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Wi-Fi Spectrum Analysis, How to Perform One, and What Information It Provides

Quando si analizza un’infrastruttura Wi-Fi, è importante notare che, oltre ai dispositivi standard 802.11, molte diverse fonti di trasmissione coesistono e interferiscono con gli access point della rete, il che può avere un impatto negativo sulle prestazioni della rete che non può essere spiegato analizzando la configurazione degli access point.

Abbiamo bisogno di eseguire un’analisi dello spettro radioelettrico Wi-Fi sulla banda di frequenza operativa della rete Wi-Fi (802.11) utilizzando uno strumento di rilevamento del sito e un analizzatore di spettro Wi-Spy per identificare queste fonti in modo da poter determinare se si tratta di una vera trasmissione Wi-Fi (802.11) o piuttosto di interferenze o rumore.

Normalmente, quando si pianifica o si esegue un’analisi dell’infrastruttura Wi-Fi, conosciuta anche come indagine passiva o attiva del sito, l’attenzione principale è posta sul posizionamento dei punti di accesso della rete, la loro copertura, i canali operativi per evitare la sovrapposizione, le velocità di trasmissione operative, e molti altri parametri e valori relativi alla configurazione del punto di accesso e al protocollo Wi-Fi (802.11).

Wi-Fi spectrum real-time analysis

Analisi dello spettro Wi-Fi in tempo reale

Il problema sta nel concentrare tutti gli sforzi sulla giusta configurazione degli access point per ottimizzare le loro prestazioni, ovviando al fatto che gli access point operano “on the air” e il mezzo radioelettrico non sempre garantisce un ambiente libero e disponibile, ed è qui che entra in gioco l’analisi dello spettro Wi-Fi.

Perché le interferenze e il rumore influenzano le reti Wi-Fi (802.11)

Le trasmissioni Wi-Fi (802.11) operano in due diverse gamme di frequenza, 2.4GHz e 5GHz. La banda a 2,4GHz è stata introdotta per prima, e dopo il suo successo e la sua proliferazione, è stata inclusa la banda a 5GHz.

La ragione per l’aggiunta di una nuova larghezza di banda è dovuta al fatto che la banda a 2,4GHz non ha licenza, in altre parole, qualsiasi produttore di dispositivi può utilizzare queste frequenze e trasmettere dati liberamente e legalmente in tutto il mondo. Questo ha portato all’emergere di un gran numero di dispositivi senza fili con i propri protocolli di trasmissione dati, vale a dire che non “parlano” Wi-Fi (802.11). Per questo motivo, possiamo avere un gran numero di dispositivi senza fili che condividono il mezzo radioelettrico della nostra rete e che non saremo in grado di identificare utilizzando un analizzatore Wi-Fi o eseguendo un’indagine attiva o passiva del sito, poiché questi metodi si basano sull’analisi e il monitoraggio delle comunicazioni Wi-Fi (802.11).

Come eseguire un’indagine professionale del sito

Se dobbiamo eseguire un’indagine professionale del sito, oltre alle indagini attive e passive del sito, dobbiamo eseguire un’indagine dello spettro radioelettrico del sito (analisi dello spettro Wi-Fi) che, oltre ai parametri della rete wireless e dei dispositivi, ci fornisce le letture di tutte le altre fonti di trasmissione radioelettrica che coesistono con le trasmissioni Wi-Fi (802.11) che generano interferenze.11) che generano interferenze o rumore, che degradano le prestazioni delle comunicazioni wireless.

ibeacon cctv Wi-Fi interfering devices

Dispositivi interferenti (CCTV, iBeacon)

I dispositivi più comuni che creano interferenze e rumore in un’infrastruttura wireless sono:

  • Forni a microonde.
  • Telecamere di sorveglianza wireless CCTV.
  • Monitoraggio wireless dei bambini.
  • Dispositivi Bluetooth.
  • iBeacon.
  • Alcuni allarmi auto.
  • Telefoni wireless.
  • Microfoni wireless
  • ZigBee (802.15.4).
  • Disturbatori Wi-Fi.

Si possono probabilmente identificare almeno due di questi trasmettitori di onde che operano nella gamma Wi-Fi (802.11) all’interno della vostra infrastruttura wireless.

Come rilevare le fonti di rumore.

Per eseguire un’analisi dello spettro Wi-Fi, abbiamo bisogno di un hardware speciale che è specificamente progettato per uso professionale.

Acrylic Wi-Spy site survey spectrum analyzer

Analizzatore di spettro Wi-Spy

Utilizzeremo i seguenti modelli di analizzatori di spettro Wi-Spy:

  • 2.4x (2.4 GHz)
  • DBx (2.4 y 5GHz)

Gli analizzatori di spettro Wi-Spy non richiedono driver, e quando sono collegati ad una porta USB, possono essere configurati secondo la banda di frequenza da analizzare.

Wi-Fi spectrum analyzer frequency configuration

Configurazione della frequenza dell’analizzatore di spettro Wi-Fi

Una volta che l’analizzatore di spettro è configurato, possiamo iniziare l’analisi dello spettro Wi-Fi, sia su una planimetria dell’edificio o su immagini satellitari, eseguendo misure di lunghezza singola, cattura in modalità continua che ci farebbe risparmiare tempo, o posizionamento GPS per aree esterne.

Una volta che l’analisi dello spettro Wi-Fi è completa, avremo un grafico risultante o una trama dello spettro RF che possiamo utilizzare per generare una heatmap radioelettrica.

Generating Wi-Fi spectrum heatmap

Generazione della heatmap dello spettro Wi-Fi

A differenza di una heatmap della potenza del segnale convenzionale, questa heatmap non mostra solo i valori di potenza del segnale per i punti di accesso della nostra rete, ma anche per qualsiasi altro dispositivo che opera sulla stessa gamma di frequenza Wi-Fi (802.11), da un forno a microonde a una telecamera di sorveglianza CCTV, un telefono senza fili o un dispositivo bluetooth.

Come leggere un’analisi dello spettro Wi-Fi.

Se confrontiamo una heatmap RSSI con una heatmap dello spettro Wi-Fi, saremo in grado di identificare rapidamente quelle fonti di trasmissione che non sono punti di accesso all’interno della nostra area di copertura della rete.

Parimenti, poiché conosciamo le posizioni dei punti di accesso della nostra rete, possiamo sovrapporre le posizioni dei punti di accesso sulla heatmap dell’analisi dello spettro Wi-Fi, in modo da identificare fonti di trasmissione diverse dai nostri punti di accesso che possono creare interferenze o rumore.

Detecting interference on a Wi-Fi spectrum heatmap

Rilevare le interferenze su una heatmap dello spettro Wi-Fi

Con queste preziose informazioni, saremo in grado di procedere all’identificazione di tutti quei dispositivi di trasmissione che stanno interferendo all’interno del nostro mezzo radioelettrico, disabilitare la trasmissione wireless su quei dispositivi di cui abbiamo il controllo, e riposizionare o sostituire quelli che possono avere un impatto negativo sulla qualità delle comunicazioni Wi-Fi.

Come possiamo vedere, identificare le fonti di rumore o i dispositivi interferenti nel nostro spettro radioelettrico attraverso un’analisi dello spettro Wi-Fi è facile e veloce, fornendo un grande miglioramento alle nostre comunicazioni Wi-Fi.