Построение уличной WiFi сети
Доброго времени суток. Не нашел необходимой темы (во всех есть только куски), поэтому решил написать отдельным постом.
Меня интересует построение «уличной» городской сети WiFi, как в своё время её строил GoldenTelecom, только у них был непосредственный доступ к сети и собственное ШПД. Поскольку провайдеров на рынке достаточно, то можно арендовать или просто покупать трафик. Исходя из этого:
— Сеть будет строится на доступе к «оптоволокну/меди» провайдера;
— Раздача трафика будет проводиться с WiFi модема/ов.
Под «уличной» сетью я понимаю подключение аппаратуры (естественно промышленного оборудования) и раздачу трафика непосредственно на улицы (со зданий).
Вопросы, которые ещё не покрыты:
1) Более детальная схема построения подобной сети
Теоретически я представляю это себе так:
— Кабель (отходящий от оптоволокна провайдера) — подключенный дом
— Подключенное к нему оборудование (роутры)
— Купленный трафик
Но есть нюансы, связанные с построением сети: когда входишь в дом и устанавливаешь подобное оборудование, необходимо ставить «свичи», которые замыкают сеть. Необходимо ли это? Или же это необходимо для отдельно взятого подключения?
Подскажите, пожалуйста, более детальное построение такой сети: необходимое оборудование
2) Покрытие
Поскольку оборудование промышленное, то естественно будет сделана ставка на оборудование с высокой возможностью покрытия, при сохранении необходимой скорости для клиентов (т.е. если покрывается 3 км, то развеивание сигнала будет наблюдаться где-то уже через 1,5 км) на уровне 8 Мб. Т.е. полезное покрытие будет около 1,5 км со скоростью 8 Мб. Ситуация гипотетическая, но если поправите меня, буду очень признателен.
Если учитывать что оборудование будет стоять не выше чем на 1-2 этаже, какие проблемы могут возникнуть с технической стороны? Чистота сигнала/прерываемость/поддержание постоянной скорости?
Рассматривается «круговое» покрытие, т.е. так, чтобы в диаметре, заявленному на оборудовании было минимум 1,5 км полезного разброса сигнала, при 3 км «прописанного на бумагах»
Проблемы, такие как, «кража оборудования», «повреждение», «установка» — эти проблемы рассматриваются отдельно, важнее техническая сторона.
Какое оборудование следует использовать для построение данной сети? Насколько мне известно, помимо построения стандартной сети, необходимо подключать к ней усилители, которые могут раздавать необходимую мощность сигнала на большое расстояние. Что лучше всего для этого подойдет? Тарелки или др.?
На примете некоторые китайские производители, но пока много вопросов чем ответов.
4) Проникновение сигнала
Как известно, можно столкнуться с тем, что сигнал от WiFi может просто не «пробиться» через стены и из-за этого потеряется его полезная часть. Как можно усилить сигнал, чтобы он не терялся, отражаясь от стен?
Необходимо поставить недорогое оборудование, которое может раздавать интернет на 1 улицу (примерная длина — 1 км).
Важное отступление: также сигнал должен проходить в глубину здания как минимум на 20-30 метров, а не отражаться от стен или окон.
Читал ранее посты о том, что при раздаче сигнала, можно столкнуться с законной стороной вопроса: раздачи частот и проч. Насколько я понимаю это относится только к сетям WiFi, которые строятся так, чтобы ловить сигнал на антенны и далее передавать их внутрь дома. Здесь же стоит другая задача: как это работает при раздаче из-вне.
6) Схема программирования контроля модемов и трафика
Читал пост про построение 2 типов сетей, где есть 2 вида управления сетью. Который из них может подойти для таких нужд? Как можно запрограммировать модемы чтобы они автоматически перераспределяли трафик пользователям и нужно было 0 контроля со стороны провайдера?
Возможно есть нюансы, пожалуйста, расскажите.
