Bedre WLAN via analyse

Før ble det bedriftsinterne trådløse nettverket (wlan-et) betraktet som en ekstratjeneste i det interne it-tjenestetilbudet. Hovedbæreren av datatrafikken var kablet Ethernet, også for klientmaskinene til brukerne i bedriften.

Mange satte opp et wlan nærmest ved en ettertanke, for å gi enkel tilkobling i møterom og fellesarealer, eller som tilbudet som besøkende i lokalene kunne bruke for å komme seg ut på internett.

I begge tilfellene snakket vi ikke om et wlan som gav noen garantier for kvaliteten på tilkoblingen, og det var heller ingen som hadde forventninger til wlan-et ut over en minstemåls forbindelse med en noenlunde brukbar ytelse og oppetid.

I dag har dette endret seg dramatisk. Det er særlig to trender som gjør at kravene og forventningene til wlan-et har økt kraftig: Inntoget av nettbrett og smartmobiler som ikke har mulighet til å bruke kablet nettverk som transmisjonsmedium, og nye bruksområder som stiller høyere krav til nettet, slik som tale over IP (VoIP) via det trådløse nettverket. Begge disse tilfellene gjør at wlan-et må designes for slik bruk, så å si fra bunnen av.

LES OGSÅ:

dB og dBm

Vi har dermed et behov for å måle og kvantifisere ytelsen og egenskapene til wlan-et, slik at vi kan forvisse oss om at det presterer tilfredsstillende i forhold til eksakte krav vi stiller opp på forhånd. I denne sammenhengen trenger vi måleenheter og grenseverdier. I forbindelse med radiosignaler – alle typer radio, ikke bare trådløse nettverk – er det måleenheten desibel (dB) som gjelder. For at de etterfølgende tipsene skal ha noen verdi, skal vi derfor ta en liten titt på denne enheten.

Desibel er nemlig en av de mest misforståtte enhetene vi har innenfor tele- og dataverdenen. Kort fortalt er desibel en skala for forholdstall mellom to verdier som sammenlignes. Siden skalaen er logaritmisk, er den egnet til å enkelt beskrive og gjøre matematikk på forholdet mellom verdier som har svært store størrelsesforskjeller, slik som tabellen illustrerer. Denne tabellen viser 10 log10 som er den matematiske funksjonen for desibel, og referanseverdien til denne tabellen er 1.

Det er flere ting å legge merke til i denne tabellen: for det første er desibel et uttrykk for forholdet mellom en (test)verdi og en referanse, uten enheter utover desibel selv. Videre representerer en lineær økning på 10 desibel, en 10-ganger i referansen. 20 desibel er ti ganger så mye som 10 desibel, og så videre. Til sist ser vi at positive desibel-tall representerer en økning i forhold til referansen, mens negative desibel-tall betyr en reduksjon i forhold til referansen.

I radiosammenheng brukes desibel på forskjellige måter, der spesielt to anvendelser er noe man raskt støter på når man har med trådløse nettverk å gjøre: desibel alene (dB) brukes for å beskrive forholdet mellom signal og støy. For mottatt signalstyrke er 1 mW sendestyrke referansen, og signalstyrken på stedet der man måler oppgis i dBm. Denne signalstyrken vil alltid være svakere enn referansestyrken ved antennen, slik at dBm vil i praktisk bruk alltid være et negativt tall.

Bevæpnet med denne kunnskapen kan vi gå løs på praktiske målinger for å sikre at WLAN-et fungerer så godt som det må, for å tilfredsstille de nye kravene til denne delen av nettverket.

LES OGSÅ:

«Dekning» alene holder ikke

Tradisjonelt har bedriftsinterne wlan kun vært designet for å gi radiodekning i de geografiske områdene der det skal være mulig å knytte seg til nettverket. Definisjonen av «dekning» i denne sammenhengen har vanligvis vært en mottakersignalstyrke (RSSI - «Received Signal Strength Indicator») som skal være bedre enn et forhåndsdefinert minstenivå, for eksempel -67 dBm. Denne signalkvaliteten har mange brukt å verifisere ved å gå rundt i lokalene og måle med en wlan-mottaker, og slått seg til ro med at wlan-et er godt nok dersom måleresultatene er over grensen i hele området som har blitt målt opp.

Selv om denne basisdekningen er en helt grunnleggende og avgjørende faktor for om wlan-et overhodet fungerer, er dette ikke tilstrekkelig når nettverket skal brukes som primærbærer eller til mer kritiske anvendelser som for eksempel VoIP. Da må langt flere hensyn tas, og nettverket må kanskje til og med bygges om for den nye anvendelsen.

For å være primærnettverk for enkelte eller alle klienter, må det for det første bygges inn redundans i radiodekningen. Tanken er at dersom et aksesspunkt faller ut, skal det være andre aksesspunkter i nærheten som skal kunne ta over tjenesten i det fysiske området som det bortfalte aksesspunktet hadde.

En slik dobbeltdekning har ofte blitt omtalt som «overlapp», og det er mange som har brukt å oppgi dette overlappet i prosent. Dette er litt meningsløst, fordi overlappet ikke lar seg kontrollere på annen måte enn teoretisk i et designprogram, og det er ikke godt nok. Det vi ønsker er å få målbare tall som lar seg kontrollere i praksis:

Løsningen er å slutte å tenke på overlapp som en teoretisk størrelse på en designtegning av wlan-et, og heller tenke i termer av primær og sekundær dekning. Da kan vi stille krav til signalstyrken ute i lokalene, både på den primære og sekundære radiodekningen. Dette er enkelt å kontrollmåle, slik at det er den ekte signalkvaliteten som sammenlignes med kravene fra designet.

