Я расскажу о том, как беспроводные каналы типа мост могут сильно упростить построение КСПД в производственных помещениях. Истории из опыта работы на одном предприятии. В топике не будет секретов сложной настройки – наоборот – ценность примеров в том, что такую конфигурацию можно повторить легко и недорого.
Отношение к WIFI (а именно об этой технологии речь) у меня противоречивое. С одной стороны, передача данных без проводов позволяет строить красивые сети без монтажных работ по правильному размещению кабеля. Многие устройства – ноутбуки, планшеты, телефоны - удобны именно при отсутствии проводов. Проводные сети нельзя так быстро масштабировать: например, подключить пару десятков новых устройств в сеть за минуту.
С другой стороны, использование WIFI накладывает ограничения, которые присутствуют и в проводных сетях: для эффективного использования оборудования необходимо выбирать верное расположение, при этом рассчитывать мощность передатчиков с учетом препятствий и расстояний до приемника. Ключевое отличие здесь – меньшее расстояние до приемника, где качество связи сравнимо с проводным соединением (десятки и сотни Мбит/с). При выборе среды передачи данных необходимо находить компромиссы, исходя из целей. Жертвуем ценой, скоростью или мобильностью.
Домашний роутер имеет две всенаправленные антенны и обеспечивает мощность сигнала, достаточную для подключения в здании напротив. Неэффективное использование оборудования приводит к большим потерям пакетов, особенно в туман.
Настройка маршрутизатора в качестве базовой станции
Из главного меню слева перехожу по кнопке DHCP
и первым делом отключаю раздачу адресов, т.к. в нашей сети уже есть DHCP.
Затем перехожу в настройки сети и указываю новый адрес маршрутизатора.
Перейдя по кнопке Wireless
, указываем настройки беспроводной сети, а именно название, шифрование и ключ.
Настройка точки доступа в качестве клиента
После настройки, я прикрутил антенну к маршрутизатору и закрепил ее в направлении окна цеха. Остается только настроить точку доступа TP-LINK TL-WA701ND в качестве WIFI-клиента.
Из главного меню AP перехожу в настройки сети по кнопке Network
, расположенной на левой панели. Здесь указываю ip-адрес, маску, шлюз по умолчанию.
В меню Wireless Setings
выбираю режим работы Client
, указываю нужную сеть.
Здесь настраивается безопасность беспроводного подключения. необходимо указать тип шифрования и ключ сети.
Важно не забыть отключить DHCP-сервер точки доступа, т.к. в сети он уже есть.
Настройка проста и не занимает много времени.
Так выглядит веб-интерфейс точки доступа. Нажимаю среднюю кнопку для настройки вручную.
Перехожу в раздел Сеть
, чтобы установить нужный IP-адрес и запретить точке доступа раздавать адреса (т.к. в сети уже есть DHCP-сервер).
Затем перехожу в раздел WIFI
- вкладку Клиент
, где необходимо найти нужную сеть, указать шифрование при подключении и ключ сети.
Развернуть
Схема
Схема решения
Настройка роутера Mikrotik как AP
Итак, из главного меню перехожу в раздел IP-Adresses
. Исправляю настройки установки по умолчанию. Здесь можно создать несколько адресов для маршрутизатора. Для каждого порта, например.
Сохраняю настройки и вижу такой результат.
Затем, перехожу в раздел DHCP Server
, где удаляю запись, т.к. в нашей сети второй такой сервер не требуется.
Для настройки WIFI переходим в раздел WIreless
, где производим настройки интерфейса.
Вводим значения SSID нашей сети, выбираем параметры канала и частоты.
Затем переключаемся во вкладку Security Profiles
, где указываем ключ сети и настройки шифрования.
Некрасивые фото
Прошивка из web-интерфейса DIR-620:
Заходим на страницу настройки (по умолчанию 192.168.0.1);
Выбираем Система -> Обновление ПО (System -> Firmware upgrade);
Нажимаем «Обзор...», выбираем файл прошивки dir-620-to-***.fwz;
Нажимаем «Обновить» (Update) и ждем окончания процесса прошивки;
Заходим в web-интерфейс роутера и производим дальнейшие настройки.
