RESUMEN

Los estudios de teóricos realizados con Ekahau PRO, nos permiten capturar detalles vitales que luego introducimos en el diseño final de nuestra red Wifi corporativa. De este modo, nos aseguramos de que la primera iteración de nuestro diseño sea perfecta. Este artículo destaca la importancia de recopilar datos precisos sobre la atenuación de los muros y paredes.

Hemos de entender por qué y cómo medir la atenuación de las paredes con las herramientas adecuadas para construir una red Wi-Fi empresarial. Disponer de estas herramientas de diseño Wi-Fi es fundamental para desplegar y mantener las redes inalámbricas cuya actividad es crítica hoy en día. Como líder mundial en herramientas de diseño y optimización de redes Wi-Fi corporativas, la tecnología de Ekahau ha ayudado a diseñar y mantener miles de redes empresariales. El software de Ekahau ayuda a colocar el número correcto de puntos de acceso (AP) en las ubicaciones correctas, con las configuraciones adecuadas para satisfacer las necesidades de las compañías.

Para profundizar en todo lo relacionado con una gran Wi-Fi, consulta la guía gratuita de Ekahau, «3 sencillos pasos para conseguir una buena conexión Wi-Fi cada día«.

En esta entrada del blog, cubriremos:

  • Qué es la atenuación de la pared para el Wi-Fi
  • Por qué debe medir la atenuación de la pared
  • Cómo medir con precisión la atenuación en la pared
  • La ciencia de la atenuación

Todos queremos que nuestros diseños Wi-Fi sean precisos, impecables y con un rendimiento excepcional. ¿Se pueden diseñar redes inalámbricas desde la comodidad de un escritorio? En la mayoría de los casos, sí. ¿Pero se puede evitar ir al lugar como parte del proceso de diseño? En la mayoría de los casos, no.

Casi siempre hay que hacer una visita a las instalaciones, aunque sea rápida. Esta visita es lo que llamamos un estudio previo al diseño. En este blog, nos centraremos en una parte del estudio previo al diseño: la medición de la atenuación de los muros y paredes.

Qué es la atenuación de la pared para el Wi-Fi

La atenuación de la pared es la absorción de las señales de radiofrecuencia por los materiales de la pared. Cuanto mayor sea la atenuación, más débil será la señal Wi-Fi después de atravesar la pared. Las paredes de yeso suelen reducir la intensidad de la señal en 3dB. Los grandes pilares de hormigón pueden llegar a detener una señal Wi-Fi completamente. Entender los diferentes materiales del entorno y sus valores de atenuación es clave para diseñar una gran red inalámbrica.

Los estudios previos al diseño capturan detalles vitales, como la atenuación de las paredes, que luego se introducen en el software de diseño Ekahau. Si no realizas una visita al emplazamiento, estarás diseñando tu red inalámbrica en base a conjeturas, lo que probablemente te llevará a realizar innumerables cambios, actualizaciones de diseño, problemas inesperados y redes Wi-Fi de bajo rendimiento. Este proceso de diseño de alto riesgo puede costarte potencialmente mucho más dinero a largo plazo en comparación con el presupuesto de una visita al sitio relativamente rápida.

Como parte de un estudio de prediseño, debes centrarte en:

  • Comprobación de RF: Un rápido estudio con Ekahau Sidekick para comprender la RF (radiofrecuencia) existente en tu área de diseño que puede afectar a tus redes Wi-Fi. La interferencia local es algo que debes comprender antes de finalizar tu diseño.
  • Comprobación visual: Un recorrido para comprender las limitaciones y preferencias en cuanto a los puntos de acceso y la colocación de las antenas. Anota dónde se puede y dónde no se puede montar las AP, identifica los tipos de techos y las soluciones de montaje necesarias, y determina las posibles obstrucciones como unidades de aire acondicionado, conductos, tuberías, vigas del techo, etc.
  • Comprobación de la selección dinámica de frecuencias (DFS): Una inspección de las posibles interferencias de los radares. Dependiendo de las frecuencias utilizadas, los equipos de radar pueden interferir con la transmisión de datos de la red Wi-Fi y viceversa.
  • Mediciones de atenuación: Una evaluación de la pérdida de dB en los obstáculos físicos. Incluso con planos de buena calidad, la atenuación supuesta de las diferentes paredes, muebles y techos puede ser totalmente errónea. Es crucial validar las suposiciones de atenuación midiéndolas uno

Necesitas estos detalles para obtener un diseño impecable. No des nada por sentado; ¡realiza una hipótesis y valida! Como bien dice Ekahau, Calidad de entrada = Calidad de salida. Y basura que entra = basura que sale. Cuando tus entradas en Ekahau Pro sean precisas, tu diseño será preciso, y estarás en camino de conseguir una red inalámbrica “perfecta” y de alto rendimiento.

Por qué medir la atenuación en la pared

Todas las paredes atenúan las señales Wi-Fi. Esto significa que la intensidad de la RF es absorbida parcial o totalmente por el material. Al validar los tipos de pared, confirmarás que el diseño predictivo está modelando correctamente el comportamiento de la Wi-Fi o tendrás la oportunidad de realizar ajustes basados en los datos empíricos que has recopilado.

