Configuring outdoor CPE to AP links

使用 MikroTik RouterOS 的 wifi-qcom 软件包配置室外 CPE 到 AP 的 Wi-Fi 链路指南,涵盖频率选择、国家法规、AP 模式设置、安全性以及远距离连接的距离考量。

配置室外 CPE 到 AP 的链路

软件包: wifi-qcom

室内接入点的 Wi-Fi 范围有限,这已不是什么秘密。它主要受当地法规的影响,这些法规限制了设备的输出功率(取决于使用哪个频率信道)。典型的室内 Wi-Fi 连接建立在 AP(接入点)和客户端(station)设备(智能手机、笔记本电脑等)之间。

室内 AP 通常配备全向天线(可以使信号以"甜甜圈"形状围绕 AP 广播),其天线增益相对较低。对于室内以及短距离室外安装,这是非常理想的天线。使用带有全向天线的普通家用 AP,在"理想"的无干扰视距环境中,可以达到约 ±100 米的距离,而在建筑物内部这一距离会大幅缩短。

但是!如果你提高 AP 的天线增益,并将信号以更小的角度"定向"到特定目标(而不是向 360° 广播信号),就能实现距离远得多的连接(前提是 station 设备位于定向角度内)。这正是室外远距离 AP 和 CPE 发挥作用的地方。它们允许建立跨越数公里距离的 Wi-Fi 连接。

远距离连接需要你有一台运行在 "AP" 模式的设备,以及一台客户端侧运行在 "station" 模式的设备。多个 station 可以连接到单个 AP。

信息

本指南适用于运行 wifi-qcom 软件包/驱动的 802.11 AX 设备。

AP 设置

频率选择

正如引言中所述,当地主管部门会管制 Wi-Fi 设备的输出功率。不同国家的不同频率范围可能有不同的允许功率。你可以使用以下命令查看适用于你所在国家配置文件的限制:

/interface/wifi/radio/reg-info country=Latvia 0           
  ranges: 2402-2482/20dBm/40MHz            
          5170-5250/23dBm/160MHz/indoor    
          5250-5330/23dBm/160MHz/indoor/dfs
          5490-5730/30dBm/160MHz/dfs       
          5735-5875/14dBm/80MHz 

根据该表可以看到,在信道 5490-5730 上(使用 "Latvia" 国家配置文件)我们能获得的最大功率是 30 dBm。

此表中显示的 "dBm" 代表"允许的 EIRP"(EIRP=发射功率 + 天线增益)。为了不违反任何法规和"法律",设备的天线增益越高,设置的发射功率就越低(如果设备有内置天线,这会自动发生),以匹配允许的 "EIRP" 值。

另请注意,最高的 "EIRP" 信道可能是 "DFS" 信道(意味着如果在该信道上检测到雷达,广播就会停止)。这一点需要牢记!

有了这些信息,根据该表可以看到,最好避免使用 5735-5875 范围,因为它只允许 14 dBm。

信道允许的 "EIRP" 越大 = 可用的输出功率越大 = 信号越强 = 能获得的距离越远。

说明

请注意有一个叫做 "Superchannel" 的国家配置文件。在此配置文件中,输出功率不受任何软件限制。此模式只应在受控环境中使用,或者如果你有在所在地区使用它的特别许可。你可以将其与在设置中直接"降低"发射功率值相结合,以获得"自定义"的功率输出。 此外,在频率方面请记住,信道宽度越小,干扰越少,能获得的距离越远。也就是说,对于较长的距离,请使用 20 MHz。

WiFi 接口配置

要配置 AP 模式,请运行命令:

/interface/wifi
set [ find default-name=wifi1 ] channel.frequency=5500 configuration.country=Latvia .mode=ap .ssid=input_your_SSID_here security.authentication-types=wpa2-psk .passphrase=input_your_password_here channel.width=20mhz
  • channel.frequency → 选择 AP 运行的频率信道。如果你想使用"自动"信道选择,可以跳过此项。
  • configuration.country → 应用国家配置文件,使设备遵守输出功率法规。
  • .mode=ap → 将 WiFi 接口设置为在"接入点"模式下工作。
  • .ssid=input_your_SSID_here → 配置 AP 将要广播的 SSID 名称。
  • security.authentication-types=wpa2-psk → 指定要支持的认证类型。
  • .passphrase=input_your_password_here → 设置该 SSID 的密码。

警告

如果你的链路长度超过 2km,还有一个 "distance" 参数你需要额外配置。此设置对 wifi-qcom-ac 驱动无效。

  • configuration.distance=distance_in_km → 设置最大链路距离,单位为公里。该值应反映到距离设备最远的 AP 或 station 的距离。未配置的值允许使用 2 km 链路。
  • channel.width=20mhz → 设置信道宽度。信道宽度越小,距离越远(干扰越少)。

其他需要考虑的设置

场景 #1

如果你在拓扑中已经有负责为网络提供 IP 地址的 DHCP 服务器,并且你想将 AP 安装在其后方:

  1. 确保 AP 添加了桥接接口,并且所有以太网和 WiFi 端口都是它的一部分。
  2. 在该桥接上设置 DHCP 客户端,或者改为静态添加一个 IP 地址和一条默认路由。
  3. 如需要,更改接口列表成员角色。

场景 #2

如果你希望 AP 本身充当 station 的 DHCP 服务器:

  1. 将以太网端口配置为上行/WAN 端口,即为以太网接口设置 DHCP 客户端或静态 IP,设置一条默认路由,并在接口列表设置中将该端口归类为 "WAN" 端口。
  2. 在 WiFi 接口之上(或在 WiFi 端口所属的桥接之上)设置 DHCP 服务器,并为该接口添加相应的 IP 地址。

Station 设置

WiFi 接口配置

要配置 station 模式,请运行命令:

/interface/wifi
set [ find default-name=wifi1 ] channel.frequency=5500 configuration.country=Latvia .mode=station .ssid=input_your_SSID_here security.authentication-types=wpa2-psk .passphrase=input_your_password_here
  • channel.frequency → 选择 AP 使用的频率信道。如果你想使用"自动"信道选择,可以跳过此项。
  • configuration.country → 应用国家配置文件,使设备遵守输出功率法规。
  • .mode=station → 将 WiFi 接口设置为在 "station" 模式下工作。
  • .ssid=input_your_SSID_here → 输入 AP 正在广播的 SSID 名称。
  • security.authentication-types=wpa2-psk → 指定要支持的认证类型。
  • .passphrase=input_your_password_here → 设置 AP 期望的密码。

警告

如果你的链路长度超过 2km,还有一个 "distance" 参数你需要额外配置。此参数对 wifi-qcom-ac 驱动无效。

  • configuration.distance=distance_in_km → 设置最大链路距离,单位为公里。该值应反映到距离设备最远的 AP 或 station 的距离。未配置的值允许使用 2 km 链路。

其他需要考虑的设置

场景 #1

此场景中 station 的 WiFi 接口被归类为 "WAN" 接口,这使 station 的客户端可以隐藏在 NAT 之后。这是应用于大多数 CPE 设备的出厂配置。

此类拓扑的一个示例:

这种类型的设置要求 CPE 具备:

  1. 在接口列表成员菜单中将 WiFi 接口归类为 "WAN" 端口。
  2. 在"其他/以太网"接口上运行 DHCP 服务器(建议确保 AP 的 DHCP 服务器和 Station 的 DHCP 服务器网络不使用相同的子网,因为这可能导致三层/路由问题)。
  3. 在 WiFi 接口上应用 DHCP 客户端或静态 IP,并配置一条默认路由。
  4. 在 WiFi 设置中配置 mode=station。

场景 #2

此场景中你可以桥接 station 的端口,使 CPE 自身及所有 CPE 客户端都从 AP 获取 DHCP 地址。

此类拓扑的一个示例:

这种类型的设置要求 CPE 具备:

  1. 所有端口(WiFi 和以太网)都被添加到同一个桥接接口中。
  2. 在接口列表成员菜单中将该桥接归类为 "LAN" 接口。
  3. 禁用 DHCP 服务器。
  4. 在桥接接口上应用 DHCP 客户端或静态 IP。
  5. 在 WiFi 设置中配置 mode=station-bridge:
/interface/wifi
set [ find default-name=wifi1 ] configuration.mode=station-bridge

验证

连接成功后,AP 和 Station 都应在 "Registration" 表中显示一个新条目:

/interface/wifi/registration-table/print
Flags: A - AUTHORIZED
Columns: INTERFACE, SSID, MAC-ADDRESS, UPTIME, LAST-ACTIVITY, SIGNAL, AUTH-TYPE, BAND
#   INTERFACE  SSID        MAC-ADDRESS        UPTIME    LAST-ACTIVITY  SIGNAL  AUTH-TYPE  BAND   
0 A wifi1      input_SSID  XX:YY:ZZ:AA:30:6E  6h24m21s  0ms            -72     wpa2-psk   5ghz-ax

你还可以通过 CPE 使用 "scan" 命令检查它是否正确地看到/识别到 AP:

/interface/wifi/scan [find where name=wifi1]
Flags: A - ACTIVE
Columns: ADDRESS, SSID, CHANNEL, SECURITY, SIGNAL, STA-COUNT
  ADDRESS            SSID               CHANNEL           SECURITY                              SIGNAL  STA-COUNT
A XX:YY:ZZ:AA:F4:28  SSID_Y             5620/ax           WPA2-PSK/WPA3-PSK                     -60             0
A XX:YY:ZZ:BB:0B:DA  SSID_X             5745/ax/Ce        WPA3-PSK                              -68             0
A XX:YY:ZZ:CC:0B:DA  input_SSID         5745/ax/Ce        WPA2-PSK                              -68             0
A XX:YY:ZZ:DD:0B:DA                     5745/ax/Ce        WPA2-PSK                              -68             0