Română
Polski
English
Česky
Deutsch
Irish
Magyar
Português
Slovenský
Introducere
Pentru a veni în sprijinul persoanelor interesate de construirea unei reţele WLAN, am decis să adunăm într-un singur articol un strop de teorie şi multă informaţie practică privind implementarea rapidă şi eficientă a reţelelor fără fir care lucrează în banda de 2.4 GHz şi respectiv 5 GHz (standard IEEE 802.11).
WLAN (Wireless Local Area Network) este o tehnologie care vă permite să puneţi bazele unei reţele de date wireless cu domeniu larg de utilizare şi parametri de funcţionare mai mult decât satisfăcători, totul la un cost competitiv. Un avantaj suplimentar al acestei tehnologii este timpul scurt necesar implementării soluţiei finale.
Potenţialul unei reţele WLAN şi utilitatea acesteia
- acces fără fir la o reţea locală, fie acasă, la birou, etc. acces fără fir la internet într-un spaţiul public (hotspot); în aeroporturi, gări, cafenele etc.
- conexiune wireless point-2-point (conectarea reţelelor LAN, telemetrie, control de la distanţă, monitorizare de la distanţă)
- acces wireless la internet (atât în oraşe cât şi în zona rurală)
- legături pentru comunicaţii de urgenţă (redundanţă wireless pentru conexiunile pe cablu)
Standarde WLAN
Vom prezenta soluţii conforme cu următoarele trei standarde:
- 802.11a - în banda de 5 GHz: 5.150 - 5.350 GHz şi 5.470 - 5.725 GHz, rată de transfer de până la 54 Mbps;
- 802.11b - în banda de 2.4 GHz: 2.4 - 2.483 GHz, rată de transfer de până la 11 Mbps;
- 802.11g - în banda de 2.4 GHz: 2.4 - 2.483 GHz, rată de transfer de până la 54 Mbps;
Sunt utilizate şi alte standarde, precum:
- 802.11f - IAPP - Inter Obiective Access Protocol - cooperare între puncte de acces;
- 802.11i - standard care definineşte noi metode de securitate în reţelele wireless;
- 802.11n - standard pentru transmiterea de conţinut multimedia folosind tehnologia MIMO, viteze de până la 300 Mbps;
- 802.11e - standard ce defineşte QoS - asigură calitatea serviciilor wireless;
- 802.16 - standardul WiMax pentru reţelele wireless de mare capacitate.
Raza de acţiune a unei reţele wireless
Trebuie înţeles faptul că raza de acţiune a unei reţele fără fir depinde de o mulţime factori; putem influenţa doar câţiva dintre aceştia. Raza de acţiune a unei reţele wireless depinde de:
1. Factori care depind de echipamentele folosite:
- puterea de ieşire (este specificată de către producător),
- atenuarea pe cablu (depinde de lungimea şi tipul cablului),
- câştigul antenelor (specificat de către producător),
- sensibilitatea dispozitivelor (specificată de către producător).
2. Factori externi:
- atenuarea dintre antene (poate fi estimată folosindu-se modelul FSL);
- interferenţa cu alte dispozitive (nu poate fi prevăzută - o marjă de siguranţă suplimentară trebuie să fie dată pentru compensarea acesteia),
- influenţa unor bariere fizice (pereţi, podele, copaci, etc.)
Deci, dacă doriţi să aflaţi care ar fi raza efectivă de acţiune a reţelei dvs., trebuie să adunaţi informaţii despre factorii menţionaţi mai sus iar apoi să efectuaţi câteva calcule simple pe care vi le vom arăta în continuarea acestui ghid .
Propagarea undelor radio
Zona Fresnel
Zona Fresnel este unul dintre cele mai importante concepte legate de propagarea undelor electromagnetice, fiind indispensabilă pentru evaluarea parametrilor oricărei conexiuni radio. Este o zonă de acţiune intensă pentru transmiterea energiei electromagnetice. Utilizând o secţiune longitudinală aceasta se prezintă ca o elipsă iar dacă se foloseşte o secţiune transversală, zona Fresnel are forma unui cerc. Raza acestuia este o funcţie ce depinde de distanţele antenelor până la acel punct, cu o valoare maximă la mijlocul distanţei dintre antene. Este o zonă de spaţiu importantă deoarece cea mai mare parte a energiei semnalului traversează această zonă Fresnel I.