Incluso los mejores ingenieros de redes inalámbricas del mundo se sorprenden a menudo por el valor de la atenuación de las paredes. ¡Os dejamos algunos ejemplos!

  • Normalmente, las mamparas de cristal interiores tienen entre 1 y 3 dB de atenuación y las exteriores un poco más. Sin embargo, los edificios más nuevos de cristal pueden tener cristales a prueba de bombas, blindados contra la RF o insonorizados con atenuaciones de hasta 16dB.
  • Una típica pared interior que parece de pladur puede contener una desagradable sorpresa en su interior. Se golpea la pared, se oye el vacío en el interior y se asume una atenuación de 2-3dB. Luego, se mide su verdadera atenuación y se descubre que en realidad es de 12 dB. A menudo, habrá una pared de ladrillos o material de insonorización dentro de esa pared «hueca».

En ambos casos, el diseño basado en la atenuación supuesta frente a la atenuación medida será completamente diferente. Veamos otro ejemplo rápido.

Basándonos en el plano de la planta, se podría suponer que la atenuación de todas las paredes sería de unos 1-3dB. El diseño predictivo que se presenta a continuación se basa en que las señales Wi-Fi atraviesan las paredes y en que un único punto de acceso cubre varias habitaciones. Antes del estudio de prediseño, se asumió que, para tener suficiente cobertura y capacidad, 3 AP estarían bien:

Después de visitar el lugar y medir la atenuación de las paredes, sorprendentemente, las paredes “huecas” eran de hormigón con infusión de acero y los tabiques de vidrio eran de grado a prueba de bombas. Ambos tipos de paredes tenían cerca de 16 dB de atenuación. Ya no es posible confiar en que los AP cubran las habitaciones adyacentes. Esto requiere un cambio de diseño, en el que ahora habría que utilizar 7 PA en lugar de 3.

Imagínate lo que habría ocurrido si no se mide esta atenuación y se instala una nueva red Wi-Fi basada en el diseño creado utilizando valores de atenuación supuestos e inexactos de las paredes.

Habría que adquirir más puntos de acceso, volver a cablear el espacio, perder el tiempo esperando los puntos de acceso adicionales y arriesgarse a tener usuarios de la red descontentos mientras tanto. Ya ves por qué saltarse un estudio previo al emplazamiento puede resultar extremadamente caro.

Cómo medir con precisión la atenuación en la pared

Esto es lo que necesitarás: un Ekahau Sidekick. Un dispositivo de medición de tu elección (tablet, teléfono o portátil) y una radio Wi-Fi (AP en un Stick, router portátil o incluso un teléfono móvil en modo hotspot).

Normalmente, no es necesario medir la atenuación de todas las paredes. Lo más probable es que los tabiques enlucidos o los tabiques de cristal interiores sean idénticos. A menos que tengas razones para creer lo contrario, normalmente es correcto medir la atenuación de cada tipo de pared. En el ejemplo anterior que contaba con varias salas de reuniones, sólo habría que medir la atenuación de los dos tipos de pared.

Debes identificar paredes que te permitan colocar la radio Wi-Fi a una distancia mínima de 5 metros (16 pies) de la pared que hay que medir con una línea de visión (LOS) clara entre la radio Wi-Fi y la pared que mide. Lo ideal es que la radio Wi-Fi se sitúe perpendicular a la pared.

Para medir la atenuación en la pared, debes medir la intensidad de la señal Wi-Fi (RSSI) de una radio Wi-Fi utilizando el Ekahau Sidekick en ambos lados de la pared y luego calcular la diferencia entre estas mediciones. Asegúrate de que su Sidekick está orientado de la misma manera en ambos lados de la pared.

Es conveniente situar la radio Wi-Fi a una distancia mínima de 5 metros de la pared por dos razones:

  1. La caída de la señal por la pérdida de trayectoria en el espacio libre (distancia) se convierte en un factor menos importante después de la marca de unos pocos metros, lo que le permite centrar su medición sólo en la absorción de la pared.
  1. El RSSI no fluctuará tanto cuando esté tan lejos de una radio. Normalmente, el RSSI fluctúa mucho en Wi-Fi debido a la multitrayectoria, la reflexión, la refracción, la difracción, la dispersión, la mala calidad de un receptor o un transmisor, etc.

Cómo medir los valores de RSSI necesarios para calcular la atenuación de la pared:

  1. A la vieja usanza: conecta un Sidekick a un dispositivo de sondeo (escanea todos los canales por defecto), sitúate a cada lado de la pared durante 2-3 minutos mientras anotas los valores de RSSI. Los valores fluctuarán ligeramente y es normal. Es necesario pasar bastante tiempo en cada lado de la pared para obtener múltiples lecturas de RSSI y así poder promediarlas para evitar errores de medición.
  1. La mejor manera – bloquea un Sidekick en un solo canal en el que esté configurado la AP se encuentra bajo pruebas. Camina casualmente por ambos lados de la pared (con el Sidekick siempre de cara al AP), luego ve al modo de inspección (aplicación móvil Survey) o al modo de monitor de frecuencia en tiempo real (Ekahau Pro) y haz clic o desliza los valores de RSSI en ambos lados de la pared para obtener la media de RSSI.

