Autore Topic: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse  (Letto 1592 volte)

low_power

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Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« il: Agosto 01, 2010, 01:30:04 pm »
Ciao a tutti.

Ho la passione dei collegamenti wi-fi a grande distanza e sto verificando la possibilita' di collegamenti a disanza ma senza impiegare grandi potenze in trasmissione, anzi, impiegando potenze estremamente basse giocando sul guadagno delle antenne e sulla sensibilita' in ricezione degli apparati.

Tutti i miei test sono effettuati con componenti rigorosamente di produzione, facilmente reperibili in commercio e assolutamente non modificati.

Al momento sto testando un link a 2,5 kilometri con una postazione remota che trasmette a 1 db EIRP in antenna (si, un decibel!) con una fresnel libera al 90% (piante e fogliame che coprono al 10%).

Dall'altro capo, da dove faccio tutti i test, ho un'antenna parabolica da 80 cm con illuminatore costituito da un'antenna piatta da 9 db della TP-Link (TL-ANT2409B) con un guadagno effettivo totale di circa 27 db e un economico A.P. della TP-Link (TL-WA501G) con 17 db in uscita e un guadagno in ricezione su 802.11b di -85 db.

Il link e' stabile e arriva in download lato parabola a 2.24 Mbit/s di picco e 1.7 Mb/s di media.
Il margine in ricezione, sempre lato parabola, varia da +4 a +8 db, con punte in basso a +1 db quando c'e' molta umidita' (velocita' ridotta a 800 kb/s).
Ping = 2-3 millisecondi.

Dall'altra parte il segnale arriva ovviamente a bomba, ma a me interessa testare il lato debole della connessione.

Ho fatto un accurato puntamento e trovato che i settaggi piu' adatti per questo tipo di collegamento sono i seguenti:

Modo wi-fi: 802.11b (11 Mb/s) in quanto ha maggiore sensibilita' in ricezione del 802.11g e il collegamento e' anche piu' stabile.
Nessuna cripatura (non e' protetto, ma blocco i mac addres non autorizzati)
Canale: 11 (vanno anche bene il 1 e il 6, ma il 6 e' meglio non usarlo perche' molto utilizzato)
RTS Threshold: 2306 (default 2346)
Fragmentation Threshold: 2307 (default 2346)
Beacon Interval: 50 (default 100)
Non utilizzare il DHCP ma IP statici da entrambi i lati.





« Ultima modifica: Agosto 04, 2010, 10:45:49 am da DjByte »

low_power

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #1 il: Agosto 02, 2010, 03:52:44 pm »
Ulteriori tests mi hanno portato ulteriori informazioni  :-)

1) ho provato ad aumentare il segnale in ingresso antenna (uscita AP) lato parabola fino a +26 db e ho ottenuto i seguenti risultati:

26 db + guadagno antenna = nessuna connessione, il AP remoto probabilmente si satura
22 db + guadagno antenna = nessuna connessione, il AP remoto probabilmente si satura
17 db + guadagno antenna = 700 Kbit/s download stabili
8.5 db + guadagno antenna = 700 Kbit/s download stabili
5 db + guadagno antenna = 700 Kbit/s download stabili
2 db + guadagno antenna = 700 Kbit/s download stabili

Per cui ho capito che aumentare il segnale oltre un certo limite non serve a nulla, anzi, satura la connesisone, molto meglio lavorare sul guadagno dell'antenna.

Ho anche notato che abilitare il parametro "Enable AP Isolation" sembra rubare qualcosina alla velocita' massima, ma non ho certezze su questo

 
« Ultima modifica: Agosto 02, 2010, 04:03:05 pm da low_power »

low_power

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #2 il: Agosto 02, 2010, 04:07:43 pm »
P.S.: i 26 db un uscita dall'AP (400 mw) li ho ottenuti con il TL-WA5110G sempre della TP-LINK.

Fabietto_DJ

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #3 il: Agosto 02, 2010, 08:53:11 pm »
Interessanti queste prove con potenze cosi ridotte... :-)

truthahn

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #4 il: Agosto 06, 2010, 06:12:19 pm »
Ciao e complimenti per la sperimentazione che fa sempre bene. :wink:
quello che tu hai sperimentato si chiama "legge di reciprocit?" che quando, come tu vedi, applichiamo la stessa, o quasi, potenza delle radio alle antenne fa miracoli se disponiamo di una antenna con alto guadagno, cio? fa aumentare l'efficacia sia in trasmissione che in ricezione.
Se vediamo i tuoi dati...
trasmettitore + 1 dBm
guadagno antenna + 0 dbi
perdita cavo - 0 db
perdita nello spazio - 108 db ( 2,5 km)
antenna ricevente +27 dbi
perdita cavo - 0 db
sensibilit? -85

avremo un margine di 5 db.
Quindi funziona.
Per la stessa legge se aumenti la potenza di trasmissione lato parabola non funziona.

