Wireless/Radio (Wi-Fi, WiFi, Satellite), WiMax, мощность радио сигнала (дБ, RSSI), низкие и высокие частоты

  • (Wifi, IoT, security) Изоляция умной техники дома (защита от взлома хостов домашней сети с уязвимого устройства умного дома) возможна на роутере без отдельного ssid через функционал Изоляция Wi-Fi сети по SSID. По сути функционал реализует private vlan для Wi-Fi и ping перестали ходить между хостами в сети после настройки на роутере ZTE. Можно настраивать отдельно на 5G и 2G.
    • На практике после настройки умная колонка перестала видеть умную лампочку и управление светом перестало быть возможным через переключатель, причина оказалась в использовании протокола Matter, который между хабом и лампочкой по факту для транспорта использует Wi-Fi (Matter over Wi-Fi), сначала поменял на лампочку Zigbee, но в последующем оказалось что стереопара колонок Яндекс Алисы взаимодействует тоже по Wi-Fi, для них завел отдельный SSID IOT-MESH.
Изоляция Wi-Fi сети по SSID — это функция, которая не даёт устройствам, подключённым к одному SSID, напрямую обмениваться данными друг с другом. При этом каждое устройство сохраняет доступ в интернет, но не может «видеть» или взаимодействовать с другими устройствами в той же сети.
https://starlink.com/gb/technology
Starlink operates the world's largest satellite constellation, with over 6,750 satellites currently in orbit, serving millions of active customers around the globe with high-speed, low-latency internet.

Most satellite internet services come from single geostationary satellites that orbit the planet at 35,786 km. As a result, the round trip data time between the user and satellite—also known as latency—is high, making it nearly impossible to support streaming, online gaming, video calls or other high data rate activities. Starlink is a constellation of thousands of satellites that orbit the planet much closer to Earth, at about 550km, and cover the entire globe. Because Starlink satellites are in a low orbit, latency is significantly lower—around 25 ms vs 600+ ms.

Optical Space Lasers Each Starlink satellite contains 3 space lasers (Optical Intersatellite Links or ISLs) operating at up to 200 Gbps, which together across the constellation form a global internet mesh that can connect customers anywhere in the world.
we identified a noticeable spike in packet loss and a sustained increase in round-trip time (RTT) on the Starlink network during that superstorm
  • Мощная статья о создании Wi-Fi на Alfa Future People (AFP), из полезного
    • в поле найти электричество сложно, организуют его дизель-генераторами (500 кВт * 2 на свет, 500 кВт * 2 на звук и еще разные на разную мощность типо 100 кВт для павильонов, холодильников, настройки оборудования и проч)
    • колхозная анти-вибрация (виброразвязка) за счет обычных кухонных губок для мытья посуды
    • наличии раций – удобно и хорошо, при отказе сотовой связи, стало после первого феста обязательным требованием
    • точки
      • могут закупаться indoor точки топовые, несмотря на сценарий применения outdoor – их помещают в пластиковые боксы, которые позволяли им переносить и жару (CPU точек имел хороший температурный запас) и дождь и туман
      • в общем случае правильно на таких мероприятиях делать секторные антенны, а не omnidirectional
      • количество точек на подобные мероприятия нужно ставить не 70, а в три раза больше (на 15 тыс. клиентов грубо по 100 человек на точку -> 150 точек)
      • Screenshot
    • на enterprise wifi зачастую реализован безусловная фильтрация всего похожего на флуд; на юбиках это частично решается включением dhcp/igmp snooping
    • схемы первого AFP
      • нагрузка
«Итого» выглядит так:
- 70 точек доступа, 14 коммутаторов PoE, 1 коммутатор агрегации, один сервисный маршрутизатор ядра.
- 9735 уникальных IP‑адресов выдавалось подключавшимся устройствам.
- 422 Гбайта скачано клиентами, 418 — отдано. Это очень необычно для тех кто привык смотреть на статистику ШПД, где трафик идёт к клиенту, а не наружу.
- 2500 клиентов одновременно работало в сети WiFi
- uplink 10G ((в будущем делали меньше 1G из-за умеренной востребованности))
Примерно 40% клиентов работали в диапазоне 5ГГц
  • https://fccid.io – серьезная сертификация устройств на FCC, включает ТТХ (напр. operational frequency, мощность излучателя, диаграммы направленности), фотографии из лабы, документацию и еще форох бумаг

