無線網路 DIY 20 公里連通初測成功....^_^

[山賊]

1. 我不是老大.....@@"

2. 鋁板鋁片可到五金行找, 保力龍一般書局有賣..

3. 沒有規定一邊用鍋蓋時, 另一邊就需用鍋蓋, 只要雙方極化相同即可..

4. 一般小耳朵即可, 您只要作一個小天線, 置放在碟型天線原有置放 LNB 的位置朝碟面投射即可..

[all600]

[Violent]

熊熊想到~ 如果要拉那麼遠的距離~ 那用圓極化天線不是效果會更好~ 圓極化電波可以穿透水氣耶~

[山賊]

剛 0718 15:00 風雨變大, 據說海棠颱風在蘇澳登陸, 以 bing 測了一下, 速率維持在 13.5Mbps...代表蘇澳那邊的碟子沒問題; 上回撐過納坦颱風的 16 級風, 這次應該可以通過考驗....^_^

[coolpen]

作者: 山賊

過年時趁空, 將 AP 側的 1.2M 的碟型天線上架(理論增益值 27dbi), 方向未固定, 以利調整方向..

初三時趁休假, 進行第一次初測, 地點為蘇澳北方澳七星嶺至宜蘭市吳沙路, 參考地圖為五萬分之一地形圖, 圖上距離 20 公里; 並請同事在 ap 端進行碟型天線初步方向校準, client 端以 ew3101 網卡配四菱形天線, 可以偵測到 AP 的 mac, 但訊號過小, 網卡鎖不住, 只在 Rx 項看到有位元組進入..

經過計算, 四菱形天線增益若為 14dbi, 則網卡端測到信號強度理想上僅能達約8~12%, 何況實際值還會低於此值?! 依以前的測試經驗, 低於 33% 以下時, ew3101 會鎖不住而進入 scan mode ..

今日(920211)趁空, 固定好碟型天線後下班, 回到家上到頂樓, 重複確認初三時的測試, 並試行 ping AP 的 IP, 有幾次可以 PING 成功..

之前已確認若 client 端以 pci 的 ap11t 設為 client mode AP, 因沒有像網卡的 scan mode 而可以在所指定的頻道以較低的信號位準連通, 後在下午 17:30 前後, 試著透過 ap11t 以 clinet mode 連通成功, 順利下載 email 及連上 pczone 與 hinet 測速網頁..

因時間有限, 只順手連上 hinet 測速網頁, 測了下載速率為 108kbps, 還沒手動測試各個頻道及每個傳輸率設定, 而且只是隨手拿了四菱形天線便測了, 待 client 端高增益天線也架設完成時, 再向各位詳細報告..,..^_^

請問一下如果在外面做點對點的傳輸，你是否有透過連線網路還是只有PING AP及測試是否有MAC的名稱來表示有收到訊號呢，還有你完成20公里的點對點連線是否可看到可視天線，還是有用什麼儀器去測量的，我很想知道可否告知，在這兒先謝謝你了

ps不太會用PING來了解傳輸情形也。

[山賊]

後天再告訴您, 因為這幾天較忙, 有些圖表要先修圖..

[山賊]

首先取得通訊地的地形圖(這邊先竊用 antion 君的照片, sorry!):


將欲通訊兩點繪一直線, 將此直線的斷面地形高低繪製在曲率為 4/3 的通訊斷面圖(又稱見通圖)上..


以評估通訊可能性, 譬如天線高度需求, 障礙物分布等, 之後的夫累涅區(障礙物對通訊鏈路增益的影響)的評估計算也要靠這個, 使用該圖時, 縱座標為 A 時, 橫座標也必須取 A, 而縱座標為 B 或 C 時, 橫座標同樣要取 B 或 C :


按我查看原圖

在計算夫累涅區對增益的影響後, 便可計算評估出對天線增益的需求..
圖中 H 的範圍即是夫累涅區 (Fresnel zone), 在範圍內的障礙物, 其所產生的反射及繞射, 將會影響通訊雙方的信號強度, H 範圍的計算式是:
　　　　　　　　　
H = 17.3 * SQR( (d1*d2) / (f*D) ) 公尺

SQR:開根號
d1:通訊軸線上某點距通訊一方 A 點的距離, 單位 KM
d2:通訊軸線上某點距通訊另一方 B 點的距離, 單位 KM
D:通訊雙方的距離, 故 D=d1+d2, 單位 KM
f:所使用頻率, 單位 GHz

從 d1=0 也就是 d2=D , 到 d1=D 所形成的 H 的集合橢圓框內, 就是夫累涅區..

