Pitkän matkan WLAN-yhteyskokeiluja - Long Distance WLAN

Eilen kokeiltiin Harrin OH7KGW johdolla ensi kertaa kotipihaa pidempää 2,4 GHz WLAN-yhteyttä. Reitittimenä oli pikän matkan wifiyhteyksiin tarkoitettu TP-Link TP-WA7210N, jossa on sisäinen suunta-antenni. Harrin asema oli Liperin Kinnulanniemessä, ja vasta-asema Heposelän vastarannalla Varkaudentien parkkipaikalla Taipaleenjoen sillan luona. Yhteysetäisyys oli 4,6 km. Kuso syntyi, vieläpä reilulla sinkulla: Reitittimen oma voimakkuusnäyttö antoi minimissään 29 dB, välillä feidaten ylös jopa 40 dB:iin!

Nettiin kytketty reititin Kinnulanniemen päässä oli rannassa jatkotikkaisiin kiinnitettynä, modessa Access Point. Varkaudentien päässä oleva reititn oli modessa Bridge with Access Point. Sen laitoin reitittimen teleskooppisen kattoharavan päähän, sähköt kolmekennoisesta 2 Ah 11,5 V lennokin lipoakusta eternettiliitäntäpalikan ja lyhyen RJ-45 liitäntäjohdon kautta reitittimelle syöttäen.

Yhteys syntyi heti, kun käänsin reitittimen päälle. Teleskooppivartta ei tarvinnut nostaa, sinkkumittari näytti hyvää 22 dB voimakkuutta reititin vain 2 m korkeudella, eikä yhteys katkennut, vaikka reititintä sisäisine suunta-antenneineen käänsi sivuun oikeasta suunnasta. ‘Antenniharava’ täyteen noin 5 m korkeuteensa nostettuna, sinkku nousi parhaimmillaan 40 dB:iin, vaihdellen ilmeisesti pintakeleistä ja lähestyvästä tihkusaderintamasta johtua alimmillaan 29 dB:iin. Ruutukuvat sinkunvoimakkuuksista alla.

Jatkuu…



Jatkoa…

Reitittimen asetuksissa on myös polarisaationvaihto. Kokeilin tätä, vaihtaen polarisaation vastakkaiseksi. Tuloksena oli sinkunvoimakkuuden putoaminen 29 dB:stä vaivaiseen 3 dB:iin. Polarisaatiovaimennus oli siis tällä yhteysvälillä Heposelän vedenpinnan yli peräti 26 dB. Kuva alla. Toiset kaksi liitekuvaa esittävät koejärjestelyä autoweelaniasemineen Varkaudentien päässä, ‘harava’ näissä kuvissa ala-asennossaan, reititin haravan nokassa 2 m korkeudella maasta.

Reittimen tehoasetus oli laitettu ‘Amerikan asentoon’, jolloin ilmoitettu lähetysteho nousee 0,1 watista peräti 0,5 wattiin. Kun reititin vielä asetettiin kanavalle 1, ja sen SSID:hen ohjelmoitiin oma hamssikooli, niin olimme laillisesti 2,4 GHz hamssibandilla. Täällähän saisi hamssi käyttää jopa 150 W kantoaltotehoa, jos sellaista jostain laitteesta saisi ulos. Huoltoyhteyksinä kokeessa käytettiin 2 m rigejä, ja kuson synnyttyä Harrin reitittimen välityksellä nettiin, myös skypen tsättiä. Laitoin Varkaudentien koepaikalta tämän 4,6 km WiFi-yhteyden välityksellä raportin sähköpostitse hamssituttaville.

Tämän pitkän matkan reitittimen valikon erikoisuutena oli yhteyspituuden asetus. Sen asetin tätä koetta varten 4 km:iin. Asetusvaraa on valikossa 50 km saakka. WLAN:han on tarkoitettu alunperin hyvin lyhyille yhteysväleille, joten näillä ylipitkillä matkoilla vastausviive eli pingi kasvaa suureksi. Tuo yhteyspituusasetus lienee tarkoitettu yhteysviiveen huomioimiseksi softassa. Kantama-asetuksen käytännön merkitystä ei ehditty kokeilla.

Reitittimen konfigurointi

Varkaudentien pään reitittimen setuppitiedot olivat tässä kokeessa:

Operation Mode: Bridge with AP

Wireless Name of Remote AP: TP-LINK_2FE442
MAC of Remote AP: 64-66-B3-2F-E4-42
Wireless Security Mode: No Security

Local Wireless Name(SSID): TP-LINK_OH7HJ
Wireless Channel: 1
Wireless Security Mode: No Security

Login Account: admin/admin
LAN IP Address: 192.168.1.11
DHCP Server: Disabled

Linkkejä:

WLAN-yhteyspituuslaskuri sillattuja yhteyksiä varten. Mukana ei tosin ole kokeissä käyttämäämme TP-WA7210N:ää, mutta vanhempi malli TP-WA5210G lienee tarpeeksi lähellä oikeaa: tp-link.com.au/support/calculator/#2

TP-LINK TL-WA7210N -reitittimen yksi myyjä eBayssa esimerkkinä, hintaan EUR 58,51 + pk EUR 9,95 Suomeen: ebay.de/itm/300955885043?ssP … 1423.l2649

WLAN-paraboliantennilla voi lisätä kantamaa. Tässä yksi TP-linkin oma antennimalli hinta EUR 48,00 + pk EUR 7,90 Saksasta, silloinhan tulee ilman tullauksia, ja maksukin toimii Eurooppaan meikäläisenä pankkisiirtona: ebay.de/itm/TP-Link-TL-ANT24 … 20d56edab8

Tänään laitellaan yksi WLAN-reititin Arton mastoon, Viinijärvelle ja Okulle suunnattuna, tarkoituksena pitkien yhteysvälien kokeilu.

Kiinnostuneet saavat tulla mukaan! Kokoontuminen noin klo 14. Paikka: aprs.fi/OH7BD . Kokeen jälkeen Artolla kuulemma puiden pinoamistalkoot. Alla arkistokuvia Arton mastosta, tässä vielä ilman reititintä.

LIsäys: Äsken laitettiin pöydällä reitittimet konektiin toistensa kanssa. Reittitimien setupit ovat nyt:

OH7BD

Operation Mode: Access Point
Wireless Network Name(SSID): Turva-OH7BD
Wireless Security Mode: No Security

Login Account: admin/admin
LAN IP Address: 192.168.1.12
DHCP Server: Disabled

OH7HJ

Operation Mode: Bridge with AP

Wireless Name of Remote AP: Turva-OH7BD
MAC of Remote AP: 64-66-B3-2F-E1-EA
Wireless Security Mode: No Security

Local Wireless Name(SSID): Turva-OH7HJ-9
Wireless Channel: 1
Wireless Security Mode: No Security

Login Account: admin/admin
LAN IP Address: 192.168.1.11
DHCP Server: Disabled

Reittimet löysivät toisensa näillä asetuksilla. Sinkunvoimakkuus pöydän päällä oli 70 dB. Vietynä asemiemme ikkunoille 0,5 km metsätaipaleen päähän toisistaan sinkku putosi 0 … 3 dB:iin, siis aivan yhteysrajalle.

Mielenkiintoista!

Itse olen miettinyt pitkään, että kokeilisin Ubiquitin wlan-tuotteita pitkän matkan linkin luomiseen.
Radioamatöörit ovat samaisen firman laitteilla tehneet vuonna 2007 WLAN-linkin maailmanennätyksen: 304km!
Tietenkään ihan tälläisiin lukemiin ei ole tarkoitus pystyä … HI

Ubiquitin radioilla voi maakoodia vaihtamalla vaihtaa linkin toimimaan radioamatööritaajuuksilla.
Tietääkseni suomessa on rakennettu Ubiquitin NanoBridge M5:llä 5km wlan-linkki (5.8GHz taajuusalueella).
NanoBridge M5 sisältää antennin ja ethernet-kortin PoE -tuella. Hintaa näyttäisi olevan vajaa 100e sis alv.

NanoBridge ei vaadi ulkoisia radioita yms - antenniin itsessään tökätään ethernet-kaapeli kiinni ja aletaan workkia… :slight_smile:
Lue datalehti täältä.

Toinen mielenkiintoinen tuote on Ubiquiti Bullet - pieni palikka joka tökätään antenniin kiinni ja toiseen päähän ethernet…
Näyttäisipä kyseistä palikkaa löytyvän jopa suomesta.

Täytyypä tänään tulla Artolle jos vain saan lapsenvahdin jostain. Ja tämä viesti ei ollut Ubiquitin mainos :slight_smile:

Metsämastokokeessa yksi reititin laitettiin Käsämään Arton mastoon Okun- Viinijärven suuntaan, ja toista kuljetettiin autossa välillä Hirvolanvaara - Viinijärvi - Oku, välillä pysähtyen nostamaan se kattoharavan nokkaan. Yhteysväleillä toteutui Arton tietojen mukaan näköyhteys (LOS), mutta puiden latvat nousivat Hirvolanvaaran tienoilla LOS tuntumaan. Tulokset olivat:

  • Läheiseltä Hirvolanvaaralta, juoksuhautojen vierestä saatiin yhteys, jonka voimakkuus feidasi 3 … 20 dB välillä.
  • Viinijärven uimarannalta ei yhteyttä.
  • Outokummusta rikastamon pihalta Mökkivaaran huipulta ei yhteyttä.

Siis metsämaasto vaimentaa todella tuntuvasti, verrattuna yhteyteen veden yli. Metsän päällä tarvitaan antennien nosto reippaasti puunlatvojen päälle, ja matkan pidetessä lisäksi tehokkaat paraboliantennit.

Reittimien ketjutuskokeilu

Illalla onnistuin ketjuttamaan kolme reititintä. Yksi Arton mastossa, modessa AP, ja kaksi täällä kotona 0,5 km päässä, molemmat modessa Bridge + AP, kukin määritettynä siltaamaan yhteys seuraavaan reittimeen.

Havainto: Kolme reitintä tosiaan workkivat ketjussa, ja molemmista täällä olevista sain yhteyden ketjun jokaiseen muuhun reittimeen.

Käyttökohde reititinten ketjutukselle ovat pitkien WLAN-yhteysvälien rakentaminen esim. varaverkkoa varten, tai omat pitkän matkan lähiverkot esim. IP-kameroille, nettiyhteyden venyttäminen kotoa mökille tai hämsäkkiin, yms.

Höyryveturi Ukko-Pekka Viinijärvellä

Reititintä kuljettaessamma Viinijärven ohi, ehdimme nähdä ja kuvata höyryveturi Ukko-Pekan ja dieselveturin vetämien junien kohtaamisen.

Videolinkki tapahtumaan: youtu.be/qCFVZRJYw48

Kiva kuulla, että ehdottamani koejärjestely toimi.

Reitittimien ketjuttaminen tällä tavalla tosin sopii todelliseen käyttöön vain erikoistapauksissa.

Yksi haaste on se, että näiden reitittimien sisäiset antennit ovat etuosassa (“naamassa”) ja kunnon yhteysvälien saamiseksi reitittimien pitäisi olla naamatusten. Kun reitittimistä tehdään samalla suoralla olevaa pitkää ketjua, reitittimet ovat naama toisen selkää kohti, jolloin yhteysväli on paljon lyhyempi kuin naamatusten ollessa.

IP-osoitteiden jakaminen on myös ongelmallista (mutta niinhän se on aina muutenkin). Tässä kokeessa ilmeisesti joko oli kiinteät IP:t tai ketjun ensimmäinen (eli Access Point -moodissa ollut) reititin jakoi IP:t DHCP:tä käyttäen.

Monen tällaisen reitittimen ketjussa tieto kulkee ketjun päästä päähän sitä hitaammin mitä enemmän reitittimiä lisätään. Suurin syy on se, että nämä reitittimet pystyvät kullakin hetkellä vain joko vastaanottamaan tai lähettämään. Verkko kuormittuu kuittausviestien, uudelleenlähetyspyyntöjen yms. edestakaisin kulkevan liikenteen takia. Rautapuolella tälle ei voi/kannata tehdä mitään tämän hintaisille reitittimille. Varaverkkoa ajatellen runkoverkon nodessa kannattaa yhteen reitittimeen liittää 2 radiomodulia, jolloin on mahdollista saada node sekä lähettämään että vastaanottamaan samaan aikaan.

Juha, ehditkö kokeilla toista koejärjestelyä, jossa 2 reititintä yhdistetään RJ45:kaapelilla yhdeksi nodeksi?

Harri

Kiitos infosta. Ubiquitin reitittimet ja muut laitteet olivat yksi vaihtoehto siinä vaiheessa kun mietimme millä raudalla aloitamme nämä Varaverkkoon liittyvät kokeilut. TP-Linkin laitteiston etuna oli hieman halvempi hinta, hieman parempi saatavuus ja Power over Ethernet:in jännite on 12 V, joka on mukavampi liikkuvassa käytössä kuin Ubiquitin monessa laitteessa käyttämä 24 V.

Jos saa hieman tarkentaa, tuon yllä mainitun vuonna 2007 pidetyn yhteyden rauta ja softa tulivat usealta firmalta. Reititin ja reitittimen firmware olivat Mikrotikin. Radiomodulit (XtremeRange5 tai lyhyemmin XR5) olivat kyllä Ubiquitilta http://en.wikipedia.org/wiki/Long-range_Wi-Fi.

Varaverkkoa ajatellen lyhin yhteysväli on noin 6 km ja pisin tarvittava väli noin 40 km. Maaston puolesta emme pysty täällä tekemään point-to-point -yhteyksien maailmanennätyksiä. En tiedä mikä on Suomen ennätys mutta käsittääkseni ainakin piirin ennätys on lähellä muutaman kymmenen kilometrin yhteydellä.

Jos ennätyksiä hamuamme, Varaverkko pystynee langattomilla reitittimillä toteutettuna ja niin haluttaessa aikanaan tekemään maailmanennätyksen maantieteellisesti pisimpänä tällä tekniikalla toteutettuna verkkona. Tällä hetkellä tietääkseni pisin, noin 450 km pitkä, vastaava verkko on Intiassa. Maailmanennätykseen tarvitaan “vain” esim. yhteys täältä pääkaupunkiseudulle. Jo Valtimon keskustasta Kesälahden taajamaan on matkaa noin 210 km eli Varaverkko olisi WLAN-reitittimillä toteutettuna heti Euroopan pisimpiä.

Harri

TULE MUKAAN!

Tämä ei ole mitään pienen piirin salamyhkäistä puuhastelua vaan näihin WLAN-kokeiluihin ovat tervetulleita niin hamssit kuin ei-hamssitkin. Kokeilua, testaamista ja uutta opittavaa riittää meille kaikille.

HUOM! Kun toimitaan jokaiselle sallituilla tehoilla (max. 100 mW, kun kyseessä 2.4 GHz WLAN-kanavat), [color=red]näitä kokeiluja saa tehdä kuka tahansa. Eli ei tarvitse olla radioamatööri.

Oma roolini on näin aluksi saada kokeilut kunnolla vauhtiin, luoda uskoa siihen että monen kymmenen kilometrin yhteydet ovat aivan mahdollisia ja selvittää mitkä WLAN-yhteyksiin perustuvat verkkoratkaisut näyttävät lupaavimmilta Varaverkkoa ajatellen. Pidin 3 lyhyttä koulutusta OH7AB:n kerhoilloissa ja voin tarvittaessa tehdä jotakin vastaavaa tulevaisuudessa.

Tavoitteena eivät ole yksittäiset pitkät yhteydet vaan maakunnan laajuisesti toimiva tietoverkko, “Internet Internetin rinnalla”.

Mikrotikiltä olen katsellut ethernet-reitittimiä, mutta näyttäisi osa nuista PtP -vermeistäkin olevan suhteellisen edullisia.
Tähän mennessä wlan-yhteyskokeilut ovat kaatuneet siihen, että ei kehtaisi sijoittaa muutamia satasia laitteistoon…

Kaapin perukoilta löytyi vanha La Fonera -wlan boksi, johon saa custom firmiksen (dd-wrt/openwrt) ja ulkoisen antennin.
En ole kyseistä purkkia vielä avannut, mutta sisältä pitäisi päästä käsiksi GPIO-pinneihin ja sarjaliikenneporttiin.
GPIO -pinneistä saa vaikkapa I2C -väylää yms. pihalle.
Fonero käyttää Atheroksen AR2315 -piiriä, joka on esim. myös osassa Ubiquitin tuotteista.
Internet kertoo, että kyseisen laatikon pitäisi saada myös hamssibändeille…
Ehkäpä siitä olisi ainesta yhteyskokeiluihin!

Harmi että alkuperäistä Foneroa ei enää saa. Aikoinaan sitä sai ilmaiseksi ulkomailta, ja vähän myöhemmin 5 euron hintaan.
Nykyään boksi on erillainen ja maksaa lähes 40 eur.
Olisi pitänyt ottaa useampi :slight_smile:

Ehkä haluaisit tulla mukaan testaamaan yhteyksiä TL-WA7210N-reitittimillä? Pertti OH7KP on ystävällisesti hankkinut niitä 4 kpl ja saamme käyttää niitä Varaverkon kokeiluissa. Näin et joutuisi hankkimaan omia reitittimiä ilman että tiedät mitä niillä saa aikaan. Tämän threadin pitkän kantaman testit on tehty Pertin reitittimillä.

Kannattaa muistaa, että 2.4 GHz WLAN-alueen alimpien kanavien taajuudet ovat hamssibändiä. Kun kyseessä on radioamatöörilähete, suurin sallittu ulostuloteho on hulppeat 150 W yleisluokkalaiselle.

Nyt menee sivuun tämän threadin aiheesta mutta Varaverkon lyhyen kantaman tarpeisiin on kokeiltu TP-Linkin reititintä TL-MR3020. Sen USB-porttiin saa USB-to-serial adapterin, jolla voi käskyttää laitetta, jossa on sarjaportti (esim. jokin TNC-2).

Olen flashaillut omissa projekteissani vuosien varrella eri reitittimiin varmaan tusinan verran eri nimisiä eri tekijöiden firmwareja, jotka ovat enemmän tai vähemmän open sourcea. Varaverkon kannalta kiinnostavimmat ovat OpenWRT ja sen johdannaiset, erityisesti Freifunk, joita myös on testattu tässä projektissa. Ehkä jaksamme joskus laittaa niistä oman threadin foorumille.

Reitittimen virransyöttö RJ45-eternettikaapelin kautta eli PoE (Power over Ethernet), osoittautui ongelmalliseksi kokeiluissamme reititin asennettuna Arton korkeaan mastoon. Edellisessä metsämaastokokeilussammehan ihmettelimme Hirvolanvaaralla kuunnellen maston nokassa olevan reitittimen sinkun voimakasta, jopa yli 20 dB feidingiä. Voimakkuusvaihtelu ei ollutkaan kelin syytä, vaan äsken työpöydällä tehdyn kokeen mukaan sen aiheutti pitkän eternettikaapelin häviövastus, joka puolestaan laittoi reitittimen sekoilemaan.