Forma zonei Fresnel R1 este raza zonei I.
 | [m]; | Unde: |
- dkm = d1km+d2km, este distanţa în km dintre stâlpi
- d1km - distanţa în km până la prima antenă
- d2km - distanţa în km până la a doua antenă
Antene amplasate greşit. Nu este îndeplinită cerinţa de vizibilitate mutuală. Legătura radio nu funcţionează.
Un alt exemplu de instalare efectuată eronat. Existenţa unei obstrucţii fizice în prima zonă Fresnel va duce la funcţionarea incorectă a conexiunii radio.
Antene montate corect. Vizibilitatea mutuală a antenelor şi lipsa barierelor fizice. Conexiunea va funcţiona corespunzător.
În practică, absenţa obstacolelor în 60% din zona Fresnel I face ca puterea conexiunii radio să sufere pierderi minimale.
Raza zonei Fresnel I în funcţie de lungimea conexiunii,
pentru sisteme care funcţionează în banda de 2.4 GHz, respectiv 5 GHz (tabel).
Lungimea legăturii radio [km] | 60% din raza zonei Fresnel I (0.6R1 [m]) | |
| 2.4 GHz | 5 GHz | |
| 0.1 | 1.1 | 0.7 |
| 0.2 | 1.5 | 1.0 |
| 0.5 | 2.4 | 1.6 |
| 1 | 3.4 | 2.3 |
| 2 | 4.7 | 3.3 |
| 3 | 5.8 | 4.0 |
| 4 | 6.7 | 4.6 |
| 5 | 7.5 | 5.2 |
| 6 | 8.2 | 5.7 |
| 7 | 8.9 | 6.1 |
| 8 | 9.5 | 6.6 |
| 9 | 10.1 | 7.0 |
| 10 | 10.6 | 7.3 |
Curbura Pământului
În cazul distanţelor mai mari de câţiva kilometri, este necesar să se ia în calcul şi curbura pământului. Pentru o distanţă de 5 km între antene, înălţimea obstacolului din centru creşte cu 1 m (marime numită factor de curbură) iar pentru o distanţă de 10 km, obstacolul creşte cu încă 4 m. Antenele ar trebui montate puţin peste înălţimea minimă care satisface condiţia:
Înălţimea antenelor = înălţimea celui mai mare obstacol de pe traseu + 0.6R 1 + factorul de curbură
Pentru distanţe mai lungi, vor fi necesare calcule mult mai precise, bazate pe curba hipsografică a terenului ţinând cont şi de efectele de refracţie şi multiplele reflexii ale undei.
Atenuarea cauzată de ploaie şi gaze
Aceste fenomene sunt bine înţelese şi este cunoscut faptul ca pot influenţa negativ o conexiune radio, în practică, ele sunt inofensive pentru sistenele WLAN din 2,4 GHz şi 5 GHz.
Modelul FSL şi atenuarea în aer
Una dintre principalele problemele care apar în proiectarea unei conexiuni radio pentru uz în mediul exterior, este calculul atenuării între emiţător şi receptor. În acest scop se poate folosi modelul FSL. Este un model de calcul a atenuării unelor electromagnetice care se propagă în aer şi porneşte de la următoarele ipoteze:
- nu există nici un obstacol între emiţător şi receptor,
- undele reflectate nu influenţează receptorul,
- prima zonă Fresnel nu este obstrucţionată,
- interferenţele exterioare şi fading-ul semnalului nu sunt considerate.
Atenuarea de spaţiu liber este definită ca reducerea puterii semnalului cauzată de dispersia sferică în atmosferă a undelor radio.
FSL pentru frecvenţa de 2.4 GHz este determinat:
Lp [dB] = 100 + 20log10 D, unde D este distanţa
FSL pentru frecvenţa de 5.4 GHz este determinat:
Lp [dB] = 106 + 20log10 D, unde D este distanţa
Atenuarea de spaţiu liber şi de regula 6dB
Intensitatea semalului radio va scădea pe distanţa propagării acestuia în atmosferă. Determinarea atenuării semnalului radio este urmatoarea etapă în procesul de proiectare.
Distanţa [km] | Atenuarea [dB] | |
| 2.4 GHz | 5 GHz | |
| 0.1 | 80.4 | 86.4 |
| 0.2 | 86.4 | 92.4 |
| 0.5 | 94.4 | 100.4 |
| 1 | 100.4 | 106.4 |
| 2 | 106.4 | 112.4 |
| 3 | 109.9 | 116.0 |
| 4 | 112.4 | 118.5 |
| 5 | 114.4 | 120.4 |
| 6 | 116.0 | 122.0 |
| 7 | 117.3 | 123.3 |
| 8 | 118.5 | 124.5 |
| 9 | 119.5 | 125.5 |
| 10 | 120.4 | 126.4 |
Regula 6 dB, în engleză "6dB rule" precizează că o dublare a distanţei de propagare creşte atenuarea semnalului cu 6 dB. Regula este valabilă şi în sens invers, adică o înjumătăţire a distanţei scade atenuarea cu 6dB. Este o regulă simplă care se poate memora foarte uşor. Este suficient să vă amintiţi că în banda de 2.4 GHz, atenuarea la distanţa de 1 km este de 100 dB.
Deci, folosind regula 6 dB, vom obţine pentru distanţele de 2, 4 şi 8 km, atenuări de 106, 112 şi respectiv 118 dB. Pentru 500 m, 250 m şi 125 m, atenuarea va fi de 94, 88 şi bineînţeles 82 dB. Regula 6 dB se poate folosi şi pentru banda de 5 GHz şi nu numai, dar, atenuarea în banda de 5 GHz pe distanţa de 1 km va fi de 106 dB.
Alte modele de propagare a energiei electromagnetice
În instalaţii profesionale, inginerii utilizează modele extrem de sofisticate, dezvoltate pentru medii şi condiţii specifice:
- model de propagare cu zona Fresnel blocată
- model de propagare, care consideră inclusiv atenuarea pereţilor din interiorul clădirilor
Pentru construcţiile în regim de amator este foarte dificil sau chiar imposibil să folosiţi astfel de modele.
Calcul RSL
Pentru stabilirea razei de acţiune a conexiunii este necesară aflarea valorii parametrului RLS, pornind de la calculul bugetului legăturii.
Elementele de putere care caracterizează o conexiune wireless:
- TSL[dBm] - nivelul de semnal al transmiţător (putere TX)
- RSL[dBm] - nivelul de semnal la receptor (putere RX)
- FSL[dB] - atenuarea de semnal în atmosferă
- GT[dBi] - câştigul antenei de emisie
- GR[dBi] - câştigul antenei de recepţie
- CLT[dB] - atenuare de semnal pe cablu şi în conectori la transmiţător
- CLR[dB] - atenuare de semnal pe cablu şi în conectori la receptor
Semnalul de frecvenţă înaltă este transmis de emiţător la puterea TSL [dBm] către antenă, prin cablul de atenuare CLT [dB]. Antena radiază semnalul sub formă de unde electromagnetice şi în acelaşi timp îl concentrează îl lobul principal sub unghiul format cu direcţiile în care puterea radiată este cu 3dB mai mică decât maxim. Acesta este câştigul antenei GT [dBi]. Undele radio sunt atenuate cu valoare FSL [dB] după ce parcurg distanţa dintre antene, d [km]. Antena de recepţie converteşte undele electromagnetice într-un semnal electric pe care îl amplifică cu factorul de câştig al antenei GR [dBi]. La fel ca la emisie, semnalul este atenuat de cablul dintre antenă şi echipamentul WLAN cu valoarea CRJ [dB] pentru ca în final să ajungă în receptor cu nivelul de putere RSL [dBm].
RSL[dBm]= TSL - CLT + GT - FSL + GR - CLR
Pentru a asigura funcţionarea conexiunii radio şi în cazul scăderii puterii semnalului de scurtă durată (fluctuaţii) trebuie considerat un parametru adiţional numit marjă de atenuare ("Fade Margin", FM). O valoare tipică pentru acest parametru este 10 dB.
FM = RSL- RSLFM
RSLFM caracterizează nivelul minim al semnalului recepţionat (la momentul apariţiei fenomenului de fading). De exemplu, dacă dorim RSLFM = -80 dBm, atunci este necesar ca pentru legătura radio să avem RSL = -70 dBm.
