Оптимизация выбора Wi-Fi канала с помощью анализатора спектра AirView

В этом руководстве мы рассмотрим, как подобрать оптимальную конфигурацию канала для вашей Wi-Fi сети, используя инструмент анализа спектра airView, интегрированный в airOS.

Важно отметить, что данная статья применима исключительно для устройств airMAX M. Более новые модели устройств (включая airMAX AC, LTU и другие) оснащены встроенным инструментом airMagic. Этот инструмент автоматически выбирает наиболее эффективный канал (то есть обеспечивающий максимальную пропускную способность в битах/Гц) на основе агрегированных данных со всех станций, подключенных к беспроводной точке доступа.

Введение

Оптимизация работы беспроводной сети в значительной степени зависит от стремления сетевого архитектора к максимизации соотношения сигнал/шум (SNR). Сила сигнала может быть прогнозирована и спланирована с учетом мощности передачи, усиления антенны, дистанции и частотного диапазона. Но в нелицензированных беспроводных диапазонах (таких, как 2.4 ГГц, 5 ГГц и др.) есть общая сложность: шум невозможно прогнозировать, и чистота спектра на определенных частотах не гарантируется.

Требования

• Устройство Ubiquiti серии M, на котором установлена версия airOS v5.2 или более поздняя. Советуем использовать самую последнюю версию, доступную для скачивания на официальном сайте.
• Установленная версия Java VM 6 или более новая (рекомендуется Java 7). Скачать можно на официальном сайте.
• Компьютер или ноутбук, настроенный для работы с устройством.

Инструкция по использованию airView для выбора оптимального канала

• 1. Чтобы воспользоваться утилитой airView, сначала войдите на целевое устройство. Это можно сделать, введя IP-адрес устройства в адресную строку браузера. По умолчанию IP-адрес 192.168.1.20.
  
  
  
• 2. Далее нажмите на выпадающее меню «Инструменты/Tools» и выберите пункт «airView»или запустите из первой вкладки «Launch airView».
  
  
• 3. После этого появится диалоговое окно с предупреждением о том, что все беспроводные соединения будут временно прерваны при запуске airView. Чтобы подтвердить свое согласие, нажмите на кнопку «Launch airView». Если данное окно не появляется, проверьте, разрешены ли в браузере всплывающие окна, и попробуйте еще раз.

Не рекомендуется активировать airView на точках доступа серии airMAX M, к которым подключены станции, так как при работе airView все соединения будут приостановлены. Устройства серии M в отличие от устройств AC и более новых моделей не обладают отдельным чипсетом для airView, и по этой причине используют одну и ту же радиоаппаратуру для анализа спектра. К тому же, возврат к прежнему режиму беспроводной связи может занять до 30 секунд после выключения airView.

Обратите внимание: невозможно запустить airView на удаленном радиоустройстве через беспроводное соединение, поскольку программа прерывает все беспроводные связи устройства.

4. Запустите файл airview.jnlp

5. Внутри интерфейса вы увидите три графика, которые подробно описываются в разделе «Графики airView» далее в этом руководстве.

6. Дайте airView время для сбора необходимой информации о радиоспектре. Радиус сканирования зависит от типа антенны вашего устройства. Если, например, вы используете Bullet M2HP с омни-направленной антенной, то airView будет собирать и отображать уровни сигнала со всех направлений. В случае использования NanoBridge M5 или NanoStation M2, airView будет собирать данные только из зоны, которую «видит» антенна, то есть из ее угла обзора. Пожалуйста, дайте программе минимум 5 минут на сбор данных перед дальнейшим анализом.

7. Анализируйте представленные графики. Какие именно графики рассматривать, будет зависеть от конкретной ситуации и предпочтений пользователя. В общем случае для базового анализа наиболее часто используются графики «Waterfall» и «Waveform». На графике «Waterfall» ключевым показателем является мощность (в дБм) по всему частотному спектру, на графике «Waveform» важным является соотношение между уровнем мощности и числом срабатываний.

Для более наглядного понимания обратите внимание на этот скриншот airView, демонстрирующий диапазон от 4.9 ГГц до 6.4 ГГц.

Как видно на первой диаграмме (Waterfall), существует область между 5400 МГц и 5500 МГц, которая выглядит довольно занятой, с уровнем сигнала где-то между -84 и -70 дБм. Однако, на самом деле, этот диапазон не слишком перегружен, данные на диаграмме просто указывают, что вы можете использовать любую из этих частот (при условии соблюдения ограничений, установленных вашим местным регуляторным органом).

Примечание: обычно, частоты в диапазонах 5180 МГц - 5320 МГц и 5745 МГц - 5825 МГц разрешены для использования без лицензии. Однако, стоит проверить регулирующие положения для вашего региона.

Теперь обратим внимание на другой диапазон частот: 2405 МГц до 2475 МГц.

Как видно на представленном выше скриншоте, диапазон частот между 2425 МГц и 2450 МГц имеет высокую пиковую энергию (шум), достигающую до -23 дБм. При планировании сети WLAN на 2.4 ГГц в этой области, следует избегать использования канала 6. Вместо этого предпочтительно использовать каналы 1 или 11 при ширине канала 20 МГц. Если в вашем распоряжении нагруженный спектр с небольшими менее шумными участками, например от 2455 МГц до 2470 МГц, для уменьшения помех вы можете выбрать ширину канала 10 МГц для вашей сети.

Примечание: стандартные Wi-Fi устройства функционируют только с шириной канала 20 МГц и без сдвига канала.

Если вернуться к предыдущему скриншоту, отображающему частоты от 4.9 ГГц до 6.4 ГГц, вы заметите на графике «Waveform» две значительные области с более высокими уровнями энергии около 5 ГГц и между 5400 МГц и 5500 МГц. Несмотря на то, что в диапазоне 5400-5500 МГц количество срабатываний меньше, их интенсивность довольно высока. Если вы планируете использовать этот диапазон, стоит выбрать частоту (при условии, что у вас на это есть законное право), на которой уровни энергии ниже. Если у вас есть частоты с почти одинаковым уровнем мощности, лучше отдать предпочтение тем, на которых меньше количество срабатываний.

8. После определения подходящей частоты и ширины канала, закройте airView и дайте устройству несколько секунд, чтобы вернуться в обычный режим работы с беспроводными сетями. Затем перейдите к разделу «Беспроводная сеть/Wireless». Задайте выбранную ширину канала (Channel Width). Включайте функцию сдвига канала (Channel Shifting) только при необходимости и укажите выбранную вами частоту. Когда все настройки будут внесены, нажмите на кнопку «Изменить/Change». Через некоторое время появится уведомление в верхней части страницы. Для применения изменений нажмите кнопку «Применить/Apply».

Примечание: убедитесь, что точка доступа и все соединённые станции используют одинаковую ширину канала и настройки сдвига канала. В противном случае, связь между точкой доступа и станциями не будет установлена.

Графики airView

Диаграмма «Waterfall»

Диаграмма «Waterfall» в airView представляет собой временной график, который отображает общую энергию, собранную за период работы airView для каждой частоты. Интенсивность энергии представлена цветами: более холодные тона, вроде синего, обозначают более низкие уровни энергии в заданном частотном диапазоне, в то время как теплые цвета, например, желтый, оранжевый или красный, указывают на более высокие уровни энергии в этом же диапазоне.

Пояснение к цветовой шкале на графике «Waterfall», расположенно в верхнем правом углу, представляет собой числовой указатель, связывающий различные цвета с уровнями мощности (в дБм). Левый конец этой шкалы всегда автоматически адаптируется к вычисленному уровню шума, а правый конец устанавливается на максимальный уровень мощности, зарегистрированный с момента начала сессии.

Диаграмма «Channel Usage»

Этот график отображает загруженность каждого Wi-Fi канала в 2.4 ГГц (или 5 ГГц для устройств M5). Процент в столбце показывает уровень «загрузки» канала, основанный на анализе использования и силы сигнала с момента запуска airView.

Диаграмма «Waveform»

Этот временной график демонстрирует собранную энергию на каждой частоте во время работы airView. Цвета описывают амплитуду энергии: синий для низких, желтый и красный - для высоких уровней энергии.

Спектральный график с течением времени будет по существу отображать стационарную характеристику радиочастотной энергии данной среды.

Диаграмма «Real-time»

Этот график представляет собой традиционный спектральный анализатор, который в режиме реального времени отображает энергию (в дБм) как функцию частоты. Он содержит три трассировки:

• Максимальное удержание (Max Hold): это обновленные и сохраненные максимальные уровни мощности по всем частотам с момента начала сессии airView.
• Среднее (Average): отображает текущую среднюю энергию на каждой частоте.
• В реальном времени (Real-time): показывает текущую энергию на каждой частоте, которую устройство airView воспринимает в реальном времени.