تحسين عمل Wi-Fi. المبادئ العامة والأشياء المفيدة

كل شخص قام بجمع أو شراء أو ضبط جهاز استقبال لاسلكي على الأقل ، ربما سمع كلمات مثل: الحساسية والانتقائية (الانتقائية).

الحساسية - توضح هذه المعلمة مدى نجاح جهاز الاستقبال في استقبال إشارة حتى في المناطق النائية.

والانتقائية ، بدورها ، تُظهر مدى قدرة المستقبل على ضبط تردد معين دون تأثير الترددات الأخرى. هذه "الترددات الأخرى" ، أي لا تتعلق بنقل الإشارة من محطة الراديو المحددة ، تلعب في هذه الحالة دور التداخل اللاسلكي.

عن طريق زيادة قدرة المرسل ، نجبر أجهزة الاستقبال ذات الحساسية المنخفضة على استقبال إشارة لدينا بأي ثمن. يلعب الدور المهم من خلال التأثير المتبادل للإشارات من مختلف المحطات الإذاعية على بعضها البعض ، مما يعقد ضبط ، والحد من جودة الاتصالات اللاسلكية.

في بيئة Wi-Fi ، يُستخدم الراديو كوسيلة لنقل البيانات. لذلك ، فإن العديد من الأشياء التي استخدمها مهندسو الراديو وعشاق الراديو في الماضي وحتى القرن السابق لا تزال صالحة اليوم.

لكن شيئا ما قد تغير. تم استبدال النسق التماثلي بالبث الرقمي ، مما أدى إلى تغيير في طبيعة الإشارة المرسلة.

فيما يلي وصف للعوامل الشائعة التي تؤثر على تشغيل شبكات Wi-Fi اللاسلكية في إطار معايير IEEE 802.11b / g / n.

بعض الفروق الدقيقة في شبكات Wi-Fi

بالنسبة للبث على الهواء بعيدًا عن المستوطنات الكبيرة ، عندما لا يمكنك استقبال محطة راديو FM محلية أو ماياك في نطاق الموجات المترية (VHF) على جهاز الاستقبال الخاص بك ، فإن مسألة التأثير المتبادل لا تنشأ.

شيء آخر هو أجهزة Wi-Fi التي تعمل في نطاقين محدودين فقط: 2.4 و 5 جيجاهرتز. فيما يلي بعض المشكلات التي يجب عليك معرفتها ، إن لم يكن التغلب عليها ، كيفية التجول.

المشكلة الأولى هي أن المعايير المختلفة تعمل مع نطاقات مختلفة.

في النطاق 2.4 جيجا هرتز ، تعمل الأجهزة التي تدعم 802.11b / g / n ؛ في النطاق GHz 5 - 802.11a و 802.11n.

كما ترون ، يمكن فقط لأجهزة 802.11n العمل في النطاق 2.4 جيجا هرتز وفي النطاق 5 جيجاهرتز. في حالات أخرى ، يجب علينا إما دعم البث في كلا النطاقين ، أو تحمل حقيقة أن بعض العملاء لن يتمكنوا من الاتصال بشبكتنا.

المشكلة الثانية هي أن أجهزة Wi-Fi العاملة في دائرة نصف قطرها من الإجراء التالي يمكن أن تستخدم نفس نطاق التردد.

بالنسبة للأجهزة العاملة في نطاق التردد 2.4 جيجا هرتز ، تتوفر 13 قناة لاسلكية بعرض 20 ميجاهرتز للمعيار 802.11b / g / n أو 40 ميجا هرتز لمعيار 802.11n مع فواصل زمنية تبلغ 5 ميجاهرتز ومتاحة للاستخدام في روسيا.

لذلك ، يتداخل أي جهاز لاسلكي (العميل أو نقطة الوصول) مع القنوات المجاورة. شيء آخر هو أن طاقة المرسل لجهاز العميل ، على سبيل المثال ، الهاتف الذكي ، أقل بكثير من طاقة نقطة الوصول العادية. لذلك ، سنتحدث طوال المقالة فقط عن التأثير المتبادل لنقاط الوصول على بعضها البعض.

القناة الأكثر شيوعًا التي يتم تقديمها افتراضيًا إلى العملاء هي 6. ولكن لا تشفق بنفسك على أنه من خلال اختيار الرقم التالي ، سنتخلص من التأثير الزائف. تتيح نقطة الوصول التي تعمل على القناة 6 تداخلًا قويًا للقناتين 5 و 7 وتداخلًا أضعف للقناتين 4 و 8. مع زيادة الفجوات بين القنوات ، ينخفض ​​تأثيرها المتبادل. لذلك ، لتقليل التداخل المتبادل ، من المرغوب فيه للغاية أن تكون ترددات الموجة الحاملة بينهما متباعدة بمقدار 25 MHz (فواصل زمنية لكل قناة 5).

المشكلة هي أن جميع القنوات ذات التأثير القليل على بعضها البعض ، 3 فقط متوفرة: هذه هي 1 و 6 و 11.

يجب أن نبحث عن طريقة للتغلب على القيود الحالية. على سبيل المثال ، يمكن تعويض التأثير المتبادل للأجهزة عن طريق انخفاض في الطاقة.

فوائد الاعتدال في جميع أنحاء

كما ذكر أعلاه ، فإن تخفيض الطاقة ليس دائماً أمرًا سيئًا. علاوة على ذلك ، مع زيادة القدرة ، يمكن أن تتدهور جودة الاستقبال بشكل كبير ولا تكمن النقطة هنا في "ضعف" نقطة الوصول. أدناه سننظر في الحالات التي قد يكون هذا في متناول اليدين.

تحميل الراديو

يمكن رؤية تأثير الازدحام بشكل مباشر عند تحديد جهاز للاتصال به. إذا كانت قائمة شبكات Wi-Fi تحتوي على أكثر من ثلاثة أو أربعة عناصر - يمكنك التحدث بالفعل عن تنزيل الراديو. علاوة على ذلك ، كل شبكة هي مصدر للتدخل لجيرانها. يؤثر التداخل على أداء الشبكة لأنه يزيد بشكل كبير من مستوى الضوضاء وهذا يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة إرسال حزم ثابتة. في هذه الحالة ، تتمثل التوصية الرئيسية في خفض قدرة المرسل عند نقطة الوصول ، بشكل مثالي ، لإقناع جميع الجيران بالقيام بنفس الشيء حتى لا يتداخلوا مع بعضهم البعض.

يشبه الموقف فصل دراسي في درس عندما يغيب المعلم. يبدأ كل طالب في التحدث مع زميل الدراسة وزملاء الدراسة الآخرين. في الضجيج العام ، يسمعون بعضهم البعض بشكل سيء ويبدأون في التحدث بصوت أعلى ، ثم بصوت أعلى ويبدأون في النهاية في الصراخ. يعمل المعلم سريعًا في الفصل ، ويتخذ بعض الإجراءات التأديبية ويتم استعادة الوضع الطبيعي. إذا كنا في دور المعلم ، فإننا نمثل مسؤول الشبكة ، ودور أطفال المدارس - أصحاب نقاط الوصول ، نحصل على تشبيه مباشر تقريبًا.

اتصال غير متماثل

كما ذكرنا سابقًا ، عادة ما تكون قدرة جهاز الإرسال لنقطة الوصول أقوى بثلاثة أضعاف من الأجهزة المحمولة العميلة: الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وما إلى ذلك. لذلك ، من المحتمل جدًا ظهور "مناطق رمادية" ، حيث يتلقى العميل إشارة مستقرة جيدة من نقطة الوصول ، وسيعمل النقل من العميل إلى النقطة "ليس للغاية". يسمى هذا الاتصال غير المتماثلة.

من أجل الحفاظ على اتصال ثابت بجودة جيدة ، من المرغوب فيه للغاية وجود اتصال متماثل بين جهاز العميل ونقطة الوصول عندما يعمل الاستقبال والإرسال في كلا الاتجاهين بكفاءة عالية.



الشكل 1. اتصال غير متماثل على سبيل المثال من خطة الشقة.

