Редакция от 27.08.06г.
Сравнительное исследование
точек доступа стандарта 802.11b, g
Цель проведенной работы – определить возможность применения малобюджетных решений для организации телематического канала протяженностью в единицы километров.
А. Применяемые изделия:
1. Zcom XI-1500H,
2. Senao NL-2611CB3 PLUS (Deluxe),
3. Linksys WAP54G,
4. PheeNet WAP-454GP,
5. D-Link DWL-2100,
Все изделия с заводскими прошивками.
Б. Условия проведения:
1. Мероприятие проведено в одном из районов Московской области, приблизительно в 50 км от Москвы. Электромагнитная обстановка в интересующем диапазоне частот близка к идеальной, отсутствие покрытия иных базовых станций WiFi и излучения СВЧ-печек,
2. Измерения проводились на естественной возвышенности, на расстоянии 4,7…5,0 км от базовой станции Cisco Aironet 350 Series Wireless Bridge,
3. Применялась антенна Bester Parabolic 18 дБи, размещенная на крыше автомобиля на высоте 1,9 м от уровня земли. Юстировка антенны в азимутальной и угломестной плоскостях производилась по данным программы NetStumbler ver 0.4.0,
4. Суммарная длина соединительного кабеля и пигтейла 2,5 м, изготовлены из кабеля RG-58 Radiolab,
5. Питание осуществлялось с применением штатных адаптеров питания, подключенных к источнику бесперебойного питания APC-1000,
6. Подключение к ПЭВМ производилось crossover-кабелем категории 5е, 4 пары, длиной 5м,
7. В качестве ПЭВМ применялся Notebook Fujitsu-Siemens 1800 МГц, ОЗУ 512 МБ, ОС Windows XP osr2,
8. Измерения производились в сухую облачную погоду, начались в 14.45, закончились в 22.10 мск,
В. Предварительный отбор точек доступа.
Предварительный отбор точек доступа был проведен с целью решения вопроса о целесообразности применения того или иного изделия в полевых испытаниях. Для этого был проведен предварительный эксперимент по оценке качества работы АР в условиях многолучевого распространения.
В одном крыле здания, имеющего цельнолитые железобетонные перекрытия и гипсокартонные межкомнатные перегородки, на расстоянии 25 метров размещалась пара точек доступа. Попеременно одна из них переводилась в режим АР, другая – в режим АР-клиент. Качество связи оценивалось измерением времени отклика на ping.
Наихудшие результаты показали 2 прибора - Zcom XI-1500H и Linksys WAP54G. Zcom не может обрабатывать длинные пакеты (больше 128 байт) – линк обрывается, встроенная утилита показывает громадное количество ошибок, затем линк восстанавливается через 1..2 минуты, при увеличении нагрузки линк опять обрывается. Linksys вообще не работает на таком расстоянии. Эти изделия в полевых испытаниях применять нецелесообразно.
Сомнения вызывает PheeNet WAP-454GP – сначала невозможно было "достучаться" до указанного в описании IP-адреса по проводному интерфейсу (удалось по радиоканалу), затем, через 2 дня, уже в поле, эта АР "не захотела" работать с сетевой картой Realtek RTL8139/810X, встроенной в notebook на скорости 10 Мб/с (испробованы все возможные режимы). Нормальная связь с АР была возможна только на скорости 100 Мб/с, что в определенной степени является недостатком. Радиочастотная часть работает лучше всех остальных.
Г. Проведение исследований.
В процессе полевых испытаний измерялось время отклика на ping при варьировании длины пакета. Пинговались различные устройства системы – как сама базовая станция Cisco Aironet, так и шлюзовая ПЭВМ ЛВС и отдельные устройства ЛВС (например, находящийся в сети клиентский D-Link). Если специально не отмечено – режим изделий 802.11b. Указаны наилучшее и наихудшее время отклика из произвольной выборки в 50 пингов. Указание "одновременно" означает, что в один интервал времени пинговались разные IP.
