Нам необходимо было обеспечить связь между двумя сетями, находящимися на расстоянии порядка 1.5 - 2 км. Антенны точек доступа надо было устанавивить на крышах двух девяти этажных зданий, для обеспечения прямой видимости. Для того, чтобы избежать потерь в коаксиальном кабеле точки доступа установили максимально близко к антеннам, так как расстояние от точек доступа до коммутаторов более 30 метров.

Надо было уложиться в бюджет до 5500р, исходя из этого, подошли к выбору оборудования. В качестве точек доступа были выбраны "LevelOne Wap-0006" по 1180р за штуку. Так как расстояние было достаточно велико, по расчетам, выполненным в программе, стало ясно, что коэффициент усиления антенн должен быть не менее 10dBi, для обеспечения устойчивой связи на 11Mbit. Исходя из этих условий, была выбрана направленная антенна TrendNet TEW-OA14DK на 14dBi за 2380р, на вторую антенну выделенных средств не хватило, поэтому решили сделать ее сами. Проведя поиски на просторах Интернета, остановили свой выбор на направленной спиральной антенне. Дальнейшая эксплуатация подтвердила правильность выбора самодельной антенны, и вообще можно было обойтись без промышленной антенны, но на момент установки радиомоста еще не было опыта эксплуатации, поэтому решили не рисковать зря.

Остановлюсь на описании оборудования подробнее.

Точки доступа "LevelOne Wap-0006", на внешний взгляд оказались сделанными достаточно качественно, платы хорошо промыты и пропаяны, в схеме использованы танталовые конденсаторы, что явно идет плюсом. Центральный контроллер фирмы Realtek. Особенностью точек оказалось использование внутреннего импульсного стабилизатора напряжения, поэтому цепи стабилизации питания практически не нагреваются, чего нельзя сказать о внешнем блоке питания. На нем написано 500ma 12v, а на самом деле, даже под нагрузкой, он выдает 14в (без нагрузки 16в) и очень сильно греется, причем в зависимости от степени активности точки доступа температура колеблется в пределах 30 – 60 градусов Цельсия, и так же колеблется напряжение питания в пределах 1.5в.

Из всего этого напрашивается вывод, что на блоке питания производитель явно решил сэкономить, и реально необходим блок питания с запасом по току порядка 200мА. Исходя из таких особенностей, блок питания однозначно не подходит, если длина питающего кабеля достаточно велика, как в нашем случае более 30м. Температура самой точки доступа при активной работе, выше температуры окружающего воздуха примерно на 10 градусов Цельсия.

Антенна TrendNet TEW-OA14DK представляет собой квадрат со стороной 25см, толщиной 5см. В комплектность антенны входит 2м коаксиального кабеля с обжатыми разъемами на концах, а так же прекрасный кронштейн крепления, который позволяет очень точно сориентировать антенну и надежно закрепить. Под наружной крышкой, непосредственно излучатель антенны закрыт полиэтиленом для исключения попадания влаги, причем к внешнему корпусу излучатель прикручивается саморезами непосредственно через полиэтилен. В результате такого подхода в полиэтилене образуются отверстия, в которые возможно попадание влаги, эти отверстия при производстве были замазаны термоклеем, который впрочем, абсолютно их не закрывал и отвалился, видимо сразу после высыхания, чтобы устранить этот недостаток пришлось заклеить отверстия скотчем.

Хотя наружная крышка антенны достаточно хорошо пригнана, по периметру отсутствует какой либо уплотнитель, поэтому возможно попадание влаги внутрь корпуса антенны. Кронштейн антенны крепится к корпусу болтами, вворачиваемыми в гайки, вплавленные в пластмассу, так что со временем возможно растрескивание пластмассы в районе гаек при сильном ветровом воздействии. Но в принципе, если не переусердствовать с затяжкой болтов, то думаю, быстро не развалится. После установки антенны, соединение кабеля точки доступа с антенным кабелем необходимо загерметезировать или хотя бы обмотать изоляционной лентой, иначе возможно попадание влаги внутрь соединения.

При изготовлении самодельной антенны возникла единственная проблема, негде было достать Reverse SMA штекер, для подключения ее к ТД. Вышли из положения так, взяли стандартную антенну ТД и сорвали с нее внешний гибкий колпачок, предварительно расковыряв клей у его основания. Под колпачком обнаружился кусок коаксиального кабеля с выступающей на 3см центральной жилой, к нему и подпаялись, предварительно укоротив центральную жилу. Чтобы уменьшить потери, место пайки обмотали алюминиевой фольгой, обеспечив контакт фольги с оплеткой. В качестве антенного кабеля использовали обычный 50Ом сетевой коаксиальный кабель от тонкого Ethernet, RG-58 длиной 50см. Причем первоначально использовали кабель длиной 2м, после окончательной установки решили укоротить его до 50см, разницы в уровне сигнала абсолютно не ощутили.

Настройка точек доступа.

Вся первоначальная настройка производилась на земле, а уже только после того, как убедились в работоспособности на маленьком расстоянии, ТД установили на постоянное место.

Для простой связи двух ТД, необходимо сделать следующее. Зайти через веб интерфейс на точку доступа, и выставить нужные параметры. Обратите внимание, что если после выставления параметров вы нажимаете Continue, параметры вступят в силу только после перезагрузки ТД, для непосредственного применения параметров надо нажимать Apply после чего ТД автоматически перегружается с новыми параметрами в течении 30сек.


Порядок действий:

1. Установить на одной точке доступа режим "AP" (AccessPoint), на второй режим "AP-Client". (меню "Basic Setting")
2. Установить, если необходимо, одинаковый на всех ТД режим шифрования. (меню "AP Security")
3. Установить одинаковый на всех ТД SSID, по нему клиент определяет с какой ТД соединяться. Можно так же нажав кнопку "Select Site Survey" просто выбрать нужную ТД из списка и нажать Connect. (Не используйте default в качестве SSID, используйте оригинальный SSID, иначе ваша ТД может присоединиться не к той AP) (меню "Basic Setting")
4. Установите свободный радиоканал на ТД работающей в режиме "AP", либо подберите тот, на котором обеспечивается наилучшая связь. (меню "Basic Setting")
5. Если необходимо пропишите MAC адреса, на ТД работающей в режиме "AP", чтобы посторонние ТД не могли соединиться с вашей. (меню "MAC Filtering")
6. Измените IP адрес на нужный вам, учтите, что после перезагрузки попасть на ТД можно будет только по новому IP адресу. (меню "System Utility")
7. Ну и ОБЯЗАТЕЛЬНО смените пароль вместо поставленного по умолчанию! (меню "System Utility")

Если что-то пошло не так, все настройки можно сбросить в заводские установки, нажав кнопку Reset, на задней части ТД на время более 15сек.

В случае связи на больших расстояниях, желательно залочить скорость обмена на величине не более той на которой происходит стабильный обмен данными, это увеличит реальную скорость передачи.
Изготовление защитного кожуха.


При изготовлении защитного кожуха для ТД, за основу была взята распределительная коробка, предназначенная вероятно для электропроводки, цена коробки 85руб. Коробка представляет собой квадрат со стороной 20см, глубина 8см, крышка крепится на 4 болта по углам, толщина металла 1.5мм, окрашена в зеленый цвет (краска частично облетела еще в процессе работы с коробкой).

Стандартное крепление крышки было слабовато, поэтому его усилили двумя алюминиевыми уголками, которые закрепили саморезами. Коробку предполагалось крепить на трубу, поэтому в качестве крепежа взяли старые кронштейны от ТВ антенны. В коробке были просверлены отверстия для проводов и вентиляции. Снаружи на боковой поверхности коробки был прикручен и проклеен вентиляционный канал, который направили вниз для исключения проникновения влаги внутрь кожуха. Вентиляционный канал в одном случае сделали из куска луженой жести, а во втором случае из маленькой жестяной банки из-под кофе. С внутренней стороны напротив отверстий, ведущих в канал, был прикручен вентилятор от процессора, работающий на выдув, для принудительного охлаждения. Вентилятор питается от схемы терморегулятора, датчиком в котором выступает терморезистор.

Вся внутренняя поверхность кожуха была проклеена слоем термоизоляции. По периметру крышки был наклеен уплотнитель, для предотвращения попадания влаги. Точку доступа закрепили с помощью двух алюминиевых полос, которые прикрутили гайками к болтам кронштейнов наружного крепления.

Изготовление блока питания.

Так как ТД находятся на крыше, питание к ним подвели по свободной паре в 4х парном сетевом кабеле UTP, еще одну свободную пару использовали для датчиков.

В первоначальном временном варианте, в качестве переходника для подвода питания и подключения сетевого кабеля использовали стандартную 2х гнездовую розетку UTP. Для этого к корпусу розетки прикрутили гнездо питания и подключили светодиод через сопротивление 1кОм, для индикации наличия питания.

В окончательном варианте был сделан блок питания на 15в со стабилизацией. В качестве стабилизатора использовались два интегральных стабилизатора типа отечественных КРЕН8 на 15в и 9в. Напряжение 9в понадобилось для питания свитча, который тоже решено было запитать от этого блока питания, чтобы не занимать лишними блоками розетки. Дополнительно в блоке питания была собрана схема индикации температуры ТД, где в качестве прибора применили индикатор уровня записи от старых советских магнитофонов, датчиком выступает терморезистор. Для защиты от пионэров собрана схема сирены с реле времени, которая подключена к автомобильному датчику удара, находящемуся в кожухе ТД на крыше. Все это поместилось в корпус от старого компьютерного блока питания. Стабилизаторы были прикручены непосредственно к металлу корпуса для охлаждения.

В другом варианте, в качестве датчика температуры использовали DS18B20 подключенный к COM порту компьютера, по стандартной схеме. Один из датчиков прикрепили непосредственно к корпусу ТД, а другой вывели наружу для измерения температуры на улице. Фантомное питание на линии такой длины не работало, поэтому для питания датчиков поставили дополнительный стабилизатор на 5в.

Установка оборудования.

Перед установкой оборудования на постоянное место, решили проверить, будет ли связь возможна в принципе. Для этого вылезли на крыши и сориентировали антенны в нужном направлении с рук. При такой проверке, чтобы лишний раз не тянуть кабель, для питания использовали аккумуляторы на 14.5в от ручной электродрели. Связь проверяли с помощью ноутбука с одной стороны, с другой стороны ТД была не подключена, так как с помощью встроенного веб интерфейса ТД можно реально оценить качество связи. Точка доступа показывает качество связи на стороне клиента по 100 бальной шкале в неизвестных единицах. Посмотреть это можно, открыв второй пункт в меню "Basic Setting" и затем нажав кнопку "Select Site Survey", уровень связи указывается в предпоследнем столбце таблицы (Signal). Желательно несколько раз понажимать "Refresh" чтобы прикинуть средний уровень связи. Чтобы связь была стабильной на 11Mbit уровень (Signal) должен составлять не менее 18 едениц. Реальная пропускная способность составляет ~450кб/сек так, как реальный трафик для радиоканала составляет 50% от теоритического максимума, по сравнению с проводным Ethernet.

Грозозащита.

В качестве грозозащиты применили стандартные схемы на диодах, а так же дополнительно использовали намотку провода на броневой сердечник.