wi-fi design

In ultima vreme mi-am tot batut capul cu retele WiFi ceva mai mult decat in mod obisnuit, asa ca m-am gandit sa scriu aci’ ce si cum.

In primul rand, la WiFi conteaza foarte mult cum e facuta incinta unde trebuie instalat, tipuri de pereti, grinzi, stalpi etc. Si dupa aia conteaza clientii care se vor conecta.

WiFi (actual) functioneaza in 2.4Ghz si 5Ghz. Care 2.4/5 suporta diverse standarde: a, b, g, n, ac, ax. Un alt aspect super important de stiut si de tinut minte e ca WiFi este shared medium, adica doar un client transmite o data la un AP si restul de clienti asteapta sa termine ca sa poata zice si ei ceva.

2.4 are o raza de acoperire mai mare, 5Ghz are in schimb o viteza teoretica mai mare. Asta ca si diferente majore. Semnalul scade la 1/4 cu cat se dubleaza distanta. Adica sa zicem ca daca la 20m de AP ai semnal 100%, la 40m de AP vei avea 25%.

Nu stiu cat de bine se vede in poza, dar ar trebui sa fie un gradient pe culorile alea.

In functie de puterea semnalului poti transmite/receptiona date la o anumita viteza (da, logic de altfel) insa este important de stiut si ca daca ai multi clienti prea departe de AP, viteaza overall o sa scada din cauza de retransmisii care apar atunci cand mesajele de la client ajung corupte la AP.

Este foarte important de stiut ce inseamna “prea departe de AP” ca este un pic tricky, ca sa zic asa: clientul poate indica ca are “semnal” si ca este asociat cu un AP, cand de fapt nu prea este asa. Asta se intampla din cauza ca un AP are putere de transmisie mult mai mare decat o tableta sau un telefon, insa tableta/telefonul sa nu poata transmite cu suficient putere ca sa ajunga frame-urile corect la AP. Si atunci ajungi intr-o situatie din aia in care “semnal e” da nu merge nimic.

Cand ai de pus o solutie WiFi de la 0, intrebarea pe care o pune toata lumea e: cate AP-uri trebuie? Si raspunsul e ca “trebuie vazut la fata locului”. In primul rand pentru a vedea cum arata incinta, din ce sunt facuti peretii, daca exista obstacole care pot impiedica propagarea cum trebuie sa semnalului radio: coloane de apa, armaturi de beton etc.

Fiecare producator de chipset-uri wireless implementeaza standardele mai bine sau mai prost, in functie de cu cati bani vinde jucaria. Multi folosesc chipset-uri comeciale si implementeaza ei in soft diferite functionalitati. La fel, calitatea antenelor de pe dispozitivele mobile variaza foarte mult, si asta inseamna ca si capabilitatile wireless variaza considerabil.

Avand asta in vedere, inainte sa te apuci sa pui AP-uri dupa cum te taie capul e bine sa vezi care dispozitiv dintre toate cele care vor fi folosite intr-o retea wireless e “cel mai prost” in sensul de a verifica care este distanta maxima de AP astfel incat sa functioneze in parametri (streaming 1080p de pe Youtube, FaceTime, Skype video-call etc.), ca cineva sa-si faca treaba folosind acelasi dispozitiv.

Motivul e ca, desi standardele wireless specifica viteze de transmisie, capabilitati, cati clienti pot receptiona date in acelasi timp de la AP si altele, nu trebuie pierdut din vedere faptul ca dispozitivul mobil e ala care dicteaza cum sta treaba. Asa zice la standard: clientul decide ce si cum.

Primul si primul lucru pe care-l faci e sa faci un asa numit “site survey” sa vezi cum arata locatia, ce obstacole exista (am zis mai devreme de ele) sau unde se pot monta AP-urile. Dupa aia afli care e densitatea de dispozitive pe supfrafata, ce vor face dispozitivele respective, cat de mobile trebuie sa fie, cate de repede se misca etc.

De la un switch la un AP, pe PoE nu e bine sa sari, pe experimentatelea, mai mult de vreo 90 de metri. Si asa afli cate switch-uri iti trebuie pe o suprafata anume, ca nu poti trage cabluri direct intre AP si switch, ci trebuie sa le si legi de ceva, sa le ascunzi, sa urmaresti anumite contururi etc.

Ultimul pas este montarea de proba a unui AP intr-un loc si facut teste de viteza, semnal cu toate dispozitivele care vor fi folosite. Treaba asta se face pentru a determina care este cel mai mic numitor comun, pentru ca in functie de acela depinde tot designul si implementarea ulterioara.

O data aflate aceste informatii, se incepe a se socoti care este raza de acoperire a unui AP. Pentru ca de obicei semnalul radio se propaga aproape uniform (fiecare producator in fisele de catalog ale produselor are si niste poze care arata cum se propaga semnalul) in toate directiile, vom incerca sa aflam raza cercului care are AP-ul in mijloc. 

Stim din triunghiurile de mai sus la ce inaltime avem AP-ul, stim distanta maxima pana la cel mai “prost dispozitiv”.

Problema e ca lumea se asteapta sa le mearga WiFi-ul mereu cand se afla intr-o locatie, asa ca nu poti face un design curat fara interferente ca o sa existe puncte moarte unde nu e semnal. Solutia la treaba asta e sa pui AP-urile in asa fel incat sa se “intrepatrunda” semnlul de la AP-urile adiacente.

In 5GHz, asta nu prea e o probelma pentru ca exista multe canale, separate la 20Mhz intre ele si e totul OK. Si merge cam pentru aproape toate tipurile de comunicatii. Cand ai nevoie de throughput mai mare, se poate mari canalul la 40MHz sau 80Mhz, insa vor fi disponibile mult mai putine canale. E pe principiul “you can’t have your cake and it too”.

In 2.4GHz, situatia e super trista, ca desi exista 13 canale, doar 3 sunt utilizabile in sensul ca nu se incaleca unul pe altul. O explicatie buna se gaseste la http://www.metageek.com/training/resources/why-channels-1-6-11.html. Tot la Metageek exista o explicatie super buna de ce nu e bine sa lasi toate canalele libere si de ce e mai rau “adjacent channel interference” e mult mai nasoala decat “co-channel interference”: http://www.metageek.com/training/resources/adjacent-channel-congestion.html. Ca tot am ajuns la Metageek, cam tot ce scrie acolo e bine de citit.

In 5Ghz in principiu sunt mai multe canale, in practica din cauza de DFS poti avea mai putine daca esti aproape de instalatii de emit in frecventele alea (gen esti relativ aproape de un aeroport).

Mare parte din acest post este scrisa in 2017, cand exista doar cred AC Wave 2. Intre timp m-am mai desteptat un pic si am bunghit-o si cum arata semnalul printre foarte multe rafturi metalice, si cum e cand ai dispozitive care nu’s foarte inteligente la selectia frecventelor.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.