что значит помехи канала wifi
Записки IT специалиста
Технический блог специалистов ООО»Интерфейс»
Построение сетей Wi-Fi. Межканальные и внутриканальные помехи.
Производительность вашей Wi-Fi сети не оправдывает ожидания? Соединение с сетью неустойчиво? Вчера все работало прекрасно, а сегодня просто отвратительно? Все это первый признаки того, что ваша сеть испытывает помехи. Сегодня мы поговорим об основных видах помех в Wi-Fi сетях и средствами борьбы с ними.
Перед тем, как продолжить чтение, мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с нашим материалом «Построение сетей Wi-Fi. Краткий ликбез», если вы не сделали этого раньше. Далее мы будем подразумевать, что читатель имеет базовые знания, как минимум на уровне вышеуказанной статьи.
Следует также понимать, что устройство которое работает только на прием (на самом деле оно все равно будет передавать служебные пакеты) все равно занимает канал и другие устройства передавать в это время не могут.
Что будет если клиент не может правильно принять передачу от точки доступа? Он перезапросит пакет. Если уверенную связь установить не удается сеть перейдет на более низкоскоростной режим передачи, например с 802.11g на 802.11b. Возвращаясь к нашей аналогии, сидящий на задней парте ученик несколько раз переспрашивает учителя, в ответ тот начинает диктовать ему по слогам.
На время оторвемся от наших аналогий и немного углубимся в теорию электросигналов. Распределение передаваемой энергии в частотном диапазоне называется спектром сигнала, ниже приведена типовая спектральная маска Wi-Fi канала шириной 20 МГц.
Однако это весомая причина не использовать передатчиков с повышенной мощностью (что запрещено безполучения разрешения правилами эксплуатации беспроводных сетей) и антенн с большим коэффициентом усиления, в этом случае вы можете создавать межканальные помехи на большей части диапазона, даже на непересекающихся каналах.
На практике для оценки уровня сигнала используют показатель уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI) который выражается в милливатт (mW), а так как мощность излучаемого сигнала изменяется по логарифмическим законам, то общепринятой единицей стал децибел-милливатт (dBm) который показвает отношение мощности к 1 mW. Так если в инструкции к точке доступа написано что выходная мощность 20 dBm, то это соответсвует 100 mW.
В тоже время сами Wi-Fi устройства способны успешно противостоять внутриканальным помехам, что обусловлено механизмом работы устройств в рамках одного канала. Даже при наличии нескольких сетей клиентские устройства будут молчать во время передачи чужих устройств и не засорять диапазон шумом. Чтобы остроиться от внутриканальной помехи достаточно поднять уровень RSSI на 20 dB и более.
Другая ситуация возникнет при работе двух сетей на соседних каналах. Хотя большая часть их спектров перекрывается, устройства не будут молчать во время чужой передачи, а будут пытаться передавать сами, считая соседнюю передачу обычным шумом. Продолжая аналогию, представим себе ресторан с несколькими шумными компаниями, чтобы сказать что-нибудь другу через столик вам придется повышать голос или даже кричать. Чем больше компаний рядом и чем ближе они к вам находятся, тем хуже вы будете слышать друг друга. Этот тип помех называется межканальными помехами.
С точки зрения влияния на производительность межканальные помехи самый худший вариант, так как резко увеличивают уровень шума и даже при достаточной мощности передатчика скорость работы и стабильность связи будут низкими из-за постоянной перепосылки пакетов. Это происходит из за попытки использовать двумя сетями на 2/3 общий частотный диапазон.
При прочих равных условиях наличие межканальной помехи всегда значительно хуже, чем внутриканальной и этой ситуации следует всеми силами избегать.
Если обнаружить междуканальные и внутриканальные помехи достаточно просто, то существует еще один вид помех, с которым бороться значительно труднее. Это помехи от устройств не являющимися Wi-Fi устройствами, но работающими в этом же диапазоне. Это могут быть микроволновые печи, беспроводные телефоны, WiMAX и т.д., также помехи в диапазоне 2,4 ГГц способны создавать неисправные электроприборы или электроинструмент.
Частотный спектр и интенсивность этих помех могут быть самыми разнообразными, как и последствия, которые могут варьироваться от незначительного снижения производительности, до полного нарушения связи. В нашей практике был случай, когда в одном офисном центре каждый день с 12 до 14 часов наблюдалось полное пропадание беспроводной связи в одном из офисов. Небольшое расследование выявило микроволновую печь прямо через стенку из гипсокартона в соседнем офисе. Проблема полностью решилась переносом точки доступа в другой конец офиса.
В заключение хочется еще раз напомнить, частотный диапазон 2,4 ГГц весьма тесен и часто перегружен, поэтому, принимая меры по борьбе с помехами от соседних сетей и достижения максимальной производительности своей сети, не забывайте о том, что вы тоже можете стать помехой соседям и старайтесь принимать меры по недопущению подобной ситуации. Как говорил Кот Леопольд: «Ребята, давайте жить дружно», нравится вам это или нет, но других вариантов нормального использования диапазона 2,4 ГГц сегодня нет.
Стены и соседи: что создает помехи для Wi-Fi?
Помехи для прохождения сигнала от Wi-Fi от роутера до принимающего устройства в обычной квартире создает практически все. Одними из самых сильных поглотителей считаются бетонные стены. Но могут влиять и другие факторы, например, конфликт между двумя точками доступа. Что еще «портит» Wi-Fi, как устранить помехи и можно ли усилить сигнал?
Любая перегородка между точкой доступа и принимающим устройством — помеха. Особенно преуспели в этом бетонные стены, внутри которых «спрятана» металлическая оплетка, объясняет доктор технических наук Сергей Мамойленко.
Дерево и гипсокартон также негативно влияют на качество сигнала, но в меньшей степени, нежели железобетонная стена. Все вещи, попадающиеся на пути радиоволны так или иначе создают препятствия, но по-разному. Если одни поглощают сигнал, как, например, стены, то другие его отражают.
«Это также как солнечные зайчики. Если на воду направить свет, он отразится, а через стекло пройдет. В случае с сигналом также. Все зависит от длины волны и от структуры преграды, через которую она проходит», — говорит эксперт.
Если в доме находится небольшой аквариум, то на качество сигнала он повлияет несильно. Также как и обычное зеркало. А вот стены с фольгированной отделкой могут стать серьезным препятствием.
Единого рецепта, кому и где устанавливать роутер, нет. В идеале нужно вызвать специалистов, чтобы они сделали замеры и указали на потенциальные места для установки раздающей точки Wi-Fi. Но можно сделать все самому — опытным путем перемещая точку доступа и фиксируя, откуда покрытие будет лучше.
Конфликт точек доступа
Еще одна распространенная проблема в жилых домах, когда владельцы квартир жалуются на «плохой Wi-Fi» — это конфликт между разными точками доступа. То есть когда сигналы роутеров нескольких жителей накладываются друг на друга. В результате получается, что клиентский компьютер (ноутбук, смартфон) не понимает с какой точкой доступа ему связаться или теряет ее совсем.
«Несколько роутеров настроены одинаково и конфликтуют по каналу доступа. В этом случае нужно поменять настройки своей точки доступа. Например, настроить автоматический выбор канала, чтобы роутер сам понимал, что ему кто-то мешает и перестраивался», — советует Мамойленко.
Если все ухищрения с настройками роутера не привели к положительному результату, скорее всего, точку доступа придется переносить. Есть другой вариант — если стоит роутер, поддерживающий частотный диапазон Wi-Fi 2,4 ГГц, можно заменить устройство на точку доступа с диапазоном 5ГГц.
«Длина волны – это характеристика, влияющая на прохождения через преграды. Она зависит от частоты. Смысл вот в чем: есть точка доступа, которая с какой-то мощностью раздает электромагнитный сигнал. Чем дальше вы от нее находитесь, тем хуже становится отношение мощности исходящего сигнала и мощности приемника», — объясняет собеседник.
Как усилить сигнал Wi-Fi?
Когда мощности сигнала становится недостаточно, ноутбук или смартфон просто не могут его принять. Выручат усилители. Они станут промежуточным звеном, принимая сигнал от точки доступа и усиливая мощность.
«Но не стоит забывать, что чем выше мощность у точки доступа, тем больше электромагнитного излучения она издает. Если вы поставите мощную Wi-Fi точку, то находиться долго рядом с ней не рекомендуется. Тут нужна золотая середина. Если вы сильно хотите усилить сигнал, лучше поставить несколько точек доступа по дому (2,4 ГГц). Пусть мощность сигнала будет небольшая, но площадь покрытия увеличивается», — резюмировал Мамойленко.
Поиск и устранение радиочастотных помех в WiFi сетях: пошаговые рекомендации!
Представьте, что есть лекционный зал, в котором можно разместить 400 студентов. Предположим, этот зал протестирован на совокупную пропускную способность Wi-Fi сети 5 Гбит/с. Даже если на каждого студента придется в среднем два с половиной беспроводных устройства, такой пропускной способности должно быть более чем достаточно для быстрой работы сети. Казалось бы, простая математика подсказывает, что на каждое устройство приходится не менее 5 Мбит/с.
Теперь представьте, что студенты заполнили лекционный зал, а сеть Wi-Fi работает плохо: учащиеся жалуются на медленный Интернет. Для всех точек доступа в этом лекционном зале контроллер стал показывать суммарную пропускную способность не более 100 Мбит/с. Как такое возможно? Каким образом 5 Гбит/с так быстро превратились в 100 Мбит/с? Ответ — помехи. Они являются распространенной причиной проблемы с пропускной способностью беспроводных сетей.
