
Дорогая точка доступа сама по себе радиопокрытия не создаёт. Эфир это общая среда: все точки и все клиенты в одном канале делят одно и то же время передачи, поэтому результат задают расстановка, мощность и канальный план, а не цена оборудования. Сеть, собранная по равномерной сетке без расчёта, проигрывает сети на более простых точках, посчитанной под помещение.
Ниже разобраны механизмы, которые чаще всего ломают корпоративный Wi-Fi: завышенная мощность передатчика, повторное использование каналов, неверно выбранная ширина канала, сорванный роуминг и планирование под покрытие там, где нужна ёмкость. Отдельной таблицей сведены симптом, причина и параметр, по которому одну причину отличают от другой.
Точка доступа питается по PoE и излучает заметно мощнее, чем смартфон или терминал сбора данных, который работает от батареи. Если поднять мощность передатчика на максимум, участок вниз (от точки к клиенту) станет длиннее участка вверх. Клиент показывает полную шкалу приёма, потому что точку он слышит хорошо, а точка его кадры уже не разбирает и запрашивает повтор. Со стороны пользователя это выглядит как обрыв звонка при отличном сигнале.
Роуминг ломается тем же способом. Решение о переходе принимает клиент, а не контроллер: он смотрит на уровень сигнала текущей точки и уходит, когда тот падает ниже собственного порога, зашитого в драйвер. Когда все точки светят на максимум, сигнал текущей точки долго держится выше порога, и устройство тянет старое соединение, проходя прямо под соседней точкой. Механизмы 802.11k и 802.11v подсказывают клиенту список соседей, 802.11r ускоряет саму смену точки, но ни один из них не заставит клиента уйти, пока старый сигнал ему достаточен.
Отсюда рабочее правило расстановки: мощность занижают так, чтобы зона обслуживания точки заканчивалась там, где начинается зона соседней. Верхнюю границу соты задаёт не точка, а самое слабое клиентское устройство в парке, поэтому мощность выравнивают по нему. Подбор самих точек под диапазоны и типы антенн разобран в статье про выбор точек доступа Huawei AirEngine.
В диапазоне 2,4 ГГц при ширине 20 МГц помещаются три непересекающихся канала: 1, 6 и 11. Всё, что стоит плотнее, работает на повторно использованных каналах. По правилу доступа к среде CSMA/CA в одном канале в один момент передаёт одно устройство, поэтому две точки на общем канале, которые слышат друг друга, пропускную способность не складывают, а делят и добавляют время ожидания. В такой сети каждая новая точка снижает скорость, а не поднимает её.
Ширина канала действует в обе стороны сразу. Каждое удвоение ширины (20, 40, 80 МГц) вдвое поднимает пиковую скорость одного клиента и вдвое же увеличивает мощность шума на входе приёмника, то есть отнимает 3 дБ. Канал 80 МГц по чувствительности проигрывает каналу 20 МГц 6 дБ, и на краю соты это видно как резкое падение скорости. Одновременно вчетверо сокращается число непересекающихся каналов, доступных для расстановки, поэтому под высокую плотность точек берут 20 или 40 МГц.
Соседние по частоте каналы мешают иначе. Передатчик излучает часть энергии за границами своей полосы, и близко стоящая точка на смежном канале принимает этот выброс как шум. Отличается такая помеха тем, что отношение сигнал/шум падает без роста загрузки канала.
Два разных расчёта дают две разные сети на одной и той же площади. Планирование под покрытие закрывает площадь сигналом нужного уровня минимальным числом точек. Планирование под ёмкость делит помещение на мелкие соты, чтобы развести активных клиентов по разным каналам и не упереться в эфирное время одной точки.
| Что задаёт расчёт | Склад с терминалами сбора данных | Опенспейс и переговорные |
|---|---|---|
| Что ограничивает | площадь без провалов сигнала | эфирное время одной точки |
| Клиенты | десятки терминалов, трафик мелкий и редкий | десятки одновременно активных ноутбуков и телефонов |
| Мощность точек | выше, соты крупные | ниже, соты мелкие |
| Ширина канала | 20 или 40 МГц, дальность важнее пиковой скорости | 20 МГц, каналов должно хватить на все соты |
| Антенны | внешние секторные, луч вдоль аллеи | встроенные всенаправленные |
| Критерий приёмки | сплошное покрытие по нижнему порогу сигнала и перекрытие второй точкой | загрузка эфира и число активных клиентов на радиомодуль |
| Типовая ошибка | всенаправленные антенны под потолком высокого склада | одна мощная точка на весь зал |
На складе решает высота подвеса и то, что лежит на стеллажах. Всенаправленная антенна под потолком высокого склада отдаёт большую часть энергии на металлические крыши стеллажей: отражённые копии приходят на приёмник с задержкой и портят полезный сигнал, а сами точки начинают слышать друг друга поверх стеллажей и попадают в общий канал. Секторная антенна с узким раскрытием направляет луч вдоль аллеи и снимает обе проблемы.