Când se face alegerea antenelor şi echipamentelor WLAN trebuie verificat ca acestea să garanteze nivelul de semnal dorit (-80 dBm). Doar în această situaţie echipamentele vor funcţiona la viteză maximă.
Alegerea dispozitivelor - exemplu:
Pe piaţă au apărut deja cabluri care lucrează şi cu frecvenţe de 6 GHz. Aceste cabluri (Tri-Lan 240 E1171 şi Tri-Lan 400 WLL E1173) sunt recomandate pentru noile instalaţii.
Mai multe detalii despre cabluri utilizate cu echipamentele WLAN puteţi găsi în articolul:
Folosirea cablurilor coaxiale în sistemele WLAN
Mai multe detalii despre cabluri utilizate cu echipamentele WLAN puteţi găsi în articolul:
Folosirea cablurilor coaxiale în sistemele WLAN
Antenele pentru banda de 5 GHz au un câştig între 10 dBi şi 32 dBi. Valoare este puţin mai mare decât în cazul antenelor de 2.4 GHz.
Spre exemplu: - vrem să creăm o legătură radio care să funcţioneze la parametri optimi (cei mai buni posibili) şi în acelaşi timp să aibă o rază de acţiune de peste 2 km. Vom folosi echipamente cu o putere de ieşire de 18 dBm. Lungimea cablului de conectare a dispozitivul WLAN cu antena este de 7 m, situaţie valabilă de ambele părţi ale conexiunii. Din tabel aflăm ca la aceşti parametri, suma câştigurilor "GT" şi "GR" nu trebuie să fie mai mică de 21.65 dB. Tot aici, vedem că pentru aceasta trebuie să folosim antene ATK8 A7120.
Atenţie: Unii producători, în mod intenţionat pentru a-şi atinge scopurile de marketing, supraestimează câştigul antenelor. Folosirea acestor antene "umflate" în mod artificial, poate cauza o legătură radio sub-optimă, scăderea substaţială a vitezei de transmisie sau chiar pierderea temporară a conexiunii. Deci, cea mai bună soluţie este utilizarea antenelor care au fost testate în condiţii de laborator şi care au documente relevante pentru teste efectuate. Ca să nu mai vorbim despre existenţa reţelelor wireless învecinate care pot cu siguranţă provoca degradarea semnalului. De aceea, de cele mai multe ori este bine să măriţi valoarea parametrului "FM" la 20 dB.
Putere | Tip | Lungimea | Raza de acţiune a conexiunii radio [km] | ||||||||
| 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 10 | 15 | |||
| 16 | H-155 | 3 | 11.38 | 17.38 | 23.38 | 26.88 | 29.38 | 32.98 | 35.48 | 37.38 | 40.88 |
| 7 | 15.34 | 21.34 | 27.34 | 30.84 | 33.34 | 36.94 | 39.44 | 41.34 | 44.84 | ||
| 15 | 23.28 | 29.28 | 35.28 | 38.78 | 41.28 | 44.88 | 47.38 | 49.28 | 52.78 | ||
| H-1000 | 3 | 9.79 | 15.79 | 21.79 | 25.29 | 27.79 | 31.39 | 33.89 | 35.79 | 39.29 | |
| 7 | 11.65 | 17.65 | 23.65 | 27.15 | 29.65 | 33.25 | 35.75 | 37.65 | 41.15 | ||
| 15 | 15.36 | 21.36 | 27.36 | 30.86 | 33.36 | 36.96 | 39.46 | 41.36 | 44.86 | ||
| 18 | H-155 | 3 | 9.38 | 15.38 | 21.38 | 24.88 | 27.38 | 30.98 | 33.48 | 35.38 | 38.88 |
| 7 | 13.34 | 19.34 | 25.34 | 28.84 | 31.34 | 34.94 | 37.44 | 39.34 | 42.84 | ||
| 15 | 21.28 | 27.28 | 33.28 | 36.78 | 39.28 | 42.88 | 45.38 | 47.28 | 50.78 | ||
| H-1000 | 3 | 7.79 | 13.79 | 19.79 | 23.29 | 25.79 | 29.39 | 31.89 | 33.79 | 37.29 | |
