Радиопланирование/радиомоделирование покрытия Wi-Fi


Актуальное предложение: онлайн-консультация по вопросам монтажа слаботочных систем и сетей.

Вы приступаете к черновой отделке квартиры или коттеджа и не знаете как и куда проложить витую пару?

У Вас есть дизайн проект и Вы хотите проверить все ли учтено в этом проекте?

Вы планируете ремонт в офисе и необходима консультация и предварительные расчеты по слаботочным система?

На эти и на многие другие вопросы смогу ответить в рамках онлайн консультаций.

Подробности по ссылке: Онлайн-консультация: слаботочные сети и системы


Наличие Wi-Fi стало обязательным элементом организации работы в любом офисе и домашней компьютерной сети. Не обойтись без него и в местах большего скопления людей – в торговых и развлекательных центрах, в кинотеатрах, на стадионах, где эта услуга особенно востребована посетителями и обслуживающим персоналом. В этих условиях понадобится радиопланирование – работа, требующая инженерной и профессиональной подготовки исполнителей и специализированного оборудования.

Уровни сигнала wifi
Уровни сигнала wifi

Итоговая цель – создание проекта для обеспечения качественного обслуживания определенного числа клиентов. Процесс разработки включает в себя программное моделирование характеристик будущих устройств, размещение и проверку их действия на практике. При этом выявляются возможные риски, ошибки, связанные, в основном, с особенностями зданий и сооружений, наличием электромагнитных помех, качеством выбранного технического обеспечения и др.

Предварительное радиочастотное планирование поможет снизить возможные риски и расходы, обеспечит необходимые условия для нормального функционирования, в том числе:

  • расчетную конфигурацию и диапазон Wi-Fi;
  • направления распространения радиоволн в заданной зоне;
  • места размещения точек доступа;
  • количество и параметры коммуникаций.

После указанных действий проводят тестовую настройку. Процесс значительно усложняется из-за необходимости обслуживания большого количества устройств. В этом случае понадобится помощь специализированной организации.

Требования к емкости сети

Потребности индивидуальных пользователей и крупных предприятий в беспроводной связи постоянно возрастает, одновременно усложняется их обустройство там, где намечается большое количество потребителей. Емкость (пропускная способность) определяется количеством абонентов на обслуживаемом участке. Одна точка доступа стандартов 802.11b/g/n и 802, обеспечивающая скорость 1 Гбит/с, рассчитана на обслуживание 50-60 пользовательских устройств. Задача специалистов – обеспечить достаточную емкость при сохранении качественных показателей.

Формирование недорогих домашних и офисных точек доступа осуществляется с использованием всенаправленных антенн. При этом для обслуживания нескольких тысяч абонентов понадобятся сотни точек доступа, что значительно увеличит общую стоимость проекта. Подобная конфигурация неприемлема из-за возникающих помех и низкой скорости подключения.

Выходом из ситуации может стать использование узконаправленных антенн, предназначенных для обслуживания до 30 тыс. устройств при наличии всего 150 точек доступа. Оптимальное решение предлагает стандарт Wi-Fi 802.11ac с частотой 5 ГГц, рассчитанный на меньшую зону покрытия при большей емкости сети и ширине канала.

Анализ распространения сигнала. Специальное программное обеспечение для радиомоделирования покрытия Wi-Fi

Основная задача радиопланирования – добиться оптимальных характеристик беспроводной сети, включая:

  • беспрепятственное распространение радиосигнала;
  • повышение качества и надежности связи;
  • исключение задержек при обмене информацией;
  • снижение стоимости работ и оборудования.
Измерения уровней сигнала сети wifi
Измерения уровней сигнала сети wifi

Получить желаемые параметры Wi-Fi поможет предварительный анализ распространения сигнала на проектируемом участке. Для этого следует учитывать ряд факторов:

  • правильный выбор частот – вблизи не должно быть источников, работающих в том же диапазоне;
  • в зоне действия не допускаются «мертвые зоны», где отсутствует покрытие;
  • сигналы соседних точек доступа не должны перекрываться.
"Тепловая" карта
«Тепловая» карта

Наиболее распространенные частоты, используемые на практике:

  • 2,4 ГГц – характеризуется хорошей емкостью и проницаемостью сигнала;
  • 5ГГц – с меньшим радиусом действия, но с надежными показателями распространения в открытом пространстве.

Этапы радиопланирования покрытия Wi-Fi

Сначала определяют количество точек доступа и выстраивают сотовую структуру. Источник размещают на высоком штативе («точка доступа на палке») и переносят в различные места в заданных пределах, замеряя уровень сигнала. Стандартная площадь покрытия для дома и офиса, осуществляемая одним автономным источником, составляет до 300 кв. м.

Разбивку выполняют так, чтобы заданный уровень сигнала сохранялся по всей площади каждой соты. Как правило, границами сот являются несущие стены помещения.

Определение уровня сигнала и наличие «мертвых зон» ведется Wi-Fi тестером либо смартфоном, на котором установлены программы Wi-FiSpeedFlex, SweetSpots, WifiAnalyzer. Еще один способ определения качества приема и передачи – использование программы ViStumbler для ПК, позволяющей определить канал связи с наименьшими помехами.

Можно воспользоваться профессиональным тестером FlukeNetworksAirCheck, выполняющим проверку по нескольким характеристикам одновременно, включая выявление помех, неработающего оборудования, проверку настроек безопасности.

Далее, для создания крупных сетей выполняется комплекс работ по радиопланированию, включая разработку компьютерных моделей и тестирование на конкретном объекте. Построение виртуальной сети удобно проводить с использованием ПК и программы FlukeAirmagnetSurveyPro, где на плане помещения в масштабе размещают точки доступа. По результатам появившейся на экране диаграммы можно увидеть, насколько уровень сигнала на каждом участке в пределах соты соответствует заданным характеристикам (которые должны составлять не менее 65-70 dBm). После этого, по результатам моделирования, формируют сеть в натуральном виде, на выделенной для этого площади.

Важен и правильный выбор канала, чтобы работа сторонних источников не создавала помех. Чтобы уменьшить их влияние, выполняется сканирование близлежащих сторонних источников электромагнитного излучения. Делается это при помощи программ, загруженных на смартфон (InSSIDer, WiFiAnalyzer – для Android или Airport – для Iphone).

После проверки фактических результатов и качества система готова к работе. Такой подход уменьшает затраты времени, расходы на проектирование и внедрение. Это особенно важно при установке в многоэтажных строениях, где достаточно смоделировать виртуальную структуру ярусов и провести радиопланирование на одном из них без проведения высотных работ.

Уровень сигнала wifi
Уровень сигнала wifi

Подбор оборудования

Приступая к формированию системы Wi-Fi, можно использовать общепринятые образцы специального оборудования, изначально приспособленные для конкретного типа сетей. На практике же приходится сталкиваться с различными условиями, требующими корректировки по месту, особенно когда стандартные подходы не приносят нужных результатов.

Исходя из сказанного, предварительное радиопланирование позволяет уменьшить затраты на создание беспроводной сети. Это возможно за счет правильно подобранной аппаратуры и расстановке точек wifi, использования виртуального моделирования и предварительных расчетов для определения места установки, частоты радиоканалов и исключения возможных помех. В каждом случае сложно обойтись без разработки технических решений, соответствующих условиям выбранного объекта.

Особенности радиопланирования

В зависимости от специфики и места размещения сети, рекомендуется различное количество точек доступа на одной и той же площади. Так, на стадионе или в ТЦ, где дислоцируется большой количество пользователей, лучше установить большее количество точек доступа с низкой мощностью. Это позволит увеличить емкость сети и обслужить максимальное число клиентских устройств-смартфонов, в отличие от сетей с мощными передатчиками точек доступа, но с пониженной емкостью, приемлемой для небольших офисов.

Для размещения точек доступа следует выбирать места на высоте, что позволяет уменьшить помехи. Не рекомендуется прятать источники сигнала над подвесными потолками – это может привести к частичной потере мощности сигнала. Современные приборы и сетевые устройства имеют привлекательный внешний вид и не способны нарушить общий дизайн помещения, поэтому прятать их нет необходимости.

Чтобы увеличить емкость офисной сети и исключить помехи, желательно провести проводной Ethernet, обеспечивающий высокую скорость передачи и повышенную надежность сети. В таких случаях для передачи большого количества информации нет необходимости использовать сложные беспроводные каналы связи.

Следует обратить внимание на необходимость мощного коммутатора с поддержкой POE+ 802.3at (до 30 Вт) с достаточным количеством портов, это поможет поддерживать заданный уровень потребления энергии точками доступа и предотвратить падение скорости передачи информации. Для поддержания мощности POE необходимо предусмотреть электропитание через адаптер 220 В.

Планировать системы связи рекомендуется на этапе проектирования зданий и сооружений, с учетом их назначения и количества пользователей. По окончании строительства прокладка кабелей может быть затруднена из-за отсутствия каналов и мест для установки точек доступа.

Следует предусмотреть возможность работы Wi-Fi на частотах как 5 ГГц, так и 2,4 ГГц – это обеспечит доступ для различных видов клиентских устройств. Не менее важны и требования безопасности – сигнал не должен выходить за границы обслуживаемого пространства. Помочь в этом смогут предварительные расчеты с последующим тестированием. Для предотвращения утечек точки доступа оснащают узконаправленными антеннами небольшой мощности.

Особенности планирования беспроводной сети

Приступая к формированию сети Wi-Fi следует учитывать многочисленные особенности места ее размещения и количество потребителей услуги. Так, для увеличения дальности действия не обязательно увеличивать мощность передающих устройств. Достаточно установить внешние усиливающие антенны – для длинных коридоров с небольшим количеством пользователей – узконаправленные, для больших помещений – всенаправленные. При этом расчетное количество клиентов должно быть не более 25 на одну точку доступа. Если плотность абонентов высокая, качество сети можно повысить более плотным размещением точек доступа, уменьшив мощность передатчиков.

В то же время, при увеличении зоны покрытия за счет установки мощной антенны  происходит уменьшение емкости (количества пользователей). Увеличить этот показатель можно снижением мощности передатчиков и уменьшением площади сот.

Выбирая наиболее приемлемый диапазон частот, необходимо помнить, формат 5 ГГц обеспечивает меньший радиус покрытия при более высокой емкости.

Во многих случаях, на начальном этапе построения сети используют радиопланирование wifi с помощью специального оборудования и программного обеспечения. Целью является выяснение радиочастотной обстановки на объекте – наличие других действующих источников и создаваемых ими помех и определение, какие каналы связи, какой мощности при этом используются. Итоги радиоразведки позволяют получить информацию о влиянии окружающего оборудования и определить действия по обеспечению эффективного функционирования планируемой беспроводной сети.

Если у Вас есть какие-либо вопросы или необходим выезд на объект для расчета, Вы можете позвонить мне по телефонам.

+375 (29) 128-06-34 (А1)

+375 (33) 634-01-23 (МТС)

Евгений Федотов

Планировки помещений, подготовленное техническое задание, Вы можете отправить на e-mail fedotov237@yandex.ru.