Kun vaihdoimme mastossa olevaa ongelmallista reititintä, toinen laite alkoi sekoilla samaan tapaan heti, kun se joutui mastoon. Seuraavaksi tein samanlaiselle reitittimelle käyttöjännitetestin, jossa säädin labrapoweriin virranrajoituksen noin 150 mA, ikäänkuin pitkän eternettivirtajohdon resitanssia vastaamaan. Laite kuluttaa keskimäärin alle 100 mA, mutta Tx:n virtahuiput nousevat 200 mA:iin tai yli.

Havainto: Virransyötön häviövastusta imitoivassa kokeessa reititin alkoi sekoilla ja pätkiä lähetystään ja tehotasoaan samaan tapaan kuin mastossa oleva. Liitekuvissa näkyy tehotason vaihtelu InSSIDer-weelanimonitorisoftan ikkunassa. Jos välikaapelissa ei syntynyt virransyötön häviövastusta, reititin TL-WA7210N toimi tässä käyttöjännitekokeessa siististi jopa niin matalista käyttöjännitteistä alkaen kuin 5 V.

Lisäys 1.10.: Virransyöttökoe yhtenäisellä 35 m eternettikaapelilla

35 m eternettikaapeli saapui ja kokeilin sitä, mutta ison reitittimen PoE ei workkinut tälläkään pitkällä kaapelilla. Reititin jäi oskilloimaan buuttausvaloillaan, eikä ilmestynyt bandille.

Sama havaintohan tehtiin Arton mastossa kahdella eri reititinyksilöllä, ja nyt tällä kolmannella. Tähän asti pisin kokeiltu kaapeli, jolla tämän reitittimen PoE-virransyöttö vielä workkii, on 20 m.

Reitittimen virransyötön on luvattu on spekseissä toimivan jopa 100 m eternettikaapeleilla, mutta nämä näyttävät olevan olevan pelkkiä myyntipuheita. Mastoasennuksissa on siis syytä joko valmistautua vetämään 12 V virtasyöttö erillisellä kaapelilla, tai lisätä reitittimen sisälle lyyttejä käyttösähkön suodatukseen.

Muita huomioita:

  • Jotta InSSIDer näytti signaalitason oikein, tietsikka ei saanut olla kytkeytynyt mitattavaan wlanwerkkoon.
  • Reitittimen TL-WA7210N omat ledit näyttävät jatkuvasti täyttä signaalinvoimakkuutta, kun reititin on moodissa AP. Tämä lienee jokin tuntematon firmwarebugi.
  • Moodissa Bridge and AP ledit toimivat oikein.
  • Myöskään reitittimen valikon signaalivoimakkuusnäyttö ei toimi modessa AP, vaan näyttää jatkuvasti nollaa. Sinkun saa näkyviin modessa Bridge and AP.
  • Reititin havaitsee muut weelaniverkot klikkaamalla ‘Survey’ -nappia. Tämä toimii modessa Bridge and AP, mutta ei modessa AP.

T: -Juha -

Softalinkki: InSSIDer for Home, metageek.net/products/inssider/



2013-09-28-10 Uudelleenkäynnistys käyttöjännitteellä 12 V ilman virranrajoitusta ja Tx-taso vakautuu reitittimellä OH7HJ-13.jpg

Hyviä huomioita virrasta Juhalta! Aivan erityisen kiinnostavaa tietää, että reititin toimii jopa noin 5 V jännitteellä. Käyttöjännite on valmistajan mukaan 12 V.

Reitittimen pätkiminen johtuu erittäin todennäköisesti virransyöttöongelmista, mutta ehkä kannattaa vielä hetki tutkia muitakin mahdollisuuksia ennenkuin väitetään varmaksi, että PoE ei enää toimi 30 m pitkässä RJ45-kaapelissa kaapelin pituuden takia.

Valmistajan mukaan PoE-kaapeli saa olla jopa 100 m pitkä ja kaapelin suojauksella tai kategorialla (Cat. 5, Cat. 5e jne.) ei pitäisi olla juuri väliä.

Muita tarkistettavia kohteita ovat PoE injektori, verkkovirtalähde ja erityisesti nykyinen PoE-syöttöjohto, joka koostuu 2 kaapelista (20 m ja 10 m) sekä naaras-naaras -liittimestä.

Yritän saada tänään käsiini noin 25 m pitkän yhtä kappaletta olevan RJ45-kaapelin. Katsotaan miten PoE toimii sen kanssa.

Laitoin PoE-palikan yhtä eternettikaapeliväliä ylemmäs. Tulos: Sinkku parani 22 dB ja reititin vakautui.

Nyt workkii niinkuin pitääkin. Koolina on nyt Turva-OH7BD-14, ja antenni suunnattuna itään kantamakokeiluja varten.

Alla monitorikuvat pätkittäisen sinkun vakautumisesta eternettikaapelin korjauksen jälkeen.

T: - Juha -



Yhteyskokeilut tänään suoritettiin Arton mastossa olevasta reitittimestä Turva-OH7BD-14 itään sekä metsämaaston yli Koukkelonvaaraan, että Kuorinkajärven yli Kokinniemeen ja Honkavaaraan. Kummatkin suunnat olivat suunnilleen saman pituisia, eli noin 5…6 km, mutta Koukkelonvaaran suunta kulki metsäisen murtomaaston yli, kun taan Honkavaaran suunta oli järven rannan tuntumassa. Kumpi siis antoi paremman WLAN-sinkun, järvi vai maastonkorkeus?

Aluksi kokeiltiin kahdesta kohtaa Koukkelonvaaralta. Maastoprofiili tänne oli lupaava, paitsi että välillä oli mäkistä metsämaastoa, jolta voi aikaisempien kokeiden mukaan odottaa melkoista vaimennusta gigajaksoilla. Tulos: Kattoharavan varren päähän nostettu reititin kyllä havaitsi Arton mastossa olevan reitittimen, mutta sinkku oli liian heikko yhteyden saamiseksi. Signaalinvoimakkuus feidasi 0 … 4 dB välillä. Alla karttakuva ja karkea maastoprofiili mittausvälistä.

Seuraavaksi ajettiin Honkavaaran laelle linkkimaston juurelle. Tänne maastorpofiili lupaili hyvää. Tännekin Arton mastoreititin kuului, mutta sinkku oli jälleen liian heikko datan välitykseen. Voimakkuus vaihteli 0 … 5 dB välillä, ruutukuva alla.


Ajoimme Honkavaaralta alas mökkitielle lähelle Kokinniemeä. Täällä sinkku hyppäsi matalammasta maastosta huolimatta 15 dB pintaan, ja data kulki 2,66 Mb nopeudella. Ranta oli siis tärkeämpi kuin maastonkorkeus!

Maastoprofiilisofta on kovin karkea, eikä se pysty erottamaan korkeuseroja tämän sijainnin ja viereisen vaaran välillä. Siksi maastoprofiili kuvassa alla näyttää osoittavan Honkavaaran laelle, vaikka sijaintimme oli lähes järven pinnan tasalla.



Palatessamme Kokinniemestä kokeilimme vielä yhteyttä tieltä Honkavaaran juurelta, siis edellistä kokeilupaikkaamme Honkavaaran lakea matalammalta. Täältä kuso syntyikin varsin hyvin, 7 dB voimalla ja 2,85 Mb nopeudella! Yhteysetäisyys oli noin 6,1 km.

Kuuluvuus Arton mastosta Kuoringan vastarannalle oli niin hyvä, että jopa läppärini auton katolla havaitsi sisäisellä veelanillaan Turva-OH7BD-14 sinkun sekä matalalla Kokinniemessä, että tässä tiellä Honkavaaran juurella, tosin heikkona!

Järvenrannan läheisyys vasta-aseman suuntaan oli siis tässä kokeessa maastonkorkeutta merkittävämpi edellytys WLAN-yhteyden syntymiselle.

Mitä sitten vaikuttaisi pieni asemapaikan siirto? Harri käveli kattoharavan nokkaan nostettuine reitittimineen äskeisestä paikasta kymmenkunta metriä Honkavaaran laelle johtavaa tietä ylärinteeseen, mutta vain paria metriä ylemmäksi. Yhteysetäisyys oli siis sama 6,1 km.

Pieni paikanvaihto nosti sinkun peräti 18 dB:iin, ja data siirtyi jopa 3,09 Mb vauhtia! Reitittimen tarkka sijaintia siis kannattaa hienosäätää parhaan tuloksen saavuttamiseksi. Kuvat signaalinvoimakkuudesta ja datansiirtonopeudesta alla.

T: - Juha -



Hybridi Quad wifi taajuuksille ohje löytyy osoitteesta http://www.datv-agaf.de/T_ATV/Hybrid-Double-Quad-Array-GB.pdf

Kiitos, hieno antennilinkki!