Se capturan múltiples lecturas de RSSI en ambos lados de la pared con el Ekahau Sidekick bloqueado en un solo canal en el que está configurado el Survey AP. Cientos de puntos de datos capturados.

A continuación, utilizamos los valores medios de RSSI a ambos lados de la pared para calcular su atenuación. Si tenemos -32dBm en un lado y -35dBm en el otro, podemos concluir que la atenuación de esa pared en particular es de unos 3dB.

La pérdida de trayectoria en el espacio libre (FSPL) y la atenuación de un obstáculo (una pared o un área de atenuación) son las dos cosas que Ekahau utiliza para calcular la propagación de la señal Wi-Fi.

La ciencia de la atenuación de RF

Entender la ciencia que hay detrás de la atenuación y el comportamiento de la RF es muy útil para diseñar redes inalámbricas de alto rendimiento. Vamos a intentar canalizar nuestro Bill Nye el Chico de la Ciencia interior para esto.

Ley del cuadrado inverso

La Ley del Cuadrado Inverso dice que cada vez que se duplica la distancia de un transmisor, se cuadruplica la potencia (o la densidad de potencia se cuadruplica).

He aquí una rápida analogía: una linterna colocada a 20 cm de la pared iluminará un área 4 veces mayor que una linterna situada a 10 cm.

Apliquemos esta ley a los términos de la transmisión inalámbrica.

En Wi-Fi, utilizamos decibelios a milivatios (dBm) para describir los cambios en los niveles de energía.

Los dBm son logarítmicos. Para simplificarlo, recuerda una regla muy sencilla: por cada -3dB, tienes la mitad de potencia. Un cuarto de la potencia es igual a -6dB (ya que lo hemos reducido a la mitad dos veces).

Aquí tienes unas breves reglas matemáticas sobre los dB:

  • -3dB es la mitad de la potencia
  • +3dB es el doble de potencia
  • -10 dB equivale a diez veces menos potencia
  • +10dB equivale a diez veces más potencia

Esto significa que, si tienes una señal de -30dBm a 1m del transmisor, bajará a -36dBm a 2m de él (la potencia se ha cuadruplicado al duplicar la distancia).

Pérdida de trayectoria en el espacio libre

En un espacio libre (sin obstáculos entre un transmisor y un receptor), podemos calcular una cantidad de energía perdida en función de una frecuencia y una distancia del transmisor mediante una fórmula bastante sencilla:

FSPL(dB) = 20log10( ɗ ) + 20log10( ƒ ) + 92,45

Esta fórmula se denomina pérdida de trayectoria en el espacio libre (FSPL). A continuación, la hemos utilizado para calcular cuánta señal se pierde a 1 m de distancia del transmisor para las bandas de frecuencia de 2,4, 5 y 6 GHz.

Hemos concluido que perdemos -40dB en ese primer metro para 2,4GHz, -47dB para 5GHz, y -49 dB para 6GHz.

Para simplificarlo, podemos utilizar la Ley del Cuadrado Inverso para calcular rápidamente la pérdida de energía por banda a 2, 4, 8 y 16m de distancia del transmisor.

 

Para simplificar, vamos a utilizar la banda de 5GHz a partir de ahora. Hemos perdido -47dB en el primer metro (lo hemos calculado utilizando la Ley del Cuadrado Inverso),

A 2m, la pérdida es de -53dB (doble de distancia, cuarto de potencia según FSPL).

A 4 m, la pérdida es de -59 dB.

A 8m, la pérdida es de -65dB.

A 16m, la pérdida es de -71dB.

Y así sucesivamente.

¿Qué significa esto?

  • Cuando estás muy cerca del transmisor (menos de 1-2m), la densidad de energía cambia rápidamente en distancias cortas (+/- varios centímetros).
  • Cuando estás más lejos del transmisor (más de 4-5m), la densidad de energía apenas cambia en distancias cortas (+/- varios centímetros).

¡Ahora todo tiene sentido! Por eso, cuando se mide la atenuación de la pared, se necesita una radio Wi-Fi situada en la línea de visión a varios metros de distancia de la pared.

Conclusión

Ahora que has aprendido los fundamentos de la medición de la atenuación de la pared con el Sidekick, estás en camino correcto para tomar decisiones precisas en cuanto a diseño de Wi-Fi.

Para obtener una visión completa sobre cómo diseñar, validar y realizar comprobaciones periódicas de estado para conseguir una red inalámbrica de alto rendimiento, descarga la guía gratuita de Ekahau «3 sencillos pasos para conseguir una buena conexión Wi-Fi cada día”.

 

Artículo original: Ekahau – Artículo Original

Autor: Ekahau

Fecha de publicación de autor: 15 de diciembre de 2021

Adaptación: Ayscom

Fecha de publicación Ayscom: 23 de diciembre de 2021

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