Hvilken signalstyrke sekundærdekningen skal ha, kommer an på hva wlan-et skal brukes til. Dersom det er trådløse ip-telefoner som er hovedbruken, bør signalet til sekundærdekningen være like god som for primærdekningen. Ciscos trådløse ip-telefoner krever -67 dBm eller bedre, og om det er disse som skal tas i bruk, er kvalitetskravet dermed gitt.

Dersom wlan-et skal brukes av utstyr med lavere krav til signalkvalitet, kan det være godt nok å ha lavere krav til sekundærdekningen. Da kan for eksempel primærdekningen settes til -67 dBm, mens det holder med -72 dBm for sekundærdekningen. Da blir den sekundære tjenesten dårligere, men dersom det viktigste er konnektivitet, kan dette være godt nok.

LES OGSÅ:

Signalkvalitet er mer enn signalstyrke

Selv om signalene i wlan-et er kontrollert til å holde de oppsatte minstekravene til signalstyrke, er det mye mer som påvirker hvor brukbart dette signalet er. Forstyrrelser av signalet fra andre aksesspunkter som arbeider på samme kanal (frekvens) kan forringe kvaliteten kraftig. Det kan også andre ting som sender ut radiobølger i samme eller et nærliggende frekvensområde, og dette må nettverksadministratoren ha kontroll over for å kunne tilby et wlan med tilstrekkelig kvalitet og oppetid.

For signal/støy-forholdet foreslår wlan-ekspertene et mål på 25 dB eller bedre. Dette vil sikre at bakgrunnsstøyen i lokalene ikke er så sterk at det forringer kvaliteten på signalene fra aksesspunktene.

Radiointerferens fra aksesspunkter som sender på samme kanal som primærsenderen må også kontrollmåles. Dersom disse signalene er mellom styrken til primærsenderen (for eksempel -67 dBm) og -85 dBm, så har vi slike forstyrrelser.

Er signalet fra fjerntliggende aksesspunkter lavere enn -85 dBm, så kan man tillate seg å ignorere denne signalkilden i nettverksdesignet. Dette er et av de vanskeligste målene å oppnå, men slik interferens kan være kilden til mange og vanskelige problemer i wlan-et. Derfor er det vel verd innsatsen å jobbe med å unngå slike situasjoner.

Ha også i bakhodet at forskjellige klientenheter bruker forskjellige antenner, som direkte påvirker hvor godt signalet fra wlan-et mottas. En bærbar Mac eller pc bruker langt bedre antenner enn en smartmobil eller et nettbrett, og signalet vil oppfattes som vidt forskjellig mellom slike enheter – en forskjell på over 10 dB er ikke utenkelig. Dette må tas med i betraktningen under analysen av wlan-et.

LES OGSÅ:

Analyse er viktig

Å få wlan-et til å fungere optimalt er en krevende oppgave. Det er ingen snarveier til å få det til å yte maksimalt, men med gode målinger av nettverket har vi et godt utgangspunkt for å analysere hvor skoen trykker. Det er her gode programmer for skikkelig wlan-analyse kommer inn.

Når det er sagt, skal det også nevnes at radiokommunikasjon er en krevende disiplin. Det kan tenkes at løsningen på vanskelige problemer med wlan-et likevel løses best og raskest ved å leie inn spesialister på området. En egen analyse på forhånd kan imidlertid bidra til å avdekke om dette er nødvendig i akkurat din situasjon.

Programvare for wlan-analyse

Alle illustrasjonene i denne artikkelen som viser wlan-målinger i praksis, er generert av programmet NetSpot. Dette er, eksotisk nok, et profesjonelt wlan-analyseprogram for Mac. NetSpot finnes i både en gratisversjon og en Pro-utgave som i skrivende stund koster 100 dollar på selskapets nettside (www.netspotapp.com). Vi har brukt Pro-utgaven til å analysere deler av våre egne lokaler, og det er denne analysen som skjermbildene i denne artikkelen viser.

Dette analyseprogrammet fungerer på tilsvarende måte som alle andre slike programmer: Man legger inn en grafikkfil med en byggetegning over lokalene, så går man seg en tur og måler nettverket. Det foregår ved at man stopper ved jevne mellomrom, og klikker på kartet hvor man er. Så vil programmet måle opp og teste wlan-et og radioforholdene, før man går videre og gjentar prosessen inntil vi har dekket hele lokalet som skal analyseres.

Deretter kan man bruke programmet til å vise og analysere måleresultatene. Programmet vil ved hjelp av fargekoder presentere parametrene som vi velger. NetSpot Pro kan vise følgende radiorelaterte verdier på kartet vårt: Signal/støy-forhold, signalstyrke, antall aksesspunkter registrert på målepunktet, radiostøynivå, signal til interferensnivå (altså signalnivået på andre aksesspunkter som sender på samme kanal), nedlastingshastighet, opplastingshastighet, hastighet på wlan-forbindelsen og flere tips for feilsøking.

Det finnes mange slike programmer på markedet, med varierende dybde i wlan-analysen. For bruk på pc kan det også være verd å sjekke programmet PassMark WirelessMon. Instrumentmakeren Fluke Networks har også en brukbar app for Android operativsystem på både nettbrett og smartmobiler.

LES OGSÅ: