WIFI וכל מה שמסביב.

הרבה פעמים אני ניגש ללקוחות ורואה "הינה מערך WIFI שלי בחברה ושום דבר לא עובד כמו שצריך והשקעתי עד עכשיו אלפי שקלים \ עשרות אלפי שקלים (תלוי בגודל של הלקוח ובמוצרים)" ואז מתחיל ההסבר הטכני שלי ללקוח למה כדאי לעשות שינוי ולפעמים אף לנתק חלק מהמכשירים הקיימים ברשת.

קודם כל כדי שנבין למה בכלל WIFI נבין על קצה המזלג (זה עולם שלם! ) את נושא התקשורת האלחוטית.

בעולם ישנם מספר תחומי תדרים של תשדורות RF – Radio Frequency כאשר חלקם נמצאים בשימוש היום יום של כולנו בהישג יד ( רדיו \ WIFI \ פלאפון ), כל תדר ולא משנה איזה סוג תדר (גבוהה או נמוך ) בנוי מגלים , כאשר כל של גל רדיו משמש אותנו לצורך שונה בהתאם לסוג המידע שאנו רוצים להעביר ולמרחק שאנו רוצים:

למשל:

גלי הרדיו שאנחנו שומעים ברכב הם גלים מהספקטרום היותר נמוך כלומר 88-108MHz FM  והם משדרים בצורה אנלוגית ובשיטת אפנון FM (FM – זה שיטת שידר אחת מבין מספר שיטות שידור ).

טלוויזיה –  הפעם ניתן דוגמא דווקא על "עידן פלוס" – אותם מספר ערוצים שאנחנו מקבלים בחינם על ידי המדינה גם הם משודרים באמצעות גלי רדיו אבל! כאן התחום שבו המשדרים פועל הוא כבר לא בתחום הנמוך אלא בתחום היותר גבוה כאשר כאן מדובר על התדרים 514/538/530/562 MHz .

נקפוץ קצת קדימה לתדרים היותר גבוהים :

תחום הסלולרי – תחום זה כולל מספר רב של תדרים(צריך לקחת בחשבון גם את דור 2+3 ) אבל בעיקר אנחנו נראה שימוש בתדרים  של 1800MHz/2100Mhz שכרגע משמשים את דור 4 ואת דור 4+ .

תשדורת אלחוטית – WIFI – תשדורת אלחוטית מה שכולנו מכנים "WIFI" נמצאת הטווח של הספקטרום בתחום של 2.4Ghz וכן 5Ghz כפי שכולנו מכירים , אבל לא כולנו יודעים שמעבר לכך שיש תשדורת של 2.4GHz או של 5GHz ישם גם עוד מספר פרמטרים שחשוב לשים לב אליהם והם נקראים "ערוצים" או בשפה המקצועית " Channel " שבנושא הזה ניגע בהמשך.  

https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11 Wiki

מעבר לדוגמאות שראינו פה ולהסברים הקצת מפורטים ישנם עוד תחומים של תדרים שעליהם לא נפרט כרגע יותר מדי והם התחומים של תדרי S ומעלה (למשל מכשיר הרנטגן \ צלחות לווין וכו' ).

אוקי עכשיו שלמדנו במקצת שיש מספר תדרים שונה ושיש מספר שימושים שונים נשאלת השאלה למה דווקא את תדרי הרדיו הגדירו על הטווח הנמוך ואילו את תדרי הwifi על התדרים היותר גבוהים.

נסביר זאת בקצרה:

ככל שהתדר נמוך יותר הוא מגיע למרחקים גדולים יותר ופחות רגיש להפרעות מהסביבה בדיוק כמו גדלי הרדיו שהמשדרים שלהם לא נמצאים כל מספר מטרים אלא במרחק מאוד מאוד גדול , לעומת זה את תחום WIFI אנחנו רואים שנמצא בתדר יחסית גבוה (בכוונה יחסית אל תשכחו שהתדר הגבוה ביותר הוא 300Ghz ) וזה מתוך מספר סיבות של אבטחה  , ריבוי שימושים וכו' (נדון על כך בהמשך).

שאלה קצרה:

אם היה לכם האפשרות באיזה תדר היה צריך להשתמש אצל אוניות\צוללות? …

מי שאמר בתדר הנמוך ביותר צדק! בין היתר מהסיבה הפשוטה ביותר שאין אפשרות להקים כל כמה קילומטרים באמצע הים מגברים לקשר ולכן הגל רדיו שאכן ניתן להשתמש איתו מבלי לדאוג להגברה זה התדרים הנמוכים.

