Системы
Возможности реализации

Одна из задач, которую приходиться решать инсталлятору при проектировании WiFi сети - решить, где поставить точки доступа, и как их настроить, чтобы клиент получил надежную WiFi систему, работающую во всех помещениях, и на приусадебном участке (если это отдельный дом).

Как было давно замечено, удаются только подготовленные экспромты. В нашем случае подготовка - это адекватное планирование.

Можно быть специалистом с многолетним опытом, заранее представлять себе, как будут распространяться радио волны по квартире или дому, можно использовать дорогое ПО для моделирования прохождения радиосигнала по объекту, но ничто не заменит измерений на реальном объекте.

Заказчика чаще всего интересуют 2 вопроса. Превый - сколько будет стоить? Второй - куда кабель прокладывать?

Ответ на первый вопрос возможен только в самом конце проектирования, поэтому перейдем сначала к второму вопросу про кабель. "Какие кабели и куда класть" - с этого частного вопроса часто начинается общение с потенциальным заказчиком.

Попробуем ответить на этот вопрос относительно расположения и числа точек WiFi доступа, которые потребуются для покрытия объекта заказчика. Изветно, что лучше всего радиоволны распространяются в вакууме, почти так же хорошо - в воздухе, и совсем плохо - в электропроводящих объектах. Поэтому, если вдруг между этажами здания проложен металлическй лист, или стена сделана из железобетона с частой металлической арматурой, рвдиоволны через такое препятсвие не пройдут совсем.

Редко кто в жилых домах облицовывает стены металлическим листом, поэтому если перекрытия уже возведены, стены сложены, а отделка еще не началась, можно измерить прохождение радиоволн, и с высокой вероятностью утверждать, что в полностью законченном объекте оно будет близким к измеренному.

Измерения проводят с использованием тех же точек доступа, которые планируется установить, или максимально близким к ним по свойствам. Есть немало приложений, которые позволяют это сделать. Одна из самых известных в этой области компания Ekahau. Результаты измерений могут выглядеть, например, вот так:

  • 24GHz_map.jpg
  • 24GHz_map.jpg
    24GHz_map.jpg

    Это распределение уровней сигнала от тестовой WiFi точки, поднятой на штативе на уровень потолка, где она, предположительно, будет располагаться. Уровни WiFi сигнала измерены для диапазона 2,4ГГц.

    Цветами показаны уровни сигнала. Зеленый и желтый цвет - уровень достаточен для уверенной работы любого устройства, но в зеленой зоне скорость будет выше. В оранжевой зоне устройства типа ноутбуков и планшетов с большими чувствительными антеннами еще будут уверенно находить сеть и подключаться к ней, хотя скорость передачи данных будет невелика. Смартфоны с маленькими антеннами, и WiFi адаптерами с урезанным энергопотреблением (смартфон должен экономить энергию своей батареи) могут иметь проблемы с подключением, иногда терять сеть. В красной зоне, скорее всего, не будет устойчиво работать ни одно устройство.

    А это тот же объект, то же расположение точки доступа, но для диапазона 5ГГц.

  • 5GHz_map.jpg
  • 5GHz_map.jpg
    5GHz_map.jpg

    Видно, что радио сигнал в этом диапазоне прохдит через стены несколько хуже, чем для 2,4ГГц. Вся правая часть объекта красно-оранжевая, а низ белый. Там сигнал от точки доступа просто не был обнаружен.

    Иными словами, для хорошего покрытия WiFi сигналом этого объекта потребуется минимум 2 точки доступа. И желательно, чтобы они работали как единая WiFi сеть, иначе при движении из комнаты в комнату возможны обрывы связи.

    Считается, что для устойчивой работы смартфонов надо обеспечить уровень сигнала не меньше -65dBm, ноутбуки еще могут работать при -75dBm, а уровень сигнала ниже -80dBm для точек доступа часто определяют как "шум", чтобы точка не тратила свои ресурсы на попытки его распознать.

    С тем, как распределить имеющиеся точки доступа по доступному радио диапазону, тоже не все однозначно. Радио эфир у нас один на всех, и точки доступа не должны мешать друг другу. Есть классическая схема разнесения точек доступа по непересекающимся каналам диапазона 2.4ГГц:

  • Screen Shot 2015-09-03 at 09.20.30.jpg
  • Screen Shot 2015-09-03 at 09.20.30.jpg
    Screen Shot 2015-09-03 at 09.20.30.jpg

    Кажется - вот оно, решение для диапазна 2.4ГГц. Но этого диапазона у вас просто может не быть. Не быть свободного диапазона.

    Вот что чаще всего встречается в квартире многоквартирного дома

  • Inssider_screen2.jpg
  • Inssider_screen2.jpg
    Inssider_screen2.jpg
     

    Часть внизу слева - это состояние диапазон 2.4ГГц. Свободных каналов там просто нет, наши точки доступа вынуждены будут "прекрикивать" соседние точки, что не добавит ни скорости, ни устойчивости связи.

