Kanalplanlegging

I detalj: 2,4 GHz-bÄndet

PÄ samme mÄte som det ble beskrevet i Nettverk 8.3 er 2,4-bÄndet den vanligste frekvensbÄndet for trÄdlÞse nettverk. Den strekker seg fra 2 400 MHz til 2 483 MHz (totalt 83 MHz). I tillegg til trÄdlÞst nettverk brukes det ogsÄ for Bluetooth, tastatur, mus, lydoverfÞring, videooverfÞring, mikrobÞlgeovner og mye mer. Det er derfor svÊrt trangt i bÄndet, og de mange signalene forstyrrer hverandre lett. 

Det er komplisert Ä bygge et trÄdlÞst nettverk som kan hÄndtere store mengder data (spesielt hvis det skal ligge i 2,4 GHz-bÄndet). NÄr to trÄdlÞse nettverk med overlappende dekning kommuniserer pÄ nÞyaktig samme frekvens, forstyrrer de nemlig hverandre. For Ä tydeliggjÞre dette er frekvensbÄndet delt opp i flere kanaler som tilsvarer de forskjellige valgbare frekvensene i frekvensbÄndet. De fleste trÄdlÞse rutere og tilgangspunkter gi inntrykk av at det er 13 kanaler Ä kommunisere pÄ:

Kanal Senterfrekvens
1 2412 MHz
2 2417 MHz
3 2422 MHz
4 2427 MHz
5 2432 MHz
6 2437 MHz
7 2442 MHz
8 2447 MHz
9 2452 MHz
10 2457 MHz
11 2462 MHz
12 2467 MHz
13 2472 MHz

Det stemmer ikke med virkeligheten at det er 13 kanaler, siden hver kanal er 20 MHz bred. Som vist i listen ovenfor, er det ikke 20 MHz mellom hver kanal. Det finnes bare 20 MHz separasjon mellom kanal 1, 5, 9 og 13. Det er dermed egentlig bare fire kanaler. Alle andre kanaler overlapper hverandre.

html_image

Det er bare kanal 1, 5, 9 og 13 som er tilstrekkelig separert til Ă„ kunne brukes.

Dessverre brukes 1, 5, 9 og 13 svÊrt sjelden. Det har blitt de facto bransjestandard Ä bruke kanal 1, 6 og 11 i stedet. Rutere og tilgangspunkter pleier Ä bruke en av disse tre kanalene nÄr de velger kanal automatisk. Dette betyr at vi ikke engang har fire brukbare kanaler men bare tre. Det hadde vÊrt Þnskelig Ä begynne fra begynnelsen og bruke firekanalstilnÊrmingen, men det ville fÞrt til at alle ruter- og tilgangspunkteiere (inkludert alle naboer) mÄtte endre kanal samtidig. Det er altsÄ ikke noe som er mulig.

html_image

Kanal 1, 6 og 11 er kanaler som brukes i praksis. 

I og med at kanal 1, 6 og 11 har blitt de facto bransjestandard, er det viktig Ä holde seg til disse kanalene. Ved Ä bruke for eksempel kanal 3, forstyrres bÄde utstyret pÄ kanal 1 og utstyret pÄ kanal 6.

Kanalbredde i 2,4 GHz-bÄndet

I administrasjonsgrensesnitt for nesten alle rutere og tilgangspunkter er det mulig Ä velge kanalbredde (20 MHz eller 40 MHz). Et trÄdlÞst nettverk mÄ nemlig egentlig ta i bruk 40 MHz for Ä nÄ de hÞyest mulige hastighetene i 2,4 GHz-bÄndet.

html_image

Innstilling for kanalbÄndbredde

Funksjonen for Ä angi kanalbredde vises i bildet ovenfor.  Der kan du velge mellom 20 MHz brede kanaler eller automatisk veksling mellom 20 MHz og 40 MHz brede kanaler. VÊr oppmerksom pÄ at det ikke er mulig Ä fremtvinge bruk av 40 MHz brede kanaler. Det avhenger av ruteren og tilgangspunktenes nabosamarbeid. Hvis et tilgangspunkt bruker 40 MHz av 2,4 GHz-bÄndet, ville det knapt vÊre noe frekvensplass til overs for naboene. Rutere og tilgangspunkter registrerer derfor om det finnes noen andre trÄdlÞse nettverk i nÊrheten. Hvis det finnes andre ruterne og tilgangspunkter i nÊrheten, reduserer de kanalbredden til 20 MHz, noe som fÞrer til senking av databÄndbredden (antall Mb/s) til ruteren eller tilgangspunktet.

Se sammenligningen i tabellen nedenfor. Den viser hvor mye trafikk en ruter eller et tilgangspunkt kan flytte med Wireless N, avhengig av hvor mange datastrĂžmmer den arbeider med og hvilken kanalbredde den har.

  Én datastrþm To datastrþmmer Tre datastrþmmer
20 MHz 72 Mb/s 144 Mb/s 217 Mb/s
40 MHz 150 Mb/s 300 Mb/s 450 Mb/s

PÄ grunn av dette er det Þnskelig Ä bruke 40 MHz brede kanaler sÄ lenge huset bare har én ruter eller ett tilgangspunkt.

Kanalplanlegging for tilgangspunkter

Med flere tilgangspunkter i samme bygning bĂžr imidlertid 20 MHz brede kanaler brukes. Årsaken til dette kan virke merkelig, men det er fordi 20 MHz brede kanaler i denne sammenheng gir best ytelse. Det begrenser selvsagt hvor hĂžye hastigheter hver enkelt klient kan komme opp i, men det Ăžker Ăžke den totale kapasiteten for hele det trĂ„dlĂžse nettverket.

Årsaken til at den totale kapasiteten pĂ„ nettverket Ăžker, er at to tilgangspunkter med overlappende dekning ikke bĂžr kommunisere pĂ„ samme kanal. Med 20 MHz brede kanaler finnes det som tidligere nevnte, tre kanaler Ă„ velge mellom. Med 40 MHz brede kanaler finnes det bare to, noe som gjĂžr det svĂŠrt vanskelig Ă„ installere mange tilgangspunkter uten at to av dem som bruker samme kanal, overlapper hverandre et sted (spesielt hvis forstyrrelser fra eventuelle nabonettverk ogsĂ„ tas i betraktning).

Valg av 20 MHz brede kanaler fÞrer til at én enkelt tilkobling aldri kan bli raskere enn 217 Mb/s. Nettverkets total kapasitet kan samtidig bli enorm. Et tostrÞmsbasert Wireless N-nettverk med fire 20 MHz-tilgangspunkter spredt pÄ kanal 1, 6 og 11, kan i teorien flytte 144 Mb/s per tilgangspunktet og dermed totalt 576 Mb/s. Ved Ä legge til ytterligere to tilgangspunkter, Þker den totale kapasiteten til 864 Mb/s. Du mÄ bare vÊre strategisk ved valg av kanal. Her er et eksempel.

I fÞlgende Unifi-system brukes fra begynnelsen tre tilgangspunkter (les mer om Unifi i Nettverk 10). Siden det bare er tre tilgangspunkter, kan de ha hver sin kanal. Hvis enda et tilgangspunkt skal installeres (pÄ det valgte stedet), mÄ imidlertid en av kanalene brukes pÄ nytt. Det ny tilgangspunktet bÞr da bruke kanal 1, fordi det andre tilgangspunktet som bruker kanalen (arbeidsrom) er seg langt borte. Tilgangspunktene i garasjen og gangen kommer sannsynligvis til Ä overlappe med det nye tilgangspunktet. Det er derfor ikke hensiktsmessig Ä la det nye tilgangspunktet bruke kanal 6 (som i garasjen) eller kanal 11 (som i gangen).

html_image

To tilgangspunkter som bruker samme kanal bĂžr holdes godt atskilt.

I detalj: 5 GHz-bÄndet

I 5 GHz er-bÄndet er det betydelig mer plass. Det strekker seg fra 5 170 MHz til 5 725 MHz, men det er ikke alle frekvenser mellom som kan brukes til trÄdlÞs nettverkskommunikasjon. Noen frekvensomrÄder i omrÄdet er reservert for andre typer kommunikasjon.

I 5 GHz-bÄndet er det i motsetning til i 2,4 GHz-bÄndet, ingen problemer med Ä bruke 40 MHz brede kanaler. Det er til og med mulig Ä bruke 80 MHz brede kanaler. Det er heller ikke sÄ mye forstyrrelser fra annen forbrukerelektronikk som i 2,4 GHz-bÄndet. Dette betyr at den faktiske overfÞringshastigheten blir betydelig hÞyere i 5 GHz-bÄndet, selv om det medfÞrer en ulempe i form av rekkevidden (se Nettverk 8.13).

Blant forbrukerelektronikk er det mest vanlig Ä bruke én eller flere av kanalene nedenfor.

Kanal Senterfrekvens
36 5 180 MHz
40 5 200 MHz
44 5 220 MHz
48 5 240 MHz

Ved bruk av 40 MHz brede kanaler brukes to av kanalene samtidig (for eksempel kanal 36 og kanal 40). Ved bruk av 80 MHz brede kanaler brukes alle fire. I denne sammenhengen blir 5 GHz-bÄndets kort rekkevidde noe positivt. Siden 5 GHz signalet ikke nÄr sÄ langt, kan naboer som bor tett, dra nytte av alle disse kanalene samtidig uten Ä forstyrre hverandre.

I mer avanserte tilgangspunkter finnes det enda flere kanaler i 5 GHz-bÄndet:

Kanal Senterfrekvens
52 5 280 MHz
56 5 300 MHz
60 5 320 MHz
64 5 340 MHz
100 5 500 MHz
104 5 520 MHz
108 5 540 MHz
112 5 560 MHz
116 5 580 MHz
120 5 600 MHz
124 5 620 MHz
128 5 640 MHz
132 5 660 MHz
136 5 680 MHz
140 5 700 MHz

Bruk av disse kanalene (kanal 52 til 140) stiller krav til maskinvaren. Tilgangspunkter som kommuniserer pÄ disse kanalene mÄ ha funksjoner for dynamisk frekvensvalg. Det dynamiske frekvensvalget gjÞr at for eksempel militÊr radar kan fÄ tilgangspunktet til Ä bytte kanal for ikke Ä forstyrre radaren (som bruker samme frekvens).

Kanalbredde i 5 GHz-bÄndet

PÄ samme mÄte som i 2,4 GHz-bÄndet er det mulig Ä overfÞre mer data jo stÞrre kanal­bredde det trÄdlÞse nettverket har. Med Wireless N blir det samme teoretisk maksimums­hastigheter som i 2,4 GHz-bÄndet. Forskjellen er at det er rimelig Ä bruke 40 MHz brede kanaler i 5 GHz-bÄndet, noe det knapt er i 2,4 GHz-bÄndet.

  Én datastrþm To datastrþmmer Tre datastrþmmer
20 MHz 72 Mb/s 144 Mb/s 217 Mb/s
40 MHz 150 Mb/s 300 Mb/s 450 Mb/s

Med Wireless AC blir det vesentlig hĂžyere hastigheter.

  Én datastrþm To datastrþmmer Tre datastrþmmer
20 MHz 72 Mb/s 144 Mb/s 217 Mb/s
40 MHz 150 Mb/s 300 Mb/s 450 Mb/s
80 MHz 433 Mb/s 867 Mb/s 1 300 Mb/s

Betydningen av overlappende dekning

Unifi Fast roaming-teknologien, 802.11k, -r- og -v-standardene er bra for Ä pÄskynde byttet mellom aksesspunkter. Det innebÊrer imidlertid ikke at Unifi Fast roaming og nevnte 802.11-standarder lÞser all roaming-problematikk. Det trÄdlÞse nettverket mÄ vÊre oppbygd pÄ en mÄte som gjÞr at klientene har aksesspunkter Ä roame mellom.

God planlegging er helt avgjÞrende for Ä fÄ et velfungerende roaming-nettverk. Aksesspunktenes dekning mÄ overlappe hverandre, slik at klientene har mulighet til Ä bytte aksesspunkt mens de fremdeles har god dekning. Hvis aksesspunktenes dekning skal overlappe, mÄ de ha korrekt valgte kanaler for ikke Ä forstyrre hverandre.

Grundig testing er vanligvis ogsÄ nÞdvendig for Ä fÄ et velfungerende roaming-nettverk. Et trÄdlÞst nettverk kan se perfekt ut i teorien, men klientene belaster det ikke alltid som forventet. Siden kontrolleren samler inn all informasjon pÄ ett sted, kan administratoren tilpasse det trÄdlÞse nettverket etter det faktiske bruksmÞnsteret i stedet for etter teoretiske modeller.

For Ä slippe Ä fysisk flytte aksesspunkter kan tre parametere justeres i aksesspunktene pÄ en slik mÄte at de samarbeider bedre:

  • RSSI-terskelen
  • uteffekten
  • maks. antall tillatte klienter

RSSI-terskelen gikk vi gjennom i Kapasitetsplanlegging. Hvis for mange eller for langsomme klienter er koblet til et aksesspunkt, bĂžr terskelen heves (stilles nĂŠrmere 0 dBm). En terskelheving kan bare gjĂžres under forutsetning av at det finnes alternative aksesspunkter som klientene kan koble seg til.

Hvis to aksesspunkter pÄ samme kanal er for nÊre hverandre rent fysisk, kan uteffektene deres stilles ned. Da nÄr de ikke like langt og forstyrrer dermed heller ikke hverandre. 

Sist men ikke minst: Antall tillatte klienter kan begrenses hvis et aksesspunkt blir overbelastet. Som regel er dette en nĂždlĂžsning. Problemet bĂžr egentlig lĂžses ved fysisk Ă„ flytte aksesspunktene.

Sist endret: 20.06.2022