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Artigos de Redes Wireless – Parte 14

5.4.4 – Perda em espaço livre

Perda em espaço livre ou simplesmente perda no meio, refere-se a perda incutida a um sinal RF devido a dispersão do sinal que é um fenômeno natural.

A medida que o sinal transmitido atravessa a atmosfera, o nível de potência diminui em uma razão inversamente proporcional a distância percorrida e proporcional ao comprimento de onda do sinal. O nível de potência se torna portanto um fator muito importante quando analisando a viabilidade de um link.

A equação de perda no meio é um dos fundamentos no cálculo de orçamento de link. Ele representa a maior fonte de perda em um sistema wireless.

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A análise da equação acima pode ser traduzida em uma relação que é muito útil quando lidamos com orçamentos de link. Cada aumento de 6dB na EIRP é igual ao dobro da distância. Cada redução de 6dB na EIRP resulta na redução da distância pela metade. A tabela abaixo dá uma estimativa da perda do meio para dadas distâncias entre transmissor e receptor em 2.4Ghz.

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5.5 – Dispositivos POE

Power over internet (POE) é um método utilizado para entregar voltagem DC a APs ou brigdes através de cabo UTP CAT5. O cabo UTP nesse caso transporta tanto dados quanto a voltagem DC para energizar o dispositivo. POE é muito útil em situações em que no local em que o dispositivo está instalado, não há tomadas de eletricidade para energizar o mesmo.

Considere uma situação em que é necessário instalar um ponto de acesso no teto de um prédio, e que não há tomadas de AC disponíveis. O custo de instalar tomadas AC no teto só para o propósito de energizar o ponto de acesso seria dispendioso, e a contratação de um eletricista para fazer esse tipo de trabalho sairia caro e consumiria muito tempo. Nunca é demais lembrar que cabos UTP CAT5 só são capazes de transportar dados de forma confiável até uma distância máxima de 100 metros. Logo, esta é uma limitação para o uso do POE.

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Figura 69 – Modo de ligação de um dispositivo POE

Existem diversos tipos de dispositivos POE,

» Injetores de porta única

» Injetores multi porta

» Switches ethernet projetados para injetar voltagem DC em cada porta de um dado par de pinos.

Embora não haja qualquer necessidade de configuração e gerenciamento de um dispositivo POE, há alguns fatores que devem ser levados em consideração e que são de suma importância:

» Não há um padrão na industria para dispositivos POE. Ou seja, cada fabricante tem a sua própria implementação, o que forçosamente nos leva a usar um POE e um AP, do mesmo fabricante, para evitar que tenhamos problemas.

» A tensão de saída usada para energizar o dispositivo WLAN, varia de fabricante para fabricante, o que é mais um motivo para usarmos AP e POE do mesmo fabricante

» Os pinos não usados para carregar a voltagem DC também varia de fabricante para fabricante. Enquanto uns usam os pinos 4 e 5 para isso, outros usam o pino 7 e 8. Se conectarmos um cabo que carrega voltagem DC nos pinos 4 e 5 a um AP e esse AP não aceita voltagem DC nesses pinos, o AP não ligará.

Existem dispositivos que são compatíveis com POE e outros que não são. Os que são, permitem receber voltagem DC através da sua porta RJ45, e podem ser ligados diretamente ao injetor. Os que não são, precisam de um conversor DC (normalmente chamados de splitters) para serem ligados ao injetor.

Logo, para usar POE é necessário:

(injetor) + (dispositivo compatível POE)

ou

(injetor) + (dispositivo não compatível com POE) + (conversor)

Esse conversor pega a voltagem DC inserida no CAT5 e a entrega ao equipamento por meio de uma tomada comum; pode ser de dois tipos: passivo e regulado.

O passivo simplesmente pega a voltagem do cabo CAT5  e entrega ao equipamento por meio de uma conexão direta. Se 48 VDC é injetado pelo injetor, 48VDC será produzido na saída do conversor.

O regulado pega a voltagem do cabo CAT5 e o converte em outra voltagem. Dessa forma diversos dispositivos não compatíveis com POE podem ser energizados.

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Figura 70 – Modo de ligação de um injetor DC a um dispositivo POE

5.5.1 – Injetores de porta única

APs e bridges incluem um injetor de voltagem DC porta única através da sua porta RJ45 para energizar a unidade. Esses injetores são comumente usados com um pequeno número de dispositivos WLAN, mas se tornam um desordenado conjunto de fiação quando usados em redes WLAN maiores.

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Figura 71 – Injetor de porta única

5.5.2 – Injetores multi porta

Esses injetores são mais econômicos e convenientes para instalações maiores em que vários dispositivos WLAN precisam ser energizados através de CAT5 originando um simples conjunto de fiação. Eles operam da mesma maneira que os de porta única e se assemelham a switches ethernet. São mais apropriados para redes wireless de tamanho médio com até 50 pontos de acesso.

Diversos fabricantes oferecem injetores multi portas incluindo modelos de 4,6 e 12 portas.

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Figura 72 – Injetor multi porta

5.5.3 – Switches Ethernet Ativos

Para implementação de APs em larga escala é necessário um switch ethernet ativo.  Esses dispositivos incorporam a injeção de voltagem DC dentro do próprio switch, permitindo a conexão de um grande número de dispositivos POE sem necessidade de hardware adicional.

Diversos fabricantes oferecem esses switches com diferentes configurações (número de portas). Em muitos switches ativos, os clientes POE podem ser detectados na rede. Se o switch não detecta o dispositivo POE, ele desliga a voltagem DC para aquela porta. Olhando externamente para um switch ativo, não há uma nenhuma diferença para um switch comum. A única diferença é o acréscimo da funcionalidade interna de fornecer voltagem DC em cada porta.

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Figura 73 – Um Switch Ethernet Ativo

5.5.4 – Tolerância a falhas

O propósito principal de proteção a falhas é proteger o cabo, o equipamento e a fonte de energia em situações de falha ou curto-circuito. Em situações normais uma falha nunca deve ocorrer em um cabo CAT5, porém há diversas formas de uma falha ser introduzida em um cabo CAT5, incluindo os seguintes exemplos:

» O dispositivo é compatível com POE e tem uma conexão defeituosa que causa curto-circuito nas entradas POE. Até o momento muitos dispositivos que não são compatíveis com POE não tem conexão nos pinos POE.

» Crimpagem do cabo CAT5 incorreto. Situações nos quais o isolamento em um ou mais condutores entra em contato com os demais.

Durante qualquer condição de falha, o circuito de proteção corta a voltagem DC injetada no cabo. A operação desses circuitos varia de modelo para modelo. Alguns modelos constantemente monitoram o cabo e restauram a energia quando a condição de falha é removida. Alguns modelos devem ser inicializados manualmente através do botão de reset.


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