Содержимое паллет входит в расчёт наравне со стенами. Картон, бумага и текстиль ослабляют сигнал слабо, вода ослабляет сильно, и тем сильнее, чем выше частота. Сеть, посчитанная под пустые стеллажи, перестаёт работать после первой загрузки склада напитков или замороженной продукции, поэтому коэффициенты затухания в модели задают по фактическому содержимому.
Замеры снимают тем клиентским устройством, которое работает в этой зоне: ноутбук инженера слышит эфир лучше терминала сбора данных, и по нему сеть выглядит здоровее, чем она есть.
| Симптом | Причина | Что измерить |
|---|---|---|
| Полная шкала приёма, но страницы не открываются и звонок рвётся | Мощность точки выше мощности клиента, кадры вверх не доходят | Уровень сигнала клиента на стороне точки и долю повторных передач вверх |
| Скорость падает при том же уровне сигнала, когда людей в зоне становится больше | Ёмкости не хватает, клиенты делят эфирное время одной точки | Загрузку канала в процентах и число активных клиентов на радиомодуль |
| Разговор обрывается при переходе между зонами, потом сам восстанавливается | Клиент держится за дальнюю точку, перекрытия сот не хватает | Уровень второй по силе точки в месте разрыва и время смены точки |
| Скорость упала после того, как добавили точки доступа | Повторное использование канала, соседние точки слышат друг друга и ждут очереди | Число точек на том же канале, слышимых выше порога, и время ожидания среды |
| У стола скорость близка к паспортной, на краю зоны падает резко | Канал шириной 80 МГц, чувствительность приёмника ниже, чем при 20 МГц | Скорость и уровень сигнала на краю соты при 20 и при 80 МГц |
| Отношение сигнал/шум низкое, а загрузка эфира небольшая | Помеха от смежного канала или от стороннего источника в полосе | Спектр в рабочей полосе и отношение сигнал/шум на клиенте |
Обход делают по маршруту работы людей и техники, а не по одной точке у стены: загрузку эфира снимают под нагрузкой, покрытие склада при заполненных стеллажах.
Качество расчёта определяется полнотой исходных данных. Подрядчику передают следующее.
Проверка результата это повторный обход по тому же маршруту после пусконаладки, тем же прибором и тем же клиентским устройством. Модель показывает расчётное поле, натурный обход показывает фактическое, и расхождение между ними и есть предмет приёмки. Как это встраивается в проект целиком, описано в статье про построение корпоративной сети Wi-Fi 6.
Помогает только тогда, когда причина в нехватке ёмкости и новые точки удаётся развести по свободным каналам. Если свободных каналов уже нет, добавленные точки встанут на занятые и увеличат время ожидания в эфире. Перед закупкой снимают загрузку канала и число соседей на том же канале: эти два числа показывают, упирается сеть в ёмкость или в интерференцию.
В плотной сетке точек берут 20 или 40 МГц. Канал 80 МГц поднимает пиковую скорость одного клиента, но отнимает 6 дБ чувствительности относительно 20 МГц и вчетверо сокращает число непересекающихся каналов, поэтому в опенспейсе он упирается в интерференцию раньше, чем в скорость. Широкий канал оправдан там, где точек мало и рядом нет соседних сот.
Решение о переходе принимает клиент по собственному порогу уровня сигнала, зашитому в драйвер. Пока дальняя точка слышна выше этого порога, клиент остаётся на ней, даже если ближняя точка даёт сигнал сильнее. Лечится это занижением мощности точек и контролем перекрытия сот, а 802.11k, 802.11v и 802.11r ускоряют сам переход, но не запускают его вместо клиента.
Расчёт опирается на коэффициенты затухания, заданные по типу стены на плане. Фактическая стена отличается от плана: в ней бывает арматура, металлические направляющие, стеклопакеты с напылением. Обход с тестовой точкой на штативе даёт измеренное затухание для этого объекта, после чего модель пересчитывают, и число точек в проекте меняется в обе стороны.
На складе задача в сплошном покрытии высокого помещения с металлическими стеллажами, и решается она направленными антеннами вдоль аллей и учётом содержимого паллет. В офисе задача в ёмкости: много активных клиентов на малой площади, соты делают мелкими, мощность занижают, каналы разводят. Одна и та же модель точки работает в обоих случаях, различаются антенны, высота подвеса и настройки радиомодулей.