto ganho.
Características de Antenas ‣
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A diretividade é ótima para outdoor wireless. Directividade, além de aumentar ganho, ajuda a filtrar ruído. A diretividade depende da área de superfície da antena. Quanto maior a área, mais potente a diretividade da antena. A diretividade da antena e sua eficiência são os dois fatores que juntos, determinam o ganho. O ganho da antena é atingido por meio do faseamento aditivo de ondas elétricas. Os arranjos de antenas e refletores de abertura são usados para este fim.
Características de Antenas
Uma ANTENA OMNI é como uma lâmpada. Irradia energia uniformemente em todas as direções.
Uma ANTENA PARABÓLICA é como um laser. Ela focaliza toda sua energia em uma direção.
Uma diagrama polar relaciona o gain e o ângulo da antena.
Antena Omni
Ganho uniforme em toda direção lateral
Antena Parabólica
Ganho altamente direcional
Diagramas Polares Os diagramas polares mostra o ganho da antena como uma função dos ângulos. Exemplo: Diagrama Polar de NanoBridge M2 Azimuth (Vista Lateral)
Lóbulos laterais são uma consequência de faseamento aditivo de ondas em antenas de alto ganho high-gain antennas. No geral, os designs de antenas direcionais têm lóbulos laterais de -13dB ou menos com respeito ao lóbulo principal.
Relação Frente-Trásrelaciona o máximo de intensidade de radiação do lobo principal e o máximo da intensidade de radiação do lobo
oposto ao principal. É importante minimizar o vazamento de energia da antena, especialmente em ambientes onde tem muito rádio rodando, pois pode gerar ruído
A Largura de Feixe é a distncia angular entre as direções segundo as quais a intensidade de radiação se reduz a metade do valor máximo (3dB) Para antenas de classe carrier, a largura de feixe se define a -6dB.
Outros Tipos de Antena de airMAX
Antena Dish The feed and reflector are positioned such that the reflected waves are in phase and add together to produce gain.
As antenas parabólicas têm alto ganho e muita diretividade, mas são grandes em termos físicos.
Antena Grid
OThe refletor grid reflector da grid éisorientado oriented vertically. verticalmente. It willAssim, reflectreflete wavesas in ondas vertical no plano plane, vertical, but not mas in the não no horizontal horizontal. plane.
VPol
As grids funcionam como as parabólicas, com alto ganho e diretividade, mas trabalham em apenas uma polaridade. Porém, são menos caras e têm melhor desempenho diante de vento forte.
Antena Painel
As antenas paineis dividem a potência para múltiplos elementos de metal/PCB (circuito impresso) que irradiam para combinar sinais/fases e aumentar diretividade e ganho
As paineis podem ter um desempenho de diretividade quase tão bom quanto as dish e grid, e além disso, requerem menos trabalho para montar. A sua aparência física é mais agradável.
Antenas Setoriais As BaseStation setoriais de airMAX da UBIQUITI têm um largura de feixe excelente para enlaces de PTMP. Elas permitem ganho consistente entre um ângulo largo de cobertura com pouco vazamento de sinal pela traseira. Também são super-eficientes em dupla-polaridades.
As setoriais são usadas em aplicações de BaseStations para abranger uma área larga com ganho uniforme.
Antena Omni
As omnis são usadas para providenciar 360° de cobertura. São ideiais para aplicações de BaseStation em que uma cobertura grande é precisa com pouca complexidade de equipamento. Todavia, as omni não têm os benefícios de escalabilidade e imunidade a ruído que têm as mais direcionais para aplicações de BaseStation.
