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.
Самодельная Wi-Fi антенна своими руками: направленная и всенаправленная
Здравствуй, дорогой читатель! Сегодня расскажу вам, как я сделал мощную WiFi антенну своими руками. Руки у меня, конечно, золотые, только растут не из того места, но и это мне не помешало. Для начала давайте разберёмся в так называемом коэффициенте усиления антенны. Не переживайте! Я не буду использовать заумные фразы или оперировать какими-то сложными терминами, но с этим нужно разобраться.
Данная величина измеряется в изотропных децибелах и обозначаются как «дБи» или «dBi». Словосочетание можно не запоминать, но вот буковки стоит запомнить. На домашних роутерах обычно стоят маломощные антеннки в 2-4 dBi. Но как показывает практика, в загородных домах или больших офисных помещениях — этого показателя не хватает.
Поэтому мы сегодня будем делать самодельную антенну от 10 до 20 dBi. Больше и мощнее делать нет смысла. Всё дело в том, что с увеличением мощности усиления пучок сигнала становится более направленным и узким. А радиус покрытия становится ниже. Взгляните на картинку выше. То есть ловить такой сигнал можно, но куда сложнее, так как пучок становится слишком узким.
Такие антенны ещё называют направленные. Их можно конструировать, если нужно объединить, например два загородных дома в одну сеть путём моста. При этом если они находятся на расстоянии до 10 км.
Теперь давайте разберёмся с частотой. Современные роутеры имеют два диапазона: 2.4 ГГц и 5 ГГц — это частота передачи данных. Понятно дело, что последний диапазон имеет большую скорость, но и имеет один минус. Как вы, наверное, помните из физики 7 класса, чем выше частота волны – тем быстрее она затухает. То есть радиус покрытия у 5 ГГц явно ниже.
После долгих раздумий самым лучшим вариантом именно для домашнего использования выбор пал на квадратную антенну. Она имеет такую форму, что коэффициент усиления можно довести до 20 дБи. И даже при такой мощности пучок сигнала не будет таким узким. Для дома она будет выступать как всенаправленная антенна с большим радиусом.
Во второй главе я расскажу, как сделать мощную Wi-Fi антенну-пушку для роутера своими руками. Панельная антенна будет значительно усиливать сигнал адаптера, но в более узком направлении. Об её дальнейшем использовании я также расскажу в самом конце.
Инструкция для усиления вай-фай дома
- Нам нужно сделать крепление, на котором будет восседать наша антеннка. У меня остался старая упаковка от CD-дисков. Возьмите и отрежьте примерно чуть выше середины сердцевину. После этого нужно круглым надфилем сделать маленькие ямки. Таким образом, чтобы получилось 4 выемки в виде ровного креста.
- Теперь нужно взять кусок медного провода с диаметров от 2-4 мм и сделать из него резонатор. Он как раз и будет выступать основным рассеивателем луча радиоволн. Теперь с помощью плоскогубцев нужно ровно сделать 2 квадрата с длинной ребра в 29-31 мм. Самое главное – посмотрите, чтобы между углами соприкосновения квадратов – было свободное место.
- И так теперь нам понадобится коаксиальный кабель. Сердцевину мы припаиваем к одному углу, а оплётку припаиваем к другому концу.
- Промазываем клеем дно коробочки и приклеиваем туда диск. Он будет служить как отражатель пучка радиоволны. Можно, конечно, приклеить фольгу, но диск более эстетично выглядит. Теперь аккуратно проталкиваем провод в отверстие и также приклеиваем квадраты к полукруглым пазам, которые мы сделали ранее.
- Заклеиваем и заднюю часть, чтобы провод не вырвало. Можно приклеить один провод, всё заливать клеем – не нужно.
- Теперь надо просто подключить разъём коаксиального кабеля к SMA порту, к которому как раз и прикручиваются антенны. Там все просто, центральную жилу припаиваем к центру SMA, а оплётку к внешней части.
- Для тех, кто любит паять, можно вскрыть маршрутизатор и напрямую припаять нашу антенну к плате. Но нужно понимать, что это достаточно небезопасно для роутера, и если вы в этом не разбираетесь – то лезть не стоит. Плюс можно повредить саму плату при отсутствии нужного паяльника.
- В конце у вас должно получится, что-то вроде такого, как у меня «самоделкина». Выглядит не очень, но пробивает стены при частоте 2.4 ГГц – на ура! Для большого загородного дома вполне сойдет. При правильной установке будет отлично ловить даже не улице.
Направленная антенна на большое расстояние
Сразу скажу эта антенна более мощная, но и как я говорил из-за мощности пучок становится более направленным и узким. Поэтому его стоит использовать для соединения между собой несколько сетей по воздуху. Даже можно использовать как повторитель. Вайфай пушка сможет бить на расстояние до 10 км.
Делается она достаточно просто и все материалы можно купить в любом радиомагазине. Всё же она по использованию – большое наружная или внешняя, для отправки сигнала на большое расстояние. Но вы сами решаете, как её использовать. Для постройки моста нужно сделать вторую, которая будет также выступать как приемник.
Вот схема по которой мы будем делать нашу антенну. Сразу скажу, что нужно делать максимально точно как можете, по чертежу. Если будут сильные отклонения от размеров и расстояний между пластинами – то связь будет хуже. Также ещё один момент – все размеры предназначены для раздачи 2.4 ГГц волны.
- Из листа меди нарезаем ровные круги, а в центре просверливаем дырку для шпильки. Также нам понадобятся гайки по размеру шпильки.
- Точно линейкой начните прикручивать диски. Постарайтесь сделать максимально приближённо к схеме. Начните прикручивать с маленьких дисков. На последних двух надо будет сделать дырочки как на картинке ниже.
- Теперь нам понадобится любая старая антенна из-под роутера. Можете использовать и рабочую. Снимаем с неё верхний колпачок и отрезаем основную часть. Также снимаем резиновую часть, под которой будет металлический купол. Его аккуратно обрезаем, а под ним вы увидите проводок, который нам и нужен.
- Помните те дырочки, который мы делали? – вот проводок нужно запихнуть в них под прямым углом и припаять к пластинам, как на картинке снизу.
- Далее антенну можно прикрутить к роутеру. Но если вы будете использовать пушку как мост, то в этом случае её нужно устанавливать на крышу или на улицу. Тогда можно вместо этой антенны припаять коаксиальный кабель. И для этого случая нам понадобится вторая пара дырок, о которых мы почему-то забыли.
- Мне пришлось немного расширить дырку просверлив более толстым сверлом. Далее я просто вставил её в отверстие, но припаял не к первому диску, а ко второму, в котором тоже должна быть вторая дырочка. Теперь провод надо будет чем-то закрепить, можно примотать изолентой или ещё чем-то. Тут у вас есть пространство для размышления.
- Ставим её на крышу. Если таки образом будете ловить вторую сеть из другого дома, чтобы брать оттуда интернет и сетевые ресурсы, то антенну надо будет чётко повернуть ровно в сторону, где будет стоять аналогичная антенна. А мост можно сделать за счёт двух роутеров.
Как показала практика, такая антеннка достаточно мощная для загородного использования и может пробивать до 10 километров дальности на прямую. Только надо учитывать ещё и препятствия, которые будут гасить сигнал. Поэтому её нужно устанавливать как можно выше. Также не забываем о грозах и молниях, поэтому помимо неё надо установить громоотвод.
Чисто теоретически к такому аппарату дальнего действия можно присобачить телевизор и использовать её для поимки каналов. Если пойти глубже, то ею можно усилить приём любого сигнала для телефона, ноутбука и т.д.