【论坛问题】我想在我们几栋楼家里组一个无线局域网,最远有3、4百米,用无线网可不可以?听说可以外加天线,增益可达5dbm,不知道可不可以?
【网友解答】 需求分析:
从网友的问题可以看出,无线联网、室外天线、增益等等这些技术术语正在深入网络爱好者的大脑里。在实的组网中,由于建筑间的有线布线费时费力,使得无线桥接(联网)显得越来越被网络建设者们重视。
在上一篇文章《如何实现远程无线组网》,小酷讲述了“远程无线桥接”的方案。在写完那篇文章之后,小酷觉得作为桥接方案的完整,应再讲讲“园区无线桥接”。
定义于园区范围之内的两个或多个建筑物内的局域网通过无线的桥接,相对于远程局域网无线桥接距离较短,广泛应用于校园、企业园区、住宅区等。
由于某些原因,要将分布在不同物理位置的多栋大楼的局域网进行有线连接是比较困难,无法施工或者施工较为复杂;或需要在一个临时的场所组建一个临时的计算机网络。
这样的网络是暂时的,如果为了临时应用而投入物力做网络布线构建有线网络显然不合适。这些都可采用AP的无线桥接方式低成本地实现局域网之间的无线互联。
园区无线桥接方案:
园区无线桥接方案一般采用大家常见的有桥接功能的AP。一般情况下,AP都是作为一定区域内的无线覆盖,但部分产品还有点对点/点对多点的无线桥接以及无线中继功能,可支持无线AP模式和无线桥接模式。
本文就专注于AP的桥接功能,介绍园区范围的局域网间的无线桥接方案,采用支持桥接功能的无线接入点(AP)和合适的增益天线、信号放大器、避雷器等天馈系统组成无线桥接系统。
在园区内实施室外无线桥接方案时,我们需要哪些设备实现呢?每个接入点需要采购的物品包括:1、无线室外天线(全向/定向);
2、馈线转换头;
3、馈线;
4、室外天线避雷器;
5、无线接头转换线;
6、无线AP。
这些设备也是按上述序号顺序从室外到室内进行连接,最后接入局域网内的交换机。
在本方案中最重要的设备是:支持桥接的AP和定向天线。
无线AP是整个实现方案中的核心。这是无线网络信号的发送和接收设备,在这种方案进行选购时,关键是要认清我们所选购的AP能否支持无线桥接功能,当然它的天线也可拆卸,以便于扩展接入定向天线。
我们在市面常见的AP产品遵循IEEE802.11b无线通讯标准协定,使用直接序列扩频技术,在2.4-2.4835GHz频段,支持11Mbps、5.5Mbps、2Mbps和1Mbps速率,有效范围一般是是在室外为300米左右,在办公环境中最长为100米。在这方面我们可以参考下述产品:
(点击看大图) |
(图1)
(图2)
(图3)
无线AP相距较远时,随着信号的减弱,或者传输速率会明显下降,或者根本无法实现与AP之间通讯,此时,就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益。
AP的原配天线的增益值一般只有2~4dBi(增益值值愈高,相对所能传送之距离也更远),所以单凭AP的天线是很难将信号传输到较远的对方,为使信号有效地传输到对方,必须使用高增益定向天线或者全向天线。
一般来讲,增益每增加8dBi则相对距离可增加原距离的一半。室外天线大多为8.5~14dBi。我们选购天线时要注意工作频率与AP一致,一般的AP工作在2.4 GHz,所以只须选购2.4 GHz的天线。
定向天线的方向性很强,可以将信号集中发送至一个方向或从一个方向接收。全向天线能够全方位发送或接收无线信号,尽管可以覆盖极其广泛的区域,但是,每个方向的信号都比较弱。既然是两个建筑物中局域网的桥接,所以,一般会选择定向天线,这样的无线链路会好一些。
我们可以参考如下产品:
(图4)
(图5)
(图6)
一个园区无线桥接的实例:
接下来我们将以NETGEAR ME103无线接入点以及NETGEAR的相关天线附件介绍一个方案实例。
NETGEAR ME103支持五种工作模式:
1.常用基础架构接入点;
2.客户端接入点;
3. 点到点桥接;
4. 点到多点桥接;
5. 中继转发。
最高速率11Mbps能够高速地满足您的业务通信需求。网络速度可在11、5.5、2 和 1 Mbps 之间动态调整,以保持可靠的连接,动态速率调整可保证为您提供尽可能快速的连接。它配有2个可拆卸的2dBi天线,可拆卸的外部天线能够方便地进行升级,以扩展工作距离,覆盖更大的范围。NETGEAR提供全套天线附件,可以单独选购这些智能天线和附件。
在任意时间可同时支持32个用户。可通过单独的PoE模块实现100米远距离的以太网供电。安全性方面,支持40/60位和128位WEP加密; VPN穿透支持; MAC地址过滤及访问控制列表 , 最多 255 个用户; 通过EAP MD-5、TLS(TTLS、PEAP*)支持802.1x; 在使用EAP TLS、TTLS 和 PEAP时可通过动态密钥交换提供 128 位加密。
NETGEAR公司的ANT24D18 2.4GHz 18dBi 高增益定向天线可应用于多种场合-室内或室外。可应用于室内单楼层或多楼层的无线信号覆盖扩展,也可应用于室外远距离的楼与楼之间的无线连接。ANT24D18能与NETGEAR公司大部分的802.11g和802.11b的无线设备共同工作(如ME103、ME101、FM114P、 FVM318等)。ANT24D18安装包包括:天线;2米同轴电缆;N/SMA连接器(射频同轴连接器);避雷器;扣件;安装手册(见图7)。
主要参数是如下:
增益Gain: 18dBi;最大输入功率: 20W;指向夹角: 水平60 ° 垂直30 °;最大的传输距离: 15.8 Km (11Mbps时);极化类型:垂直。
(点击看大图) |
(图7)
在这个实例中是个经济开发区中的公司总部局域网A要以远在千米之外的工厂加工区中的厂房中的局域网B要通过无线桥接来联网。总部办公大楼与厂房大楼间视距内可视。方案的拓朴如下:
(点击看大图) |
(图8)
由于NETGEAR ME103有两根天线,一主一从,主天线我们拆了装上室外天线,作为桥接主链路,而那根从天线还可以服务于各自局域网内的移动联网需要,可谓一举两得。通过无线桥的解决方案,该公司可以在总部与厂房间快捷地建立起了连接,省时省力,为进一步加企业信息化应用开创了前提条件。
小结:
本文所讲方案的特色是:通过运用支持桥接功能的无线AP和天馈系统的组合可以搭建起园区范围的无线联网,使分布于园区内不同建筑物内的局域网可以抛开麻烦的有线布线,简便快捷地建立起连,而这样的无线连接干线(最大11M)完全可以胜任当今局域网络应用的带宽需要,丝毫不逊色于有线网络连接,为方便部署各类数据及多媒体应用创造了有利条件。