Punto de acceso Cisco Aironet serie 3600 y nuevas directrices de la FCC

Introducción

Este documento proporciona información sobre las diferencias de energía RF entre el punto de acceso Cisco (AP) 3500 y el AP 3600.

Este documento proporciona información sobre las reglas de la FCC y el uso de los requisitos de densidad espectral de potencia (PSD) que causan una ligera reducción de la potencia de RF, ya que el nuevo AP 3600 cumple con las nuevas reglas de la FCC.

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P. Estamos observando algunas diferencias en la potencia de RF entre el punto de acceso serie 3500 y el nuevo punto de acceso serie 3600. Parece que la potencia podría reducirse en la banda UNII-1 (canales 36-48) 5150-5240 MHz. ¿Por qué?

R. Tradicionalmente, la banda UNII-1 siempre ha tenido restricciones de potencia de RF más bajas debido a que estas frecuencias se reservan para uso en interiores solamente en los Estados Unidos. Durante el desarrollo del AP 3600 entraron en vigor algunas nuevas directrices de la FCC sobre las emisiones de RF, que cambiaron los requisitos de potencia de RF.

Nota: El AP 3600 es el primer punto de acceso comercial certificado según estas nuevas directrices. Consulte este espectro Wi-Fi para comprender mejor:

Figura 1: este gráfico muestra el espectro Wi-Fi y los servicios principales (usuarios con licencia). Fuente: http://www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.PDF

Al observar la banda UNII-1 5150-5240 MHz (canales 36-48), puede ver que el uso principal o específico (uso autorizado) de este espectro es para el servicio de radionavegación aeronáutica y el uso de satélites fijos, aplicaciones como los sistemas de aterrizaje por microondas y las comunicaciones exteriores.

Cuando las frecuencias UNII-1 se utilizan en interiores con una potencia de RF limitada, la FCC permite que estas frecuencias se utilicen para Wi-Fi sin licencia, ya que dichos dispositivos pueden coexistir con interferencias limitadas siempre que la potencia de RF máxima y la densidad espectral de potencia (PSD) se mantengan dentro de unos niveles aceptables.

El 25 de octubre de 2011, la División de Laboratorios de Ingeniería y Tecnología de la FCC publicó un documento sobre las pruebas de transmisores con Múltiples Salidas en la misma banda. Estas nuevas directrices ayudan a reducir las posibles interferencias y se aplican a los sistemas de antena inteligente y a todos los productos de LAN inalámbrica que utilizan la tecnología de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO), independientemente del proveedor.

Este boletín de la FCC se publicó para explicar cómo los fabricantes como Cisco deben cumplir con las nuevas directrices. Estas directrices están disponibles en las siguientes URL de la FCC:

• http://apps.fcc.gov/oetcf/kdb/forms/FTSSearchResultPage.cfm?id=49466&switch=P

• http://apps.fcc.gov/kdb/GetAttachment.html?id=38670

La "información para llevar" es que la FCC ha introducido aclaraciones adicionales sobre el método que los fabricantes deben cumplir con los límites de PSD.

En el informe de la FCC, los cálculos de ganancia direccional se pueden realizar mediante este método:

Cálculos de ganancia direccional: en el caso recurrente de antenas de transmisión N, cada una con la misma ganancia direccional GANT dBi impulsada por N salidas de transmisor de igual potencia, la ganancia direccional se calculará de la siguiente manera:

• Si alguna señal de transmisión está correlacionada entre sí, ganancia direccional = GANT + 10 log(N) dBi

• Si todas las señales de transmisión no están correlacionadas entre sí, ganancia direccional = GANT

En el documento de la FCC, la correlación entre las señales transmitidas desde diferentes antenas puede dar lugar a una ganancia de matriz, lo que aumenta la ganancia direccional del dispositivo y conduce a niveles radiados más altos en algunas direcciones. La contribución de la ganancia de la matriz a la ganancia direccional del transmisor debe considerarse en las partes de la regla en las que los límites de emisión dentro de la banda realizados varían con la ganancia direccional, o en situaciones en las que las mediciones realizadas se combinan con la ganancia de la antena direccional para determinar el cumplimiento con los límites radiados dentro de la banda.

Dado que Cisco AP 3600 es el primer punto de acceso del mercado en cumplir con las nuevas directrices de la FCC, Cisco (y otros fabricantes) deben reducir la potencia de RF en la banda UNII-1 y reducir ligeramente la potencia de RF en las bandas extendidas UNII-2 y UNII-2 al lanzar nuevos productos que aprovechen la tecnología MIMO o Smart Antenna. O bien, otros métodos, como reducir la ganancia total de la antena permitida por sus productos.

Una vez más, esto se hace para reducir las posibles interferencias con los servicios de radionavegación aeronáutica, radionavegación y comunicaciones fijas por satélite.

La conclusión clave aquí es que para cumplir con los requisitos de PSD en banda bajo las nuevas reglas, debe considerar el número de trayectorias de transmisor y cómo afecta la potencia de RF total y las emisiones de PSD.

Esto incluye la formación de haces, independientemente de que la formación de haces haya sido intencionada o no, y dado que, en determinadas condiciones, la potencia de RF puede aumentar, aumentando el valor PSD global. Para mantener esto bajo los límites de la FCC, en algunos casos debe reducir la potencia de radiofrecuencia en función de la frecuencia y la velocidad de MCS que se utilice para cumplir.

La potencia reducida es más pronunciada en la banda UNII-1, donde los límites PSD son más bajos, especialmente cuando existen trayectos de transmisores múltiples. Por ejemplo, en la siguiente captura de pantalla se puede ver bajo las nuevas reglas de la FCC que cuanto más trayectos de transmisores (transmisores físicos) más alto aumenta el PSD. En algunos casos, la potencia de RF se reduce en 6 dB con la presencia de cuatro transmisores.

Figura 2 - Cuando se activan más transmisores, el PSD disminuye. Esto obliga a reducir la potencia de radiofrecuencia.

Figura 3 - Cuando se activan más transmisores, el PSD disminuye. Esto obliga a reducir la potencia de radiofrecuencia. Afortunadamente, esta reducción en la potencia es mucho menor en las bandas extendidas UNII-2 y UNII-2.

Al considerar las nuevas reglas de la FCC, la potencia de salida de RF se invierte un poco cuando los cuatro transmisores se utilizan simultáneamente para cumplir con las limitaciones PSD reducidas. Una reducción de potencia en el peor de los casos, por ejemplo, un paquete de 6 Mbps puede tener hasta 6 dB menos de potencia con un AP 3600 que el AP 3500 (8 dB frente a 14 dB) porque el AP 3600 ahora cumple con las nuevas reglas de la FCC sobre emisiones PSD y los dos transmisores adicionales.

En la mayoría de los casos, especialmente con clientes que utilizan velocidades de datos más altas, la reducción de la potencia TX se compensa al tener un mejor rendimiento de enlace descendente debido a las ganancias de la formación de haces ahora habilitada con múltiples transmisores y el uso de Cisco Client Link 2.0.

Nota: Client Link 2.0 sólo está disponible en el AP 3600. Por lo tanto, tiene una ventaja sobre el AP 3500 que permite a los clientes 802.11n y 802.11ac mantener un mejor link descendente.

Además, si bien ha habido una reducción notable en la potencia de RF principalmente en la banda UNII-1, y si bien es posible caracterizar un mejor rendimiento con un AP 3500 funcionando a la potencia de RF máxima en la banda UNII-1, las pruebas han indicado que el AP 3600 cuando se instala en una red global que emplea múltiples AP a través de los canales en las bandas UNII-1, 2 y 3, el rendimiento del AP 3600 supera con mucho el AP 3500.

Una vez más, el AP 3500 solo tiene la capacidad de transmitir en forma de haz a clientes 802.11a/g heredados, mientras que el AP 3600 más nuevo que utiliza Client Link 2.0 puede transmitir en forma de haz a clientes 802.11a, g y n, así como a clientes 802.11ac en modo de compatibilidad.

En resumen, el AP 3600 es el primer punto de acceso del sector que cumple plenamente con todas las nuevas reglas y normativas de la FCC. Además, el AP 3600 ofrece muchas funciones por encima y más allá de las del AP 3500.

Además, los nuevos dispositivos MIMO multitransmisores, incluidos los de otros proveedores, ahora deben cumplir estas nuevas normas de la FCC.

Las funciones incluyen:

• Compatibilidad con cuatro cadenas de transmisores, lo que permite una compatibilidad de cliente de 3 sockets y hasta 450 Mbps.

• Client Link 2.0 (formación de haces) para todos los clientes 802.11n con el fin de ofrecer una mejor experiencia BYOD (Traiga su propio dispositivo).

  Nota: El 4º transmisor permite que Client Link funcione con clientes 3-ss.

• Compatibilidad con módulos para mayor capacidad de ampliación y protección de la inversión.

• Los AP de Cisco tienen soporte completo de los canales extendidos UNII-2, una característica clave para los clientes más nuevos porque están surgiendo más clientes con soporte extendido UNII-2 que incluyen clientes .11ac en el modo de compatibilidad empresarial (802.11n).

Para obtener más información sobre el AP 3600, consulte: Cisco Aironet 3600 Series.

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