เครือข่ายคอมพิวเตอร์ Computer Network เครือข่ายคอมพิวเตอร์ การออกแบบและวางระบบ WLAN ประวิทย์ พิมพิศาล http://prawitp.reru.ac.th

การออกแบบระบบเครือข่าย WLAN Wi-Fi Standard Compatibility Application Coverage Capacity Security

การออกแบบระบบเครือข่าย WLAN Wi-Fi Standard คือการเรียนรู้มาตรฐานระบบ WLAN เพื่อทราบว่าแต่ละมาตรฐานมีลักษณะเด่นอะไร จะต้องเลือกใช้มาตรฐานไหน เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกันได้กับอุปกรณ์ WLAN ทุกตัวที่จะนำมาเชื่อมต่อ ผู้ใช้ตามบ้านต้องการความง่ายในการติดตั้ง สัญญาณแรงพอที่จะกระจายได้ทุกจุด ผู้ใช้ตาม Office ต้องการความเร็วและความปลอดภัย

การออกแบบระบบเครือข่าย WLAN Coverage Area คือพื้นที่ให้บริการเครือข่ายไร้สาย เป็นสิ่งแรกที่ผู้ใช้จะถามว่าพื้นที่ตรงนี้ใช้ Wi-Fi ได้หรือเปล่า ต้องคำนึงถึงเรื่องของจุดอับสัญญาณ

การออกแบบระบบเครือข่าย WLAN Capacity คือความจุของเครือข่าย จะเป็นปัญหาเมื่อมีผู้เชื่อมต่อ WLAN เพิ่มมากขึ้น เพราะความสะดวกทำให้ผู้ใช้ไม่นิยมใช้สายแลนอีกต่อไป ความจุในแต่ละพื้นที่ให้บริการอาจไม่เท่ากัน เมื่อเชื่อมต่อมาก อาจทำให้เกิดปัญหาการหน่วง ช้าของการรับส่งข้อมูลได้

การออกแบบระบบเครือข่าย WLAN Security คือมาตรการด้านความปลอดภัยของการรบส่งข้อมูล เพราะส่งไปตามอากาศทำให้สามารถดักจับได้ง่าย การควบคุมทิศทางการกระจายของคลื่นทำให้เครือข่ายมีความปลอดภัยมากขึ้น ใช้การเข้ารหัส WPA2 เพื่อความปลอดภัย อาจใช้ Radius Server เพื่อพิสูจน์ทราบตัวตน

ช่องความถี่ของระบบ WLAN เลือกใช้ช่องสัญญาณที่ไม่รบกวนกัน (ไม่ใช้ช่องสัญญาณเดียวกันในบริเวณเดียวกันหรือใกล้เคียงกัน) สัญญาณรับกวนกันเรียกว่า Co-Channel Interference หากเกิด Co-Channel Interference แล้วระบบจะสามารถรับสัญญาณที่แรงกว่าเท่านั้น สัญญาณต่ำกว่าจะหาไม่เจอ หาก Co-Channel Interference มีระดับสัญญาณใกล้เคียงกันมากๆ ระบบจะไม่สามารถรับสัญญาณได้

ช่องความถี่ของระบบ WLAN ข้อสังเกตกรณีที่ใช้ช่องสัญญาณเดียวกัน ในบางครั้งการทดลองใช้ Access Point 2 ตัวที่ใช้ช่องสัญญาณเดียวกัน แต่ก็สามารถใช้งานได้ปกติ อาจใช้งานได้ปกติถ้าหากว่ามีผู้ใช้งาน Access Point น้อย เมื่อมีการชนกันของข้อมูลเกิดขึ้น ระบบ Wireless สามารถกู้ข้อมูลคืนอย่างอัตโนมัติ การกู้คืนข้อมูลอัตโนมัติ คือ FEC (Forward Error Correction) ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อมีผู้ใช้งาน Access Point มากขึ้น ผู้ใช้งานมาก โอกาสชนกันของข้อมูลกะมีมาก

การบริหารความถี่โดยนำความถี่เดิมมาใช้ซ้ำ ถูกใช้ครั้งแรกกับระบบโทรศัพท์มือถือ (Cellular) มีการจัดรูปแบบโดยไม่ให้เซลล์ข้างกันมีความถี่เดียวกัน ป้องกันการรบกวนกันระหว่างช่องสัญญาณ (Co-Channel Interference) เรียกว่า Cellular เพราะมีลักษณะการจัดวางคล้ายรวงผึ้ง (การกระจายของหกเหลี่ยม แต่การกระจายสัญญาณจริงเป็นทรงกลมและหกเหลี่ยมมีรูปร่างคล้ายวงกลม)

การบริหารความถี่โดยนำความถี่เดิมมาใช้ซ้ำ F1 F1 D F3 F3 F2 F1 F1 F2 F3 F3 F2 F2 F1 F1 F1 F3 F3 F3 F3 F2 F2 F2 F1 F1 F1 F3 F3 F3 F2 F2

การบริหารความถี่โดยนำความถี่เดิมมาใช้ซ้ำ ย่าน 2.4GHz N = 3 1 1 3 3 3 2 2 2 1 1 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 3 3 3 2 2

การบริหารความถี่โดยนำความถี่เดิมมาใช้ซ้ำ ย่าน 5GHz N = 7 2 7 3 2 1 7 3 6 4 1 2 5 6 4 7 3 2 5 1 7 3 2 6 4 1 7 3 5 6 4 1 5 6 4 5