  • Лучший и главный совет при использовании беспроводухи – не использовать беспроводуху.
    • Поэтому даже в тестированиях Wi-Fi зачастую используется оптический фидер, подключаемый вместо антенны между двумя объектами тестирования.
    • Камера на одной частоте/эфире и IoT устройства могут и приводят на практике к тому, что обычные девайсы будут работать плохо. На практике лучше камеры подключать по кабелю (PoE даже удобно) или сделать отдельную частоту для камер/IoT. Так же возможен вариант обхода проблемы в виде использования Wi-Fi 6, но камеры с ним – из разряда фантастики.
  • WiFi канал/мост можно поднять p2p до 40км в том числе не только на 2.4 ГГц, но и на частоте 5 ГГц – пример девайсов Mikrotik LHG с Gain антенны до 27 dBi. (Дублируется wifi, multimedia) А бывают и более экзотические, но тоже встречаемые каналы (wifi p2p мосты с направленными антеннами) на 60 ГГц с аргументацией что диапазоны 2,4 ГГц/ 5 ГГц более шумные, например их используют в мультимедиа задачах (использовали для Dante/ndi/проч Mikrotik на 60 ГГц/так же юзали ubi и прокачивали 860 mbps на 2 км в прямой видимости с учетом всех недостатков осадков/туманов и проч). Использовали 60 ГГц именно для какой то более менее серьезной полосы (более 20 mbps) по воздуху, меньше можно и на стандартных 2.4/5. При этом недостаток 60 ГГц это отсутсвие анализаторов спектра на этой частоте и можно получить глушилку ФСО 🙂

  • Широкий диапазон не всегда хорошо – техника может плохо работать на крайних каналах если роутер превышает разрешенный диапазон при указании wide range.
  • Соседние точки нужно разбивать по каналам, независимо от того, управляются они одним контроллером или нет
  • 802.11a, 802.11ac – стандарты с поддержкой только 5 ГГц частот
  • 40% Cisco,
  • 15% Aruba (сейчас HP, так же как и Juniper)
  • ~5% Ruckus(принадлежит Brocade)/Ubiquity/Huawei/Juniper

 

 

 

Базовая информация по радиосигналам, низким и высоким частотам
  Выше частота сигнала (справедливо в общем случае) Ниже частота (справедливо в общем случае)
Затухание/распространение сигнала выше затухание радиосигнала – быстрее происходит затухание, сигнал далеко не распространяется  ниже затухание радиосигнала – медленнее происходит затухание, сигнал распространяется дальше
Проникающая способность сигнала ниже проникающая способность сигнала выше проникающая способность сигнала
Скорость передачи данных скорость выше с увеличением частоты передачи сигнала ниже скорость с уменьшением частоты передачи сигнала
Количество источников помех/других сигналов на частоте высокие частоты менее грязные из-за ряда факторов – в первую очередь из-за самой физики распространения (затухание и проникающая способность), во второй из-за меньшего количества legacy низкие частоты более грязные из-за ряда факторов – в первую очередь из-за самой физики распространения (затухание и проникающая способность), во второй из-за большего количества legacy

Дополнения от ИИ:

В диапазонах до ~400 МГц (особенно КВ + низкий УКВ) сигналов на порядки больше, чем в гигагерцовом диапазоне.

Почему низкие диапазоны такие “грязные”
•  Физика распространения радиоволн — один мощный передатчик может покрывать сотни км.- Низкие частоты (3–400 МГц) распространяются гораздо дальше: огибание Земли, отражения от ионосферы, меньшее затухание в атмосфере.
•  Историческая инерция — многие службы работают на тех же частотах 50–80 лет. вещание (ЧМ, ДВ/СВ/КВ), авиация, морская связь, военные, радиолюбители, пейджинг, TETRA, старые аналоговые системы и т.д. 
•  Экономика — замена оборудования на низких частотах очень дорогая (особенно военные, авиация, морской флот), зачастую нужно менять всю инфраструктуру.
•  Регулирование — низкочастотный спектр очень ценный и строго распределён.

Итого Плотность сигналов (примерно):
•  0–400 МГц — очень густо. Особенно 88–108 МГц (ЧМ), 144–148 и 430–440 (радиолюбители), 225–400 МГц (авиа + военные), PMR, LMR и т.д.
•  Выше 1 ГГц — сигналы есть, но они более “локальные” и часто узкополосные или сильно направленные. Даже в городах сканирование 1–6 ГГц даёт гораздо меньше “активных” сигналов в эфире одновременно.

 

csma/ca
  • WiFi: CSMA CA RTS/CTS

(дублируется в вопросах/ethernet/wifi) Что такое коллизия? В каких сетях бывает? Какие методы борьбы существуют?

Искажение двух сигналов в следствии их “столкновения” (jam). Обнаружение коллизии в сетях Ethernet по алгоритму CSMA/CD (detection). Избежание коллизий по алгоритму CSMA/CA (avoidance).