7) Программирование модема
Возможно ли перепрограммировать модемы так, чтобы первой страницей при выходе в интернет была бы 1 постоянная, как у Билайна? Сложно ли данное ПО для модема для реализации?
Для раздачи необходима определенный объем трафика или ширина канала. Современное оборудование может обеспечить ширину канала в 100 Мб. Исходя из этого, думаю можно ставить 1 модем и усилители к нему, и этого будет достаточно. Возможно я не прав, скажите.
9) Безопасность операций через сеть WiFi
Несмотря на то, что сеть будет открытой для всех, рассматривается построение «схемы» безопасности для проводимых операций (так, чтобы люди могли бы заходить в сеть, вводить необходимую информацию чтобы получить доступ к интернету, а далее, вводить личную информацию в соц сети или свои банковские данные (номера карт), или же просто оплачивать что-либо, не боясь, что их данные будут утеряны или украдены (уровень безопасности — офисная сеть).
Это не все вопросы, но был бы рад услышать от профессионалов рекомендации или критические замечания.
Построение Wi-Fi сетей
Разберем наиболее часто встречающиеся в жизни схемы построения Wi-Fi сетей. Мы затронем лишь небольшой сегмент оборудования Wi-Fi и задач, стоящих перед строителями сетей Wi-Fi, и рассмотрим наиболее часто встречающиеся схемы, собрать которые можно из доступного оборудования.
Прежде чем приступить к выбору оборудования, необходимо определить задачи, стоящие перед вами на сегодняшний день, плюс сделать поправку на задачи, которые могут встать перед вами завтра.
Wi-Fi решения чаще всего сводятся к построению соединения типа “точка-точка” или “центр-точки”, у каждой из этих схем при этом имеется множество реализаций. Ad-Hoс соединения здесь рассматривать не будем, т.к. это отдельная большая тема для разговора.
Выбору оборудования для построения WI-Fi сетей:
- Не экономьте на оборудовании.
Поверьте, лишние 20$ не стоят тех острых ощущений, которые вы испытаете при неустойчиво работающем соединении. Если вы тратите деньги заказчика — тем боле не экономьте на оборудовании, ибо сэкономив 100$ вы рискуете навсегда испортить с ним отношения, в случае некорректной работы выбранного вами оборудования. - Используйте узконаправленные антенны.
Общий принцип действия точки — получение, усиление и ретрансляция сигнала. Чем больше угол излучения вашей антенны — тем больше рассеивание полезного сигнала, тем больше помех она соберет и создаст. Чем больше помех соберет — тем меньше останется у точки доступа времени на обработку вашего полезного сигнала.
Помните, чем меньше угол — тем меньше вероятность вашей незапланированной встречи с господами из Связьназдора.
Угол излучения вы можете посмотреть на диаграмме направленности — она есть для каждой антенны, в вертикальной и горизонтальной плоскости.
Характеристики антенны в основном описываются ее параметрами по усилению сигнала: dBd, dBi и dBm (dB-децибел). dBd – это усиление на диполь, dBi – усиление к изотропному источнику, dBm- усиление к отношению 1 милливатт. - Лучший усилитель — короткий кабель.
Самое слабое звено в оборудовании — это антенный кабель. Чем он длиннее — тем сильнее в нем затухание сигнала, а длиннее 10м кабель делать не рекомендуется.
Ниже приведена таблица затухания достаточно дорогого профессионального кабеля Radiolab 8D-FB PEEG, что уж говорить о ширпотребе…
Частота, МГц
Затухание, дБ/100м
В этом случае есть смысл установить точку доступа непосредственно на мачте антенны. Такие точки доступа выполняются в Outdoor (наружном) исполнении, переносят любые погодные условия (за исключением морозов Усилители стоит применять очень осторожно. Неграмотно установленный усилитель не только не принесет пользы, но и поссорит вас с владельцами соседних радиолинков, найти вас при этом не составит никакого труда.
