Febbraio 2021

Access point e antenne : … il diavolo si nasconde nei dettagli, drizzate le antenne!!!

Selezionare e scegliere un Access Point nel momento di una proposta tecnica e commerciale è molto importante per soddisfare un project design di rete WiFi e dare massima aderenza ai requirement del cliente ma, a questo punto, quanto è importante la scelta delle antenne, sarà più utile avere antenne integrate o antenne esterne, e soprattutto quante? Proviamo ad entrare nei dettagli, drizzate le antenne!

a cura di INTOIT Networks

Effettuare un deployment di rete WLAN significa comprendere come i segnali RF a 2.4 e 5GHz si diffonderanno in uno specifico sito cliente: ogni singola installazione porta a diverse propagazioni di segnale, diverse rifrazioni e diversi assorbimenti.
Le antenne sono a tutti gli effetti sorgenti di onde elettromagnetiche che, attraversando lo spazio aperto ed alcuni materiali, possono essere assorbite e degradate fino a rendere inutile la propagazione stessa. Si potrebbe banalmente pensare che, in ambienti industriali di lavorazione e stoccaggio carta, metalli o ad esempio acqua, per ovviare a questa problematica sia utile aumentare il numero di Access Point: niente di più fuorviante e sbagliato!!!
Il recente rilascio delle IEEE802.11ax, come ormai ben noto, ha portato le tecnologie wireless high density users & high velocity throughput attraverso l’adozione delle tecnologie OFDM (abbinata ad altre modulazioni di tipo QAM) a patto però che vi sia un preciso livello tra segnale RF trasmesso e rumore sulle bande di frequenza.
Diversamente accadrebbe un effetto dannoso, addirittura contrario nella trasmissione dati mettendo in seria sofferenza i vari Client WiFi presenti in rete.
Tecnicamente, questo fenomeno, ben chiaro a chi progetta reti wireless, viene chiamato interferenza multipath portando scompensi e ritardi di trasporto dei dati sul protocollo con fenomeni denominati multipath delay.
Una best practice di progettazione wireless, oserei dire cruciale in fase di modelling e pre deployment, è la scelta e la selezione delle antenne con specifiche mappe radiali per raggiungere qualsiasi obiettivo e qualsiasi risultato di corretto coverage, ma non solo.
Le antenne integrate nell’access point per provvedere al coverage delle aree ed al trasporto delle applicazioni cliente possono essere, e diventare, il reale limite in particolari environment. Approfondiamo e proviamo a comparare quando sia meglio optare per antenne integrate o quando la situazione del sito suggerisca antenne esterne, e soprattutto come trasformare questa critical mission spesso trascurata per arrivare ad installazioni WLAN di successo.

 

Antenne integrate: quali limitazioni
Gli Access Point con antenne integrate normalmente montano antenne con pattern di trasmissione e coverage omni-directional. Una volta accesi, la filosofia di diffusione RF è tutto ovunque.
Essendo questa una modalità fissa e nativa degli Access Point con antenne integrate, l’unica variabile che può cambiare la situazione, magari peggiorandola, sarà la scelta installativa: monteremo gli APs a plafoniera (ceiling mount) con una diffusione del segnale a cono, oppure sarà preferibile installarli ad una certa altezza su pareti verticali?
Antenne esterne: quali benefici
Optare per Access Point con antenne esterne sicuramente porta ad un maggior controllo ed a una migliore gestione del segnale RF irradiato, è possibile polarizzare la diffusione del segnale orientando le antenne in modo “tailored” rispetto alle specifiche esigenze di WiFi modelling, sia di copertura che trasporto applicativo.
Pensiamo a installazioni in aree industriali produttive, magazzini logistici con infrastrutture estese e high-density  dove le altezze in gioco superano i sei metri:  Access Point con antenne esterne permettono, ad esempio, il montaggio separato tra APs ed antenne (extended RF cable) per meglio determinare le esatte aree di copertura o per sopperire ad impossibilità infrastrutturali specifiche di installazione, situazione, questa, molto utile e tra l’altro propedeutica per evitare Co-Channel-Interference in banda LAN 2,4 GHz.
Altra situazione da non sottovalutare, a favore di una scelta con antenne esterne, è quella che un APs così configurato costi meno di uno nativo embedded antenna, con la prerogativa e la flessibilità di cambiare in qualsiasi momento la componente RF, effettuando un ʺ revamping ʺ tecnologico di architettura WiFi o per sopperire a sopravvenute esigenze di copertura e trasporto.
Antenne esterne, quando e dove
Magazzini con aree estese

