13 лет назад 8 сентября 2005 в 19:41 64

ОРГАНИЗОВАТЬ ДОМАШНЮЮ ЛОКАЛЬНУЮ СЕТЬ ИЛИ ОБЕСПЕЧИТЬ СОВМЕСТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРНЕТ-КАНАЛА НЕСКОЛЬКИМИ ЖИТЕЛЯМИ БЛИЖАЙШИХ ДОМОВ ПРОЩЕ ВСЕГО С ПОМОЩЬЮ WI-FI. ОДНАКО ПРЕЖДЕ ЧЕМ ТРАТИТЬ ДЕНЬГИ НА НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, СТОИТ УБЕДИТЬСЯ В ТОМ, ЧТО ЕГО ДАЛЬНОБОЙНОСТИ ХВАТИТ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ В СЕТЬ ВСЕХ ЖЕЛАЮЩИХ.

ЗАДАЧА
К сожалению, технология Wi-Fi в силу своей слабой дальнобойности пока не в состоянии соединить хоть сколько-нибудь удаленные друг от друга компьютеры, если они не находятся в прямой видимости. Достаточно одной хорошей железобетонной стены на пути сигнала, чтобы полностью его экранировать, а потому в реальной ситуации объединить в сеть можно только пользователей, расположенных в рядом стоящих домах, если их окна, а точнее, антенны Wi-Fi-адаптеров смотрят прямо друг на друга. Связаться с живущим в соседнем подъезде приятелем гораздо сложнее, поскольку вас с ним будут разделять не два стеклопакета, а несколько капитальных стен. Аналогично не получится сконнектиться и с товарищем из стоящего напротив дома, если его окна не направлены в вашу сторону.

Есть ли выход из данной ситуации или в любом случае надо договариваться с официальными инстанциями на протяжку “воздушки” или тянуть провода, устанавливая точки доступа на крышах домов, чтобы сигнал от них ничем не перекрывался?

К сожалению, первое приходящее в голову решение – увеличение мощности точек доступа – рядовому потребителю не подходит. Хотя выбор точек доступа на сегодня огромен, и в интернете можно найти даже достаточно мощные модели – мощностью более 200 mW (продукты RangeLAN от Proxim, точки доступа и базовые станции Vivato, Senao). Однако вся проблема в том, что официально, без какой-либо регистрации и лицензирования в Минсвязи простой пользователь имеет право применять лишь беспроводное оборудование весьма ограниченной мощности – только до 100 mW или, согласно обозначению, чаще всего встречающемуся в спецификациях точек доступа, до 20 dBm.

Но даже это всего лишь максимально возможная величина. В реальности наиболее распространенные бытовые точки доступа известных у нас производителей имеют гораздо меньшую мощность (например, 17dBm, то есть в два раза меньше разрешенной), и чтобы найти среди них что-то хотя бы близкое к вожделенным 20 dBm, придется приложить немало усилий. Запрещенные 200 mW найти гораздо проще, чем законные 100 mW!

Второй способ, который приходит на ум – применение мощных узконаправленных антенн. В этом случае вся мощность, излучаемая точкой доступа, будет направляться в сторону удаленного ПК, и появится шанс пробиться через серьезные преграды. Попробуем же выяснить, насколько это реально: далеко ли “бьет” одна точка доступа с направленной антенной в условиях городской застройки? Получится ли в этом случае “пробить” железобетонные стены?

ТЕСТ
Чтобы оценить реальную пробивную способность Wi-Fi, мы взяли несколько типичных точек доступа с поддержкой разных типов расширенного 802.11g: TRENDnet TEW-411BRP+, D-Link DWL-2100AP, U.S.Robotics USR805450, а также направленные антенны D-Link ANT24-1201 (12 dBi) и TRENDnet TEW-OA14DK (14 dBi). Утверждается, например, что последняя может связать беспроводные устройства на расстоянии до 8 км в условиях прямой видимости. Поскольку в данном случае мы всего лишь пытаемся выяснить дальнобойность самой технологии, все, что нам нужно для этого оценочного экспресс-теста, включить все три ТД и походить вокруг дома с КПК, оснащенным модулем Wi-Fi и программой, отображающей уровень радиосигнала.

Итак, этап первый – использование штатных антенн. Располагаем ТД на пятом этаже стандартной панельной пятиэтажки и выясняем, что уже на третьем этаже прием практически отсутствует. То есть внутри дома вы надежно сможете соединить лишь ПК, расположенные на соседних этажах и не более чем через две, максимум три железобетонные стены от ТД.

Выходим на улицу. С той стороны дома, куда выходят окна нашей тестовой квартиры, то есть в пределах прямой видимости, сигнал достаточно прилично ловится на расстоянии примерно двести метров, однако стабильность приема уже не такая, как на ста метрах. Если же на пути сигнала встает дом, то он полностью его экранирует. То есть связаться, например, с квартирой, расположенной на противоположной стороне стоящего в 50-70 метрах от вас дома, уже не получится. Не будет сигнала и во дворе вашего собственного дома, со стороны, противоположной окнам вашей квартиры – это все те же две-три капитальные стены.

Посмотрим теперь, что нам даст подключение направленной антенны. В этом случае дом, стоящий перед вашим окном, с большим трудом, но “пробить” насквозь можно! Сигнал есть, а это значит, что появляется хотя бы принципиальная возможность соединить таким образом две квартиры, одна из которых смотрит окнами не на ТД, а в другую сторону. Но, к сожалению, говорить о терпимой стабильности соединения не приходится – точку, в которой возможен прием сигнала, приходится буквально вылавливать: шаг влево, шаг вправо – и сигнал теряется. Но даже если вы и “нащупаете” такую точку, идеально сориентировав обе антенны, то уровень потерянных пакетов все равно будет слишком велик.

