Jak interpretować analizę widma?

Problem z interferencjami RF powoduje, że odbiorniki błędnie interpretują bezprzewodowy sygnał podczas dekodowania pakietów, co powoduje retransmisje danych. Powoduje to kłopoty z poprawną interpretacją przepływów danych, a także degraduje jakość pakietów. Analizator widma jest narzędziem wizualizującym sygnały RF. Wyświetlacz analizatora widma prezentuje amplitudy (dBm) wszystkich sygnałów w zakresie obsługiwanych częstotliwości. W przypadku Wi-Fi będą to częstotliwości 2,4GHz oraz 5GHz.

Wyświetlana amplituda reprezentuje kombinacje sygnałów pochodzących od sieci bezprzewodowych, interferujących z innymi źródłami. Analizatory widma w różny sposób prezentują amplitudę sygnału. Większość potrafi prezentować dane aktualne wraz ze zmieniającym się sygnałem. Wiele analizatorów potrafi wskazywać wartości szczytowe sygnałów z danego zakresu częstotliwości. Przyjrzenie się obrazowi pochodzącemu z analizatora widma, powinno pokazać co ma wpływ na wydajność infrastruktury sieci bezprzewodowej. Na wykresie z analizatora widma istnieje ryzyko wysokich interferencji RF jeżeli impulsy są wyższe niż -70 dBm, powtarzalne co kilka sekund lub stała amplituda jest wyższa niż -80 dBm.

Zobacz również:

• Netgear wkracza z Wi-Fi 7 dla klientów biznesowych

Jeżeli znajdziemy potencjalne źródło interferencji na obrazie widma, powinniśmy przeprowadzić testy wydajności w ramach sieci bezprzewodowej, aby lepiej zrozumieć wpływ interferencji. Warto testy wykonać na możliwie najbliższym użytkownika punkcie dostępowym. Kanał punktu dostępowego powinien zostać ustawiony na zbliżony do częstotliwości pracy źródła interferencji. Jeżeli podczas testu wydajności odnotujemy retransmisje na poziomie 20-30%, sieć może w przypadku niektórych aplikacji nie działać poprawnie. Warto wtedy wyłączyć zidentyfikowane źródło interferencji lub zmienić kanał radiowy naszego punktu dostępowego i porównać parametry transmisji.

Analiza widma zazwyczaj wymaga sprzętu, który będzie odseparowany od karty bezprzewodowej wykorzystywanej do komunikacji. Układy radiowe dla Wi-Fi są dedykowane do obsługi sieci. Odbiornik w analizie widma musi mieć możliwość analizy częstotliwości niezależnie od protokołu pracy sieci. Większość oferowanych analizatorów jest dostarczanych z dodatkowym urządzeniem sprzętowym oraz oprogramowaniem. Urządzenia sprzętowe przeważnie przybierają formę kart PC, urządzeń USB, a w większych rozwiązaniach wbudowane zostają w mobilny PC. Każde z tych rozwiązań wykorzystuje oprogramowanie do analizy i wyświetlania danych. Jednym z ważniejszych parametrów pracy tych urządzeń jest częstotliwość próbkowania.

Najlepsze produkty potrafią analizować w czasie rzeczywistym, ale popularne rozwiązania realizują to przeważnie z częstotliwością próbkowania 1 Hz. Zebranie danych przydatnych do analizy zazwyczaj wymaga kilku minut pracy analizatora. Dobrą praktyką jest także włączenie analizatora na kilka minut przed rozpoczęciem pracy. Każdy analizator widma pozwoli nam odnaleźć źródło interferencji - poszczególne rozwiązania różnią się ilością dostępnych opcji analizy oraz wykorzystywanym urządzeniem zewnętrznym. Warto wśród popularnych analizatorów widma wyróżnić Ekahau Wi-Fi Spectrum Analyzer, AirMagnet Spectrum XT, MetaGeek Wi-Spy. Wybierając analizator widma warto sprawdzić czy potrafi przeprowadzać analizę dla każdego standardu bezprzewodowego, także 802.11ac.

Badanie sieci bezprzewodowej – Site Survey

Proces Site Survey pozwala przeprowadzić inspekcję terenu w celu zebrania informacji potrzebnych do określania wymaganego zasięgu sieci, prędkości danych, pojemności sieci, opcji przełączania. Dodatkowo wspierane są testy wykrywające interferencje RF oraz identyfikacja optymalnych miejsc instalacji punktów dostępowych. Z interferencjami można walczyć, ale bez identyfikacji nie ma takiej możliwości. Analizę potencjalnych interferencji RF, powinno wykonać się przed instalacją sieci bezprzewodowej.

Site Survey pozwoli przeanalizować dostępne środowisko oraz istniejące sygnały bezprzewodowe. Site Survey pozwala zidentyfikować specyficzne wymagania sieci bezprzewodowej, a także zewnętrzne czynniki wpływające na wdrożenie. Warto również porozmawiać z użytkownikami na temat ich oczekiwań oraz innych urządzeń RF, które mogą być wykorzystywane w organizacji. Taki zestaw informacji może pomóc w podjęciu decyzji jakie akcje mogą zostać podjęte w celu zredukowania interferencji.

