Come realizzare un collegamento wireless punto-punto outdoor.

Come sempre, partiamo dall'analisi degli obiettivi e delle finalità.

Obiettivi.

In questo howto vogliamo realizzare un link wireless tra due strutture (ad esempio due case) distanti tra di loro 8km per condividere una linea adsl.

Prerequisiti.

Non ci devono essere ostacoli tra i due punti del collegamento. Se si sta parlando di alcune foglie a metà percorso, allora possiamo anche chiudere un occhio e incrociare le dita, ma se abbiamo un albero intero o una casa o un altro ostacolo, allora è meglio cambiare tecnologia.
La legge italiana ad oggi impone dei limiti di emissione: 20dB all'antenna, ovvero 100mW.
Molti provider hanno specifiche clausole che limitano la condivisione della connessione. Ngi, per dirne uno, non ne ha.
Per attraversare il fondo pubblico va fatta una richiesta di autorizzazione al ministero delle comunicazioni.

Budget.

Questo può essere abbastanza ridotto: diciamo che 300euro sono sufficienti per partire.

Calcoli.

Passiamo ora ai calcoli, ovvero dimensioniamo il nostro link così da scegliere che apparecchiature usare. Il sito di riferimento è sempre quello, ovvero gli ottimi Wireless Calculators offerti da Zytrax.
Per cominciare: ci sono zone di Fresnel? Per capirlo con precisione, basta usare la matematica. Usando la sezione Fresnel Zones calcoliamo il diametro dell'ipotetico pallone da football realizzato dalle onde radio. Ecco che con i nostri dati, scopriamo che a 4km (il centro del link) la zona libera dev'essere di 16mt. Per intenderci, tracciando una linea immaginaria tra i due punto del link, nel punto centrale di questa linea devono esserci 8mt di spazio tutt'attorno. Inoltre, nel punto centrale del collegamento la terra è 1 mt più alta, a causa della curvatura terrestre.
Facciamo un esempio: il primo punto si trova a 20mt di altezza, mentre il secondo punto si trova a 40mt di altezza. A metà strada il fascio passa a 30mt ( 20+[(40-20)/2] ), da cui quindi dobbiamo togliere 8mt precedentemente calcolati. Se poi l'ostacolo parte da terra (come una casa, un capannone, o altro), dobbiamo sottrarre un'altro metro a causa della curvatura. Facendo i conti: 30-8-1=21mt. Ecco l'altezza massima di un edificio a metà strada.
Segue il Free Space Loss, ovvero la resistenza dell'aria al passaggio delle onde.
In un link di 8km, ad una frequenza di 2442 Mhz (canale 7), l'aria ci porta via 118dBm. Questo dato è condizionato dal clima: all'aumentare dell'umidità dell'aria il segnale si deteriora. Nell'ordine, i risultati peggiori si ottengono con:

• nebbia leggera;
• pioggia leggera;
• nebbia fitta;
• pioggia fitta;
• neve.

Per fare un primo conteggio, ipotizziamo di usare delle antenne direttive da 10dBi. Quindi, sommando perdite e guadagni, otteniamo: potenza ap (11dBm) - perdite dovute a cavi e connettori (1dBi) + guadagno antenna (10dBi) - Free Space Loss (118dBm) + guadagno antenna (10dBi) - perdite dovute a cavi e connettori (1dBi) = -89 dBm. Un access point Cisco serie 1300 riesce a gestire un collegamento a 5.5 Mbps a -89 dBm, e si spinge fino a 1 Mbps a -94 dBm.

Considerazioni.

Restare all'interno dei limiti di legge impone dei sacrifici: se potessimo utilizzare l'ap a tutta potenza, avremmo un segnale di -80dBm, che ci permetterebbe un collegamento teorico di 24 Mbps. Milk sconsiglia di superare i limiti di legge, nemmeno usando antenne direttive con fasci di propagazione molto stretti. E' preferibile scegliere apparecchiature con una buona sensibilità e con la possibilità di regolare il livello di potenza.
Nei nostri link abbiamo usato diverse volte i prodotti della D-Link e le antenne acquistate su AntennenShop.at, trovando in queste soluzioni un ottimo rapporto tra qualità e prezzo.