การแบ่งช่องสัญญาณในย่าน 2.4GHz ชุดที่ 5 ชุดที่ 4 ชุดที่ 3 ชุดที่ 2 ชุดที่ 1

การจัดวางความถี่ของย่าน 2.4GHz (Wireless b/g/n/ac) ตึก 3 ชั้น 1 11 6 1 11 6 1 11 6 1 11 6 1 11 6 อัตราลดทอนของพื้นปูนประมาณ -15dB

การแบ่งช่องสัญญาณในย่าน 5GHz มีย่านความถี่ที่ไม่ซ้อนทับกันขนาด 20MHz จำนวน 24 ช่อง (Wireless a/n/ac) มีย่านความถี่ที่ไม่ซ้อนทับกันขนาด 40MHz จำนวน 12 ช่อง (Wireless a/n/ac) มีย่านความถี่ที่ไม่ซ้อนทับกันขนาด 80MHz จำนวน 6 ช่อง (Wireless ac) มีย่านความถี่ที่ไม่ซ้อนทับกันขนาด 160MHz จำนวน 2 ช่อง (Wireless ac) ในการใช้งานจริงไม่สามารถเปิดให้ใช้ได้ครบขึ้นอยู่กับโซนและกฎหมายของแต่ละประเทศ

การแบ่งช่องสัญญาณในย่าน 5GHz FCC (Federal Communications Commission) UNII-1 Lower ย่าน 5.150-5.250 GHz ย่านที่ใช้บริการมากที่สุดในโซนต่างๆทั่วโลก UNII-2 Middle ย่าน 5.250-2.350 GHz ใช้กับ Access Point แบบ Outdoor เท่านั้น UNII-2 Extended ย่าน 5.490-5.710 GHz ใช้กับ Access Point ทั้ง Indoor และ Outdoor UNII-3 Upper ย่าน 5.725-5.825 GHz ใช้สำหรับส่งสัญญาณระยะไกล

การแบ่งช่องสัญญาณในย่าน 5GHz

การใช้ช่องสัญญาณขนาด 20MHz ในย่าน 5GHz การใช้งานระดับ Home Use ทั่วไปจะใช้ย่าน UNII-1 ใช้ช่องสัญญาณ 36, 40, 44, 48 มีจำนวน N= 4 ch36 ch48 ch40 ch44 ch36 ch48 ch40 ch36 ch44 ch48 ch40 ch36 ch44 ch48 ch40 ch44

Channel Bonding การนำเอาช่องสัญญาณ 2 ช่องมารวมกันเรียกว่า Channel Bonding Primary Channel เป็นช่องหลัก สำหรับส่งข้อมูลหลัก Secondary Channel เป็นช่องเสริมเพื่อเพิ่มความเร็ว ถ้าไม่มีการใช้งานช่องรอง ระบบจะพยายามใช้ช่องรองในทันที นำไปใช้กับย่าน 5GHz เท่านั้น

การเปลี่ยนความถี่ใน Linksys WRT610N Wireless-N Gigabit Router Config  http://ui.linksys.com/WRT610N

การเปลี่ยนความถี่ใน Linksys WRT610N Basic Wireless Settings Network Mode Mixed รองรับทุกอุปกรณ์ทั้งเก่าและใหม่ Wireless-A Only รองรับเฉพาะ Wireless-A ที่ความเร็ว 54 Mbps Wireless-N Only รองรับเฉพาะ Wireless-N ที่ความเร็ว 300Mbps Disabled ปิดการทำงานที่ 5GHz

การเปลี่ยนความถี่ใน Linksys WRT610N Basic Wireless Settings Channel Width Auto (20MHz or 40MHz) ระบบจะเลือกขนาดช่องสัญญาณที่เหมาะสมปริมาณความถี่ที่ว่างในย่านนั้น 20MHz Only ใช้ช่องสัญญาณมาตรฐาน มีความเร็ว 150Mbps 40MHz Only นำช่องสัญญาณ 2 ช่องมารวมกัน มีความเร็ว 300 Mbps

การเปลี่ยนความถี่ใน Linksys WRT610N Basic Wireless Settings Wide Channel Auto (DFS) ระบบจะเลือกความถี่แบบอัตโนมัติผ่านวิธี Dynamic Frequency Selection ที่จะเลือกช่องที่ว่าง และไม่มีสัญญาณรบกวนมาใช้ 38 ใช้ช่องสัญญาณที่มีความถี่กลาง 5.190 GHz 40 ใช้ช่องสัญญาณที่มีความถี่กลาง 5.230 GHz 151 ใช้ช่องสัญญาณที่มีความถี่กลาง 5.755 GHz 38 ใช้ช่องสัญญาณที่มีความถี่กลาง 5.790 GHz

การเปลี่ยนความถี่ใน Linksys WRT610N Basic Wireless Settings Standard Channel เลือกช่องสัญญาณที่ใช้เป็น Primary Channel โดยช่องสัญญาณที่เลือกได้นั้นจะขึ้นอยู่กับช่องที่เลือกใน Wide Channel

ความเร็วในการรับส่งข้อมูลกับความแรงของสัญญาณ ความเร็วจะแปรผันตรงกลับความแรงของสัญญาณวิทยุ เป็นการปรับความเร็วในการรับส่งแบบอัตโนมัติ ที่เป็นการตกลงกันระหว่าง Access Point และ WNIC เพื่อเป็นการ Modulate ที่เหมาะสมกับความแรงของสัญญาณ

ความเร็วในการรับส่งข้อมูลกับความแรงของสัญญาณ เป็นกราฟแสดงความเร็วกับระยะทางในสภาพการใช้งานในออฟฟิศ มีลักษณะความสัมพันธ์กันแบบขั้นบันได