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Wi-Fi-Spektrumanalyse, wie man sie durchführt und welche Informationen sie liefert

Bei der Analyse einer Wi-Fi-Infrastruktur ist es wichtig zu beachten, dass neben 802.11-Standardgeräten viele verschiedene Übertragungsquellen koexistieren und die Zugangspunkte des Netzwerks stören, was sich negativ auf die Leistung des Netzwerks auswirken kann, was nicht durch die Analyse der Konfiguration der Zugangspunkte erklärt werden kann.

Wir müssen eine Analyse des funkelektrischen Spektrums des Wi-Fi-Netzes auf dem Betriebsfrequenzband (802.11) mit einem Standortüberwachungswerkzeug und einem Wi-Spy-Spektrumanalysator durchführen, um diese Quellen zu identifizieren, damit wir feststellen können, ob es sich um echte Wi-Fi-Übertragung (802.11) oder eher um Störungen oder Rauschen handelt.

Normalerweise wird bei der Planung oder Durchführung einer Wi-Fi-Infrastrukturanalyse, auch bekannt als passive oder aktive Standortuntersuchung, das Hauptaugenmerk auf die Positionierung der Zugangspunkte des Netzwerks, ihre Abdeckung, die Betriebskanäle zur Vermeidung von Überschneidungen, die Betriebsübertragungsgeschwindigkeiten und viele weitere Parameter sowie die Konfiguration der Zugangspunkte und die mit dem Wi-Fi-Protokoll (802.11) verbundenen Werte gelegt.

Wi-Fi spectrum real-time analysis

Analyse des Wi-Fi-Spektrums in Echtzeit

Das Problem besteht darin, alle Anstrengungen auf die richtige Konfiguration der Zugangspunkte zu konzentrieren, um deren Leistung zu optimieren, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Zugangspunkte „on the air“ arbeiten und das radioelektrische Medium nicht immer eine freie und verfügbare Umgebung garantiert, und genau hier kommt die Analyse des Wi-Fi-Spektrums ins Spiel.

Warum sich Störungen und Rauschen auf Wi-Fi (802.11)-Netzwerke auswirken

Wi-Fi (802.11)-Übertragungen arbeiten in zwei verschiedenen Frequenzbereichen, 2,4GHz und 5GHz. Das 2,4-GHz-Band wurde zuerst eingeführt, und nach seinem Erfolg und seiner Verbreitung wurde das 5-GHz-Band hinzugefügt.

Der Grund für die Hinzufügung einer neuen Bandbreite liegt darin, dass das 2,4-GHz-Band nicht lizenziert ist, d. h. jeder Gerätehersteller kann diese Frequenzen nutzen und Daten frei und legal auf der ganzen Welt übertragen. Dies führte zur Entstehung einer großen Anzahl von drahtlosen Geräten mit eigenen Datenübertragungsprotokollen, d. h. sie „sprechen“ nicht Wi-Fi (802.11). Aus diesem Grund können wir eine große Anzahl von drahtlosen Geräten haben, die das Funkmedium unseres Netzwerks gemeinsam nutzen und die wir mit einem Wi-Fi-Analysator oder durch eine aktive oder passive Standortüberwachung nicht identifizieren können, da diese Methoden auf der Analyse und Überwachung der Wi-Fi (802.11)-Kommunikation basieren.

Wie führt man eine professionelle Standortuntersuchung durch

Wenn man eine professionelle Standortuntersuchung durchführen möchte, muss man neben der aktiven und passiven Standortuntersuchung auch eine Untersuchung des radioelektrischen Spektrums (Wi-Fi-Spektrum-Analyse) durchführen, die neben den Parametern des drahtlosen Netzwerks und der Geräte auch alle anderen radioelektrischen Übertragungsquellen erfasst, die neben der Wi-Fi (802.11)-Übertragungen Interferenzen oder Rauschen erzeugen, die die Leistung der drahtlosen Kommunikation beeinträchtigen.

ibeacon cctv Wi-Fi interfering devices

Störende Geräte (CCTV, iBeacon)

Die häufigsten Geräte, die Interferenzen und Rauschen in einer drahtlosen Infrastruktur erzeugen, sind:

  • Mikrowellenherde.
  • Drahtlose CCTV-Überwachungskameras.
  • Kabellose Babyphone.
  • Bluetooth-Geräte.
  • iBeacons.
  • Einige Autoalarmanlagen.
  • Kabellose Telefone.
  • Kabellose Mikrofone
  • ZigBee (802.15.4).
  • Wi-Fi-Störsender.

Sie können wahrscheinlich mindestens zwei dieser Wellensender identifizieren, die im Wi-Fi (802.11)-Bereich innerhalb Ihrer drahtlosen Infrastruktur betrieben werden.

Wie man Lärmquellen erkennt.

Um eine Wi-Fi-Spektrumanalyse durchzuführen, benötigen wir eine spezielle Hardware, die speziell für den professionellen Einsatz konzipiert ist.

Acrylic Wi-Spy site survey spectrum analyzer

Wi-Spy Spektrumanalysator

Wir werden die folgenden Modelle von Wi-Spy Spektrumanalysatoren verwenden:

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

Die Wi-Spy Spektrumanalysatoren benötigen keine Treiber und können, wenn sie an einen USB-Anschluss angeschlossen sind, entsprechend dem zu analysierenden Frequenzband konfiguriert werden.

Wi-Fi spectrum analyzer frequency configuration

Frequenzkonfiguration des Wi-Fi-Spektrumanalysators

Wenn der Spektrumanalysator konfiguriert ist, können wir die Wi-Fi-Spektrumanalyse starten, entweder über einen Gebäudeplan oder Satellitenbilder, indem wir Einzellängenmessungen, kontinuierliche Erfassungen, die uns etwas Zeit sparen würden, oder GPS-Positionierung für Außenbereiche durchführen.

Nach Abschluss der Analyse des Wi-Fi-Spektrums erhalten wir eine Grafik oder ein Diagramm des HF-Spektrums, das wir zur Erstellung einer radioelektrischen Wärmekarte verwenden können.

Generating Wi-Fi spectrum heatmap

Erstellung einer Wi-Fi-Spektrum-Heatmap

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Signalstärke-Heatmap zeigt diese Heatmap nicht nur die Signalstärkewerte für die Zugangspunkte unseres Netzwerks an, sondern auch für alle anderen Geräte, die im gleichen Wi-Fi-Frequenzbereich (802.11) arbeiten, von einem Mikrowellenherd bis zu einer CCTV-Überwachungskamera, einem drahtlosen Telefon oder einem Bluetooth-Gerät.

Wie man eine Wi-Fi-Spektrumanalyse liest.

Wenn wir eine RSSI-Heatmap mit einer Wi-Fi-Spektrum-Heatmap vergleichen, können wir schnell die Übertragungsquellen identifizieren, die keine Zugangspunkte innerhalb unseres Netzabdeckungsbereichs sind.

Da wir die Standorte der Zugangspunkte unseres Netzes kennen, können wir die Standorte der Zugangspunkte auf der Wi-Fi-Spektrumanalyse-Heatmap überlagern, um andere Übertragungsquellen als unsere Zugangspunkte zu identifizieren, die möglicherweise Störungen oder Rauschen verursachen.

Detecting interference on a Wi-Fi spectrum heatmap

Erkennung von Störungen auf einer Wärmekarte des Wi-Fi-Spektrums

Mit diesen wertvollen Informationen sind wir in der Lage, alle Sendegeräte zu identifizieren, die unser Funkmedium stören, die drahtlose Übertragung auf den Geräten zu deaktivieren, über die wir die Kontrolle haben, und die Geräte, die die Qualität der Wi-Fi-Kommunikation beeinträchtigen, neu zu positionieren oder zu ersetzen.

Wie wir sehen, ist die Identifizierung von Störquellen oder störenden Geräten in unserem Funkspektrum durch eine Wi-Fi-Spektrum-Analyse schnell und einfach und bietet eine große Verbesserung unserer Wi-Fi-Kommunikation.