Wi-Fi Design: APs in Hallways

ปัญหาการออกแบบเครือข่าย Wi-Fi สำหรับนักออกแบบทั่วไป คือเขามักจะเลือกที่วาง AP ไว้ตามห้องโถงทางเดิน ซึ่งมักจะสร้างปัญหาเสียมากกว่าเพราะ AP ในห้องโถงทางเดิน
mock-03@3x

ปัญหาการออกแบบเครือข่าย Wi-Fi สำหรับนักออกแบบทั่วไป คือเขามักจะเลือกที่วาง AP ไว้ตามห้องโถงทางเดิน ซึ่งมักจะสร้างปัญหาเสียมากกว่าเพราะ AP ในห้องโถงทางเดินจะสามารถได้ยินกันได้ แนวคิดนี้เหมือนกับการวาง AP หนึ่งเครื่องต่อห้องเรียนหนึ่งห้องซึ่งดูเหมือนว่าเป็นวิธีที่สะดวกในการออกแบบและติดตั้ง ในบทความนี้เราจะไปดูตัวอย่างแบบจำลองบางอย่างสำหรับห้องโถงขนาดใหญ่ ให้คุณเข้าใจถึงข้อดีข้อเสียของทางเลือกแต่ละทางในการออกแบบ ในตัวอย่างทั้งหมดนี้เราตั้ง พื้นที่สีเทา (grey area) ไว้ที่ -70dBm ลูกค้าส่วนใหญ่จะไม่เห็นสัญญาณดีนัก แต่เราใช้ในบทความนี้เพื่อชี้ให้เห็นเป็นแนวทาง

ดังภาพด้านล่างเรามี AP ในทางเดินที่มีpower เริ่มตั้งแต่ 25mw ดูเหมือน coverage จะใช้ได้ดี แต่ห้อง 309 อาจจะมีปัญหาอยู่บ้างแต่น่าจะรับได้Pasted Graphic 3.png

Coverage heat mapในการออกแบบครั้งแรก

แต่ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า AP ที่ทำงานที่คลื่นความถี่ 2.4GHz ต่างรบกวนสัญญาณซึ่งกันและกันเกินกว่าจะยอมรับได้ และเนื่องจากเราไม่มี channel มากพอในการป้องกันการทับซ้อนกัน เราต้องหาทางออกอื่น เริ่มจากการหาว่าสัญญาณเดินทางไกลเท่าไหร่ตามโถงทางเดินนี้ ผลลัพธ์แสดงตามภาพ:Pasted Graphic 3.png

แสดงพื้นที่ครอบคลุมของสัญญาณคลื่นวิทยุในโถงทางเดิน

จะเห็นได้ว่า AP ครอบคลุมพื้นที่ในห้องได้น้อยมาก แต่ในพื้นที่โถงโล่งสามารถครอบคลุมไปได้ไกล นี่แสดงว่าการติดตั้ง APs ในโถงทางเดินไม่เหมาะสำหรับพื้นที่แบบนี้ซึ่งมักจะพบบ่อยมากทีเดียว ต่อไปจะขอให้ดูช่องที่ทับซ้อนกัน (หรือที่เรียกว่า co-channel interference) และเริ่มคิดถึง capacity ของการติดตั้งแบบนี้:Pasted Graphic 5.png

ช่องที่ทับซ้อนกัน (หรือ co-channel interference)

พื้นที่สีเขียวหมายความว่า AP สามารถรับส่งสัญญาณได้ในช่องเดียวกัน พื้นที่สีส้มคือพื้นที่ที่ AP สองตัวรับส่งสัญญาณในช่องเดียวกัน และสีแดงคือพื้นที่ๆ AP 3 ตัวรับส่งสัญญาณในช่องเดียวกัน จะเห็นว่าพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นสีเขียว ซึ่งถือว่าเป็นการออกแบบที่พอใช้ได้ แต่นั่นเป็นจริงหรือไม่อย่าเพิ่งด่วนสรุปไป ใน channel หนึ่งๆ ณ ขณะใดขณะหนึ่งจะต้องมีเพียงอุปกรณ์เดียวที่สามารถส่งสัญญาณผ่านช่องนั้น หาก APs สองตัวสามารถรับส่งสัญญาณกันและกันได้ในช่องเดียวกัน นั่นแปลว่ามันผลัดกันรับส่ง ซึ่งหมายความว่าคุณจะได้รับประโยชน์เพียงครึ่งเดียวจากหนึ่งช่องและหนึ่ง AP ซึ่งเป็นการออกแบบไม่ดีในแง่การใช้ความถี่ 2.4GHz ให้มีประสิทธิภาพ! คุณอาจคิดว่าคุณสามารถเลี่ยงได้โดยการย้ายผู้ใช้งานไปใช้ 5GHz ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นได้ นั่นอาจจะจริงแต่ อาจมีผลเสียเช่นกัน

