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Linkstrecken HowTo 2.4 GHz Wireless-lan


Diese HowTo ist an alle gerichtet die eine Linkstrecke aufbauen wollen


Die erste Frage die sich jedem stellt ist:
"Schaff ich es von mir zu X eine Funkverbindung aufzubauen?".

Diese Howto soll euch helfen das herauszufinden. Ich hafte nicht für die Richtigkeit der Angaben und Aussagen die in dieser Howto gemacht werden. Wer nicht experimentierfreudig veranlagt ist oder gar ein kommerzielles Anliegen hat, sollte lieber eine Funkstrecke mieten.

0 Verbindungsarten
0.1 Point-to-Point
0.2 Point-to-Multipoint

1.Prüfen ob Sichtverbindung besteht.
1.1 Mal gucken.
1.2 Zu weit weg.
1.2.1 Ermitteln der Himmelsrichtung
1.2.2 Anpeilen

2. Ermitteln der Entfernung
2.1 Zu Fuss
2.2 Mit einem Stadtplan.
2.3 Mit einem GPS-Empfänger

3.0 Hindernisse
3.1 Häuser
3.2 Bäume
3.3 Fenster
3.4 Berge
3.5 Wasserflächen
3.6 Video Sender
3.7 Workaround

4.0 Störfeuer

5.0 Auswahl der Antenne
5.1 Sichtverbindung ohne Hinderniss.
5.2 Sichtverbindung mit einem Baum im Weg.

6.0 Das Kabel
6.1 Anschluss an der Karte

7.0 Verwenung eines Antennenmastes


0 Verbindungsarten
Je nach Anwendung gibt es verschieden Arten sich per WLAN zu vernetzen.

0.1 Point-to-Point
Die rubusteste Variante sich zu vernetzen. Es gibt eine Linkstrecke mit nur 2 Partner die miteinander kommunizieren. Bei grösseren Entfernungen werden Repaeter verwendet die das Signal auffrischen und 1:1 weiterleiten. Auf beiden Seiten werden gerichtete Antennen verwendet.

0.2 Point-to-Multipoint
An einem möglichst hohen Punkt wird eine Rundstrahlantenne aufgebaut (engl. omni). Diese Variante ist vorteilhaft wenn man sein Netz mit mehreren Leuten verbinden möchte. Auf diese Rundstahlantenne klinken sich in einem Umkreis von bis zu 2km Mitnutzer mit einer gerichteten Antenne ein. Ein Nachteil dieser Vernetzung ist, dass sich alle wie bei einem HUB die Banbreite teilen müssen. 802.11b funktioniert nach dem CSMA/CA oder CSMA/DCF Verfahren.
Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance or Distributed Coordination Function.
CSMA bedeutet so viel wie: "jede Netzwerkkarte horcht und wenn keine spricht darf die Karte senden." CA oder DCF bestimmen das Verfahren nach dem die Übertragung gesichert wird.

1.Prüfen ob Sichtverbindung besteht.
1.1 Mal gucken.
Kann man den anderen Endpunkt mit blossem Auge sehen, ohne zuhilfenahme von Durchbruchsbohren, Sprengladungen oder Ferngläsern, dürften es weniger als 2km sein und es damit recht einfach werden.


1.2 Zu weit weg.
Wenn man keinen GPS-Empfänger zur Hand hat kann das kompliziert werden.
Ich habe mal einen 1.5KWh Strobo-Blitz zum Orten verwendet. Ist ungeheuer genau und Idiotensicher. Alternativ zu einer Ortung per Lichtsignal nimmt man eine Landkarte oder einen Stadtplan, Kompass und Geodreieck.
Der Kompass muss eine Kompassrose mit Gradzahlen haben.
Einen solchen Kompass bekommt man als Wanderzubehör für ca. 25 Euro.
Allerdings taugen die nicht sehr viel. Ein Kompass für Segler ist wiederum zu teuer taucht aber was.


1.2.1 Ermitteln der Himmelsrichtung

Man zieht mit einem Bleistift einen Strich zwischen beiden Punkten.

Anschliessend legt man das Geodreieck so auf die Karte, dass die Spitze nach Osten zeigt und die flache Kante parallel zum Westen verläuft. 0 Grad sollte jetzt im Norden liegen.

Jetzt verschiebt man das Geodreieck auf einen der beiden Punkte so, dass die Mitte ( 0cm ) vom Geodreieck direkt auf dem Punkt liegt. Wenn der Strich ausserhalb von 0-180 Grad liegt nimmt man entweder ein zweites Geodreieck oder zieht mit einem Bleistift einen Strich an der langen Kante und legt es auf die andere Seite. Die Gradzahl wird bei mehr als 180 Grad addiert. Mehr als 360 gilt nicht ;).

Alternativ dazu kann man auch den Kompass auf den Plan legen und die Karte so legen, dass Norden im Norden liegt und dann die Himmelrichtung einfach ablesen.


Das gleiche tut man mit dem 2. Punkt.

1.2.2 Anpeilen
Die hierbei ermittelte Gradzahl entspricht der Himmelsrichtung in der sich der Jeweilige andere Punkt befindet.
Steht man also bei einem der Punkte peilt man über den Kompass in die Richting in der die ermittelte Gradzahl ist.

Wer das jetzt nicht kapiert hat sollte über die Anschaffung eines GPS-Empfängers nachdenke oder mal nach "kreuzpeilung" googlen ;).


2. Ermitteln der Entfernung
2.1 Zu Fuss
Man nehme einen Zollstock, übe den 1m Schritt und schreite die Entfernung ab.


2.2 Mit einem Stadtplan.
Man trägt die Beiden Endpunkte auf dem Stadtplan ein und zieht mit einem Bleistift einen Strich. Alternativ kann man sich einen Bindfaden nehmen und den auf die Länge der Strecke abschneiden. Am professionellsten geht es mit einem Messrad das man als Wanderzubehör bekommt.
Anschliessend sucht man auf der Legende nach dem Messstrich zu der Karte und längt ab.


2.3 Mit einem GPS-Empfänger
Am einfachsten geht es mit einem GPS-Empfänger.
Einfach zu Punkt A und zu Punkt B gehen, einen Waypoint setzen
und sich die Entfernung anzeigen lassen.


3.0 Hindernisse
Hindernisse stellen für 2,4GHz Wellen ein echtes Problem da.


3.1 Häuser
Wenn ein ganzen Haus im Weg ist kann man es schon fast vergessen. Es sei denn es ist nur das Dach im Weg oder man hat die Möglichkeit durch die Fenster einer Wohnung hindurch zu 'schiessen'. Ist es nur ein Dach, kann man Glück haben. Muss man direkt durch Mauerwerk durch wird man mehr als 100m nur schwer hinbekommen.

3.2 Bäume
Falls es Bäume sind kommt es ganz auf die Dichte der Blätter und die Jahreszeit an. Ich habe eine 280m lange Funkstrecke die durch 3 kräftige Bäume geht. Ohne die Bäume würde ich locker 2km schaffen.
Bei Regen bricht die Verbindung schonmal zusammen.


3.3 Fenster
Auch Fenster schlucken mächtig.
Dachfenster sind zum teil Beschichtet.
Sollte man vermeiden.


3.4 Berge
Vergiss es. Ohne Repeater auf dem Berg nicht zu machen.

3.5 Wasserflächen
Grosse Wasserflächen können wegen der aufsteigenden Feuchtigkeit zu einem Problem werden.

3.6 Video Sender
Machen im Nahfeld des 2,4GHz Band komplett zu nichte.

3.7 Workaround
Einen Hohen Mast aufs Dach stellen oder ping-pong spielen ;).
Ideal für ping-pong ist eine glatte Hauswand aus Metall oder mit Beschichtete Fenster. Gespielt wird wie beim Billiard. Je nach Eintrittswinkel muss das Material aus der die Bande besteht elektromagnetische Strahlen reflektieren können. Je flacher der Winkel um so weniger hochwertig muss die Bande sein. Die Entfernung die man mit Bande noch machen kann hängt von der Qualität der Bande ab sowie vom können des Spielers.

4.0 Störfeuer
Hat man andere Antennen im Weg oder in der Nähe kommt es ganz auf die Frequenz und Sendeleistung der Antennen an ob sie einen behindern oder nicht.


5.0 Auswahl der Antenne
Je mehr im Weg ist, je länger die Strecke und je mehr Verluste auf dem Antennekabel sind um so mehr dBi muss die Antenne haben. Die unten genannten notwendige dBi Zahl der Antenne ist ohne Gewähr. Es sind auch grössere Strecken mit kleineren Antennen realisierbar. Wenn man es genau wissen will wie das geht muss man sich mit dem Thema Dämpfung Auseinandersetzen.

5.1 Sichtverbindung ohne Hinderniss.

< 100m Die Interne Antenne reicht aus

100m-300m Einfache externe Antenne mit ein paar dBi Gewinn.

300-2000m ca. 9dBi

2000m-3500m ca 18dBi

4000m-5000m ca 24dBi

>5000m Ohne Verstärker schwer zu machen.


5.2 Sichtverbindung mit einem Baum im Weg.

Ich schätze das ein mittelgrosser Baum zwischen 20-30 dB schluckt.

<50m Die interne Antenne sollte ausreichen.

50-300m ca 12dBi

300-600m ca. 24dBi

>600m schwehr zu sagen.
Unter 1000m Besteht eine gute Chance mit sehr guten Antennen und kurzen oder gar keinen Kabelwegen.


6.0 Das Kabel
Wenn man nicht gerade einen WLAN USB Adapter verwendet und diesen direkt an die Antenne schraubt muss man sich Gedanken um das Verbindungskabel zwischen Antenne (meist N-Buchse) und WLAN Karte machen. Hier lauern viele Verluste die es zu vermeiden gilt. Hat man einen USB-Adapter im Einsatzt kann man den je nach Bauart mit einem N-Stecker versehen, in ein wetterdichtes Gehäuse verpacken und direkt an die Antenne schrauben. USB-Kabel lassen sich mit einem aktiven Repeater auf ca 20m verlängern.
Ist das Antennenkabel unter 3m lang kann man zur not ein RG58 Kabel verwenden.
Schöner ist es ein RG316 für Adapterkabel und RG223 für längere Kabel.
Über 3m sollte man tunlichst auf Höherwertiges Kabel wert legen.
Hat man mehr als ein paar Hundert Meter zu überbrücken können auch ein paar Meter RG58 we tun.


6.1 Anschluss an der Karte
Orinoco bzw. Lucentkarten haben einen Lucent eigenen Anschluss.
Tekram verwendet zum Grossteil Reverse-SMA
Andere Hersteller verwenden zum Teil SMA,MCX oder MMCX.

Wenn die Karte über keinen externen Anschluss verfügt sollte man sich am besten eine andere kaufen. Man kann auch nachträglich eine einlötet wodurch natürlich die Garantie erlischt. Die meissten Karten haben auf ihrem Platinenlayout die Anschluss einer externen Antennenbuchse vorgesehen.

7.0 Verwenung eines Antennenmastes
Fachmann Fragen. Dachdecker, Fernmelder und Elektriker kennen sich in der Regel damit aus. Um den Versicherungsschutz eines Gebäudes nicht zu gefärden sollte man sich unbedingt mit Leuten vom Fach in Verbindung setzen. Unverbindlich möchte ich empfehlen Aussenantennen mit einem Blitzschutz zu versehen und den Mast mit dem Blitzableiter am Gibel vom Dach mit professioneller Hilfe und Material Anzuschlissen. Nicht empfehlendswert ist den Mast nicht oder unzureichend zu erden. Ein Blitz würde in dem Fall so ziemlich jedes Gerät im Haus zerstören! Der Rechner oder Accesspoint sollte über einen Seperaten Stromkreis angeschlossen sein.