ОТЧЁТ 3
.docxМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,
СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
Кафедра Радиосвязи и вещания
Учебная дисциплина «Принципы построения и администрирования WLAN»
Отчёт по лабораторной работе №4
«Исследование электромагнитной обстановки с использованием специализированных праграммно-аппаратных комплексов»
Выполнили:
ст.гр.РД-01
Стрижкина А.М.
Лысов Н.В.
Проверил:
Бобровский А.В.
Санкт-Петербург
2023 г.
Цель работы: исследование изменений электромагнитной обстановки в нелицензируемых диапазонах с использованием комплексов инспектирования сетей Wi-Fi.
1. Инспектирование
Инспектирование было проведено с помощью ПК Ekahau Site Survive для двух диапазонов Wi-Fi: 2.4 ГГц и 5 ГГц. SSID сети: Bonch Lite.
Рисунок 1 – Уровень сигнала в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 2 – Уровень сигнала в диапазоне 5 ГГц
На рисунках 1 и 2 видно, что уровень сигнала довольно низок, лишь в трех точках в диапазоне 2.4 ГГц и в двух точках в диапазоне 5 ГГц превышает -50 дБм. Присутствуют места, где уровень сигнала неудовлетворителен, ниже -80 дБм. Это связано с взаимными помехами (побочные излучения от других устройств) и физическими препятствиями (стены, двери, окна) на пути распространения радиоволн.
Чтобы улучшить уровень сигнала можно использовать репитеры в аудиториях, использовать направленные антенны, в крайнем случае переместить точки доступа.
Рисунок 3 – Отношение сигнал/шум в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 4 – Отношение сигнал/шум в диапазоне 5 ГГц
Карта качества сигнала (карта ОСШ) очень похожа на тепловую карту (карту уровня покрытия/ карту уровня сигнала), но содержит значение шума в сигнале.
На рисунках 3 и 4 видно, что присутствуют зоны, в которых ОСШ меньше 10 дБ, значит в этих зонах присутствует внутриканальная и межканальная интерференция, порождаемая сигналами от близко расположенных устройств.
При уменьшении значения ОСШ ухудшается качество принимаемого сигнала, уменьшается скорость передачи пакетов, увеличивается время подключения к сети.
Рисунок 5 – Перекрытие каналов в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 6 – Перекрытие каналов в диапазоне 5 ГГц
В сетях стандартов 802.11 в диапазоне 2.4 ГГц доступно только 3 неперекрывающихся канала, шириной 20 МГц. Если сеть состоит из 1-3 точек доступа, работающих на разных каналах, то уровень внутрисистемных помех относительно невелик. В беспроводной сети, состоящей из 4 и более точек доступа, устройства, работающие на перекрывающихся частотных каналах, создают значительные помехи, которые приводят к уменьшению пропускной способности и увеличению времени доступа к сети, вплоть до её полной неработоспособности. Зоны, окрашенные серым цветом, на рисунке 4, показывают именно это.
В диапазоне 5 ГГц намного больше частотных каналов, работающих в более широком диапазоне. Это позволяет разносить каналы друг от друга на большие интервалы и, соответственно снижать уровень взаимных помех. Однако, на рисунке 6 видно, что есть зоны, где перекрываются больше трёх каналов.
Решением может послужить частичный переход из 2.4 ГГц в 5 ГГц.
2. Планирование
В рамках лабораторной работы было проведено планирование корпоративной сети Wi-Fi на той же области, где проводилось инспектирование.
Были расставлены 11 точек доступа Cisco AP3802i 2.4GHz + 5GHz, на высоте 2.4 м, с мощностями 6.31 и 25 мВ для 2,4 ГГц и 5 ГГц соответственно.
В диапазоне 2.4 ГГц были использованы неперекрывающиеся каналы – 1, 6, 11. В диапазоне 5 ГГц – 36, 48, 60, 100, 116, 120, 149, 161.
Ширина полосы каналов по 20 МГц.
Используемые стандарты – 802.11n для диапазона 2.4 ГГц; 802.11ac для диапазона 5 ГГц.
802.11n стандарт, на котором работают большинство устройств в диапазоне 2,4 ГГц. 802.11ac – стандарт для диапазона 5 ГГц, на котором работают большинство новых устройств.
Рисунок 7 – Уровень сигнала в диапазоне 2.4 ГГц (планирование)
Рисунок 8 – Уровень сигнала в диапазоне 5 ГГц (планирование)
На рисунках 7 и 8 видно, что в результате планирования удалось добиться относительно стабильного уровня сигнала по всей площади, приблизительно равного -60 дБм.
Рисунок 9 – Отношение сигнал/шум в диапазоне 2.4 ГГц (планирование)
Рисунок 10 – Отношение сигнал/шум в диапазоне 5 ГГц (планирование)
На рисунках видно, что ОСШ не меньше 20 дБ в обоих диапазонах, значит, что внутриканальная и межканальная интерференция относительно невелика.
Рисунок 11 – Перекрытие каналов в диапазоне 2.4 ГГц (планирование)
Рисунок 12 – Перекрытие каналов в диапазоне 5 ГГц (планирование)
Как было упомянуто ранее, в диапазоне 2,4 ГГц всего 3 неперекрывающихся канала шириной 20 МГц. На рисунке 11 показан наилучших из возможных вариантов, с учётом уровня сигнала и значения ОСШ.
В диапазоне 5 ГГц, намного больше каналов, поэтому удалось добиться почти полного отсутствия перекрытия. Однако присутствуют маленькие зоны, в которых перекрытия одного канала.