Kvalitní návrh sektorového pokrytí – nutná podmínka úspěchu 5GHz v "poslední míli"


Pásmo 5GHz přineslo významný pokrok a kromě páteřních spojů se prosazuje i u koncových klientů.

S nástupem VoIP apod. nároky zákazníků na spolehlivost sítě, latenci a rychlost neustále rostou, a je proto důležité navrhovat síť promyšleně a předejít opakování problémů známých z pásma 2,4 Ghz.

Obsazenost pásma rychle narůstá a již nyní je jasné, že zejména v městských oblastech je pro dobré pokrytí nutný promyšlený návrh s použitím kvalitních sektorových antén.

Následující obrázky schematicky zachycují situaci při pokrytí 180 stupňového sektoru pomocí běžné sektorové antény s širokým vyzařovacím úhlem a relativně vysokým ziskem. Vidíme, že anténa vyhovuje, pokud jsou klienti zhruba ve stejné výšce. Vertikální vyzařovací úhel zpravidla nepřesahuje 10-15 stupňů, nejčastěji se pohybuje spíše kolem 6 stupňů. Není to chyba, ale přirozená vlastnost, protože vysokého zisku při širokém horizontálním úhlu lze dosáhnout jedině zúžením vertikálního vyzařování.

V rovinatém venkovském prostředí, pokud není pásmo příliš obsazeno, vysokoziskové sektorové antény vyhovují, jejich předností je možnost pokrýt velké území. Problémy nastávají, pokud nejsou protistanice ve stejné výšce. Často se podaří klienta připojit na okraj hlavního laloku nebo některý z postranních laloků (někdy i nevědomky), je zde ovšem velké riziko nestability. Vyzařovací diagram se totiž významně mění s frekvencí, takže může dojít k nepředvídaným výpadkům. U vysokoziskových všesměrových antén je situace podobná, vzhledem k jejich vlastnostem bývají problémy ještě výraznější.

Částečného zlepšení u níže položených klientů lze docílit naklopením sektorové antény směrem vpřed, přičemž je třeba dbát, aby se výše položení nebo vzdálenější klienti nedostali mimo vyzařovací úhel. Naklopení se ovšem neprojeví u klientů ve větším bočním úhlu – širokoúhlou anténu nelze rozštípnout a naklonit do obou bočních směrů najednou.

Klienti v bočních směrech navíc také trpí tím, že dosažený zisk je obvykle největší uprostřed úhlu a směrem k okrajům postupně klesá.

Největší podíl problémů je spojen s rušením (interferencí) od ostatních uživatelů pásma. Zatímco směrové antény mají v pásmu 5GHz při stejných rozměrech menší vyzařovací úhly a vyšší zisk než 2,4GHz antény, a jsou tudíž relativně méně náchylné k příjmu rušení, u sektorových a všesměrových antén z principu nic takového nelze využít. Anténa přijímá rušení ze stejného úhlu, který pokrývá užitečným signálem.

Jediným řešením je rozdělení pokrytého prostoru do více menších sektorů. To umožní:

Sektorová anténa nn-60 je pro tuto konfiguraci obzvláště vhodná, protože má výjimečně čistý vyzařovací diagram s činitelem zpětného příjmu -30dB a prakticky nemá postranní laloky. Proto u ní nedochází k rušení "zezadu" a při vhodně navržené instalaci ji lze použít i na stejném kanále, na kterém již běží jiné zařízení na stejném místě (např. na vysoce vytížených kolokacích).