Wi-Fi’nin nasıl çalıştığını, neden güçlü bir yönlendiriciye ihtiyaç duyulmadığını ve ağı gerçekten neyin etkilediğini anlıyoruz.

Not: Hemen açıklayacağım – uzun mesafeli iletişim vb. gerektiren özel çözümlerden değil, Wi-Fi yönlendiricilerinin veya erişim noktalarının tipik bir “ev” kullanımından bahsediyoruz.

Güç var – akıl yok mu?

gücün karanlık yüzü

Bu nedenle, başlangıçta ülkemiz için resmi olarak izin verilen sinyal gücü parametrelerine sahip, “tam güçte”, yani %100 verici gücünde çalışan bazı standart yönlendirici/erişim noktamız olduğunu varsayalım. Hatırlatmak gerekirse, bu 5 GHz bandında 23 dBm / 200 mW veya 2,4 GHz bandında 20 dBm / 100 mW’dir.

Not: Kablosuz sinyal gücü dBm veya mW cinsinden ölçülür.

Yönlendirici / AP tarafından yayılan sinyal, “yol boyunca” önemli ölçüde zayıflayarak etrafa yayılır ve alıcı cihazlara girer. İstemci tarafında (akıllı telefon, tablet, laptop vb.) nasıl bir sinyale sahibiz? Örneğin, -50 dBm / 0.00001 mW veya -67 dBm / 0.0000002 mW.

Aynı zamanda genellikle mobil bir cihaz olan wireless client, sadece ağa bağlanmakla kalmayıp aynı zamanda daha uzun pil ömrüne sahip olma görevini de üstlenmektedir. Bu nedenle, müşteri etere boşuna enerji “atmaz”. İstemcilerin verici gücü tipik olarak 11-17 dBm (12,5-50 mW) aralığındadır. Yani bu güç, 2,4 GHz bandındaki cihazlardan bahsedecek olursak, yönlendiricinin sinyal gücünden 8 ila 2 kat daha azdır.

Aynı zamanda, kablosuz yönlendiriciler / AP’ler her zaman CCA Eşiğine sahiptir – sinyal duyulabilirlik eşiği ve sinyal seviyesi bu eşiği geçmezse, yönlendirici / AP bunu gürültü olarak kabul eder. Bu eşiğin 82 dBm olduğunu varsayalım. Böylece 5 dBi antenli koşullu yönlendiricimiz, yönlendirici konumundaki sinyal seviyesi en az -87 dBm (-87 dBm sinyal + 5 dBi yönlendirici anten kazancı = -82 dBm) olan cihazlarla çalışacaktır.

Not: elbette, bu, tüm parametrelerin koşullu olarak tipik olduğu ve durumu anlamak için verildiği tamamen koşullu bir örnektir; yönlendiricinizin 5 dBi’den farklı bir kazancı ve farklı bir eşiği olan antenleri olabilir, örneğin – belirli Ubiquiti ekipmanı için genel olarak, -70 dBm’ye kadar bir sinyal seviyesinde kararlı iletişim garanti edilir; 5GHz ağları için eşik, aynı ekipmanda vb. olsa bile 2,4GHz’den daha düşüktür, ancak bunlar üzerinde durmayacağımız nüanslardır.

Genel olarak, yönlendirici ve istemci için basit bir kurala göre yönlendirilebilirsiniz: diğer her şey eşit olduğunda, vericiden uzaklığın 2 kat artmasıyla sinyal 6 dB (yani 4 kat) güç kaybeder. .

Ancak, yukarıda belirtildiği gibi, yönlendiricinin / AP’nin sinyal gücü, genellikle istemcilerinkinden 2-8 kat daha fazladır. Ve yönlendiriciden / AP’den olan mesafe ile, istemci yönlendiricinin sinyalini iyi duyacağı zaman kaçınılmaz olarak bir durum ortaya çıkacaktır, ancak yönlendirici yeteneklerinin “kenarında” daha zayıf bir istemci sinyali duyacak veya hiç duymayacaktır (çünkü müşterinin sinyal seviyesi CCA Eşiğinin altına düşecektir). İstemci cihazdaki yönlendiriciden gelen Wi-Fi sinyali yakalanmış gibi göründüğünde, ancak bağlantı olmadığında veya sürekli olarak “düştüğünde” garip bir durum ortaya çıkacaktır.

Bunun nedeni, bağlantının “gücünün” asimetrisidir: örneğin, 14 dBm gücünde bir istemci -84 dBm’de bir yönlendirici / AP duyduğunda (-84 dBm + 2 dBi istemci anten kazancı = koşullu işitme eşiği – 82 dBm), bir sinyal, istemciden yönlendiriciye / AP’ye yalnızca -90 dBm’de ulaşır, bu da işitme eşiğinin altındadır. Bu koşullar altında kablosuz bağlantının kopması garanti edilir.

Yani kablosuz iletişim kanallarında yönlendiricilerin/AP’lerin tipik standart çalışma parametreleriyle bile Wi-Fi emitör güçlerinin asimetrisinden kaynaklanan önemli bir iletişim sorunu vardır. Ve ayrıca bir taraftaki sinyal gücünü (yönlendirici / AP) arttırırsanız, sorun daha da kötüleşecektir. Mobil istemcilerle hareket ederken, bir Wi-Fi yönlendiricinin cihazları “kaybettiği” ve tam olarak önemli ölçüde daha güçlü bir sinyale sahip olduğu için giderek daha sık bir durumla karşılaşacaksınız. İstemci yönlendiriciyi/AP’yi “duyar”, ancak istemcinin yönlendiricisi duymaz. Bu nedenle, büyük ekipman üreticileri, Wi-Fi yönlendiricileri ve erişim noktalarının maksimum güçte kullanılmasını önermez. Kanıt olarak Cisco sunumunun bir parçasını alıntılıyorum (tam sunumu okuyabilirsiniz burada).

Aksine, asimetriyi ortadan kaldırmak ve kararlı bir bağlantı elde etmek için yönlendirici / AP’deki Wi-Fi vericisinin gücünün düşürülmesi önerilir.

Ancak sinyal gücü değilse, Wi-Fi bağlantısının hızını ve güvenilirliğini ne belirler?

Bağlantı hızı, yani hiçbir şey ifade etmiyor.

Wi-Fi bağlantı hızı üç parametre ile belirlenir: modülasyon türü, akış sayısı (anten sayısına bağlı olarak) ve radyo kanalının genişliği.

Ancak yukarıdaki parametrelere dayanan “teorik” bağlantı hızının, kablosuz ağın gerçek hızıyla çok az ilgisi vardır. Bu hızı ne etkiler?

Gerçek şu ki, ağdaki modülasyon sabit değildir. Günümüzde en gelişmiş modülasyonlar 256 QAM ve 1024 QAM’dir (modülasyon, bir radyo sembolünde kaç bitin iletildiğini belirler). Fakat! Bu yoğun modülasyonlar gürültüye karşı çok hassastır. Ve bunlar, yalnızca istemci Wi-Fi yönlendiriciye / AP’ye yakın olduğunda yüksek bir sinyal-gürültü oranında (SNR) elde edilir. Yönlendiriciye/AP’ye olan mesafe arttıkça gürültü artar, SNR düşer, bağlantı güvenilirliği için modülasyon basitleştirilir ve sonuç olarak iletişim hızı düşer. Ayrıca, parazit ağ sorunlarına katkısını da artırır.

Girişim ve gürültü

Wi-Fi ağlarında parazitten kaynaklanan çarpışmalar, aynı veya yakın kanalda çalışan kablosuz cihazlardan kaynaklanır. Bunlar sizinki değil, komşu Wi-Fi cihazları olabilir ve onların çalışmasını etkileyemezsiniz.

Not: bu nedenle özellikle komşu Wi-Fi yönlendiricileri için örtüşmeyen kanalların kullanılması önerilir; örtüşmeyen kanallar paraziti önlemeye yardımcı olur (tabii ki, sorunu tamamen çözmeseler de – problemler vericilerden uzaklaştıkça büyür).

Dolayısıyla girişim, komşu Wi-Fi cihazlarının radyo dalgalarının neden olduğu girişimdir.

Kablosuz ağlardaki gürültü, Wi-Fi ekipmanıyla aynı radyo frekansı aralığını kullanan Wi-Fi olmayan cihazlar tarafından üretilir. Bunlar çeşitli Bluetooth cihazları, 2,4 GHz ve 5 GHz alıcıları, kablosuz telefonlar, mikrodalga fırınlar ve diğer ekipmanlardır.

Not: Ancak, bozuk Wi-Fi paketleri ve CCA Eşiği dışındaki cihazlardan gelen sinyaller de gürültü olarak kabul edilir. Aynı kanalda yönlendiriciden uzaktan çalışan Wi-Fi cihazlarından gelen sinyaller, bu tür cihazlardan gelen sinyaller demodüle edilemediğinden parazit olarak kabul edilmez.

Bir Wi-Fi ağındaki parazit ve gürültü nasıl azaltılır? Bir ev kullanıcısı için sadece iki seçenek görüyorum: başka bir kanala geçmek ve kanalları ayrıştırmak. Kanal toplamanın kendisi SNR’yi düşürdüğü için: her ek 20 MHz kanal SNR’den yaklaşık 3dB alır.

Not: Kanal genişliğini 10 kat azaltmak, sinyal-gürültü oranını aynı 10 kat artırır. Bu nedenle 802.11ax standardı, kanalı ek alt taşıyıcılara bölme fikrini hayata geçirdi. Kanal daraltma, sinyal-gürültü oranını artırır, bu da 1024 QAM aşamalı kodlamanın kullanılmasını mümkün kılar.

Ancak ağınızın performansı üzerindeki belirleyici etki, sinyal-gürültü oranı değil, olduğu gibi parazit değil, kablosuz sinyalin gücü değil ve hatta dahası, birçok insanın yaptığı gibi etraftaki kablosuz ağların sayısı değil. yanlışlıkla düşün. Kablosuz ağınızın performansı büyük ölçüde kanal kullanımına göre belirlenir. Taygada ayılar arasında yaşamıyorsanız tabii ki. Sizden başka Wi-Fi kanallarını kullanacak kimse olmayacak.

Bertaraf sorunları

Kanal kullanımı nedir? Ve neden Wi-Fi ağının hızını büyük ölçüde etkiliyor? Kullanım, bu kanalda çalışan tüm cihazların kapladığı ve sinyalleri Wi-Fi yönlendiricimiz / AP’miz tarafından demodüle edilebilen, yani enerjisi CCA Eşiğinden daha yüksek olan yayın süresinin payıdır. Aslında, ağımızın paketleri, aynı radyo bandında çalışan diğer ağların paketleri arasındaki mevcut dar uçak çerçevelerine “sıkıştırılır”. Ne yazık ki, kablosuz ağımız, yalnızca kullanılan kanaldaki komşu ağlar çok aktif veya boşta olmadığında (ve hepsinden iyisi, yoksa onlar) maksimum performansla çalışır. Bu nedenle, en “boş” Wi-Fi radyo kanallarına gitmeniz şiddetle tavsiye edilir. Ağın çok daha az “kullanıcısı” var.

Not: İmha önemlidir, çünkü Wi-Fi ağlarında, menzile erişim, kablosuz cihazların kanaldaki frekanslarını periyodik olarak “dinlediğine” göre, CSMA / CA protokolü (Çarpışma Algılamalı Taşıyıcı Algısı Çoklu Erişim) kullanılarak gerçekleştirilir. , meşgul ise veri iletimi gecikir ve bir süre sonra cihaz tekrar frekansı dinlemeye çalışır.

Kanal kullanımının sistemde görüntülenen kablosuz bağlantı hızını etkilemediğini, ancak aynı zamanda kablosuz ağın gerçek pratik performansı üzerinde büyük bir etkisi olduğunu unutmayın.

Canlı bir örnek: kablosuz kullanıcılardan biri büyük bir dosya indirirse (torrentlerden bahsetmiyorum bile), indirme hızına makul kısıtlamalar koymadan, böyle bir kullanıcı tarafından kullanılan Wi-Fi kanalındaki diğer tüm kullanıcıların hızı önemli ölçüde düşecektir. , yani kanalın elden çıkarılması nedeniyle. Ayrıca kullanıcıların aynı ağa mı yoksa aynı Wi-Fi kanalını kullanan yakındaki ağlara mı bağlı olduğu önemli değil. Ayrıca, etki komşu Wi-Fi kanallarını da olumsuz etkileyecektir.

Hangi düzeyde kanal kullanımı kabul edilebilir? Cisco, kanal kullanımı %80’den fazla olduğunda ağda “yakalanacak” hiçbir şey olmadığına inanmaktadır. Hayır, ağ elbette böyle bir kullanımla bile çalışacaktır. Ancak artık gerçek zamana yakın bir yerde çalışmaktan bahsetmiyoruz.

Düşük kanal kullanımı – mükemmel

Ortalama kanal kullanımı – kabul edilebilir

Not: En az Wi-Fi ağına sahip kanalın en düşük kanal kullanımına sahip olduğu bir gerçek değildir – hepsi ağ işletim senaryolarına bağlıdır. En düşük kullanım kanal(lar)ı yalnızca ampirik olarak belirlenebilir.

Kanal kullanımını azaltmanın etkili yollarından biri (ev kullanıcıları için mevcut olan araçlardan bahsediyoruz): başka bir kanala geçmek, ağdaki bağlı istemcilerin, özellikle de yavaş olanların sayısını azaltmak (belki bunları bir başka kanala aktarmaya değer). ayrı ağ), ağ kapsama alanındaki bağlı olmayan Wi-Fi istemcilerinin sayısını azaltmanın yanı sıra kablosuz yönlendiricinin menzilini azaltma, yani verici gücünü azaltma (bu, en uzaktaki ve en yavaş istemcileri kesecektir). uzun bir süre için kanal ve ağı “yavaşlatın” ve ayrıca düzenli olarak yönetim çerçeveleri gönderen uzak, bağlı olmayan cihazlar, cihazlarınız da dahil olmak üzere).

Not: Komşu Wi-Fi ağlarıyla olan çakışmaları ortadan kaldırmak için, artık her paketi işaretleyen ve yönlendiricilerin ve istemcilerin komşu ağlardan hangi paketlerin iletildiğini belirlemesine ve bunları yok saymasına olanak tanıyan bir BSS Renkli (Baz Servis İstasyonu) tanımlayıcısı tanıtıldı. Bu, yakındaki kablosuz ağlardan kaynaklanan paraziti azaltır ve veri aktarımını hızlandırır, ancak bu özellik yalnızca en son 802.11ax standardında mevcuttur.

Sonuç

Gördüğünüz gibi, Wi-Fi sinyal gücü yüksek bir yönlendirici kullanmak, ağınızın daha iyi çalışacağı, daha güvenilir olacağı veya “uzun menzilli” olacağı anlamına gelmez. Aksine tam tersi. Wi-Fi yönlendirici / AP ne kadar güçlü ve kapsama yarıçapı ne kadar büyükse, böyle bir cihaz o kadar fazla parazit ve gürültü yakalar, kablosuz kanalların kullanımı o kadar fazla ve ağ performansı o kadar düşük olur. Ayrıca, böyle bir gadget, komşular için gereksiz parazit yaratacaktır. Bunun gibi bir şey.

Peki, yukarıdakilere eklemek istediğiniz bir şey varsa, lütfen bir yorum bırakın.

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.