Существует два основных типа помех — от устройств, не использующих стандарты Wi-Fi (например, Bluetooth, DECT-оборудование, микроволновые печи и т. д.), и от Wi-Fi-устройств (другие точки доступа, Wi-Fi-видеокамеры, Wi-Fi-принтеры, бытовая электроника с модулями Wi-Fi, и т. д.)
Для полного понимания ситуации с помехами нужно иметь четкие ответы на следующие вопросы. Что вызывает помехи? Можно ли их избежать? Не приведет ли устранение имеющихся помех к новым проблемам где-либо еще? Попытаемся найти ответы на эти вопросы.
ШАГ ПЕРВЫЙ: идентифицируйте источники помех, не связанные с Wi-Fi
Лучше всего начать анализ с помех, не связанных с Wi-Fi: они могут замедлить даже быструю сеть Wi-Fi. Если, например, в больнице установлена телефонная система DECT, то она способна создать помехи во всей полосе частот 2,4 ГГц и полностью нарушить работу Wi-Fi сети. Современные DECT-устройства используют диапазоны частот, отличные от 2,4 ГГц, но более старые вполне могут вызвать в нем помехи. Проблема связана с тем, что такие DECT-телефоны не делятся полосой пропускания канала с другими системами. Когда телефону нужна беспроводная связь, он занимает всю полосу пропускания. Точно так же действуют многие другие беспроводные технологии — от Bluetooth до Zigbee.
Устройства, работающие по технологии Wi-Fi, используют стандарт 802.11, в соответствии с которым прослушивают и проверяют канал перед передачей. Это делается для того, чтобы равномерно распределить полосу пропускания канала. Оборудование, работающее на отличных от Wi-Fi стандартах, такой проверки не выполняет и занимает всю полосу пропускания, не распределяя её между другими устройствами.
Что делать с помехами от устройств, не относящихся к технологии Wi-Fi? Их нужно выявить, идентифицировать источник, попытаться определить масштабы воздействия, а затем — уменьшить или устранить помехи.
Прежде всего, найдите источник помех с помощью портативных Wi-Fi анализаторов, которые могут определять в том числе устройства работающие на «не Wi-Fi» стандартах. Обычно пользовательские устройства Wi-Fi снабжены встроенными передатчиками и антеннами. Чтобы оценить влияние помех на клиентские Wi-Fi-устройства, нужно использовать спектральный анализатор, который имеет антенну, аналогичную антенне пользовательского Wi-Fi устройства. Те анализаторы спектра, которые используют внешние (более чувствительные) антенны, могут выявлять помехи, не влияющие на устройства конечных пользователей. Оценка помех, не оказывающих на пользовательские устройства никакого воздействия, — напрасная трата времени.
ШАГ ВТОРОЙ: определите местоположение источников помех, не связанных с Wi-Fi
Обнаружив помехи, не связанные с Wi-Fi, выявите местоположение их источника. В некоторых спектральных анализаторах предусмотрены функции определения местоположения источника по мощности его сигнала. Обнаружив источник, поступите с ним в соответствии с принятым в компании регламентом. В идеале, создающее помехи устройство необходимо отключить, если это возможно.
ШАГ ТРЕТИЙ: идентифицируйте источники помех Wi-Fi
Устранив помехи, не связанные с Wi-Fi, проанализируйте находящиеся рядом Wi-Fi-устройства.
В сетях Wi-Fi прием и передача информации выполняются в одном частотном канале с разделением по времени. Иными словами, в каждый момент времени устройство либо передает, либо принимает данные. Если на одном канале работают сразу несколько устройств, то каждое из них будет терять время, ожидая, пока другое устройство освободит канал. Иногда потери времени слишком велики, и тому есть несколько причин: коллизии, скорость передачи данных и переизбыток неинформационного (служебного) трафика. Рассмотрим каждую из них подробно.
Коллизия – это неудачная попытка передачи данных через сеть Wi-Fi. Стандарт 802.11, на котором построена технология Wi-Fi, предписывает, что если после передачи данных не получено подтверждение (а это указывает на коллизию), то отправившему данные устройству или точке доступа необходимо пометить повторно переданные данные как повторную попытку (Retry). Иными словами, процент Retry равен проценту данных, передача которых пострадала от коллизии.
Чтобы эффективно использовать статистику коллизий, необходимо понимать, какой процент данных Retry считается высоким. Для обычной сети Wi-Fi неплохо начать с показателя 8%, а для сложной — 20%. Под сложной подразумевается сеть с высокой плотностью пользователей, большой мобильностью или значительным уровнем помех от устройств, не связанных с Wi-Fi. Если процент данных Retry поднимается выше указанных значений, рекомендуется выяснить, почему происходит так много повторных передач.
Второй по значимости «растратчик» времени — низкая скорость передачи данных. Информацию о реальной скорости можно получить при помощи специализированных программных или портативных Wi-Fi-анализаторов.
Чтобы определить, можно ли устранить проблему низкой скорости передачи данных, потребуется провести тщательный анализ. Устройства и точки доступа, особенно 802.11n/ac, обычно используют скорости передачи данных, значительно более низкие, чем их максимальные значения, заявленные в стандартах. Причем это происходит даже в условиях, когда помехи несущественны. Допустим, офисный работник со смартфоном стандарта 802.11ac (максимальная скорость передачи для канала шириной 40 МГц составляет 200 Мбит/с) подключился к точке доступа стандарта 802.11ac. Даже в благоприятной радиочастотной среде он получит скорость передачи данных ниже 150 Мбит/с. Стандарт 802.11ac (и, в меньшей степени, стандарт 802.11n) включает в себя множество технологий, которые редко используются в типовых сценариях на предприятии даже в тех зонах, где помехи минимальны. По этой причине анализ скорости передачи данных для выявления проблем из-за помех требует определенного опыта.
И, наконец, в-третьих, причиной задержек в канале Wi-Fi может быть неинформационный трафик. Существует множество различных типов неинформационного трафика, и большинство из них обязательны для работы стандарта 802.11. Точки доступа и клиентские устройства должны обмениваться различными служебными данными для сохранения соединения, обнаружения коллизий и многих других аспектов работы беспроводной сети. Детально посмотреть статистику служебного трафика позволяют программные или портативные Wi-Fi анализаторы.
Есть два типа кадров служебного трафика, который иногда можно снизить: маяки (Beacons) и зонды (Probes). Маяки (Beacons) используются точкой доступа для извещения станции (клиентского устройства) о доступности сети Wi-Fi. Проблема в том, что для каждой сети Wi-Fi нужен свой набор маяков. Если имеется два SSID (одна гостевая сеть, а другая — для внутреннего использования), тогда маяки, как правило, занимают от 2% до 5% доступного времени канала. Но если количество SSID увеличивается до восьми (возможно, с помощью уникальных SSID для разных поставщиков или разных групп внутренних пользователей), тогда маяки занимают от 8% до 20% времени канала. И это большая разница. Кроме того, проблема усугубляется, если несколько точек доступа используют один и тот же канал одновременно. Если корпоративный планшет способен «увидеть» три точки доступа на канале 11, и все три эти точки доступа используют восемь SSID, значит, на канале будет 24 набора маяков. То есть, от 24% до 60% времени канала будет использоваться не для передачи данных.
Зонды (Probes) — это другой тип неинформационных кадров беспроводного трафика, который может занимать время канала. Важно определить, являются ли они причиной задержек. Если есть проблема с зондированием, убедитесь, что проблемное клиентское устройство имеет устойчивое соединение Wi-Fi. Если при этом Wi-Fi-соединение имеет стабильный доступ в Интернет, то современные устройства Wi-Fi (смартфоны, планшеты, ноутбуки и т.п.) будут очень мало использовать зондирование.
Выводы
Диагностика помех от Wi-Fi-устройств имеет определенное сходство с анализом помех от других технологий (не Wi-Fi). В обоих случаях лучше начать с выявления и определения местонахождения источника помехи. Когда это сделано, проблему с Wi-Fi-помехами часто можно свести к минимуму или устранить, изменив инфраструктуру беспроводной локальной сети Wi-Fi. Отключение точек доступа, добавление новых точек доступа в других местах, изменение канала на точке доступа вручную и настройка мощности передатчика точки доступа в соответствии с уровнями клиентских устройств – все эти действия способны оптимизировать инфраструктуру точек доступа и контроллеров. С другой стороны, для работы сети Wi-Fi часто требуется отключать источники помех, не связанные с Wi-Fi, или просто избегать их использования.
Следуя описанным выше шагам, можно решить проблему с помехами в сети Wi-Fi. Пошаговый подход к диагностике гораздо эффективнее слепого метода проб и ошибок. Он значительно повышает шансы успешного выявления и устранения проблем.
Рассмотрев популярные на сегодняшний день технические решения для диагностики сетей Wi-Fi, наши специалисты выделили несколько продуктов, которые полностью отвечают требованиям по проведению анализа радиочастотных помех в диапазоне Wi-Fi. Это решения от производителя NETSCOUT (CША):
Ускоряем Wi-Fi: как найти свободный канал и забыть о сбоях
Если у вас то и дело отваливается сеть, файлы скачиваются долго, а любимая онлайн-игра теряет связь с сервером, вот три простых совета, как это исправить.
Для того, чтобы получать удовольствие от серфинга и онлайн игр, нужны два условия. Сигнал Wi-Fi должен быть сильным и стабильным, а скорость канала — достаточной. Если у вас возникли проблемы с беспроводным интернетом, наверняка, одно из условий нарушено. Попробуем обойтись «малой кровью», то есть оптимизировать настройки, а не покупать новое железо и не менять оператора.
Лайфхак первый: разделите сети 2,4 и 5 ГГц
Современные роутеры являются двухдиапазонными: они могут передавать сигнал на частотах 2,4 ГГц (WLAN b/g/n) или 5 ГГц (WLAN ac). Об этом мы подробно писали в нашей статье по выбору роутера — ознакомьтесь, чтобы разобраться:
Устранить помехи в работе интернета можно, распределив устройства по разным частотам. Разберитесь, какие из устройств в вашей сети могут ловить Wi-Fi 5 ГГц. Обычно это прописано в технических характеристиках.
После этого зайдите в настройки своего роутера и создайте две разных точки Wi-Fi вместо одной. Пусть одна точка работает на частоте 2,4 ГГц, а вторая — на частоте 5 ГГц. Для каждого роутера инструкция по созданию точки индивидуальна, поэтому тут мы рекомендовать ничего не будем.
Выбор частоты Wi-Fi в настройках роутера MikroTik.
После этого подключайте устройства, поддерживающие WLAN ac, к точке 5 ГГц, а остальные — к точке 2,4 ГГц. Тем самым вы ускорите сигнал для «пятигигагерцевых» устройств и значительно расчистите канал для «двухгигагерцевых». Интернет станет намного стабильнее.
Лайфхак второй: найдите свободный канал 2,4 ГГц с мобильного устройства
Тем устройствам, которые не работают на частоте 5 ГГц, тоже можно дать отдельный диапазон Wi-Fi, чтобы они получали достаточную долю сигнала. Для того чтобы выявить его, можно воспользоваться мобильным приложением Wi-Fi Analyzer Open Source. Таких приложений, на самом деле, много, но мы выбрали то, которое поддерживает Android 9.0 Pie.
Откройте приложение и придите в ужас от того, сколько сетей в одном многоквартирном доме одновременно используют Wi-Fi на частоте 2,4 ГГц (доступно в в меню График каналов):
Перейдите в меню Оценка каналов и посмотрите на список. Те каналы 2,4 ГГц, которые имеют больше всего звездочек, меньше всего пересекаются с сетями ваших соседей. В нашем случае, это каналы из конца списка — с 10 по 13.
Зайдите в настройки вашего роутера и настройте вашу точку 2,4 ГГц на работу на одном из наименее загруженных каналов. Эта процедура индивидуальна для каждого роутера — найдите, как сделать это на вашем.
Выбор канала на роутере Mikrotik.
Лайфхак третий: найдите свободный канал c ПК
Если у вас нет под рукой смартфона, свободный канал Wi-Fi можно найти и с персонального компьютера или ноутбука (если вы подключаете его к Интернету по Wi-Fi).
Для этого есть бесплатное приложение WiFi Analyzer для Windows 8/10. Установить его можно прямо из магазина Windows.
Приложение на вкладке Анализ отображает точно такие же графики загруженности каналов, что и мобильное. Перегруженные каналы выделены жирным шрифтом. 
Зайдите в настройки своего роутера и переключите точку доступа 2,4 ГГц на один из свободных каналов. Соединение станет намного стабильнее!
Дополнительная информация о том, как ускорить Wi-Fi:
Источники помех в сети WiFi: как найти, идентифицировать и устранить
Введение
Принятие нового стандарта 802.11ac заметно ускорило и расширило внедрение беспроводных сетей на предприятиях. Беспроводные сети больше не просто «приятное дополнение» к имеющемуся офисному пространству. Согласно результатам проведенного компанией NETSCOUT опроса более 90% компаний рассматривают все или часть своих сетей Wi-Fi как критически важные.
Так как основные повседневные процессы ведения бизнеса перекладываются на беспроводные локальные сети (WLAN), пользователи вправе ожидать, что эти сети будут способны обеспечить ту же скорость, пропускную способность и другие возможности, что и традиционные проводные локальные сети.
Сети Wi-Fi работают в частотных диапазонах 2,4 ГГц и 5,0 ГГц. Для использования этих радиочастотных диапазонов не требуется лицензия. По этой же причине, впрочем, данные частотные диапазоны могут использоваться и другими беспроводными технологиями. Поэтому использующее другие беспроводные технологии оборудование может пытаться использовать одни и те же частоты одновременно с устройствами Wi-Fi. В подобных случаях такие дополнительные сигналы становятся помехами работе систем Wi-Fi. В соответствии с исследованием 35% компаний говорят, что радиочастотные помехи являются основной причиной жалоб их клиентов, в то время как 60% даже не знают, обусловлены ли их проблемы радиочастотными помехами или нет. Помехи приводят к снижению пропускной способности, низкому качеству передачи голоса и обрывам соединений в сетях Wi-Fi. А это вынуждает делать многократные повторные запросы в попытке получить необходимую информацию, тем самым снижая доверие к бизнесу и оказывая отрицательное влияние на его будущее.
Чтобы понять все факторы, оказывающие влияние на развертывание беспроводной локальной сети, необходимо:
Быстрый и правильный поиск источников помех, мешающих работе WiFi сети, позволит их полностью убрать или максимально снизить их негативное воздействие.
Источники помех в WiFi сетях
Аналоговые беспроводные телефоны
Аналоговые беспроводные телефоны являются классическим источником помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11 (WLAN). В отличие от цифровых беспроводных телефонов, аналоговые беспроводные телефоны используют узкополосную передачу, когда передаваемый сигнал занимает только узкую полосу частот радиочастотного спектра. Из-за этого такие телефонные аппараты могут оказывать серьезные помехи точке доступа 802.11, работающей на том же канале или частоте, в то же время, не оказывая значительных помех точкам доступа, работающим на других неперекрывающихся каналах.
Характеристика радиочастотного спектра
Ниже на рисунке показана характеристика радиочастотного спектра аналогового беспроводного телефона, работающего в частотном диапазоне 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра аналогового беспроводного телефона, работающего в частотном диапазоне 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Одно из лабораторных исследований показало, что аналоговый беспроводной телефон, осуществляющий передачу на частоте 2,412 ГГц (это центральная частота канала 1 диапазона WLAN 2,4 ГГц), способен в момент включения телефона рядом с точкой доступа эффективно помешать работе беспроводного соединения по этому каналу. В то же время соединения на двух других неперекрывающихся каналах (6 и 11) были едва затронуты. Исследование также позволило обнаружить, что пропускная способность сети может снижаться на 99%, когда аналоговый беспроводный телефон находится на расстоянии 15 метров от точки доступа, на 20% при расстоянии в 30 метров и на 5% при расстоянии 45 метров. В исследовании сделан вывод, что если аналоговые беспроводные телефоны расположены близко к точкам доступа, то могут существенно повлиять на беспроводную связь по каналу, на котором они работают.
Различными производителями выпускается множество моделей аналоговых беспроводных телефонов. Они широко используется в домах и офисах, где также развернуты беспроводные сети стандарта 802.11. Чтобы устранить вносимые аналоговыми беспроводными телефонами помехи, сначала необходимо идентифицировать и определить их местонахождение в беспроводной локальной сети.
Рекомендуемые действия
После успешного поиска, оказывающих помехи аналоговых беспроводных телефонов, можно предпринять следующие действия, которые позволят свести к минимуму или устранить наносимые ими вашей сети WLAN 802.11 радиочастотные помехи:
Радионяня (монитор слежения за младенцем)
В беспроводных мониторах слежения за младенцем (цифровых или аналоговых) для передачи сигнала используется диапазон радиочастот. Этот же радиочастотный диапазон используется устанавливаемыми в жилых помещениях беспроводными сетями. В результате, когда в одном и том же радиочастотном диапазоне работают две конкурирующих системы, возникают радиочастотные помехи.
Характеристика радиочастотного спектра
Многие имеющиеся в настоящее время на рынке беспроводные мониторы слежения за младенцем используют частотный диапазон 2,4 ГГц. На рисунке ниже показана характеристика радиочастотного спектра цифрового монитора слежения за младенцем, работающего в полосе частот 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра монитора слежения за младенцем
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Анализатор AirMagnet Spectrum XT позволяет обнаруживать мониторы слежения за младенцем FHSS, DSSS и с одной несущей (Single Carrier).
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Прежде всего, когда монитор слежения за младенцем не используется, радиочастотные помехи отсутствуют. Однако когда он работает, то может оказывать негативное воздействие на сеть стандарта 802.11, особенно когда они находятся в непосредственной близости друг от друга. Включенный монитор конкурирует за полосу пропускания с беспроводной локальной сетью, которая использует тот же радиочастотный диапазон, что вызывает снижение пропускной способности беспроводной сети в результате воздействия радиочастотных помех. И такое влияние является взаимным. Воздействие более очевидно при использовании веб-приложений, связанных с загрузкой файлов или просмотром потокового видео.
Рекомендуемые действия
После успешной идентификации вносящего помехи беспроводного монитора слежения за младенцем можно выполнить все или некоторые из следующих действий, чтобы свести к минимуму или полностью убрать радиочастотные помехи сети WLAN стандарта 802.11.
Устройства Bluetooth
Технология Bluetooth также была предназначена для работы в частотном диапазоне 2,4 ГГц, используемом беспроводными локальными сетями стандарта 802.11. Проблема заключается в том, что устройства Bluetooth и беспроводные локальные сети стандарта 802.11 базируются на двух различных технологиях модуляции, из-за которых их радиосигналы ведут себя настолько по-разному, что им трудно соседствовать в одной и той же полосе частот, не мешая друг другу. С одной стороны устройства Bluetooth используют модуляцию FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – Псевдослучайная перестройка рабочей частоты). Их радиочастотные сигналы перескакивают с одной частоты на другую во всем частотном диапазоне 2,4 ГГц. С другой стороны в беспроводных локальных сетях стандарта 802.11 используются каналы с фиксированной полосой частот в пределах частотного диапазона 2,4 ГГц, а передача в любой момент времени осуществляется только по одному из этих выделенных каналов. Поскольку радиосигналы от устройств Bluetooth перескакивают по всем каналам частотного диапазона 2,4 ГГц случайным образом, они оказывают пагубное влияние на беспроводные локальные сети стандарта 802.11, которые работают в том же частотном диапазоне 2,4 ГГц. В результате, независимо от того, какой канал настроен на беспроводной локальной сети, точкам доступа стандарта 802.11 трудно избежать радиочастотных помех, вызванных устройствами Bluetooth, работающими на вашей сети или в непосредственной близости от нее.
Характеристика радиочастотного спектра
На приведенном ниже рисунке показана характеристика радиочастотного спектра устройства Bluetooth.
Характеристика радиочастотного спектра iPhone с включенной функцией Bluetooth.
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
При использовании в непосредственной близости от станций стандарта 802.11, особенно когда эти станции находятся относительно далеко от точек доступа или связанных с ними станций и уровень сигнала низкий, устройства Bluetooth могут приводить к снижению пропускной способности сети. На рынке имеется огромное количество устройств с поддержкой Bluetooth от разных производителей. Ниже приведен краткий список таких устройств:
Устройства Bluetooth чрезвычайно распространены в домах и офисах, где развернуты беспроводные сети стандарта 802.11. Они были признаны источниками радиочастотных помех для сетей WLAN 802.11. Чтобы справиться с теми помехами, которые вносятся устройствами Bluetooth, необходимо идентифицировать и определить их местоположение на беспроводной локальной сети.
Рекомендуемые действия
Чтобы свести к минимуму или устранить радиочастотные помехи, воздействующие на беспроводную локальную сеть стандарта 802.11, после успешного поиска вносящих помехи устройств Bluetooth рекомендуется выполнить следующие действия:
Цифровые беспроводные телефоны
Многие имеющиеся на современном рынке цифровые беспроводные телефоны работают в частотном диапазоне 2,4 ГГц или 5,8 ГГц, который также используется каналами или частотами беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Проблема заключается в том, что это две совершенно разные системы, которые не понимают друг друга. В результате радиосигналы от двух разных систем будут передаваться одновременно, оказывая взаимные радиочастотные помехи. В большей степени это относится к случаю, когда используются цифровые беспроводные телефоны диапазона 2,4 ГГц с технологией FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – Псевдослучайная перестройка рабочей частоты). При использовании модуляции FHSS радиочастотные сигналы этих телефонов перескакивают с одной частоты на другую во всем частотном диапазоне 2,4 ГГц. Такое скачкообразное «поведение» будет оказывать стойкие радиочастотные помехи расположенной в непосредственной близости беспроводной локальной сети стандарта 802.11. Подобные источники помех могут вызвать существенные сбои в работе беспроводных локальных сетей и снижать их пропускную способность.
Характеристика радиочастотного спектра
На протяжении долгих лет было выпущено огромное количество цифровых беспроводных телефонов. Они широко используются в домах и офисах, и также являются источником радиочастотных помех, влияющих на работу беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.
На рисунках ниже показаны характеристики радиочастотного спектра для цифровых беспроводных телефонов 2,4 ГГц DSS, 2,4 ГГц FHSS, 5,8 ГГц DSS, и 5,8 ГГц FHSS, соответственно.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 2,4 ГГц DSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 2,4 ГГц FHSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 5,8 ГГц DSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 5,8 ГГц FHSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Frequency (GHz) = Частота (ГГц), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Существует множество цифровых беспроводных телефонов диапазонов 2,4/5 ГГц, которые выпускаются разными производителями. Они широко используется в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Чтобы решить проблему с помехами от беспроводных телефонов диапазона 2,4/5 ГГц, необходимо сначала идентифицировать и определить их местонахождение в своей беспроводной сети.
