Reichweite verbessern

Aus Freifunk Flensburg
Wechseln zu: Navigation, Suche

Allgemeines[Bearbeiten]

Da die Frequenzen für wifi mit 2,4 bzw 5Ghz nur sehr mäßig Materie durchdringen können stellt sich ambitionierten Freifunkern früher oder später die Frage wie man das zb fürs meshen verbessern könnte.

Reichweite verbessern über Standort:[Bearbeiten]

Da die Router am besten "auf Sicht" funktionieren empfielt sich für Indoor-Anwendungen ein Standort an dem die Antennen möglichst nah am Fenster stehen. Da heutzutage aber viele Fenster mit Metall bedampft sind, kommt durch die dadurch entstehende massive Dämpfung kaum noch Sendeleistung draussen an. Um das zu umgehen bleibt einen nur übrig die Antenne bzw den ganzen Outdoor router nach aussen zu legen(Blitzschutz beachten). Wir haben sehr gute Erfahrungen mit niedrig-db Omnis wie zb 5db Aussenantenne mit 1,2m Kabel oder auch den mitgelieferten Omnis gemacht mit denen man auf Sicht ohne Probleme zumindest hunderte von Metern überbrücken kann. Zu beachten ist jedoch das das Kabel so kurz wie möglich sein sollte um unnötige Verluste zu vermeiden.

Fresnelzone:[Bearbeiten]

Um eine möglichst gute Verbindung zu bekommen reicht es nicht aus das sich beide Antennen sehen können. Darüber hinaus sollte die erste Fresnelzone zwischen den beiden zu verbindenen Antennen möglichst frei von Hindernissen wie Bäumen und Häusern sein da in dieser der Großteil der Sendeleistung übertragen wird. Manchmal hilft es schon wenn die Antennen wenige cm höher montiert werden.

Fresnellzone.png

Reflektionen[Bearbeiten]

Falls keine direkte Sichtline zwischen den zu verbindenen Antennen existieren sollte heißt das nicht zwangläufig das keine Verbindung möglich ist. Durch Reflektionen an zb Häusern oder dem Boden erreicht man oft Ecken die man nicht für möglich gehalten hat. Im Zweifelsfall einfach ausprobieren. Zu erwähnen sei noch das im 5Ghz Bereich die Reflektivität stärker ist als bei 2,4Ghz und man deshalb mit 5Ghz besser um die Ecke kommt.

Reichweite verbessern über Antennenart:[Bearbeiten]

Vorweg der Energieerhaltungssatz gilt auch für Antennen, das bedeutet das die Leistung die eine Antenne abgibt der Leistung entsprechen muss die in die Antenne gespeist wird. Was man aber tun kann ist die Leistung in eine Bestimmte Richtung zu fokussieren. Diese Fokussierung wird in db angegeben wobei ein Anstieg um 3 db einer Verdoppelung! der Leistung entspricht. Diese Verbesserung erkauft man sich aber durch eine notwendig werdende Ausrichtung der Antenne.

Rechtliche Aspekte[Bearbeiten]

Zusammenfassend gleich am Anfang: Wenn man im legalen Rahmen operieren möchte und nicht in die tiefere Konfiguration der Router eingreifen will sollte man beim Antennentausch immer nur Antennen besorgen die die gleiche bzw niedrigere Verstärkung wie die mitgelieferten Antennen haben. Die Verstärkung setzt sich zusammen aus der Verstärkung der Elektronik+ der Verstärkung der Antenne. Zusammen darf diese Gesamt-Verstärkung gewisse Richtwerte nicht überschreiten. Wenn man seine Antenne gegen eine stärker bündelne austauscht muss man entsprechend die elektronische Sendeleistung verringern damit man den maximal erlaubten Wert nicht überschreitet. Als Bsp.: wrt-841nd --> 15dbm(Elektronik)+5dbm(Standard-Antenne)=20dbm/100mW oder wrt-841nd--> 11dbm(Elektronik)+9dbm(neue Antenne)=20dbm/100mW

Frequenzband/Kanäle maximale Gesamtverstärkung Elektronik+Antenne
2,4 Ghz kanal 1-13 20dbm=100mW
5Ghz indoor kanal 36-64 23dbm=200mW
5Ghz outdoor kanal 100-140 30dbm=1000mW(nur mit dfs und tpc)

Omnis[Bearbeiten]

Bei Omni-Antennen entspricht 0db einer gleichmäßig kugelförmigen Abstrahlung in alle Richtungen. Wenn man Omnis mit Fokussierung baut bildet sich ein bei niedrigen db ein Donut-artiges Feld, bei höheren db bis hin zu CD-artigem Feld. Wobei das Feld in die Richtung strahlt als wenn man eine CD durch das Loch auf die Antenne steckt.

Omni.png



Richtfunkantennen[Bearbeiten]

Wenn sehr weite Strecken zu einen fixen Punkt überbrückt werden müssen bieten sich Richtfunkantennen an. Die bedeutenste Bauform im wifi Frequenzband sind Yagies und Sektorantennen

weniger ist manchmal mehr[Bearbeiten]

Nicht immer machen Antennen mit höheren db Sinn dazu hier ein Beispiel.

Omni kurzeentfernungen.png

Reichweite verbessern durch Eleminierung von Störeinflüssen:[Bearbeiten]

Störeinflüsse[Bearbeiten]

Da wifi sein Frequenzband nicht auschließlich für sich allein hat können verschiedenste Funkquellen einen Router in unmittelbarer Nähe massiv stören. Folgende Quellen kommen als Störeinflüsse in Betracht:

  • Bluetooth nutzende Geräte
  • Babyphones
  • Mikrowellen
  • schlecht isolierte Sat-Fernsehkabel
  • andere wifi router in unmittelbarer Nähe
    • hier kann es helfen den nicht freifunk router auf einen anderen kanal als 1 einzustellen

Sendeleistung reduzieren[Bearbeiten]

Auch wenn es paradox klingt kann in einem multi-router Szenario durch die Reduzierung der Sendeleistung eine bessere Abdeckung realisiert werden. Da die Router alle auf einem Kanal senden und auf engen Raum dann auch gegenander arbeiten kann es Sinn machen die Sendeleistung zu reduzieren. Dadurch fällt es den clients leichter den idealen Knoten auszuwählen und das Frequenzspektrum wird nicht so überladen was sich in höheren Übertragungsraten bemerkbar machen kann. Aus diesem Grund ist es generell empfehlenswert die Sendeleistung soweit zu reduzieren das die gewünschte Abdeckung erzielt werden kann aber nicht mehr, es bringt nichts wenn der router in einem km noch gehört werden kann die clients mangels fehlender Sendeleistung aber nicht zurückfunken können.