실외 액세스 포인트 사용 시 장거리 무선 연결 문제 해결방법

Soho 무선 장치와 비교했을 때 높은 전송 전력과 하이 게인 안테나를 갖춘 실외용 액세스 포인트는 장거리 무선 연결에 더욱 적합합니다.

장애물을 피하기 충분히 높은 위치에 실외용 AP를 설치하세요. 

실외용 액세스 포인트는 장애물을 피할수 있을 정도로 높게 설치해야합니다. 

원활한 연결 상태를 위해서는 첫 번째 프레넬 영역 클리어런스(Fresnel zone clearance)가 필요합니다. 이때 시각적으로 뻗힌 선이 프레넬 영역 클리어런스가 아닙니다.

두 사이트 사이에 장애물이 있는 경우 아래의 타원형인 프레넬 영역을 통해 적절한 장착 높이를 결정합니다.

장애물이 프레넬 영역 반경의 40% 이하인 프레넬 영역만 방해하는 경우 프레넬 영역 클리어런스로 간주될 수 있습니다.

장거리 사용 환경에서 양쪽 모두 실외용 AP가 필요한 이유는 무엇입니까?

무선 통신은 양방향입니다. 실외용 AP는 아주 먼 곳까지 신호를 전송할 수 있지만 동시에 연결하려는 장치 (스마트폰/WLAN 카드, Soho 무선 장치, 등)가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 감지하기 어렵습니다.

장치가 루트 실외 AP의 SSID를 볼 수 있다고 해서 반드시 AP와 잘 통신할 수 있다는 의미는 아닙니다. 통신 가능 거리는 또한 장치에 따라 다릅니다. 따라서 장거리 환경에서 서로 통신하려면 양쪽에 적어도 하나의 실외 AP가 필요합니다.

장거리 사용 환경에서 실외용 AP의 거리를 두어야 하는 이유는 무엇입니까? 

802.11는 MAC 레이어에서 명시적 ACK를 사용합니다. 무선 통신 중에수신자는 정해진 시간 내에 응답해야합니다. 만일 전송자가 수신자로 부터 정해진 시간 내에 응답을 받지 못하면 (ACK 타임아웃), 재전송을 요청하며 처리량을 저하시킵니다. 

전파는 µs당 약 300미터로 전파됩니다. IEEE에서 권장하는 단방향 공기 전파 시간을 1µs로 가정하므로 대부분의 실내 제품은 ACK 타임아웃을 기본적으로 2µs로 조정합니다.

실외 AP에서 거리를 설정하지 않으면 ACK 타임아웃은 기본적으로 실내 장치로 2μs로 설정되며, 이는 ACK 타임아웃을 유발하여 장거리(>300m) 무선 시나리오에서 처리량을 감소시킵니다.

멀리 떨어져 있는 기기와 통신이 필요한 모든 실외 AP에 거리(AP와 클라이언트 사이의 실제 거리의 1.1배 권장)를 설정하면 우리가 설정한 거리에 따라 적절한 ACK 타임아웃을 계산합니다. 그렇게 되면 ACK 타임 아웃을 피할 수 있습니다.

실외용 AP에 외부 안테나는 어느 경우에 필요합니까?

TL-WA5210G,TL-WA7210N,TL-WA7510N,CPE210,CPE510을 포함한 TP-link 실외용 AP 제품은 내장된 지향성 하이 게인 안테나를 사용합니다. 게다가, TL-WA5210G,TL-WA7210N 그리고 TL-WA7510N은 사용자의 필요에 따라 외부 안테나를 지원합니다.

안테나가 내장된 제품별 권장 거리는 아래와 같습니다:
TL-WA5210G: 0~2km  
TL-WA7210N: 0~5km  
TL-WA7510N: 0~5km  
CPE210: 0~5km       
CPE510: 0~15km+     

무선 환경을 확장하고 싶다면, 하이 게인 안테나의 외부 전 방향 안테나를 사용하면 됩니다. 하이 게인 안테나를 사용할 때에는 현지 법과 규제에 따라 주의해서 사용해야 합니다. 또한, 하이 게인 안테나는 한 방향으로 더 많은 전력을 집중시키기 때문에 더 좁은 송신 빔 폭을 가지므로 조정하기에 더 어렵습니다. 


루트 AP 주변의 무선을 PtMP(point to multi-point) 시나리오로 확장하려는 경우 루트 AP에 대해 외부 전 방향성 안테나를 사용할 수 있습니다. 


거리가 너무 멀다면 지향성 안테나가 있는 하나의 실외 AP 대신 여러 방향을 커버할 수 있도록 전 방향성 안테나가 있는 여러 실외 AP를 조합하여 사용하는 것이 좋습니다. 전 방향성 안테나는 360°에서 신호를 사방으로 분산시킬 수 있지만 동일한 이점을 가진 지향성 안테나에 비해 수직 빔 폭이 훨씬 좁습니다. 너무 먼 장거리를 커버하기 위해 이러한 하이 게인 전 방향성 안테나를 사용하는 경우 주파수를 조정하는 것이 매우 어려울 수 있습니다.