Site Survey powinno dostarczyć informacji o ilości klientów bezprzewodowych, którzy mogą być wspierani, zakresie pokrycia oraz ilości wymaganych AP, najlepszym fizycznie rozmieszczeniu AP, zasięgu z różnych miejsc przyłączania klientów do każdego AP, minimalnej prędkości danych wymaganej dla określonych aplikacji, sile sygnału bezprzewodowego oraz potencjalnych źródeł szumów i interferencji bezprzewodowych. Dodatkowo wskazywane są czynniki środowiska, które wpływają na bezprzewodowy sygnał, takie jak konstrukcja budynków i materiały z jakich zostały wykonane. Typowo powinno przeprowadzić się proces Site Survey jako fizyczny spacer po środowisku. Dobrze jest mieć jako wsparcie plan pięter budynku, prezentujacy istniejące środowisko sieciowe, a także listę wymagań wobec planowanej sieci bezprzewodowej. Wizualna inspekcja pomaga zrozumieć wymagania związane z pokryciem zasięgiem, a także potencjalne źródła interferencji.

Po kompletnej fizycznej instalacji sprzętu, należy ponownie przeprowadzić proces Site Survey. Tym razem powinniśmy przeanalizować bezprzewodowe sygnały pojawiające się w środowisku, a także sposoby odniesienia ich do fizycznego środowiska. Wiele narzędzi Site Survey tworzy mapę środowiska i generuje wizualną reprezentację bezprzewodowego sygnału w określonym środowisku. Mapa pokazuje siłę sygnału i zasięg bezprzewodowych punktów dostępowych, jak sygnał współgra z fizycznym środowiskiem, identyfikuje każde istniejące interferencje bezprzewodowe.

W celu określenia poziomów bezprzewodowego sygnału oraz interferencji istniejących w środowisku, możesz wygenerować mapę w celu zaplanowania scenariusza wdrożenia. Możemy wykorzystać różne aplikacje, przykładowo Ekahau HeatMapper. Po instalacji punktów dostępowych możemy zrealizować kolejną mapę w celu sprawdzenia czy rozmieszczenie punktów bezprzewodowych dostarcza adekwatnego pokrycia i siły sygnału dla danej sieci bezprzewodowej.

Dla pełnego zasięgu i dostarczenia wszystkim użytkownikom silnego sygnału bezprzewodowego, warto rozważyć kilka pomysłów. Dobrze jest umieścić wszystkie punkty dostępowe w centralnych lokalizacjach z daleka od narożników, ścian, innych fizycznych przeszkód w celu maksymalnego pokrycia zasięgiem. Punkty dostępowe zlokalizowane wysoko, dostarczą możliwie najlepszej siły sygnału a także wydajności sieci bezprzewodowej. Warto upewnić się, że nie instalujemy punktów dostępowych bardzo blisko elektronicznych urządzeń, które mogą interferować z sygnałem punktów dostępowych, takich jak telewizory, kuchenki mikrofalowe, telefony bezprzewodowe. Gdy instalujemy więcej niż jedno urządzenie bezprzewodowe, upewnij się że posiadamy wystarczająco dużą odległości między nimi, aby maksymalnie pokryć zasięgiem sieci bezprzewodowej możliwie największy teren. W przypadku wielu pięter, warto rozmieścić urządzenia zarówno w polaryzacji pionowej oraz poziomej.

Szczególnym przypadkiem Site Survey jest przygotowanie infrastruktury bezprzewodowej pod transmisję głosu. Pierwszym elementem będzie zebranie informacji o środowisku w jakim pracować ma VoWLAN (Voice over WLAN). Należy sprawdzić obecność innych sieci WLAN, przeanalizować strukturę budynku, obecność urządzeń nie stanowiących sprzętu Wi-Fi, które mogą jednak wpływać na sieci WLAN. Po przeprowadzeniu wstępnej analizy środowiska RF, przechodzimy do fazy projektu rozpoczynającej się od procesu "Site Survey". Implementacja jako kolejny proces wdrożenia, wiąże się z wdrożeniem punktów dostępowych. Po wdrożeniu należy przeprowadzić test środowiska RF i określić charakterystykę aktualnie dostępnego środowiska WLAN. W prawie wszystkich wdrożeniach należy dokonać wyrównania mocy i kanałów, co może zrobić automatycznie kontroler sieci bezprzewodowej. W przypadku VoWLAN szczególną uwagę należy zwrócić na parametry QoS.

Popularne aplikacje Site Survey to AirMagnet Survey, Ekahau Site Survey, TamoGraph Site Survey, VisiWave Site Survey dla Windows. W przypadku Android warto wymienić Wolf WiFi Pro, WiFi Site Survey by WiTuners, Fluke AirMagnet AirMapper.