Cuando se tiene la necesidad de hacer enlaces punto a punto del tipo Backhaul, se planea tener una gran cantidad de ancho de banda así como distancias relativamente grandes, normalmente el punto donde se tiene el internet se encuentra en una zona urbana y se desea llevar el internet a una zona rural.
Al implementar este tipo de enlaces con radios de 5 GHz puede llegar a tenerse dificultad en zonas urbanas con altos niveles de interferencia de otros enlaces de la zona, haciendo poco probable o muy difícil alcanzar los niveles de señal necesarios para la cantidad de ancho de banda que se desea transmitir.
Una alternativa frente a este problema es la opción de usar equipos que manejan la banda de 11 GHz como el AF11. Esta banda esta alejada del espectro de 5GHz y es de uso licenciado por lo que es poco probable encontrar interferencia en esta banda por lo que son una buena alternativa donde la banda de 5GHz ya fue explotada en su totalidad.
Si bien estos equipos pueden ser una solución, puede resultar un poco confuso la manera en la que operan, el hardware involucrado, el tema de la banda licenciada, el factor del clima entre otros por ello se hablara un poco sobre lo relacionado con esa banda a modo de introducción antes de pasar a la configuración del equipo.
Introducción
La banda de 11 GHz es una parte del espectro radioeléctrico que comprende frecuencias desde 10.6 hasta 11.3 GHz en UHF, esta banda tiene una longitud de onda más corta, además que es mayormente utilizada para las comunicaciones satelitales de espacio-tierra y tierra-espacio.
Dado es una frecuencia es más alta a comparación de 5GHz su longitud de onda es más corta por lo que las condiciones del ambiente influyen de manera diferente en cuanto atenuación por absorción de la atmósfera, por lo que la distancia de enlace es un poco menor a comparación de la banda de 5GHz.
La lluvia llega a afectar en esta frecuencia dado que aproximadamente se tiene una atenuación de 0.2 dBm por km dependiendo el nivel vapor de agua y oxígeno en el lugar, esta atenuación puede empezar a tener peso en el presupuesto del enlace entre más distancia se tenga que recorrer pero en distancias relativamente cortas pudiera ser poco significativa esta atenuación, en la siguiente imagen se puede ver una grafica de esa atenuación:
Gráfica de atenuación de la onda con respecto a la frecuencia.
[W. Tomasi, Sistemas de Comunicaciones Electrónicas, Cuarta ed., México: PEARSON, 2003, p. 352.]
En el caso de México la banda de 11 GHz es de uso licenciado, de acuerdo al cuadro nacional de atribución de frecuencias proporcionado por la IFT (Instituto Federal de Telecomunicaciones), por lo que se debe realizar una concesión para poder hacer uso de esa parte del espectro.
El radio AF11 puede trabajar modo SISO o modo MIMO ambos en modo full-duplex, existen algunas diferencias en su configuración en comparación con los equipos de 5 GHz half-duplex (como el AF5XHD), por ejemplo en los AF11 debemos configurar 2 frecuencias, una frecuencia de transmisión (Tx) y una de recepción (Rx), debemos tener en cuenta que la Tx del primer radio va a ser la Rx del radio segundo y viceversa.
La configuración de un enlace PTP de estos equipos se divide en dos, uno quedara configurado como AP Master y el segundo quedara configurado como "Slave" o "Esclavo". Una vez que se haya establecido el enlace solo se podrán hacer cambios accediendo al AP Master y si se interrumpe el enlace se puede volver a hacer cambios en cada equipo individualmente.
Los radios AF11 deben ser implementados con hardware adicional llamado "Duplexers" estos Duplexers son componentes pasivos que sirven para combinar o filtrar la señal electromagnética cuando entra o cuando sale respectivamente de un radio a otro, esto es así para evitar tener que usar dos antenas para cada frecuencia que se utiliza en la transmisión.
