Escolha de frequência de link sem fio (900Mhz vs 5.8Ghz) por 2-3 km de distância

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Recentemente, fui contratado por um cliente meu para facilitar a comunicação sem fio de seus escritórios "residenciais" e um site secundário.

O site principal é o segundo andar de um prédio de escritórios de 5 andares (15m de altura mais ou menos) e o secundário é um dos dois "lotes" abertos (sendo um da TBD pela gerência). A distância do solo aos locais secundários é um pouco mais de 2 km para o mais próximo e cerca de 2,9 km para o mais distante.

O link será usado para transmitir o feed de vídeo de 1 (ou possivelmente duas) câmeras IP e algum tipo de sensor ambiental ou climático ativado por Ethernet. Verifiquei o b / w necessário para as câmeras e 900Mhz e 5.8Ghz são mais do que adequados para até 4 deles, muito mais para 2. Verifiquei também que há uma linha de visão clara para os dois possíveis pontos de instalação e que a folga de 60% na Zona Fresnel é mais do que coberta. Lembre-se de que este é meu primeiro link de longa distância (com ou sem aspas) e odeio admitir que a física sem fio está longe de ser o meu ponto forte.

O ponto final da minha pergunta é que, embora tenha lido muito sobre a escolha de frequências nos últimos dias, continuo encontrando alguma ambiguidade (sei que sou apenas eu que a acho ambígua). Muitas fontes, como esta , concordam que, embora as frequências mais baixas tenham menos perdas em uma determinada distância (perda de espaço livre que aprendi que é chamada), elas precisam de antenas maiores para a mesma "força" de transmissão (é realmente "ganho") o mesmo que "força"?).

Assim, para uma distância determinada de 2 a 3 km e também considerando que todos os requisitos típicos são atendidos, qual é a frequência preferível (ou atrevo-me a dizer "melhor")? Devo escolher 900Mhz com uma antena relativamente "pequena", com base em que 3km não é realmente "longa distância" e que fornecerá um link com menos atenuação e menos retransmissões e maior velocidade geral? Ou devo escolher a opção de 5.8Ghz para o b / w superior (ainda não tenho muita certeza disso, por favor, corrija-me se estiver errado) com base no fato de que a essa distância não há diferença real, por que não aproveitar o "melhor" 1?

Em uma nota lateral, devo permanecer no caminho batido do verdadeiro WiFi ou devo considerar soluções de ponte proprietárias como as da Ubiquiti ? Tenho muita experiência com seus pontos de acesso e estou realmente satisfeito, por isso não me importaria de integrar mais um de seus produtos em meu cliente. De qualquer forma, estou procurando uma solução ideal, a escolha do fornecedor é de muito pouca preocupação neste momento.

Perdoe minha ignorância e o possível uso errado da linguagem.

ATUALIZAÇÃO: Organizei um empréstimo para um analisador de espectro por alguns dias. Vou garantir que a banda de 900Mhz seja razoavelmente clara e prossiga por esse caminho.

ATUALIZAÇÃO 2: Eu tinha o equipamento mencionado acima disponível para brincar por um dia e meio. A conclusão conclusiva é que a banda de 9Mhz está quase "vazia" na área, como sugerido aqui, de modo que cuide da questão da escolha da frequência.

Com relação ao equipamento agora, eu vou com as antenas Ubiquiti AirMax Yagi e os rádios RM900 2x2 correspondentes. Testes preliminares da minha parte e dos funcionários do cliente mostram que o desempenho excede as expectativas.

Em uma nota lateral, o "lote" escolhido é aquele que fica a 3 km.

dlyk1988
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@ChrisS gizmag.com/go/7878 Ops, deveria ter descartado o link para começar.
Michael Hampton
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@GioMac Uma antena omni que vai fazer 3km? Preciso de meia dúzia dessas bestas míticas ... De onde você as tira?
Michael Hampton
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Eu tive um link de 8KM funcionando perfeitamente com a linha de site para uma antena do setor com rádios de 500mW em cada extremidade.
Matt
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GioMac - Picostation e Nanostation usam antenas direcionais direcionais e não omni. No entanto, você está certo ao dizer que 3KM não está longe. Também instalei vários links de 2 a 5 km com o Nanostations. Na verdade, eu tive meu link de 8 km trabalhando em uma nanostation M5. Eu mudei para um marcador, mas apenas porque havia alguns problemas iniciais que se mostraram com a outra extremidade do link. Mais de 8 km compartilhados com outros usuários, consegui extrair dados em ambas as direções a ~ 11 MBit / s.
Matt
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Nem sempre é fácil alcançar a linha de visão. Nosso ponto de acesso foi instalado a cerca de 2.000 pés no topo de uma cordilheira baixa com vista para a cidade. Havia um link de retorno para outro local de uma distância semelhante, que dava acesso ao data center e à Internet. Muitas vezes, edifícios altos (casas de dois andares) ou árvores ficam no caminho de fornecer a linha do local.
Matt

Respostas:

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A 3km está se aproximando do limite de equipamentos de 5,8 GHz com antenas de tamanho razoável e rádios WiFi típicos. Com alguns dos melhores equipamentos, você pode obter apenas dez vezes essa distância com algumas ressalvas.