| 7 | 9.65 | 15.65 | 21.65 | 25.15 | 27.65 | 31.25 | 33.75 | 35.65 | 39.15 | ||
| 15 | 13.36 | 19.36 | 25.36 | 28.86 | 31.36 | 34.96 | 37.46 | 39.36 | 42.86 | ||
| 20 | H-155 | 3 | 7.38 | 13.38 | 19.38 | 22.88 | 25.38 | 28.98 | 31.48 | 33.38 | 36.88 |
| 7 | 11.34 | 17.34 | 23.34 | 26.84 | 29.34 | 32.94 | 35.44 | 37.34 | 40.84 | ||
| 15 | 19.28 | 25.28 | 31.28 | 34.78 | 37.28 | 40.88 | 43.38 | 45.28 | 48.78 | ||
| H-1000 | 3 | 5.79 | 11.79 | 17.79 | 21.29 | 23.79 | 27.39 | 29.89 | 31.79 | 35.29 | |
| 7 | 7.65 | 13.65 | 19.65 | 23.15 | 25.65 | 29.25 | 31.75 | 33.65 | 37.15 | ||
| 15 | 11.36 | 17.36 | 23.36 | 26.86 | 29.36 | 32.96 | 35.46 | 37.36 | 40.86 | ||
Tabelul care indică câştigul obţinut într-o conexiune radio, atunci când sunt date: lungimea conexiunii, puterea emiţătorului, tipul şi lungimea totală a cablului utilizat
Câştigul total necesar | Tipul de antenă |
| 14 | ATK-P1 |
| 22 | ATK8 |
| 26 | ATK16 |
| 28 | TetraAnt 14 dB |
| 33 | Grid 16N |
| 48 | Andrew 26T |
Valorile de mai sus sunt mai degrabă teoretice, deoarece pentru a obţine o conexiune eficientă, conexiunile în banda de 2.4 GHz nu ar trebui să depăşească 2 km. Motivul, este limita impusă puterii radiante, max. 100 mW EIRP (20 dBm), cât şi spectrul electromagnetic foarte aglomerat ceea ce obligă la creşterea valorii parametrului "FM". Ca regulă, este mult mai avantajos a merge pe ruta unui emiţător de putere mică şi o antenă cu câştig mare decât invers.
Alegerea echipamentelor şi valoarea EIRP
Putem încălca legea dacă folosim antene cu câştig foarte mare?
Se poate ca folosind o antenă cu un câştig de 10 dBi să încălcăm reglementările în vigoare şi în acelaşi timp o antenă de 15 dBi să fie acceptată ?
De ce unele companii recomandă antene de 10 dBi iar altele de 15 dBi?
Se poate ca folosind o antenă cu un câştig de 10 dBi să încălcăm reglementările în vigoare şi în acelaşi timp o antenă de 15 dBi să fie acceptată ?
De ce unele companii recomandă antene de 10 dBi iar altele de 15 dBi?
Răspunsul la toate întrebările de mai sus sunt strâns legate de valoarea parametrului EIRP ("Equivalent Isotropically Radiated Power" - densitatea de putere radiată de o antenă ideală fără pierderi pe direcţia câştigului maxim al antenei în cauză). În majoritatea ţărilor, valoarea maximă a EIRP în regim de amator este de 100 mW (20 dBm) în banda de 2.4 GHz, 200 mW la 5.150-5.250 GHz şi 1 W (30 dBm) în 5.47-5.725 GHz. Trebuie menţionat însă aceeaşi valoare EIRP se poate obţine în mai multe moduri, în conformitate cu formulele:
EIRP[dB]2.4G = Puterea transmiţătorului [dBm] - (atenuarea conectorilor [dB] + atenuarea de cablu [dB]) + câştigul antenei [dBi] <= 20dBm
EIRP[dB]5G = Puterea transmiţătorului [dBm] - (atenuarea conectorilor [dB] + atenuarea de cablu [dB]) + câştigul antenei [dBi] <= 30dBm
Pentru a nu se depăşi valoarea maximă admisibilă EIRP, parametrii care necesită o atenţie deosebită sunt:
- puterea transmiţătorului,
- tipul şi lungimea cablurilor
- câştigul antenei.
