СОДЕРЖАНИЕ:
- Введение
- Источники помех в WiFi сетях
- Аналоговые беспроводные телефоны
- Радионяня (монитор слежения за младенцем)
- Устройства Bluetooth
- Цифровые беспроводные телефоны
- Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы
- Беспроводные игровые контроллеры
- Микроволновые печи
- Датчик движения
- Беспроводная мышь без технологии Bluetooth
- Широкополосные и узкополосные устройства постановки помех
- Генератор радиочастотных сигналов
- Устройства ZigBee
- Устройства с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты
- Заключение
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:
- Визуализировать уровень радиочастотного сигнала во всех диапазонах Wi-Fi.
- Быстро идентифицировать устройства, оказывающие помехи.
- Иметь четкое представление о том, на каких каналах осуществляется это воздействие.
Быстрый и правильный поиск источников помех, мешающих работе WiFi сети, позволит их полностью убрать или максимально снизить их негативное воздействие.
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:
- Если имеется сеть WLAN стандарта 802.11, работающая в частотном диапазоне 2,4 ГГц, избегайте или прекратите использование аналоговых беспроводных телефонов на том же канале, что и точки доступа сети. Вместо этого попробуйте настроить на них другие неперекрывающиеся каналы. Если же использование беспроводных телефонов частотного диапазона 2,4 ГГц является обязательным, и необходимо столько каналов, сколько возможно, попробуйте использовать телефоны на базе технологии DSS (Digital Spread Spectrum), которые имеют более широкий диапазон, более высокий уровень безопасности и оказывают меньшие помехи.
- Если имеется сеть WLAN стандарта 802.11, работающая в частотном диапазоне 2,4 ГГц, попробуйте использовать аналоговые беспроводные телефоны частотного диапазона 5,8 ГГц или даже старого частотного диапазона 900 МГц, которые работают на других частотах и используют другие каналы.
- Если имеется сеть WLAN стандарта 802.11, работающая в частотном диапазоне 5 ГГц, избегайте или прекратите использование беспроводных телефонов диапазона 5,8 ГГц. Вместо них используйте беспроводные телефоны частотного диапазона 2,4 ГГц.
- Если с оптимальной пропускной способностью сети WLAN нет никаких проблем, продолжайте использовать беспроводные телефоны частотных диапазонов 2,4/5,8 ГГц вместе с беспроводными локальными сетями стандарта 802.11, но чтобы свести радиочастотные помехи к минимуму, старайтесь поддерживать максимальное расстояние между точками доступа сети WLAN и базами беспроводных телефонных аппаратов.
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.
- Проверьте каналы или частоты, используемые вашей беспроводной сетью и беспроводным монитором слежения за младенцем, и убедитесь, что эти системы не конкурируют за один и тот же канал или частоту.
- Так как многие современные беспроводные мониторы работают в диапазоне частот 2,4 ГГц, попробуйте использовать сеть частотного диапазона 5 ГГц.
- Если вы не хотите обновлять свою беспроводную сеть, то попробуйте найти беспроводной монитор слежения за младенцем, который использует частотный диапазон не 2,4 ГГц, а, например, 900 МГц.
- Поскольку монитор слежения за младенцем не вносит серьезные нарушения в работу беспроводной локальной сети, если только они не установлены близко друг к другу, попробуйте установить монитор и устройства WLAN настолько далеко друг от друга, насколько это возможно.
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:
- Ноутбуки
- Смартфоны
- Гарнитуры
- Наушники
- Мыши
- Клавиатуры
- Электронные защитные ключи
- Адаптеры
- Акустические системы
- Радиомаяки
- Другие устройства
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:
- Вместо беспроводной локальной сети частотного диапазона 2,4 ГГц используйте сеть диапазона 5 ГГц, что позволит избежать радиочастотных помех от устройств Bluetooth, работающих в переполненном диапазоне 2,4 ГГц.
- Попробуйте использовать устройства со спецификацией Bluetooth версии 1.2 или более поздней, в которых используется технология AFH (Adaptive Frequency Hopping — Адаптивная перестройка частоты). При обнаружении помех данная технология ограничивает использование устройствами Bluetooth псевдослучайных частот. Это помогает предотвратить отрицательное воздействие устройств Bluetooth на другие передающие устройства, работающие в диапазоне 2,4 ГГц.
- Попробуйте использовать устройства Bluetooth, базирующиеся на спецификации Bluetooth версии 4.0 или более поздней, в которой используется технология LE (Low Energy – Низкая энергия). Данная технология позволяет ограничивать величину помех.
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:
- Если цифровой телефон использует технологию FHSS, не тратьте время на переключение каналов точки доступа, так как радиочастотные сигналы от цифровых беспроводных телефонов будут передаваться по всем каналам или на всех частотах их рабочей полосы. Простая настройка канала точки доступа не является решением проблемы.
- Если у вас беспроводная локальная сеть стандарта 802.11, избегайте или прекратите использование беспроводных телефонов в тех диапазонах, в которых работает сеть 802.11. Вместо этого, замените их телефонами DECT нового поколения, которые не используют частотные диапазоны 2,4 ГГц или 5 ГГц.
- Если оптимальная пропускная способность сети WLAN не страдает, можно продолжать использовать свои беспроводные телефоны 2,4/5 ГГц вместе с беспроводной локальной сетью 802.11. Но постарайтесь при этом обеспечить максимальное расстояние между устройствами беспроводной локальной сети и базами беспроводных телефонов. Это позволит свести к минимуму оказываемые ими друг на друга радиочастотные помехи.
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.
- Если используется частотный диапазон 2,4 ГГц, не используйте цифровые видеомониторы 2,4 ГГц. Вместо этого используйте видеомониторы 5,8 ГГц, которые работают в менее загруженном частотном диапазоне 5 ГГц.
- Если же используется частотный диапазон 5 ГГц, не используйте цифровые видеомониторы 5,8 ГГц.
- Проверьте рабочие каналы на цифровых видеомониторах; убедитесь, что они не перекрываются с рабочими каналами сети WiFi.
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:
- Беспроводный игровой контроллер Sony PlayStation®
- Беспроводный пульт дистанционного управления Microsoft Xbox®
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.
- Чтобы свести помехи к минимуму, старайтесь поддерживать «безопасное расстояние» между точкой доступа 802.11 и беспроводным игровым контроллером.
- Проверьте рабочие каналы беспроводного игрового контроллера, чтобы убедиться, что они не перекрываются с рабочими каналами вашей сети 802.11.
- Если возможно, перейдите на менее загруженный частотный диапазон 5 ГГц или обновите свою беспроводную локальную сеть до стандарта 802.11ac.
Микроволновые печи
Многие используемые в домах и офисах современные микроволновые печи работают на частоте 2,45 ГГц, которая приблизительно соответствует частоте девятого канала беспроводной локальной сети стандарта 802.11. Во время работы микроволновой печи радиоволны, излучаемые находящиеся внутри нее антенной, в основном остаются внутри корпуса. Только иногда, особенно в случае старых печей, происходит небольшая утечка наружу. Для работающей в непосредственной близости беспроводной локальной сети стандарта 802.11 радиоволны, которые просачиваются из микроволновой печи, являются источником радиочастотных помех, способных вызвать серьезные проблемы с пропускной способностью. Пропускная способность снижается потому, что радиочастотные помехи от микроволновой печи будут вынуждать станции WiFi приостанавливать передачу до исчезновения помех. А это приводит к задержкам обмена данными внутри сети. Кроме того, мешающие работе беспроводной локальной сети радиочастотные сигналы не соответствуют нормам протоколов 802.11 и весьма непредсказуемы – они могут возникать и исчезать в любое время, нарушая нормальный обмен данными между устройствами 802.11 в сети WLAN. Исследование показало, что работающая в пределах трех метров от точки доступа 802.11 микроволновая печь может привести к падению пропускной способности сети на канале 9 (частота 2,45 ГГц) на 75%. Также значительное снижение пропускной способности наблюдается на соседних каналах (каналах 8, 10 и 11). По мере приближения к внешним границам зоны покрытия точки доступа воздействие возрастает.
Характеристика радиочастотного спектра
На рисунках ниже показаны характеристики радиочастотного спектра радиосигналов от микроволновой печи.
Характеристика радиочастотного спектра микроволновой печи
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра инверторной микроволновой печи
(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 микроволновые печи широко используются в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети, то излучаемые ими во время работы радиосигналы уже давно считаются источником радиочастотных помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Они могут существенно замедлять работу основных Интернет-приложений, таких как загрузка файлов и потоковое видео. В наихудшем случае они могут полностью заблокировать сетевое соединение.
Рекомендуемые действия
После успешного определения местоположения вносящей помехи микроволновой печи для сведения к минимуму или устранения радиочастотных помех, воздействующих на беспроводную локальную сеть стандарта 802.11, рекомендуется выполнить следующие действия:
- Не устанавливайте точки доступа сети 802.11 вблизи микроволновой печи.
- При активном использовании приложений WLAN (например, при загрузке файлов, видеоконференцсвязи, осуществлении поиска в сети Интернет) обязательно поддерживайте «безопасное» расстояние (не менее трех метров) от работающей микроволновой печи. Чем дальше от микроволновой печи, тем меньше помех.
- Найдите на этикетке микроволновой печи центральную частоту (которая может быть разной в зависимости от производителя, бренда или модели), и попытайтесь настроить беспроводную локальную сеть на другое значение (канал).
- Используйте беспроводную локальную сеть, работающую в частотном диапазоне 5 ГГц, или обновите ее до стандарта 802.11ac, который не только позволяет избежать радиочастотных помех от микроволновых печей, работающих в переполненном частотном диапазоне 2,4 ГГц, но также обеспечивает более высокую пропускную способность.
Датчик движения
Датчики движения представляют собой устройства, которые используют различные методы для обнаружения перемещения объекта существенного размера через определенную область. Такие датчики, как правило, используются в системах обеспечения безопасности или управления энергопотреблением. В то время как многие модели используют инфракрасную систему обнаружения, в некоторых применяется микроволновая система. Микроволновая система обнаружения осуществляет передачу в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Несмотря на то, что датчик активен только во время обнаружения движения, в зонах с интенсивным пешеходным движением или в зонах с высоким трафиком WLAN подобные устройства способны прерывать передачу трафика в беспроводной сети, если частота передающего устройства соответствует каналу, на котором работает беспроводная локальная сеть.
Характеристика радиочастотного спектра
Ниже приведен пример характеристики радиочастотного спектра для датчика движения в относительно бесшумном окружении 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра для датчика движения
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Воздействие на сети стандарта 802.11 зависит от интенсивности движения пешеходов вблизи датчика движения.
- Поскольку при использовании данной технологии сигнал передается только в случае соблюдения всех критериев обнаружения движения, в зонах с низкой интенсивностью пешеходного движения влияние на сеть WLAN будет незначительным. Устройство может вносить периодические помехи, только если оно осуществляет передачу на частоте в пределах ширины канала точки доступа беспроводной локальной сети, и только если оно находится достаточно близко к беспроводной локальной сети, чтобы оказывать на нее влияние.
- Если датчик движения находится в зоне с высокой интенсивностью пешеходного движения и работает на частоте в пределах ширины канала точки доступа беспроводной локальной сети, а также располагается достаточно близко, чтобы вносить помехи в работу этой сети, то устройство такого типа способно оказывать существенное влияние на работу сети WLAN (подобно узкополосному устройству постановки помех).
Рекомендуемые действия
После успешного определения местоположения вносящего помехи датчика движения для сведения к минимуму или устранения радиочастотных помех беспроводной локальной сети стандарта 802.11, рекомендуется выполнить следующие действия:
- При возможности измените канал, на котором работает ваша беспроводная локальная сеть, на канал, не подверженный воздействию датчика движения.
- Можно рассмотреть вопрос о переходе из частотного диапазона 2,4 ГГц в диапазон 5 ГГц, так как датчик движения не оказывает никакого влияния на эту полосу частот.
- Если датчики движения необходимо обязательно использовать наряду с беспроводными локальными сетями частотного диапазона 2,4 ГГц, чтобы свести к минимуму радиочастотные помехи, постарайтесь максимально увеличить расстояние между точками доступа и датчиками движения.
Беспроводная мышь без технологии Bluetooth
В ответ на некоторую озабоченность по поводу помех между сетями WLAN и Bluetooth или между сетями WLAN и технологиями непрерывной передачи, которые, например, используются в некоторых беспроводных телефонах, некоторые компании разработали технологии, позволяющие их устройствам работать таким образом, что воздействие на беспроводные сети сводится к минимуму. Благодаря возможности выбора частоты с наименьшим объемом трафика WLAN в частотном диапазоне 2,4 ГГц, влияние беспроводной мыши без технологии Bluetooth на сеть WLAN сведена к минимуму.
Характеристика радиочастотного спектра
Многие беспроводные мыши без технологии Bluetooth выпускаются компанией Logitech и базируются на беспроводной технологии Logitech Advanced 2,4 ГГц. Ниже приводится несколько примеров моделей, использующих эту технологию:
- Беспроводная мышь M280
- Беспроводная мышь M335
- MX Anywhere 2
- Беспроводная мышь M510
- Marathon Mouse M705
- Performance Mouse MX™
В частности, разработанная компанией Logitech усовершенствованная беспроводная технология для диапазона 2,4 ГГц обеспечивает надежное радиочастотное соединение за счет перестроения частоты 250 раз в секунду, а также поддерживает двунаправленную передачу данных с коррекцией ошибок. Архитектура Logitech автоматически сопрягает периферийное оборудование с входящим в комплект подключаемым к компьютеру USB-трансивером, избегая при этом конфликтов с другими устройствами.
Собственный протокол беспроводной связи Logitech используется совместно с высокопроизводительным радиочастотным трансивером. Это высоко интегрированный, выполненный на одной микросхеме приемопередатчик, который работает в ISM-диапазоне 2,4 ГГц.
|
Функция |
Технология беспроводной связи Logitech Advanced 2,4 ГГц |
Bluetooth |
|
Дальность действия |
10 м |
10 — 100 м |
|
Пропускная способность |
2 Мбит/с, пакетная |
1 — 3 Мбит/с, пакетная |
|
Задержка на повторное соединение |
<90 мс |
0,5 — 2 секунды |
|
Помехозащищенность |
Отличная |
Отличная |
|
Срок службы батареи |
Отличный |
Хороший |
|
Частота опроса |
125 опросов в секунду или выше |
80 опросов в секунду |
|
Интерфейс USB |
FS |
FS |
Ниже приведен пример характеристики радиочастотного спектра для беспроводной мыши без Bluetooth в относительно бесшумном спектре 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводной мыши без 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
Так как данная технология разработана для минимизации своего воздействия на работу беспроводных локальных сетей, наличие небольшого количества таких устройств в данном частотном диапазоне не даст серьезного воздействия. Если частоты с низким уровнем трафика в беспроводной сети отсутствуют, устройство будет выбирать наименее используемую частоту; это может привести к незначительным нарушениям в работе беспроводной сети.
Рекомендуемые действия
После успешного поиска оказывающей помехи беспроводной мыши без Bluetooth для сведения к минимуму или устранения воздействия радиочастотных помех на беспроводную локальную сеть стандарта 802.11 рекомендуется выполнить следующие действия:
- Убедитесь, что беспроводная локальная сеть работает на неперекрывающихся каналах, таких как 1, 6 и 11. Это позволит максимально увеличить количество частот, на которых мало или вовсе нет трафика беспроводной локальной сети.
- Если в частотном спектре присутствует несколько устройств этого типа, убирайте их до тех пор, пока не исчезнут помехи.
- Если беспроводные мыши без Bluetooth необходимо обязательно использовать наряду с беспроводными локальными сетями стандарта 802.11, постарайтесь максимально увеличить расстояние между точками доступа и беспроводной мышью, чтобы свести к минимуму их взаимные радиочастотные помехи.
- Можно рассмотреть вопрос о переходе из частотного диапазона 2,4 ГГц в диапазон 5 ГГц, так как беспроводная мышь без Bluetooth не оказывает никакого влияния на эту полосу частот.
Широкополосные и узкополосные устройства постановки помех
Устройством постановки помех является любое устройство, которое обеспечивает заполнение определенной частоты или диапазона частот немодулированными радиочастотными шумами. В зависимости от мощности устройства помехи могут охватывать меньшую или большую площадь, хотя большинство портативных устройств имеют радиус действия от 10 до 15 метров. Устройства постановки помех делятся по типу на две основные категории: узкополосные и широкополосные. Узкополосные устройства постановки помех обычно работают в полосе менее 5 МГц, в то время как широкополосные устройства могут занимать весь диапазон передачи трафика в сетях WLAN. Беспроводные устройства постановки помех можно использовать для того, чтобы заглушить беспроводную локальную сеть WiFi или сети Bluetooth в диапазоне частот 2,4 ГГц. Устройства постановки помех могут также служить и благим целям, позволяя пользователям блокировать соединения WiFi в определенных зонах сети WLAN и предотвращать утечку конфиденциальных данных.
Широкополосное устройство постановки помех: Предназначено для блокировки сетей Wi-Fi/WLAN/Bluetooth, которые работают в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Это позволяет блокировать соединения WiFi в определенных зонах сети WLAN и предотвращать утечку конфиденциальных данных.
Узкополосное устройство постановки помех: Предназначено для блокировки сетей Wi-Fi/WLAN/Bluetooth на определенных частотах в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Это позволяет блокировать соединения WiFi в определенных зонах сети WLAN и предотвращать утечку конфиденциальных данных.
Характеристика радиочастотного спектра
Широкополосные устройства постановки помех работают в диапазоне частот 2,410 — 2,480 ГГц. Они способны передавать радиосигналы в радиусе до пяти метров с выходной мощностью 7 дБ.
Ниже приводятся примеры характеристики радиочастотного спектра для широкополосного устройства постановки помех и узкополосного устройства постановки помех в относительно бесшумном спектре 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра для широкополосного устройства постановки помех
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Frequency (GHz) = Частота (ГГц), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра узкополосного устройства постановки помех
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Устройства постановки помех для WiFi предназначены для защиты важных рабочих зон и предотвращения утечки конфиденциальных данных путем блокирования сетей WiFi. Так как такой тип устройства работает на каналах в диапазоне частот 2,4 ГГц, то может стать хорошим инструментом защиты от утечки данных по беспроводным сетям. Однако при этом медаль имеет и обратную сторону. Любой человек может использовать такое устройство, чтобы нарушить работу беспроводной сети. Благодаря компактной конструкции подобное устройство можно спрятать в кармане, портфеле или в любом другом месте, а также носить с собой и использовать в любой точке сети без риска быть обнаруженным.
Рекомендуемые действия
Поскольку широкополосные устройства постановки помех работают в той же полосе частот 2,4 ГГц, что и сети стандарта 802.11, для сведения к минимуму или устранения их воздействия на беспроводные локальные сети 802.11 рекомендуется сделать следующее:
- Регулярно проводите мониторинг своей беспроводной локальной сети, чтобы убедиться в отсутствии отрицательно влияющих на ее работу устройств постановки помех.
- Регулярно проводите радиочастотное обследование площадки, на которой развернута ваша беспроводная локальная сеть, чтобы определить правильность расположения и использования устройств постановки помех (если использование таких устройств необходимо).
Генератор радиочастотных сигналов
Это устройство, которое генерирует повторяющиеся или неповторяющиеся радиочастотные сигналы. Примером устройств такого типа является генератор AirHORN (AirHORN Channel-Signal Generator). Это устройство подключается к порту USB компьютера и помогает пользователям тестировать антенны Wi-Fi, радиочастотные экраны и беспроводные сети. Данный генератор радиочастотных сигналов был разработан для использования в микроволновых и радиочастотных приложениях; он охватывает ISM-диапазоны 2,4 и 5 ГГц. Генератор AirHORN передает стабильные и точные радиочастотные сигналы по каждому из каналов Wi-Fi. Он идеально подходит для исследований и разработки конструкции антенны. Также генератор AirHORN можно использовать для быстрой оценки характеристик приемника.
Характеристика радиочастотного спектра
Генератор AirHORN является собственным аппаратным/программным решением, продаваемым компанией Nuts About Nets. Только устройства в этой товарной категории будут отображаться как устройства данного типа.
Ниже приведен пример характеристики радиочастотного спектра для генератора AirHORN в относительно бесшумном спектра 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра генератора сигналов AirHORN
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
В случае неправильного использования генератор AirHORN может создавать сигнал, который по существу будет блокировать весь трафик WiFi и WLAN в диапазоне ISM 2,4 или 5 ГГц. Блокировка будет сохраняться до тех пор, пока генератор не будет выключен или переключен на другой канал.
Рекомендуемые действия
Чтобы свести к минимуму или устранить помехи сетям WLAN стандарта 802.11, пожалуйста, выполните следующие рекомендуемые действия:
- Регулярно проводите мониторинг своей беспроводной локальной сети, чтобы убедиться в отсутствии оказывающего непреднамеренные помехи генератора радиочастотных сигналов.
- Регулярно проводите обследование площадки, на которой развернута сеть WLAN, чтобы определить правильность расположения и использования генераторов радиочастотных сигналов, если они необходимы.
- Если необходимо использовать генератор радиочастотных сигналов, используйте его только на тех каналах, которые не перекрываются с каналами, используемыми вашей беспроводной локальной сетью.
- Если оптимальная пропускная способность сети WLAN не страдает, можно продолжать использовать генератор радиочастотных сигналов вместе со своими беспроводными локальными сетями, и попытаться максимально увеличить расстояние между точками доступа и генератором. Это позволит свести к минимуму радиочастотные помехи.
Устройства ZigBee
ZigBee является недорогим, энергетически эффективным и имеющим малый радиус действия стандартом построения беспроводных сетей на основе спецификаций IEEE 802.15.4. Устройства ZigBee могут работать в частотных диапазонах 860 МГц, 915 МГц или 2,4 ГГц с использованием модуляции DSSS. С момента принятия в 2005 году в технологии ZigBee были вложены миллиарды долларов, и теперь устройства на основе этих технологий используются как в жилых домах, так и в офисах. Типовыми областями применения являются:
- Домашние системы развлечения и управления – Аудиовизуальные системы, интеллектуальные системы освещения, управление температурой.
- Мониторинг в сфере охраны и обеспечения безопасности – Датчики (доступ, воды и электропитания), датчики дыма, интеллектуальное оборудование.
- Управление коммерческой недвижимостью – Контроль доступа, освещение, контроль энергопотребления, системы вентиляции и кондиционирования.
- Промышленная автоматизация – Управление процессами и устройствами, управление оборудованием/энергообеспечением/параметрами окружающей среды.
Характеристика радиочастотного спектра
У сетевых администраторов вызывают беспокойство именно устройства ZigBee частотного диапазона 2,4 ГГц, которые используют одни и те же частоты с беспроводными сетями стандарта 802.11. Устройства ZigBee частотного диапазона 2,4 ГГц могут работать на одном из 16-ти непересекающихся каналов (11-ти каналов в Северной Америке), которые имеют ширину 3 МГц и разведены на 5 МГц друг от друга. Как правило, сеть ZigBee использует только один канал. После настройки сеть остается на этом канале до тех пор, пока он не будет изменен вручную. Устройства ZigBee используют очень низкую мощность передачи (обычно -3 дБм или 0,5 мВт) и чувствительность приемника (между -80 дБм и -100 дБм в зависимости от устройства). Максимальная скорость передачи данных составляет 250 Кбит/с. Несмотря на то, что размер и длительность пакетов данных ZigBee различается, их целевые приложения имеют малый коэффициент заполнения и низкое энергопотребление. Из-за этого сеть ZigBee не генерирует такой же большой трафик, как сеть стандарта 802.11.
Характеристика радиочастотного спектра устройства ZigBee
(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
Учитывая тот факт, что сеть ZigBee работает в частотном диапазоне 2,4 ГГц с фиксированной полосой пропускания 3 МГц, вероятность коллизии между устройством ZigBee и устройством стандарта 802.11 зависит от того, на каких каналах они работают. Если каналы перекрываются, шансы высоки. В противном случае шансы очень малы.
Рекомендуемые действия
После идентификации сети или устройства ZigBee для сведения к минимуму или устранения возможности радиочастотных помех, которые могут воздействовать на сеть Wi-Fi, рекомендуется выполнить следующие действия:
- Попробуйте установить на сети ZigBee канал, который не будет перекрываться с каналом, используемым сетью стандарта 802.11.
- Чтобы свести помехи к минимуму, постарайтесь установить устройства ZigBee и устройства WiFi на максимальном расстоянии друг от друга.
Устройства с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты
Когда впервые была ратифицирована спецификация IEEE 802.11, в нее входили три стратегии передачи данных: широкополосная модуляция с прямым расширением спектра (DSSS), инфракрасная (IR) и псевдослучайная перестройка рабочей частоты (FHSS). Было установлено, что для поддержки всех стратегий должно быть разработано и поддерживаться несколько несовместимых наборов технологий передачи данных. Несмотря на это и благодаря тому, что стандарт 802.11b (который поддерживает передачу DSSS) получил большее распространение на рынке по сравнению с технологией FHSS, стратегия FHSS была отброшена.
При использовании технологии FHSS передатчик сдвигает центральную частоту сигнала несколько раз в секунду, причем каждый такой скачок происходит в псевдослучайной последовательности, которая известна как передатчику, так и приемнику. Федеральная комиссия связи США предусматривает необходимость использования не менее 75 уникальных частот с максимальным временем задержки на каждой частоте не более 400 миллисекунд. При ограничении скорости передачи значениями только 1 и 2 Мбит/с было обнаружено, что технологии FHSS и DSSS не только несовместимы с коммуникационной точки зрения, но передача с использованием технологии FHSS также вносит помехи в коммуникационный поток DSSS.
Характеристика радиочастотного спектра
Несмотря на то, что эта технология не является преобладающей в рамках ратифицированного стандарта 802.11, были производители, которые выпускали устройства, использующие PHY FHSS для коммерческих приложений, таких как решения Point-of-Sale (точка продажи).
Ниже приведен краткий список производителей устройств FHSS стандарта 802.11:
- Alvarion
- BreezeCom
- Digital/Cabletron
- Lucent
- Netwave Technologies
- Symbol Technologies
- Proxim Wireless
На приведенном ниже рисунке показана характеристика радиочастотного спектра устройства FHSS частотного диапазона 2,4 ГГц стандарта 802.11.
Характеристика радиочастотного спектра устройства FHSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Устройства FHSS стандарта 802.11 могут оказывать серьезное воздействие на беспроводные локальные сети. Поскольку эти устройства выбирают частоты во всем частотном диапазоне в псевдослучайной последовательности, никакой из каналов 802.11 нельзя считать защищенным от них. Фактическое влияние устройств FHSS стандарта 802.11 на беспроводную локальную сеть будет зависеть от расстояния между оборудованием, относительных уровней сигналов и объема данных, передаваемых в каждой из сетей.
Рекомендуемые действия
После успешного определения местоположения вносящего помехи устройства FHSS для сведения к минимуму или устранения радиочастотных помех вашей беспроводной локальной сети стандарта 802.11 можно предпринять следующие действия:
- Не тратьте время на переключение каналов точки доступа, так как радиочастотные сигналы от устройств FHSS передаются по всем каналам или частотам в рабочей полосе. Простая настройка каналов точки доступа не является решением.
- Если используется частотный диапазон 2,4 ГГц, избегайте или прекратите использование устройств FHSS диапазона 2,4 ГГц. Вместо них используйте устройства диапазона 5 ГГц.
- Если используется частотный диапазон 5 ГГц, избегайте или прекратите использование устройств FHSS диапазона 5 ГГц. Вместо них используйте устройства диапазона 2,4 ГГц.
- Если используется частотный диапазон 2,4 ГГц и использование устройств 2,4 ГГц является обязательным, попробуйте использовать те из них, которые базируются на технологии DSS (Digital Spread Spectrum), и имеют больший радиус действия, более высокий уровень безопасности и меньшие помехи.
- Если оптимальная пропускная способность сети WLAN не является проблемой, можно продолжать использовать устройство FHSS частотного диапазона 2,4/5 ГГц наряду с беспроводными локальными сетями стандарта 802.11. При этом постарайтесь обеспечить максимальное расстояние между точками доступа и устройствами FHSS, чтобы свести к минимуму их радиочастотные помехи друг другу.
- Рассмотрите возможность модернизации беспроводной локальной сети до стандарта 802.11ac, который не только обеспечивает лучшую защиту от радиочастотных помех, но и имеет более высокую пропускную способность.
Заключение
Жалобы слышны постоянно – на невозможность «увидеть» WiFi сеть, на невозможность подключения ноутбука к сети, на постоянное прерывание соединения, на медленную работу беспроводной сети. Но даже при таком количестве жалоб число компаний, которые считают свою беспроводную сеть критически важной, продолжает постоянно расти. Это накладывает на вас ответственность за принятие решения о том, как развертывать и управлять высокопроизводительными беспроводными сетями, зная, что вся вина, когда дела пойдут плохо, ляжет только на вас. Решение проблем беспроводной сети – это нечто большее, чем мониторинг некоторых статистических показателей производительности на интерфейсе управления. Сведите к минимуму усилия и время, потраченные на устранение неисправностей из-за невозможности интерпретировать «волнистые линии» на графике или вручную сопоставить шаблоны классификации, используя вместо этого крупнейшую в отрасли базу данных классификации и инструмент автоматического распознавания характеристик, который поможет идентифицировать любой источник радиочастотных помех в мире.
Анализатор AirMagnet Spectrum XT способен идентифицировать различные устройства, соответствующие или несоответствующие стандарту 802.11, которые функционируют на вашей сети Wi-Fi, оценивая уникальные шаблоны излучаемой ими энергии. Это значительно упрощает процесс обнаружения, идентификации и определения местоположения любых устройств, вносящих помехи работе беспроводной локальной сети.