Настройка
Чтобы настроить маршрутизатор в качестве клиента, из главного меню необходимо перейти в раздел Система – Режим работы
. Здесь я выбрал режим беспроводной мост WIFI
.
Затем перехожу в раздел Домашняя сеть – Организация сети
, где указываю ip-адрес и отключаю DHCP-сервер.
Приступаю к настройке WIFI. В разделе Клиент WIFI - Обзор сетей
можно посмотреть мощность сигнала ближайших беспроводных сетей, выбираю нужную.
В открывшемся окне можно настроить параметры соединения.
В разделе Безопасность
указываю ключ сети и шифрование. После этого WIFI-клиент готов. Остается только закрепить его повыше в зоне видимости базовой станции.
Фото AP, закрепленной на стене
Измерение скорости
Теги:
Итак, ранее мы рассказывали, . Однако если требуется передать wifi на 500 метров, 1 или несколько километров - тут уж подручными средствами, нужна серьезная беспроводная сеть в профессиональной среде именуемая «точка-точка».
Существует два основных типа топологии беспроводной сети:
Мы более подробно разберем настройку PtP варианта и оборудования, которое используется в таком случае.
Рассмотрим два варианта настройки беспроводного соединения на большом расстоянии.
Вариант 1 - настройка беспроводного моста на расстояние 1 - 3 км
Вариант 2 - настройка беспроводного моста на расстояние 10 км и более
Зачем делить, а не объединить в общую тему? Все просто – тип, стоимость и интерфейсы оборудования отличаются существенно. Если расстояние, на которое вам нужно передать трафик до 1 км – нет смысла брать оборудование на 10 км и переплачивать за него.
Перед настройкой Wi-Fi моста хочется обратить внимание на то, что между точкой «А» (где находится антенна передатчик) и точкой «Б» (где находится антенна приемник) обязательно должна быть прямая видимость! Кроме того, должны соблюдаться некие требования для зоны Френеля. Что такое зона Френеля?
Представим себе воображаемую прямую цилиндрическую трубу (на рисунке закрашено серым), в центрах отверстий которой с обеих сторон установлены антенна «А» и антенна «Б». Внутреннее пространство трубы - это и есть зона Френеля. Для хорошего сигнала и стабильного соединения в этой «трубе» не должно быть никаких сторонних объектов, таких как: дома, деревья, линии электропередач и прочие сооружения.
Радиус зоны Френеля (параметр R на картинке) зависит от расстояния между антеннами (параметр S+D на картинке) и радиочастоты на которой они работают (в основном используется оборудование 2,4 ГГц и 5 ГГц диапазонов). Чем больше расстояние, тем больше радиус. Рассчитывается зона Френеля по формуле:
Но не пугайтесь. Существует масса интернет ресурсов, где эти расчёты автоматизированы, стоит ввести в любом поисковике запрос - онлайн калькулятор зоны Френеля и вы попадете на страничку, где только нужно будет ввести расстояние между пунктами «А» и «Б», а также частоту, на которой работает оборудование, нажать кнопку расчёт и калькулятор выдаст вам готовый результат.
Много текста? Переходим к практике.
Вариант 1: радиомост на 1 - 7 км.
Для постройки моста нам понадобятся две самые простые беспроводные точки доступа. Хорошим вариантом будет TP-Link TL-WA5110G. Чем она так примечательна? Мощность передатчика у данной модели точки доступа (далее ТД) составляет 26 dBm, которая в разы превышает мощность любой другой ТД для домашнего использования. Оборудование снято с производства, но, если удастся найти рабочий б/у экземпляр – смело покупайте.
Для радиомоста нам понадобятся 2 ТД. Одну настраиваем как обычную точку доступа, а другую как клиент.
Пример настроек ТД передатчика
Пример настроек ТД приемника
Переводим ТД в режим клиента.
SSID прописываем то же что и на первом устройстве (можно так же нажать на кнопку Survey внизу страницы, там увидим список доступных для подключения устройств и нажимаем Connect).
Не забываем установить разные IP адреса на обеих ТД (Раздел Network)!
С штатными антеннами устройства уверенно соединяются на расстоянии 1 км по прямой видимости.