Disegnare e pre-progettare Wi-Fi network per questo tipo di environment presenta sfide importanti, spesso uniche, questi ambienti sono tutto meno che aree open-space (!!!). Scaffalature a soffitto spesso fino a 9 metri, stoccaggio merci/materiali di lavorazione in continuo movimento con percorsi e spazi concepiti  sicuramente per una ergonomia produttiva, mai pensati per una ben che minima possibilità di diffusione radiolan, indispensabile al flusso lavorativo e produttivo stesso. In questi ambienti le antenne omni-directional integrate fanno quello che possono, le distanze di corretto RF signal arrivano al massimo a 25 o 30 metri dopo di che il segnale e l’applicazione trasportata diventano ingestibili per qualsiasi Client presente.
Una architettura di coverage WLAN innestata in magazzini industriali e/o produttivi varia completamente se il materiale gestito è metallo, carta, acqua o qualsiasi combinazione tra queste, senzanpoi trascurare che spesso gli Utenti fruitori della tecnologia wireless sono in continuo movimento tra aree completamente diverse, dove le attenuazioni di segnale cambiano rendendo lenta o addirittura inaccessibile l’applicazione richiesta.
Pur scegliendo Access Point con antenne esterne, in aree di magazzino è sconsigliato optare per il posizionamento a plafoniera (ceiling mount), molto meglio la posizione a muro verticale con polarizzazione di antenna per raggiungere i Client e rendere efficace il segnale RF in spazi angusti e corridoi di scaffalature.
Se poi la rete WiFi è gestita da Appliance Switch che eseguono Adaptive Radio Management, con il montaggio a plafoniera rischieremo di avere un segnale perfetto a 9 metri (tutti gli ApS si vedono bene) e, per contro, un segnale pessimo a livello terra, dove gli Operatori necessitano di lavorare (!!!).
Aree outdoor
Spesso le installazioni devono servire, oltre ad aree indoor, anche aree esterne al comprensorio produttivo logistico. L’utilizzo di antenne esterne in questi casi potrebbe rivelarsi molto importante per diversi aspetti, non ultimo quello delle geometrie economiche. Essere costretti ad acquistare Access Point da Outdoor implica ragionamenti progettuali e di deployment onerosi, ben al di là del costo intrinseco dell’apparato in se. Poter gestire le installazioni sul perimetro interno o coperto del sito, portando le antenne in esterno (extension RF antenna) diventa una pratica fattibile, comoda e molto più economica, con l’ulteriore utilità di poter poi riadattare e riutilizzare gli APs in qualsiasi altra area indoor a seconda delle necessità.
Ospedali, campus universitari ed ambienti museali e teatri

Avendo un largo numero di User seduti uno vicino all’altro o comunque in spazi attigui, il wireless design & project diventa una sfida davvero avvincente. Per non pensare a situazioni in cui uno stadio per eventi sportivi o una arena dove si tiene un evento musicale gli Utenti necessitino di  Wi-Fi coverage per i loro device. In questo caso, le antenne esterne ad alto guadagno e totalmente polarizzabili  possono fare la differenza tra un’ottima copertura ed un maldestro tentativo professionale. Situazione poco fruibile con Access Point con antenne integrate.
Best practices
  • Installare gli APs e le antenne ad altezze ponderate e progettate per un corretto coverage;
  • Non fare assolutamente mix and match di antenne diverse sul singolo AP;
  • Accertarsi sempre che l’orientamento e l’allineamento d’antenna sia quello determinato in pre-project;
  • Evitare installazioni APs ed antenne su materiali metallici per prevenire signal downgrade;
  • Utilizzare sempre un ottimo Site Survey Tool per il modelling della rete WLAN e la manutenzione.

 

Nel caso in cui siate curiosi di comprendere preventivamente il comportamento di diversi Access Point o verificare le diverse antenne esterne con la loro polarizzazione, potrete valutarlo attraverso Ekahau Survey Tool.
Lo strumento Ekahau Survey è la soluzione definitiva per la progettazione WiFi, la validazione delle reti wireless e la loro manutenzione periodica. “…non mi sorprende il fatto che le vendite Ekahau in Italia siano drasticamente aumentate verso gli end Users fruitori delle tecnologie e deployment WLAN…” ha dichiarato Massimo Landriscina Sales Manager INTOIT Networks e Operation Executive di Ekahau in Italia dal 2005, per poi aggiungere “…se pensiamo alla velocità con cui si aggiorna la tecnologia wireless e la quantità infinita di servizi che mette a disposizione, non dotarsi di un professional tool per modelling e project WiFi significa restare esclusi da un mercato che, da integrazione all’area Networking cablata, si è trasformato nella più grande realtà di trasporto e comunicazione digitale degli ultimi anni, sicuramente per il prossimo decennio…”.

 


INTOIT Networks è da sempre concentrata nell’identificazione prodotti TLC e nell’erogazione di Expertise Professional Services rivolti alla crescita ed alla completa gestione delle infrastrutture ICT. Avvalersi dell’expertise Team work per Networking Capacity Plan; Distributed Wireless Engineering o supportare la Digital Transformation aziendale significa garantire la massima fruibilità delle applicazioni, sempre.
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