Merită subliniat faptul ca utilizând un emiţător de putere joasă cu o antenă de câştig ridicat este mult mai avantajos decât vice-versa. De ce? Din formula bugetului legăturii se observă că nivelul de putere radiată poate fi atins într-o varietate de moduri dar echipamentul WLAN este în acelaşi timp şi transmiţător şi receptor, situaţie în care indiferent de puterea la care face emisia de semnal, tot ce contează este câştigul antenei şi sensibilitatea receptorului. Aşadar câştigul antenei este important atât în timpul perioadei de emisie cât şi în timpul recepţionării semnalului.
Cu toate aceste, nivelul de putere la ieşire nu trebuie desconsiderat. Logica elementară atribuie unei puteri ridicate, o conexiune radio mai bună. Dar în acest caz logica dă greş. Nivelul de putere trebuie dimensionat în funcţie de locaţia utilizatorului. O putere de emisie prea mare înseamnă acoperirea unei distanţe mai mari decât este necesar. Semnalul poate interfera cu alte reţele învecinate. Odată cu creşterea razei de acţiune creşte şi posibilitatea de atac al reţelei din zone mai îndepărtate şi astfel mai greu de depistat cu exactitate.
Câştigul echipamentelor folosite de utilizatori trebuie, de asemenea, ales cu atenţie. Clientul care foloseşte o antenă de câştig ridicat în apropierea staţiei de emisie, recepţionează pe de o parte un semnal puternic dar în acelaşi timp poate interfera pe durata transmisiei cu alte reţele, chiar şi cu cele îndepărtate. Va fi în esenţă o nouă sursă de zgomot ceea ce va duce la creşterea erorilor de transmisie sau la scăderea vitezei conexiunii dacă foloseşte acelaşi canal radio. Staţiile client cu o antenă de câştig moderat, vor accesa doar reţeaua locală şi nu vor cauza probleme de interferenţă.
Conectorii
Majoritatea echipamentelor WLAN sunt dotate cu conectori RP-SMA, în timp ce în antenele de exterior au conectori de tip N. Dacă se foloeşte, spre exemplu, cablul H-155 este necesară terminaţia acestuia la un capăt cu conector RP-SMA iar la celălalt capăt cu un conector pentru antenă de tip N , (mamă sau tată, în funcţie de antenă). Dacă nu aveţi la dispoziţie un cleşte de sertizare atunci este indicat să folosiţi conectori cu montare prin răsucire (de tip "twist-on"). Totuşi, pentru o fiabilitate ridicată dar şi uşurinţă în montaj, conectorii "crimp-on" sunt cei mai buni.
Instrumente de sertizare pentru H-155 şi Tri-Lan 240
***Instrumente de sertizare pentru H-1000 şi Tri-Lan 400
***www.dipolnet.ro/eshop/items.php?category=1214&group=1254&subgroup=1266***
Instalatorul va avea nevoie şi de un un ciocan de lipit.
***Instrumente de sertizare pentru H-1000 şi Tri-Lan 400
***www.dipolnet.ro/eshop/items.php?category=1214&group=1254&subgroup=1266***
Instalatorul va avea nevoie şi de un un ciocan de lipit.
Modalităţile de terminare a cablurilor le găsiţi aiciDupă pregătirea cablului, se cositoreşte mai întâi conductorul iar apoi se lipeşte vârful conectorului.
Selectarea unui canal radio
Banda de 2.4 GHz este compusă din 13 canale, din care doar trei sunt independente. Aceasta înseamnă că doar trei reţele WLAN pot exista simultan într-o anumită zonă. Înainte de instalarea unei noi reţele wireless ar trebui să verificaţi dacă în zona există canale libere. În cazul în care există mai mult decât un canal radio liber, trebuie ales cel cu cea mai scăzută interferenţă
Amplasarea canalelor în banda de 2.4 GHz. Doar 3 din total de 13 canale nu se suprapun, spre ex. 1, 7, 13; 1, 6, 11; 1, 6, 12; 1, 6, 13.
