Articles

Analýza spektra Wi-Fi, jak ji provést a jaké informace poskytuje

Při analýze infrastruktury Wi-Fi je důležité si uvědomit, že kromě zařízení standardu 802.11 existuje mnoho různých zdrojů přenosu, které ruší přístupové body sítě, což může mít negativní dopad na výkon sítě, který nelze vysvětlit analýzou konfigurace přístupových bodů.

Potřebujeme provést analýzu radioelektrického spektra Wi-Fi v provozním frekvenčním pásmu sítě Wi-Fi (802.11) pomocí nástroje pro průzkum místa a analyzátoru spektra Wi-Spy, abychom tyto zdroje identifikovali a mohli určit, zda se jedná o skutečný přenos Wi-Fi (802.11), nebo spíše o rušení či šum.

Obvykle se při plánování nebo provádění analýzy infrastruktury Wi-Fi, známé také jako pasivní nebo aktivní průzkum lokality, klade důraz především na umístění přístupových bodů sítě, jejich pokrytí, provozní kanály, aby se nepřekrývaly, provozní přenosové rychlosti a mnoho dalších parametrů a hodnot souvisejících s konfigurací přístupových bodů a protokolu Wi-Fi (802.11).

Wi-Fi spectrum real-time analysis

Analýza spektra Wi-Fi v reálném čase

Problém spočívá v zaměření veškerého úsilí na správnou konfiguraci přístupových bodů s cílem optimalizovat jejich výkonnost, přičemž je třeba pominout skutečnost, že přístupové body pracují „ve vzduchu“ a radioelektrické médium nezaručuje vždy volné a dostupné prostředí, a zde přichází ke slovu analýza spektra Wi-Fi.

Proč rušení a šum ovlivňují sítě Wi-Fi (802.11)

Přenosy Wi-Fi (802.11) pracují ve dvou různých frekvenčních pásmech, 2,4 GHz a 5 GHz. Nejprve bylo zavedeno pásmo 2,4 GHz a po jeho úspěchu a rozšíření bylo zařazeno pásmo 5 GHz.

Důvodem přidání nového pásma je skutečnost, že pásmo 2,4 GHz není licencováno, jinými slovy, každý výrobce zařízení může tyto frekvence používat a přenášet data volně a legálně po celém světě. To mělo za následek vznik velkého množství bezdrátových zařízení s vlastními protokoly pro přenos dat, to znamená, že „nemluví“ Wi-Fi (802.11). Z tohoto důvodu můžeme mít velké množství bezdrátových zařízení sdílejících radioelektrické médium naší sítě, které nebudeme schopni identifikovat pomocí analyzátoru Wi-Fi nebo provedením aktivního či pasivního průzkumu lokality, protože tyto metody jsou založeny na analýze a monitorování komunikace Wi-Fi (802.11).

Jak provést profesionální průzkum lokality

Pokud potřebujeme provést profesionální průzkum lokality, musíme kromě aktivního a pasivního průzkumu lokality provést průzkum radioelektrického spektra lokality (analýzu spektra Wi-Fi), který nám kromě parametrů bezdrátové sítě a zařízení poskytne údaje o všech ostatních radioelektrických zdrojích přenosu, které koexistují s Wi-Fi (802.11).11), které vytvářejí rušení nebo šum, jež snižují výkon bezdrátové komunikace.

ibeacon cctv Wi-Fi interfering devices

Rušivá zařízení (CCTV, iBeacon)

Nejčastější zařízení, která vytvářejí rušení a šum v bezdrátové infrastruktuře, jsou:

  • Mikrovlnné trouby.
  • Bezdrátové sledovací videokamery CCTV.
  • Bezdrátové dětské chůvičky.
  • Zařízení Bluetooth.
  • iBeacons.
  • Některé autoalarmy.
  • Bezdrátové telefony.
  • Bezdrátové mikrofony
  • ZigBee (802.15.4).
  • Rušičky Wi-Fi.

V rámci bezdrátové infrastruktury pravděpodobně identifikujete alespoň dva z těchto vlnových vysílačů pracujících v rozsahu Wi-Fi (802.11).

Jak detekovat zdroje hluku.

Pro provedení analýzy spektra Wi-Fi potřebujeme speciální hardware, který je speciálně navržen pro profesionální použití.

Acrylic Wi-Spy site survey spectrum analyzer

Spektrální analyzátor Wi-Spy

Budeme používat následující modely spektrálních analyzátorů Wi-Spy:

  • 2.4x (2,4 GHz)
  • DBx (2,4 y 5GHz)

Spektrální analyzátory Wi-Spy nevyžadují ovladače a po připojení k portu USB je lze nakonfigurovat podle analyzovaného frekvenčního pásma.

Wi-Fi spectrum analyzer frequency configuration

Konfigurace frekvenčního analyzátoru Wi-Fi spektra

Po konfiguraci spektrálního analyzátoru můžeme zahájit analýzu spektra Wi-Fi, a to buď nad plánem budovy nebo satelitními snímky, provedením měření jedné délky, zachycením v nepřetržitém režimu, které by nám ušetřilo čas, nebo určením polohy GPS pro venkovní oblasti.

Po dokončení analýzy spektra Wi-Fi budeme mít k dispozici výslednou grafiku nebo graf rádiového spektra, který můžeme použít k vytvoření radioelektrické tepelné mapy.

Generating Wi-Fi spectrum heatmap

Generování heatmapy spektra Wi-Fi

Na rozdíl od běžné heatmapy síly signálu se v této heatmapě nezobrazují pouze hodnoty síly signálu pro přístupové body naší sítě, ale také pro všechna ostatní zařízení pracující ve stejném frekvenčním rozsahu Wi-Fi (802.11), od mikrovlnné trouby po kameru průmyslového dohledu, bezdrátový telefon nebo zařízení Bluetooth.

Jak číst analýzu spektra Wi-Fi.

Pokud porovnáme heatmapu RSSI s heatmapou spektra Wi-Fi, budeme schopni rychle identifikovat ty zdroje přenosu, které nejsou přístupovými body v oblasti pokrytí naší sítě.

Podobně, protože známe umístění přístupových bodů naší sítě, můžeme překrýt umístění přístupových bodů na heatmapě analýzy spektra Wi-Fi, a tak identifikovat jiné zdroje přenosu než naše přístupové body, které mohou vytvářet rušení nebo šum.

Detecting interference on a Wi-Fi spectrum heatmap

Detekce rušení na heatmapě spektra Wi-Fi

S těmito cennými informacemi budeme moci přistoupit k identifikaci všech vysílacích zařízení, která ruší v rámci našeho radioelektrického média, zakázat bezdrátový přenos na těch zařízeních, nad kterými máme kontrolu, a přemístit nebo nahradit ta, která mohou negativně ovlivňovat kvalitu komunikace Wi-Fi.

Jak vidíme, identifikace zdrojů šumu nebo rušivých zařízení v našem radioelektrickém spektru pomocí analýzy spektra Wi-Fi je rychlá a snadná a poskytuje velké zlepšení komunikace Wi-Fi.