Таким образом, организовать сеть с помощью одной бытовой точки доступа с направленной антенной в условиях непрямой видимости довольно сложно. В простейшем случае вы достаточно надежно соедините лишь несколько квартир, расположенных в непосредственной близости от ТД: над вами, под вами, а также ближайших соседей по этажу. При этом предварительный тест на местности обязателен – очень многое будет зависеть от расположения ТД и соединяющихся с ней адаптеров, а также от конкретного оборудования и самого дома. Возможно, в самом трудном случае поможет установка дополнительной антенны круговой направленности на ТД или применение направленных антенн на самых удаленных от нее адаптерах.

Друга же в соседнем доме удастся подключить, только если его окна смотрят прямо на точку доступа. Если же кто-то оказался на противоположной стороне от вас, то пробиться к нему, пожалуй, теоретически возможно, например, при наличии двух узконаправленных антенн с большим коэффициентом усиления, достаточно точно нацеленных друг на друга. Но проверить это вы сможете только опытным путем. Поэтому в такой ситуации лучше все же прибегнуть к проводам, вынеся антенну на крышу или протянув “воздушку”.

Технологии и оборудование
Что же делать, если вариант с выносом антенн на крышу дома или прокладкой кабелей никоим образом не подходит? В этом случае можно попытаться использовать комплексное решение с выполнением следующих условий:
– выбор ТД с мощностью, близкой к максимально разрешенной;
– применение внешней антенны с усилением не менее 14 dBi, а лучше еще большим;
– правильное расположение антенны.

При выборе ТД мы бы советовали обратить внимание еще и на такой момент, как максимально возможная скорость. Дело в том, что стандартных на сегодня 54 Мбит/c все-таки маловато для организации приличной сети (о стандарте 802.11g читайте, например, на www.thg.ru/network/20030311/index.html). Поэтому оптимальным вариантом, на наш взгляд, будет выбор ТД с поддержкой режима SuperG, обеспечивающего соединение на скорости до 108 Мбит/c (учтите, подключение клиентов 802.11b будет замедлять работу всей сети, поэтому поддержку 802.11b лучше вообще отключить). SuperG поддерживается оборудованием на базе чипов Atheros, они неплохо распространены, применяются разными брендами, и пользователь получает какую-никакую свободу выбора при покупке адаптера.

Есть, впрочем, на рынке и другие расширения 802.11g вплоть до 125 Мбит/c (подробнее о расширенных режимах в статье www.thg.ru/network/20040127/index.html). Можно выбрать и их, но они, пожалуй, чуть больше завязаны на конкретного производителя, и вам придется, например, закупать для каждого пользователя совершенно одинаковые адаптеры, даже если у кого-то уже есть Wi-Fi-адаптер, но другой фирмы. Плюс ко всему в новом оборудовании на основе чипов Atheros появилась технология расширения радиуса действия eXtended Range (www.atheros.com/pt/atheros_XR_whitepaper.pdf, тест различных технологий увеличения дальности смотрите на www.thg.ru/network/200505191/index.html), которая опять-таки играет нам на руку.

Не стоит забывать и о чувствительности ТД – от модели к модели она может различаться довольно заметно, так что, прежде чем сделать выбор, придется перекопать море документации. Но окончательное решение в любом случае следует принимать только по результатам тестирования на реальной местности, то есть при закупке оборудования необходимо договориться о money back, иначе деньги будут потрачены, а связи вы так и не добьетесь.

Выбор и расположение антенны – тоже непростая задача (учтите, не все ТД позволяют подключать внешнюю антенну). Самые простые секторные антенны имеют усиление не более 13-15 dBi, если же вы найдете фирменную антенну с фазированной решеткой (ФАР), то можете получить и 25 dBi, то есть на 10 dBi больше, но и с более узким лучом.

Существует несколько вариантов расположения антенны. Например, чтобы организовать сеть в многоэтажном доме, обычно рекомендуется установить антенну снаружи (например, в окне или на крыше здания напротив) и направить ее на фасад здания. В этом случае все помещения, которые выходят окнами в сторону антенны, гарантированно окажутся в зоне доступа. Те квартиры, которые расположены на другой стороне здания и отделены от антенны двумя и более железобетонными стенами, в зону доступа могут и не попасть. То есть при соединении двух домов наибольшего покрытия вы сможете добиться, если используете две ТД, расположенные в каждом доме, с антеннами, направленными на противоположный дом.

При соединении трех домов антенны должны размещаться на крайних и “светить” на тот, что в центре. Если же вам надо соединить машины, расположенные на больших расстояниях друг от друга в пределах одного здания, а возможности установить ТД (вернее, их антенны) на рядом стоящие дома нет, то придется разоряться на беспроводные повторители, раскиданные по всем подъездам и этажам, либо городить довольно непростую конструкцию из нескольких ТД, соединенных кабелем. Эти решения, с одной стороны, самые дальнобойные, но с другой – самые дорогие и сложные в реализации (учтите, что емкость ТД ограничена, поэтому если вы захотите соединить тридцать человек, то одной ТД уже никак не обойтись), а значит, в быту вряд ли подходят. К тому же мы опять получаем мертвую зону в квартирах, расположенных позади антенн.

Таблица перевода dBm в милливатты

dBm mW
0 1,0
1 1,3
2 1,6
3 2,0
4 2,5
5 3,2
6 4,0
7 5,0
8 6
9 8
10 10
11 13
12 16
13 20
14 25
15 32
16 40
17 50
18 63
19 79
20 100
21 126
22 158
23 200
24 250
25 316
26 398
27 500
28 530
29 800