Для новичков и чайников.

Новичкам и полным чайникам посвящается...
В последнее время участились вопросы по теме Wi-Fi, связано это, наверное с тем, что народ просто не хочет искать информацию по интересующему их вопросу. Поэтому я попытаюсь в данной статье коротко ответить (дать ссылки на материалы) на наиболее частые вопросы, которые неоднократно обсуждались на форуме LAN23.
Не уверен, что у меня у одного хватит терпения все это написать...

   Полезная статейка о размерах зон Френеля и о влиянии деревьев и прочих помех прямой видимости...
   Поэтому начнем изложение с известных фактов: дальность/скорость передачи Wi-Fi- сети зависит от наличия препятствий распространению радиоволн, интенсивности радиопомех в данное время и в данном месте. Очевидно и то, что наиболее простым случаем условий радиообмена является ситуация при прямой радиовидимости. Кстати, очередной зафиксированный мировой рекорд такой связи на две спутниковые «тарелки» с применением обычных Wi-Fi-устройств – соединения компьютеров на расстоянии 120 км без использования ретрансляторов.
   Данная статья в одном файле WLAN и практика распространения радиоволн (pdf 150Кb) - продолжаем читать. Оригинал статьи на ko-online.com.ua.

   Ответ на такой вопрос однозначный - нужно что-то почитать... Берем книгу Wi.Fi: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить (pdf 1,6Mb) и внимательно читаем, если вам показалось этого мало, то забираем другую книгу Беспроводные сети. Первый шаг. (pdf 1,8Mb) - продолжаем читать. Все это на русском, понятным для чайников языком...
   Прежде чем задавать вопросы, НАСТОЯТЕЛЬНО прошу почитать форум на LAN23.ру или форум на НАГ.ру, да и мало ли еще что можно найти при помощи Гугла по теме Wi-Fi - информации валом!!! Придерживайтесь главного правила : больше читайте, меньше пишите...

   Как правило, Wi-Fi сеть является сегментом локальной сети и предназначена ТОЛЬКО для установления линков в тех местах, где затруднительно провести сеть при помощи UTP кабеля. Таким образом администратор(ры) сети(тей) устанавливают Точки Доступа (далее ТД) в специальные режимы, что бы к ним невозможно было подключиться кому-нибудь постороннему. Это первый вариант использования ТД. В этом случае вам необходимо ЛИЧНО искать контакты с администратором и обговаривать вопрос возможности подключения к сети.
   Только в том случае, если администратор сети устанавливает ТД в режим хот-спота (общедоступный режим) можно попытаться подключится к ней. В этом случае нужно устанавливать на своем компьютере, ноутбуке или КПК "получать сетевые настройки автоматически". Этого, как правило, достаточно для входа в сеть, но необходимо все равно связаться с сетевым администратором для разъяснения предоставляемых сетью сервисов (предоставление Интернет НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВНЫМ сервисом локальной домашней сети!!!). И как правило интернет там не бесплатный, если предоставляется.

   Первое - нужно найти контакты с администратором сети и поговорить с ним. Какие трудности могут возникнуть обговорим по максимуму... Сначала нужно записать MAC адрес ТД, которую вы видите со своей стороны, уровень сигнала от ТД, название сети (SSID), попробовать отыскать этот MAC адрес в интернете и позадавать вопросы на вашем локальном форуме посвящённом местным локалкам. В случае если сеть "закрыта" WEP или WPA шифрованием, то, скорей всего, в ней вас не хотят видеть...
   Далее, нужно заинтересовать администратора сети в вашем подключении, если это не исходит от него самого (что бывает очень редко). Скорее всего только вам прид¸тся обеспечивать железо со стороны локальной сети - ТД и внешнюю антенну.