- Скорость. Учитывайте, что заявленные производителем 54мБит (а тем более 108) редко работают даже на столе в лабораторных условиях. На практике скорость точки на рабочей линии редко достигает 22Мбит. Зачастую дело ограничивается 11мБ. Все скорости заявлены для Half-Duplex режима.
Второй важный момент — скорость точки является ее общей пропускной способностью. Если к точке доступа подключены 2 клиента — делите скорость пополам. Если клиентов 10 — делите скорость на 10.
Сказочные скорости обещает нам стандарт WiMax, но пока он сказочно далек и так же сказочно дорог. - Приоритеты. Если кроме интернет-трафика вы собираетесь в будущем продавать IP-телефонию — позаботьтесь, чтобы точка доступа поддерживала стандарт 802.1p.
Приоретизация же поможет вам в вопросе выделения VIP-клиентов из общей массы клиентов, для обеспечения стабильной ширины канала. - Изоляция клиентов друг от друга. В большинстве современных точек есть опция “isolation mode” позволяющая запретить клиентам обмен трафиком.
- Подсчет трафика — это большой отдельный вопрос, способ подсчета трафика зачастую сильно привязан к маркетинговой модели вашего предприятия.
Cамая простая и распространенная схема: “Точка-точка”
Для построения такого соединения необходимо учесть следующие факторы:
- Расстояние.
Один из определяющих факторов при выборе оборудования — антенны и точки доступа. Все наши линки рассчитаны на расстояния до 15км. Но существует возможность построения линков до 50км на вполне доступном оборудовании (BreezNet и BlueBox). - Видимость.
При отсутствии прямой видимости никаких гарантий работоспособности построенного вами линка никто не даст. Тут все решит только эксперимент. Зачастую при отсутствии прямой видимости используют отраженный от стены здания сигнал. - Возможности и особенности монтажа.
Если вы ставите точку доступа в квартире или офисе, из окна которого отлично видно вторую точку подключения — вам просто повезло. В этом случае вы обойдетесь точкой доступа, метровым кабелем и установленной на подоконнике или на стене дома антенной — это будет идеальный вариант.Но так везет не всем, и тогда приходится выходить на крышу здания и ставить антенну на мачте.
Вторая схема: “Центр-точки”
При построении такой схемы большинство неопытных авторов испытывают большой соблазн поставить одну всенаправленную антенну и подключить к ней всех клиентов в радиусе 2-3 км.
Огорчим — это невозможно по нескольким причинам:
— как мы уже писали выше, всенаправленная антенна соберет все помехи в округе.
— ограничение на количество соединений. Одна обычная точка доступа (Linksys WRT54G, DWL-2100), даже при условии хорошей связи не в состоянии обрабатывать более 20 соединений. Исключение — специальные точки доступа, разработанные для организации Hot-Spot’ов, но и их мощности далеко не безграничны.
Так что первое, что следует учитывать при проектировании такой схемы — это ограничение количества клиентов на одну точку доступа.
Реально в жизни широко используются две схемы.
В первом случае сеть сводится к обычным линкам от центра до точки доступа, к которой подключена группа компьютеров. Это может быть районный или микрорайонный узел, или даже просто точка подключения одного дома.
Во втором случае используется принцип сотовой связи: центральный узел делит всех клиентов на территориальные сегменты с помощью секторных антенн. Число антенн — от 2 до 6,
Оборудование для таких сетей выбирать сложнее, но все же приведем перечень рекомендуемого оборудования.
Центральные и клиентские точки доступа:
— Linksys WRT54G в качестве бюджетного решения.
— Z-Com XI 1500IHP для наружного применения
— ORINOCO RG-1000
Антены центрального узла:
— сегментопараболические — от 18 до 27 дБ
— секторные
Клиентские антенны:
— сегментопараболические — от 18 до 27 дБ
— волновые каналы Polaris 9дБ (мини) — для использования внутри помещений, 17дБ — для наружного применения