Polarização da Antena ‣
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As ondas eletromagnéticas se movem de acordo com sua respectiva polarização. A polarização de uma antena é um meio de diferenciar sinais na mesma banda. Em ambientes com visada outdoor, não há multipath para criar diferenciação de espaço/tempo para o sinal, que é requisito para o processamento de sinais em MIMO. Todavia, usando polarização, isolamos os fluxos de dados, que permite independência de sinais em MIMO
Os produtos 2x2 de airMAX da UBIQUITI usam antenas com dupla-polaridade em MIMO
XPD (Discriminação de Polaridades Cruzada ‣
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XPD é o isolamento entre as polaridades de uma antena. XPD é importante para a operação de MIMO em duplapolaridades -- quanto mais, melhor. O isolamento entre portas é também importante para a operação de MIMO em dupla-polaridades -- quanto mais, melhor
Reciprocidade de Antenas A
B
A
B
C
C
Aumentar a potência de TX do rádio melhora o enlace em apenas uma direção Aumentar a sensitividade de RX do mesmo, melhora o enlace também em apenas uma direção Aumentar o ganho da antena de qualquer (seja AP/Client) melhora o enlace em AMBAS as direções.
Devido a reciprocidade do ganho das antenas, um enlace equilibrado vai ficar equilibrado ainda que as antenas sejam tenham ganhos diferentes
Primeira Antena BaseStation de Arranjo Faseado do Mundo para WISPs airBeam é a primeira antena para WISPs que combina os benefícios de uma antena setorial (em termos da propagação do sinal) com os de uma painel: ganho, diretividade, e imunidade a ruído.
COMO FUNCIONA?
“Lentes” ‣
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Um arranjo de 5 colunas (40 elementos) é usado para gerar um feixe direcional. Uma lente de circuito impresso divide a potência que ingressa pela coluna do arranjo. Há 2 lentes no sistema, um para cada polarização. Cada lente tem 7 entradas e 5 saídas. Toda saída Todo output manda sua própria coluna de arranjos.
Todo elemento é alimentado em ambas polaridades (vertical/horizontal)
“Lentes”
Dependendo da porta de entrada selecionada, um outro feixe será formado pelas saídas da lente que alimenta o arranjo.
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AirBeam seleciona uma porta de entrada para cada pacote Dependendo da porta de entrada, um deslocamento de fases é criado entre as 5 portas de saída
“Faseamento do Arranjo”
Uma vez que a energia passa pela porta de entrada deslocada, é dirigida para a porta de saída, que cria um relacionamento de fase com um feixe deslocado.
Quando a porta de entrada muda para uma porta adjacente, o feixe da antena também muda.
Alimentar a porta de entrada do meio não causa um deslocamento de fase. O resultado é um feixe centrado.
Revisão do Desempenho em Enlaces PTP de Longa Distância Ganho da Antena
Potência TX
Sensitividade Rx Ganho da Antena
O Cálculo do Orçamento do Link determina a viabilidade do link, mostrando a potência disponível (isto determina a distância máxima do Orçamento do Link = Ganhos das Antenas + Potência de TX - Sensitividade de RX
34dBi + 34dBi + 28dBm - (-103dBm) “Orçamento do Link” = 199dB
Critérios de Seleção de Estações
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Custo: Variam-se os preços de rádios de acordo com seu tamanho, fator de forma, potência e o número de cadeias (1x1, 2x2) Alcance: Os equipamentos com antenas integradas têm alcances diferentes, devido ao ganho da antena e a potência de TX Throughput: Os rádios da UBIQUITI estão disponíveis como 1x1 (SISO) e 2x2 (MIMO). Os 2x2 possuem o dobro de throughput dos 1x1 Directividade/Tamanho da Antena: As antenas que têm mais ganho/diretividade transmitem um sinal mais forte e possuem mais imunidade à ruido.
Simulador http://www.ubnt.com/airlink
Define o equipamento, variáveis de implantação, e o local do link PTP.
Simulador http://www.ubnt.com/airlink
O desempenho pode ser simulado! Do lado direito, são os resultados de uma implantação atual em com a simulação docomparação airLink.
Simulador http://www.ubnt.com/airlink Este gráfico mostra o perfil do terreno para o enlace e as zonas de Fresnel.