 

 

 

wimax
handover бесшовный в Wimax непросто сделать (точно у Huawei на 3,5ГГц). Причем судя по комментам к выпуску – чем выше частота, тем еще сложнее. На Wimax сети города всего из 7 БС пытались сделать handover – куча страданий (сначала получилось добиться между тремя, потом доделали))). Китайцы в тачке катались и крутили. Радиопланирование. Абонент решает когда ему переключаться (он является инициатором handover’а). 
Был несколько удивлен о том, что один из авторов не знал о наличии handover'а на мобильном WiMax'е. А также о таких граблях с ним у Huawei. Я в свое время работал в компании, эксплуатировавшей сеть WiMax-Comstar в Москве, у нас практически не было никаких проблем с работой handover'a. Оборудование было израильское — Alvarion.

В WiMAX, кстати, хендовер — вещь очень привередливая. На 3.5ГГц качественного хендовера уже довольно сложно добиться. Ну а 5.5 — это вообще фикса.

3,5 и 5 ГГц — это вы видимо про стандарт 802.16d, так называемый фиксированный WiMAX. Там ожидаемо плохо дела обстоят с хендовером. 

У нас был WiMax 802.16e — мобильный WiMAX. Несущая частота была 2,4 ГГЦ. Проблем с хендовером мы практически не знали.

У нас был как раз мобильный как раз на 3,5. И вы понимаете, что на такой частоте уже больше проблем. Я оттуда уже ушёл, но насколько мне известно, они добились нормального хендовера.

Взлом

Что такое handshake в WPA2?

    • Первые 4 сообщения процесса шифрованного соединения между клиентом и точкой доступа
    • Первые 2 сообщения процесса шифрованного соединения между клиентом и точкой доступа
    • Сообщения, которые отправляются клиентом при поиске DHCP
    • Пакеты TCP, позволяющие установить соединение
2

Handshake – первые четыре сообщения процесса шифрования соединения между клиентом, которому нужен WI-FI, и точкой доступа, которая его предоставляет.

В нём выделяют четыре элемента, которые иногда называют сообщениями (messages), обменами (exchanges) или пакетами. Также сообщение 1 принято обозначать M1, сообщение 2 – M2, сообщение 3 – M3 и сообщение 4 – M4.

Пароль от Wi-Fi не передаётся в открытом виде ни на каком этапе, однако мы все же можем использовать handshake для подбора пароля.

 

Режимы беспроводных карт
  • Monitor — Контроль (узел связан со всеми ячейками и пассивно мониторит все пакеты на частоте);
  • Ad-Hoc (сеть состоит только из одной ячейки без Точки Доступа);
  • Auto – Автоматический;
  • Master – Мастер (узел является мастером синхронизации или работает как Точка Доступа).
Controllers/wlc краткий обзор ; роуминг
  • Отличная статья на habr о wifi roaming и сравнение его с мобильным roaming от бывшего коллеги, выписал/цитирую ключевое (на мой взгляд):
    • Даже с самыми модными WiFi-точками, последнее слово за клиентом.
    • Грамотная расстановка точек по помещению и планирование сети позволят получить хорошие результаты даже с недорогим оборудованием, точно так же используя топовое железо можно легко угробить проект необдуманным монтажом.
      • При этом Aruba/Cisco/Ruckus предсказуемо умеют всё из доступного на рынке – правда вопрос, будете ли вы реально это использовать. Тестировать дешевое оборудование часто неблагодарная задача, около года назад нам приносили Edimax, стабильность работы управляющего портала тогда вызвала большие вопросы, на чём тестирование завершили не вдаваясь в глубину функций. Возникают сомнения, что в такой ценовой категории смогли организовать полноценный мониторинг эфира и оповещение о соседях клиента, интересно если кто-то сможет это проверить в деле. Ubiquiti роуминг пока не поддерживает, так же как и Mikrotik (а жаль!). ((явно устаревшая инфа))
    • Решение с установкой всех точек на один канал опробовали Ubiquiti, доказав на практике что это плохая идея (в этом никто не сомневался) – драматично падает ёмкость.
    • В мире сотовых сетей, который пришёл к нам раньше, под роумингом подразумевается способность работать в «чужой» сети, а вовсе не бесшовная миграция между базовыми станциями (handover). Незаметное перемещение между БС сотовой сети настолько естественно, что о нём вообще мало вспоминают.
    • В мире WiFi дела обстоят иначе, и под роумингом обычно подразумевают незаметное для пользователя перемещение между точками доступа одной сети — BSS transition, хотя повсеместное введение SMS-авторизации в ближайшем будущем должно подтолкнуть операторов к внедрению стандарта роуминга между чужими сетями WiFi в стиле сотовой инфраструктуры и на базе её идентификации. Если оценивать роуминг переключения (который handover) в сети WiFi с позиции сотовых сетей, самым верным описанием будет такое – его НЕТ, не предусмотрен стандартом, и за много лет ситуация не изменилась. В сотовых сетях переключение абонента на другую БС инициирует контроллер сети на основе информационных сообщений от клиента, оценивая сигнал на клиенте от соседних баз, в WiFi решение о переключении клиент всегда принимает сам – база может только подсказать, как это сделать быстрее.
    • Разные трюки по сохранению ключей:
802.11i
Поправка 2004 года, внесенная в стандарт в 2007, нацелена на безопасность и описывает аутентификацию и шифрование (WPA2). Нам интересна, т.к. процедура обмена ключами и взаимодействие с внешними ресурсами (RADIUS) вместе сильно замедляют переключение клиента между ТД. Описан первый принцип быстрого переподключения – хранения ключа PMK, правда только для тех точек где клиент один раз уже прошёл полную процедуру – т.е. быстрый возврат в сеть.

OKC (Opportunistic Key Caching)
Первые известные костыли, в процессе аутентификации 802.1x точка доступа сохраняет ключ pairwise master key (PMK) для каждого клиента, идея состояла в том чтобы этот ключ через контроллер передавался соседним точкам — за счёт чего исключалось новое обращение к RADIUS и упрощался обмен, значительно снижалось время переключения на новую точку. Не является частью стандарта, отсюда все вытекающие, однако поддерживается всеми серьёзными производителями WiFi-железа и некоторыми клиентами. Без поддержки со стороны клиента функция бесполезна, для WPA2-PSK впрочем тоже. Некоторые вендоры принудительно пытаются задействовать метод, видя сохранённый ключ, даже если клиент его не запросил в Request, иногда срабатывает.
    • 802.11k Radio Resource Management, поправка 2008 года, с 2012 года в стандарте, опция. Точка доступа флагом указывает в Beacon поддержку опции, при запросе со стороны клиента отправляет ему список соседних точек, клиент не тратит время на сканирование всех доступных каналов и сразу переходит на нужный и выбирает новую точку. Экономится батарейка, в High-Load также улучшается общее состояние эфира. Вместе с 802.11v может сделать жизнь клиентов достаточно комфортной, чтобы не думать об остальных технологиях (ведь точку-кандидата клиент всё равно выбирает сам) — если конечно вам не важен VoIP и магия 50 мс для WPA2-Enterprise. Без поддержки со стороны клиента бесполезна.
    • 802.11v Wireless Network Management (WNM) поправки опубликованы в 2011 году и в 2012 вошли в стандарт, большое количество опций. 
    • Совместное использование 802.11k/v даёт хороший результат, и в большинстве случаев домашних и малоофисных сетей достаточно для клиентов, не создавая проблем в работе различных устройств. Дальше уже идёт тяжелая артиллерия – она радикально решает основную проблему, но может вызвать побочные действия – это 802.11r.
    • В расчётах не учитывается время на поиск подходящей точки, а для диапазона 5 ГГц оно может быть изрядным – необходимо отсканировать 16 каналов и найти подходящую ТД, поэтому общая стратегия как раз заключается в совместном использовании протоколов k/v и r.
    • Если вы используете для авторизации RADIUS и хотите очень быстрый роуминг — выбора у вас нет, только 802.11r! Кроме самого роуминга в 802.11r потенциально есть возможность опрашивать точку о наличии необходимых клиенту ресурсах и резервировать их (QoS). 
    • трафик снимается двумя ноутбуками – на одном софт AirMagnet WiFi Analyzer PRO в паре с карточкой AirMagnet PCI Express Card 3 Х 3, второй ноутбкук для ловли трафика на другом канале – MacBook 2016 года с адаптером 802.11ac. Судя по дампу, со своей задачей он справился, использовалась программа Airtool version 1.6. 
    • Тестирование делали дома у друзей, одна точка стояла на кухне, другая в комнате, отделены капитальной стеной и видели друг друга с минимальным сигналом. Обстановка и наличие соседних сетей аналогичны небольшим офисам. Телефон практически сразу при попадании в помещение переключался на стоявшую в нём точку.

    • Вероятно, клиент в это время уже ведёт успешную передачу на новом канале, т.к. никто не мешает ему переключаться на него для сканирования доступных точек не отключаясь от текущей, а в данном случае для этого не нужно тратить много времени. Визуально, некоторая задержка переключения присутствует, пинги подвисают – но как показал дамп, это не проблема WiFi. ВЫВОД: Даже с самыми модными WiFi-точками, последнее слово за клиентом. 

