رفتن به مطلب

مسائلی پیرامون پیاده سازی wlan


SI_Hero

ارسال های توصیه شده

(Wireless Local Area Network)

ارتباط بی سیم بیش ازصدسال است که ایجاد می شود ولی در زمان های قدیم هدف ازاین ارتباط فقط برای ارسال پیام به افرادی درقسمتی دیگرازدنیابوده است.

ارتباطات بی سیم امروزه شکل پیچیده تری به خودگرفته وشامل مسائلی همچون پهنای باند (Band Width) و Thtoughput گردیده است.

RF (Radio Frequency) درمقابل تداخل امواج بایکدیگر چندان مقاوم نیستند وگاهی اوقات نیز به کلی سیگنال ضعیف شده وماهیت خودرا ازدست می دهد به همین خاطر یکی از اصلی ترین کارهای یک مدیرشبکه،مدیریت Throughput ارتباط بی سیم است.

مهم ترین مسائل پیرامون WLAN ها عبارتند از:

  • توان گذردهی سیستم یاThroughput System
  • نویزهای RF
  • تداخل فرکانسهای NarrowBand با WideBand
  • چند مسیره شدن یا MultiPath
  • گره های مخفی یا Hidden Nodes
  • مشکل دور و نزدیک (Near-Far)
  • آب و هوا((Weather

که به اختصاردرباره آنهابحث میکنیم.

  • System Throughput

درپیاده سازی WLAN صرفا برقراری ارتباط میان دستگاه ها کافی نیست.بایدکاربر احتیاجش به پهنای باند و Throughput مورد نظر برطرف شود تا بتواند با Applicationها ونرم افزارهای موردنظر به خوبی کارکند.

مساله Throughput وکمبود آن ناشی ازچندین عامل است که مهم ترین آنها عبارتنداز:

  1. محدودیت PHY
  2. محدودیت سیمی شبکه

*محدودیت سیمی شبکه:

قبل ازهرچیز بایداطمینان حاصل شود که Port متصل از AP(Access Point) به مسیریاب (Router) یا سوئیچ(switch)،سرعتش از WLAN کمتر نباشد یعنی اگرThroghput شبکه بی سیم 100mbps باشد ولی port متصل کننده AP به Router 10mbps باشد،درنهایت درحین ارتباط،throghput همان 10mbps است وشما عملا با یک اشتباه،throughput شبکه خودرا به شدت کاهش داده اید.

بهتراست برای اتصال AP به Router از portها و لینک های حداقل 100mbps وبرای اتصال به شبکه داخلی(سوئیچ ها) ازلینک های قوی همچون 1Gbps استفاده نمود.

 

توجه!

یکی ازعواملی که گاها ً نادیده گرفته می شود،تأثیر شبکه های داخلی بر throughput شبکه های بی سیم است.حتماً چک کنید که سرعت دستگاه ها از APها کمتر نباشد و سوئیچ ها در شبکه از قطعات ASIC استفاده کنند.(قطعات ASIC تراشه هایی هستند که داخل سوئیچ نصب می شوند و باعث تطبیق سرعت سوئیچ با AP می شوند.)

*ابزارهای تست کردن

ابزارهای بسیارزیادی برای تست throughput وجود دارد.به عنوان مثال می توان به نرم افزار تست throughput به نام Axence Net Tools Suite نام برد که می توان آن را ازسایت WWW.AxenceSoftware.com دریافت نمود.

این نرم افزار قابلیت های زیادی ازقبیل گزارش پهنای باند شبکه،ping کردن،trace route و... انجام می دهد.(trace route به معنای تعقیب مسیرمی باشد)

نرم افزاردیگری هم به نام Net Stumbler وجود دارد که تمام شبکه های بی سیم موجود اطراف شما را پیدا کرده و قدرت هر شبکه را به شما نمایش می دهد.

 

*راهکارهایی برای حل مشکل Throughput

  1. نصب AP های بیشتر در منطقه های تحت پوشش و در کانال های متفاوت.
  2. استفاده بیشتر از تکنولوژیOFDM (درصورت امکان) چه در AP ها و چه درClient ها
  3. استفاده از سوئیچ های قوی مرتبط کننده شبکه سیمی با WLAN
  4. حذف تمامی دستگاه هایی که از تکنولوژی HR/DSSS(802.11B) در شبکه استفاده می کنند.

 

  • نویز های RF

نویز در RF ها یعنی تولید سیگنال یا انرژی به وسیله یک ژنراتورRF که ما قصد برقراری ارتباط با آن را نداریم.جالب اینجاست که اگریک سیگنال RF،برای یک دستگاه نویز محسوب شود،شاید برای دستگاه دیگری یک سیگنال مهم باشد!

این نویز های RF می توانند بسیار مخرب برای ارتباط بی سیم باشند. برای پی بردن به درصد نویز در ارتباط بی سیم از نرم افزارNet Stumbler استفاده می شود.

 

  • تداخل فرکانس های Narrow Band با Wide Band

تداخل Narrow band (باند باریک) با Wide band (باند پهن) می تواند موجب خراب شدن اطلاعات درWLAN شود. می توان برای پی بردن به این مشکل از نرم افزار های آنالیز پکت(Fraim) در WLAN (Wireless Sniffer) استفاده کرد،اگرمشکلی باشد CRC ها دارای Error می باشند.

CRCها پرچم هایی هستند که درهر پکت نصب می شوند و وضعیت های مختلف را بارنگ های خاص بیان می کنند.تغییر رنگ CRC به این معناست که سیگنال دارای قدرت کافی بوده ولی نویز و تداخل باعث شده که اطلاعات موجود در سیگنال به هم ریخته شود و دریافت کننده چیزی غیر از سیگنال اصلی را دریافت کند واین امرباعث کاهش سرعت انتقال اطلاعات وکاهش Throughput می شود.

WLAN ها با این مشکل به روش های مختلفی مقابله می کنند. یکی ازاین روش ها تبدیل پکت های اطلاعاتی به تکه های کوچکتر(Fragmenting) است. در این صورت اگر پکتی از بین رفت اهمیت زیادی ندارد وبه راحتی جایگزین می شود.

  • Multipath

وقتی که یک سیگنال به شیئی سخت با زاویه ای کمتراز زاویه خود سیگنال برخورد کند،سیگنال به چندین قسمت تقسیم می شود. حال اگر این تکه های جدا از هم همزمان به گیرنده برسند مشکل Multipath پیش می آید و احتمال قبول نکردن سیگنال توسط گیرنده زیاد است.درتکنولوژی جدید MIMO (Multiple Input-Multiple Output) از این مسئله استفاده بهینه می شود و به جای اینکه گیرنده پکت را دور بیندازد،تمام تکه های سیگنال را یکی می کند و باعث افزایش Throughput می شود.

همانطورکه گفته شد،Multipath هم می تواند مفید باشد و هم مضر که نتایج آن به شرح زیر است:

  1. زیاد کردن قدرت سیگنال(amplitude) درگیرنده
  2. کم کردن قدرت سیگنال(attenuate) درگیرنده(درحالت منفی)
  3. خراب شدن اطلاعات
  4. تهی شدن سیگنال

Multipath در صورتی باعث افزایش قدرت سیگنال می شودکه تکه سیگنال های گرفته شده در گیرنده دریک فاز(فاز موافق) باشد واگرتفاوت فاز 180 درجه بود باعث کاهش قدرت می شود؛در این حالت نه تنها سیگنال ضعیف می شود،بلکه ممکن است باعث نابودی کامل سیگنال شود.

یکی دیگراز نتایج Multipath تهی کردن سیگنال یا Nulling است.این مورد وقتی اتفاق می افتد که یک یا چند سیگنال بازتاب شده با اصل سیگنال به طور هم زمان در فاز مخالف به گیرنده برسند.در این صورت دیگر قدرت سیگنال کم نمی شود بلکه به کل Cancel می شود و اطلاعات حامل آن تهی می گردد.

*کشف عامل Multipath

از آنجایی که ما نمی توانیم امواج و سیگنال هارا مشاهده کنیم ویا درفاز موافق یا مخالف بودن آنهارا چک کنیم، می توانیم ازعلائم آنها،Multipath را کشف کنیم.این علائم خود را به صورت های گوناگون نسان می دهند.درخواست ارسال دوباره اطلاعات در هربار ارسال توسط دستگاه های گیرنده یا ضعیف شدن لینکی که با توجه به محاسبات خودمان باید به خوبی کارکند،ازجمله علائم Multipath می باشند.

