Khi thực hiện khảo sát địa điểm để triển khai mạng WiFi, điều quan trọng là phải xác định phạm vi ranh giới phủ sóng của điểm truy cập dựa trên tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR – Signal-to-Noise Ratio). SNR được tính bằng cách, là mức tín hiệu (tính bằng dBm) trừ đi mức nhiễu (tính bằng dBm). Ví dụ: mức tín hiệu -53 dBm được đo gần điểm truy cập và mức tiếng ồn điển hình là -90 dBm tạo ra SNR là 37 dB (-53dBm – (-90dBm) = 37dBm), một giá trị tốt cho mạng LAN không dây.
Các nội dung chính
SNR tác động đến hiệu suất mạng không dây.
SNR của tín hiệu từ điểm truy cập, được đo tại thiết bị của người dùng cuối, sẽ giảm khi phạm vi khoảng cách tới người dùng tăng lên do mất không gian trống (free space loss) hoặc khi tịnh tiến điểm truy cập đi xa hơn người dùng cũng làm giảm mức tín hiệu. Tương tự, chỉ số SNR cũng áp dụng để tính toán đối với các tín hiệu truyền đi từ thiết bị người dùng cuối đến điểm truy cập.
Sự gia tăng nhiễu sóng RF từ lò vi sóng và điện thoại không dây, làm tăng mức độ tiếng ồn, cũng làm giảm SNR. SNR ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của kết nối mạng LAN không dây.
Giá trị SNR cao hơn có nghĩa là cường độ tín hiệu mạnh hơn so với mức nhiễu, điều này cho phép tốc độ dữ liệu cao hơn và ít truyền lại hơn (tỉ lệ truyền lại giảm đi) – tất cả đều mang lại thông lượng tốt hơn. Tất nhiên điều ngược lại cũng đúng. SNR thấp hơn thì tất nhiên, các thiết bị mạng LAN không dây hoạt động ở tốc độ dữ liệu thấp hơn (link speed), điều này làm giảm thông lượng.
Ví dụ, SNR là 30 dB có thể cho phép một điểm truy cập và một máy khách sử dụng tiêu chuẩn 802.11g giao tiếp với tốc độ 24 Mbps trở lại; trong khi SNR 15 dB chỉ có thể cung cấp chỉ 6 Mbps. Nếu dựa theo phép tính toán phía trên, chúng tôi nhận thấy rằng nếu giá trị SNR càng cao thì chứng tổ mức tính hiệu càng lớn, và ngược lại. Hãy nhớ, mức tiếng ồn đảm bảo nằm ở mức [-90dBm ; -115dBm].
Trong hướng dẫn này, bộ chuyển mạch UniFi Switch có địa chỉ: 192.168.1.6.
Tính toán trong thế giới thực.
Công ty của chúng tôi, GearHub, đã thực hiện thử nghiệm rộng rãi trên các mạng LAN không dây ở các mức SNR khác nhau, bằng cách chạy các bài kiểm tra hướng tới người dùng cuối để xác định tác động của các giá trị SNR đối với khả năng người dùng tải một trang web cụ thể. Đối với các SNR khác nhau, sau đây là những gì chúng tôi tìm thấy về cường độ tín hiệu (được tìm thấy trong trạng thái kết nối Windows), trạng thái liên kết và hiệu suất khi tải một trang web cụ thể từ máy tính xách tay. Chúng tôi đã đo giá trị SNR từ cùng một máy tính xách tay và điểm truy cập. Để đảm bảo so sánh chính xác, chúng tôi đã xóa bộ nhớ cache của máy tính xách tay trước khi tải lại trang:
Giá trị SNR > 40dB = Tín hiệu tuyệt vời (5 vạch); luôn liên kết; truyền tải cực kỳ nhanh.
Giá trị SNR từ 25dB đến 40dB SNR = Tín hiệu rất tốt (3 – 4 vạch); luôn liên kết; rất nhanh.
Giá trị SNR từ 15dB đến 25dB SNR = Tín hiệu thấp (2 vạch); luôn liên kết; tải thông thường.
Giá trị SNR từ 10dB – 15dB SNR = Tín hiệu rất thấp (1 vạch); liên kết thấp; chủ yếu là tải chậm.
Giá trị SNR từ 5dB đến 10dB SNR = Không có tín hiệu; không liên kết; không tải được.
Những giá trị này có vẻ phù hợp với thử nghiệm chúng tôi đã thực hiện trong quá khứ, cũng như những gì một số nhà sản xuất điểm truy cập phát hành trước đây.
Khuyến nghị sử dụng với SNR.
Dựa trên thử nghiệm này, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng khoảng 20dB (đây cũng là tiêu chuẩn của các nhà sản xuất điểm truy cập khuyến nghị) làm giá trị SNR tối thiểu để xác định ranh giới phạm vi của mỗi điểm truy cập 802.11b / g trong mô hình triển khai hàng loạt các điểm truy cập trên mặt sàn. Điều đó đảm bảo duy trì sự liên kết liên tục trong mạng không dây có hiệu suất khá tốt, chẳng hạn như duyệt web và đồng bộ hóa email từ máy tính của khách hàng. Hãy nhớ rằng 802.11n có thể yêu cầu các định nghĩa ranh giới phạm vi khác nhau. Nếu bạn định triển khai mạng thoại (hoặc Video Call hay LiveStream) qua mạng không dây, thì bạn có thể cần SNR tối thiểu phải cao hơn nữa. Ví dụ, Cisco khuyến nghị 25 dB cho các hệ thống điện thoại thoại không dây của họ. Ngoài ra, một biên độ lớn hơn (tức là SNR cao hơn), có thể cần thiết ở một số địa điểm, đặc biệt là những nơi có rất nhiều tín hiệu truyền tín hiệu đa đường (Multipath), chẳng hạn như các nhà máy sản xuất và nơi máy bay đậu tại các sân bay. Hãy nhớ rằng mức hiệu suất tương ứng chỉ xảy ra ở ranh giới của mỗi điểm truy cập. Người dùng liên kết với các điểm truy cập ở phạm vi gần hơn sẽ có SNR cao hơn và hiệu suất tốt hơn.
Khi đo giá trị SNR, hãy sử dụng cùng một điểm truy cập, cùng một băng tần và ăng-ten của máy khách mà người dùng sẽ sử dụng trong mạng không dây đó, nếu có thể. Ví dụ, chắc chắn có sự sai sót về độ lợi ăng ten giữa thiết bị khảo sát và thiết bị của người dùng có thể dẫn đến việc người dùng có SNR (và hiệu suất) khác với những gì bạn đo được trong quá trình khảo sát. Ngoài ra, một số điểm truy cập khách hàng có công suất truyền và nhận độ nhạy thu tốt hơn các điểm truy cập khác, điều này có thể làm mất kết quả của bạn nếu bạn không sử dụng cùng điểm truy cập để triển khai cho khách hàng.
Những thay đổi được thực hiện trên mặt sàn, chẳng hạn như thêm vách ngăn thạch cao, mặt kính hoặc tường và di chuyển các ghế trong căn phòng cũng sẽ ảnh hưởng đến SNR. Do đó, thông thường, bạn nên kiểm tra lại SNR theo thời gian, ngay cả sau khi mạng đang hoạt động. Điều này có thể được thực hiện dễ dàng với các công cụ bán sẵn trên thị trường. Ví dụ: hình dưới đây là ảnh chụp màn hình được chụp từ bộ kháo sát sóng của AirMagnet Survey, với màu xanh lá cây và màu vàng cho biết vùng phủ sóng tín hiệu có thể chấp nhận được của mạng 802.11g, trên đó gán pham vi ranh giới là 20 dB. Nếu bạn nhận thấy SNR thấp hơn giá trị tối thiểu ở một số khu vực, chẳng hạn như các khu vực tô màu xám trong hình, hãy xem xét việc lắp đặt các điểm truy cập bổ sung hoặc di chuyển các điểm truy cập hiện có để phân phối tín hiệu tốt hơn và lấp đầy các lỗ hổng này.
Kết luận.
Việc sử dụng giá trị SNR trong triển khai mạng không dây là một khởi đầu tốt cho việc xác định vùng phủ sóng có tín hiệu chắc chắn. Tuy nhiên, hãy đảm bảo thực hiện kiểm tra từng bước trong môi trường thực tế để xác định các ranh giới phạm vi có thể chấp nhận được giữa các điểm truy cập với nhau. Trước khi đưa hệ thống vào hoạt động, hãy luôn thực hiện kiểm tra xác minh kỹ lưỡng các ứng dụng mà khách hàng sử dụng, chẳng hạn như duyệt web, email và gọi điện thoại qua mạng không dây, sử dụng các kiểu thiết bị điển hình mà khách hàng đang sử dụng và băng tần sẽ thực sự sử dụng mạng. Điều này cung cấp sự đảm bảo rằng hệ thống sẽ thực sự đáp ứng các yêu cầu về vùng phủ sóng và hiệu suất truyền tải trong mạng không dây khi triển khai thực tế.