Estes são os resultados simulados que aparecem no airOS.
Vídeo Simulado http://www.ubnt.com/airlink
QuickTime™ and a
decompressor are needed to see this picture.
Alinhamento Visual da Antena LEDs são fisicamente localizados na estação de produtos da airMAX para facilitar a instalação dos mesmos.
O airOS tem também uma ferramenta de alinhamento disponível no GUI.
Alinhamento de Enlaces
Demonstração da ferramenta de alinhamento
Margem e Nível de Sinal Recomendado
8dB de flutuação de sinal
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Flutuação de sinal é causada por mudanças ambientais ou geológicos
‣
Na prática é bom planejar um link PTP com aproximadamente 15dB de margem
‣
Exemplo: Se quiser atingir para seu enlace uma taxa de dados de 180Mbps (-70dBm), é necessário planejá-lo de tal maneira que seu nível de sinal é -55dBm
Analisador de Espectro ‣
O airView uma utilidade padronizada em todos os produtos da ‘linha M’
da UBIQUITI, disponível no airOS. ‣
Esta aplicação permite que o instalador analise o ruído do ambiente e de maneira sábia, escolher a frequência ideal para um link PTP de airMAX
Nas bandas não licençadas, a interferência pode afetar significativamente o desempenho do enlace. Utilizando o airView, pode-se examinar a interferência em relação ao espectro e determinar quais canais devem ser evitados
Analisador de Espectro Ele mostra os quadros por segundo (FPS) e o total de quadros gravados via RF. Os FPS podem ser aumentados (para parecer mais “ao vivo”) quando se reduz o número de frequncias escaneadas.
O gráfico ‘Waterfall’ mostra a frequncia e energia RF como uma função
de tempo. Nesse caso, tem um minuto de tempo ocorrido.
Este gráfico mostra todos os sinais de RF para a banda diante do ambiente de ruído. Ao decorrer, a energia que aparece com mais frequência, é apresentada no gráfico
O gráfico ‘ao vivo’ parecido com a tela de um analisador de espectro de RF. Ele
mostra a energia de RF entre as frequências, tudo em tempo ao vivo. Ele grava a energia máxima, média e atual.
Analisador de Espectro http://www.ubnt.com/airview
AirView
Aplicar Segurança
Escolher a opção de segurança e definir a criptografia. Pode-se bloquear equipamentos de acordo com endereço MAC
A segurança no CPE deve ser configurado de acordo com a do AP
Applying Security http://www.ubnt.com/airview
Wireless security
PtMP Application AP
ETHERNET
ETHERNET
ETHERNET
ETHERNET
ETHERNET
ETHERNET ‣
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‣
Point-to-Point (PtP) is like aEthernet Cable Extension. Point-to-MultiPoint (PtMP) is very simply many PtP links talking to a common master. PtMP has more challenges because directional antennas cannot be used at both sides. The AP side must supply coverage and thus has gain and noise immunity limitations. (However, Air Technologies attack these challenges).
WiFi Protocol Not For Outdoors! Wi-Fi uses CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) protocol to support multiple clients. It is required by clients to “hear” other clients in order to
avoid collisions.
Indoor Application WiFi OK
Outdoor Application
In an outdoor environment, clients use directional antennas from far away. They are “hidden nodes”to
each other. The result is all clients transmit at once and collide. The system performance declines drastically as collisions increase.
In indoor environment, clients can hear other clients. When a client transmits, other clients wait for transmission to finish.
WiFi Destructive
Powerful TDMA Protocol
‣
airMax works similar to cellular systems large carriers deploy.
‣
Time Division Multiple Access (TDMA) protocol provides system scalability and predictability.
Each Station receives an equal time slot. All radios in the system are aware of each other. airMax TDMA Connection Example Frame
Packet Prioritization
Provides Scalability and LowLatency Standard WiFi
airMax scales gracefully. Aggregate throughput remains constant and latency remains low. As clients scale in outdoor WiFi, collisions increase and throughput drops drastically. Additionally, ping delay increase to a level where voice/video quality are unacceptable.