La stessa legge va applicata nei collegamenti wireless in casa, ? inutile avere un access point che spara a 400mW perch? anche se il segnale  lo riceviamo in tutte le stanze non ? detto possiamo collegarci con un laptop con la sua schedina wifi,  meglio scendere ai valori della radio del laptop e  cambiare l'antenna al router. :wink:




 
« Ultima modifica: Agosto 07, 2010, 09:59:39 am da truthahn »

kidy

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #5 il: Agosto 07, 2010, 08:17:37 pm »
Si devo dire interessanti!!
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low_power

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #6 il: Maggio 28, 2011, 05:20:57 pm »
Aggiornamento:

ecco ulteriori considerazioni dopo prove ed esperimenti:

Il canale e' estremamente importante, ad esempio solo spostando la frequenza dal Canale 11 al canale 1, la velocita' di connessione e' aumentata decisamente!
Questo perche' il canale 11 era probabilmente molto piu' affollato.
Portando il beacon interval a 70, il segnale ricevuto dal lato parabola e' decisamente piu' stabile.
Inoltre ho notato anche alcuni miglioramenti disabiltando il "short preamble" sempre con il 802.11b (11 mbit/s)


 :-)

« Ultima modifica: Maggio 04, 2012, 01:30:31 pm da low_power »

kidy

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #7 il: Maggio 28, 2011, 05:25:43 pm »
Assolutamente in accordo ,soprattutto se parliamo dei 2,4 Ghz!!
Saluti al forum!! :-D :-D
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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #8 il: Aprile 25, 2012, 02:23:07 pm »
Eccomi di nuovo qui dopo oltre un anno  :-)

Eco cosa ho rilevato:

1) Il canale e' importante e cambiare il canale puo' anche dimezzare la distanza utile per il collegamento!
Infatti nel mio caso, se sul canale 2 il collegamento avviene con 12 db di margine, utilizzando il canale 7 il collegamento sparisce del tutto e non si riesce nemmeno piu' a rilevare l'altra stazione (quella a bassa potenza).
NOTA: entrambi i canali (2 e 7) erano liberi e non c'erano vicino trasmissioni su canali adiacenti.

2) Piu' e' basso il canale e piu' lontano si arriva.

3) Disabilitando lo "Short Preamble" la trasmissione in streaming migliora (trasmissione video e audio piu' fluida e con meno interruzioni)

4) Aumentando l'umidita' dell'atmosfera aumenta il segnale in ricezione!

Ciao a tutti :)


« Ultima modifica: Maggio 04, 2012, 01:30:59 pm da low_power »

DjByte

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #9 il: Aprile 25, 2012, 05:09:20 pm »
Aumentando l'umidit? in teoria il link dovrebbe peggiorare! Per? sto ipotizzando, anzi, teorizzanto  :-D
La frequenza ? molto vicina alla risonanza dell'acqua, perci? dovrebbe assorbire potenza...

Stranezze del wireless  :-o :-o :-o

Byte
Due sono le cose infinite: l'universo e la stupidit? dell'uomo... Della prima per? non ne sono sicuro! [Albert Einstein]

Fabietto_DJ

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #10 il: Aprile 26, 2012, 07:51:48 pm »
Strana casualit?... proprio l'altro giorno mi ? venuto in mente questo thread e mi chiedevo che fine avessi fatto e a che punto erano le sperimentazione. Veramente!!!!
E sei riapparso...  :-o

low_power

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Re: Collegamenti a grande distanza con potenze estremamente basse
« Risposta #11 il: Maggio 04, 2012, 12:43:30 pm »
Sono riuscito a migliorare ulteriormente le prestazioni della antenna aumentando il guadagno totale di circa 4 dB.

Prima utilizzavo una parabola da tv satellitare da 80 cm con una antenna tp-link direzionale da 9 db nel fuoco collegata ad un access point sempre della t-plink.

Ora ho messo nel fuoco della parabola una antenna con un guadagno di 12 db sempre della tp-link con access point (router/wisp) integrato, alimentazione POE e potenza di uscita regolabile da 3 a 27 dB!

L'access point integrato permette di utilizzare l'antenna direzionale interna da 12 dB, segliendone la polarizzazione (orizzontale o verticale), oppure di  collegare una antenna esterna.

Utilizzando l'antenna interna da 12 dB ho diversi vantaggi:

1) posso scegliere la polarizzazione per il segnale.
2) non ho perdite di segnale dovute ai cavi di collegamento e connettori tra antenna e access point (prima perdevo circa un dB con 25 cm di cavo)
3) l'antenna ha nel retro una serie di leds che indicano, oltre al collegamento correttamente stabilito, anche l'intensita' del segnale ricevuto (4 leds con soglie di accensione programmabili).

Con questo sistema posso collegarmi in maniera stabile (5 mbit/sec) ad un dipolo con 1 db di segnale EIRP distante 2Km, con soli 5 dB di segnale in antenna lato parabola.
Il margine di segnale in ricezione dal lato parabola e' di +8/9dB, quindi il guadagno totale di questa antenna (parabola + tp-link) supera ampiamente i 30 dB.

Volendo c'e' anche una versione a 5 Ghz con 15 dB di guadagno d'antenna e potenza di uscita regolabile da 3 a 27 dB.
Con due di queste antenne montate su due parabole da 80/90 cm si possono fare collegamenti punto-punto a distanza enormi!
A piena potenza con una parabola da 90 cm si superano ampiamente i 60 dB EIRP.

Ricordo che in Italia non e' possibile superare i 20 dB EIRP.

L'antenna e' questa:



connettori di uscita:


foto della doppia antenna interna da 12 dB, quella in alto e' polarizzata orizzontalmente, quella in basso verticalmente, in base al settaggio software viene attivata una e disattivata l'altra.
NOTA: la posizione dell'antenna nel fuoco della parabola va verificata sperimentalmente in modo da colpire l'antenna attiva in quel momento, la migliore posizione a mio giudizio e' in orizzontale (scegliere anche polarizzazione orizzontale nel menu') con il fuoco centrato a meta' dell'antenna (dove c'e' la seconda antenna).


circuito:
« Ultima modifica: Maggio 04, 2012, 05:51:55 pm da low_power »