МИНИСТЕРСТВО 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 №5
«ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ»
Выполнила:
ст.гр.РД-01
Стрижкина А.М.
Проверил:
Бобровский А.В.
Санкт-Петербург
2023 г.
Цель работы: исследование изменений электромагнитной обстановки в нелицензируемых диапазонах с использованием комплексов инспектирования сетей Wi-Fi (ПК Ekahau Site Survive).
1. Инспектирование.
Инспектирование было проведено на первом этаже второго корпуса СПбГУТ им. проф. М.А.Бонч-Бруевича.
Уровень сигнала
RSSI — это значение мощности сигнала, поступающего на антенны устройства. Показатель RSSI измеряется в децибел-милливаттах (дБм) и означает мощность сигнала, принятого прибором. В современных сетях этот показатель не позволяет узнать качество сигнала, поскольку учитывает не только полезный сигнал определённой точки доступа, но также весь побочный сигнал в измеряемом диапазоне частот. Например, значение RSSI включает в себя сигнал соседних точек доступа, внутренние и внешние помехи, шумы.
Поскольку параметр RSSI измеряется в логарифмических единицах децибел-милливатты, он может принимать значения от -100 до 0 дБм. Чем больше значение RSSI, тем более мощный сигнал поступает на устройство. Качественным сигналом Wi-Fi можно считать значения не ниже -65 дБм.
Рисунок 1 – Уровень сигнала в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 2 – Визуальная статистика уровня сигнала в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 3 – Уровень сигнала в диапазоне 5 ГГц
Рисунок 4 - Визуальная статистика уровня сигнала в диапазоне 5 ГГц
Для обеспечения требований по уровню сигнала были выбраны следующие значения: 90% площади с уровнем сигнала не ниже -75 дБм и 70% площади с уровнем сигнала не ниже -65 дБм.
По итогам инспектирования видим, что
100% территории для диапазона 2,4 ГГц покрыто уровнем сигнала не ниже -75 дБм и 99% - не ниже -65 дБм;
99.6% территории для диапазона 5 ГГц покрыто уровнем сигнала не ниже -75 дБм и 96.7% - не ниже -65 дБм.
Такие значения говорят о том, что требования по уровню сигнала при планировании сети Wi-Fi были выполнены.
На картах мы видим, что установлено 9 точек доступа, работающих в диапазоне 2,4 ГГц, 7 из которых двухдиапазонные и также работают в диапазоне 5 ГГц.
Карта ОСШ
Карта качества сигнала (карта ОСШ) очень похожа на тепловую карту (карту уровня покрытия/ карту уровня сигнала), но содержит значение шума в сигнале.
Отношение сигнал/шум – величина, равная текущему отношению мощности передаваемого сигнала к уровню шума для этого сигнала, измеряется в децибелах (дБ).
Карта ОСШ формируется в результате измерения уровня сигнала и интерференции, отображает зоны с наилучшим качеством покрытия. Чем выше полученные значения, тем лучше скорость передачи и выше стабильность соединения.
Рисунок 5 – Отношение сигнал/шум в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 6 – Визуальная статистика уровня ОСШ в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 7 - Отношение сигнал/шум в диапазоне 5 ГГц
Рисунок 8 – Визуальная статистика уровня ОСШ в диапазоне 5 ГГц
Для обеспечения требований по ОСШ необходимо, чтобы на 90% площади значение было не ниже 10 дБ.
На рисунках 5-8 видно, что появились «серые» зоны – зоны с неудовлетворительными показателями. Причины появления зон, в которых требования к ОСШ не выполняются, могут быть следующие:
Wi-Fi-устройства (точки доступа, беспроводные камеры и др.), работающие в радиусе действия вашего устройства и использующие соседние частоты;
Устройства, работающие в нелицензируемом диапазоне (Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры, мыши, наушники), работающие в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства;
Большие расстояния между Wi-Fi-устройствами. В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть ограничена несколькими десятками метров — в зависимости от конфигурации комнат, наличия капитальных стен и их количества, а также других препятствий.
Препятствия. Различные препятствия (стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д.), расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала.
Перекрытие каналов
Рисунок 9 – Перекрытие каналов в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 10 – Визуальная статистика перекрытия каналов
в диапазоне 2.4 ГГц
Рисунок 11 – Перекрытие каналов в диапазоне 5 ГГц
Рисунок 12 – Визуальная статистика перекрытия каналов
в диапазоне 5 ГГц
Требование к перекрытию каналов: на 60% площади количество перекрывающихся каналов менее 3.
Из рисунков 9-12 видно, что в диапазоне 2,4 ГГц всего 32% территории покрыто надлежащим образом, а вот в диапазоне 5 ГГц – 96%.
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.
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.