لتجنب الاتصالات غير المتماثلة ، يجب تجنب زيادة قدرة الارسال بشكل متهور.

عندما دفعة السلطة هو مطلوب

تتطلب العوامل المذكورة أدناه زيادة الطاقة للحفاظ على اتصال مستقر.

التدخل من أنواع أخرى من أجهزة الراديو وغيرها من الأجهزة الإلكترونية

تعمل أجهزة Bluetooth ، مثل سماعات الرأس ولوحات المفاتيح اللاسلكية والفئران ، في نطاق التردد 2.4 جيجاهرتز وتؤثر على تشغيل نقطة الوصول وأجهزة Wi-Fi الأخرى في شكل تداخل.

يمكن أن يكون للأجهزة المذكورة أدناه تأثير سلبي على جودة الإشارة:

• أفران الميكروويف
• شاشات اطفال
• شاشات CRT ومكبرات الصوت اللاسلكية والهواتف اللاسلكية والأجهزة اللاسلكية الأخرى ؛
• مصادر الجهد الخارجي ، مثل خطوط الكهرباء ومحطات الطاقة ،
• محركات كهربائية
• كبلات مع عدم كفاية التدريع ، وكذلك الكابلات المحورية والموصلات المستخدمة مع بعض أنواع الأطباق الفضائية.

مسافات طويلة بين أجهزة Wi-Fi

أي أجهزة الراديو لديها مجموعة محدودة. بالإضافة إلى ميزات تصميم الجهاز اللاسلكي ، يمكن تقليل الحد الأقصى للوصول عن طريق عوامل خارجية مثل وجود العوائق والتداخل اللاسلكي وما إلى ذلك.

كل هذا يؤدي إلى تكوين "مناطق يتعذر الوصول إليها" المحلية ، حيث لا تصل الإشارة من نقطة الوصول إلى جهاز العميل.

انسداد الإشارة

عوائق مختلفة (الجدران والسقوف والأثاث والأبواب المعدنية ، إلخ) الموجودة بين أجهزة Wi-Fi يمكن أن تعكس أو تمتص إشارات الراديو ، مما يؤدي إلى تدهور أو فقدان كامل للاتصالات.

تعمل الأشياء البسيطة والمفهومة مثل الجدران الخرسانية المسلحة وأغطية الصفائح المعدنية والأطر الفولاذية وحتى المرايا والنوافذ الملونة على تقليل كثافة الإشارة بشكل ملحوظ.

حقيقة مثيرة للاهتمام : جسم الإنسان يخفف الإشارة بحوالي 3 ديسيبل.

يوضح الجدول أدناه فقدان كفاءة إشارة Wi-Fi عند المرور عبر بيئات مختلفة لشبكة 2.4 جيجا هرتز.



* المسافة الفعالة - تشير إلى مقدار الانخفاض في نصف قطر العمل بعد اجتياز العقبة المقابلة مقارنة بالمساحة المفتوحة.

لتلخيص النتائج المؤقتة

كما ذكر أعلاه ، فإن قوة الإشارة العالية وحدها لا تعمل على تحسين جودة اتصال Wi-Fi ، ولكنها قد تتداخل مع التواصل الجيد.

في الوقت نفسه ، هناك مواقف يكون من الضروري فيها توفير طاقة أعلى للإرسال والاستقبال المستقر لإشارات راديو Wi-Fi.

هذه هي المتطلبات المتضاربة.

ميزات مفيدة من Zyxel قد تساعد.

من الواضح أنك تحتاج إلى استخدام بعض الوظائف المثيرة للاهتمام التي ستساعدك على الخروج من هذا الموقف المثير للجدل.

مهم ! يمكنك التعرف على العديد من الفروق الدقيقة في بناء الشبكات اللاسلكية ، وكذلك حول القدرات والاستخدام العملي للمعدات في دورات Zyxel - ZCNE المتخصصة. تعرف على الدورات القادمة هنا .

توجيه العميل

كما ذكر سابقًا ، تؤثر المشكلات الموصوفة بشكل رئيسي على النطاق 2.4 جيجا هرتز.
يمكن لمالكي الأجهزة الحديثة السعداء استخدام نطاق التردد 5 جيجاهرتز.

المزايا:

• المزيد من القنوات ، لذلك من السهل اختيار القنوات التي ستؤثر على بعضها البعض إلى الحد الأدنى ؛
• لا تستخدم الأجهزة الأخرى ، مثل Bluetooth ، هذا النطاق ؛
• دعم للقنوات بعرض 20/40/80 ميغاهيرتز.

العيوب:

• إشارة الراديو في هذا النطاق يمر عبر العقبات أسوأ. لذلك ، من المستحسن عدم وجود "انهيار فائق" واحد ، ولكن يوجد نقطتان أو ثلاث نقاط وصول مع قوة إشارة أكثر تواضعًا في غرف مختلفة. من ناحية أخرى ، سيعطي ذلك تغطية أكثر تكافؤًا من التقاط إشارة من واحدة ، ولكن "قوية جدًا".

ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، كما هو الحال دائما ، تنشأ الفروق الدقيقة. على سبيل المثال ، لا تزال بعض الأجهزة وأنظمة التشغيل والبرامج بشكل افتراضي توفر نطاقًا 2.4 جيجا هرتز "قديمًا جيدًا" للاتصال. يتم ذلك لتقليل مشاكل التوافق وتبسيط خوارزمية اتصال الشبكة. إذا حدث الاتصال تلقائيًا أو لم يكن لدى المستخدم الوقت الكافي لإشعار هذه الحقيقة - فستظل إمكانية استخدام النطاق GHz 5 على الهامش.

وظيفة توجيه العميل ، والتي توفر افتراضيًا أجهزة العميل للاتصال فورًا بسرعة 5 جيجاهرتز ، ستساعد على تغيير هذا الظرف. إذا لم يكن العميل يدعم هذا النطاق ، فسيظل قادرًا على استخدام 2.4 جيجا هرتز.

هذه الوظيفة متاحة:

• في نقاط الوصول Nebula و NebulaFlex ؛
• في وحدات تحكم الشبكة اللاسلكية NXC2500 و NXC5500 ؛
• في جدران الحماية مع وظيفة تحكم.

الشفاء التلقائي

أعلاه كانت الحجج لصالح التحكم في السلطة مرنة. ومع ذلك ، يبقى سؤال معقول: كيف يمكن القيام بذلك؟

لهذا الغرض ، تتمتع وحدات التحكم اللاسلكية Zyxel بميزة خاصة: Auto Healing.
تتحكم وحدة التحكم بمساعدتها في حالة نقاط الوصول وأدائها. إذا اتضح أن إحدى هذه الوصلات لا تعمل ، فسيُطلب من الجيران زيادة طاقة الإشارة لملء منطقة الصمت المشكلة. بعد عودة نقطة الوصول المفقودة إلى التشغيل ، يتم توجيه النقاط المجاورة لتقليل قوة الإشارة حتى لا تتداخل مع عمل بعضها البعض.

هذه الميزة هي أيضًا جزء من مجموعة خاصة من وحدات تحكم الشبكة اللاسلكية: NXC2500 و NXC5500.

تأمين شبكة لاسلكية الحافة

لا تؤدي نقاط الوصول المجاورة من شبكة موازية إلى إنشاء تداخل فحسب ، بل يمكن أيضًا استخدامها كنقطة انطلاق للهجمات على الشبكة.

بدوره ، يجب أن تحكم لاسلكي التعامل مع هذا. تحتوي وحدات التحكم NXC2500 و NXC5500 على أدوات كافية في ترسانتها ، مثل مصادقة WPA / WPA2-Enterprise القياسية ، والتطبيقات المختلفة لبروتوكول المصادقة الموسعة (EAP) ، وجدار الحماية المدمج.

وبالتالي ، لا تعثر وحدة التحكم على نقاط وصول غير مصرح بها فحسب ، بل تحظر أيضًا الإجراءات المشبوهة على شبكة الشركة ، والتي من المرجح أن تحمل نية خبيثة.

Rogue AP Detection Function (روغ AP الاحتواء)

أولاً ، دعونا نتعرف على ماهية Rogue AP.

نقاط الوصول Rogue هي نقاط وصول أجنبية لا يتحكم فيها مسؤول الشبكة. ومع ذلك ، فهي في متناول شبكة Wi-Fi للمؤسسة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون نقاط وصول شخصية للموظفين المتصلين دون إذن بمآخذ الشبكة الخاصة بالمكتب. هذا النوع من المبادرة سيء لأمان الشبكة.

في الواقع ، مثل هذه الأجهزة تشكل قناة للاتصال من طرف ثالث بشبكة المؤسسة ، متجاوزة نظام الأمان الرئيسي.

على سبيل المثال ، لا توجد نقطة وصول أجنبية (RG) من الوصول بشكل رسمي في شبكة المؤسسة ، ولكن تم إنشاء شبكة لاسلكية عليها بنفس اسم SSID كما في نقاط الوصول القانونية. ونتيجة لذلك ، يمكن استخدام نقطة RG لاعتراض كلمات المرور والمعلومات السرية الأخرى عندما يحاول عملاء شبكة الشركة عن طريق الخطأ الاتصال بها ومحاولة نقل بيانات اعتمادهم. نتيجةً لذلك ، ستُعرف بيانات اعتماد المستخدم لمالك نقطة التصيد الاحتيالي.

تحتوي معظم نقاط الوصول Zyxel على ميزة مسح ضوئي محمول جوا للكشف عن النقاط المارقة.

مهم ! لن يعمل الكشف عن النقاط الأجنبية (AP Detection) إلا إذا تم تكوين واحدة على الأقل من نقاط الوصول هذه "watchdog" للعمل في وضع مراقبة الشبكة.

بعد أن تكتشف نقطة الوصول Zyxel ، في وضع المراقبة ، النقاط الأجنبية ، يمكن إجراء إجراء حظر.

دعنا نقول Rogue AP يحاكي نقطة وصول قانونية. كما ذكر أعلاه ، يمكن للمهاجم مكررة إعدادات SSID الشركة على نقطة خاطئة. ثم ستحاول نقطة الوصول Zyxel منع أي نشاط خطير ، مما يؤدي إلى حدوث تداخل من خلال بث البث للحزم وهمية. هذا سيجعل من المستحيل للعملاء الاتصال بـ Rogue AP واعتراض بيانات اعتمادهم. ولن تتمكن نقطة الوصول "للتجسس" من أداء مهمتها.

كما ترون ، فإن التأثير المتبادل لنقاط الوصول لا يؤدي فقط إلى تدخل مزعج عند العمل مع بعضهم البعض ، ولكن يمكن استخدامه أيضًا للحماية من المهاجمين.

استنتاج

المواد في إطار مقالة صغيرة لا تسمح لنا بالتحدث عن جميع الفروق الدقيقة. لكن حتى مع المراجعة السريعة ، يصبح من الواضح أن تطوير وصيانة شبكة لاسلكية بها فروق دقيقة مثيرة للاهتمام. فمن ناحية ، من الضروري مكافحة التأثير المتبادل لمصادر الإشارة ، بما في ذلك عن طريق تقليل قوة نقاط الوصول. من ناحية أخرى ، من الضروري الحفاظ على مستوى الإشارة على مستوى عالٍ بما فيه الكفاية للاتصال الثابت.

يمكنك التغلب على هذا التناقض باستخدام الوظائف الخاصة لوحدات تحكم الشبكة اللاسلكية.

تجدر الإشارة أيضًا إلى أن Zyxel تعمل على تحسين كل ما يساعد على تحقيق اتصال عالي الجودة دون اللجوء إلى تكاليف مرتفعة.

مصادر

1. توصيات عامة لبناء الشبكات اللاسلكية
2. ما الذي يؤثر على تشغيل شبكات Wi-Fi اللاسلكية؟ ما يمكن أن يكون مصدرا للتدخل وما هي أسبابها المحتملة؟
3. تكوين Rogue AP Detection على نقاط الوصول لسلسلة NWA3000-N
4. معلومات الدورة ZCNE