Ponto de acesso Cisco Aironet 3600 Series e novas diretrizes da FCC

Introdução

Este documento fornece informações sobre as diferenças na alimentação de RF entre o Cisco Access Point (AP) 3500 e o AP 3600.

Este documento fornece informações sobre as regras da FCC e o uso dos requisitos de densidade espectral de potência (PSD) que causa uma pequena redução na potência de RF, já que o novo AP 3600 está em conformidade com as novas regras da FCC.

Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.

P. Vemos algumas diferenças na potência de RF entre o 3500 Series Access Point e o novo 3600 Series Access Point. Parece que a potência pode ser reduzida na banda UNII-1 (canais 36-48) 5150-5240 MHz. Por quê?

R. Tradicionalmente, a banda UNII-1 sempre teve restrições de energia de RF mais baixas, pois essas frequências são reservadas para uso interno apenas nos Estados Unidos. Durante o desenvolvimento do AP 3600, algumas novas diretrizes da FCC sobre emissões de RF entraram em vigor, o que alterou os requisitos de energia de RF.

Observação: o AP 3600 é o primeiro Access Point comercial a ser certificado de acordo com essas novas diretrizes. Analise este espectro de Wi-Fi para compreender melhor:

Figura 1 - Este gráfico mostra o espectro Wi-Fi e os serviços que são primários (usuários licenciados). Fonte: http://www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.PDF

Ao observar a faixa UNII-1 5150-5240 MHz (canais 36-48), você pode ver que o principal ou dedicado (uso licenciado) para esse espectro é para o serviço de Radionavegação Aeronáutica e uso de satélite fixo, aplicações como sistemas de Aterrissagem por MicroOndas e comunicações externas.

Quando as frequências UNII-1 são usadas em ambientes internos com potência de RF limitada, a FCC permite que essas frequências sejam usadas para Wi-Fi não licenciado porque tais dispositivos podem coexistir com interferência limitada, desde que a potência de RF de pico e a densidade espectral de potência (PSD) sejam mantidas em níveis aceitáveis.

Em 25 de outubro de 2011, o Escritório de Engenharia e Laboratório de Tecnologia da FCC divulgou um artigo sobre o teste de transmissores com múltiplas saídas na mesma banda. Essas novas diretrizes ajudam a reduzir possíveis interferências e se aplicam a sistemas de antenas inteligentes e a todos os produtos de LAN sem fio que utilizam a tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output), independentemente do fornecedor.

Este boletim da FCC foi divulgado para abordar como fabricantes como a Cisco devem cumprir as novas diretrizes. Estas diretrizes estão disponíveis nos seguintes URLs da FCC:

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

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

A "desvantagem" é que a FCC introduziu esclarecimentos adicionais sobre o método que os fabricantes devem cumprir com os limites da PSD.

A partir do artigo da FCC, os cálculos de ganho direcional podem ser feitos usando este método:

Cálculos de ganho direcional — No caso recorrente de antenas de transmissão N, cada uma com o mesmo ganho direcional GANT dBi acionado por N saídas de transmissor de igual potência, o ganho direcional deve ser calculado da seguinte forma:

• Se algum sinal de transmissão for correlacionado um com o outro, ganho direcional = GANT + 10 log(N) dBi

• Se todos os sinais de transmissão forem completamente não correlacionados um com o outro, Ganho direcional = GANT

Do papel da FCC — A correlação entre os sinais transmitidos de diferentes antenas pode levar ao ganho do array, o que aumenta o ganho direcional do dispositivo e leva a níveis mais elevados de radiação em algumas direções. A contribuição do ganho da matriz para o ganho direcional do transmissor deve ser considerada em partes da regra onde os limites de emissão em banda conduzidos variam com o ganho direcional, ou em situações onde as medições realizadas são combinadas com o ganho da antena direcional para determinar a conformidade com os limites de radiação em banda.

Como o Cisco AP 3600 é o primeiro Access Point a ser comercializado em conformidade com as novas diretrizes da FCC, a Cisco (e outros fabricantes) agora precisa reduzir a potência de RF na faixa UNII-1 e reduzir ligeiramente a potência de RF nas faixas estendidas UNII-2 e UNII-2 ao lançar novos produtos que aproveitam a tecnologia MIMO ou Smart Antenna. Ou outros métodos, como reduzir o ganho total da antena permitido pelos produtos.

Mais uma vez, isto é feito para reduzir potenciais interferências com os serviços de radionavegação aeronáutica, radar e serviços de comunicações fixas por satélite.

A principal conclusão aqui é que, para estar em conformidade com os requisitos de PSD in-band de acordo com as novas regras, você deve considerar o número de caminhos de transmissores e como isso afeta a potência total de RF e as emissões de PSD.

Isto inclui a formação do feixe, quer a formação do feixe tenha sido intencional ou não, e dado que, em certas condições, a potência de RF pode contribuir para aumentar o valor global de PSD. Para manter isso sob os limites da FCC, em alguns casos você tem que reduzir a potência de RF com base na taxa de MCS e na frequência sendo usada para conformidade.

A potência reduzida é mais pronunciada na banda UNII-1, onde os limites de PSD são mais baixos, especialmente quando existem vários caminhos de transmissores. Por exemplo, na próxima captura de tela, você pode ver sob as novas regras da FCC que quanto mais caminhos de transmissor (transmissores físicos) maior o PSD. Em alguns casos, a potência de RF é reduzida em 6 dB com quatro transmissores presentes.

Figura 2 - Quando mais transmissores estão ativados, o PSD diminui. Isso força uma redução na potência de RF.

Figura 3 - Quando mais transmissores estão ativados, o PSD diminui. Isso força uma redução na potência de RF. Felizmente, essa redução de potência é muito menor nas bandas estendidas UNII-2 e UNII-2.

Ao considerar as novas regras da FCC, a potência de saída de RF é revertida um pouco quando todos os quatro transmissores são usados simultaneamente para cumprir as limitações de PSD reduzidas. Na pior das hipóteses, uma redução de energia, por exemplo, um pacote de 6 Mbps pode ter até 6 dB a menos de energia com um AP 3600 do que o AP 3500 (8 dB versus 14 dB), pois o AP 3600 agora está em conformidade com as novas regras da FCC sobre emissões PSD e os dois transmissores adicionais.

Na maioria dos casos, especialmente com clientes que usam taxas de dados mais altas, a potência TX reduzida é compensada por ter um melhor desempenho de downlink devido aos ganhos da formação de feixe agora habilitada com vários transmissores e usando o Cisco Client Link 2.0.

Observação: o Client Link 2.0 está disponível apenas no AP 3600. Portanto, ele tem uma vantagem sobre o AP 3500, permitindo que os clientes 802.11n e 802.11ac mantenham um link downstream melhor.

Além disso, embora tenha havido uma redução notável na potência de RF principalmente na banda UNII-1, e embora seja possível talvez caracterizar melhor desempenho com um AP 3500 sendo executado na potência máxima de RF na banda UNII-1, testes indicaram que o AP 3600 quando instalado em uma rede geral empregando vários APs através de canais nas bandas UNII-1, 2 e 3, o desempenho do AP 3600 excede o desempenho do AP 3500 de longe.

Novamente, o AP 3500 tem apenas a capacidade de transmitir para clientes 802.11a/g antigos, enquanto o AP 3600 mais recente que usa o Client Link 2.0 pode transmitir para clientes 802.11a, g e n, bem como clientes 802.11ac no modo de compatibilidade.

Em resumo, o AP 3600 é o primeiro Access Point do setor que está em total conformidade com todas as novas regras e regulamentos da FCC. Além disso, o AP 3600 oferece muitos recursos acima e além daqueles no AP 3500.

Além disso, todos os novos dispositivos MIMO com vários transmissores, inclusive os de outros fornecedores, agora precisam estar em conformidade com essas novas regras da FCC.

Os recursos incluem:

• Suporte para quatro cadeias transmissoras, que permite suporte de cliente 3-ss de até 450 Mbps.

• Client Link 2.0 (formação de feixe) para todos os clientes 802.11n para uma melhor experiência geral de consumerização de TI.

  Observação: o quarto transmissor permite que o Client Link funcione com clientes de 3-ss.

• Suporte a módulos para capacidade de expansão e proteção do investimento.

• Os APs da Cisco têm suporte total aos canais estendidos UNII-2, um recurso importante para os clientes mais novos porque mais clientes estão surgindo com suporte estendido UNII-2, incluindo clientes .11ac no modo de compatibilidade empresarial (802.11n).

Para obter mais informações sobre o AP 3600, consulte: Cisco Aironet 3600 Series.

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