Если заменить штатную круговую антенну на направленную (см. рисунок ниже) – можно существенно увеличить дальность связи.
Но в этом случае придется применить переходник (пигтейл) c разъема N-type на RP-SMA, который установлен в ТД.
В такой комплектации с обеих сторон, точки покажут стабильную работу на расстоянии 7 км.
Минус этого варианта только один – в случае, если эфир сильно зашумлен, то антенна будет улавливать и усиливать все помехи в округе, что негативно скажется на качестве канала, возможны потери пакетов, а то и вовсе обрывы связи, но можно поэкспериментировать с другими антеннами, у которых диаграмма направленности имеет более узкий луч и меньше «боковых лепестков».
Возможно так же использование конструкции на открытом воздухе, но нужно саму ТД поместить в герметический бокс. Пигтейл можно вывести через кабельный ввод, уплотнив отверстие сырой резиной или морозостойким силиконом.
Итог по комплекту «Вариант 1»
Конфигурация вполне работоспособная и имеет право на жизнь. Дешевизна компонентов (б/у вариант) позволяет отдать предпочтение именно ему, если к беспроводному мосту не предъявлено повышенных требований стабильности и пропускная способность в 8-12 Мбит/с устраивает. Полный такой б/у комплект оборудования для обеих сторон можно приобрести примерно за 50$. Особенно оправдано использование, когда некоторые компоненты уже есть в наличии или достались бесплатно. С внешними антеннами можно использовать не только TP-Link TL-WA5110G, а любые точки доступа со съемной внешней антенной и подходящим коннектором.
Из минусов – сложность монтажа и компоновки неподготовленному пользователю. Несколько разъёмных соединений, качество которых может существенно повлиять на уровень сигнала.
Вариант 2. Переходим к «тяжелой артиллерии»
Если вам нужен варианте посерьезней – следующая часть статьи именно для вас.
Компания Ubiquiti широко известна своей продукцией для постройки беспроводных соединений. Так же бренд выпускает оборудования для «умных» домов, камеры видеонаблюдения и многое другое, но первым что приходит на ум, когда слышишь Ubiquiti – это несомненно Wi-Fi оборудование.
Не будем рассказывать о всей линейке оборудования, а выберем лишь то что нам нужно.
Строить мост будем на оборудовании NanoBrige M5 или NanoBeam M5.
Оба девайса позиционируются дистрибьюторами как оборудование для расстояний на 5 км, но на практике запускались линки на 20 км и более с очень хорошими показателями стабильности и пропускной способностью на таком расстоянии свыше 120 Мбит/с по Wi-Fi.
Ниже представлены сами антенны для передачи wifi на большие расстояния.
Настроив сетевой интерфейс вашего ПК, ноутбука под сеть 192.168.1.0/24 и подключив оборудование по следующей схеме – можем приступать к настройке.
Если у вас оборудование новое, так сказать, «с коробки», то после ввода в адресной строке браузера 192.168.1.20 и нажав переход – мы должны попасть на страницу авторизации, она выглядит следующим образом:
Стандартный логин/пароль для входа ubnt/ubnt
Если по каким-то причинам вы не попадаете на страницу авторизации или стандартные логин/пароль не подходят – скорей всего у вас оборудование, которое было ранее кем-то настроено.
Его можно сбросить к заводским настройкам, нажав на кнопку Reset, которая находится на излучателе, возле разъема RJ-45
Здесь отображается вся основная информация о состоянии устройства.
Все нужные нам настройки находится на вкладках WIRELESS и NETWORK.
На картинке отмечены важные пункты, которые необходимо настроить.
Коротко описание выделенных пунктов:
После изменения всех нужных параметров жмем кнопку Change внизу страницы, а после, в появившейся вверху строке, кнопку Apply. Только в таком случае настройки будут изменены!
Здесь практически все то же самое, только отличается режим работы.
Важный момент! Если в поле Frequency Scan List, MHz поставить галочку и прописать частоту, настроенную на Access Point, соединение будет происходить намного быстрее, так как клиент не будет перебирать все каналы диапазона, а будет сканировать только указанную в скан листе частоту.
Переходим на вкладку NETWORK. Тут все предельно понятно.
