ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ
Производя проектирование беспроводной сети (WiFi), прежде всего необходимо обратить внимание на профили трасс. Для обеспечения качественной связи необходимо не только обеспечить прямую видимость (LOS) между базовой и клиентскими точками. Необходимо и базовые и клиентские точки оснастить антеннами с коэффициентами усиления, достаточными для обеспечения должного уровня сигнала. Помните старое правило: «антенна — лучший усилитель». Используя направленные антенны со значительным усилением вы сэкономите на усилителе и отстроитесь от помех со стороны других работающих систем. Для точного расчёты вы можете воспользоваться калькулятором, определяющим энергетический бюджет трассы, где вы сможете и подобрать необходимые антенны и рассчитать передаваемый объем трафика на заданной дистанции.
Также необходимо позаботиться о достаточной высоте подвеса антенн, что особенно актуально при прохождении сигнала над лесными массивами, поскольку листва деревьев отлично экранирует радиосигнал. Определить минимальную высоту подвеса антенн вы можете при помощи калькулятора, определяющего 1 радиус зоны Френеля. Производя расчёт беспроводной сети вы должны учесть, что для качественной связи может быть перекрыто не более 20% указанной зоны.
Расчет зоны покрытия беспроводной сети
Осуществляя проектирование беспроводной сети (WiFi) для топологии «точка-многоточка» воспользуйтесь калькуляторами и следующими рекомендациями:
- Для покрытия 360° по азимуту рекомендуем использовать 6 секторных антенн по 60°. В случае небольшого радиуса соты и малой загруженности можно создать 3 сектора с использованием антенн с углом главного лепестка 120°.
- Проектирование сети необходимо проводить с тем расчётом, чтобы соседние сектора не мешали друг-другу, используйте не менее 2х различных частот, чередуя их на различных секторах. Для покрытия 360° рекомендуется использовать 3 частоты.
- Помните о том, что чем выше скорость в канале, тем хуже используемая модуляция справляется с помехами в основном и соседнем каналах. Если для работы вы планируете задействовать максимальные канальные скорости и усилители, позаботьтесь о качественном экранировании сот друг-от-друга. Улучшение качества связи можно обеспечить:
- за счет размещения антенны и беспроводного маршрутизатора каждого сектора по разные стороны здания на максимальном расстоянии так, чтобы экраном служила естественная преграда (стена, надстройка и пр)
- за счет размещения оборудования на различных высотах мачты — в этом случае расположение различных комплектов радиооборудования на определённом расстоянии друг от друга (как правило – не менее 10 метров) также даст определённые преимущества, хотя этот вариант менее предпочтителен по сравнению с вышеописанным экранированием
- Обычно БС, размещается на самых высоких зданиях и снабжается секторными антеннами, вследствие этого беспроводная сеть подвержена помехам сильнее, чем абонентская станция, поскольку «собирает шум» с гораздо большего сектора пространства. В случае на клиентских станциях лучше не устанавливать максимальные значения канальных скоростей, разумным компромиссом будет зафиксировать скорость на клиентах по направлению к БС на уровне средних значений с тем, чтобы базовая станция была менее чувствительна к помехам на приёме.
- Вследствие асимметричности потоков и усиления антенн, рекомендуется использовать устройства с выходной мощностью 600 мВт на БС с диаметром зоны обслуживания более 3 км.
- Минимальный и максимальный радиусы зоны покрытия зависят от угла излучения секторных антенн в вертикальной плоскости, угла наклона антенн и высоты их подвеса. Для подбора этих параметров пользуйтесь калькулятором, рассчитывающим радиус покрытия секторной антенны.
Как рассчитать зону покрытия для Wi-Fi сети
При развертывании Wi-Fi сети офисе или дома лучше всего заранее убедиться, что место установки точки доступа выбрано правильно. Это значит, что она покрывает стабильным сигналом максимум пространства и доступна для всех связанных с ней устройств. С одной стороны, это помогает продуктивно организовать сеть и сделать ее доступной для всех сотрудников или домочадцев. А с другой — является гарантией, что количество точек доступа достаточное. Ну, и не стоит забывать об экономии. Нередко смена места размещения точек помогает уменьшить их количество и не тратить лишних денег на оборудование.
В первую очередь проектировщики сталкиваются с таким явлением, как затухание сигнала в пространстве. Тут надо заметить, что хорошо экранированные кабели обеспечивают минимальные потери мощности и прогнозировать их легко. Необходимый кабель можно подобрать здесь. Что же касается внешнего пространства — различные предметы и конструктивные элементы здания могут по-разному влиять на электромагнитные волны. Постоянно колеблются и электрофизические свойства самого пространства. Волны подвергаются интерференции и дифракции, из-за чего их направление может изменяться, а энергетический баланс уменьшаться или увеличиваться на пути от передатчика к приемнику.
Расчет затухания в середине кабельной системы
- Pк– потери на коннекторах;
- Рn – потери на погонном метре;
- L – протяженность провода.
Расчет затухания в окружающем пространстве
Профессиональное проектирование WiFi сетей подразумевает построение электромагнитных карт при помощи специальных программно-аппаратных комплексов. Их задача — спрогнозировать, какой интенсивности будет сигнал в точке абонентского устройства при определенной локализации и характеристиках источника сигнала.
В основе расчетов лежат модели распространения радиосигналов и их потерь. Задача непростая и ее решение доступно только специалистам. О том, как организовать WiFi сеть профессионально можно узнать отсюда. Но есть более доступные и простые математические способы определения потерь. Правда, их погрешность сравнительно высока. Для расчетов надо учесть количество и тип препятствий на пути волны внутри здания. Есть 3 возможные методики:
- для идеального случая, когда сигнал распространяется в полностью свободном пространстве без препятствий (FreeSpace);
- в качестве базовых берутся расчетные потери в свободном пространстве и на них накладываются переменные, характеризующие дополнительное затухание при прохождении через препятствия с определенными электрофизическими свойствами (модели OneSlope и LogDistance).
- проводятся расчеты по международной стандартизированной модели ITU-R1238.
Для условий, когда препятствий на пути волны нет, нужно взять коэффициенты усиления передающей и принимающей антенн (Gпрд, Gпрм), длину волны в метрах (λ) и дистанцию от приемника до передатчика в метрах. Затем значения подставляются в формулу:
Для расчетов по модели OneSlope нам понадобится длина дистанции (в метрах) на которой проводится оценка потерь (d), значение потерь на дистанции d0 метров (Lfs) и коэффициент n, характеризующий проницаемость препятствий для волны (зависит от их количества и материала).
Для расчетов по модели LogDistance дополнительно потребуется значение некоторой нормальной случайной величины Хσ со стандартным отклонением (измеряется в децибелах).
Для прогнозирования по системе ITU-R1238 берется длина дистанции, на которой оценивается потеря (d), частотность главного канала WiFi в мегагерцах (f), коэффициент затухания сигнала с удалением от источника (N) и коэффициент потери мощности сигнала при прохождении через препятствия (Lf (n)). В этой формуле n — это число стен и потолков между антеннами (приемника и передатчика).
Важно помнить, что эти методики расчетов не учитывают влияние на волну посторонней аппаратуры, которая работает в аналогичном диапазоне частот. То есть, допускается, что точка доступа — единственное такое устройство в радиусе его воздействия. На практике доказано, что радиус влияния точки доступа уменьшается на 15-20 процентов с увеличением количества беспроводных устройств до 20-30 штук в окружении. Эта цифра может колебаться в зависимости от мощности сигнала и частоты, на которой работает другое оборудование.
«Математический расчет дальности Wi-fi сигнала»
Для того чтобы рассчитать дальность беспроводного канала связи нужно ввести некоторые понятия:
Без вывода приведем формулу расчета дальности. Она берется из инженерной формулы расчета потерь в свободном пространстве:
FSL (Free Space Loss) — потери в свободном пространстве (дБ); F- центральная частота канала, на котором работает система связи (МГц); D — расстояние между двумя точками (км).
FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:
Мне нужна консультация. Свяжитесь со мной.
где — мощность передатчика; — коэффициент усиления передающей антенны; — коэффициент усиления приемной антенны; — чувствительность приемника на данной скорости; — потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего тракта; — потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах приемного тракта.
Предполагается, что антенны приемника и передатчика находятся в зоне оптической прямой видимости. В противном случае необходимо
оценить дальность прямой видимости
Расчет не учитывает дифракцию и рассеяние радиоволн на препятствиях, находящихся поблизости от пути распространения сигнала. Определить, какое пространство должно быть свободным вокруг воображаемой оси между антеннами можно при помощи расчёта зоны Френеля
Радиоволна в процессе распространения в пространстве занимает объем в виде эллипсоида вращения с максимальным радиусом в середине пролета, который называют зоной Френеля. Естественные (земля, холмы, деревья) и искусственные (здания, столбы) преграды, попадающие в это пространство, ослабляют сигнал.
Радиус первой зоны Френеля над предполагаемой преградой может быть рассчитан с помощью формулы:
, где R — радиус зоны Френеля (м); S, D — расстояние от антенн до самой высшей точки предполагаемого препятствия (км); f — частота (ГГц).
Обычно блокирование 20% зоны Френеля вносит незначительное затухание в канал. При блокировании свыше 40% затухание сигнала будет уже значительным, следует избегать попадания препятствий на пути распространения.
Этот расчет сделан в предположении, что земля плоская. Он не учитывает кривизну земной поверхности.
Мощность передатчика можно найти в технических характеристиках оборудования. Если указана в mW, то используйте таблицу перевода mW в dBm
Потери в фидере зависят от его длины и частоты передаваемого сигнала. Можно рассчитать в профильных программах или онлайн-калькуляторах
Потери в ВЧ разъемах обычно составляют не более 0.5 — 1dB коннектор
Для устойчивой работы лучше установить хорошие антенны, а не повышать мощность передатчика
Зависимость чувствительности от скорости передачи данных
Для каждой скорости приемник имеет определенную чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 Мегабита) чувствительность наименьшая: от -90 дБмВт до -94 дБмВт. Для высоких скоростей чувствительность намного выше. В качестве примера в таблице выше приведены несколько характеристик обычных точек доступа 802.11a,b,g.
FSL вычисляется по формуле:
где SOM(System Operating Margin) — запас в энергетике радиосвязи (дБ). Учитывает возможные факторы, отрицательно влияющие на дальность связи, такие как:
— температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;
— всевозможные атмосферные явления: туман, снег, дождь;
— рассогласование антенны, приемника, передатчика с антенно-фидерным трактом.
Параметр SOM обычно берется равным 10 дБ. Считается, что 10-децибельный запас по усилению достаточен для инженерного расчета.
Центральная частота канала F берется из таблицы ниже:
Вычисление центральной частоты
Центральная частота (МГц)
ОНЛАЙН КАЛЬКУЛЯТОР расчета количества точек (исходя из общей площади и радиуса ячейки)
Реклама через WIFI. Вам предоставляется способ увеличить продуктивность, снизить затраты, но и извлекать прибыль и выгоду, с помощью рекламы, за счет большого количества посетителей и постоянной проходимости в течении суток.
WIFI помощник
Это поможет вашему персоналу, вашим клиентам и посетителям, потому что WIFIпомощник, это в первую очередь Электронное меню, консультант, информер.
Компания «Гет Вайфай» предоставляет весь спектр услуг, связанных с построением беспроводных сетей связи, начиная от установки Wi-Fi и LTE оборудования в небольших помещениях и заканчивая построением территориально распределенных беспроводных сетей.
Виды работ
- Частные объекты
- Автотранспорт
- Проектирование сетей
- IT Аутсорсинг
- Радио мосты
- Коммерческие объекты
- Видеонаблюдение
- Аренда сетевого оборудования
- Монтаж СКС
Контакты
(суббота и воскресенье — выходные дни).