Радиопланирование в складском помещении

Базовые пункты:

1. Лучшей практикой является выполнение радиоизмерений перед радиопланированием. Без проведения измерений, радиопланирование будет основано на теоретических расчетах, которые могут отличаться от реальной ситуации.

2. При радиоизмерении необходимо учитывать параметр SNR (соотношение сигнал/шум). Высокий SNR означает, что сигнал значительно выше шума, что, в свою очередь, обеспечивает надежную и качественную связь. Параметр RSSI также важен, но следует помнить: точка доступа обычно имеет более мощный передатчик и чувствительный приемник по сравнению с клиентскими устройствами.

3. Радиопланирование рекомендуется проводить с помощью специализированных программ, таких как Ekahau Pro Site Survey Tool, Tamograph Site Survey Pro и аналогичных.

4. Необходимо учитывать, на какой частоте могут работать клиентские устройства. Некоторые устройства работают только в 2,4 ГГц, и в таком случае возможно использование только трех непересекающихся каналов по 20 МГц.

Для совместимости с большим количеством клиентских устройств в диапазоне 5 ГГц рекомендуется использовать 17 неперекрывающихся каналов шириной 20 Мгц: 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 132, 136, 140, 144, 149, 153, 157, 161, 165. 




Чтобы избежать канальной интерференции, рекомендуется на соседних точках доступа выставлять непересекающиеся каналы (список которых был приведен выше). Наглядный пример разнесения по каналам:

4. Особенности складского помещения, которые следует учитывать при радиопланировании:

• Высокие потолки (более пяти метров).
• Металлические стеллажи, заставленные товарами, и относительно узкие проходы между ними.
• Возможны достаточно низкие температуры в помещении, запыленность, высокая влажность.

Выбор оборудования

Учитывая вышеуказанные особенности помещения, следует выбирать точку доступа с направленной антенной.

При выборе точки доступа со всенаправленными (omni) антеннами потребуется обеспечить вынос ТД с потолка примерно до середины стеллажей для равномерного распределения сигнала Wi-Fi. Это многократно увеличит риск повреждения ТД и подключенных к ней кабелей складской техникой. В связи с этим использовать точки с OMNI-антенной не рекомендуется.

Использование точки доступа с направленной антенной имеет несколько преимуществ:

• Размещение точки доступа в более безопасном месте с сохранением зоны покрытия Wi-Fi.
• Фокусировка сигнала в нужном направлении за счет регулировки угла раскрытия.
• Увеличение дальности покрытия за счет направленности антенны, что оптимально для узких и длинных проходов склада.

Из устройств Eltex рекомендуется применять точку доступа WOP-30LS, оснащенную встроенной секторной антенной с углом раскрытия 40°.

Не рекомендовано размещение точек доступа:

•  На потолке (под крышей склада, при высоте более 5 метров). Высота потолка не позволит направить антенну таким образом, чтобы покрыть весь ряд, и непосредственно под ней останется мертвая зона. 

Рекомендовано размещать точки доступа с направленной антенной:

• На стене, на высоте около 2,4–4 метров от пола, если стеллажи расположены вплотную к стене. Это необходимо для сокращения рисков повреждения точки доступа.
• На выносе с потолка, на уровне верхнего стеллажа, если расстояние от стены до стеллажа превышает 1–2 метра. Таким образом, уменьшается влияние других точек доступа за счёт стеллажей (особенно актуально при работе в диапазоне 2,4 ГГц) и снижается риск повреждения оборудования складской техникой.
  
  
  

Для удобного управления точками доступа и мониторинга сети Wi-Fi рекомендуется использовать контроллер.

Основные функции контроллера:

• Конфигурация и управление точками доступа. Централизованная настройка SSID, параметров доступа и пр.
• Мониторинг точек доступа. Просмотр состояния точек доступа, уровня сигнала, используемых каналов и т. д.
• Управление параметрами радиомодулей точек доступа и балансировка клиентов.
• Настройка бесшовного роуминга.

Контроллер следует выбирать исходя из количества используемых точек доступа, ожидаемого количества одновременно подключенных устройств и необходимых функций.

Из устройств Eltex рекомендуется рассмотреть линейку аппаратных контроллеров WLC-15 / WLC-30 / WLC-3200

Настройка бесшовного роуминга

В беспроводных сетях Wi-Fi под роумингом подразумевается возможность устройства (ТСД, смартфона и т. д) автоматически и незаметно для пользователя переключаться между различными точками доступа в пределах одной сети.

Настройка бесшовного роуминга осуществляется с помощью AirTune, встроенного в аппаратный контроллер (также можно использовать виртуальный).

AirTune выполняет:

• Согласование ключей между точками доступа для роуминга стандарта 802.11r, который позволяет ускорить процесс переключения клиента между точками доступа, т.к. клиенту не нужно будет проходить повторную полную авторизацию на встречной точке доступа, только ускоренную.
• Синхронизацию списков соседних точек доступа стандарта 802.11k/v, который позволяет клиенту при ослабевании сигнала с текущей точки доступа искать более подходящую из рекомендуемого списка, а не анализировать весь эфир.
  
  Более подробно о настройке AirTune → Настройка WLC.

Для оптимального использования стандартов IEEE 802.11k/v рекомендуется выставить настройки:

Minimal signal -83dbm
Roaming level -78dbm
Timeout - 5с

Данные настройки используются для того, чтобы клиентское устройство не сохраняло соединение с точкой доступа при плохих параметрах сигнала и не «зашумляло» эфир. При достижении минимального уровня сигнала (Minimal signal) -83, точка доступа принудительно отключит клиентское устройство.

Также рекомендуется отключить алгоритм Over-DS (сразу после включится Over-Air).

Алгоритм "Over-DS" подразумевает, что клиент перед роумингом на новую ТД согласует это действие с исходной ТД. Исходная точка доступа через проводную сеть согласует ключи с новой точкой доступа. Это действие приводит к "избыточному" обмену данными между клиентом и текущей ТД и может привести к задержке роуминга из-за слишком быстрого удаления клиента от исходной ТД, либо поворота за непроницаемое препятствие, либо шумного эфира. Поэтому рекомендуется использовать "Over-Air", в котором клиент сразу предпринимает попытку подключения на желаемую ТД.

Блок Airtune-profile

В профиле SSID рекомендуется настроить следующие параметры:

Блок SSID-profile

• band-steer-mode — включение функционала band-steering, который необходим для преимущественного подключения клиентов в диапазоне 5 ГГц.
  
• Pmksa-caching — данная настройка включает функционал кеширования ключей подключаемого пользователя и устраняет необходимость полной повторной авторизации клиента при его возвращении на эту же ТД. Данная настройка не актуальна для клиентов, поддерживающих 802.11r в случае если он настроен на сети, т.к. ТД обмениваются ключами между собой, но необходима в случае если подключается клиент без поддержки 802.11r. Таким образом его повторное подключение произойдет быстрее.
• check-signal-enable — включает функционал minimal signal и roaming signal, об этом подробнее далее.
• minimal-signal — задает порог для функционала minimal signal, «-83» означает, что если клиент отойдет от точки доступа на расстояние, при котором уровень сигнала будет меньше чем -83, то для него взведется таймер «check-signal-timeout» и через заданное количество секунд произойдет его принудительное отключение. Если за отчетный период клиент вернется в «хорошую» зону, то таймер сбросится. Принудительное отключение необходимо для того, чтобы на ТД не копились клиенты с очень низким уровнем сигнала и не генерировали повторные отправки в радио части из-за попыток переотправки пакета данных на разных модуляциях.
• roaming-signal — данный параметр активирует работу roaming-signal, который влияет на алгоритм ответов пакетами «Probe Response» на попытки сканировать сеть клиентом. Значение «-78» в данном примере означает, что если ТД видит запрос от клиента «Probe Request» с уровнем сигнала ниже чем -78, то ТД отвечать на него не будет. Тем самым клиент не будет «видеть» ТД, которые находятся не в оптимальной зоне приема и будет пытаться переключиться только на ближайшие к нему ТД.
• 802.11r — включение функционала 802.11r на ТД.
• 802.11kv — включение функционала 802.11k/v на ТД.
   

Важно помнить несколько нюансов:

1. Параметры, выставленные выше, приведены в качестве примера. В эксплуатации следует исходить из конкретных параметров радиообстановки и особенностей помещения.
2. Конечное решение о переключении на другую сеть всегда остаётся за клиентским устройством.
3. Для работы роуминга стандартов 802.11k/v/r необходима их поддержка со стороны клиентских устройств.

Краткие рекомендации к построению сети в складском помещении

Желательно изолировать разные сегменты сети во избежание взаимного влияния на эфир и возникновения широковещательных штормов. Так как, в ином случае, трафик (Broadcast, Multicast, Unknown Unicast) из разных частей сети влияет друг на друга, что может привести к увеличению нагрузки, вызвать задержки и потери пакетов.

Сделать это можно разными способами:

1. С помощью изоляции портов. В таком случае:

+ Трафик не будет распространяться на все порты устройств, он сразу будет уходить на uplink. То есть, снижается вероятность широковещательного шторма и нагрузка на сеть. 

+ Изоляция портов позволяет сегментировать трафик даже внутри одного VLAN.

+ Не будет влияния на работу бесшовного роуминга.

- Устройства в одном широковещательном домене не смогут взаимодействовать друг с другом в пределах коммутатора.

2. При помощи разделения сети на широковещательные домены (VLAN).

Обычно используется при необходимости организации большой сети, контроля трафика и уровней доступа.

Не подходит в том случае, если требуется бесшовный роуминг между разными широковещательными доменами. 

Способ разделения сети выбирается исходя из конкретных потребностей организации. Однако для обеспечения стабильной работы и качества связи сеть склада рекомендуется изолировать от сетей офисов, переговорных и других помещений. В сравнении с офисными устройствами, такими как ПК и планшеты, ТСД, как правило, генерирует значительно меньший трафик, который имеет характер коротких, но частых сообщений. Это требует от сети быстрой реакции и минимальных задержек, а не большой пропускной способности.

Заключение

В данной статье рассмотрены ключевые аспекты планирования Wi-Fi сети в складских помещениях, основанные на практическом опыте эксплуатации. Приведённые рекомендации носят общий характер и помогают решать типичные проблемы. Однако при проектировании сети важно учитывать индивидуальные особенности конкретного объекта, такие как архитектура помещения, материалы стен и перекрытий, размещение оборудования и специфику клиентских устройств.