Естественно, данная методика не идеальна, однако даже такой способ позволяет качественно оценить применяемые технические средства.
Эксперимент 1
Прямая видимость. Зона Френеля свободна от препятствий.
Уровень сигнала – 55 дБм
№ п/п | запрашиваемый IP | длина пакета, байт | время отклика, мс | скорость, Мб/с | примечание |
Senao NL-2611CB3, мощность – max Показания утилиты – сила сигнала – 37%, качество линка – 54% | |||||
1 | Cisco | 1472 | 20…21 | 1 | одновременно, потерь нет |
2 | Шлюз | 1472 | 75…78 | ||
3 | Cisco | 1472 | 10…14 | 5,5 | одновременно, потерь нет |
4 | Шлюз | 1472 | 64…65 | ||
5 | Клиентский DWL-2100 | 1472 | 43…128 | ||
6 | Cisco | 1472 | 9…12 | 11 | одновременно, потерь нет |
7 | Шлюз | 1472 | 64…76 | ||
8 | Клиентский DWL-2100 | 1472 | 28…272 | ||
Senao NL-2611CB3, мощность – min | |||||
9 | Cisco | 1472 | 9…10 | avto | одновременно, потерь нет |
10 | Шлюз | 1472 | 64…67 | ||
11 | Клиентский DWL-2100 | 1472 | 41…242 | ||
Senao NL-2611CB3, мощность – medium | |||||
12 | Cisco | 1472 | 9…10 | avto | одновременно, потерь нет |
13 | Шлюз | 2500 | 86…87 | ||
D-Link DWL-2100 настройки по умолчанию, мощность - полная | |||||
14 | Cisco | 32 | 3…9 | avto | одновременно, потерь нет |
15 | Шлюз | 32 | 24…29 | ||
16 | Cisco | 2500 | 31…87 | avto | |
17 | Шлюз | 1472 | 520…716 | ||
D-Link DWL-2100 настройки по умолчанию, мощность снижена на –3 дБ | |||||
18 | Cisco | 2500 | 31…87 | avto | одновременно, потерь нет |
19 | Шлюз | 1472 | 520…716 | ||
D-Link DWL-2100 настройки по умолчанию, мощность снижена на –6 дБ | |||||
20 | Cisco | 2500 | 31…87 | avto | одновременно, потерь нет |
21 | Шлюз | 1472 | 520…716 | ||
D-Link DWL-2100 настройки по умолчанию, мощность снижена на –9 дБ Обратите внимание – сейчас Рвых = 4мВт!!! | |||||
22 | Cisco | 2500 | 31…87 | avto | одновременно, потерь нет |
23 | Шлюз | 1472 | 520…716 |
Эксперимент 2
Прямой видимости нет. Антенна размещена таким образом, чтобы на линии визирования находилось крайнее лиственное дерево из группы деревьев с диаметром кроны около 8 метров. Расстояние до деревьев около 350м. Первая зона Френеля целиком закрыта препятствием.
Уровень сигнала снизился на 5дБ и составил – 60 дБм.
