Gyakorlati útmutató vezeték nélküli kapcsolatokhoz ()
A WLAN kiépítésében érdekelt emberek támogatása érdekében úgy döntöttünk, hogy egy cikkben összegyűjtünk egy kis elméletet és sok gyakorlati információt a 2,4 GHz, illetve 5 GHz sávban működő vezeték nélküli hálózatok gyors és hatékony megvalósításáról. (IEEE 802.11 szabvány).
- 802.11a - az 5 GHz-es sávban: 5 150 - 5 350 GHz és 5470 - 5 725 GHz, átviteli sebesség akár 54 Mbps;
- 802.11b - a 2,4 GHz-es sávban: 2,4 - 2,483 GHz, átviteli sebesség akár 11 Mbps;
- 802,11 g - a 2,4 GHz-es sávban: 2,4 - 2,483 GHz, átviteli sebesség akár 54 Mbps;
Meg kell érteni, hogy a vezeték nélküli hálózat hatótávolsága számos tényezőtől függ; közülük csak néhányat tudunk befolyásolni. A vezeték nélküli hálózat hatótávolsága a következőktől függ:
Tehát, ha tudni szeretné, hogy mi lenne a hálózat tényleges hatótávolsága, információkat kell gyűjtenie a fent említett tényezőkről, majd végre kell hajtania néhány egyszerű számítást, amelyet később bemutatunk ebben az útmutatóban. .
A Fresnel-terület az elektromágneses hullámok terjedésével kapcsolatos egyik legfontosabb fogalom, amely nélkülözhetetlen bármely rádiós kapcsolat paramétereinek értékeléséhez. Ez egy intenzív hatású terület az elektromágneses energia továbbítására. Hosszanti metszetet használva ellipszisként jelenik meg, és ha keresztmetszetet használunk, a Fresnel-terület kör alakú. Sugara olyan függvény, amely az antennáknak az adott pontig tartó távolságától függ, maximális értéke pedig az antennák közötti távolság közepén található. Fontos térterület, mert a jelenergia nagy része ezen a Fresnel I területen halad át.
- dkm = d1km + d2km, a pólusok közötti távolság km-ben
- d1km - távolság km-ben az első antennáig
- d2km - távolság km-ben a második antennáig
Rádió link hossza [km]
A Fresnel I zóna sugarának 60% -a (0,6R1 [m])
Hosszabb távolságok esetén sokkal pontosabb számításokra lesz szükség, a terep hipográfiai görbéje alapján, figyelembe véve a fénytörés és a többszörös hullámvisszaverődés hatásait.
Az egyik fő probléma, ami a kültéri rádiós kapcsolat kialakításakor merül fel, az adó és a vevő közötti csillapítás kiszámítása. Az FSL modell használható erre a célra. Számos modell a levegőben terjedő néhány elektromágneses csillapításáról, és a következő hipotézisekből indul ki:
- az adó és a vevő között nincs akadály,
- a visszavert hullámok nem befolyásolják a vevőt,
- az első Fresnel-terület nincs akadályozva,
- a külső interferenciát és a jel elhalványodását nem vesszük figyelembe.
A rádiójel intenzitása a légkörben terjedésének távolságával csökken. A rádiójel csillapításának meghatározása a tervezési folyamat következő lépése.
A 6dB szabály kimondja, hogy a terjedési távolság megduplázása 6 dB-rel növeli a jel csillapítását. A szabály fordítva is érvényes, vagyis a távolság felére csökkentve a csillapítást 6dB-vel. Ez egy egyszerű szabály, amely nagyon könnyen megjegyezhető. Ne feledje, hogy a 2,4 GHz-es sávban az 1 km-es csillapítás 100 dB.
Tehát a 6 dB-es szabályt használva 2, 4 és 8 km távolságokra 106, 112 és 118 dB csillapításokat kapunk. 500 m, 250 m és 125 m esetén a csillapítás 94, 88 és természetesen 82 dB lesz. A 6 dB-es szabály használható az 5 GHz-es sávra is, és nem csak, de az 5 GHz-es sávban 1 km távolságon belüli csillapítás 106 dB lesz.
- terjedési mintázat blokkolt Fresnel-területtel
- terjedési modell, amely az épületeken belüli falak csillapítását is figyelembe veszi
- TSL [dBm] - adó jelszintje (TX teljesítmény)
- RSL [dBm] - jelszint a vevőn (RX teljesítmény)
- FSL [dB] - jelcsillapítás a légkörben
- GT [dBi] - az adóantenna erősítése
- GR [dBi] - a vevőantenna erősítése
- CLT [dB] - jelcsillapítás a kábelen és az adó csatlakozóin
- CLR [dB] - jelcsillapítás a kábelen és a vevőkészülék csatlakozóin
A magas frekvenciájú jelet az adó TSL teljesítményen [dBm] továbbítja az antennához a CLT csillapító kábelen keresztül [dB]. Az antenna a jelet elektromágneses hullámok formájában sugározza, és egyúttal a fő lebenyre koncentrálja azt a szöget, amelyet azok az irányok képeznek, amelyekben a sugárzott teljesítmény 3dB-vel kisebb, mint a maximális. Ez a GT [dBi] antenna erősítése. A rádióhullámokat az FSL [dB] csillapítja, miután megtette az antennák közötti távolságot, d [km]. A vevő antenna az elektromágneses hullámokat elektromos jellé alakítja, amelyet felerősít a GR [dBi] antenna erősítési tényezőjével. Az átvitelhez hasonlóan a jelet az antenna és a WLAN közötti kábel CRJ [dB] értékkel csillapítja, hogy végül elérje a vevőt az RSL [dBm] teljesítményszinttel.
