Din trådlösa kommunikation tampas i huvudsak med två utmaningar. Dels är det interferens från andra radiokällor eller reflekterade signaler, dels är det de fysikaliska egenskaperna i miljön där radion verkar.

Vi kommer i den här artikeln gå igenom de huvudsakliga utmaningarna ett radionätverk så som ett wlan kan ställas inför. Det rör sig i många fall om grundläggande radioteknik som kan vara bra att ha kännedom om när du installerar, driftsätter och optimerar ditt nätverk.

Vi tittar också på en del tekniska lösningar som införts i de senare versionerna av 802.11-standarden, nyheter som har ökat överföringshastighet och räckvidd, men också förbättrat radiolänkens stabilitet och tillgänglighet.


Samsas med micron
Trådlösa nätverk kommunicerar i det oreglerade ism-bandet på 2,4 gigahertz eller 5 gigahertz. Oreglerat innebär att kommunikationen måste samsas med allsköns olika typer av andra icke-wlan-produkter om utrymmet i etern, till exempel mikrovågsugnar, blåtandsapparater och Dect-telefoner, som alla kan påverka ditt wlan.

Trängseln i etern gör dessutom att andra trådlösa nätverk behöver samsas om samma utrymme. Är det ett trångt kontorskomplex kan det vara svårt att få upp hastigheten i ett nätverk som arbetar med 2,4 gigahertz. Många har därför flyttat över trafik till det mindre belamrade 5 gigahertz-området. Där ryms dessutom fler kanaler, alltså samtidiga användare, samtidigt som du slipper mikrovågsugnarna och allt det där andra som kan störa i 2,4 gigahertz-området.

Forskning på störning


Per Ängskog, Högskolan i Gävle.

Högskolan i Gävle och FOI driver tillsammans ett flerårigt forskningsprojekt om trådlös kommunikation i störande miljöer. Projektet har stöd från ett flertal företag.

Per Ängskog ansvarar för högskolans del i projektet. Han är universitetsadjunkt i elektronik och har en gedigen bakgrund inom området radiokommunikation, bland annat sedan flera år på Ericsson. Han kan räkna upp många exempel från industrin när användning av wlan har stött på problem.

– Industrin ser utmaningar som inte ofta återfinns i en vanlig kontorsmiljö. I industrin är det många gånger viktigast att kommunikationen är tillförlitlig. Det är inte samma fokus på överföringshastighet som vi ser inom till exempel mobilt bredband och wlan. Styr man en lyftkran via en radiostyrning gäller det att kommunikationen inte störs ut. Felaktigt tolkade styrkommandon kan ha förödande konsekvenser, i värsta fall personskador. Blir det fel på kontoret i ditt wlan är det värsta som händer att det blir långsamt på grund av omsändningar, säger Per Ängskog.

Lera stoppade vågorna
Projektet i Gävle har tittat på trådlös styrning inom klassisk svensk industri som pappersbruk, stålverk och järnvägstransport.

– Ett exempel är truckar som lyfter pappersrullar som väger flera ton styck. I vissa fall förlorar man kontakten med en truck när den kör in i ett stort papperslager. Det visade sig efter en del mätningar att i en viss papperstyp, där man blandar i lera för att få en lackliknande yta i pappret, blir pappret en fantastiskt bra absorbent för radiovågor, berättar Per Ängskog.

– Leran i pappret absorberade effektivt radiovågorna och eftersom det rör sig om runda former kunde ingen diffraktion kompensera. För att effektivt kunna kontrollera truckarna krävdes ständig fri los.

Gör om, gör rätt
Per Ängskog nämner också högskolans eget wlan som exempel. Verksamheten är inhyst i en gammal regementsbyggnad där stenväggarna är nästan en meter tjocka.

– På ett våningsplan ska hela ytan täckas av två accesspunkter. Med sin nuvarande placering når inte dessa två fram till hela kontorsytan. Hade den som bestämt över placeringen av dessa accesspunkter haft grundläggande radio- och telekommunikationskunskap hade de placerats annorlunda och bättre kunnat täcka våningsplanet.

Valet av plats verkar ha haft mer med tillgängligheten till ett elskåp att göra än radioplanering! Ytterligare ett exempel är ett industriområde där man hade problem med täckningen i en viss yta. Man satte upp en extra basstation, men man glömde att göra en ny analys av miljön för att bestämma nya tröskelvärden som anger när en basstation ska göra överlämning (hand over) till nästa.

– Tröskelvärdet stod kvar som om den nya accesspunkten inte fanns, vilket betydde att klienterna aldrig kopplades över. Sådan här misstag kan undvikas om de ansvariga har grundläggande telekommunikationskunskaper, säger Per Ängskog.



De två accesspunkterna har en märklig placering på våningsplanet – de röda områdena har mycket dålig eller ingen wlan-täckning. De tjocka stenväggarna stoppar effektivt radiovågorna och fler punkter bör installeras, men även en enkel flytt kanske kan förbättra situationen.

Fakta

  • diffraktion: När vågor böjer av vid en skarp kant eller spalt.
  • dsss, direct-sequence spread spectrum: En modulationsteknik inom telekommunikation.
  • fädning: Långsamma variationer i fältstyrkan hos en radiosignal, beroende på att det medium signalen utbreder sig i ändrar sina egenskaper.
  • IEEE 802.11: En samling teknikstandarder för wlan.
  • interferens: fenomen som uppträder vid samverkan mellan två eller flera vågrörelser. Flera vågor behöver inte alltid ge en summa av intensiteterna.
  • ism, industrial, scientific and medical: Licensfria radioband som används för till exempel IEEE 802.11 och Bluetooth. Använder frekvenser runt 0,9, 1,8, 2,4, och 5,8 gigahertz.
  • mimo, multiple-input and multiple-output: Teknik för trådlös digital dataöverföring med fler sändare och mottagare för att öka prestanda.
  • nyttosignal: Den signal eller del av signal som användaren kan använda och omsätta i nyttig data.
  • ofdm, orthogonal frequency-division multiplexing: En teknik som möjliggör samtidig överföring av flera oberoende informationskanaler över en och samma fysiska informationsbärare. Används här som en digital modulationsmetod.
  • siso, single-input and single-output: Teknik för trådlös digital dataöverföring som till skillnad från mimo använder endast en sändare och en mottagare.