   Сеть открыта, но вы не можете к ней подключиться... 90% случаев это означает, что сигнал от ТД недостаточно сильный, т.е. вы ловите ее на грани шумов... Тогда все понятно, вам нужна более чувствительная антенна. Если сигнал от ТД довольно сильный, но вы все равно не можете подключиться к ТД - тогда, скорей всего, у вашей Wi-Fi карты (например PCI, которая располагается в компьютере) излучаемая мощность меньше чем у ТД. Необходимо выключить экономичный режим работы вашей PCI карты и снова попытаться соединиться. Если же и это не помогло, то поможет только замена карты на более мощную. Но не советую сразу бежать и менять карточку. Подойдите поближе к ТД (как это сделать в случае с настольным компьютером - не знаю) и настройте все рядом с ней (с ТД) в непосредственной близости, и, только потом, добивайтесь таких же показателей на большем расстоянии. Если же находясь в непосредственной близости от ТД вы все равно не можете соединиться с ТД, то скорей всего у нее стоит фильтрация по MAC адресам, т.е. владелец данной точки не желает чтобы посторонние к ней подключались. Тут снова выход только один - непосредственный контакт с администратором сети.
   Соединение установлено, но карта не может получить адрес.... Помните - подключиться по радио каналу - это только одна сторона медали, необходимо еще произвести корректную настройку сетевой карты для работы в сети. Т.е. прописать правильные IP и маску сети, ведь именно посредством этого протокола обычно проиходит обмен информацией между компьютерами.
   Теперь по порядку. Есть 2 варианта организации сетевого пространства : 1) Где все настраивается руками, и 2) Где все настройки клиентам предоставляется средствами DHCP сервера, т.е. автоматически. Всегда рекомендуется попробовать 2-ой вариант и, если он не помогает, то связаться с владельцем ТД. И помните - вы подключаетесь к чужой ТД, уважайте чужую собственность и не старайтесь в чужой монастырь идти со своим уставом!

   Прежде всего поговорим о всяких разных PCI Wi-Fi карточках, которые вставляются в компьютер. Специально не буду останавливаться на всяких USB устройствах, т.к. считаю не реально для начинающего использовать именно такое простое оборудование, за исключением случаев, когда локальная сеть с хот-спотом расположена за соседней стеной...
   И так - самое главное условие Wi-Fi линка это прямая видимость, нет прямой видимости - будут проблемы... Деревья и другие препятствия - это не хорошо.
   Так чем хороши PCI устройства? Наверное, только тем, что для них не нужно использовать дополнительный источник питания как для ТД, а так же для некоторых PCI девайсов есть не плохое ПО, которое более продвинутое, чем у ТД (но об этом мы сейчас не будем говорить - не та тема). За то очевидны минусы PCI устройств - это пониженная мощность (чем у ТД) и необходимость длинного коаксиального кабеля от PCI до внешней антенны. Чем больше длина кабеля, тем больше потерь в нем, тем более что на частоте 2,4ГГц этот показатель увеличивается во много раз. Нельзя скупиться при покупке коаксиального кабеля (аксиома) - чем дешевле кабель тем больше в нем потерь. Вот на представленной фото представлен идеальный вариант - ТД подключена к наружной антенне (она в свою очередь настроена на антенну от ТД в другой сети) минимальным куском коаксиального кабеля, с другой стороны ТД по средством UTP кабеля соединена с сетевой картой в компьютере или ТД подключена в свитч. Вот теперь поймите, что если использовать PCI карточку, то весь системный блок должен располагаться на подоконнике...

   Вот теперь рассмотрим вопрос - как же быть со всем этим хламом при условии, что мы используем ТД... К примеру, из вашего окна нет прямой видимости на антенну другой сети. Выход один - поднимать ТД на такую высоту, что бы все было видно. Не важно на какую высоту, хоть всего на один этаж, или на крышу, или на крышу + мачту. Всегда возникает вопрос - как же это будет работать... ТАМ ? Да очень просто - ТД к антенне необходимо подключать наименее коротким коаксиальным кабелем (закон), ТД должна находиться в герметичной коробке, что бы влага не сделала свое гнусное дело. Далее проблема с питанием ТД... можно ее решить "прокинув 220" прямо на крышу дома и установив дополнительную розетку. Это самый простой, но и самый опасный способ - все таки 220 вольт... как-то грубовато.
   Можно использовать специальную технологию PoE для передачи напряжения снизу вверх, это отдельные блоки которые ставятся внизу (возле компьютера или свича) и вверху (возле ТД) UTP провода. Но это дополнительные затраты - останавливаться на этом не будем.

