Wi-Fi. Беспроводная сеть

Не разоряйте сами себя

Некоторые разработчики беспроводных сетей спроектировали целый класс экспериментальных кустарных антенн для работы в диапазоне 2,4 ГГц, используя дешевые и легкодоступные материалы, сопоставимые по цене с полной банкой картофельных чипсов Pringles. Об этих антеннах более подробно мы расскажем в главе 10.

До тех пор, пока у вас не появится мастерская, полная инструментов и тестового оборудования, такие кустарные антенны не обеспечат каких-либо преимуществ по сравнению с покупной антенной с хорошо продуманными рабочими характеристиками. После подсчета стоимости материалов и времени, необходимого для создания и испытания кустарной антенны (включая непременное посещение местной лавочки по продаже комплектующих, где вы потратите по меньшей мере 45 мин на поиски необходимых деталей), цена магазинной антенны уже не покажется вам слишком высокой.

Например, примерно за 50 долларов можно приобрести направленную антенну с более высоким коэффициентом усиления, чем стандартная Pringles-версия от HyperGain ( http://www.hyperlinktech.com/web/antennas).

Где используется направленная антенна

Существует три способа использования направленных антенн: для точки доступа, для сетевого адаптера или для обоих устройств.

Для точки доступа

Направленная антенна для точки доступа будет обеспечивать более мощный сигнал для всех сетевых узлов, находящихся в пределах зоны покрытия.

Поэтому можно обслуживать пользователей, находящихся далеко от точки доступа, и одновременно улучшить качество сигнала для ближних пользователей. В сети, требующей нескольких точек доступа для обеспечения полной зоны покрытия, более эффективной может стать точка доступа с направленной антенной на одном конце предполагаемой зоны покрытия. Как показано на рис. 2.11, направленная антенна может концентрировать весь сигнал в местах, где он должен использоваться, а не равномерно распространять его во всех направлениях.

Рис. 2.11

В данном примере угол раскрытия направленной антенны составляет примерно 90°, поэтому она распространяет сигнал внутрь здания, не расходуя энергию на подачу сигналов в другие зоны.

Направленные антенны также могут быть полезны для расширения зоны покрытия в одном направлении и распространения сигнала в мертвые точки и места, где точки доступа с всенаправленными антеннами не обеспечивают приемлемого сигнала.

Для сетевого адаптера

При высоком уровне шума другим вариантом является размещение направленной антенны в беспроводном сетевом адаптере и ориентирование ее на точку доступа с всенаправленной антенной. Это наилучший способ добавить узел в сеть через точку доступа, которая также обслуживает других, ближе расположенных сетевых клиентов. Чтобы ликвидировать затраты и неудобство установки другой точки доступа или прокладки Ethernet-кабеля к отдельному изолированному пользователю, попытайтесь использовать направленную антенну для сетевого адаптера данного пользователя.

Дпя точки доступа и сетевого адаптера

Сеть, в которой используются направленные антенны с высоким коэффициентом усиления на обеих сторонах, как правило, охватывают большое пространство. При сохранении прямой видимости без помех от деревьев или зданий передача с крыши на вершину холма может вестись на несколько километров.

Направление антенн друг на друга для максимальной силы сигнала весьма критично для связей на длинные дистанции — поворот одной антенны (или обеих) всего на пару градусов может внести разницу между сильным сигналом и его полным отсутствием. Углы раскрытия дисковых и параболических антенн могут быть предельно узкими.

При отдельном перемещении каждого из обоих концов связи возникают две дополнительные сложности. Если антенны размещены недостаточно высоко, кривизна Земли и электромагнитный феномен, называемый зонами Френеля (Fresnel Zone), могут оказать серьезное влияние на качество связи.

На частоте 2,4 ГГц высота подвеса двух антенн должна быть не менее 13 м над землей или иными препятствиями для организации связи на расстоянии в километр. Для пяти километров минимальная высота подвеса увеличивается до 35 м, а для десяти километров минимальная высота составляет 57 м.

Связи на длинные дистанции почти всегда необходимы как решение специальных проблем, например обеспечения доступа туда, где не доступна никакая другая сетевая служба, или подключения пользователей, находящихся в удаленном здании, университетской или корпоративной сети. Добавление направленной антенны, ликвидирующей мертвые точки в комнатной сети, или панельной антенны, монтируемой на крыше или наружной стене для покрытия зоны автостоянки, не сделают вашу сеть более сложной, чем использование точек доступа с всенаправленными антеннами. Но когда вы начинаете думать об антеннах со сложными диаграммами направленности и очень высоким коэффициентом усиления, вы выходите за рамки материала, который может предоставить данная книга на тему беспроводных сетей. В этом случае вам необходима помощь эксперта.

Перед тем как установить большую мощную антенну, вы (или исполнители вашего заказа) должны обратить внимание на такие особенности, как ветровая нагрузка (вы не хотите, чтобы антенна упала во время урагана), местные муниципальные органы (многие считают антенны уродливыми или опасными), либо на оба фактора. Поэтому существуют строго регламентированные правила относительно того, где и как вы можете устанавливать антенны. И вы, скорее всего, решите использовать дорогой компонент тестового оборудования, называемый анализатором спектра, для нацеливания двух антенн друг на друга.

Если у вас отсутствует опыт работы с таким оборудованием, вам придется либо поискать помощи у профессионалов, либо потратить немало времени на эксперименты. Более подробную информацию о двухточечных связях на длинные дистанции можно найти в главе 10.

Время покупать

В этой главе были представлены различные виды беспроводных сетевых адаптеров, точки доступа и антенны, которые понадобятся вам для создания новой беспроводной сети или организации беспроводного доступа в имеющуюся у вас проводную сеть. Следующим этапом будет выбор и объединение всего оборудования. Вы готовы к установке беспроводного оборудования.

В главе 3 вы найдете поэтапные процедуры установки различных типов адаптеров и точек доступа, а также запуска программ конфигурационных утилит, которые организуют совместную работу всех этих устройств в сети.

Глава 3. Установка и конфигурирование точек доступа

Принимая решение обзавестись беспроводной сетью, вы можете пойти двумя путями: распаковать коробки, подключить радиоаппаратуру к компьютерам и попытаться заставить все это работать либо, предварительно все обдумав, заранее найти наилучшее расположение для каждого сетевого компонента. Эта глава предназначена для тех добросовестных и педантичных пользователей, которые сначала занимаются планированием, а потом — установкой. Она также предназначена для тех, кто уже безуспешно пытался запустить сеть и теперь хочет научиться правильно выполнять работу.

Точка доступа в беспроводной сети представляет собой центральный передатчик и приемник, которые обмениваются данными с индивидуальными компьютерами и другими сетевыми клиентами. В инфраструктурном режиме каждая сеть 802.11b должна иметь по крайней мере одну точку доступа. Дополнительные точки доступа могут увеличить масштаб площади, обслуживаемой сетью, и поддерживать большее количество сетевых клиентов, поэтому количество и расположение точек доступа в вашей сети определяет ее зону покрытия и емкость.