Firma INTERLINE, jako wiodący polski producent anten mikrofalowych, postawiła sobie za cel sprawdzenie możliwości zestawienia łącza bezprzewodowego w paśmie 2.4 GHz z sekwencyjnym rozpraszaniem widma DSSS (standard 802.11b) na odległości dotychczas pozostającej w sferze rozważań teoretycznych. Celem przedsięwzięcia, było praktyczne zbadanie możliwości i zjawisk występujących na takim łączu.

Należy podkreślić, że realizowane łącze było typowo naziemne (w odróżnieniu od łącza zrealizowanego pod koniec 2002 roku z balonu stratosferycznego w Szwecji przez firmy Alvarion i Swedish Space Corporation)

Co równie ważne, wszystkie elementy użyte w eksperymencie firmy INTERLINE są niemodyfikowanymi urządzeniami/osprzętem dostępnymi na rynku(parabola 1.1 metra i wzmacniacz 500 mW) - a w Szwecji użyto anteny parabolicznej o średnicy 2.4 metra i wzmacniacza 6000mW.

Na potrzeby eksperymentu wyznaczono dwie skrajne lokalizacje: Wrocław i Hala pod Śnieżką - najwyższą górą Karkonoszy - na południowy wschód od Jeleniej Góry.

Odległość w linii prostej: około 110 km.

Ludzie

W eksperymencie czynny udział wzieli:

• Piotr Kroplewski - właściciel firmy INTERLINE
• Wiesaw Karpowicz - Kierownik Produkcji
• Maciej Kaminski - Kierownik Działu Technicznego
• Krzysztof Mularczyk - Specjalista ds. sieci bezprzewodowych
• Krzysztof Juszczyszyn - Technolog Produkcji

Lokalizacje

Jednym z kluczowych etapów eksperymentu był wybór lokalizacji dla stacji tworzących planowane połączenie punkt-punkt. Pierwsza z nich, to 10 piętrowy wieżowiec na jednym z wrocławskich osiedli. Druga lokalizacja, kluczowa dla całego eksperymentu to hala pod Śnieżką, obok schroniska Dom Śląski na wysokości 1400 m.n.p.m.

Sprzęt

Do przeprowadzenia eksperymentu wybraliśmy następujący sprzęt:

• Anteny - PARABOLIC maxi, 27 dBi - produkcji INTERLINE
• Punkty dostępowe - INTEL Pro/Wireless 2011 Access Point - produkcji firmy SYBMOL
• Kable i konektory - kable BELDEN H-1000, H-155, RG-316, wtyki VITELEC
• Karty radiowe - Lucent ORiNOCO PC Card Silver/chipset Agere, ZCom XI-300/chipset Intersil
• Wzmacniacz - TONZE 2.4 GHz o mocy 500 mW

Oczywiście nie zabrakło 2 laptopów.
Jako dodatkowe wyposażenie: UPS, komplet narzędzi, zapasowe kable, złączki, konektory, a nawet gazowa lutownica - na wszelki wypadek.

Instalacja - Wrocław

Jako termin realizacji eksperymentu wyznaczyliśmy czas pomiędzy 12 a 14 września 2003 roku.
Pierwszym etapem było zamontowanie i ukierunkowanie anteny we Wrocławiu w stronę masywu Śniezki. Dzięki dobrej widoczności w dniu instalacji we Wrocławiu (12/09/2003), góra ta o wysokości 1602 m.n.p.m. była widoczna "jak na dłoni". Należało przy wizowaniu anteny zwrócić uwagę na kąt pochylenia anteny w pionie, ponieważ lokalizacja docelowa znajdowała się na wysokości 1400 m.n.p.m. a waga eksperymentu nie pozwalała na zaniedbanie tego parametru.

Elementy instalacji

1. Punkt Dostępowy
INTEL Pro/Wireless 2011 Access Point + Wzmacniacz 2.4GHz/500mW

• Channel: 5 (2432 MHz)
• Net_ID: wisznia
• Hardware Revision: A
• AP Firmware Ver.: 02.52-13
• RF Firmware Ver.: V2.51-08
• Radio Type: T2
• Antenna Selection: Primary Only

                               RF Configuration

 .DTIM Interval            10             WLAP Mode            Enabled
 .BC/MC Q Max              10
 .Max Retries (d)          32             WLAP Priority        8000 hex
 .Max Retries (v)           5             WLAP Manual BSS ID  00:02:B3:15:2F:55
 .Multicast Mask (d) 09000E00  hex
 .Multicast Mask (v) 01005E00  hex        WLAP Hello Time        20
 .Beacon Interval         100  K-us       WLAP Max Age          100
 .Accept Broadcast ESSID  Enabled         WLAP Forward Delay      5
 .MU Inactivity Timeout    60  min.       WLAP MU Table Aging Time   240  min.
 .Rate Control
   11   Mb/s              Not Used        .Shared Key          Disabled
    5.5 Mb/s              Not Used        .Key Width            40 bit
    2   Mb/s              Not Used        .Encryption Key ID     1
    1   Mb/s              Required        Encryption Key Maintenance
 .RTS Threshold           2347 bytes      BlueTooth Coexistence  0 ms
                                          .Short RF Preamble   Disabled
 Extended Range             50 mi.        Tx Power Control       Full

2. Kabel antenowy

• typ kabla: BELDEN H-1000
• długość: 5 metrów
• wtyki: typu N

3. Konektor

• typ kabla: BELDEN H-155
• długość 30 cm (0.3 m)
• wtyki: typu N i RP-BNC

Instalacja - Karkonosze - masyw Kopa-Śnieżka

14 września 2003 roku, całość sprzętu przewieziono terenowym samochodem OPEL Frontiera (uzyskano zezwolenie Karkonoskiego Parku Narodowego) na halę pod Śnieżką

Na miejscu warunki atmosferyczne - jak to w górach. Praktycznie lokalizacja była "w chmurach". Jedynie co jakiś czas, na kilkanaście sekund, wiatr rozwiewał chmury i ukazywał wspaniałe widoki otaczających gór.

Sprawna ekipa szybko uporała się z montażem anteny PARABOLIC maxi na przenośnym maszcie. Ze względu na gęstą chmurę, nie było mowy o wizowaniu "na oko" i porównaniu ustawienia anteny z dokonanymi obliczeniami kierunku. Ustalono jednak jak najlepszy kierunek i "dokręcono śruby".

Do anteny dołączono kabel Belden H-155 o długości 3 metrów, zakończony wtykiem N.

Tak przygotowana antena była gotowa do dołączania, za pomocą odpowiednich konektorów, róznych elementów: karta, punktów dostępowych, wzmacniacza.

Eksperyment zasadniczy

Etap 1: skanowanie pasma

Skanowanie pasma 2.4 GHz na okoliczność występowania obcych sygnałów. Użyto karty ZCom XI-300 i oprogramowania WiLAN Expert. Nie stwierdzono żadnych znacząco silnych sygnałów w całym paśmie 2412 - 2483MHz

Etap 2: próba komunikacji

Operation mode: 802.11b Infrastructure

• Karta bezprzewodowa: Lucent ORiNOCO PC Card
• Konektor: INTERLINE N/MCCARD

Pomiaru dokonano z użyciem oprogramowania NetStumbler wersja 0.3.30
Podczas korygowania ustawienia anteny wykryto 1 obcą sieć (pol-czaj) na kanale 1, lecz na bardzo niskim poziomie sygnału i nadzwyczajnie dużym szumie.

Ku naszej ogromnej radości tak miły dla naszego ucha dźwięk oznajmił nam, że odebraliśmy ramkę beacon z nadajnika we Wrocławiu.

Nawiązanie łączności dwukierunkowej
Odebranie ramki typu beacon, choć było niewatpliwym sukcesem, nie oznaczało nawiązania łączności dwukierunkowej.

Podstawową formą takiej łączności była próba transmisji informacji protokołem ICMP w wykorzystaniem komendy ECHA programem PING. (przepraszamy za jakość zdjęcia - wykone było w naturalnych warunkach)
Pełny sukces!

Etap 3: transmisja danych

Tryb pracy: WLAP - Wireless LAN AP - tryb bridge dla INTEL PRO/Wireless 2011 Access Point

• punkt dostępowy: INTEL PRO/Wireless 2011 Access Point
• konektor: INTERLINE N ... RP-BNC

Pomiary wykonane podczas sesji Telnet z INTEL'a wykazały sygnał na poziomie RSS=8 czyli około 20% maksymalnego.
Pozwalało to nawiązać połączenie typu WLAP z wynegocjowaną prędkością 1Mbps. Połączenie było zrywane raz na kilkanaście sekund. Zrywanie połączenia mogło być spowodowa wieloma czynnikami, których analiza trwa stale w naszej firmie.

Aby ustabilizować łącze, pomiędzy anteną a punktem dostępowym zastosowaliśmy wzmacniacz 2.4 GHz/500mW. Wskaźnik RSS wzrósł do RSS=28, czyli do ok. 80% maksymalnego.

Dysponując tak doskonałej jakości łączem przystąpiliśmy do decydującego momentu. Transferu pliku z serwera FTP we Wrocławiu. W tym momencie nie wiedzieliśmy z jaką prędkością mozemy realnie przesyłac dane. Zalogowanie się na serwer FTP odbyło się błyskawicznie. Wybór pliku, komenda kopiuj ... STABILNE 40KB/s +/- 4KB/s [kilobajty/sekunde] - To jest niemal 0,5 Mbps bezprzewodowo, na odległość 110 kilometrów!

Najprawdopodobniej byliśmy świadkiem pierwszej na świecie transmisji tak ogromnych ilości danych bezprzewodowo, w paśmie 2.4GHz, na komercyjnym sprzęcie Wi-Fi.

Na zakończenie

Robimy co w naszej mocy by produkty INTERLINE były coraz lepsze, pogłębiamy swoją wiedzę by móc pomagać Państwu w sukcesie Waszych przedsięwzięć.

A teraz ... zobacz film!

Dziękujemy za uwagę i pozdrawiamy wszystkich klientów firmy INTERLINE.
Piotr Kroplewski, Wieslaw Karpowicz, Maciej Kaminski, Krzysztof Mularczyk