Линк на 400 метров БЕЗ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ в городе!

Конструкции, характеристики и методы изготовления

Линк на 400 метров БЕЗ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ в городе!

Сообщение POWER 14 май 2009 22:11

Вот выкладываю небольшой отчёт о создании линка на 400 метров. Общая цель – обьединить 2 офиса в единую локальную сеть. Цифры далеко не внушительные, если бы не одно «но»… нет прямой видимости между точками. Прямой видимости мешает корпус здания из монолитного железобетона и угол кирпичного дома. Мной была перелопачена куча материала в инете. В основном по данному вопросу говорилось что работать без прямой видимости не будет. Прошу не судить строго, если где-то буду неточен в терминах. После анализа всей имеющейся информации, мне показалось что единственное что может реально работать в данных условиях это мост на 2 узконаправленных антеннах с большим коэффициентом усиления. Благодаря своей простоте я решил делать параболическую антенну с облучателем Bi-Quad. Так же заинтересовала Bi-Loop конструкция, которая почему то менее популярна, хотя более проста в изготовлении.
Мне понадобилось:
- 2 DWL-2100 AP,
- 4 метра кабеля RG-58C/U,
- 2 разъема RP-SMA,
- 2 параболических отражателя 55 см диаметра c крепежом для Спутникового ТВ
- некоторое количество скобяных изделий для шарнирного держателя облучателя
- Медная сантехническая трубка D=10мм. 20см.
- Односторонний фольгированный стеклотекстолит.
- Паяльник, олово, канифоль, изолента.
Остальное по мере необходимости.
1) Конфигурация точек доступа. Изначально думал настроить мост через WDS, но оказалось что в данном режиме нельзя использовать шифрование динамическими ключами(WPA,WPA2), а использовать взломоопасный WEP ну очень не хотелось. Поэтому одна AP была настроена в AP mode c WPA2 шифрованием, а вторая как AP client. Прошивки стандартные: 2.40eu. Единственно через alpha меню была повышена мощность передачи c 15 до 19 dBm.
2) Облучатели.
Изображение

Изначально в качестве облучателей были сделаны 2 Bi-Quad из медного провода сечением 2,5 квадрата. Обращаю внимание, что от точности изготовления зависят характеристики антенны. Рефлектор - текстолит 123х123 мм. Расстояние от вибратора до рефлектора около 15 мм. Т.к. Bi-quad это полноценные направленные антенны то качество изготовления проверялось на практике. В рабочем офисе из разных комнат через 3 капитальные стенки Bi-Quad-ами были установлены пробные линки в разных вариациях. Менялось расположение, направление антенн. Пробовал изолировать рефлектор от вибратора (работало немного хуже, как мне показалось). После баловства с зигзагами Харченко :idea: , были изготовлены две восьмерки Bi-Loop( Bicircle) Вот хорошая ссылочка на теорию: http://www.wikarekare.org/Antenna/bicircle.html Всё очень понятно и логично. Почти все физические размеры антенны завязаны на длине волны. Длина 1 окружности «очков» равна длине волны. Длина же вычисляется по школьной формуле:
Длина волны = 3x10^8 / частота
Расстояние от вибратора до рефлектрора примерно = 1/8 длины волны
Субьективно «очки» работают лучше чем квадраты, поэтому выбор остановился на них. Через 3 железобетонных стенки на «очках» стабильный линк получался без проблем. Скорость примерно 11 Мбит.
3) Сборка и настройка антенн.

Изображение

Изображение

Соберём спутниковую тарелку. Изначально данные тарелки предназначены ТОЛЬКО ДЛЯ ПРИЁМА спутникового сигнала на частотах 11-12 ГГц (Это даже в паспорте тарелки написано) из-за того что у них фокус смещён вниз (где должен крепиться конвертер). А для wi fi нам нужно и принимать и излучать сигнал, да и частота другая. Кстати, не углубляясь в теорию, скажу что отражение радиоволн напрямую зависит от длины волны, а следовательно от частоты сигнала. Радиосигнал на 2440 МГц будет по другому отражаться от тарелки нежели на 12 ГГц. На приём-передачу лучше работают параболические антенны с прямым фокусом, а значит конструкцию тарелки придётся несколько изменить. В идеале надо бы поменять фокусное расстояние тарелки. Конечно кривизну параболы нам не переделать, поэтому самое доступное - это изменение положения облучателя относительно зеркала(тарелки). Делаем шарнирное крепление, прилаживаем облучатель. Смотри фото.

Изображение

Изображение

Данная конструкция позволяет при необходимости легко менять угол между «очками» и тарелкой и расстояние до неё. К сожалению специальной аппаратуры, спектрометров, измерителей КСВ у меня нет, поэтому пришлось действовать почти вслепую. Единственным инструментом для хоть какого нибудь измерения сигнала выступила утилитка APmanager от acowa http://acowa.narod.ru
За что ему огромное спасибо!

График RSSI точки доступа
Изображение

График RSSI клиента
Изображение

Я настраивал следующим образом:
Примерно ориентируем зеркало чтобы оно работало на другой конец линка (не забываем что нам нужен прямой фокус). Ориентируем облучатель внутрь параболического зеркала напротив центра. (на 55см тарелке примерное расстояние около 25 см)
Коннектимся в утилите к АР ждём когда установится линк между точками, запускаем построение графика RSSI и начинаем крутить, вертеть облучатель, наблюдая при этом за графиками. В положении,где показатели максимальные, фиксируем облучатель. В довершение лучше ориентируем параболу.
Предварительную настройку лучше делать в квартире, обязательно разнеся точки максимально друг от друга в разные комнаты и «эмулируя» большое расстояние железобетонными стенами :lol: . Необязательно настраивать одновременно 2 параболы- это сложно: Ставим на AP в качестве антенны «очки» а со стороны AP client настраиваем вышеописанным образом параболу в сборе с «очками» потом настроенная антенна переключается к АР. Таким же образом настраиваем вторую антенну.
Кстати пара советов:
- не забываем что на обоих концах расположение облучателей(поляризация) должно быть или только горизонтальным или только вертикальным.
- при внутриквартирных испытаниях рекомендуется сильно понизить мощность передатчиков с обоих сторон. Тем самым достигается максимальная эффективность настройки, и мы сами себя будем меньше облучать. Всё-таки высокочастотное излучение это не очень полезно (особенно для зрения, детородных и кроветворных органов). :!:

После внутриквартирных испытаний антенн выбираем траекторию и местоположение антенн с обоих концов линка, чтобы было как можно меньше препятствий на траектории линка. Для уменьшения затухания сигнала, коаксиальный кабель от антенны должен быть как можно короче. (у меня он получился около 1,5 метров) Если антенна устанавливается на мачту , или крышу, то там же устанавливается и точка доступа (например в герметичной коробке, питание по PoE). Такая же ситуация возникла и у меня. С одной стороны линка антенну я вывел на стену за окно, АР лежит на подоконнике. А другую антенну пришлось выводить на крышу. Возникает новая техническая задача – запитать AP на крыше.
4) PoE своими силами (если нужно).
Было решено питать АР по витой паре.
Для передачи данных на 100 Мбит достаточно 4 проводов из 8: БО(1), О(2), БЗ (3), З (6)
БК+К(7,8) и БС+С(4,5) пошли на питание АР.
При длине кабеля около 50 метров до AP доходило 3,5В из 5 необходимых.
Поэтому был куплен Адаптер питания с регулируемым выходным напряжением и током 2,5 А. Выставлен на 7 В. Чтобы исключить колебания напряжения на входе питания АР было решено собрать схемку стабилизации На базе ИМС КР142ЕН5А+2электролита+дроссель.
Смотри рисунок

Изображение

Изображение

Изображение

Резюмируя. Получился стабильный линк на 12-18 Мбит. Скорость копирования файлов доходит до 1800 Кбайт/сек. Вот уже скоро месяц как работает. :D
Вот вроде всё пока. До новых встреч в WI FI эфире. :ugeek:
Кстати мной использовались параболические тарелки диаметром 55см.
При использовании тарелок большего диаметра(например 90см) результаты будут лучше. ;)
ВНИМАНИЕ! Я не несу ответственности за ваши возможные неудачи и повреждение оборудования. Всё что вы делаете на свой страх и риск!
POWER
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 04 май 2009 00:21

Re: Линк на 400 метров БЕЗ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ в городе!

Сообщение sancho 23 июн 2009 00:07

у меня примерна так же.. только антенны от Bester 21 dbi и все на крыше 12 этажке на 5 км... так же ящик покупал.. так же тянул и расщитывал электричество на 60 метров.. кароч гемор полный.. зато линк стабильный 36 мбит...
sancho
 
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 22 июн 2009 22:31

Re: Линк на 400 метров БЕЗ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ в городе!

Сообщение sale777 11 авг 2009 02:34

на крыше здания которое загораживает, поставить точку( АР ). на которую подавать только питание.
а с двух сторон клиентам карточки в комп.
sale777
 
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 11 авг 2009 01:26


Вернуться в WiFi антенны

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron