Wir sprechen über Wi-Fi oft in sehr binären Begriffen, es ist „gut“ oder „schlecht“. Unsere Smartphones zeigen vier Balken an, um „gutes“ oder „schlechtes“ Wi-Fi anzuzeigen. Aber selbst vier Balken reichen nicht aus, um ein Wi-Fi-Netz zu beschreiben.
Wireless-Signale sind in dem Raum, den wir abdecken wollen, nicht einheitlich. HF-Signale werden von Spiegeln und Fliesen reflektiert und von Vorhängen, Möbeln und dem menschlichen Körper absorbiert. Machen Sie folgendes Experiment: Halten Sie Ihr Telefon ganz nah an Ihren Körper. Beobachten Sie den RSSI-Signalpegel, der von einer der vielen Wi-Fi-Scan-Apps gemeldet wird, gegenüber einem AP in Ihrer Wohnung. Drehen Sie sich dann um und halten Sie das Telefon nahe an Ihren Körper. Haben Sie den RSSI-Abfall bemerkt? Je nach Scan-Tool kann es 30 Sekunden dauern, bis Sie den Unterschied bemerken, haben Sie also etwas Geduld. Auf meinem Android-Handy kann ich auf RSSI-Rohdaten zugreifen. Wenn ich das Telefon nahe an meinen Körper halte, ergibt sich ein Delta von 4 dB und die HF-PHY-Rate sinkt von 360 Mbit/s auf 180 Mbit/s.
Aufgrund all dieser Variablen benötigen wir eine Reihe von Signalen, um die Qualität des Netzwerks auszudrücken. Viele gängige Tools zur Standortüberwachung stellen die Signalstärke grafisch dar, indem sie die Signalpegel in einer farbigen Heatmap abbilden. Es gibt einen Fehler, den ich bei der Analyse dieser Heatmaps häufig beobachtet habe. Sehr oft zeigt das Tool nur Grüntöne an, um alle Farben – die guten, die schlechten und die hässlichen – darzustellen. Das macht es schwer, die Bereiche mit verdächtiger Abdeckung zu identifizieren. Wenn alles in Grüntönen gehalten ist, laufen die Farben ineinander. Ähnlich wie bei der Wahl der Abendgarderobe unseres Freundes Simon.
Viele Umfragetools enthalten eine Methode, um den Farbbereich auf einen benutzerdefinierten Bereich einzustellen. Lassen Sie uns nun über den besten „Bereich“ sprechen, um die Signalqualität für ein Wi-Fi-Netzwerk darzustellen.
Um die höchste HF-PHY-Rate und maximale Bitdichte (QAM) zu erreichen, benötigt ein typisches 802.11ac-Funkgerät ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von 35 dB. Bei einem niedrigeren SNR sinken die RF PHY-Rate und QAM. Sehen Sie sich noch einmal die Ergebnisse des einfachen Tests in meinem Haus an. Eine Verringerung um 4 dB führte zu einer Verringerung der RF PHY-Rate um 50 %. Fairerweise muss man sagen, dass der 50-prozentige Rückgang eher das Ergebnis des Abfalls eines MIMO-Streams war, als ich das Telefon nahe an meinen Körper hielt. 802.11ac-Netzwerke sollten mit einem Dynamikbereich von etwa 15 dB oder sogar 10 dB konzipiert werden, wenn möglich. Wenn 35dB die beste Leistung ergibt, dann sollte 20dB SNR der niedrigste Wert in der Umgebung sein.
Weniger als 20dB und die Clients werden langsame Verbindungen haben, höher als 35dB wird keine bessere Leistung ergeben. Ich setze den Farbbereich gerne auf 20 dB, damit ich „sehen“ kann, wo einige Clients Probleme haben und andere nicht. Die folgende Abbildung zeigt einen Farbbereich von 20 dB SNR von gut bis schlecht. Wenn wir diese Heatmap betrachten, können wir deutlich erkennen, dass drahtlose Clients in der unteren rechten Ecke Probleme haben werden. An dieser Stelle kann ein Laptop eine gute Verbindung herstellen, während ein Smartphone keine oder nur eine langsame Verbindung herstellen kann. Wenn wir einen Bereich von 10 dB zugrunde legen, können wir sagen, dass Blau und Grün gut, Gelb gut bis mittelmäßig und Rot schlecht ist.
Ist RSSI nicht die Standardmethode, um eine RF-Standortuntersuchung zu betrachten?
Bislang haben wir SNR verwendet, um das drahtlose Netzwerk zu beschreiben. Einige Hotelmarken verwenden RSSI-Werte, um den Markenstandard für Wi-Fi festzulegen. Welchen Wert sollten wir verwenden? RSSI und SNR sind mathematisch verwandt, da . Der Grund, warum wir uns für SNR entscheiden, ist, dass derselbe Bereich vom Funkchipsatz verwendet wird, um sowohl das Signal als auch das Rauschen zu messen. Solange die beiden Werte, Signal und Rauschen, mit demselben Chipsatz gemessen werden, ist SNR ein zuverlässiger Indikator.
RSSI ist der Indikator für die empfangene Signalstärke – aber es ist ein relativer, kein absoluter Wert. Er ist relativ zu dem Wert, den der Chipsatzhersteller als Maximalwert festlegt. Das klingt schlecht. Wenn RSSI nicht absolut ist, dann sollte es bedeutungslos sein. Glücklicherweise entscheiden sich die meisten Hersteller von Wi-Fi-Chipsätzen dafür, RSSI auf einer dBm-Skala auszudrücken.
Auch wenn SNR eine bessere Metrik ist, kann RSSI verwendet werden. Die meisten Funkgeräte in Laptops und Smartphones können das HF-Rauschen nicht messen. Ohne die Messung des HF-Rauschens können wir nur RSSI verwenden. Wenn sich Ihr Netzwerktest ausschließlich auf RSSI-Messungen stützt, empfehle ich, einige Durchsatztests am Rande der erwarteten Abdeckung durchzuführen, um zu überprüfen, ob genügend SNR für maximale Datenraten zur Verfügung steht.
Hintergrundrauschen ist die kollektive HF-Signalstärke auf der jeweiligen Frequenz, die wir messen. HF-Rauschen kann von Nicht-802.11-Geräten oder von anderen 802.11-Sendern stammen, die dieselbe Frequenz verwenden. Wenn das Rauschen gleich dem Signalpegel ist, kann keine Kommunikation stattfinden.
In einem typischen Unternehmensnetzwerk beträgt das Hintergrundrauschen etwa -90 dBm. In Netzwerken mit hoher Dichte, wie z. B. in Stadien, Ballsälen von Hotels und im Bildungswesen, kann das Grundrauschen bis auf -80 dBm ansteigen. In einem wenig genutzten Unternehmen können diese Werte am Rande des Netzes liegen: ; während in einem Ballsaal mit hoher Dichte folgende Werte auftreten können. Daher ist es wichtig, die beabsichtigte Nutzung des Raums für Wi-Fi, die Dichte von Menschen und Geräten sowie die Arten von Geräten, die eine Verbindung herstellen werden, zu kennen.
Wow, das ist wirklich aus dem Ruder gelaufen. Wir fingen an, über vier Balken für das Wi-Fi-Signal zu sprechen und endeten mit Mathe-Hausaufgaben. Sagen wir unserem Freund Simon einfach drei Dinge: Lass jemand anderen deine Farben aussuchen, iss kein Sushi an einer Tankstelle und entwerfe dein Netzwerk mit einem SNR von 25 dB.