Построение Wi-Fi сети своими руками

никто не задумывался, что за крайние 20 лет в любом доме (в цивилизованных странах) покажется комп с доступом в веб. Так и эталоны беспроводных сетей 802.11x, считавшиеся ранее кое-чем затратным и сложным, сейчас можно повстречать практически в любом доме, хоть и «законспирированными», ведь официально внедрение Wi-Fi (буду именовать им весь диапазон эталонов 802.11x) без соответственного разрешения у нас запрещено.

Совершенно-то, Wi-Fi предназначался для беспроводного соединения 2-ух и наиболее компов в границах 1-го помещения, максимум — одной квартиры либо кабинета. Но это те же самые радиосигналы, которые, как понятно, можно навести, усилить либо провести по кабелю. Тогда рамки внедрения технологии можно несколько расширить: вместе можно связывать целые строения и даже кварталы. Но перед нами встают две трудности: техно и финансовая.

Техно неувязка: спектр волн, занимаемый большинством эталонов Wi-Fi, находится в спектре 2.4 ГГц, а при таковых больших ее значениях «загнать» сигнал в провод становится очень тяжело. Из-за высочайшей частоты сигнала передатчики должны находиться обязательно в зоне прямой видимости, либо максимум делиться слабой перегородкой типа листвы дерева, но никак не стенкой дома. Ну и мощность передатчика для таковых расстояний все-же маловата, а доступных устройств для усиления сигнала в вольной продаже я не лицезрел.

Финансовая же неувязка заключается в том, что имеющиеся устройства для усиления и распространения радиосигнала стоят безрассудно недешево, а ведь беспроводная сеть обязана обеспечивать основное условие — быть дешевле проводных технологий. А для чего тогда она по другому совершенно нужна, ведь за такие средства уже можно протянуть «воздушную» линию сетевого кабеля? Приведу пример: стоимость антенны для распространения Wi-Fi-радиоволн — 200$, стоимость 50м кабеля Belden H1000 с фирменными наконечниками — 60$… Отлично лишь одно: прямые руки и познание физики разрешают уменьшить эти расходы больше, чем в 10 раз! Другими словами на всю сеть можно издержать не наиболее 10$ (не включая Wi-Fi-адаптеры)!

Постановка задачки

Беспроводные сети сделали массу способностей самым легкодоступным (либо дешевеньким) образом соединить компы, проводное соединение которых будет очень затратным. Вот и перед мной и моим другом встала схожая задачка — соединить «несоединимое».

Чудилось бы, даже для имеющихся эталонов Wi-Fi задачка весьма сложна: необходимо соединить компы в квартирах, находящихся по различные стороны пусть и стоящих недалеко (на расстоянии 100м) друг от друга 2-ух домов. Какая уж здесь ровная видимость. Вот примерная схема:

План действий такой:

1. Создать две наружных антенны из подручных материалов.

2. Расположить их на штанге у моего балкона и на крыше дома другана и закрепить их хомутами. На фото показан вид от передатчиков.

3. Через разъемы BNC (от 10-мегабитной соосной сети) подключить к антеннам кабель, стоимость которого не может превосходить 8 руб/метр., и при всем этом он должен владеть затуханием не наиболее 30дБ (Децибел — логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений)/100м.

4. Заместо штатных антенн (поточнее их разъемов) припаять к Wi-Fi-адаптерам провод с разъемом для оперативного отключения кабеля от устройства и прикрутить разъем к корпусу ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем). Совершенно, таковой переходник от разъема к наружной антенне именуется pigtail, и отыскать его удалось лишь в большом питерском магазине, по стоимости порядка 15$. Менеджеры же, естественно, произнесли «у нас таковых нет».

Антенна

Совершенно, неважно какая новенькая мысль чуть-чуть авантюрна и постоянно натыкается на чье-либо «недозволено», «идиотизм» и так дальше, непременно найдется «статья», где все загаданое перечеркивается категоричным выражением крутого «спеца», а понизу почаще всего мы можем созидать ссылочки на маленькой веб-магазинчик с таковыми, понимаете ли, «забавными» ценами…
Существует много типов антенн для Wi-Fi сетей: всенаправленные, параболические, баночные, биквады, точечно направленные. Самые доступные и обыкновенные — баночные антенны и биквады. Их можно просто навести (другими словами сконцентрировать весь сигнал в определенную сторону), просто сделать (не напрасно я упоминал про жесть и банки кофе), они не громоздки (а ведь легкость и незаметность немаловажны). Но для нашей сети мы избрали баночный тип — он компактнее биквада и имеет довольно неширокую диаграмму направленности (для соединения «точка-точка» в самый раз). В конце концов, не напрасно же на нем весь GSM работает. Можно естественно применять тарелку с передатчиком в фокусе либо строить непревзойденную по эффективности, поделенной на стоимость, ФА-20.

Изготовка баночной антенны предполагает внедрение определенных законов волновой теории. Кратко: сигнал в банке максимален на первой четверти синусоиды волны, и конкретно в этом месте мы должны расположить волновод определенной длины для его считывания либо даже усиления.

Мы употребляли антенну из-под диетического продукта, а мой друг — из-под банки Nescafe на 125 чашек. Их свойства оказались близки к безупречным. Потому если не сможете отыскать дома пригодной по размеру банки — линейку в руки и вперед в гипермаркет.

При изготовлении возникает еще одна забота — грозозащита. Нужно убедиться, что находится громоотвод и антенна не торчит на самом высочайшем месте. Не запамятовывайте о этом! Плюс не запамятовывайте про гидроизоляцию, в особенности если антенна находится в не весьма доступном месте.

Разъем

В западных источниках мы встречаем требование применять особый частотный разъем для беспроводных сетей такового типа. Но он дорог и труднодоступен для покупки, потому принято решение было обойтись самым обычным BNC-разъемом, какие еще остались в радиомагазинах. Ах так смотрится набор BNC-разъема:

K центральному проводнику, который, по идее, должен обжимать провод, мы и припаиваем наш волновод. Самая трудозатратная часть — припаять к ответному (наружному) концу провод, ведь остальных путей не считая как залезть вовнутрь разъема, нет. Проще всего образовать из конца петлю и, капнув незначительно олова, расплавить припой снутри разъема.

Провод

Провода, в эталоне, обязаны иметь волновое сопротивление 50 Ом и как можно наименьшее затухание. Но про стоимость таковых проводов я уже упоминал, а необходимо нам было ни много ни не много 50 метров кабеля — третья часть дистанции от компа до компа, а дешевенький кабель типа RG-58 вносил весьма мощное затухание. Потому пришлось применять обходное решение — наиболее дешевенький 75-омный кабель. Дело в том, что на больших частотах утраты несогласовки (ссылаюсь на информацию 1-го из форумов) невелики — около 10%. Главную роль тут играет затухание на метр. Потому кабель был избран RG-6U. И свойства как у драгоценного 50-омника, и стоимость божеская — всего 0.2$ за метр.

Wi-Fi адаптер

При покупке Wi-Fi адаптера необходимо держать в голове последующее: в принципе, свойства из предлагаемого ассортимента почаще всего схожи, потому не необходимо ориентироваться на идея, что «вот у этого мощность на децибел больше, потому беру его».

А вот наличие наружного разъема и наружной антенны в комплекте поставки непременно. Нет, естественно, сможете приобрести и адаптер с малеханькой антеннкой конкретно у разъема, но поверьте мне: паять замучаетесь! Исключение может составлять разве что наличие т.н. «пигтейла» — переходника с RP-SMA разъема на разъем для наружной антенны (N-Type).

Но стоимость такового кусочка провода — от 10$ вместе со стеклянным взором менеджера. Потому таковой метод годится разве что при наличии этого самого проводка и высококачественных высокочастотных разъемов.

Самым пригодным, на наш взор, мы избрали адаптер компании Edimax. Модель у конторы для PCI всего одна — EW-7128G.

Крепление антенны

Немаловажная часть неплохого приема сигнала — высококачественное крепление. здесь уж любой выворачивается по-своему, но я приведу собственный вариант крепления, хоть и не считаю его самым удачным (по последней мере, будьте готовы повторно настраивать свою антенну через 2 денька работы сети).

Вдоль банки крепится дюралевая пластинка от 3.5« отсека корпуса ATX. Как правило, в подходящих нам местах уже на заводе проделаны дырочки, и нам остается лишь аккуратненько просверлить банку по центру. За последние отверстия крепится банка, а за центральное — шурупом к торцу хоть какой балки (я употреблял старенькый плинтус) само крепление.

Расчет

Здравый расчет — вот немаловажная деталь фуррора, оперируя которым, вы можете противостоять всем „козням империализма“ в виде маленьких коммерческих „статеек“.

Итак, мы имеем:

естественно, мои данные весьма ориентировочны, да и они дают четкую картину того, что и в таковых „стршных“ критериях работоспособность сети будет обеспечена. Плюс не нужно забывать о том, что баночная антенна концентрирует сигнал в одном направлении, а означает и больше полезной мощности дойдет до получателя.

установка

До этого всего скажу, что, невзирая на свою кажущуюся простоту, полное соблюдение последовательности действий нелегально!, по последней мере в нашей стране. Все вследствие полностью дурных законов: все, полностью все Wi-Fi сети нужно регистрировать в Радионадзоре, если мощность передатчика превосходит 5 милливатт (а мощность обычного Wi-Fi адаптера — около 30мВт). Но раз уж строгость законов у нас возмещается необязательностью их выполнения, то можно испытать и поставить, но этот нюанс нужно учесть. Лишь знайте, что если к для вас в квартиру без санкции прокурора войти никто не имеет права, то отодрать умиротворенно висячую антенну и прислать повестку в Трибунал для вас полностью могут (для справки — штраф за такое „несанкционированное внедрение“ — 10МРОТ). Лишь вот кто сиим будет заниматься? Лишь если вы реально кому-то помешаете, будьте осторожны.
В нашем случае одну антенну предстояло установить на балконе, а вторую — на крыше. В первом случае все оказалось просто — банка была закреплена на маленькой штанге. С выходом же на крышу — кому как повезет. Просто может оказаться, что все выходы намертво заперты, либо же туда имеют доступ не очень трезвые и очень скупые товарищи. Кого-либо выручают отличные дела со „старостой“ дома, имеющей все ключи „доступа“, кто-то идет в ЖЭК (Жилищно-эксплуатационная контора — территориальный исполнительный орган), чтоб получить ключи „для установки спутниковой антенны“, не забыв при всем этом снять дубликаты. В нашем случае все оказалось просто: выход на крышу был волен, а на месте предполагаемой установки уже стоял… чей-то биквад! Осталось лишь „припаразитировать“ к нему (надеюсь, владелец ничего против не имеет ). И постарайтесь особо не пугать соседей, всякие бывают.


Последующий шаг — прицеливание. Самый луший метод тут — экспериментирование, да и посчитать размах углов не помешает. Имеем обычную геометрическую задачку.

Наклон антенны на крыше будет также составлять чуток больше 4 градусов, и необходимо обеспечивать неплохую крепкость крепления.

Пробный запуск
Перед первым запуском новейшей сети охото привести подсчет всех издержек на ее создание.

Остался самый крайний шаг, ради которого фактически, все и затевалось — праздничное включение. Выполнялось оно без подобавющих этому явлению бутылки шампанского, оркестра и народных гуляний. На дисплее просто появился сухой с, который и отдал ответ на все интересующие нас вопросцы:

Честно признаться, в фуррор мы не верили до крайнего. канал тихо держит скорость соединения 11МБит/сек., но настоящая скорость копирования в два раза меньше — при не плохих критериях (т.е. при правильной пристрелке антенны) средняя скорость составляет 600КБайт/сек, до адресата доходит приблизительно 4/5 пакетов, другие доходят опосля повторного запроса (after retry).

Вывод
думаю, вы все видите сами. Процесс построения Wi-Fi сети по сути не так сложен на практике, как кажется. основное в этом деле — четкий расчет и прямые руки. Естественно, еще желательны и высококачественные комплектующие, но это не так критично.

Источник