    Часть внизу справа - это диапазно 5ГГц. Там, кроме наших точек, вроде бы никого нет. На самом деле мы не такие уникальные, и диапазон 5ГГц тоже использоуется, но не так активно, и часто мы просто "не слышим" чужие точки доступа. Сигнал до нас не доходит, что для нас благо.

  • Screen Shot 2015-09-03 at 09.22.00.jpg
  • Screen Shot 2015-09-03 at 09.22.00.jpg
    Screen Shot 2015-09-03 at 09.22.00.jpg

    С частотными каналами там все намного лучше. Непересекающихся каналов больше, хотя часть диапазона может пересекаться с радарами  Диапазно DFS (Dynamic Frequency Selection) может использоваться различным оборудованием, в том числе радарами различного назначения. Точки доступа с включенной DFS определяют наличие сигналов радаров и перестают использовать этот диапазон в течении минимум 30 минут, меняя свой канал радиопередачи на ближайший свободный. При этом часть диапазона в районе 5ГГц разрешено использовать только для оборудования , установленного внутри помещений. 

    По умолчанию клиентские устройства соединяются с точкой, от которой они получают самый "громкий" сигнал. Чаще всего это бывает сигнал в диапазоне 2.4ГГц. Того самого заполенного чужими точками диапазона. И "передвинуть" устройство на свободный 5ГГц диапазон позволяет функция band steering, присутствующая в точках доступа среднего и старшего ценового диапазона.

    Еще одна полезная возможность, которой отличаются высококачественные точки доступа - это beamforming (формирование радио луча на клиента). Если к такой точке доступа подключилось клиентское устройство, точка определяет, в каком направлении оно находится, и с использованием нескольких своих антенн, формирует относительно направленный радио луч на клиента. Выглядит со стороны клиентского устройства это так: в момент подключения уровень сигнала WiFi, который "слышит" клиент 1-2 деления из 5, а через пару секунд уровень повышается до 4-5 делений.

    Возможно это благодаря наличию в одной точке нескольких антенн и приемопередающих модулей, как, например, в этой точке корпоративного класса с шестью антеннами сложной формы:

  • Zyxel-20150831328-8.JPG
  • Zyxel-20150831328-8.JPG
    Zyxel-20150831328-8.JPG

    Оборотной стороной медали будет то, что с $300-400 цена таких точек только начинается, порой уходя далеко за $1000. 

    Существует и другое решение - поставить в каждую комнату простую точку доступа, и понизить ее мощность до минимума. Чтобы она обслуживала только эту комнату. Это решение часто применяют в гостиницах, где на один номер ставят WiFi точку специальной конструкции, монтируемую в подрозетник. Получается "невидимая" точка доступа. Для некоторых интерьеров это может быть привлекательным решением. Привлекательным для дизайнера. С со стороны же производительности WiFi сети такие точки дают не более, чем удовлетворительную скорость. А о бесшовности сети можно забыть. Вышли вы из комнаты, связь с точкой доступа пропала, смартфону-планшету надо "искать" другую точку доступа. Если при этом вы говорили по Skype или другому VoIP сервису, подключаться вам, скорее всего, надо будет по новой.

    Если заказчику или инсталлятору все это представляется слишком сложным, а предыдущий опыт подсказывает ему, что "надо поставить один роутер со встроенной точкой доступа и все будет работать", возможно, это будет оптимальным для этого заказчика или инсталлятора решением. Главное, чтобы уровень этого "все работает" заказчика устраивал./p>

    Я не раз встречал ситуации, когда заказчики говорили "у нас работает WiFi". А когда я начинал разбираться, как же именно этот WiFi работает, выяснялось, что "надо встать вот сюда и тогда все работает". Или как-то попробовали сравнить скорость доступа к локальному сетевому хранилищу NAS с использованием точки доступа, встроенной в роутер, который бесплатно предоставил провайдер, с отдельной точкой доступа среднего ценового диапазона. Разница получилась в 12 (двенадцать) раз. Во столько раз отдельная точка доступа класса SMB была быстрее.

    Возможно, заказчик пользуется своей WiFi сетью только для интернет доступа, и подключен у него не самый быстрый тарифный план. В этом случае ни о какой некобходимости высоких скоростей в WiFi сегменте сети речи не идет. Главное, чтобы было доступно хоть какое-то соединение. Но если заказчик использует в доме систему управления, и хочет ее надежной и быстрой работы при управлении со смартфонов - планшетов, прокачку видео по WiFi или других сильно нагружающих локальную сеть режимов работы, стоит планировать адекватную задачам WiFi систему.

    Сахаров Александр

    FacebookGoogle Bookmarks
    Pin It

    Если вы не нашли на сайте ответа на свой вопрос, его можно задать в разделе FAQ по умному дому.