Provides VoIP/Video Priority at TDMA Layer Skype VoIP call
Video Streaming
‣
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airMax uses packet inspection techniques to determine if a Station is in a VoIP or video streaming session. For these stations, the airMax protocol will automatically alter its polling schedule to give the VoIP and video clients more frequent time slots in order to reduce latency.
Airtime and Channel Efficiency Skype VoIP call
Low datarate subscribers can jeopardize the performance other subscribers on the same sector
Video Streaming
‣
‣
For the most efficient network, each transmission should be at the highest modulation and at the lowest error rate. Wireless capacity is a shared medium. “Slow” subscribers will consume more
airtime and slow the network for everyone. ‣
The best way to guarantee the best performance is to keep cell sizes small, signal levels high and as even as possible, and using directional antennas on AP/CPE.
airmax
Link Performance Indicators Combined Signal Strength Receiver Hears.
‣
‣
Transmit CCQ
Signal Strength corresponding to MIMO Chains for each Antenna Polarity.
airMax Quality
Noise Floor represents the
airMax Capacity
environmental noise (from interference) the receiver hears on the operating frequency.
Transmit CCQ: This is an index which evaluates the wireless Client Connection Quality (CCQ). The level is based on a percentage value where 100% corresponds to a perfect link state. airMax Quality: This displays the airMax connection quality. The level is based on a percentage value where 100% corresponds to a perfect link state. airMax Capacity: This is an index of airtime efficiency at which the airMax network operates; deals more with data rates. A lower capacity number indicates that one or more units are negotiated at lower MCS values (like 1x1 device)
WDS Advantage ‣
‣
802.11a/b/g/n standard does not allow for multiple MAC addresses to be bridged behind a single station--WDS does allow transparent bridging. Transparent bridging is critical for Layer 2 transparent bridging across the network. WDS works by putting the missing MAC address in the ADDR+4 field of the 802.11 header; In AirOS, transparent bridging is possible with AP + WDS and Station WDS modes.
Transparent Bridging via WDS
AP - WDS
Cloud
Cloud
STA - WDS
Station Bandwidth Limiting
‣
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‣
Traffic shaping is key to successful network operation. Maximum upload speed should be set at each station. Bandwidth limiting at the gateway/router is too late! Customers with viruses or using programs with large amounts of upload traffic can consume the network up to the throttling point.
The Solution to Co-Location Interference RX RX
RX
RX
The Problem?
RX COLLISION
RX
Rocket Sector cannot “hear”
RX COLLISION Rocket Sector cannot “hear”
low signal.
Rocket Dish is in TX MODE Rocket Sector is in TX MODE
low signal.
RX
Satellite Timing Synchronization Radio 1 transmits Radio 1 receives
COLLISION / ERROR
Radio 2 transmits
‣
‣
OK
Satellite timing reference
Radio 2 transmits
AirSync is a part of the airMax protocol which synchronizes airMax APs with a Satellite reference timing signal. This eliminates receive errors due to co-location transmit interference. AirSync is supported in new Rocket M-GPS and AirBeam BaseStations.
Hardware Installation GPS Antenna plugs into center RP-SMA port
GPS Antenna mounts anywhere on the RocketDish mounting bracket
GPS Signal Strength Tab shows GPS signaling
AirSync hardware such as RocketMx-GPS includes a magnetic mounted GPS external antenna. The external antenna is provided for installer flexibility to optimize GPS receive signal strength.