   Так же можно использовать свободные 2 пары из UPT кабеля (по ним то и работает PoE). Как это делал я описано тут Питание ТД по UTP кабелю. Вариант пустить по той же UTP сигнал RESET на ТД даже не рассматривался.
   Вот так выглядит идеальный вариант построения ТД с питанием по UTP кабелю и направленной антенной в отдельном влагозащищенном корпусе. Такая конструкция готова к использованию на улице на большом расстоянии от компьютера. К такому варианту нужно стремиться.
   На фото видно : слевой стороны крышка от коробочки, на ней закреплена антенна (скорее всего BiQuad, можно установив вертикально или горизонтально получить нужную поляризацию антенны). Очень короткий минимальной длины коаксиальный кабель. Справа - разобранная ТД, закрепленная на второй части корпуса. Переходник PoE.

   Сначала обратимся к калькуляторам... Первые попавшиеся под руку это от Д-Линк и от от Бестер. Выбираем оборудование, расстояние и смотрим... Все это только для антенн от производителей, сами понимаете. Хотите сами прикинуть тип используемой антенны, примерную скорость и дальность линка на калькуляторах от производителей. Тамже пронаблюдать как влияет на скорость и дальность линка увеличение кабеля от антенны до ТД.
   Кое-какие ссылки на тему выбора антенн : КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ АНТЕННЫ ; КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ И УСТАНОВИТЬ АНТЕННЫ ; Как правильно выбрать антенну для базовой станции.

1) На 2-ой ТД должна быть антенна круговой ДН или 2 антенны с Делителем (см. ниже) направленные в сторону 3-й и 1-ой ТД;
2) На 1-ой и 3-й ТД устанавливаются антенны направленные на 2-ю ТД;
3) Устанавливаем 2-ю точку в режим Access Point;
4) 1-ю и 3-ю точку в режим Сlient;
4) Указываем одинаковый SSID;
5) Устанавливаем одинаковый канал (Radio Frequency).

   Перед тем, как установить беспроводную сеть вне помещения, необходимо настроить всю конфигурацию wi-fi сети на столе. Сохранить все настройки в соответствующих ТД, а только потом размещать на улице. Конечно, это самый наглядный и правильный вариант, хотя и не всегда выполнимый.

   Использовать специальный Делитель, например такой Bester Dividing Box 1/2 2400 или использовать точки доступа, у которых предусмотрено 2 антенных разъема например такие DWL-3200AP AirPremier 2.4 ГГц (802.11g) управляемая точка доступа с поддержкой РоЕ.
   Хотите сделать сами - пожалуйста вот информация на эту тему Делитель мощности. Или как подать сигнал от одной ТД на две антенны.
   По этой теме есть огромная тема Мысли вслух по-поводу согласования обсуждения в ней же.

   Сразу хочу сказать, что в домашних условиях вы никогда не соберете вертикальную антенну с круговой Диаграммой Направленности (ДН) без вспомогательных приборов для настройки. Поэтому просто рекомендую поднакопить денег на приобретение заводской антенны, например ANT24-1500. Всенаправленная внешняя антенна, 15 dBi или Bester Omni 2450-8 V. При правильной установке реально работают на 4-5км.
   Если вы все таки упорно хотите своими руками попробовать собрать вертикальный коллинеар то читаем Вертикальная коллинеарная антенна или omni collinear antenna 7...9 dBi. Небольшая подборка по антеннам здесь. Вывод один - дома антенну с усилением более 5-7 Дб не изготовить.
    Из переписки ... Как ни странно, коллинеарка со спиралями работает. Хорошо или плохо не знаю, но замена банки такой антенной, дало изменение сигнала в пределах погрешности. Расстояние правда было метров 30-40 и банки жёстко закреплены не были. Преподы из университета где я учился долго смеялись - "Шести элементный коллинеар на 2.4 БЕЗ ПРИБОРОВ настроить нереально, да и с приборами не так-то легко." Но, всё таки думаю заменить её на щелевую. ... или ... С коллинеаркой провозились много месяцев. Результат нулевой. 5-ти елементная работает как диполь а то и хуже. С последовательным питанем елементов ничего хорошего не получится. ...

   Для такого расстояния в 2-3 км есть простое решение для "прямых рук" - хорошо себя зарекомендовавшая и несложная в изготовлении Конструкция антенны ФА20 (18..22 dBi). В сети валом описаний как ее собирать. При загруженности соседних каналов можно, меняя поляризацию антенны (на фото вертикальная поляризация) добиться лучших показателей. Прямая видимость обязательна - не знаю как можно на 2-3 км что-то увидеть, но аксиома такова...
   Из переписки mcWit пишет : .... две ФА-20 сейчас работают на 8 км, с одной стороны DWL-3200AP , с другой DWL-2100AP, скорость 24-36 мб....
   Эти антенны обсуждаются в теме Wi-fi антенна FA20 (обещают 17-22дб).

   В случае не очень прямых рук - советую взять (приобрести) какой-нибудь параболик. Данные конструкции антенн уже не так дороги в цене от 1200 руб. При помощи таких антенн спокойно можно перекрывать расстояния от 6 км и более.
   Из источника Самая популяраная Wi-Fi антенна : Wi-Fi антенна Bester Parabolic 2400 специально разрабатывалась для использования в составе локальных беспроводных сетей Wireless LAN, в качестве клиентской.
   Антенна имеет игольчатую диаграмму направленности, оптимальную для беспроводных сетей Wi-Fi , различной конфигурации. Wi-Fi антенна Bester Parabolic 2400 тестировалась и рекомендована для применениея с оборудованием ORINOCO, Cisco, Aironet, BreezeNET, AVAYA, Z-Com, Planet, D-Link, OvisLink, MikroTik.
   Поточная технология сборки антенны wifi , обеспечивает хорошую повторяемость, высокие технические характеристики при невысокой стоимости.
   Конструкций таких антенн валом - выбирай и заказывай, данная антенна просто пример.

   Для начала - характеристики отечественных и некоторых зарубежных коаксиальных кабелей.
   Запоминаем и больше на спрашиваем - 75-ти Омные кабели, которые используются в телевидении использовать нельзя (если только это не специальный вариант согласования и об этом мы тут говорить не будем)!!! Вся Wi-Fi аппаратура только 50-ти Омная. Еще одна аксиома - стараться использовать наименее короткие отрезки кабеля для соединения ТД и антенны!!!
   Самым основным параметром для 2,4ГГц является погонное затухание (дБ/м), поэтому выбирая из таблиц какой-либо кабель обращаем на это внимание (чем меньше, тем лучше). Следует так же обращать внимание на размеры кабеля и используемые разъемы для них.
   Есть еще сравнительные характеристики кабелей РК-50 с волновым сопротивлением 50 Ом. Выбрать есть из чего. Чем дороже кабель - тем качественнее.
   Полезные ссылки для тех, кто не разбирается в названиях разъемов (в народе коннекторы), но хочет что-то понять : маркировка разъёмов (pdf) и каталог разъемов (pdf). Если используется ТД DWL (от D-Link), то можно изготовить разъем из штатной наружной антенны. Методика изготовления RS-SMA разъем из штатной антенны подробно описал Алксей (ака Katts).

   Ни для кого не секрет, что в данный девайс от D-Link DWL-2100AP можно заливать различный не родной софт. Да и не только в DWL-2100AP. И вообще изголяться над этом изделием при помощи некоторых программ, облегчающих прошивку.
   Обычно, замена софта ТД преследует определенные цели такие, как увеличение выходной мощности ТД и значения ACK и приводит к перегреву ТД. Как бороться с перегревом рассмотрено в Upgrade DWL-2100AP. Модернизация ТД. Охлаждение. Вопросы гарантии тут не рассматриваются.