Estos Duplexers vienen en dos tipos uno del tipo Low Band (banda baja) y otro como High Band (banda alta) en ambos casos el Duplexer se divide en Low Channel (canal inferior) y High Channel (canal superior) esto puede resultar confuso porque los dos tipos de Duplexers manejan dos rangos de frecuencias diferentes.
Antes de que siquiera intentemos pasar a la parte de la configuración de los radios, debemos tener establecido, si se va a utilizar el modo SISO o el modo MIMO, el tipo de Duplexers que se utilizaran y además que estén correctamente conectados y orientados en las antenas. Si el radio va a trabajar en modo SISO se ocuparía un Duplexer por radio, si se desea operar en modo MIMO sería usar dos Duplexers del mismo tipo por radio.
Para saber que tipo de Duplexer se va a utilizar, si los Low Band o los High Band, debemos de considerar que frecuencia de operación se va a utilizar, dado que la IFT puede designar que frecuencias se van a utilizar o solicitar la información de los equipos que se van a utilizar entonces en coordinación de ellos se debe establecer esas frecuencias de operación y el ancho de canal.
El rango de las frecuencias de los Duplexers se pueden ver en la siguiente imagen:
Ya que se tienen las frecuencias designadas y los Duplexers a usar, se deben de conectar en un orden establecido, por ejemplo al usar los Duplexers Low-Band en modo MIMO debemos tomar los radios AP Master y el Slave colocados uno a lado del otro y los Duplexers deben formar la secuencia 1-3-3-1---3-1-1-3 como se ve en la imagen:
Duplexers Low-Band configuración MIMO
Para el caso de los Duplexers High-Band debe seguirse la secuencia 2-4-4-2---4-2-2-4 y para ambos tipos de Duplexers si se desean trabajar en modo SISO se sigue la misma secuencia, solo omitiendo el Duplexer del lado derecho de cada radio. Los Duplexer vienen en un modelo para cada banda, es decir si tenemos un Duplexer de la secuencia 1-3 y necesitamos uno de la secuencia 3-1 solo basta con voltearlo para que quede establecido en esa secuencia.
Las antenas y los jumpers a usar en los radios con Duplexers deben poder soportar este rango de frecuencia (11 GHz) para poder tener un buen desempeño del enlace.
Configuración
Una vez que se tienen seleccionados y correctamente colocados los Duplexers se puede pasar a la configuración de los equipos, para esto es común que se intente enlazar los equipos a manera de laboratorio en una mesa de trabajo, sin embargo el fabricante indica que se debe de estar separado por lo menos 30 m un radio con antena del otro radio con antena. Esto debe ser considerado al momento de intentar la configuración o en su defecto, montar los equipos en sitio y probar su configuración.
Para este ejemplo consideraremos que se va a usar Duplexers Low Band en modo MIMO, las frecuencias consideradas pueden ser la 10.8 GHz y la 11.3 GHz como se ve en el siguiente diagrama:
Estos equipos tienen la IP de fabrica 192.168.1.20, se puede acceder desde el puerto LAN del inyector POE o desde su puerto Management, debemos tener una IP estática del mismo segmento en nuestra PC para poder ingresar a la interfaz web de estos equipos, se recomienda cambiar la IP del radio Slave de manera que no colisionen las IPs de los radios cuando estos se enlacen.
Entonces, para nuestro ejemplo el Radio AP Master quedara configurado de la siguiente manera:
Debemos de seleccionar el modo AP Master, escribir el nombre del enlace, el ancho de canal, el modo de radio (en este caso MIMO), las frecuencias Tx y Rx además de la contraseña del enlace inalámbrico, similar a otros radios.
En el Radio Slave quedara de la siguiente manera:
Debemos de seleccionar el modo Slave y colocar los mismos parametros que se colocaron en el radio AP Master sin embargo en este equipo las frecuencias de Tx y Rx ¡Están invertidas!
Una vez enlazados se pueden hacer los ajustes necesarios a la configuración como cambiar el ancho de canal y hacer pruebas de alineación.