Nie od razu most zbudowano

Drugi ważny parametr do wyliczenia to tzw. wzmocnienie systemu, będące różnicą między nominalną mocą nadajnika a nominalną czułością odbiornika (bez uwzględniania zysku na antenach i strat na przewodach). "Wzmocnienie systemu powinno być jak największe i to na jego podstawie powinno się wstępnie porównywać urządzenia" - twierdzi Maciej Szeptycki. Czułość odbiornika oznacza jego zdolność do dekodowania pożądanego sygnału przy braku interferencji i jest liczona w wartościach ujemnych. Im większa (bardziej ujemna) wartość czułości, tym lepiej. Orientacyjne czułości urządzeń Cisco Systems dla poszczególnych progów szybkości transmisji przedstawia rys. 1.

W obliczeniach konieczne jest także uwzględnienie tłumienia otwartej przestrzeni, a w praktyce być może również odbić od przeszkód terenowych, ale tego nie będziemy tu rozważać. Tłumienie otwartej przestrzeni można liczyć wg wzoru: 92,4 + 20 log (odległość w km) + 20 log (częstotliwość w GHz). Dla uproszczenia można przyjąć, że dla dystansu 1 km wartość tłumienia wynosi ok. 100 dBm, 3 km - ok. 109,5 dBm, 10 km - ok. 120 dBm.

Nie od razu most zbudowano

Rys 1

W ten sposób dochodzimy do wyliczenia najważniejszego parametru projektowanego łącza radiowego: marginesu operacyjnego. Margines operacyjny łącza wskazuje, ile dodatkowego tłumienia może ono znieść bez pogorszenia się jego parametrów jakościowych. Innymi słowy, wyraża "zapas" łącza w razie spadku mocy wywołanej różnymi czynnikami zewnętrznymi.

Margines operacyjny = wzmocnienie systemu + sumaryczne wzmocnienie anten - tłumienie otwartej przestrzeni - sumaryczne tłumienie przewodów i złączy po obu stronach łącza. Dla łącza 802.11b działającego w paśmie 2,4 GHz na dystansie 3 km z nadajnikiem o mocy 0 dB (1 mW) i czułością odbiornika na poziomie -87 dB, antenami parabolicznymi o zysku 21 dB po każdej stronie i przewodami 15 m (tłumienność 3,4 dB) po jednej, a 30 m (tłumienność 4,4 dB) po drugiej stronie łącza oraz orientacyjnym tłumieniem dwóch złączy (po 1 dB), margines operacyjny wynosi: 0 - (-87) + (21 + 21) - 109,5 - (3,4 + 4,4) - (1 + 1) = 9,7 dB.

"Pożądane jest, aby margines operacyjny łącza wynosił co najmniej 10 dB. Można być wtedy prawie pewnym, że przy braku przeszkód terenowych i silnych interferencji łącze będzie działać poprawnie" - podkreśla Maciej Szeptycki.

Potrzebny majster z doświadczeniem

Nie od razu most zbudowano

Rys 2

Drugim, oprócz planowania radiowego, obszarem zaniedbań jest projektowanie łączy radiowych. Tu także jest potrzebna pewna podbudowa teoretyczna, związana głównie z funkcjonowaniem anten i propagacją fal radiowych. Pierwszą sprawą do rozważenia jest zakres pasma, w którym antena działa. Ogólnie rzecz biorąc, anteny szerokopasmowe, pozwalające na pracę w wielu zakresach częstotliwości, sprawują się gorzej niż przeznaczone dla wąskiego przedziału pasma.

Kolejny ważny parametr z punktu widzenia jakości transmisji to szerokość wiązki promieniowania mierzona w odległości od osi transmisji, na której moc pola spada o połowę. Im szersza wiązka, tym więcej potencjalnych interferencji może napotkać na drodze do odbiornika. Szerokością wiązki można sterować, dobierając odpowiednią antenę kierunkową, np. sektorową lub paraboliczną, a dodatkowo także ustawiając ją w taki sposób, aby jej wiązka obejmowała możliwie najmniejszy obszar. "Do budowy mostów radiowych anteny dookólne praktycznie w ogóle się nie nadają. Abstrahując od faktu, że nadawanie we wszystkie strony przeszkadza innym, nie wolno zapominać, że ta sama antena nie tylko nadaje, ale także odbiera wszelkie sygnały w promieniu 3600. Jeżeli jest to jeszcze dodatkowo antena szerokopasmowa, jakość transmisji jest zwykle słaba" - wyjaśnia Maciej Szeptycki.

Parametrem mającym wpływ na jakość transmisji poprzez most radiowy jest separacja polaryzacyjna anteny. Mówi on o tym, jak sprawnie antena potrafi odsiać sygnał o pożądanej polaryzacji od sygnału o polaryzacji przeciwnej. Typowy poziom separacji to 20-25 dB - oczywiście, im wartość ta jest większa, tym lepiej. Dobra separacja ma znaczenie w warunkach zwiększonego ryzyka interferencji z innymi użytkownikami częstotliwości. Jest też przydatna, gdy z jednego punktu prowadzi się więcej niż jeden most - zwłaszcza równolegle w tym samym kierunku.


TOP 200