Testele arată că modul în care se influenţează reciproc două reţele operaţionale în aceaşi zonă spaţială, depinde de canalele alese iar aceasta (influenţa) scade cu lărgirea spaţiului dintre canale. Când ambele reţele utilizează acelaşi canal radio, capacitatea acestora este redusă până la jumătate. Cea mai nefavorabilă situaţie este atunci când reţele utilizează canale vecine şi astfel se reduce dramatic rata de transfer (cu până la 80% din capacitate). La 4 canale distanţă capacitatea de transmisie se reduce cu doar 30%. Din păcate însă chiar şi canale independente în mod teoretic au o influenţă asupra celorlalte canale.
Alegerea polarizării
Există două variante de polarizare foarte des folosite: circulară şi liniară. Prin polarizare circulară se înţelege că vectorul intensităţii câmpului electric din componenţa undei electromagnetic descrie în timp un cerc, într-un punct fix din spaţiu. Polarizarea circulară poate fi în sens trigonometric sau invers. Sistemele radio cu polarizare circulară spre dreapta (dextrogir) nu influenţează pe cele levogir (spre stânga) şi invers.
 |  |
Polarizarea circulară: sens trigonometric (spre stânga) şi în sensul acelor de ceasornic (spre dreapta)
În cazul polarizării liniare, vectorul câmpului electric oscilează într-un singur plan. Orizontal sau vertical.
Sistemele radio cu polarizare orizontală nu afectează sistemele cu polarizare verticală. Reciproca este de asemenea valabilă. Aceste polarizări sunt ortogonale. Această caracteristică permite dublarea numărului de sisteme radio care acţionează într-o anumită zonă.
Avertisment: Dacă la capătul de transmisie se va folosi o antenă cu polarizare ortogonală (verticală sau orizontală) la celălalt capăt se va folosi o antenă cu polarizare identică. Pe de altă parte, o antenă cu polarizare liniară poate fi folosită cu o antenă cu polarizare circulară dar cu o atenuare de 3dB.
Zgomotul
În practică, zgomotul este caracterizat prin totalitatea semnalelor radio străine ( interferenţe). Un nivel de zgomot prea ridicat poate degrada parametrii de funcţionare a unei conexiuni radio sau chiar să întrerupă legătura. Proiectantul nu are nici o influenţă asupra nivelului de zgomot din mediu înconjurător. Atunci cum se poate proteja împotriva interferenţelor? Cel mai simplu mod este găsirea unui canal radio liber. O altă modalitate este aceea de a folosi antene cu câştig mai mare, pentru a îmbunătăţi raportul semnal-zgomot (S/N).
Capacitatea de transmisie a unei conexiuni radio într-o anumită perioadă de timp depinde de puterea semnalului recepţionat cât şi de raportul S/N (Acesta este marcată pe desen ca puterea semnalului şi respectiv calitatea semnalului). Pentru a atinge viteza maximă (11 Mbps), indicatorul ar trebui să fie în câmpul verde (Excelent). În cazul în care creşte nivelul de zgomot, chiar şi o valoare ridicată a semnalului recepţiont nu va proteja împotriva micşorării lăţimii de bandă.
Rata de transfer efectivă
Deoarece sistemul WLAN se bazează pe protocolul CSMA/CA cu confirmare ACK, utilizatorul conectat la reţea folosind o conexiune de 11 Mbps, nu poate avea un transfer real mai mare decât jumătate din acea valoare (5Mbps).. Rata de transfer efectivă în orice conexiune WLAN este mai mică decât jumătate din lăţimea de bandă a canalului radio folosit.
Moduri de funcţionare a punctelor de acces
Punctele de acces ("Access Points" AP) pot funcţiona în mai multe moduri. Fiecare mod este caracterizat prin posibilitatea de a coopera cu diverse echipamente, precum şi alte caracteristicile trecute în tabelul de mai jos:
Mod AP | Suport LAN (număr de calculatoare acceptate) | Suport pentru clienţii cu carduri WLAN | Cooperarea cu alte AP |
| Wireless Bridge | Da | Nu | Wireless Bridge |
| Multiple Bridge | Da | Nu | Wireless Bridge |
| Repeater | Nu | Da | Access Point |
| Access Point | Da | Da | Nod releu, Client AP |
| Client AP | Da | Nu | Access Point |
Planificarea celulelor WLAN şi a serviciilor pentru clienţi
Există mai multe modalităţi de a acoperi o zonă cu semnal WLAN. Totul depinde de suprafaţa ce se doreşte a fi deservită de semnal respectiv de performanţele reţelei.