Varaverkkoa ja mahdollisimman pitkiä yhteyspituuksia ajatellen vain paraabeliantenneissa on riittävästi vahvistusta. Kiinteissä asennuksissa esim. käytöstä poistettu satelliitti-TV -antenni toiminee oikein hyvin. “Lautasen” halkaisija saisi mielellään olla 1 m tai enemmän. Myös kenttäkokeissa pyritään käyttämään paraabeliantennia, esim.
TL-ANT2424B

Aikaisempi WLAN-yhteyskokeilu OH7BD mastoon ja Okun Kummunmäen välillä uusittiin, käyttäen Okun päässä reititintä sisäisen antenninsa sijasta peiliantennilla. Nyt yhteys syntyi. Tosin hitaanlaisena, ja metsämaastoyhteyksille luonteenomaisesti voimakkuudeltaan kovasti vaihdellen, mutta kuitenkin käyttökelpoisena turvayhteyksiä ajatellen. Gigahertsiaaltoja voimakkaasti imevässä metsämaastossa saavutettu yhteysetäisyys noin 20,3 km lienee suomenennätysluokkaa - ainakin siihen asti, kunnes Pielisen ylitystä suunnitellut ryhmä sitä onnistuu parantamaan.

Reittimet olivat samat, kuin aikaisemmissakin kokeissa. Arton OH7BD mastossa noin 25 m korkeudessa oleva reititin oli käyty suuntaamassa koetta varten länteen, ja toimi sisäisellä antennillaan pystypolarisaatiossa. Kun oheiskuvan maastoprofiiliin lisättiin maston korkeus, niin näköyhteys Hirvolanvaaran yli toteutui, tosin varsin pienellä varalla. Okuun vietiin samanlainen reititin, mutta TP-Linkin peiliantennilla varustettuna, kameranjalkaan sovitettuna, ja virtalähteenään kolmekennoinen lennokin lipoakku. Harri OH7KGW suuntasi peiliä asteen kerrallaan kompassikiikarinsa avulla.

Koska reitittimen valikon signaalinvoimakkuusnäyttö on verkkainen, ja sinkun voimakkuuden vaihtelu (fading, QSB) oli metsämaastolle luonteenomaisesti hyvin voimakasta, suuntaus oli vastaavasti hyvin hidasta. Yhteys kuitenkin löytyi jo puolen tunnin suuntauksen jälkeen, ja toisen puolen tunnin hienosäädöllä saatiin signaalinvoimakkuus nousemaan noin 5 dB lukemaan. Kokemustemme mukaan tämän reitittimen ‘kuulokynnys’ yhteyden syntymiselle metsämaastossa on sen oman mittarin mukaan 4 dB, joten kynnys ylittyi. Yhteysnopeudeksi saatiin parhaimmillaan 0,18 Mb.

Signaalinvoimakkuus vaihtelee metsämaastossa

Polarisaationa tässä kokeessa oli vertikaali. Koetta edelsi märänpuoleinen sää, joten metsän vaimennus oli mieluummin voimakas, kuin vähäinen. Signaalinvoimakkuus vaihteli jatkuvasti enimmäkseen 3 … 8 dB välillä, tipahten joskus hetkellisesti nollille, korkeimman havaitun hetkellinen huippu ollessa 9 dB. Suurin signaalinvoimakkuuden vaihtelu tässä WLAN-yhteydessä metsämaaston yli oli siis jopa 9 dB, mikä vastaa 8-kertaista lähetystehon muutosta. Suuri voimakkuusvaihtelu vastaa aikaisempia kokemuksia. ‘Feidingin’ voimakkuus ja nopeus yhteyksissä metsämaaston läpi näyttää lisääntyvän taajuuden kasvaessa, samoin kuin arkuus signaalinvoimakkuuden putoamiselle märällä kelillä.

Sekä kokemuksen, että aikaisempien turvayhteyskokeiden perusteella signaalinvoimakkuuden vaihtelu ja märän kelin vaikutus vaimennukselle metsämaastossa on nyrkkisääntönä lähes huomaamatonta 50 MHz:lla, havaittavaa 144 MHz:lla, merkittävää 432 MHz:lla ja hyvin voimakasta 2,4 GHz WLAN:illa. Samaan tapaan käyttäytyy vaatimus näköyhteydestä (LOS, Line Of Sight) asemien välillä: 6 m bandilla sinkku kiipeää vaivattomasti mäkien ja vaarojen yli, ja vielä 2 m bandilla kohtalaisesti, mutta 70 cm on jo tarkka maastoprofiilista, ja sitä lyhyemmät aallot alkavat tarvita näköyhteyden.

Polarisaationa tässä WLAN-kokeessa oli vertikaali. Alemmilla bandeilla vaakapolarisaation on yleensä havaittu etenevän metsämaastossa vaivattomammin, ilmeisesti siksi, että radioaaltoja absorboivat puut ovat pystysuuntaisia. Pitkäaaltoista 6 m eivät oksat haittaa, mutta lyhyillä gigajaksoilla myös vaakasuuntaiset oksat lienevät ahnaita imemään tehoa, joten olisi mielenkiintoista kokeilla, onko polarisaatioilla eroa WLAN-sinkun voimakkuuteen metsämaastossa. Aika ja päivänvalo loppuivat valitettavasti kesken, ennenkuin ehdimme uusia tämän WLAN-kokeen vaakapolarisaatiolla, joten seuraaviin kokeiluihinkin jäi vielä jotain tehtävää.

Lisääkö WLAN-kantama myös QRM:ää?

Peiliantennilla parannetusta pitkän kantaman WLAN:in kantamasta ja peittoalueesta tehtiin tässä Okun kokeessa vielä yksi havainto: Peili näki moninkertaisen määrän kotiwifiverkkoja, verrattuna reitittimen omaan antenniin. Kun reitittimen omalla antennilla verkkoja näkyi Kummunmäen huipulle 6 kpl, niin peiliantenni näki niitä peräti 18 kpl!

Tämä kertoo tietenkin antennin toimivan. Toisaalta se saattaa merkitä myös yhteysnopeutta rajoittavaa määrää hälyä muista verkoista weelanibandilla. Kotiverkon kantamassahan ovat yleensä vain lähinaapurit, mutta tehoantennin laajalla peittoalueella WLAN-kanaville kerääntyykin paljon enemmän QRM:ää muista paikallisverkoista.

Tässä kokeessa emme pystyneet selvittämään, minkä verran ‘WiFi-tungos’ rajoittaa yhteysnopeutta. Lienee kuitenkin syytä olettaa, että lukuisien paikallisverkkojen interferenssi rajoittaa pitkän kantaman WLAN:in yhteysnopeutta. Megabittien nopeudet saattavat jäädä paikoin saavuttamatta, vaikka signaalinvoimakkuus olisi hyvä.

WLAN:ille soveltuvat turvayhteydet

Weelanilla etuina ovat nopeus, halpuus, ja etenkin helppo liityttävyys, koska langaton verkko on niin yleinen. Siihen voi liittyä lähes jokaisella läppärillä, ja lukuisilla mobiililaiteilla. WLAN toimii myös myös matalajaksoisemmille hamssibandeille liian häiriöisessä kaupunkiympäristössä. Rajoituksena on yhteysvälin topologia, eli näköyhteysvaatimus, sekä mahdollisesti muiden langattomien paikallisverkkojen häiriöt.

Ajatellen maakunnan kattavaa turvayhteysverkkoa, tähänastisten kokeiden perusteella WLAN-yhteydet näyttäisivät sopivan parhaiten sellaisille vesistöjä tai aukeita ylittäville reiteille, joiden pääteasemilla reittimet voidaan sijoittaa mahdollisimman korkealle.

WLAN on oikein sopiva myös liittämään kaupunkien ja taajamien pelastuslaitoksia lähimpään pitkän matkan maakuntaverkossa olevaan hamssin kotiasemaan.

Pitkien maakuntayhteyksien bandit

Siellä missä mäet ja metsät, tai silkka yhteysetäisyyden pituus ovat liian vaativia WLAN:ille, eivätkä taajamahäiriöt rajoita kuuluvuutta, on taas helpompaa ja järkevämpää käyttää hamssien VHF-bandeja.

Jos vähäinen virrankulutus akkuvarmistuskäytössä ratkaisee, ja yhteysetäisyydet sekä maasto ovat kohtuullisia, ovat sopivimpia pienitehoiset 2 m rigit pakettinodeverkossa. Nämä eivät sido vähiä operaattoreitamme, koska TNC2:lla tehty Thenet-pakettinode workkii ja välittää yhteyksiä kokemusten perusteella luotettavasti yksikseen niin kauan, kuin sähköä riittää.

Kun asemilta löytyy tarpeeksi varavoimaa suurempitehoisia rigejä varten, niin perusyhteyksille, eli pisimmille ja laajapeittoisimmille maakuntayhteyksille vaikean murtomaaston läpi, toimii parhaiten 6 m bandi. Tämä bandi näyttäisi sopivan jopa totuttua 2 m paremmin myös viestintää tarvitseviin kohteisiin nopeasti siirrettäville valmiusasemille, koska 6 m kantama matalista tilapäisantenneista on kokeilujen perusteella ratkaisevasti muita parempi.

T: - Juha -

[size=85]Kokeilemaan kiinnostuneille kalustotilannetietoa: Reitittimet ja antennit kokeisiin on lainannut Pertti OH7KP, jolla on nyt kaksi reititintä. Molemmat peiliantennit ovat nyt minulla, toimitan ne sovittaessa kerholle tms. Liittiminä peiliantennin päässä on N-naaras, ja reitittimessä SMA-RP-runko, johon käypäisiä SMA-RP-liittimiä lyhyen koaksinpätkän päässä adapteritarpeiksi löytyy minulta.[/size]


IMG_0969 Harri OH7KGW suuntasi antennin jonka kylkeen on kiinnitetty WLAN-reitin akkuineen - Mittausläppäri oikealla.JPG