Techniek

Door de stad

Door geheel Leiden verspreid staan nodes van Wireless Leiden. Een Node bestaat uit een antenne die de directe omgeving bedient (een 'omni' of 'waveguide' antenne) en één of meer 'interlink antennes' die de betreffende node met andere nodes van wireless Leiden verbindt. Iedere gebruiker maakt contact met de dichtstbijzijnde node of nodes, en de nodes geven het verkeer dan weer door aan de andere nodes van Wireless Leiden. Een node is dus een netwerkknooppunt.

Er zullen zo'n 35 nodes voor geheel Leiden nodig zijn. Eind 2002 zijn we begonnen, begin april 2003 waren er zo'n 15 geplaatst en eind oktober 2003 al 28 nodes in Leiden en enkele nodes in dorpen in de buurt.

Nodes staan over het algemeen op hoge en centrale plaatsen, zoals op kerken, scholen en kantoorgebouwen. De locatie van elke node is met zorg gekozen om een zo dekkend mogelijk netwerk te krijgen. Dit behelst onder meer: met simulaties radiodekkingen berekenen, toestemming verkrijgen tot het plaatsen van een node op gewenste locaties (veel contacten zien te leggen met gebouwenbeheerders) en een gecoördineerde, planmatige aanpak van het uitrollen van het netwerk. Een node wordt vernoemd naar degene die de hardware voor de node betaalt: de sponsor.

Ziehier als voorbeeld het diagram van één van onze nodes.

Deze node bestaat uit drie antennes op een dak: twee richtantennes van het zogenoemde type SD15 en een 'omni-antenne' die de buurt bedient. De richtantennes stralen elk een eigen richting uit.

Binnen staat een PC met drie 'Wifi-kaarten' (zoals bijvoorbeeld actiontecpci, WMP11, WL200 of een laptop-pcmcia-kaartje met behulp van een PCMCIA naar ISA adaptor). Deze zijn met behulp van een dikke coaxkabel verbonden met de antennes op het dak. De PC wordt geheel op afstand beheerd, en heeft dus geen toetsenbord of beeldscherm.

Foto Omni-Antenne - Het witte staafje is de antenne (lengte ongeveer 60 cm), de grijze staaf is een metalen buis en het zelfgemaakte voetje is van beton. De zwarte draad is de coax kabel, en de 'witte draad' is een flexible PVC-buis die ter bescherming om de coax heen zit. Zie ook HardwareVerkoop; sectie Antennes - 2e colom: 7dBi Omni.

Foto Richtantenne - type SD15 - Wederom een betonvoet met een grijze paal. Daarop is de antenne geklemd. Eerst een stukje gaas: de reflector die de radiogolven naar het witte vlakje voorop reflecteert. Zie ook HardwareVerkoop; sectie Antennes, 3e colom: SD15 (of een grotere foto van een type SD-15).

Foto Paneelantenne - In plaats van SD15-richtantennes worden soms ook paneelantennes toegepast. Deze zitten qua openingshoek tussen de Omni en de SD15 richtantennes in, en dekken dus een groter deel van de stad. Daarnaast zijn ze vrij 'onzichtbaar'.

Onderhoud gebeurt via het wireless netwerk of eventueel via een seriële terminal aangesloten op de 'COM1'-poort van de PC. De PC draait speciale node-software die door de Stichting Wireless Leiden ontwikkeld is (Zie ook NodeFactory ).

Thuis

Bij de gebruikers thuis is niet veel meer nodig dan een antenne op het dak die verbonden is met de PC beneden in huis. Een antenne is vaak nodig, omdat de WiFi-golven veelal te zwak zijn om binnenshuis door te dringen. Soms volstaat een kleine antenne die tegen het raam geplakt is en wanneer je 'goed' ten opzichte van een node woont, heb je zelfs helemaal geen antenne nodig.

Er zijn twee methoden om het signaal van de antenne naar de PC te krijgen:
a) als radiosignaal door een coaxkabel, of
b) geconverteerd als ethernetsignaal.

diagram methode b.

Beide methoden hebben voor- en nadelen.

a) als radiosignaal door een coaxkabel

Bij de coax-methode sluit u gewoon een coaxkabel aan op de antenne en leidt u deze van het dak naar beneden.

Het probleem is echter dat coaxkabel voor WiFi dik, stug en kwetsbaar is. Die kabel mag absoluut niet knakken of te sterk gebogen worden. Zie KabelDelen - sectie aircell of ecoflex voor voorbeelden. Of zie de BakSteen methode die we gebruiken om de kabel vooral niet te beschadigen (en te ontmoedigen dat mensen er op gaan staan).

Bovendien: hoe langer de kabel, des te meer verlies en dus hoe groter de benodigde antenne wordt, of hoe storingsgevoeliger.

b) geconverteerd als ethernetsignaal

Vervolgens zet u beneden de coaxkabel met behulp van een verloopje of 'PigTail' aan de WiFi-kaart van uw PC. De WiFi-kaart kan van het PCI- of PCMCIA-type zijn.

Als de afstand klein is en u handig bent, dan is de coaxkabelmethode goed te doen.

Zie ook onze wiki-site.

De tweede methode lijkt iets omslachtiger, maar is vaak makkelijker. Hier wordt het signaal met behulp van een 'Bridge', zoals de WET11, al op het dak omgezet van een radiosignaal in een ethernet/internet-signaal. Dit signaal wordt met behulp van een dunne telefoondraad of 'cat 3/5 UTP kabel' naar binnen gebracht. De lengte is niet van belang (mits minder dan pakweg 100 meter). Aan het eind van deze draad komt een Ethernetplugje dat in een normale ethernet-netwerk kaart gaat.

De complexiteit van deze methode zit in 2 dingen:

• De 'bridges' die men in de winkel koopt zijn niet bedoeld voor gebruik buitenshuis. U zult dus een passende waterdichte behuizing moeten vinden van plastic (dat WiFi-radiogolven doorlaat, zie ook de MagnetronTest) Een voorbeeld is de door de Stichting Wireless Leiden ontwikkelde zogenaamde RegenpijpClient met standaard PVC regenpijp materiaal.
• En ten tweede heeft de bridge electrische voeding nodig (laagspanningsadaptortje) . Deze zal binnen in het stopcontact moeten, en dan zal de voeding via de ethernetkabel naar de bridge buiten geleid moeten worden (de technische term hiervoor is PowerOverEthernet).

Tot slot zijn de antennes van de Bridge soms erg klein - en moet er soms toch een QuadAntenne aangezet worden. Deze moet dan over het algemeen direct aan de opengemaakte WET11 gesoldeerd worden.

Dit is een (donker) plaatje van zo'n bridge volgens bovenstaand recept.

Je kunt ook in plaats van een relatief domme bridge een complete soekris in een broodtrommel stoppen.

Zie ook onze wiki-site.

Kant-en-klare thuis-oplossing

Voor wie niet wil knutselen is er zeer binnenkort een kant-en-klare consumentenoplossing te koop, nl. de Wandy van Gandalf.