900MHz pode facilmente percorrer 3 km e muito mais longe. 900MHz é usado para uma ampla variedade de dispositivos por esse motivo, para que haja um bom nível de ruído de fundo. Isso pode ser um problema, especialmente se o seu vizinho tiver um telefone de 900 MHz ou similar (não é uma frequência popular para telefones atualmente, mas as pessoas mantêm a tecnologia por um longo tempo também). Eu evitaria essa frequência a menos que você esteja no meio do nada (o que você não é). O espectro de 2,4 GHz tem problemas piores com isso, nosso microondas no trabalho detecta 2,4 GHz (tenho certeza de que viola a FCC de uma maneira ou de outra, mas ninguém realmente se importa com o WiFi de 5 GHz).

Chris S
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Quais rádios comerciais operam na faixa de 900 MHz? É realmente muito comum?
precisa saber é o seguinte
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WiFI comercial, só posso citar Ubiquity de cabeça para baixo, tenho certeza que já vi outros. Geralmente é um rádio 802.11a, já que a especificação permite várias frequências diferentes (incluindo 900MHz e 3650MHz). Já faz um tempo desde que eu fiz uma pesquisa, mas o ruído de fundo de 900 MHz era bastante alto naquele momento. YMMV.
Chris S
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@ Matt Por favor, guarde o comentário para si mesmo. Se você acha que sabe alguma coisa, não hesite em escrever sua própria resposta, com as informações corretas, e deixe a comunidade avaliar cada uma delas.
Chris S
A propósito, o que é uma "antena de tamanho razoável"? Eu tive 10KM em uns cerca do dobro do tamanho da minha mão com equipamento bastante barato. Estamos falando apenas de algumas centenas de dólares. Você fez parecer "especializado" quando não é.
Matt
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Lembre-se de que na maioria dos lugares fora dos EUA, 900Mhz é a frequência principal do GSM .
Andrew
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A resposta de Chris S está incorreta em várias áreas.

3km não está se aproximando do limite de 5,8GHz. Da mesma forma, isso não é tão grande quanto o Wi-Fi de 2,4 GHz. Chris diz 10X, digo 100X a distância é possível. O wifi de 5.8GHz de maior alcance que ouvi é de 304KM com uma antena de 1,2M feita à mão (Veja: Wifi de Longo Alcance ). Eu acredito que foi sobre a água, então não havia nada no caminho do sinal. Usava rádios Ubiquiti. Não sei se era confiável, mas obter uma conexão e enviar dados a essa distância é incrível.

Eu costumava trabalhar para uma operadora wisp e tinha rádios wifi com o dobro do tamanho da sua mão, indo facilmente 10 km com boa linha de site. Eu, pessoalmente, tinha wifi na minha casa indo 8 km sem quaisquer problemas. Surpreendentemente, eles eram apenas 500mW.

Estávamos usando rádios de 5GHz e uma mistura de hardware Ubiquiti e Microtik. Eles trabalham quase perfeitamente.

Embora seja verdade que, com frequências mais baixas, você precisa de antenas maiores. Você notará que o seu wifi em casa não possui antenas grandes. Nem os de 5GHz.

Na realidade, 2,4 GHz deve ter um desempenho melhor, mas 5 GHz em minha experiência também funcionam. Em teoria, 5GHz poderia ser afetado pelo desbotamento da chuva, mas eu não achei isso nem mesmo no link de 8KM.

Quanto a 2,4 GHz e outros dispositivos, como microondas e telefones sem fio, dentro do escritório, ele nem leva em consideração. O motivo pelo qual não leva em consideração é que você estará usando antenas direcionais. Melhor ainda, se a antena estiver em um telhado de ferro, você ficará protegido de todo esse ruído vindo de dentro do escritório / casa.

