КорзинаТо, что радиоволна распространяется в пространстве, я думаю, вы и без меня знаете. Но возможно, вы не знаете, что она распространяется не прямой линией, а в виде эллипсоида вращения. Это примерно так выглядит:
Рис.1. Эллипсоид
Соответственно, радиоволна занимает определенный объем и имеет максимальный радиус в середине пролета. Резонный вопрос: и о чем это нам говорит? Это говорит о том, что даже наличие прямой видимости не гарантирует качественной работы нашего радиолинка. Сейчас будем разбираться почему.
Рис.2. Зона Френеля
На этом рисунки мы видим, что прямая видимость есть, и нужно быстренько купить AirMax 20dBi 5GHz Sector Antenna, к ней Mikrotik RouterBoard 433AH и Sparklan WMIA-123AG, и для клиента - Mikrotik RouterBoard 711-5Hn-MMCX с AntennaBox5 или Ubiquiti NanoStation5. Монтируем радио оборудование на крышах домов и получаем результат.
Рис.3. Ubiquiti NanoStation5
Ура! Заработало. Можно бежать за пивом.
Хотя подождите. Что-то скорость маленькая. Странно, вроде бы должно всё работать. Наверное, взяли бракованный Ubiquiti NanoStation5. Меняем. Слазили на крышу, заменили Ubiquiti NanoStation5, "опять двадцать пять". Тоже самое. Можно до бесконечности менять Ubiquiti NanoStation5, крутить его сперва по часовой стрелке, затем против часовой. Результат будет тот же.
Радиолинк ведет себя так, потому что при установке беспроводного радио оборудования мы брали во внимание только наличие прямой видимости и не уделили должного внимания такому важному моменту, как зона Френеля. А между тем на Рис.2. отчетливо видно, что в Эллипсоидную форму распространения радиоволны в пространстве попадают деревья, и тем самым создают помехи. Поэтому даже при 100% сигнале скорость будет минимальной, также будут происходить потери и повтор пакетов, и периодически может пропадать связь. Как вы сами понимаете, эти факторы приведут к тому, что работать на таком линке будет невозможно .
Следовательно, для построения стабильного радиолинка, кроме прямой видимости необходимо учитывать и наличие свободной зоны Френеля. На рисунке 2 можно увидеть расстояние между точками в 5 километров и зону Френеля, которая составляет 12 метров, это соответствует частотному диапазону 2.4 Ггц. Для частот в диапазоне 5.8 Ггц для такого же расстояния в 5 км, зона Френеля составит 8 метров. Зона Френеля будет увеличиваться вместе с увеличением расстояния между точками.
Так для частоты 5.8Ггц зоны Френеля будут следующими:
| Расстояние | Зона Френеля |
| 10 км | 11,4 м |
| 15 км | 13,9 м |
| 20 км | 16,1 м |
Как мы видим, на расстоянии 20 км, если оборудование будет находиться на высоте пятиэтажного дома, то зона Френеля будет касаться земли, не говоря уже о других более высоких препятствиях. Я уже молчу о частотах 2,4 Ггц, для них зона Френеля будет иметь значение 25 метров. Рыть траншею глубиной в 20 метров на всем пути следования радио волн как-то нет желания, да и если на пути будут жилые дома, их хозяева не захотят их разобрать и передвинуть в сторону. Единственный выход - это поднимать оборудование повыше.
Теперь другое дело, но все равно деревья немного попадают в зону Френеля. Но мы видим, что зона Френеля на 90% чистая и поэтому проблем с линком быть не должно.
Зона Френеля должна быть свободной от препятствий не менее чем на 0.707 от теоретически рассчитанной, то есть, если зона свободна на 80%, то линк должен стабильно работать.
Рис.5. Линк в городе
Если линк проходит через городской квартал с многоэтажными домами, необходимо учитывать препятствия находящиеся по бокам.
Рис.6. Формула расчета зоны Френеля
Для расчета можно использовать формулу, где R - радиус зоны Френеля (м); S, D - расстояние от антенн до самой высшей точки предполагаемого препятствия (км); f - частота (ГГц).
Или воспользоваться калькулятором, который без особого труда можно найти в интернете (например тут: https://www.nporapira.ru/doc64.html).
Евгений Рудченко специально для asp24