№ п/п | запрашиваемый IP | длина пакета, байт | время отклика, мс | скорость, Мб/с | примечание |
Senao NL-2611CB3, мощность – medium Показания утилиты – сила сигнала – 33%, качество линка – 52% | |||||
1 | Cisco | 1472 | 9…15 | avto | одновременно, потерь нет |
2 | Шлюз | 2500 | 85…95 | ||
3 | Клиентский DWL-2100 | 1472 | 29…226 | ||
Senao NL-2611CB3, мощность – min | |||||
4 | Cisco | 1472 | 9…15 | avto | одновременно, потерь нет |
5 | Шлюз | 2500 | 85…95 | ||
6 | Клиентский DWL-2100 | 1472 | 29…226 | ||
Senao NL-2611CB3, мощность – medium | |||||
7 | Cisco | 1472 | 9…13 | avto | одновременно, потерь нет |
8 | Шлюз | 4500 | 131…133 | ||
D-Link DWL-2100 настройки по умолчанию, мощность – полная Показания утилиты – уровень сигнала – 50% | |||||
9 | Cisco | 1472 | 41…281 | avto | одновременно, потерь нет |
10 | Шлюз | 2500 | 364…400 | ||
11 | Cisco | 1472 | 992…1207 | avto | одновременно, потерь нет |
12 | Шлюз | 4500 | 872…1450 | ||
13 | Cisco | 4500 | 1700…2600 | avto | одновременно, потерь нет |
14 | Шлюз | 4500 | 1700…2800 | ||
D-Link DWL-2100 настройки по умолчанию, мощность снижена на –6 дБ | |||||
15 | Cisco | 1472 | 992…1207 | avto | одновременно, потерь нет |
16 | Шлюз | 4500 | 872…1450 | ||
PheeNet WAP-454GP настройки по умолчанию, мощность – полная Показания утилиты – уровень сигнала – 50% | |||||
17 | Cisco | 32 | 1…2 замечательно! | avto | одновременно, потерь нет |
18 | Шлюз | 2500 | 82…84 | ||
19 | Cisco | 4500 | 13…15 | avto | одновременно, потерь нет |
20 | Шлюз | 4500 | 126…128 | ||
PheeNet WAP-454GP настройки по умолчанию, мощность – полная, режим 802.11g | |||||
21 | Cisco | 4500 | 13…42 | avto | одновременно, потерь нет |
22 | Шлюз | 4500 | 127…128 | ||
Д. Замечания по антеннам.
В процессе проведения измерений была проведена замена антенны Bester Parabolic 18 дБи на панельную Bester 16 дБи. Естественно, работала она хуже, очевидно, не столько из-за меньшего усиления, но и вследствие иных физических принципов работы (ранее тема уже освещалась). Интересно, что отворот панельной антенны от направления на базовую станцию влиял на качество линка в значительно большей степени, чем отворот на такой же угол параболической антенны. Следует учесть, что диаграмма направленности примененной панельной антенны более чем в два раза шире, чем у параболической. По-видимому, данный эффект вызывается рассогласованием вибраторов панели при приеме фронта электромагнитной волны под углом к плоскости панели. Все-таки не рекомендовал бы использовать панельные антенны в сложных условиях.
Е. Выводы по эксперименту:
1. Малобюджетное оборудование на рынке WiFi имеется. Реально выбрать оборудования для организации линка в единицы километров.
2. Не следует злоупотреблять мощностью, применяя усилители. Усилитель нужен только для компенсации потерь длинного фидера, (или чтобы задавить сигналы конкурентов),
3. Применение панельных антенн на таких расстояниях нецелесообразно.
4. Связь при полностью закрытой зоне Френеля возможна – данные по Экспериментам 1 и 2 не очень-то отличаются,
5. Даже с помощью стандартного D-Link можно построить не очень скоростной линк (у этого изделия низкая скорость объясняется не малой мощностью, а проблемами ACK-тайминга),
6. К сожалению, пока нельзя ничего сказать о надежности работы дешевых устройств, однако по результатам исследований планируется применить в качестве клиентской точки Senao NL-2611CB3, установив ее в термостатируемый гермоконтейнер собственного изготовления. Для определения возможности ее применения будут выполнены исследования по дальности работы ее UTP-интерфейса (необходима дальность 70 метров с установкой гальванической развязки интерфейса),
7. Настораживает негативный опыт по XI-1500 – к настоящему времени изучено 2 точки, одна исполнения 100мВт, другая 200 мВт, у обеих firmware ver 4.1.4, однако их МАС-адреса отличаются всего на 50 единиц (может быть, одна прошивка приемника?) и обе работают одинаково плохо.
8. По мнению автора, наилучшей следует признать АР Senao NL-2611CB3 PLUS (Deluxe), показавшей стабильную работу. Как недостаток, следует отметить отсутствие режима 802.11g.