Master/Slave Synchronization Setup MASTER
TX/RX slots are balanced by default. Timing override allows slot size customizing
SLAVE
On Slave AP’s, the Master AP
IP address is entered
‣
Slave AP’s must be on the same IP subnet as the Master for AirSync
‣
Slave AP’s can be located on same tower or remote towers of Master AP’s
‣
Each Slave/Master must have an active GPS signal
ACK Timing 1
3
2
If the ACK timeout is too short, the transmitter will conclude packet was in error and will retransmit continuously. If the ACK timeout is too long, airtime is wasted and system timing problems can occur. ACK timing is very important forhiperformance outdoor deployments. For ultra long-range PTP links, hardware ACK cannot be used due to hardware limitations. In these cases, noack mode should be used.
AirOS can automatically find the optimum ACK timeout setting when Auto Adjust is enabled.
Speed Test From either Station or AP side, speed test can be run by selecting other side IP address.
Select Speed Test from the Tools menu.
Signal Strength (SNR) and Data Rates Data Rate
Modulation
MIMO Chains
Signal Req.
All Rates in table are based on HT40 mode (40MHz Channel)
‣
‣
Achievable data rates depend on signal strength. Higher Signal strength allows for faster data rates. Increasing MIMO chains to 2, effectively doubles data rates. Important!
Frequency Hopping Protocol for airMax Networks
BaseStation Options
All airMax Antennas have “Rocket Mount” System
‣
‣
airMax BaseStations offer flexibility using Rocket with any sector/omni antenna combination. The new airBeam Smart Antenna provides the most advanced PtMP airMax BaseStation performance.
2x2 MIMO PtMP Sector Antennas
900-928 MHz
Gain Azimuth Beamwidth
Elevation Beamwidth
Cross-Pol
2.3-2.7 GHz
2.3-2.7 GHz
3.3-3.8 GHz
5.1-5.9 GHz
5.1-5.9 GHz
5.1-5.9 GHz
5.1-5.9 GHz
2x2 MIMO Omni BaseStation Antennas
Model Gain Azimuth Beamwidth
Elevation Beamwidth
Cross-Pol
2.3-2.7 GHz
2.3-2.7 GHz
4.9-6.0 GHz
4.9-6.0 GHz
2x2 MIMO Dish PTP Antennas
Model Frequency Range Gain Hpol Beamwidth Vpol Beamwidth Cross-Pol
RD-2G-24
RD-3G-26
RD-5G-30
RD-5G-34
Station Options Ultra Low-Cost 1x1
NEW
X A WispStation M M ri A 1 x 1 ANTENNA GAIN OUTPUT POWER
NEW
AirGrid M Hi-Power ANTENNA GAIN OUTPUT POWER
Cost Throughput
PicoStation M
Bullet M
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
OUTPUT POWER
OUTPUT POWER
Range N/A Antenna Dependent
Antenna Directivity / Noise Immunity
X A M ri A O IM M
N/A Antenna Dependent
NanoStation Loco M
NanoStation M
NanoBridge M
PowerBridge M
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
OUTPUT POWER
OUTPUT POWER
OUTPUT POWER
OUTPUT POWER
MIMO
MIMO
MIMO
MIMO
Station Options NEW
z H M 0 0 9
NanoStation Loco M
NanoBridge M
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
OUTPUT POWER
OUTPUT POWER
MIMO
MIMO
NEW
NEW
z H G 3
NanoStation M
PowerBridge M
NanoBridge M
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
ANTENNA GAIN
OUTPUT POWER
OUTPUT POWER
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MIMO
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Centrally Manage 1000s of Devices airControl is a powerful and intuitive web based server network management application which allows operators to centrally manage entire networks of devices.
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Monitor Device Status Network Map Mass Firmware Upgrade
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Web UI Access Manage Groups of Devices Task Scheduling
Installation and Grounding Basics
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Align: Align the device for the strongest signal and take care not to align on an antenna side lobe. Typical alignment is 3 steps - Side 1, Side 2, Side 1. Secure: The device should be secured to the structure so that it does not move after installation. Ground: The device should be grounded properly (e.g. using ToughCable) at the point of entry to a bonded building ground.