ถ้าเราใช้ Adaptive Radio Management(ARM) แล้ว APs จะรับส่งสัญญาณกับทุกๆ AP ที่อยู่ใกล้เคียง และจะเริ่มลดกำลังลง แต่จะทำให้สัญญาณภายในห้องต้องแย่ลงไปด้วย ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณตั้งค่า default เป็น ARM มันอาจลดพลังงานลงเหลือ 9dBm แล้วขอให้ดูผัง coverage ตามภาพด้านล่างนี้:Pasted Graphic.png

เมื่อตั้งค่าdefault เป็น ARM

จะเห็นได้ว่าผลลัพธ์ไม่เป็นที่น่าพอใจอย่างแน่นอน

คุณสามารถปรับการตั้งค่า ARM แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ในกรณีการใช้กับสัญญาณ 2.4 GHz ทางออกที่ดีกว่าคือการย้าย AP จากห้องโถงเข้าไปในห้อง จะแก้ปัญหาทั้งสองประเด็น นี่คือผัง channel ที่ทับซ้อนกันหลังจากย้าย AP ไปไว้ในห้อง:Pasted Graphic 7.png

ช่องที่ทับซ้อนกันหลังจากย้ายAP เข้าไปไว้ในห้อง

ดูดีมากทีเดียว แต่ว่าเหตุผลคืออะไร? ขอให้ลองดู coverage pattern สำหรับ AP ตัวหนึ่งเมื่ออยู่ในห้อง:Pasted Graphic 4.png

Heat map ที่เห็นได้จาก AP 1 ตัวในห้อง

จะเห็นว่าสัญญาณวิทยุได้รับการควบคุมอย่างดี ซึ่งเป็นสิ่งที่การออกแบบที่ดีควรเป็น ต่อไปขอให้พิจารณา heat map เมื่อวัดจาก AP ทุกตัวPasted Graphic 8.png

Heat map ที่เห็นได้จาก AP ทุกตัวเมื่อติดตั้งไว้ในห้อง

จะเห็นได้ว่าพื้นที่ครอบคลุมกระจายไปได้ดีในวงกว้างและยังได้ลด co-channel interference หรือ channel overlap ลงอย่างมากในขณะที่ยังให้ความครอบคลุมบริเวณโถงทางเดินได้ดี ซึ่งหมายถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นสำหรับผู้ใช้งานทั้งคลื่น 2.4GHz และ 5GHz ทั้งนี้หากต้องการปรับปรุงเพิ่มเติมก็ทำได้ดังนี้:

  • เราสามารถใช้ช่องสัญญาณ 40MHz ได้ในคลื่น 5GHz เพื่อเพิ่มความเร็วและความจุ
  • เราสามารถติดตั้ง AP เพิ่มเติมเป็นการสำรองในกรณีระบบ AP ล่ม
  • เราสามารถทดลองปิดคลื่น 2.4GHz และทดลองปรับระดับพลังงาน เพื่อดูประสิทธิภาพ
  • เราสามารถทดสอบกับ AP หรือเสาอากาศอื่นๆที่แตกต่างกันออกไป

มีหลายทางที่คุณสามารถเลือกเมื่อทำการออกแบบเครือข่าย Wi-Fi ตำแหน่ง AP เป็นเพียงหนึ่งในนั้น แต่ถ้าคุณเลือกที่จะวาง AP ไว้ในห้องโถงคุณควรมั่นใจว่าเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบ และความต้องการของคุณ

Source : https://blogs.arubanetworks.com/industries/wi-fi-design-aps-in-hallways/

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *