Cabos para Wi-Fi

Por que os padrões de Wi-Fi continuam evoluindo

O Wi-Fi tornou-se o principal meio de conectividade empresarial e continua a crescer. Os dispositivos sem fio exigem maior largura de banda para streaming, videoconferência, realidade aumentada/virtual e computação em nuvem. Como resultado, os padrões de Wi-Fi avançaram para suportar uma taxa de transferência cada vez maior com menos interferência.

Cada ponto de acesso Wi-Fi se conecta ao cabeamento, o que significa que ainda há muito fio na rede sem fio. No mundo real, a contenção, a interferência e as limitações de distância serão um empecilho para que uma taxa de transferência de Wi-Fi transmita algo em torno de 50% do máximo possível. Alcançar esse 50% e suportar taxas de dados futuras requer os cabos certos conectados ao ponto de acesso.

Índice

• Desenvolvimento contínuo de padrões para Wi-Fi mais rápido
• A próxima geração: Wi-Fi 7
• Requisitos de cabeamento do Wi-Fi 5
• Requisitos de cabeamento do Wi-Fi 6
• Requisitos de cabeamento do Wi-Fi 7
• Conexões de ponto de acesso mais simples com MPTL
• PoE para Wi-Fi
• Resistência CC e por que você deve testá-la
• Uso de cabo híbrido de fibra de cobre para alimentar pontos de acesso Wi-Fi
• Continue aprendendo

Desenvolvimento contínuo de padrões para Wi-Fi mais rápido

A maioria das implantações de Wi-Fi hoje atende ao mais recente padrão IEEE 802.11ax, Wi-Fi 6. Ele oferece até 4 vezes a velocidade do Wi-Fi 5 e tem maior capacidade de conectar mais dispositivos.

Enquanto o Wi-Fi 5 transmite apenas na banda de frequência de 5 GHz, o Wi-Fi 6 transmite nas bandas de 2.4 e 5 GHz com até 8 fluxos espaciais. A banda de frequência de 2.4 GHz é mais congestionada, com menos canais e mais interferência. Sua frequência mais baixa, no entanto, oferece mais alcance e melhor propagação para penetrar nos materiais de construção. Isso acomoda dispositivos de baixa velocidade que exigem maior alcance para enviar pequenas quantidades de dados (como sensores sem fio IoT/IIoT).

O Wi-Fi 6 também aproveita a banda de 5 GHz menos congestionada com mais canais não sobrepostos para aplicações de alta velocidade. Além disso, o Wi-Fi 6 oferece latência reduzida, melhor vida útil da bateria e maior eficiência energética do que o Wi-Fi 5.

Em abril de 2020, a FCC abriu a banda de frequência de 6 GHz para uso de Wi-Fi: Wi-Fi 6E . Ainda com base no padrão 802.11ax, ele adiciona canais para aplicativos de alta velocidade e/ou redes de alta densidade que atendem a muitos dispositivos sem fio de baixa velocidade. A banda de 6 GHz também é ideal para grandes arenas e estádios.

As implementações de Wi-Fi normalmente chegam em duas ondas. As diferenças entre as ondas envolvem o número de fluxos especiais, configurações de antena, largura de banda de canal e recursos adicionais. Por exemplo, no Wi-Fi 5, os dispositivos Wave 1 tinham uma velocidade máxima de 1.3 Gb/s. Os dispositivos Wave 2 melhoraram a velocidade para 6.93 Gb/s atualizando a antena e usando um canal mais amplo. O Wi-Fi 6 e o Wi-Fi 7 de próxima geração devem ser lançados em duas ondas.

A próxima geração: Wi-Fi 7

O IEEE já está desenvolvendo a próxima geração de Wi-Fi. O Wi-Fi 7 (também chamado de "taxa de transferência extremamente alta" ou EHT wireless) é baseado nos padrões 802.11be e se baseia nas tecnologias Wi-Fi 6 e 6E existentes.

O Wi-Fi 7 opera nas bandas de frequência de 2.4, 5 e 6 GHz com até 16 fluxos espaciais. Ele também tem maior largura de banda e tamanho de canal. Ele pode enviar e receber simultaneamente em diferentes bandas, mantendo a compatibilidade com versões anteriores. O Wi-Fi 7 tem uma velocidade teórica máxima de 46 Gb/s e uma taxa de transferência preliminar esperada de pelo menos 18 Gb/s.

Requisitos do cabo do Wi-Fi 5

• • O Wi-Fi 5 requer uma conexão Categoria 5e, 6, ou 6A 2.5GBASE-T ou 5GBASE-T, com dispositivos Wave 1 compatíveis com 2.5GBASE-T e dispositivos Wave 2 compatíveis com 5GBASE-T.


• • Nem todas as instalações de cabeamento de Categoria 5e ou 6 têm garantia de suporte a 2,5/5GBASE-T devido à interferência externa.


• • As instalações de cabeamento de Categoria 5e e 6 existentes devem ser avaliadas quanto à sua capacidade de suportar 2.5/5GBASE-T.

Requisitos do cabo do Wi-Fi 6

• • Os pontos de acesso Wave 1 Wi-Fi 6 devem ter pelo menos uma conexão de Categoria 6A (ou Categoria 6 se o link estiver limitado a 30 metros) 10 Gb/s (10GBASE-T). Isso fornece uma taxa de dados máxima de 9,61 Gb/s e uma taxa de dados típica de 5 Gb/s.


• • Para Wave 2 Wi-Fi 6, os padrões TIA-568 e IEEE 802.11ax recomendam duas conexões Categoria 6A para cada ponto de acesso para suportar taxas de dados completas. A maioria dos pontos de acesso Wi-Fi 6 no mercado atualmente apresenta duas portas para acomodar as duas conexões.

Requisitos do cabo do Wi-Fi 7

• • Os pontos de acesso Wi-Fi 7 exigem um mínimo de duas conexões Categoria 6A 10GBASE-T.


• • Aproveitar as taxas de dados do Wi-Fi 7 completas requer quatro conexões. Instalar o número máximo de cabos no início é mais econômico do que adicionar mais tarde. Adições posteriores podem custar mais 10 vezes do que na implementação inicial.


• • Novas plantas de cabos Categoria 6A devem planejar dois cabos para cada ponto de acesso Wi-Fi, no mínimo.


• • Para a taxa de transferência máxima disponível no Wi-Fi 7, instale quatro cabos Categoria 6A em cada ponto de acesso. Ou conecte os pontos de acesso com uma fibra multimodo ou monomodo que possa suportar 25 Gb/s e mais.

Observe que o cabo de fibra não pode fornecer energia ao ponto de acesso. Requer energia por meios separados. (Mais informações sobre como usar cabos híbridos de fibra de cobre para alimentar pontos de acesso Wi-Fi abaixo).

Conexões de ponto de acesso mais simples com MPTL

Uma placa de parede tradicional e um cabo não são realmente necessários no caso de um ponto de acesso de Wi-Fi. Diferentemente de um computador, por exemplo, um ponto de acesso não se move. Eliminar tomadas e cabos de equipamentos cria uma aparência mais organizada e limpa e oferece melhor segurança.

Reconhecendo isso, a TIA definiu o Modular Plug Terminated Link (MPTL). Este link começa em um painel de conexão e termina com um plugue RJ-45 terminado em campo, que se conecta diretamente ao ponto de acesso. Não é necessário painel de conexão ou cabo de equipamento.

Uma variedade de fabricantes lançou plugues modulares terminados no campo para suportar este padrão. Se você já sabe como instalar plugues estilo cabo RJ-45, ficará feliz em saber que estes designs são muito mais fáceis de trabalhar. Saiba mais sobre MPTLs .

Testar um link terminado em um plugue RJ-45 com adaptadores de canal tradicionais exclui a conexão acoplada na extremidade remota. Os padrões do setor também criaram um novo método de teste MPTL mais preciso usando um adaptador de cabo de manobra em uma extremidade. Saiba como testar um MPTL.

PoE para Wi-Fi

A maioria dos pontos de acesso sem fio em instalações comerciais é alimentada por Power over Ethernet (PoE). Isso elimina a necessidade de instalar uma tomada CA e montar uma fonte de alimentação separada. À medida que a tecnologia Wi-Fi avança, seu processamento mais complexo requer níveis mais altos de PoE.

Por exemplo, a maioria dos dispositivos de Wi-Fi 5 opera principalmente dentro do PoE de Classe 3 Tipo 1 (13 W) ou Poe de Classe 4 Tipo 2 (25,5 W). Mas muitos pontos de acesso de Wi-Fi 6 exigem PoE de Classe 6 Tipo 3 (51 W). O Wi-Fi 7 também requer PoE de Classe 6 Tipo 3. Pontos de acesso saída mais alta provavelmente precisarão de PoE de Classe 8 Tipo 4 (71.3 W).

Para garantir que os pontos de acesso Wi-Fi tenham energia PoE suficiente, você deve confirmar que a classe PoE para o equipamento de fonte de alimentação (na maioria dos casos, o switch) é compatível com o ponto de acesso. Saiba mais sobre classes, tipos e padrões de PoE: baixe nosso Guia para uma instalação bem-sucedida do PoE .

Resistência CC e por que você deve testá-la

Um problema mais sutil está relacionado ao cabeamento. O fornecimento de cabeamento PoE sobre a categoria requer que a resistência CC do cabeamento seja baixa. Excesso de resistência fará a energia se dissipar antes de atingir o ponto de acesso.

A geometria do cabo deve equilibrar a resistência CC entre pares e dentro de um par. Se um par estiver muito fora de equilíbrio, a energia saturará os transformadores do receptor e interferirá na transmissão de dados.

O cabo de categoria é projetado, fabricado e testado para atender a requisitos rigorosos de resistência CC. Mas técnicas de instalação incorretas podem adicionar resistência ao link, e os padrões de teste de campo não exigem medições de resistência CC para certificação.

A combinação de 10GBASE-T de alta velocidade, PoE de maior potência e mais dispositivos sem fio tornam o Wi-Fi 6 e o Wi-Fi 7 as tecnologias modernas mais significativas para fundamentar a necessidade de testes de resistência CC.

• • Você pode encontrar testes de resistência CC no testador da série DSX CableAnalyzer™ da Fluke Networks selecionando (+Todos) ou limites (+PoE).


• • Você pode verificar quanta energia está disponível em um link em uma planta de cabeamento instalada com um Testador de Cabo + Rede LinkIQ da Fluke Networks ou MicroScanner™ Cable Verifier.

Saiba mais sobre testes de carga de PoE e solução avançada de problemas.

Uso de cabo híbrido de fibra de cobre para alimentar pontos de acesso Wi-Fi

Quando você usa fibra para conectar pontos de acesso Wi-Fi, que se tornarão mais comuns à medida que o Wi-Fi 7 é implantado, você precisa de uma outra maneira de fornecer energia. A maneira mais econômica de fornecer essa energia é usar um cabo híbrido de fibra de cobre que inclua fios de fibra para dados e dois condutores de cobre para energia. A energia fornecida via cabo híbrido de fibra de cobre não é PoE, mas é considerada um circuito de potência limitada de Classe 2 de acordo com o Código Elétrico Nacional .

Se o ponto de acesso não tiver uma entrada de fibra, um cabo de fibra de cobre híbrido pode conectar e alimentar um conversor de mídia PoE, que por sua vez fornece PoE e dados ao ponto de acesso por meio de cabo de categoria de cobre.

Os cabos híbridos de fibra de cobre não fornecem apenas a largura de banda e a energia necessárias para suportar Wi-Fi de taxa de transferência alta e extra alta. Eles também permitem estender distâncias além da limitação de 100 metros do cabeamento de cobre da categoria, o que torna o Wi-Fi viável em locais como armazéns, estacionamentos e espaços externos. Saiba mais sobre o uso de cabo híbrido de fibra de cobre para alimentar o Wi-Fi .

Continue aprendendo

• • Então você quer fazer upgrade para Wi-Fi 6?
• • Certifique-se de que sua planta de cabeamento esteja pronta para Wi-Fi 6
• • Qual é a maneira correta de testar um MPTL?
• • Como testar se seus cabos Ethernet são compatíveis com PoE
• • Desequilíbrio de resistência CC entre pares - DSX CableAnalyzer
• • White Paper: Um guia para a instalação bem-sucedida de Power over Ethernet