远距离点对点(PtP)无线传输测试说明

发布时间:

2023-08-25 13:40

『以26.5Km测试验证说明为例』

测试前,测试环境资料基本计算:确认架设环境可执行测试

菲涅尔区:从发射机到接收机传播路径上,有直射波和反射波,在直射波波下面的椭圆形区叫做菲涅尔区。

测试前,相关计算项目:评估架设环境与可执行测试与否

1、合法传输架设测试:Total EIRP Limits Calculations (EIRP总发射功率限制计算)<36dBm=4W

依规定,无线输出功率每降1dBm,天线可搭配增加3dBi

公式:EIRP = P * 10 log dBi/10  P: RF Power (w)  dBi: Antenna Gain

测试无线设备RF Output Power : 17dBm ( 50mW )

天线增益值Ant IR:30dBi Grid 

缆线衰减值Cable Loss : 1dB 

EIRP:17-1+(30/3=10)=26dBm < 36dBm 限制规定

评估结果:限制以内,属合法架测。

2、Earth Bulge Effects Calculations (地球曲线率凸起效应计算)

h=((27*27)/(8* 6378))*1000  h=14.28M ()

A点:高度480

B点:高度107

天线架设高度需考虑躲过

(1). Fresnel Zone (100% 菲涅尔区)

(2).Earth Bulge Effects (地球曲线率凸起高度)

安全天线架设高度为:双边都高于14.28M+18.6M=32.88

两边架设天线高度,最低103> > 32.88

评估结果:影响不大

3、Fresnel Zone Calculations (菲涅尔区计算

使用传输无线频率Operating frequency:5850.000 MHz 

A传输中心点计算Distance from site A : 13.500 kilometers 

B传输中心点计算Distance from site B : 13.500 kilometers 

AB 距离Total link path distance: 27.000 kilometers 

计算出来: 0.6 (60%) Fresnel zone boundary : 14.5 meters 低度影响区 (14.5)

0.7 (70%) Fresnel zone boundary : 16.5 meters 影响不明显区 (16.5)

1 (100%) Fresnel zone boundary : 18.6 meters 讯号区域 (18.6) 天线架设高度需考虑躲过

1. Fresnel Zone (100% 菲涅尔区)

2.Earth Bulge Effects (地球曲线率凸起高度)

安全天线架设高度为:双边都高于14.28M+18.6M=32.88

两边架设天线高度,最低61> > 53

评估结果:影响不大

4、Rain Attenuation Calculations (下雨衰减计算) Rain Loss :100mm/hr

5.85GHz Rain Loss:100mm/hr

水平波影响H : 8.4dB   垂直波影响V:8.1dB

评估结果:影响甚大,需加大Grid天线到27~30dBi 

5、极限无线直视传输距离 & ACK Timeout无线传输距离:802.11a 计算公式= (t1+t2) / 2 * C * 1/1000000us (802.11a ACK Time Out=25~400us)

 Re极限直视距离  = 38.86Km

ACK Timeout 无线传输距离 802.11aACK Timeout= 400 us=(t1+t2), C=光速等于299,792,458/, 1=1000ms=1000000us

=400us/2 *299,792,458m*1/1000000us=59958m=59.95Km

评估结果:限制以内

6、联机距离讯号估算

RF输出 - 缆线衰减A + 天线增益A - 92.4 - 20log频率(GHz) - 20log最大距离(Km) + 天线增益B - 缆线衰减B = 接收临界强度

15dBm-1Db+27dBi-92.4-20log(5.85)-20log(27)+27dBi-1=-69.37dBm (100mm/hr雨衰 讯号-78dBmData Rate 36Mbps  Throughput 可达10~16Mbps)

评估结果:讯号可达Data Rate 48~54Mbps  Throughput 可达16~20Mbps

15dBm-1Db+30dBi-92.4-20log(5.85)-20log(27)+30dBi-1=-63.37dBm (100mm/hr雨衰 讯号-72dBmData Rate 48Mbps  Throughput 可达12~20Mbps)

评估结果:讯号可达Data Rate 54Mbps  Throughput 可达20Mbps

评估结果:考虑到802.11a主要以13dBm输出,天线增益30dBi实际增益27dBi情况下,不考虑雨衰情况下(一般衰减3dBm),讯号在-71dBm,讯号可达Data Rate 48~54Mbps  Throughput 可达16~20Mbps

7、天线仰伏角度估算

A- 高度480

B- 高度 107

距离:33Km

A-天线伏角度 0.05

B-天线仰角度 0.05

评估结果:全部水平架设,必要时上仰1~2(应付讯号弯曲)

8、27km ACK Timeout计算远距离传输最大流量

目前测试判断:

1.AP-->AC, AC-->AP ; ACK time+Device time =0.8ms,每秒可进行1250ACK的回应。

2.MAC讯框标准容量最大可达 1500Bytes

3.每秒传输流量 1sec=1000ms=1250 ACK

1250ms*1500Bytes=1875000Bytes=1875KBytes=1.83MBytes=14.6Mbps因此´27km最大稳定流量约在14.6Mbps是极限

但因天线无法对准100%´加上环境因素´无线特性´设备极限...等因素考虑下´ 27km最大流量可能以14.6Mbps乘上70~80%,约10~12Mbps

转载请标明文章出自腾远智拓:www.4008075595.com

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