Радиообследование и проектирование новых и существующих Wi-Fi сетей (Wi-Fi Site Survey).
Автор: Ведущий инженер компании «Новые Системы Телеком» Дмитрий Фадеев.
Компания НСТ работает с различными производителями Wi-Fi оборудования, как начального, так и high-end корпоративного уровня, и готова предложить свой экспертный опыт заказчикам, которые только собираются развернуть сеть или уже столкнулись с проблемами в работе. При этом, вам не обязательно покупать точки доступа у нас! Мы можем провести радиообследование, проектирование или диагностику Wi-Fi сети, как отдельную сервисную услугу.
Глубокое понимание инженерами НСТ базовых принципов работы и тонкостей настроек оборудования помогает нашим клиентам не только выявить и исправить недостатки в существующих сетях, но и заметно сэкономить при развертывании новых сетей Wi-Fi, ведь принцип «больше точек – лучше» - как раз ведёт к плачевному результату. Точек доступа должно быть ровно столько, чтобы обеспечить заданное покрытие и ёмкость, таким образом достигается высокое качество и эффективность сети.
WiFi является, одновременно, простой для пользователя, и, в то же время, весьма сложной, с точки зрения работы, технологией. Дома или в небольшом офисе обычно достаточно включить точку доступа в сеть, ввести пароль и можно пользоваться сетью, ведь современный уровень решений позволяет не вдаваться в подробности настройки и взаимодействия устройств.
Но, что если вместо квартиры или скромного офиса, WiFi необходим динамично развивающейся компании, на складе, в гостинице или крупном бизнес-центре? Тут простота может сыграть с неосведомленным установщиком злую шутку. Казалось бы, поставить по недорогой точке в каждую комнату и коридор, и проблема решена. Но, фактически, такой подход увеличит затраты на монтаж и кабельные работы, потребует большой ёмкости коммутаторов, а в результате даст неработоспособную сеть, где пользователи будут страдать от обрывов связи, низкой скорости, необходимости переподключения при передвижениях по объекту, не говоря уже о невозможности пользоваться сервисами передачи видео или голоса VoIP в реальном времени. Производители профессионального оборудования заявляют, что их решения способны успешно подстраиваться даже под сложные условия работы, но это не избавляет заказчика от необходимости продуманного монтажа и настройки – в определенных условиях, полезные функции не смогут помочь работе даже именитого оборудования.
Проведение радиообследования офисов и других объектов, проектирование расположения точек необходимы для любого реализуемого проекта, однако в реальности мы часто сталкиваемся с просьбами помочь наладить работу уже развернутой сети. Иногда достаточно тонкой настройки оборудования, в других случаях приходится менять положение точек. Кроме собственной сети, необходимо учитывать работу оборудования ваших соседей и индустриальные помехи – для этого необходимо дорогое профессиональное оборудование, а покупать его в компанию для разовых работ просто не имеет смысла.
Программные комплексы AirMagnet SiteSurvey и AirMagnet Spectrum Analyzer используются для обследования и проектирования сетей Wi-Fi. Снаряженный ими инженер с тестовой точкой доступа отправляется на объект для проверки предполагаемого покрытия, уточнить характер использованных материалов и конструкцию здания, после чего составляет отчёт и предлагает техническое решение для конкретного помещения. Например, обычное стекло слабо препятствует распространению радиоволн, но если у вас установлены стёкла перегородок или дверей с металлическим напылением – они станут непреодолимым препятствием для сигнала. Такие детали можно выяснить, только посетив объект и проведя измерения, что мы и рекомендуем нашим заказчикам. Если по какой-то причине вы не готовы к предварительному обследованию, проектирование можно выполнить с помощью программной эмуляции, однако это не гарантирует беспроблемной работы смонтированной сети.
Хороший пример из нашего опыта – фактически измеренное на объекте покрытие, и программная эмуляция расположения точки. Эмуляция покрытия по существовавшему проекту:
Как видно, одна точка доступа должна обеспечить достаточный уровень сигнала в представленной секции здания (уровень затухания материалов подобран максимально точно, т.к. на данном объекте проводились измерения).
Однако, когда дело доходит до функционирующей сети, выявляются недостатки проекта. Во-первых, не все точки смонтированы точно по межблочной стене, разделяющей апартаменты, а минимальное смещение даже на 50 см даёт сильное затухание для одного из блоков, т.к. радиосигнал плохо преодолевает препятствия под небольшим углом. Рекомендуемый угол – 90 градусов, т.е. точка и клиент должны находиться на перпендикулярной препятствию оси.
Эмуляция сдвига точки в сторону от межблочных стен:
А теперь посмотрим на реальные измерения (серым цветом отмечен уровень сигнала ниже -70dBm):
Приведённые данные показывают, что при правильном подборе затухания материалов в планировщике можно очень точно воспроизвести предполагаемое покрытие, на основе чего рассчитать проект сети. Но мы не рекомендуем это, и вот почему.
Рассмотрим покрытие целого этажа здания на основе выполненных измерений:
На плане указано неплохое покрытие по большей части этажа, за исключением некоторых комнат. И если бы речь шла об одноэтажном здании – никаких проблем бы не возникло. Но для работы сети Wi-Fi важен не уровень сигнала, а соотношение уровня сигнала и шума (Signal/Noise Ratio, SNR), на основе которого клиенты выбирают используемую модуляцию – т.е. скорость канала. Соотношение сигнала к шуму на этаже (серым указан уровень ниже 25dB):
И тут уже становится понятно, что нормально функционировать данная сеть не сможет – в эфире сплошной шум, большое количество точек доступа и клиентов создают взаимную интерференцию и препятствуют работе. Клиенты будут выбирать медленную скорость, и ещё больше замедлять сеть коллизиями в эфире, тратя эфирное время на медленную передачу. С увеличением числа станций данный процесс будет расти лавинообразно. В таких условиях необходимо принимать во внимание проницаемость конструкций здания для радиосигнала, количество точек доступа, их изолированность друг от друга, т.к. в диапазоне 2,4 ГГц доступно всего 3 непересекающихся канала, которые придётся делить всем точкам. При невозможности изменения мест монтажа - применять программные настройки, а именно, снижать, где возможно, мощность передачи, отключать устаревшие протоколы и медленные скорости передачи, переводить клиентов в более свободный диапазон 5ГГц. Такие меры помогут улучшить работу существующей сети, если не требуется специализированных бизнес-технологий и большой абонентской ёмкости.
Показанный пример наглядно демонстрирует, почему важно заранее провести натурные измерения и подготовить проект радиосети WiFi с учётом планируемого профиля использования и ёмкости. Показатель уровня сигнала как качества не является надёжным ориентиром в современных сетях с высокими требованиями к плотности и надёжности доступа.
По итогам радиообследования, заказчик получает полный отчет с указанием зон покрытия WiFi и оптимальных мест установки беспроводного оборудования, список предлагаемых настроек для корректной работы сети.
Но бывает и так, что сеть спроектирована по всем правилам, используется качественное оборудование, а со связью всё равно непорядок – медленная скорость, разрывы при передвижении. В таком случае необходима глубокая диагностика с использованием анализатора пакетов AirMagnet WiFi Analyzer Pro – он позволяет в реальном времени отследить всё происходящее в эфире и выявить источник проблемы. Предположим, вы находитесь в паре метров от точки доступа, вокруг практически нет соседних сетей, а скорости нет! Достаточно одного работающего в устаревшем стандарте 802.11b абонента, чтобы драматично снизить скорость соты для всех находящихся рядом. Анализатор позволяет не только быстро отследить наличие таких соседей и другие возможные факторы, влияющие на качество работы WiFi, а с помощью направленной антенны даже локализовать их место нахождения. Но это уже тема для отдельной большой статьи.