Видео по теме:
Посмотреть:
- Цены WiFi анализаторы
- Цены на кабельные тестеры (LAN тестеры)
- Цены на сетевые тестеры
- Цены на тестеры для сертификации СКС
См. также:
Есть один офис — среднее помещение (open space) примерно 70 сотрудников. 2 точки доступа cisco WAP4410N.
Так все подключены к сети через провод, но у многих есть мобильные устройства, а на совещаниях руководство с ноутбуками работает через wi-fi.
Второй день подряд возникает проблема с WI-FI: очень плохая связь, очень часто прерывается, пинги до точек доступа скачут до 4000мс, при подключении к точке на винде очень долго происходит идентификация сети. Точки доступа питаются по POE. после ребута точек связь налаживается но не надолго, потом пинги снова начинают расти пока совсем не пропадают. Происходит это минут за 10.
Проиходит это все примерно в одно время: с утра и до 5-6 вечера где то.
Единственное предположение в чем проблема — внешние помехи от какой-то техники поблизости.
Отсюда вопросы: если моё предположение верно, то как можно вычислить этот источник помех? Реально ли это сделать силами (и финансами) IT отдела небольшой компании? Или может есть какие-то коммерческие конторы, которые занимаются этим?
Или может я вообще не в ту сторону копаю, и у проблемы совсем другая причина?
UPD:
В общем всем спасибо за ответы, проблема исчезла сама собой (надолго ли), что подтверждает мою версию о внешних помехах.
СОДЕРЖАНИЕ:
- Введение
- Источники помех в WiFi сетях
- Аналоговые беспроводные телефоны
- Радионяня (монитор слежения за младенцем)
- Устройства Bluetooth
- Цифровые беспроводные телефоны
- Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы
- Беспроводные игровые контроллеры
- Микроволновые печи
- Датчик движения
- Беспроводная мышь без технологии Bluetooth
- Широкополосные и узкополосные устройства постановки помех
- Генератор радиочастотных сигналов
- Устройства ZigBee
- Устройства с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты
- Заключение
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:
- Визуализировать уровень радиочастотного сигнала во всех диапазонах Wi-Fi.
- Быстро идентифицировать устройства, оказывающие помехи.
- Иметь четкое представление о том, на каких каналах осуществляется это воздействие.
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:
- Если имеется сеть WLAN стандарта 802.11, работающая в частотном диапазоне 2,4 ГГц, избегайте или прекратите использование аналоговых беспроводных телефонов на том же канале, что и точки доступа сети. Вместо этого попробуйте настроить на них другие неперекрывающиеся каналы. Если же использование беспроводных телефонов частотного диапазона 2,4 ГГц является обязательным, и необходимо столько каналов, сколько возможно, попробуйте использовать телефоны на базе технологии DSS (Digital Spread Spectrum), которые имеют более широкий диапазон, более высокий уровень безопасности и оказывают меньшие помехи.
- Если имеется сеть WLAN стандарта 802.11, работающая в частотном диапазоне 2,4 ГГц, попробуйте использовать аналоговые беспроводные телефоны частотного диапазона 5,8 ГГц или даже старого частотного диапазона 900 МГц, которые работают на других частотах и используют другие каналы.
- Если имеется сеть WLAN стандарта 802.11, работающая в частотном диапазоне 5 ГГц, избегайте или прекратите использование беспроводных телефонов диапазона 5,8 ГГц. Вместо них используйте беспроводные телефоны частотного диапазона 2,4 ГГц.
- Если с оптимальной пропускной способностью сети WLAN нет никаких проблем, продолжайте использовать беспроводные телефоны частотных диапазонов 2,4/5,8 ГГц вместе с беспроводными локальными сетями стандарта 802.11, но чтобы свести радиочастотные помехи к минимуму, старайтесь поддерживать максимальное расстояние между точками доступа сети WLAN и базами беспроводных телефонных аппаратов.
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.
- Проверьте каналы или частоты, используемые вашей беспроводной сетью и беспроводным монитором слежения за младенцем, и убедитесь, что эти системы не конкурируют за один и тот же канал или частоту.
- Так как многие современные беспроводные мониторы работают в диапазоне частот 2,4 ГГц, попробуйте использовать сеть частотного диапазона 5 ГГц.
- Если вы не хотите обновлять свою беспроводную сеть, то попробуйте найти беспроводной монитор слежения за младенцем, который использует частотный диапазон не 2,4 ГГц, а, например, 900 МГц.
- Поскольку монитор слежения за младенцем не вносит серьезные нарушения в работу беспроводной локальной сети, если только они не установлены близко друг к другу, попробуйте установить монитор и устройства WLAN настолько далеко друг от друга, насколько это возможно.
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:
- Ноутбуки
- Смартфоны
- Гарнитуры
- Наушники
- Мыши
- Клавиатуры
- Электронные защитные ключи
- Адаптеры
- Акустические системы
- Радиомаяки
- Другие устройства
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:
- Вместо беспроводной локальной сети частотного диапазона 2,4 ГГц используйте сеть диапазона 5 ГГц, что позволит избежать радиочастотных помех от устройств Bluetooth, работающих в переполненном диапазоне 2,4 ГГц.
- Попробуйте использовать устройства со спецификацией Bluetooth версии 1.2 или более поздней, в которых используется технология AFH (Adaptive Frequency Hopping — Адаптивная перестройка частоты). При обнаружении помех данная технология ограничивает использование устройствами Bluetooth псевдослучайных частот. Это помогает предотвратить отрицательное воздействие устройств Bluetooth на другие передающие устройства, работающие в диапазоне 2,4 ГГц.
- Попробуйте использовать устройства Bluetooth, базирующиеся на спецификации Bluetooth версии 4.0 или более поздней, в которой используется технология LE (Low Energy – Низкая энергия). Данная технология позволяет ограничивать величину помех.
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:
- Если цифровой телефон использует технологию FHSS, не тратьте время на переключение каналов точки доступа, так как радиочастотные сигналы от цифровых беспроводных телефонов будут передаваться по всем каналам или на всех частотах их рабочей полосы. Простая настройка канала точки доступа не является решением проблемы.
- Если у вас беспроводная локальная сеть стандарта 802.11, избегайте или прекратите использование беспроводных телефонов в тех диапазонах, в которых работает сеть 802.11. Вместо этого, замените их телефонами DECT нового поколения, которые не используют частотные диапазоны 2,4 ГГц или 5 ГГц.
- Если оптимальная пропускная способность сети WLAN не страдает, можно продолжать использовать свои беспроводные телефоны 2,4/5 ГГц вместе с беспроводной локальной сетью 802.11. Но постарайтесь при этом обеспечить максимальное расстояние между устройствами беспроводной локальной сети и базами беспроводных телефонов. Это позволит свести к минимуму оказываемые ими друг на друга радиочастотные помехи.
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.
- Если используется частотный диапазон 2,4 ГГц, не используйте цифровые видеомониторы 2,4 ГГц. Вместо этого используйте видеомониторы 5,8 ГГц, которые работают в менее загруженном частотном диапазоне 5 ГГц.
- Если же используется частотный диапазон 5 ГГц, не используйте цифровые видеомониторы 5,8 ГГц.
- Проверьте рабочие каналы на цифровых видеомониторах; убедитесь, что они не перекрываются с рабочими каналами сети WiFi.
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:
- Беспроводный игровой контроллер Sony PlayStation®
- Беспроводный пульт дистанционного управления Microsoft Xbox®
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.
- Чтобы свести помехи к минимуму, старайтесь поддерживать «безопасное расстояние» между точкой доступа 802.11 и беспроводным игровым контроллером.
- Проверьте рабочие каналы беспроводного игрового контроллера, чтобы убедиться, что они не перекрываются с рабочими каналами вашей сети 802.11.
- Если возможно, перейдите на менее загруженный частотный диапазон 5 ГГц или обновите свою беспроводную локальную сеть до стандарта 802.11ac.
Микроволновые печи
Данный материал доступен только зарегистрированным пользователям!
Войдите или зарегистрируйтесь бесплатно, чтобы получить доступ!
Регистрация займёт несколько секунд.
.jpg)
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.
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):
- портативный Wi-Fi анализатор AIRCHECK G2 — https://wifi-solutions.ru/tovar/72901/
- программный Wi-Fi анализатор AirMagnet WiFi Analyzer — https://wifi-solutions.ru/tovar/72910/
- спектральный анализатор AirMagnet Spectrum XT — https://wifi-solutions.ru/tovar/72965/
Данный материал опубликован с незначительными правками из следующих источников: первый, второй.
Время чтения: 10-15 минут.
Содержание:
- Другие Wi-Fi-устройства
- Bluetooth-устройства
- Большие расстояния
- Препятствия
- Различная бытовая техника
- Устройства, работающие по стандарту USB 3.0
- Прочие потенциальные источники помех
Что может привести к прерывистой или нестабильной работе беспроводного подключения?
Как известно, в беспроводных сетях в качестве среды распространения сигнала используются радиоволны (радиоэфир), и работа устройств и передача данных в сети происходит без использования кабельных соединений. В связи с этим на работу беспроводных сетей воздействует большее количество различного рода помех.
Далее приведем список самых распространенных причин, влияющих на работу беспроводных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n).
1. Другие Wi-Fi-устройства (точки доступа, беспроводные камеры и др.), работающие в радиусе действия вашего устройства и использующие тот же частотный диапазон
Дело в том, что Wi-Fi-устройства подвержены воздействию даже небольших помех, которые создаются другими устройствами, работающими в том же частотном диапазоне.
В беспроводных сетях используются два частотных диапазона — 2,4 и 5 ГГц. Беспроводные сети стандарта 802.11b/g работают в диапазоне 2,4 ГГц, сети стандарта 802.11a/ac — 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2,4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц.
Используемый частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в разных странах могут быть различные.
В полосе частот 2,4 ГГц для беспроводных сетей доступны 11 или 13 каналов шириной 20 МГц (802.11b/g/n) или 40 МГц (IEE 802.11n) с интервалами 5 МГц между ними. Беспроводное устройство, использующее один из частотных каналов, создает значительные помехи на соседние каналы. Например, если точка доступа использует канал 6, то она оказывает сильные помехи на каналы 5 и 7, а также, уже в меньшей степени, – на каналы 4 и 8. Для исключения взаимных помех между каналами необходимо, чтобы их несущие частоты отстояли друг от друга на 25 МГц (5 межканальных интервалов).
На рисунке показаны спектры 13 каналов. Сплошной и пунктирной линиями выделены группы непересекающихся каналов – [1, 6, 11], [2, 7, 12], [3, 8, 13], [4, 9], [5, 10]. Беспроводные сети, расположенные в пределах одной зоны покрытия, рекомендуется настраивать на непересекающиеся каналы, на которых будет наблюдаться меньше интерференции* и коллизий (конфликтов). Для протокола 802.11n номера непересекающихся каналов – 1, 6 и 11 (для ширины канала 20 МГц), с шириной канала 40 МГц – это каналы 3 и 11.
* Интерференция — сигнал, передаваемый другими излучателями (они могут быть или не быть частью вашей сети Wi-Fi) на том же канале (или близком к нему), на котором вещает ваша точка доступа.
Важно! В РФ разрешены к использованию 13 беспроводных каналов, три из которых являются условно непересекающимися — каналы 1, 6 и 11 (на самом деле они создают небольшие помехи даже друг для друга).
Если беспроводной адаптер, установленный на компьютере/ноутбуке/планшетном ПК/смартфоне, предназначен для использования в США (например, в устройствах Apple), на нем можно будет использовать только каналы с 1 по 11. Поэтому, если установить номер канала 12 или 13 (а также если один из них был выбран алгоритмом автоматического выбора канала), беспроводной клиент (iPad/iPhone) не увидит точку доступа. В этом случае необходимо вручную установить номер канала из диапазона с 1 по 11.
2. Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши, работающие в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства
Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши, беспроводные гарнитуры и наушники работают в частотном диапазоне 2,4 ГГц, а следовательно, могут оказывать влияние на работу точки доступа и других Wi-Fi-устройств.
3. Большие расстояния между Wi-Fi-устройствами
Необходимо помнить, что беспроводные устройства Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Например, домашний роутер с точкой доступа Wi-Fi стандарта 802.11b/g имеет радиус действия до 60 м в помещении и до 400 м вне помещения.
В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть ограничена несколькими десятками метров — в зависимости от конфигурации комнат, наличия капитальных стен и их количества, а также других препятствий.
4. Препятствия
4.1. Для беспроводного соединения Wi-Fi важно какое препятствие находится на пути распространения сигнала.
Различные препятствия (стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д.), расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала. Каждое препятствие, находящееся в зоне распространения сигнала снижает его мощность. Чем больше препятствий, тем хуже становится сигнал. Нужно помнить, что сигнал Wi-Fi не только пытается огибать препятствие, но он проходит и сквозь него, что приводит к дополнительному отражению и поглощению части исходного сигнала.
В городах с многоэтажной застройкой основным препятствием для радиосигнала являются здания. Наличие капитальных стен (бетон+арматура), листового металла, штукатурки на стенах, стальных каркасов и т.п. влияет на качество радиосигнала и может значительно ухудшать работу Wi-Fi-устройств.
4.2. Влияет на качество не только количество стен, расположенных на пути распространения сигнала, но и толщина.
Существуют материалы с разным коэффициентом поглощения сигнала. Например, дерево, пластик, обычное стекло, гипсокартон — относятся к материалам с низким поглощением. Тонированное стекло, вода (большой аквариум), кирпич, штукатурка — материалы со средним поглощением. Материалы с высоким коэффициентом поглощения, которые оказывают сильное отрицательное воздействие на сигнал — металл (железные двери, алюминиевые и стальные балки), бетон (внутри которого находится арматурная решетка), керамика.
Внутри помещения причиной помех радиосигнала также могут являться зеркала (сильно отражают сигнал) и тонированные окна. Даже человеческое тело ослабляет сигнал примерно на 3 dB.
Ниже показана таблица потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды. Значения (не абсолютные, а примерные) приведены для беспроводной сети, работающей в частотном диапазоне 2,4 ГГц.
| Препятствие | Дополнительные потери (dB) | Эффективное расстояние* |
| Открытое пространство | 0 | 100% |
| Окно без тонировки (отсутствует металлизированное покрытие) | 3 | 70% |
| Окно с тонировкой (металлизированное покрытие) | 5-8 | 50% |
| Деревянная стена | 10 | 30% |
| Межкомнатная стена (15,2 см) | 15-20 | 15% |
| Несущая стена (30,5 см) | 20-25 | 10% |
| Бетонный пол/потолок | 15-25 | 10-15% |
| Монолитное железобетонное перекрытие | 20-25 | 10% |
* Эффективное расстояние — означает насколько уменьшится радиус действия сигнала Wi-Fi после прохождения соответствующего препятствия по сравнению с открытым пространством.
Например, если на открытом пространстве радиус действия сигнала Wi-Fi до 200 м, то после прохождения одной межкомнатной стены он уменьшится до 200 м * 15% = 30 м. После второй еще раз 30 м * 15% = 4,5 м. А после третьей 4,5 м * 15% = 0,67 м. Таким образом, можно предположить, что через две межкомнатные стены (толщиной не более 15 см) сеть Wi-Fi будет работать, а вот через три стены скорее всего соединение установить не получится.
Вне помещений влиять на качество передаваемого сигнала может ландшафт местности (например, деревья, леса, холмы).
Атмосферные помехи (дождь, гроза, снегопад) также могут являться причиной уменьшения производительности беспроводной сети (в случае, если радиосигнал передается вне помещений).
5. Различная бытовая техника, работающая в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства
Перечислим бытовую технику, которая может являться причиной ухудшения качества связи Wi-Fi:
- Микроволновые СВЧ-печи. Эти приборы могут ослаблять уровень сигнала Wi-Fi, т.к. обычно также работают в диапазоне 2,4 ГГц.
- Детские радионяни. Эти приборы работают в диапазоне 2,4 ГГц и дают наводки, в результате чего ухудшается качество связи Wi-Fi.
- Мониторы с ЭЛТ, электромоторы, беспроводные динамики, беспроводные телефоны и другие беспроводные устройства.
- Внешние источники электрического напряжения, такие как линии электропередач и силовые подстанции, могут являться источниками помех.
6. Устройства, работающие по стандарту USB 3.0 могут создавать помехи для сети Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц
Такая проблема может быть вызвана помехами, исходящими от подключаемых устройств или кабелей, разъемов, коннекторов c интерфейсом USB 3.0. В частности, может иметь место отсутствие или недостаточное экранирование кабеля или коннектора подключаемого устройства, что может привести к помехам (интерференции) на частотах в диапазоне 2,4 ГГц (на этой частоте работают большинство беспроводных устройств).
Дополнительную информацию вы найдете в статье «Возможные сбои в работе сети Wi-Fi после подключения устройства с интерфейсом USB 3.0 к роутеру».
7. Прочие потенциальные источники помех
Помимо вышеуказанных причин, влияющих на работу беспроводных сетей Wi-Fi, потенциально могут оказывать влияние и другие факторы. Например:
- Беспроводные динамики, работающие на частоте 2,4 или 5 ГГц;
- Некоторые источники электрического напряжения (например, электропроводка); не размещайте роутер с точкой доступа Wi-Fi у стены, плинтуса или короба с электропроводкой, а также возле электрического щитка;
- Кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальный кабель и разъемы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок;
- Некоторые внешние мониторы и ЖК-экраны, работающие на частоте 2,4 ГГц;
- Беспроводные камеры, другие устройства Wi-Fi, находящие в радиусе действия вашей сети Wi-Fi.
Рекомендуем ознакомиться со статьей «Способы увеличения скорости соединения, пропускной способности и стабильности беспроводной сети Wi-Fi при использовании стандарта IEEE 802.11n».