舉例:假設某通信雙方 X 標高 50M, Y 標高是 20M, 相距 10KM, 使用頻率為 2.45GHz, 有一障礙物 P, 標高 30M, 位置在距離 X 為 d1 = 4 KM 處:



用曲率= 4/3 的通訊斷面圖來繪圖,單位採用 C, 在橫軸 0, 縱軸 50 為 X, 橫軸 10 縱軸 20 為 Y, 繪一直線, 得出距 X 點 4 公里處該點的通訊軸線標高約為 37M; 我們來看該障礙點的夫累涅區是 H = 17.3*SQR((4*6)/(2.45*10))=17.1M, 也就是說在該點, 通訊軸線加減 17.1M 的範圍內為夫累涅區; 而已知障礙物標高 30M, 故 h = 37-30=7M (h>0), h/H = 7/17.1=0.4, 依下圖, 橫軸 0.4 時, 得出 Gain = -0.5db, 也就是說理想通訊鏈路增益還要再衰減 0.5db..


而由此圖可知, 適當增減天線高度, 可以額外獲得增益; 若障礙物高度剛好達到通訊軸線,h=0, 則理想通訊鏈路增益還要再衰減達 6db..


天線方向的校對, 以指北針搭配 UTM 座標的地形圖, 便可測量出所需方向, 若沒有指北針, 也可以用通訊兩地的 UTM 座標, 標訂雙方各自參考物體(譬如電塔, 高大建物, 山頭等)的座標, 搭配量角器得出, 就算天候不良, 無法通視也可以標訂, 通常雙方依標訂角度所得天線方向角與仰角來建構天線系統後, 便可達到通訊目的, 因為天線波束寬度多半遠大於測量標訂的角度誤差; 最後只需要做微調來達到最佳效能, 這些作業基本上是一個人就可以達成..

最終信號強度品質的測量與方向微調, 以一方是 AP, 另一方為一般的無線網卡, 來做為測量工具即可; 通訊效能品質的測量, 最基本的您可以用 PING 連續傳輸大封包, 以封包錯誤的發生率來評估, 或是一般測量網路傳輸效能品質的軟體都可..

[chenchihhao]

嗯...真是太棒了，剛好解了我之前的疑惑。我之前使用Zcom-XI 1500系列，我在想說Bridge跟Ad-hoc既然都可做點對點的傳輸，那他們的差別究竟在哪裡呢？看來距離是一個因素，所以是否在您目前的條件（20Km）Ad-hoc是不能通的？不知到山賊大哥能不能提供更多Bridge與Ad-hoc的比較呢？ 另外我朋友說使用Ad-hoc時傳輸影像的performance好像會比較好，這又是為什麼呢？是因為Ad-hoc模式時封包及傳輸方式較有效率嗎？如您所提Ad-hoc的反應時間是20us，那bridge的又是多少呢？不好意思，第一次發言就那麼多問題...

PS.就我所知Zcom雖然是二線廠商，但是其實他的RF做得不錯，比正文啊、Dlink這些一線廠商的穩定度都來得好喔，但是他的軟體較差。XI-1500的bridge據說可以連到30公里左右，不知各位還有沒有聽過其他家也不錯的？

作者: 山賊

我現在就是用 20KM 的無線網路上網打這篇文章的....^_^

嗯! 昨天請同事協力將 client 端的碟型天線也上架了, 緊接著測試, 一如預期地網卡上的訊號強度立即提升到 33%, 品質 6% 成功鎖住 ap, 接下來就是測速啦! 結果令人意外的是傳輸速率還是只有一百出頭 kbps?! 再將網卡換成 ap11t 以 clinet 模式連線, 情況依然...