  • Из дешевого лучше Ubiquity ставить. Можно так же посмотреть keenetic.
  • Из бюджетный/средних и рабочих (подробнее о каждом отдельно ниже)
    • Ubiquity – точно рабочий, используется даже в Бассейне и достаточно крупных гостиницах (напр. Пересвет) и других компаниях (Эвалар)
    • Keenetic – не точно рабочий, но дешевый/простой в настройке
    • Mikrotik – capsman, менее точно рабочий 🙂 , очень многие плюются, он глючный – надо и точки бутать если что-то заглючило и роуминг не огонь и точки через него могут не обновляться.
  • Enterprise
    • Cisco (aironet)
    • Aruba
    • Rucus
    • Motorola/Extreme
    • Juniper
  • Стандартная рекомендация использовать разные каналы на разных точках с roaming. При разбивке точек по каналам нужно учитывать, что если точек три и использовать каналы 1-6-11, то нужно полосу выставлять на ширину канала 20 МГц использовать, а не 40 МГц (40 пересекается)

As with a roaming wifi network typical setup you will have overlap. For this reason it is best to use seperate wireless channels. In the USA only 3 channels do not overlap they are channles 1, 6, and 11. Using these three channels you can in most situations never have an AP overlap another in the same frequancey.

 

Глушение Wi-Fi, Jamming, jammer, рэб/радио-электронная борьба
    • Мощная дока по РЭБ/обнаружению БПЛА, из нее можно понять много важных вещей с точки зрения радио
      • существуют разные средства обнаружения и глушения (РЭБ) 
      • радио сигнал опасен и его можно обнаружить
      • сигнал РЭБ может создавать помехи в разных частотах
      • многоканальные анти-дроновые ружья (по сути это РЭБ) создают помехи на разных частотах
        • Screenshot
    • Микроволновка шумит в широком диапазоне. Самое большое излучение микроволновки идет в крышку – вверх и низ (отражения по бокам), она так сконсруирована. При этом если из-за микроволновки дома плохо с Wi-Fi – возможно она дрявая и излучает.
  • псевдо-White hat hackers предлагают глушить сигнал Российских военных с использованием HackRF – история тупая/опасная и крайне сомнительная
  • Постоянная смена частот (frequency hopping) – один из способов избавится от frequency jamming (за счет быстрой смены частот и неспособности к этой смене подстраиваться)
To more easily visualize what’s occurring in a DGA attack, imagine for a moment you’re a soldier on a battlefield. Like many soldiers, you have communication gear that uses radio frequencies for communication. Your enemy may try to disrupt your communications by jamming your radio frequencies. One way to devise a countermeasure for this is by frequency hopping — using a radio system that changes frequencies very quickly during the course of a transmission. To the enemy, the frequency changes appear to be random and unpredictable, so they are hard to jam.
Глушилка gps глонасс / Подавитель GPS / Глонасс / Платон сигнала (глушилка) антенны / Глушилка камер видеофиксации ANTICAM A9712 / I.G.Store

Глушилки можно продавать и покупать, закон это не запрещает.

Формально в РФ нет закона, который полностью запрещал бы использовать подавители сотовой связи и GPS. Но зарегистрировать устройство в государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) необходимо. Если пользоваться незарегистрированной глушилкой, можно угодить под суд по ст. 13.4 КоАП РФ.

 

 

МОЩНОСТЬ радио СИГНАЛА
  • Мощность радиосигнала это не шутки – при сильном радио сигнале (напр. от радара/РЛС) птички падают реально и есть история (живодеры!), что кошку в рупор радара пихали чтобы понять работает радар или нет – варенная через пару секунд. Так же от радара через консервную банку с проводами можно мелкую лампочку 3Вт запитать. Это не говоря о ряде исследований, которые с разной степенью убедительности аргументации и доказанности говорят о негативном влиянии даже сотовых излучений, хотя FDA оффициально на текущий момент (2022) считает что нет каких либо серьезных научных доказательств влияния излучения от телефонов на здоровье человека. Важно – в пределах регламентированных мощностей.
Based on the evaluation of the currently available information, the FDA believes that the weight of scientific evidence has not linked exposure to radio frequency energy from cell phone use with any health problems at or below the radio frequency exposure limits set by the FCC.
  • Помимо мощности есть так же и шум и в целом недостаточно смотреть на то, мощный сигнал или нет, надо еще и учитывать отношение “сигнал/шум” (SNR, Signal-to-noise ratio)
  • Децибел (дБ) показывает отношение идеального (напр. радио сигнала) к фактическому по логарифму. За счет того что отношение по логарифму, оно не линейно и в разных местах используется для удобства измерения/расчетов. По итогу -30 дБ это уменьшение (сигнала) в 1000 раз, а +20 дБ прирост в 100 раз.
    • log10(10)=1 потому, что 10 в степени 1 равно 10
    • log10(100)=2 потому, что 10 в степени 2 равно 100
    • log10(1000)=3 потому, что 10 в степени 3 равно 1000

    Важные факторы про децибелы для запоминания

    Изменение мощности Значение в dB
    /1000 -30 dB
    /100 -20 dB
    /10 -10 dB
    /2 -3 dB
    = 0 dB
    x2 +3 dB
    x10 +10 dB
    x100 +20 dB
    x1000 +30 dB 
Децибел — это относительная величина. Не абсолютная, как, например, ватт или вольт, а такая же относительная, как проценты и предназначена для измерения отношения («соотношения уровней») двух других величин, причем к полученному отношению применяется логарифмический масштаб.
Физическая природа сравниваемых мощностей не оговаривается и по существу может быть любой - электрической, акустической, механической, - важно лишь, чтобы обе величины были выражены в одинаковых единицах - ваттах, милливаттах, лошадиных силах и т.п.
  • Известные ограничения мощности на нелицензируемую передачу в РФ: 
    • 5 ГГц: 200 мвт, но на последнем канале (5.825) можно 1вт вещать не лицензируя (это много)
    • 2.4 ГГц: 100 мвт – вообще диапазон очень шумный (работает от bluetooth/wi-fi до пультов радиоуправления машинок) и военке он не интересен.
  • Именно ватами измеряется мощность сигнала (не dBm/dBi) и равна она сумме мощностей излучателя (dBm) и усиления антенны (dBi).
  • 27 dBm (+4 dBi gain antenna) – MikroTik 2011
  • 15-20 dBm (+5 dBi gain antenna) – Keenetic 3
  • Надо понимать, что для корректной работы не только роутер должен прошибать своей мощностью до телефона, но и до роутера должен долетать сигнал от телефона. В какой то момент бессмысленно выкручивать мощность на роутере из за слабой мощности телефонов. 
  • Мощность сигнала в кабеле нужна значительно меньше чем в воздухе для передачи данных. 
  • Известные ограничения мощности на нелицензируемую передачу в РФ: 
  • – 5 ГГц: 200мвт, но на последнем канале (5.825) можно 1вт вещать не лицензируя (это много)
  • – 2.4 ГГц: 100мвт – вообще диапазон очень шумный (работает от bluetooth/wi-fi до пультов радиоуправления машинок) и военке он не интересен.

Высокая мощность на AP в режиме omnidirectional – ухудшение эфира соседям и в том числе потенциальное ухудшение своего эфира за счет отражений.

    • Нужно такую мощность настраивать, которой достаточно (чаще всего 20 dBm достаточно).
    • Если заморачиваться – мощность на AP должна быть только чуть выше самого высокомощного клиента (напр. телефона). К примеру, если есть клиент 15 dbm – настраиваем 20 dbm на роутере. Если есть 25 dbm клиенты – настраиваем 30 dbm на роутере.

нормы сигнала (rssi) в общем

Показатель уровня принимаемого сигнала (RSSI) — это полная мощность принимаемого приёмником сигнала. Измеряется приёмником по логарифмической шкале в дБм.

Для разных технологий/способов кодирования разный уровень мощности принимаемого сигнала в dBm (RSSI) является нормой, разные требования к отношению “сигнал/шум” – для LTE -90 dBm является идеальным сигналом, а Wi-Fi на этом уровне мощности скорее уже не работает. Это не говоря о оптическом сигнале -20 dBm на практике это уже еле живой или неработающий оптический линк.

 

Нормы RSSI Wi-Fi сигнала

  • Для Wi-Fi RSSI:
    • Отличный сигнал более -50
    • Хороший -50 -60
    • Ниже среднего -60 -70
    • Плохой -70 и ниже. Делать отключение при таком уровне <-80 (у Cisco по умолчанию настроено -85). Может в теории использоваться как доп. функция безопасности (подключение за стенами помещения сложнее). Кроме того это защита от перегруза сети – беспроводной клиент по разному утилизирует эфирное время в зависимости от удаления от точки доступа и чем дальше, тем больше.
In the Minimum RSSI text box, enter a value for the minimum received signal strength indicator (RSSI) required for the client to associate to an access point. If the client’s average received signal power dips below this threshold, reliable communication is usually impossible. Therefore, clients must already have found and roamed to another access point with a stronger signal before the minimum RSSI value is reached.
The range is –90 to –50 dBm. The default is –85 dBm.

У Zyxel менее жестко:

5 делений — RSSI выше -50
4 деления — RSSI от -51 до -77
3 деления — RSSI от -78 до -84
2 деления — RSSI от -85 до -97
1 деление — RSSI от -98 до -110
0 делений — RSSI ниже -111

 

Тестирование Wi-Fi

Вариантов тестирования с исключением помех (а не “как то”) не много:

  • Экранированные камеры/боксы/ящики (с заведением туда кабелей – обязательно и с получение оттуда мощности/качества сигнала – опционально)
    • Немецкие профессиональные и очень дорогостоящие – напр. Rohde & Shwardz R&S®TS7124M RF Shielded Box, диапазон частот 300 Мгц – 6 ГГц, пишут о эффективности в 80 дБ на 6 GHz (не пишут о эффективности на 300 MHz)
- Best shielding effectiveness in its class: > 80 dB (> 80 dB at 6 GHz)
- Frequency range 300 MHz to 6 GHz
- Possibility to integrate the box into a 19" rack
- Integrated feedthroughs, feedthoughs at the front enable fast and direct communications to the DUT

RF shielded boxes are essential for reliably testing radio interfaces. The R&S®TS7124M RF test boxes enable reliable and reproducible measurements when a shielded test environment is needed. As diagnostic tools for a product designer or for product optimization, the R&S®TS7124M RF test boxes have been designed to meet the requirements for testing wireless devices under test (DUT). 

Featuring high shielding effectiveness over a wide frequency range, the RF test boxes perform tests on modules and devices with a radio interface in line with a wide variety of standards, such as LTE, Wi-Fi, ISM, GSM/CDMA2000®/WCDMA, WLAN, GPS, Bluetooth®, WiMAX™ and Zigbee.

Create a user-specific radiation pattern and measure radiated power
at selected orientations.
    • Российские дешевые – напр. adtst, причем пишут о эффективности в 100 дБ, частоты заявляют даже более широкое покрытие частот (100 Мгц – 18 ГГц), но при заказе нужно указывать диапазон 🙂
Наиболее оптимальным решением для РЧ тестирования электронных устройств малых размеров являются экранированные боксы. Такие боксы устраняют проблемы, связанные с влиянием паразитных излучений на тестируемый объект. Экранированные боксы компании EMC-Technik изготавливаются из сварочной стали по индивидуальным ТЗ конечного пользователя. Исходя из требований заказчика подбираются оптимальные размеры, интерфейсы и необходимые радиопоглощающие материалы. Источники питания, вводы для инфракрасных, оптических, низкочастотных или радиочастотных сигналов устанавливаются при помощи сменной крепежной пластины. Все запирающие механизмы (включая Knife-Edge-Doors) обеспечивают высокую защиту тестируемого устройства от воздействий окружающей среды.
  • Использовать оптический фидер, который подключается вместо антенны

 

Сложности работы Wifi только в 5GHz

Чистый 5GHz не получится использовать. На него нужно переключать конкретные устройства. Проблема не только/сколько с Zyxel Keenetic Giga III (на котором реализовывал тест), как с конкретными устройствами:

    • на ноуте ASUS U35J сеть 5GHz не находится – как понимаю NIC не поддерживает 5GHz,
    • у меня IPAD mini 2 иногда долго подключается,
    • Sony Xperia C C2305 мог подключаться только после ребута

 


keenetic wlc

по базовому (осторожно, в нем не настраивали по факту роуминг!) обзору неплохо, настройка простейшая, контроллер не нужен отдельный, по цене явно один из лучших вариантов, по качеству есть большие сомнения, но для пробы/нетребовательного решения думаю подойдет

 

 

uniquity
wlc
  • есть решения на 50 (Unify Cloud P2), 150 (UDM – Unify Dream Machine), 1000 (Cloud Key, UDM-PRO, UCK), 2000 (Cloud Key 2) и даже до 5000 абонентов (Cloud Key Enterprise
  • пример все-включено решения за 80к рублей (цены 2021!) для котеджа/дачи – 3 точки (2 indoor, 1 outdoor; достаточно дорогие, можно дешевле lite / unify6), poe switch, router, controller

ap

Ubiquiti UniFi AP AC In-Wall (IW) – интересная модель точек, часто устанавливаются в гостиницах (покрытие/сота для каждого номера). In poe интерфейс находится на задней панели AP, есть два-четыре интерфейса (в зависимости от модели) снаружи для внешнего подключения (внизу), включая интерфецс Out poe.

 

обследование/планирование wifi сетей, радио-разведка/спектральный анализ, ekahau

Для правильного обследования важно все – и время обследования и стены, а также их толщина и материал. И обследование надо делать в “правильное” время.

Ekahau по сути аналог Ixia/spirent в мире радио разведки/спектрального анализа для Wi-Fi сетей. Конкуренты есть (Tamograph Site Survey, NETSCOUT Airmagnet, разные венгерские), но их доля/качество ниже.

Вопрос: а почему именно Ekahau? Разве нет других производителей?
Ответ: они сделали аппаратное и программное обеспечение, которое является эталоном в своей сфере. Это как Autodesk Autocad. Есть множество других аналогичных программ, но все серьезные проекты делаются именно в "Автокаде". А все остальные утилиты сравниваются именно с ним на тему, насколько они смогли к нему приблизиться. В точности то же самое и с продукцией Ekahau.

Для работы в первую очередь нужен не софт (хотя и он нужен – Ekahau AI pro, Ekahau Site Survey), а ekahau sidekick (первый или второй), который представляет собой радиочастотный анализатор. Анализатор дорогой и дефицитный.

* Sidekick 2 – 5000 $;
* AI Pro – 6000 $;
* годовая техподдержка, подписка на обновления, доступ к некоторым другим решениям – 2000 $. ((без этого могут не продать))
Итого: 13 000 $.

Часть функционала, который дает Sidekick, можно заменить обычными USB-адаптерами, а часть вообще нельзя. А то, что заменить можно, заменяется с рядом оговорок.
Например, при использовании обычного USB-адаптера можно выполнить обследование сети, но:
1) Выполняться обследование будет медленно, т.к. обычному адаптеру надо будет переключаться с канала на канал, а это будет занимать время. Можно использовать множество адаптеров. Но даже это множество адаптеров все равно будет выполнять сканирование намного дольше, чем Sidekick. На больших площадях разница во времени будет значительной.
2) Результат обследования USB-адаптером будет иметь значительную неточность.
3) Результат измерения будет зависеть от угла, под которым расположен USB-адаптер, а идеально правильного угла не существует. Компания Ekahau, в свою очередь, обещает чуть ли не изотропную диаграмму направленности антенн.
4) Проект, основанный на измерениях с помощью "свистка", по некоторым параметрам будет основываться на предположениях, а не на измерениях. Например, "свистки" не могут измерять отношение "сигнал/шум" и этот параметр будет либо с той или иной точностью предугадываться AI Pro, либо его надо вводить вручную. При использовании же Sidekick будет выполняться полноценный спектральный анализ, который даст объективный результат измерения.

Как проходит обследование:

1) Вначале в AI Pro загружается схема помещения и делается разметка стен, указывается их толщина и материал. Далее инженер начинает радиообследование. Он встает на некоторой точке в этом помещении и указывает в AI Pro, что он находится сейчас в этой точке. Sidekick 2 при этом производит огромное количество замеров: сканирует все радиоканалы на частотах 2,4, 5 и 6 ГГц, замеряет отношение "сигнал/шум", сохраняет, какие SSID доступны в этой конкретной точке. Далее инженер перемещается в другую точку и опять указывает в AI Pro, что он находится в этой точке. Опять происходит замер и т.д. по кругу, пока не будет выполнен обход всего помещения. На выходе этого этапа у нас уже имеется тепловая карта с пониманием того, где и какие сигналы имеются и т.д.

2) Одним заказчикам надо, чтобы иногда открывались веб-странички, а другим необходимо проведение онлайн-конференций в FullHD-качестве. И для этих заказчиков будет совершенно разным перевод в форму ТЗ требования "нужен хороший Wi-Fi". На этом этапе мы в AI Pro задаем характеристики того, что мы хотим получить на выходе. Далее мы указываем, какие именно точки доступа мы хотим использовать. Да, AI Pro знает почти все современное оборудование, знает его характеристики и в т.ч. учитывает диаграммы направленности антенн.

3) Мы получаем схему расстановки оборудования с необходимыми настройками мощностей и другой информацией.

Учитывайте, пожалуйста, что в зависимости от конкретной задачи (проектирование с нуля, аудит имеющейся сети или поиск каких-то конкретных проблем) порядок шагов и их наполнение могут изменяться, так же как и могут добавляться другие шаги. В конце обязательно проводится тестирование и донастройка, т.к. стопроцентно идеальный результат утилита не сможет выдать. Это связано не столько с самой утилитой, сколько с тем, что нельзя задать в ней идеально точные данные: толщина преград будет отличаться, затухание на преградах будет рассчитываться усредненное для этого материала, а бетон бетону рознь и т.д.

антенны
  • антенны-палки – всенаправленные/omnidirectional внешние антенны

Разъемы/интерфейсы наиболее популярные это SMA и U.FL (micro).

 

 

Leave a Reply