无线室外传输的工作原理及难点解决

随着无线网络技术的飞速发展为我们组建局域网提供了一个新的手段，我们再也不会因为没有事先做好布线工作而苦恼了，而今我们可以利用无线WLAN技术来搭建企业内部无线网络。由于目前54M和108M的传输速度已经可以满足大多数服务与应用，所以说无线网络已经名符其实的成为有线网络的延伸和补充。不过在实际工作和搭建过程中，难免会遇到跨越建筑物网络的延伸，这时如何将无线信号在楼宇或建筑物外进行传输呢？我们需要购买哪些设备呢？今天就由笔者为大家简单介绍下无线室外传输所需要的媒介以及实现手段。

    一，室外无线传输的难点：

    亲自搭建过WLAN无线局域网的用户一定都知道无线网络信号传输的难点就在于距离，当然在室内可以通过建立多个无线路由器或AP的方法中继无线信号，或者通过无线和有线网络相结合相补充的方法延伸无线信号的覆盖范围。

    那么当我们需要为两栋楼之间建立局域网络，而又因为某种原因无法通过有线网络连接该如何操作呢？理论上是可以通过在两栋楼的各自楼顶建立一个无线信号发射接收器，这样两栋楼之间信号传递就通过这两个无线信号发射接收器来解决。但是在室外传输无线信号却存在着这样或那样的问题。具体表现如下。（如下图）

室外传输拓扑图（点击看大图）

    （1）信号弱：

    一般两栋楼之间的间隔比较大，用普通的AP或无线路由器是无法成功将信号发送到目的地的。

    （2）雷击问题严重：

    一般来说要在楼上安装无线设备都要选择开阔的地方，也就是楼顶。然而楼顶上的设备都需要有防雷击处理，否则一旦被雷电打中后果不堪设想。

    （3）恶劣天气损坏设备：

    不管是太阳直晒还是大雨直浇，无疑室外设备所处环境都是非常恶劣的，所以说室外设备的品质一定要经得起考验。

    二，选择定向天线解决信号弱的问题：

    无线室外定向天线是整个实现方案最重要的部分。能否实现更远距离的信号稳定传送，依赖于天线的质量。天线有两个参数非常关键——增益和方向性。我们先来说说方向性。

    一般来说从方向性上区分天线有定向天线和全向天线。所谓信号方向性就是说天线接收和发射信号的方向是多方向的还是单方向的。

    （1）全向天线：

    全向天线可以接受来自各个角度的信号和向各个角度辐射信号，前后左右都可以接受和发送信号。他的应用范围广泛，大部分无线产品都是将全向天线安装在设备上的，而且在说明书上标注的最大传输范围也是球体信号的半径，之所以是球体信号也是由全向天线决定的，全向天线在各个方向上的延伸性是一样的。市场上购买的那些无线路由器及AP所安装的天线都是全向天线。（如下图）

全向天线

    （2）定向天线：

    定向天线就好像在天线后面罩一个碗状的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度。说白了定向天线只对某个特定方向传来的信号特别灵敏，并且发射信号时也是集中在该特定方向上。（如下图）

定向天线

    一般来说我们建立室外无线信号传输一定是有方向性的，也就是A楼向B楼发送接受信号，而B楼则向A楼发送接受信号。这时在选择天线时就没有必要使用全向天线了，因为他的覆盖范围是平均分配在一个圆型区域内，而定向天线则会在一个方向上将信号进行放大。我们只需要在A楼上放一个向B楼的定向天线，在B楼上放一个朝向A楼的定向天线即可。

    接下来我们来谈谈增益这个参数，增益表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。所以在我们选择室外天线增益值时也要根据实际，不要选择太大的造成不必要的浪费，也不要贪图便宜选择增益值很小的天线，那样信号根本得不到足够的加强。当然增益值大对应的天线价格也高。

    小提示：

    定向天线可以将增益做得很高，一般的方向性越尖锐的天线增益就越高，信号的传输距离就越远。但是方向性过于尖锐的天线在安装和调整的难度就越大，两边的天线必须对准才能保证信号的传输。适合于距离要求比较高的环境。所以说选择定向天线后的各自摆放位置也是非常讲究的，要对应好才行。

    三，无线AP的选择：

    可以说室外无线传输最关键的就是无线AP了，他是整个实现方案中的最核心的部分。这是无线网络信号的发送和接收设备，在这种方案进行选购时，关键要认清AP能否提供无线桥接功能。因为只有具备桥接功能的无线AP才能够接受来自其他AP的信号，并且将自身信号发送给其他AP。这个在购买产品时可以通过说明书来查看。（如下图）

AP

    四，安装避雷器/无线网络专用浪涌保护器避免雷击：

    室外天线通常安装在建筑物的顶部，容易感应雷击，如果没有保护措施而在雷雨天气很容易烧毁设备，并带来危险。天线避雷器/浪涌保护器串联在无线设备和室外天线之间，可以防止雷击对设备和人员带来的损害。对于这类设备需要注意的是两个参数：通流容量和插入损耗，通流容量指的是在避雷器可以泻放的最大雷击电流，该值越大越好。插入损耗指的是在避雷器对信号的衰减，该数值越小越好。另外避雷器必须正确有效地接地，否则没有任何防雷效果。（如下图）

天线避雷器

    五，通过天线馈线与馈线转换头将无线设备藏匿起来：

    前面提到了室外设备经常会受到恶劣天气的侵蚀，不是太阳照射就是大雨浇淋。实际上我们并不需要把所谓的AP和无线路由器放到室外，通过无线馈线与馈线转换头连接天线和那些无线设备即可，这样大部分裸露在外头的都是天线和天线馈线，无线设备被踏踏实实安安全全的安装在室内，我们也就不用太在意室外的天线和馈线了，他们的外皮很坚固，完全可以耐住照射和雨淋。

    （1）天线馈线：（如下图）

天线馈线

    室外天线馈线（简称天馈线）是连接室内AP和室外天线的信号线，如果AP和室外天线距离太远或者希望将AP隐藏到屋里则需要增加天馈线。但是这样会带来信号的衰减，为了将这种衰减尽量减少，需要尽量缩短AP和天线的距离，并且选择损耗较少的天馈线。

    （2）馈线转换头：（如下图）

馈线转换头

    由于天线的接口有很多种，所以往往你自己购买的天线连接馈线后无法正常插在AP或其他无线设备上，这时就需要使用馈线转换头。通过馈线转换头可以顺利完成插头转换的目的。

    六，总结：

    只有通过定向天线，避雷器以及馈线等设备我们才能顺利完成无线信号的室外传输工作。一方面增强了信号的强度，另一方面避免了雷击与其他天气原因带来的设备损坏等现象。相信在今后很长一段时间里室外无线信号传输都将遵循这种结构进行。