上週在 client 端的碟子尚未架設前, 以近距離(數十米)加上衰減器, 模擬信號約在 26%~40% 時的有效傳輸率, 約略有 1~2Mbps, 怎地差那麼多?

後花了一分鐘想想, 是哪個環節出錯了? 可能分析如下:

802.11(b)的無線網路是半雙工, 也就是說甲方在發射時, 乙方處於接收狀態, 倘若甲方發送一個封包, 要獲得乙方回覆確認(ACK), 那麼需花費 距離/光速*2(來回)+ 機器反映時間, 換言之忽略機器反映時間, 則訊號來回要花掉 20/300000*2=133uS; 也就是說一秒中內只有 7500 封包可傳送, 若封包大小不變, 那麼有效傳輸率將隨著距離的增加而減少.....OH! My God!

特地上網查了一下, 在 802.11 的 ad-hoc 模式中, 其封包確認是在 20uS 內, 超過的將被認為封包丟失, 那麼可用距離就是 20uS / 2 * C (光速) 約為 3KM, 再扣除機器反映時間, 那麼也只會低於此距離; 而 Infrastructure 模式呢? 我想可能要看 AP 端是否有封包確認緩衝的功能, 而且要看其 buffer 的層數來容許 ack 的延遲多寡, 要不就得適時地延長 ack 的容許時間(還得增加每個封包的大小補足有效傳輸率!!??)...........

這可能就是我目前所碰到的問題原因, 也就是說目前我所採用的 ap-client 模式在信號強弱的因素外, ack 延遲時間也左右傳輸速率...

我想我得將我的設備更換成具備 bridge 功能的才行了......*o*"

[山賊]

作者: chenchihhao

我在想說Bridge跟Ad-hoc既然都可做點對點的傳輸，那他們的差別究竟在哪裡呢？看來距離是一個因素，所以是否在您目前的條件（20Km）Ad-hoc是不能通的？不知到山賊大哥能不能提供更多Bridge與Ad-hoc的比較呢？ 另外我朋友說使用Ad-hoc時傳輸影像的performance好像會比較好，這又是為什麼呢？是因為Ad-hoc模式時封包及傳輸方式較有效率嗎？如您所提Ad-hoc的反應時間是20us，那bridge的又是多少呢？不好意思，第一次發言就那麼多問題...

XI-1500的bridge據說可以連到30公里左右，不知各位還有沒有聽過其他家也不錯的？

其實長距離 bridge 產品中, 也有以 adhoc 來作的, 重點是各家它們產品的參數數值, 不會是標準數值, 這樣才能應用在長距離, 其相關數值我也不知道..

這邊有一篇有關距離限制的討論, 參考看看:
Distance limit of 802.11

我目前這邊是用 SMC2586W-G, 我猜它大概就是 IWE3000-A; 目前我以 wds 的模式互連, 但取消掉 ap function 以節省額外封包時間 (adhoc mode performance 比 infrastructure mode 要高的因素), 且採用非標準大型封包及參數, 目的就是在縮減半雙工光速延遲時間所佔比率, 以提昇有效傳輸率..

至於 XI-1500 能否達到 30KM 的距離, 其實只要其參數與封包長度可適當調整, 有著良好的通訊環境, 搭配增益夠高的天線, 就算是上到同步衛星 34000KM 也是可以的(忽略通信雙方交握規範的有效時間)......

[jjchang1021]

請問大大
為何不用微波呢？
目前市面上有一種是採用微波傳送的
20km應該是絕對沒問題的
基本尚可傳100km
採用乙太網路卡直接對微波設備
這樣也可避免封包遺失的問題
請參考下面網址
http://www.marconi.com/Home/customer...owave%20Design

Planet EV Microwave Planner Brochure
http://www.marconi.com/Home/customer...MicrowPlan.pdf