 |  |
Una dintre metodele de a acoperi o zonă cu semnal radio - celule sectoriale şi celule omnidirecţionale
În stânga este prezentată schema unei zone ce beneficiază de trei puncte de acces, respectiv trei antene sectoriale. Fiecare punct de acces utilizează frecvenţe diferite. În exemplul din dreapta este folosit un singur punct de acces cu o antenă omnidirecţională. Primul sistem poate acoperi o zonă de până la 6 ori mai mare decât al doilea şi poate servi de 3 ori mai mulţi abonaţi. Costul de conectare a unui abonat va depinde în cazul fiecărui sistem de distanţa dintre abonat şi staţia de emisie. Abonaţii care sunt situaţi mai aproape de staţia de emisie vor folosi antene cu câştig mic ceea ce implică costuri bineînţeles costuri reduse.
Dimensiunea unei celule ar trebui să fie aleasă luându-se în considerare toate caracteristicile staţiei de emisie, ale densităţii populaţiei din zonă, şi a gradului estimativ de saturaţie a pieţei.
In practical solutions, the size of a cell is limited by the shape of the land and various barriers like trees, chimneys, buildings etc.
Devices integrated with antennas
Wireless devices integrating active components (access points) with antennas are still gaining popularity. They are connected with computers directly via twisted pair cables (UTP/FTP), instead of traditional coaxial cables (between wireless modules and passive antennas) with lengths limited to several meters (due to attenuation of RF signal). The UTP/FTP cables can be long up to 30 m (it depends on the power requirements of the device and capacity of the power supply using PoE option). This solution eliminates the difficult problems of running GHz coaxial cables (low flexibility) and their attenuation.
Devices for 2.4 GHz band:
 | Outdoor access point TL-WA5210G High Power 2.4 GHz. Wireless data transmission can be performed in AP, AP Router, WISP, or WISP Client mode. The device is equipped with a high gain antenna, which, together with the electronic board, is put in a weather-resistant housing. Thanks to the antenna with 12 dBi gain, high output power of the transmitter (27 dBm) and high sensitivity of the receiver, the device allows to create long-range, stable and efficient wireless connections. |
TP-LINK TL-WA5210G N2350 |
Devices for 5 GHz band:
 | |
Professional ULTIAIR devices |
Common problems with WLAN networks
Motive pentru lipsa legăturii | | Soluţie | | ||
| | |||||
| 1. | | Bariere în zona Fresnel I | | Utilizaţi stâlpi mai mari. Schimbaţi locaţiile antenelor | |
| | |||||
| 2. | | Balanţa legăturii calculată greşit. Dispozitive nepotrivite cerinţelor | | Utilizaţi cabluri de atenuare mai mică (H-1000 în locul H-155); antene cu câştig mai mare | |
| | |||||
| 3. | | Antene cu polarizare diferită | | Folosiţi antene cu acelaşi tip de polarizare | |
| | |||||
| 4. | | Alinierea greşită a antenelor | | Măsuraţi nivelul de semnal în timpul instalării. Montaţi antenele în poziţia cu semnalul puternic. | |
| | |||||
| 5. | | Nivel ridicat de zgomot sau interferenţe | | Selectaţi un canal radio cu nivel de zgomot scăzut. Schimbaţi polarizarea conexiunii. Utilizaţi antene cu un câştig mai mare. În ultimă instanţă - modificaţi poziţia antenelor. | |
Funcţionarea eronată a sistemului wireless | | Problema | | Soluţia | | ||
| | |||||||
| A. | | Pierderea conexiunii şi o lăţime de bandă mică | | Valoarea scăzută a parametrului S/N | | Punctele 1-5 din tabelul anterior | |
| | |||||||
| B. | | Rata de transfer mică chiar dacă legătura radio funcţionează la viteză maximă | | Coliziuni frecvente | | Porniţi RTS/CTS pentru utilizatorii conectaţi | |
Vă sugerăm lecturarea articolelor: WLAN într-o casă cu o singură familie şi WLAN - instalaţii de interior..