 

אז אחרי שדיברנו קצת על גלי רדיו הגיע הזמן שנדבר על מספר מושגים טכניים בעולמות גלי הרדיו :

1.התאבכות –  תופעה פיזיקלית שמתרחשת כאשר מספר גלים ממקורות שונים נפגשים(2 ומעלה ) באותו חלל דבר שיכול לגרום לנו להתאבכות בונה או הורסת .

עד כאן בקצרה על המושג התאבכות כרגע נפרט על התאבכות בונה ועל הורסת:

התאבכות בונה – נגביל את זה ללהקה עם מנצח כאשר הלהקה מנגנת ב"הרמוניה" והמנצח מצליח לכוון את כל הנגנים המנגינה שיוצאת הינה "מושלמת" וגורמת לעוצמה של הנגינה רק להעלות!. (צד שמאל בתמונה)

התאבכות הורסת – נחזור שוב למקהלה כאשר המנצח לא מצליח "להשתלט" ולכוון את המקהלה מה שיגרם זה שכל נגן ינגן איך שבא לו ובעוצמה שמתאים לו מה שיקרה בסוף זה שהמגינה תהיה כישלון ואף אחד לא יבין כלום בדיוק למרות! שכולם מנגנים את אותם התווים! ואת המגינה הנכונה!. (צד ימין בתמונה)

תודה לויקיפדיה על התמונות.

2.דחיסה – אם בסעיף הקודם דיברנו על "התאבכות בונה" ו "התאבכות הורסת" כאן נשלב את המושג "דחיסה" שעל מנת להסביר אותו נדגים על זה בצורה מאוד פשוטה:

במידה ולוקחים בקבוק מים ושופכים את לכוס סגורה מה שיקרה זה שלא כל המים יעברו ויהיה לחץ בצד הכוס וחלק מהמים ישפכו לצדדים.

דוגמא נוספת – אם לוקחים רמקולים מאוד חזקים ומכניסים אותם לחדרון קטנטנן האם יהיה ניתן להבין משהו ??

בדיוק כך בתקשורת RF אם ניקח מכשיר WIFI שמתאים לשטח גדול ובמקום בשטח הגדול נחבר אותו בחדר קטן מה שיהיה זה שהעוצמה של המכשיר לא תנוצל במלואה ולא הפקנו בזה כלום שהתקנו מכשיר פצצה במקום קטן(וזה עוד בלי שום קשר לקרינה ולהעלות הכספית המיותרת.)

כל זה רקע כללי בנושא RF ועכשיו נחבר את הכל לעולם שלנו , "תקשורת אלחוטית באמצעות WIFI "

נתחיל קודם כל מהתקשורת הוותיקה יותר :

תחום התדרים 2.4Ghz :

  • תחום הדרים הנ"ל מכיל בתוכו 14 ערוצים " 14 תת תדר של 4 כלומר זה שאנחנו אומרים שהרשת שלנו היא 2.4GHz זה לא בדיוק מדויק אלא אנחנו צריכים לציין שאנחנו משתמשים בערוץ (למשל) "10" בתחום התדרים של 2.4Ghz .
  • חשוב לשים לב כי לא כל מכשירי WIFI השונים תומכים בכל הערוצים ובטח שלא בכל הפרוטוקולים השונים (a/b/g/n/ac) ולכן כאשר מתכננים רשת חשוב לשים לב לתכנון נכון בהתאם לכל הדברים שנפרט בהמשך בנוסף חשוב להקפיד על ההגדרה הנכונה של המדינה באותו מכשיר מכיוון שיש מדינות שלא מתירות להשתמש בכל הערוצים אלא רק בחלקים.
  • כפי שראינו בתמונה למעלה רשת WIFI 2.4Ghz עובדת בצורה של פרבולות ולכן כאשר אנחנו מדברים על הגדרה נכונה של רשת ה WIFI שלנו חשוב לשים לב כי הערוצים השונים מבצעים חפיפה אחד בין השני , מלבד הערוצים 1,6,11 .
  • כפי שראינו בהתחלה ככל שתדר השידור שעובדים איתו הוא נמוך יותר ככה המרחק גבוה יותר ולכן אם אנחנו משתמשים בטווח של תחום התדרים 4GHz צריך לשים לב שלמרות שזה "המשרד רק שלנו" ישנם תדרים של הסביבה גם מגיעים אליכם אז לפני התקנה תעבדו בצורה נכונה(כפי שרשום בהמשך)

תחום התדרים של 5.0GHz :

http://www.revolutionwifi.net
  • אם בתחום התדרים של 4GHz ראינו 14 ערוצים , כאן יש לנו כ- 67 ערוצים שונים!
  • מסיבות של משרד התקשורת (ככל הנראה שימוש של חלק מהתדרים בספקטרום של 5GHz ) ישנו מספר הבדלים בין התדרים שפה בארץ ישתמשו לבין מה שמשתמשים במדינות אחרות (אירופה וכו' )
  • היום בשונה משנים קודמות רוב המכשירים תומכים תשדורת של 5.0GHz וזה נותן לה היתרון מכיוון שהתחום התדרים של 2.4GHz עמוס ורווי תשדורות דבר שיכול לגרום לנו לדחיסה, התאבכות כפי שהדגמנו במושגים למעלה.
  • בתחום זה קיים כ-30 ערוצים שאינם חופפים זה את זה , דבר שמאפשר לנו יותר ויותר תקשורת טובה ללא תשדורת חופפות וללא חשש מאיבוד פקטות כתוצאה מכך.
  • אחד החסרונות של שימוש בתדר גבוהה (כפי שהסברנו בהתחלה) זה אומר שאנחנו נצטרך יותר AP (ושוב מכיוון שככל שהתדר גבוהה יותר כך המרחק שהוא מגיע (ללא מגברים) קצר יותר, וזאת בנוסף להיותו תדר גל גבוהה שקשה לו להתגבר על מכשולים כמו קירות .

בחירת הציוד:

אחרי שדיברנו בקצרה על 2 תחומי התדרים שיש לנו ניתן מספר נקודות שחשוב לשים לב אליהם בזמן התקנה + בחירה של ציוד WIFI (למרות שלכולם בהתחלה זה נראה מאוד פשוט "כל מה שהוא מבקש של WIFI  " ) .

כאשר מתכננים רשת אלחוטית צריך לקחת בחשבון מספר פרמטרים ברמת המבנה:

  • אם מבקשים מכם רשת אלחוטית לכל הקומה\בניין תבקשו שרטוט את המבנה זה יעזור לכם ברמת התכנון איפה למקם כל AP ובנוסף ישנם בקרים שמאפשרים להעלות אליהם סרטוט של המבנה ואז לראות בערך את הנקודות הפריסה של הרשת

 

  • איזה התקנים הולכים לחבר , האם רשת 5GHz נתמכת? , האם ישנם התקנים ישנים ברשת ולא תומכים ברשתות החדשות? האם ישנם דרישות מיוחדות של אבטחה( מספר רשתות שונות , Vlan שונה לאורחים?, צורך בעמודי נחיתה ? ואישור תקנון? סינון אתרים? ניהול דרך הענן?) במידה וזה סוג של "קפה אינטרנט " האם ישנו צורך בחיוב לפי זמן גלישה בwifi-?, האם ליחידת ה –AP צריך שיהיה גם יציאה לכבל רשת ולא רק כניסה לכבל רשת?

 

  •  לכל אנטנה יש כיוון אלומות שונה וצורת התפשטות במרחב בצורה שונה לחלוטין ,ישנם אנטנות שהאונה האחורית שלהם היא חלשה מאוד לעומת האונה הקדמית אנטנה כזאת למשל היא בעייתית להשתמש בה כי המשתמשים שיושבים מאחורי האנטנה לא יקבל אינטרנט בצורה טובה! ולכן ישנים יצרנים שכן מספקים ללקוח גרף של תצורת האלומות שלהם וזה אחד הפרמטרים שצריך לקחת בחשבון איזה סוג של AP יש להתקין , איפה להתקין, ואיך להתקין !!! מכשירי AP שהם  מיועדים להתקנה בתקרה בדרך כלל האלומות שלהם יהיו בצורה של "עיגול בתוך עיגול" כמו שזורקים עבן למין ואז נוצרים לנו "עיגולים" ולכן מי שלא יתקין את AP הנ"ל בצורה נכונה אלא יתקין אותובצורה עומדת יגרום לכך שהם למעשה יאבד חלק מהיכולת שלו (הגלים יתקעו בתקרה למשל  ולא יתפזרו בצורה תקינה במרחב 

תכנון ההתקנה:

אחרי שבסעיפים הקודמים דיברנו על סרטוטים של הבניין ונקודות הרשת ועל החשיבה של איזה מכשירי AP צריך לרכוש ואיך להתקין ואיזה שאלות צריך לשאול את הלקוח עכשיו נחבר הכל ביחד למספר נקודות שעשות:

  • Wifi Analyzer – לפני ההתקנה הסופית חשוב מאוד לפתוח "ספקטרום" שיציג לנו את הרשתות השונות שיש מסביב , ספקטרום כזה ניתן למצוא במספר דרכים מהפשוט ביותר שזה אפליקציה על גבי הפלא (קחו בחשבון שהפרמטרים לא מדויקים בגלל שגם האנטנה שיש לכם בפלא לא מכוילת ולא מתאימות לבדיקה המדויקת הזאת ) , אפשרות נוספות ישנם תוכנות שניתנות להתקנה על גבי המחשב והם מציגות את הנתונים של הרשתות מסביב לדוגמא התוכנה NetSpot , והאפשרות הטובה ביותר והיקרה ביותר היא שימוש באמצעות spectrum analyzer ואנטנה שמכוילת במדויק לתחום התדרים הרצוי.
  • לאחר שבחרנו את הדרך שבה נבדוק את הרשת חשוב ביותר לבדוק את התשדורות בכל נקודה ונקודה שבא נרצה להתקין AP – לא כל נקודה דומה לנקודה שלפניה ! וחשוב לשים לב לרשתות הנוספות שנמצאות באותו אזור.
  • מידה וזאת התקנה גדולה (עלות יקרה, כמות גדולה של AP, שטח כיסוי גדול ) אני ממליץ מאוד לעבוד עם ספקטרום ואנטנה שמיועדים לבדיקות ולא להסתמך על אפליקציה ומכשיר סלולר.
  • תתאימו את מכשירי ה- WIFI שרכשתם לפי המקומות שהם יותקנו כאשר מכשירים שמשדרים את האונה החזקה שלהם (כפי שיש בתמונה למעלה) לכיוון החזית אז תתקינו אותם בצורה כזאת שתאפשר פריסה מקסימלית ושל יהיה מכשירים שצריכים WIFI מאחורי אותו מכשיר :
  • (מתנצל מראש על איכות הציור שלי , זה אינו התחום החזק)

    אם ניקח את הדוגמא של הבית הזה (דמיינו שזה גם משרד\חנות וכו') במידה ונתקין AP שמשדר את עיקר האלומות שלו לחזית אנחנו נצטרך להתקין אותו כמה שיותר פינה  של החדר כדי לא לאבד את הסינגל שלנו ככה שייתן לנו זווית קהה (סימון V ירוק ) , במידה ונתקין אותו בזווית שטוחה (סימון X אדום) אנחנו לא נאבד לחלוטין את השידור מכיוון שעדין יש לנו אונות צד אבל אנחנו כן נאבד את האונה החזקה ביותר שהיא תכוון לכיוון הדלת , איפה שאנחנו פחות צריכים ויותר צריכים לכיוון הסלון.

ניקח דוגמא נוספת והפעם עם מכשירי WIFI שמיועד להתקנה בתקרה (ושוב בגלל צורת האלומות שלו )

כאשר ישנה האפשרות להתקין AP בתקרה אנחנו נעדיף להתקין זאת במקרים מסוימים בגלל צורת הגלים של המכשיר , בתמונה למטה אנחנו רואים שכאשר אנחנו מתקינים מכשירי WIFI  שמיועדים להתקנה בתקרה הם נותנים לנו אפשרות כיסוי טובה יותר ורחבה יותר מאשר אם ההינו ממקמים אותם בצורה עומדת על הקיר מכיוון שאז גלי הרדיו היו "נתקעים" סתם בתקרה .

  • טיפ נוסף שצריך לקחת בחשבון כאשר מתקינים מוצרי WIFI ויש להם אנטנות חיצונית תנסו להעמיד את האנטנות ולראות אם ישנם שינוים גם במחשבים וגם בפלאפון שלכם ( זכרו שהכרטיס WIFI שנמצא במחשב הנייד נמצא במצב שכיבה , לעומת זאת הפלאפון ברוב הזמן הוא נמצא במצב ישר "עומד" ) וכך עד שתמצאו את הזווית הנכונה ואת המיקום הנכון.

סיכום:

במאמר זה ראינו ולמדנו על קצה המזלג מספר מושגים טכניים בעולמות ה-RF הוסברו מספר נקודות של כיצד בוחרים את המיקום הטוב ביותר להתקנה של מכשירי ה –WIFI וכן טיפים שימושים ביותר לבחירת מכשיר ה-WIFI עבורנו , משם התקדמנו לחלק הסופי שזה הטיפים האחרונים בנושא תכנון ההתקנה.

במידה וישנם הערות והארות טכניות אשמח לקבל אותם למייל האישי Harel@Realnet.co.il .

הראל בשירי CTO

Realnet Ltd

כתיבת תגובה

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

Post comment