 

*راه کارهایی برای جلوگیری از Multipath

برای حل مشکل multipath دو راهکار اصلی وجود دارد:

  1. تغییر مکان آنتن گیرنده یا فرستنده ویاهردوی آنها
  2. استفاده از آنتن های گوناگون

 

  • Hidden Nodes

گره های مخفی،گره هایی هستند که به وسیله AP دیده می شوند.گره ها هم می توانند AP را شناسایی کنند ولی مشکل اینجاست که این گره ها نمی توانند یکدیگر را ببینند ودیگر گره ها نیز از دیدن آنها عاجز هستند.به همین گره های مخفی نمی توانند متوجه شوند که ممکن است شخص دیگری در حال ارتباط با AP است وشاید سعی کنند با AP تبادل اطلاعات کنند که همین امر باعث می شود اطلاعات آنها با اطلاعات شخصی که در حال ارتباط با AP است تداخل پیدا کند.

گره های مخفی به دلایل مختلف از قبیل وجود دیوارهای سخت وبزرگ میان گره ها یا کمبود قدرت سیگنال اتفاق می افتد.مثلاً AP در بالاترین نقطه یک دیوار ضخیم بلوکی قرار داشته باشد وگره ها در دو طرف دیوار.در این صورت AP تمام Client هارا می بیند ولی گره ها نمی توانند یک دیگر را شناسایی کنند

این مشکل باعث چندین بار درخواست ارسال مجدد توسط AP می شود و باعث ازبین رفتن اطلاعات در محدوده AP می گردد.

اگر درصد درخواست ارسال مجدد توسط AP بین 10الی 20 درصد بود باید یکی از کارهای زیر انجام شود:

  1. افزایش قدرت سیگنال
  2. ازبین بردن موانع و سدها میان گره ها
  3. تغییر مکان گره ها
  4. اطمینان از اینکه هم گره ها وهم AP ها از استاندارد (802.11 h) پیروی می کنند.

 

  • Near-Far

این مشکل هنگامی پیش می آید که یک گره با قدرت سیگنال بالا در نزدیکی AP قرار داشته باشد ومانع ارتباط AP با یک گره با قدرت سیگنال کمتر وفاصله دروتر از AP شود.

گره های دورتر زمان مکالمه کمتری نسبت به گره های نزدیک به AP دیرند.بسیاری از افراد براین باورند که می توان با یک طرح درست ازاین گونه مشکلات رهاشد ولی واقعیت این است که بیشترگره های شبکه بی سیم در حال حرکت هستند وهیچ گاه نمی توان آنچه در طرح ونقشه است را درمورد گره ها پیاده کرد.

راه تشخیص این مشکل این است که مقایسه کنیم آیا مشکل برقراری ارتباط با AP همیشگی است یا نوبتی وغیر دائمی.اگر مشکل غیر دائمی بود می توان آن را به مسئله دور و نزدیک مربوط ساخت.بری اطمینان گره نزدیک تر به AP را تحت نظر قرار دهید وببینید آیا گره دورتر می تواند ارتباط برقرار کند یا خیر؟ در بیشتر موارد مکانیزم CSMA/CA (Carrier Sence with Multiple Access/Collision Avoidance) مشکل رابرطرف می کندولی درصورتی که این مکانیزم پاسخ گوی مشکل شمانبود:

  1. قدرت سیگنال گره های دور را افزایش دهید.
  2. قدرت سیگنال گره های نزدیک را کاهش دهید.
  3. درصورت امکان گره های دورتر را به AP نزدیک کنید.
  4. درصورت عدم امکان مورد 3 ،APرا به گره های دورتر نزدیک کنید.
  5. یک AP جدید کنار گره های دور نصب کنید.

شاید بهترین راه همان راهکار اولی یعنی افزایش قدرت سیگنال گره های دورتر باشد.

  • Weather

به استثنای Multipath تمام موارد ذکرشده در این مقاله مشکلات شبکه های بی سیم داخلی هستند.

شاید بزرگترین مشکل در شبکه های بی سیم خارجی تأثیر آب و هوا بر روی RF باشد.

ازمواردی که مشکلات فراوانی در شبکه های خارجی ایجاد می کند،می توان به طوفان های خیلی شدید، تگرگ و باران های شدید اشاره کرد.دراین میان بزرگترین مشکلی که با آن مواجه هستیم، یخ زدن برف و وزش بادهای خیلی شدید هستند.یخ زدن برف روی تپه ها،درختان و... اول از همه روی وسعت قلمرو سیگنال تأثیر می گذارد وباعث کاهش کیفیت سیگنال می شود وهمچنین از قدرت سیگنال می کاهد.

وزش باد شدید باعث تغییر جهت سیگنال ها نمی شودولی می تواند جهت آنتن هارا در صورتی که محکم بسته نشده باشند،به هم بزند.به همین دلیل آنتن های توری نسبت به آنتن های بشقابی ارجعیت دارند.

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...