Gyakorlott telepítő is idegenkedik a nagyfrekvenciás, "professzionális" link megépítésétől, ha nincs vele tapasztalata. Ebben próbálok segíteni.
A leírásomban a RACOM RAy 24 GHz-es rádió földrajzi elhelyezésére és az antenna kiválasztására adok tanácsot. A sávszélesség igényt nem veszem figyelembe, mivel tapasztalatom szerint a maximális átvihető sávszélesség kell mindenkinek. Pillanatnyilag 40 cm-es (36.8 dBi) és 68 cm-es (41.7 dBi) Jirous antennák érhetők el, a 90 cm-es később érkezik.
A leírás a 17 GHz-es rádiókra is alkalmazható. Sajnos jelenleg Magyarországon még nem legális a használata. Előnye a 24 GHz-es rádióval szemben az alacsonyabb frekvencia miatti nagyobb áthidalható távolság, valamint elérhető hozzá a 90 cm-es antenna.
Nagyon látványos és hasznos segítséget készített a gyártó a RAy eszközök mellé. A következő linken elérhető: CALCULATOR. A kalkulátorral előre kiszámíthatóak a link várható paraméterei és az antenna mérete.
A leírásomban a RACOM RAy 24 GHz-es rádió földrajzi elhelyezésére és az antenna kiválasztására adok tanácsot. A sávszélesség igényt nem veszem figyelembe, mivel tapasztalatom szerint a maximális átvihető sávszélesség kell mindenkinek. Pillanatnyilag 40 cm-es (36.8 dBi) és 68 cm-es (41.7 dBi) Jirous antennák érhetők el, a 90 cm-es később érkezik.
A leírás a 17 GHz-es rádiókra is alkalmazható. Sajnos jelenleg Magyarországon még nem legális a használata. Előnye a 24 GHz-es rádióval szemben az alacsonyabb frekvencia miatti nagyobb áthidalható távolság, valamint elérhető hozzá a 90 cm-es antenna.
Nagyon látványos és hasznos segítséget készített a gyártó a RAy eszközök mellé. A következő linken elérhető: CALCULATOR. A kalkulátorral előre kiszámíthatóak a link várható paraméterei és az antenna mérete.
1. ábra: képernyőmentés a kalkulátorból
Kiválasztva a RAy24 eszközt, a modulációt 256 QAM-ra, a csatorna szélességet pedig 56A állítjuk a legnagyobb adatátviteli sávszélesség eléréséhez. Ezek határozzák meg az érzékenységet, ami ennél a beállításnál a legnagyobb. Kiválaszthatjuk az antenna típusokat. Jelenleg a 68 cm-es Jirous van csak benne a kalkulátorban, de kézzel beírható a 40 cm-es (36.8 dBi) is. A legalapvetőbb paraméter a távolság (Distance [km]). Ha ezeket beállítottuk, akkor megjelennek a linkre jellemző tulajdonságok.
Nem mellékesen jegyzem meg, hogy az EIRP pirosan virít! Ez azt jelenti, hogy jóval túlléptük az engedélyezett kisugárzási teljesítményt. Ez elvileg maximum 20 dBm lehetne. Gyakorlatban egy 24 GHz-es link hossza - a kisugárzási szabályokat betartva - 360 Mbps-os sávszélességen maximum 1.1 km lehet...
Fontos lépés a link pontos helyének és az antennák telepítési magasságának meghatározása.
A 2.4 GHz-ről 5 GHz-re való átállás során megtapasztaltuk, hogy a magasabb frekvencia másként "viselkedik". Minél inkább nő a frekvencia és rövidül a hullámhossz, annál inkább úgy viselkednek a rádióhullám, mint a fény. 2.4 GHz-es eszközök még "rálátás nélkül" is üzembiztosak lehettek, ezt az 5 GHz-es tartományban már nem igazán lehet alkalmazni. A nagyobb frekvenciával kommunikáló eszközök pedig csak tökéletes rálátás esetén működnek megfelelően. Erre ad magyarázatot az úgynevezett Fresnel zóna.
- Megjelenik a várható RSS [dBm], ami egy elméletileg számított vételi jelszint, minden veszteség nélkül. A gyakorlatban a fenti beállításoknál rosszabb értékeket fogunk kapni. Az időjárás befolyásolja a valós RSS-t (Received Signal Strength).
- A jelszinthez (RSS) tartozik egy érték: Voltage at BNC [V]. Ez az eszköz BNC csatlakozóján megjelenő feszültség, amely a beállításnál segít.
- A Fade margin [dB] egy számított érték, amely az RSS [dB] és Sensitivity [dB] különbsége. Ez a linkben lévő tartalék, ami nagyobb vihar, jégeső, hóesés, köd esetén fontos. Ha rosszabb légköri viszonyok uralkodnak, csökken az RSS. Ha az jelszint lecsökken a Sensitivity értékre, akkor a link megszakad, vagy csökken a moduláció.
- A Link availability [%] egy hozzávetőleges kalkuláció Fade margin-ból. Ez egy időjárástól, éghaljattól függő számítás. A kalkulátorban a csehországi paraméterek vannak, amelyek jól használhatók itthon is.
- A zöld pipa egy stabil, magas szintű rendelkezésre állást biztosító kapcsolatot jelent. 10 dB feletti Fade margin eseté zöld. 10 dB alatt drasztikusan csökken a rendelkezésre állás. 8-10 dB között még jó lehet a kapcsolat, de ennél kisebb Fade margin esetén nem lesz stabil a linkünk.
Nem mellékesen jegyzem meg, hogy az EIRP pirosan virít! Ez azt jelenti, hogy jóval túlléptük az engedélyezett kisugárzási teljesítményt. Ez elvileg maximum 20 dBm lehetne. Gyakorlatban egy 24 GHz-es link hossza - a kisugárzási szabályokat betartva - 360 Mbps-os sávszélességen maximum 1.1 km lehet...
Fontos lépés a link pontos helyének és az antennák telepítési magasságának meghatározása.
A 2.4 GHz-ről 5 GHz-re való átállás során megtapasztaltuk, hogy a magasabb frekvencia másként "viselkedik". Minél inkább nő a frekvencia és rövidül a hullámhossz, annál inkább úgy viselkednek a rádióhullám, mint a fény. 2.4 GHz-es eszközök még "rálátás nélkül" is üzembiztosak lehettek, ezt az 5 GHz-es tartományban már nem igazán lehet alkalmazni. A nagyobb frekvenciával kommunikáló eszközök pedig csak tökéletes rálátás esetén működnek megfelelően. Erre ad magyarázatot az úgynevezett Fresnel zóna.
Ez egy ellipszoid tér (egy körkeresztmetszetű ellipszis alakú test) a két antenna között, félúton van a maximális a sugara (r). Ebben a térben terjednek az elektromágneses hullámok. Több zónát különböztetünk meg. Az első rendű zónában terjed az energia 90%-a, így most csak ezt tárgyalom. A zóna sugara a frekvencia növekedésével csökken. Például egy 10 km-es, 24 GHz-es link esetén az első rendű Fresnel zóna sugara félúton 5.6 méter, 10 GHz-en már 8.5 méter. Minél nagyobb a frekvencia, annál kisebb a zóna sugara. Gyakorlatban ez annyit jelent, hogy minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb baj, ha belelóg valami a jel útjába. Ez már 5 GHz-en is jelentős, így azt lehet mondani, hogy nagyfrekvenciás linkek esetén az elsőrendű Fresnel zónába nem lehet semmi, csak levegő! Ha a kalkulátorban megadjuk a távolságot kilométerben (Distance [km]), akkor az oldal alján a 1st Fresnel zone [m] paraméter megjelenik. A RACOM kalkulátor végén további segítséget kapunk a more info-ra klikkelve.
2. ábra: képernyőmentés a kalkulátorból
A fenti adatok egy 10 km-es, 24 GHz-es linkre vonatkoznak. Látható, hogy az első rendű Fresnel zóna sugara 5.6 m a link felénél. A második, harmadik zóna sugara, valamint a föld görbületéből adódó magasság szintén leolvasható. A két pont közötti egyéb belógó tárgyakról el kell dönteni, hogy benne vannak-e az elsőrendű Fresnel zónában.
A d1 érték a belógó tárgy km-ben megadott távolsága az antennától. A beírva a kalkulátorba, az adott ponton lévő elsőrendű Fresnel zóna sugarát kapjuk. A tárgy magasságából és a kapott sugárból számítható, hogy a tárgy benne van-e a zónában vagy sem. A föld görbületét kisebb távolságoknál nem vesszük figyelembe, nagyobb hibát véthetünk a tengerszint feletti magasságokkal.
A d1 érték a belógó tárgy km-ben megadott távolsága az antennától. A beírva a kalkulátorba, az adott ponton lévő elsőrendű Fresnel zóna sugarát kapjuk. A tárgy magasságából és a kapott sugárból számítható, hogy a tárgy benne van-e a zónában vagy sem. A föld görbületét kisebb távolságoknál nem vesszük figyelembe, nagyobb hibát véthetünk a tengerszint feletti magasságokkal.
A végpontok tengerszint feletti magasságát a Google Earth programmal is meg lehet határozni a koordináták ismeretében. Jó vizuális segítséget nyújt a belógó domborzati viszonyokról az Ubiquiti Airlink programja. A jobb oldali képen egy az Airlink programmal készült 24 GHz-es, 7.47km-es link Fresnel zónája látható vizuálisan. A tereptárgyak magasságát mérőszalaggal vagy lézeres ultrahangos eszközökkel lehet legegyszerűbben megmérni. Javaslatom szerint néhány méterrel célszerű a zóna fölé menni.
Figyelni kell az antenna tervezésnél az árboc, vagy egyéb tartószerkezet stabilitására. Erről és az eszközök felszereléséről a következő részben írok.