Рекомендуемые действия
После успешного определения местоположения оказывающих помехи беспроводных телефонов для сведения к минимуму или устранения их радиочастотных помех сети WLAN стандарта 802.11 можно предпринять следующие действия:
Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы
Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы, как правило, состоят из трех компонентов – видеокамеры, передатчика для передачи сигнала и приемника для приема сигнала. Система работает следующим образом – видеосигнал передается со встроенного передатчика беспроводной камеры на приемник, который подключен к устройству отображения (монитору) или записывающему устройству.
Многие беспроводные камеры и цифровые видеомониторы работают на частоте 2,4 ГГц. Подобно другим устройствам, которые работают в диапазоне частот 2,4 ГГц, но не являются устройствами WiFi, установленные в непосредственной близости от беспроводной локальной сети стандарта 802.11 беспроводные камеры и цифровые видеомониторы могут оказывать помехи нормальной работе беспроводной сети. В отличие от других источников радиочастотных помех, работающих в частотном диапазоне 2,4 ГГц, радиосигналы от передатчика беспроводной камеры или цифрового видеомонитора в зависимости от физических условий могут передаваться на относительно большое расстояние (от 60 до 210 метров при прямой видимости). Обычно для того, чтобы обеспечить полный перекрывающийся обзор всей зоны наблюдения, необходимо несколько камер. И что еще хуже, установленные в домах и офисах беспроводные камеры и цифровые видеомониторы остаются включенными постоянно. Таким образом, они оказывают постоянные радиочастотные помехи находящимся рядом беспроводным локальным сетям 802.11.
Характеристика радиочастотного спектра
Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы выпускаются всех форм и размеров. В их число входят беспроводные камеры систем видеонаблюдения, шпионские камеры и т.д. Они широко используются в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Таким образом, их присутствие может оказывать серьезное отрицательное воздействие на пропускную способность сетей WLAN. На рисунках ниже показаны характеристики радиочастотного спектра беспроводных камер и цифровых видеомониторов, работающих в частотном диапазоне 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводной камеры системы безопасности
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра цифрового видеомонитора FHSS диапазона 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра цифрового видеомонитора DSSS диапазона 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Поскольку беспроводные камеры и цифровые видеомониторы широко используются в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети, радиочастотные сигналы этих устройств уже давно были идентифицированы как источники радиочастотных помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Они могут существенно замедлять работу Интернет-приложений, таких как потоковое видео и загрузка файлов.
Рекомендуемые действия
После того, как успешно идентифицированы вносящие помехи беспроводные камеры систем безопасности или цифровые видеомониторы, чтобы свести к минимуму или устранить радиочастотные помехи, которые они вносят в беспроводные локальные сети стандарта 802.11, рекомендуется выполнить следующие действия.
Беспроводные игровые контроллеры
Беспроводные игровые контроллеры – это портативные устройства для беспроводного управления игровыми консолями. Благодаря использованию беспроводной технологии такие игровые контроллеры позволяют игрокам сидеть в комнате практически в любом месте (на расстоянии до 9 метров от игровой консоли).
Для обеспечения лучшего покрытия многие беспроводные игровые контроллеры работают на частоте 2,4 ГГц. Подобно другим, не относящимся к сетям WiFi устройствам, также работающим в диапазоне частот 2,4 ГГц, находящиеся в непосредственной близости от сети WLAN стандарта 802.11 беспроводные игровые контроллеры могут вносить помехи в нормальную работу беспроводной локальной сети.
Беспроводные игровые контроллеры доступны для всех основных игровых консолей и компьютеров. Ниже указаны некоторые из основных брендов:
Анализатор AirMagnet Spectrum XT будет идентифицировать и отображать список вышеупомянутых игровых контроллеров под названиями их брендов.
Примечание: Nintendo Wii™, Sony PlayStation 3® и беспроводные игровые контроллеры для более новых игровых консолей являются устройствами стандарта Bluetooth, и будут обнаруживаться как источники помех Bluetooth.
Характеристика радиочастотного спектра
Беспроводные игровые контроллеры бывают различных форм и размеров. Они широко используются в домах и даже некоторых офисах, где развернуты беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Их присутствие может вызывать серьезные проблемы с пропускной способностью сети WLAN. На приведенном ниже рисунке показана характеристика радиочастотного спектра беспроводного игрового контроллера, использующего частотный диапазон 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного игрового контроллера диапазона 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Так как беспроводные игровые контроллеры работают в том же диапазоне частот, что и беспроводная локальная сеть стандарта 802.11, радиосигналы от этих устройств уже давно считаются источником радиочастотных помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11 в домах и офисах, где они используются. Контроллеры могут существенно замедлять работу Интернет-приложений, таких как потоковое видео и загрузка файлов.
Рекомендуемые действия
После успешной идентификации вносящих помехи беспроводных игровых контроллеров для сведения к минимуму или устранения радиочастотных помех, которые они оказывают на сеть WLAN стандарта 802.11, рекомендуется предпринять следующие действия.