Dito tudo isso, direi que não é perfeito para todas as situações. Você precisa:

  1. Linha do site entre os dois edifícios. Factoring na zona freznel (boa folga)
  2. Um local adequado para montar a antena para atingir o ponto 1.
  3. Esperemos que não haja muito tráfego wifi enfrentando suas antenas direcionais (não há garantias lá, mas deve ser viável), mesmo em um espaço wifi razoavelmente lotado.

A zona de Freznel fica assim:insira a descrição da imagem aqui

A propósito, eu tive árvores no caminho da zona de freznel e, em alguns casos, bem no meio e ainda funcionou, apesar de afetar muito o desempenho. Instale suas antenas o mais alto possível / possível.

Você ainda pode obter problemas de interferência. Geralmente, devido a outros dispositivos transmitindo em sua direção na mesma frequência. Portanto, não é perfeito. As antenas direcionais ajudam muito com isso.

Posso recomendar os rádios de 5,8 GHz simplesmente porque sei que eles funcionam bem. E sim, forneça boa largura de banda! De memória, usei um Ubiquity Bullet M5 com uma antena de patch (outra marca). A outra extremidade era uma antena menos direcional que alimentava vários clientes, mas usava um rádio Microtik semelhante.

Não conheço ninguém que usa 900MHz. Mas vejo que você pode comprá-los por cerca de 3X o custo de 2,4 ou 5,8. Afaste-se, parece incomum. Em vários países, o espectro de 900 MHz está bastante lotado.


Atualização: você está observando as antenas airmax e os rádios 900MHz. Enquanto eu acho que o desempenho deve ser ótimo. Eu acho que você pode estar gastando muito mais do que precisa ... talvez um pouco exagerado !? 3KM não é de longa distância. Eu tentaria alguns deles, se puder.

http://www.gowifi.co.nz/antennas/5-ghz/directional/5.8-ghz-27-dbi-cast-reflector-grid-antenna.html combinado com um Bullet M5.


Atualização 2: Você também pode atenuar os problemas de interferência usando antenas polarizadas. Aqui está uma boa redação que explica o conceito. A partir da memória, usamos polarização horizontal. Pelo que me lembro, às vezes, se eu definir o rádio do cliente para polarização vertical, eu poderia ver talvez 12 PAs. Mas quando defini-lo na horizontal, vi apenas 3 ou 4 e metade deles eram nossos.

Matt
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Você está conectando seu analisador de espectro a uma antena direcional e mirando-o com muito cuidado no escritório remoto? As antenas ponto a ponto direcionais eliminam muito ruído.
Matt
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Cherry escolhe as palavras da minha resposta e comentários e apresenta-as como o que eu disse é errado e ofensivo. Se você reler o que eu disse, tenho certeza de que o significado será diferente do que você apresentou. Você também apresenta a possibilidade de um link de 304 km sem desabilitar a confiabilidade, largura de banda ou outras métricas críticas para aplicativos de negócios. Eu deveria me surpreender que alguém que trabalha para um ISP desconsidere completamente uma discussão sobre a Qualidade de Serviço, mas isso parece bastante comum em geral. Esse link foi feito como prova de conceito por um clube de rádio amador.
Chris S
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Além disso, as antenas tinham apenas 5k pés de ASL, pelo que dizer que "não havia nada no caminho do sinal" está realmente errado. Vá em frente, calcule a alta necessária para aqueles com base na curvatura da terra. E esse link já foi mencionado nos comentários acima. Você faz suposições absurdas sobre equipamentos WiFi não qualificados e disponibilidade / aglomeração de espectro; mas continue dizendo que sua experiência e opção se baseiam em um único modelo de equipamento. Sinta-se à vontade para fazer recomendações como você fez, mas não se surpreenda quando o OP informar o quão errado você está com base em uma pesquisa de rádio real.
Chris S
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Eu não escolhi sua resposta. Nenhuma ofensa pretendida Chris. Na verdade, eu não li o comentário 304KM até depois que eu postei sobre ele. Eu tinha ouvido falar sobre isso há cerca de 3 anos.
Matt
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Na verdade, eu li o comentário 304KM (como foi recolhido) bem depois de postar sobre ele na minha resposta. Eu tinha ouvido falar sobre o link 304KM cerca de 3 anos atrás. Seus comentários sobre minhas suposições selvagens não são nada selvagens. Usamos uma variedade de equipamentos. Mikrotik e Ubiquity funcionaram bem e melhor do que alguns equipamentos mais caros. Temos um bom suporte dos fornecedores deste equipamento. Tivemos um apoio terrível de outros fornecedores. Também tentamos trango, mas eles tiveram um desempenho ruim. Juntamente com algumas coisas sofisticadas que não conseguimos trabalhar e tivemos que processar o fornecedor.
Matt