We praten vaak over Wi-Fi in zeer binaire termen, het is “goed” of “slecht”. Onze smartphones tonen vier balkjes om “goede” of “slechte” Wi-Fi aan te geven. Maar zelfs vier balkjes zijn niet genoeg om een Wi-Fi-netwerk te beschrijven.
Draadloze signalen zijn niet uniform binnen de ruimte die we willen bestrijken. RF-signalen worden weerkaatst door spiegels en tegels, en geabsorbeerd door gordijnen, meubels en het menselijk lichaam. Probeer dit experiment: houd uw telefoon heel dicht bij uw lichaam. Kijk naar een AP in uw huis en controleer het RSSI-signaalniveau zoals gerapporteerd door een van de vele Wi-Fi-scanning apps. Draai u vervolgens om, terwijl u de telefoon dicht bij uw lichaam houdt. Hebt u gemerkt dat de RSSI daalt? Afhankelijk van de scanning tool, kan het 30s duren om het verschil te zien, dus wees geduldig. Op mijn Android telefoon heb ik toegang tot ruwe RSSI gegevens. Als ik de telefoon dicht bij mijn lichaam houd, resulteert dat in een delta van 4dB en daalde de RF PHY-snelheid van 360 Mbps naar 180 Mbps.
Met al deze variabelen hebben we een bereik van signalen nodig om de kwaliteit van het netwerk uit te drukken. Veel populaire site survey tools geven de signaalsterkte grafisch weer door de signaalniveaus in kaart te brengen in een gekleurde heat map. Er is één fout die ik vaak heb zien terugkomen bij het analyseren van deze heat maps. Heel vaak geeft de tool alleen groene tinten weer om alle kleuren van het goede, het slechte en het lelijke weer te geven. Dit maakt het moeilijk om de gebieden van verdachte dekking te identificeren. Als alles een groene tint heeft, lopen de kleuren door elkaar. Zoiets als de avondkleding van onze vriend Simon.
Veel enquêtetools bevatten een methode om het kleurenbereik in te stellen op een door de gebruiker gedefinieerd bereik. Laten we nu het beste “bereik” bespreken om de signaalkwaliteit voor een Wi-Fi-netwerk te tonen.
Om de hoogste RF PHY-snelheid en maximale bitdichtheid (QAM) te verkrijgen; een typische 802.11ac-radio zal 35dB signaal-ruisverhouding (SNR) nodig hebben. Een lagere SNR zal de RF PHY snelheid en QAM doen dalen. Kijk nog eens naar de resultaten van de eenvoudige test in mijn huis. Een daling van 4dB resulteerde in een daling van 50% van de RF PHY snelheid. Om eerlijk te zijn, de 50% daling was waarschijnlijk meer het resultaat van het wegvallen van een MIMO stream toen de telefoon dicht bij mijn lichaam werd gehouden. 802.11ac netwerken zouden moeten worden ontworpen met een dynamisch bereik van ongeveer 15dB, of zelfs 10dB als dat mogelijk is. Als 35dB de beste prestatie oplevert, dan zou 20dB SNR de laagste in de omgeving moeten zijn.
Lager dan 20dB en de clients zullen trage verbindingen hebben, hoger dan 35dB zal geen betere prestatie opleveren. Ik stel het kleurbereik graag in op 20dB, zodat ik kan “zien” waar sommige clients problemen kunnen ondervinden en anderen niet. Merk op hoe de volgende illustratie een 20dB SNR kleurengamma toont van goed tot slecht. Wanneer we deze heat map bekijken, kunnen we duidelijk identificeren dat draadloze clients problemen zullen hebben in de rechter benedenhoek. Op deze plaats kan een laptop een goede verbinding maken terwijl een smartphone geen verbinding maakt of een trage verbinding heeft. Als we uitgaan van een bereik van 10 dB, kunnen we zeggen dat blauw en groen goed zijn, geel is goed tot redelijk en rood is slecht.
Is RSSI niet de standaardmanier om een RF-locatieonderzoek te bekijken?
Tot dusver hebben we SNR gebruikt om het draadloze netwerk te beschrijven. Sommige hotelmerken gebruiken RSSI niveaus om de merkstandaard voor Wi-Fi vast te stellen. Welke moeten we gebruiken? RSSI en SNR zijn mathematisch verwant, in die zin dat . De reden dat we SNR kiezen is dat hetzelfde bereik wordt gebruikt door de radio chipset om zowel het signaal als de ruis te meten. Zolang de twee waarden, signaal en ruis, worden gemeten met dezelfde chipset, is SNR een betrouwbare indicator.
RSSI is de indicator voor de sterkte van het ontvangen signaal – maar het is een relatieve, geen absolute waarde. Het is relatief ten opzichte van wat de fabrikant van de chipset kiest als maximale waarde. Dat klinkt niet goed. Als RSSI niet absoluut is, dan zou het betekenisloos moeten zijn. Gelukkig kiezen veel verkopers van Wi-Fi chipsets ervoor om RSSI uit te drukken met behulp van een dBm schaal.
Hoewel SNR een betere metriek is, kan RSSI worden gebruikt. De meeste site survey radio’s in een laptop en smart phone kunnen geen RF ruis meten. Zonder de RF ruis meting, is alles wat we moeten gebruiken RSSI. Als uw netwerktest alleen op RSSI-metingen vertrouwt, raad ik aan een paar doorvoertests uit te voeren aan de rand van de verwachte dekking om te valideren dat voldoende SNR beschikbaar is voor maximale gegevenssnelheden.
Background RF-ruis is de collectieve RF-signaalsterkte in de specifieke frequentie die we meten. RF ruis kan komen van niet-802.11 apparaten, of het kan komen van andere 802.11 zenders die dezelfde frequentie gebruiken. Als ruis = signaalniveau, dan kan er geen communicatie plaatsvinden.
Een typisch bedrijfsnetwerk achtergrondruis zal ongeveer -90 dBm zijn. In netwerken met een hoge dichtheid, zoals stadions, balzalen van hotels en het onderwijs, kan de ruisvloer oplopen tot -80 dBm. Een weinig gebruikte onderneming kan deze waarden hebben aan de rand van het netwerk: ; terwijl een balzaal met hoge dichtheid deze waarden kan hebben . Het is dus van vitaal belang om het beoogde gebruik van de ruimte voor Wi-Fi te kennen, de dichtheid van mensen en apparaten, en de soorten apparaten die verbinding zullen maken.
Wauw, dat ging echt van de rails. We begonnen te praten over vier balken voor Wi-Fi signaal en eindigde met wiskunde huiswerk. Laten we onze vriend Simon drie dingen vertellen: laat iemand anders je kleuren kiezen, eet geen sushi bij een benzinestation, en ontwerp je netwerk op 25dB SNR.