A rádiós kapcsolat működésének biztosítása érdekében, és rövid időtartamú jelerősség csökkenése (ingadozások) esetén figyelembe kell venni egy további csillapítási margónak nevezett paramétert ("Fade Margin", FM). A paraméter tipikus értéke 10 dB.
Az antennák és a WLAN berendezések kiválasztásakor ügyeljen arra, hogy azok garantálják a kívánt jelszintet (-80 dBm). Csak ebben a helyzetben működik a berendezés teljes sebességgel.
A 2,4 GHz-es sávú antennák jellemző erősítése 7 és 24 dBi között van. Ehhez a frekvenciasávhoz a leggyakrabban használt kábelek a H-155 E1170, 49,6 dB/100 m csillapítással és a H-1000 E1192 dB/100 21,5 m csillapítással.
A már 6 GHz-es frekvenciával működő kábelek már megjelentek a piacon. Ezeket a kábeleket (Tri-Lan 240 E1171 és Tri-Lan 400 WLL E1173) ajánljuk új telepítésekhez.
A WLAN berendezéssel használt kábelekről további részletek találhatók a cikkben:
Koaxiális kábelek használata WLAN rendszerekben
Például: - olyan rádiós kapcsolatot akarunk létrehozni, amely az optimális paraméterek mellett működik (a lehető legjobb módon) és ugyanakkor 2 km-t meghaladó hatótávolságú. 18 dBm kimeneti teljesítményű berendezéseket fogunk használni. A WLAN eszköz és az antenna összekötő kábelének hossza 7 m, amely a kapcsolat mindkét oldalán érvényes. A táblázatból kiderül, hogy ezeknél a paramétereknél a "GT" és "GR" nyereség összege nem lehet kevesebb, mint 21,65 dB. Itt is azt látjuk, hogy ehhez ATK8 A7120 antennákat kell használnunk.
A rádiós kapcsolat hatósugara [km]
A teljes nyereség szükséges
rádiós kapcsolat
Antenna típusa
ajánlott
Megtörhetjük a törvényt, ha nagy nyereségű antennákat használunk?
10 dBi antenna használata megsértheti a vonatkozó előírásokat, ugyanakkor elfogadható egy 15 dBi antenna is. ?
Miért ajánlanak egyes vállalatok 10 dBi antennákat, mások 15 dBi antennákat?
Az összes fenti kérdésre adott válasz szorosan kapcsolódik az EIRP paraméter értékéhez ("Ekvivalens izotróp sugárzású teljesítmény") - az ideális antenna által sugárzott teljesítménysűrűség veszteség nélkül a kérdéses antenna maximális erősítésének irányába). A legtöbb országban az amatőr EIRP maximális értéke 100 mW (20 dBm) a 2,4 GHz-es sávban, 200 mW 5150-5250 GHz-en és 1 W (30 dBm) az 5,47-5,725 GHz-en. Meg kell azonban jegyezni, hogy ugyanaz az EIRP-érték többféle módon is megszerezhető a képletek szerint:
A kimeneti teljesítményszintet azonban nem szabad figyelmen kívül hagyni. Az elemi logika jobb rádiókapcsolatot rendel a nagyobb teljesítményhez. De ebben az esetben a logika kudarcot vall. Az energiaszintet a felhasználó helyének megfelelően kell méretezni. A túl sok emissziós teljesítmény a szükségesnél nagyobb távolság megtételét jelenti. A jel zavarhatja más szomszédos hálózatokat. A hatótávolság növekedésével nő a távoli területek támadásának lehetősége is, és így nehezebb pontosan felismerni.
A felhasználók által használt berendezések nyereségét szintén gondosan kell megválasztani. Az a felhasználó, aki nagy erõsítésû antennát használ az adóállomás közelében, egyrészrõl erõs jelet kap, ugyanakkor az adás közben interferálhat más hálózatokkal, akár távoli hálózatokkal is. Lényegében új zajforrás lesz, amely növeli az átviteli hibákat vagy csökkenti a csatlakozási sebességet, ha ugyanazt a rádiócsatornát használja. Mérsékelt erősítésű antennával rendelkező ügyfélállomások csak a helyi hálózathoz férnek hozzá, és nem okoznak interferencia problémákat.
*** Krimpelő szerszámok a H-1000 és a Tri-Lan 400 készülékekhez
*** www.dipolnet.ro/eshop/items.php?category=1214&group=1254&subgroup=1266***
A telepítőnek forrasztópáka is kell.