WLAN/riktad radioteknik

Lästid 4 minuter

Uppdaterad – 30 december 2022

Grunderna

WLAN fungerar som lokal åtkomst till en nätverksinfrastruktur, medan avståndet mellan två stationer ökas med hjälp av riktade radioantenner.

WiFi överallt – det är så du vill att det ska vara. Men tillverkarnas fylliga löften håller ofta inte vad de verkar lova.

För att vara ärlig beror det inte på deras förment överdrivna räckviddslöften, utan snarare på de lokala förhållandena, som inte motsvarar den ideala standarden: armerad betong, väggar, tak, träd etc. representerar alla hinder för radiovågor. Ju kortare våglängd, desto högre dämpning orsakas av hinder.

WiFi täcks av två bandintervall: 2,4 GHz och 5 GHz.

Det finns olika IEEE-standarder inom dessa band, för närvarande representerade i 2,4 GHz-bandet är 802.11b med upp till 11 Mbit/s på 20 m räckvidd, 802.11g med upp till 54 Mbit/s vid 25...50 m räckvidd, i 5:e GHz-bandet 802.11n med upp till 600 MBit/s med en räckvidd på 70m, 802.11ac med upp till 1 300 MBit/s, samt i 60 GHz-bandet 802.11ad med upp till 7 GBit/s med en räckvidd på 50m och 802.11ay med upp till 175 GBit/s med en räckvidd på bara 10m.

Som vanligt med DSL-datagenomströmningsinformation säger räckvidden här också "upp till" x meter. Detta förutsätter i allmänhet en fri sikt.

WiFi-täckning

Vågade killar rekommenderar att man använder så kallade repeaters för att öka räckvidden. Detta bortser från det faktum att repeatern skulle behöva skicka och ta emot samtidigt för att kunna leverera samma dataöverföringshastighet. Men det är precis vad han inte kan. Medan han lyssnar kan han inte tala och vice versa. Därför reduceras genomströmningen som kan uppnås med en repeater med 50%.

Om du vill ha homogen Wi-Fi-täckning så kan du inte undvika att ha ett motsvarande antal Wi-Fi-åtkomstpunkter, om du är osäker till och med en per rum om du vill att nästan maximal prestanda ska finnas tillgänglig överallt.

Strålningsdiagrammen, som visar accesspunktens strålningsegenskaper, ignoreras ofta eftersom de sällan visas i accesspunkternas tekniska datablad. Beroende på hur antennerna är anordnade kan detta vara cirkulärt, koniskt eller liknande en ellips, eller en kombination av alla. Genom att känna till dessa egenskaper kan belysningen av hörn ökas vid behov, förutsatt att dessa mätdata beaktas vid installation av AccessPoint. För speciella applikationer finns det även sektorantenner som specifikt belyser en smal, konisk korridor.

Urval av komponenter

Produkter från välkända tillverkare, inklusive routrar, hittas ofta och utför sitt jobb säkert för hushållsbruk. Om du vill ha en miljö som kan administreras på distans, vid behov, men i första hand ren genomgående, bör du använda en företagsleverantör (t.ex. Ubiquity) undgå. Ubiquity poserar med sin Unifi-Produkter Enterprise-teknologi tillgänglig billigt för konsumentsektorn.
Alla rackmonterbara komponenter har en relativt hög driftstemperatur men är även certifierade för detta.
När den installeras i ett nätverksskåp är enligt min mening automatisk ventilation med effektiva fläktar meningsfull, även om det inte krävs enligt tillverkarens specifikationer.

Man måste ta hänsyn till att kvalitet inte kan erbjudas till ett rabatterat pris. Köper du billigt köper du två gånger. Även om man ofta tenderar att ignorera denna truism, kommer den ikapp oss om och om igen med absolut tillförlitlighet - ibland förr, ibland senare...

Fallstudie

Nedan presenterar jag en omfattande installation av 1x router (AVM 9590 kabel), 1x Security Gateway Pro 4, 12x switchar, 9x åtkomstpunkter (allt Ubiquity) och 1x 1 Gbit/s radiolänk (MicroTik), som täcker en bungalow med tre bostäder med 360 kvm boyta och 2 000 kvm utomhusyta för cirka 90 kunder.

Security Gateway Pro 4 / Unifi Cloud Key

De Unifi Security Gateway Pro 4 fungerar som router och brandvägg i företagssegmentet, har två WAN- och två LAN-portar, vardera 1 Gbit/s, så att en redundant DSL-anslutning kan implementeras vid behov, t.ex. WAN 1 -> kabel DSL, WAN 2 -> LTE och, som alla Unifi-komponenter, administreras via en kontroller som kan nås via en webbläsare.

Den så kallade Unifi Cloud Key möjliggör (även fjärradministration) via mobilapp eller webbläsare och eliminerar behovet av att installera Unifi-styrenhetens programvara på en dator. Den är ansluten till valfri switch.
Det finns också en för detta Rackmonterad tillbehör.

WAN 1 är ansluten till port 1 AVM 6950 kabel ansluten. Observera att AVM-routern använder ett annat subnät än Unifi-infrastrukturen (t.ex. AVM 192.168.0.x och WAN 1 192.168.1.x). LAN 1 leder direkt till switchen (här 48-portar).

Med hjälp av Unifi Security Gateway och styrenheten kan valfritt antal LAN- och WLAN-nätverk konfigureras inom några minuter, inklusive gästnätverk med gästinloggningsportal eller utan separat inloggning, alla med stöd för VLAN förstås.

Tre LAN-nätverk med varsitt subnät och fyra WLAN-nätverk sattes upp här.

Unifi switch

Alla Unifi-switchar kan administreras via kontrollern och vissa har POE enligt 802.3at/af och SFP-portar. Switchkapaciteten är 16 / 20 (8-portar / POE).. 104 (24-portar) GBit/s.

Switchar som används här är:

• Unifi Switch 8-portar (4-portars POE)
• Unifi Switch 8-portar POE 2 SFP
• Unifi Switch 48 portar 2 SFP:er
  

Unifi AccessPoint

Ubiquiti erbjuder olika varianter, inklusive: Unifi AP AC LR (lång räckvidd, inomhus) och PRO (utomhus).

Lång räckvidd låter frestande till en början, slutligen mer räckvidd, upp till 183m. Ja på den mottagande sidan, MEN: vilken av de lokala enheterna, såsom mobiltelefoner, surfplattor etc. stöder ett långt räckviddsläge på sändningssidan?!
Så glöm LR genast, det är bättre att välja PRO med en räckvidd på upp till 122 m, även för inomhusbruk.
Jo, 122m, en accesspunkt borde räcka för hela lägenheten! Felaktigt: "122m", för det första "upp till" och för det andra "siktförhållanden i öppet fält".
Även en enda yttervägg minskar de 600 Mbit/s som finns tillgängliga utanför till ca 140 Mbit/s, båda gångerna baserat på ett avstånd på 2m i en vinkel på 45° till accesspunkten! Varje ytterligare vägg minskar datagenomströmningen igen.

De Unifi AP AC PRO-Versionen erbjuder 3 x 3 TX/RX MIMO-antenner vid 2,4 GHz och 5 GHz med en maximal genomströmning på 450 MBit/s eller 1,3 GBit/s, har 2 x 1 GBit/s LAN-portar (t.ex. för en LAN-ansluten POE-video kamera).

Strålningsdiagram finns nedan https://help.ui.com/hc/en-us/articles/115005212927-UniFi-UAP-Antenna-Radiation-Patterns tillgänglig.

MikroTik radiolänk

Ubiquiti erbjuder för närvarande en ny riktad radioantenn Ubiquiti PowerBeam 5AC ISO Gen2 med 450 MBit/s över en sträcka på upp till 25km (!) (kan vara av intresse för bönder) till ett acceptabelt pris. Otto-Normal måste dock överbrygga avstånd på mindre än 100m (hus – trädgård). Detta inser det MikroTik 1Gbps trådlös trådsats med stabila 800 MBit/s över ett avstånd på 60m. Här bearbetas till exempel parallella videoströmmar från 5 högupplösta Hikvision-kameror, Netflix TV, spelkonsol, speldator, två mobiltelefoner och surfplattor samt två Raspberry Pi-datorer.

Den enda nackdelen: antennerna måste administreras via sina egna IP:er via webbgränssnittet. Med Unifi-radiolänken skulle detta fungera via Unifi-kontrollern.
Om du kan leva med denna begränsning rekommenderas denna MikroTik-lösning.