На что следует обратить внимание на этой вкладке – это пункт Network Mode. Если из выпадающего списка выбрать режим Router – появится возможность поднять DHCP сервер как на беспроводном, так и на проводном интерфейсе. Можно настроить PPPoE соединение, пробросить порты, включить/отключить NAT – то есть стандартный функционал роутера.
Ура! Беспроводный мост настроен
Остается смонтировать антенны на свои места. Излучатели антенн должны смотреть четко друг в друга. Далее дожидаться, пока на вкладке MAIN появится шкала уровня сигнала. Смотрите пункты AirMax Quality и AirMax Capacity чем их значение больше – тем лучше.
Показательными являются параметры Noise Floor и Transmit CCQ.
Noise Floor – Показывает на сколько зашумлен эфир. Чем больше числовое значение с знаком минус – тем меньше помех собирает антенна.
Transmit CCQ – Качество передачи. Значение должно стремиться к 100%. Чем больше – тем лучше.
После юстировки антенн, когда мы добились наилучших показателей, можно пользоваться сетью.
Различные вспомогательные утилиты можно найти в правом верхнем углу интерфейса – это выпадающее меню с названием Tools.
С помощью находящейся там утилиты Speed Test можно протестировать скорость беспроводной линии
Итог по комплекту «Вариант 2»
Вариант бесспорно лучший. Антенны NanoBridge M5 можно смонтировать на трубостойку имея при себе из инструмента только гаечный ключ на 10. В сравнении с Вариантом 1 – намного большая пропускная способность, стабильная связь и помехозащищенный протокол.
Из минусов – тоже один – цена. Две ТД NanoBeam M5 стоят на сегодняшний день порядка 180 -190$. Цена двух б/у NanoBridge M5 – около 100 - 120$
Думайте сами, решайте сами…. Иметь или не иметь….
Часто бывает так, что сигнала Wi-Fi роутера никак не хватает на всю квартиру или, например, вам нужно подключить несколько устройств, но так, чтобы они не работали в одной сети. Если у вас вдруг завалялся еще один роутер, то вы можете решить проблему, просто кинув мост между ними. На самом деле, например, вопрос с сигналом решается репитерами, которые ловят сигнал и как бы передают его дальше, однако зачем покупать их, если у вас уже есть все нужное. Сейчас мы рассмотрим, как настроить Wi-Fi мост, на примере оборудования TPLink.
Вначале попробуем ответить на самый частый вопрос по этой теме: Wi-Fi мост – что это такое? По сути, после правильной настройки один роутер, который подключен к интернету, передает сигнал на второй, который просто включен, и последний раздает отдельную сеть. Стоит сразу заметить, что устройства от одного производителя будут в паре работать стабильней.
Первое, в чем нам стоит разобраться, чтобы создать беспроводной Wi-Fi мост, – это адрес, по которому вы сможете войти в настройки. Зайдите в любой браузер и в адресной строке набирайте либо 192.168.0.1 либо 192.168.1.1 – в результате высветится окно со строками для логина и пароля.
Теперь, если ничего не менялось, вводим в обе строки admin и попадаем на главную страницу установок.
Теперь углубимся в то, что нужно делать на главном устройстве. Слева вы найдете вкладку «Wirelles» или «Беспроводной режим», если у вас русифицирована прошивка. Сразу меняем для удобства название сети и канал – ставим, например, 7, и заканчиваем с основным.
Подключаемся к дополнительному и также попадаем в настройки. Теперь нас уже интересует вкладка «DHCP»: войдя сюда, отключаем, как показано на скриншоте, чтобы не было двух устройств, раздающих сетевые настройки.
Теперь идем в раздел локальной сети или LAN и меняем IP, например, на 192.168.1.2, чтобы не было двух одинаковых адресов. После нажатия на кнопку «Сохранить» или «Save» произойдет перезагрузка роутера.
Когда перезагрузка завершится, должен произойти автоматический возврат в настройки. Теперь, как и на первом устройстве, переходим на вкладку беспроводного режима, меняем название, канал, и внизу ставим галочку у WDS.
Вследствие этого внизу должны появиться дополнительные строки и кнопка «Поиск» или «Survey» - клацаем по ней. Вас перекинет в список доступных сетей – находим по названию первый роутер и справа клацаем по синей надписи «Подключиться».
Остальные строки заполнились, так что за них не переживайте. Единственное, что стоит учесть еще: если на главном устройстве есть пароль, то его нужно ввести в соответствующее поле и чуть выше выбрать кодировку.
Чаще всего локальная сеть организуется при помощи проводов, но это не всегда доступно, иногда чересчур дорого. Благодаря развитию технологий, сегодня реально связать в одну сеть объекты, которые находятся друг от друга на достаточно большом расстоянии, при помощи беспроводных каналов связи. Например, можно связать дом и дачу, офис, выделенные подразделения и склад, которые находятся в различных частях города. Для этого используется оборудование, которое называют не иначе как Wifi-мост. Это оборудование организовывает беспроводной между двумя точками, расположенными на некотором расстоянии друг от друга.
Радиус действия Wi-Fi может измеряться как в метрах, так и в десятках километров. Известны случаи организации беспроводной связи между объектами, находящимися на расстоянии 50-60, даже 90 километров. Все зависит от типа и мощности используемого оборудования. Естественно, более мощные приборы стоят в разы дороже, но зачастую это все равно дешевле, чем предлагаемый беспроводной доступ от провайдеров.
Мост Wifi является актуальным решением для создания Эта технология позволяет связать два коммерческих объекта и обеспечить обмен информацией в обход глобальной сети, что иногда имеет большое значение.
Скорость передачи, которую может обеспечить Wifi-мост, зависит от типа и мощности используемых устройств, расстояния между точками доступа, наличия и интенсивности помех и других факторов. Например, сильно может снизить уровень сигнала находящийся между объектами лес, металлические конструкции, а также погодные условия. В условиях повышенной влажности (во время дождя или тумана), скорость Wi-Fi-соединения становится намного ниже, вплоть до провалов сети.
Дальность и надежность соединения во многом зависят от антенны, правильного выбора ее расположения и настроек. Располагать ее стоит на самой большой доступной высоте, направив в сторону второго объекта беспроводной сети. Также мощность сигнала (а значит, и скорость) зависит от параметров кабеля, который находится между антенной и приемно-передающим устройством. Следует обеспечить минимально возможное затухание, потому внимательно отнеситесь к выбору и подсоединению кабеля.
Использовать Wifi-мост может как так и компания. Это оборудование делает намного проще организацию и развитие локальных сетей различного масштаба. Причем даже использование достаточно дорогостоящего, мощного и качественного оборудования обходится намного дешевле, чем аренда выделенных каналов у провайдеров. Аппаратура имеет достаточно большой выбор настроек и функций, которые позволяют добиться хороших результатов и иметь высокую скорость передачи, стабильно работающий канал связи с минимальной зависимостью от погодных условий.
Wifi-мост дает возможность организовать стабильно работающий беспроводной цифровой канал с устойчивой аудио- и видеосвязью. Для защиты передаваемой информации, используются различные методы кодировки и протоколы, дополнительные методы защиты, которые способны предотвратить атаки на сеть или перехват информации.
Часто случаются ситуации, когда требуется соединить две разные точки, пример: (Дом-Дача) в одну единую локальную сеть. Причин тому может быть достаточно: Организация видеонаблюдения за дачей или домом, организация доступа в интернет на даче из домашнего канала, связь между родными, которые находятся по обе стороны.
Сделать это при помощи проводных сетей достаточно сложно, поэтому приходится организовывать беспроводную сеть. И хорошо если расстояние от дома до дачи не превышает 2-5 км и есть место для установки наружных устройств, с прямой видимостью друг на друга. А если расстояние 12-15 км и прямая видимость сомнительна....
Тут в обоих случаях, решением вопроса станет Wi Fi Мост , он соединит обе точки на высокой скорости и обеспечит совместную локальную сеть. В первом случае (дальность линка 2-5 км, имеется прямая видимость мест установки) потребуются менее мощные передатчики, такой wi-fi мост обеспечат два устройства типа (Ubiquiti NanoStation M2 или Ubiquiti NanoStation M5 ).
Первое устройство (Ubiquiti NanoStation M2) работает на обычных Wi-Fi частотах (2.4Ghz) и его максимальная скорость передачи данных в тепличных условиях достигала 100+ Мбит/секунду. Но 2.4Ghz, больше забиты и имеют большее количество помех, что снижает качество линка и максимальную скорость передачи данных, а также появляется возможных провалов в сети.
Второе устройства (Ubiquiti NanoStation M5) работает уже на более свободных частотах, которые расположены в диапазоне 5Ghz, да и работающие устройства на в данном диапазоне имеют большую скорость, нежели чем те которые работают на частотах 2.4Ghz. Данным устройствам почти необходима для создания линка прямая видимость. Устройства которые работают в частотах 5Ghz более чувствительны к преградам на пути проложенной линии связи.
Это два устройства (желательно одного типа) установленные в двух разных точка и направленные друг на друга. Которые связаны между собой каналом (линком) от 128 кбит/с до 100 мбит/с. Скорость передачи будет зависеть от типа используемых устройств, дальности, прямой видимости и других помех. В целом Wi-Fi мост это обычная беспроводная сеть, только используемая в наружных условий для соединения точек на расстоянии 1,2,5,10,20 км.
Wi-fi мост - это многофункциональный канал связи, который может связать две точки для любых целей. Кто-то организовывает каналы между домом и дачей, для организации доступа в интернет на даче, другие устанавливают мосты для видеонаблюдения за дачей или за няней дома. Применений может быть множество, один мост может обеспечить хороший канал связи, 100 Мбит/секунду на расстоянии 5-10 км. Это может стать хорошим каналом для доступа в интернет или IPTV не для одного человека, а для целого дачного товарищества.
Некоторые строят склады не очень далеко, но и не слишком близко от офисов и связь держать между ними надо, и не просто связь, а защищенный скоростной канал напрямую (без виртуальных сетей построенных в обычной сети интернет). Wi-FI мост обеспечит офис или склад на удаленном расстоянии, всеми и средствами телекоммуникаций одним разом.
Ценовые категории применяемого оборудования разная, есть оборудования по низким ценам, но качество также не блещет, есть более дорогое, но более качественное оборудование - которое способно создавать действительно хорошие линки на высоких скоростях и без особой зависимости от погодных условий. Хорошим выбором станет оборудование компании Ubiquiti.
Посредством оборудования этой компании, можно построить хорошие линки на расстояниях 10-15 км, при этому цена оборудования за такой линк будет составлять порядка 10-13 тысяч рублей с учетом всех расходных материалов, и.т.д
В это время местные провайдеры предложат провести низкокачественные беспроводные соединения, с высокими тарифами и низкоскоростным соединением, по более высоким ценам - можно посмотреть цены на радиодоступ в интернете...
Максимальным расстоянием, которое можно будет пробить, будет зависеть от используемого оборудования. Некоторые производители предлагают на рынке оборудование, которое может устанавливать соединения на расстоянии 50-60 км, наблюдали случаи соединений и на расстоянии 90 км. Цены на такое оборудование конечно в разы выше, но зачастую такие суммы все равно дешевле сумм которые попросят другие провайдеры в нужном месте, за подключение.
Конечно, установив две упрощенные версии Nanostation M2 (Loco) на крышах зданий и направив их друг на друга, после точечной настройки будет стабильный и скоростной линк, который позволит соединить оба дома, между собой и соединить их абонентов.
Да можно, вы получите обычное кабельное соединение - которое будет передавать то же самое что и кабель на другой стороне, а этот цифровой сигнал вы можете раздавать на внутренние устройства, посредством создания еще одной внутренней wi-fi сети и подключения её к мосту.
Это устройства Wi-Fi которые позволяют соединить (создать линк) между двумя точками, с высокой скоростью передачи данных и высокими параметрами линии (в виде пинга и потерь). Это соединение может обеспечивать устойчивую видео и аудио связь, при этом также будет доступен интернет и останется пропускная способность для IPTV.
Стоимость такого соединения не очень высока и при необходимости соединения двух домов на расстоянии 2-5 км, то это пожалуй единственный состоятельный выход. Соединение двух домов на расстоянии 5 км, может стоить как 6-7 тыс.руб, так и 12-13 тыс.руб. В зависимости от ваших знаний и навыков.
