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- 【Case Study】AirCheck G3現場與雲端協同運作、發揮人力資源最大綜效!
Samuel Clements Engineering Director at Presidio Networked Solutions Presidio Networked Solutions 工程總監 Review by a Real User Verified by PeerSpot 主要應用在哪些案例中? 我們是一家 VAR (value-added reseller) 為導向的公司,主要為客戶提供中介服務和故障排除,AirCheck 是我們用於安裝、測試和排除 Wi-Fi 或有線網路故障的工具;這是我們在安裝接入點 (AP) 和識別問題時所使用的工具。公司有大約十幾台 AirCheck,由大約三十六個工程師共用,他們的職責範圍從銷售、設計、Wi-Fi 網路的建置、直至故障排除,團隊中所有使用 AirCheck 的人的工作都主要關注在 Wi-Fi 無線網路的專案上,而 AirCheck 是支援這些工作角色出色的工具。 我們盡可能多利用 AirCheck,嘗試讓它與我們內部專業服務技術達到相輔相成的效果,這絕對是一個我們毫不猶豫會投資的工具;每隔一段時間,我們就不得不再增加一兩台來填補新團隊或類似的服務的需求,我們有一些設備壞了需要更換,原因是這些設備被濫用了,所以我認為這不能反映出真實設備的可靠性,如果它從 300 英尺高處墜落到混凝土上,我們就必須購買一個新的;我們仍然繼續投資這些設備,繼續支付維護與支援費用,也喜歡 NetAlly 以及一起完成這些工作任務。 它如何和我的組織協同運作? AirCheck 讓我們能夠替換掉如 MetaGeek 和其他小公司的一些低階的工具。 我們整合了來自幾個不同供應商的一些入門級工具、和一個產品的兩個功能,這是很久以前的事了;但 AirCheck 讓我們能夠為工程師提供更好的工具,例如,一名初級工程師可能需要一台超便宜的頻譜分析儀,但我們會給他們一個 AirCheck,這樣他們就可以看到真正的工具應該是什麼樣子! 它們的價格有足夠實惠,因為我們可以隨心所欲地分配它們,同時它們的功能足以和一些更大的工具相抗衡,且更優於入門款的工具。 故障排除通常僅止於一個排除的過程,在某些情況下,我們使用 AirCheck 進行封包捕捉並確保網路協定的各種功能能在空中 (over the air) 正常運行,接下來,我們用它來掃描頻道,看看頻道規劃是否正確合宜;我們可能會使用 AirCheck 進行效能測試,以確定是否有任何正在進行的任務,它使我們能夠測試 Wi-Fi 網路的更多面向,也為引導我們進行下一個步驟或任務,一旦我們確認 Wi-Fi 正常運行,我們就知道該區域沒有干擾或訊號重疊。 如果所有設定都正確,排除過程會提示我們考慮是否有網路線損壞,我們可以自己進行測試,而不是在現場找網路線佈建商,將工具插入網路線進行設備測試,我的工程師只需要花 15 或 20 秒來測試那根網路線,根據地點、工會規則等,這可能會節省數百甚至數千美元。 擁有這些功能在案場作業上是無價的,我可以透過它將所有這些測試彙整到雲端,這樣它甚至不需要我在現場完成所有的工作,它讓我可以在網站上儲存更多的初級資訊,比起其他作業方式,這將使他們能夠解決更多的問題,作為一名經理和管理者角色,當我的工程師著手進行無線網路故障排除和建置時,我可以全面掌握案場發生的情況。 自動測試功能讓我們能夠更有效地分配員工資源,自動測試並不代表著我可以派任何人到現場,但它肯定可以讓我指派一個對 Wi-Fi 缺乏與我相比、或我的一些同行相比,對於無線網路沒有辦法這麼全面了解的人,它將使我們能夠派遣一名初級工程師,他可以按一個按鈕來獲取正在發生的狀況的有關數據反饋,並透過 Link-Live 將這些數據資訊轉發給我,這樣我就可以在必要時協助他們,他們可以看到有關基礎設施上哪些部分無法正常運作的各種數據,這為他們提供了一個安全網。 如果一切都很好,但仍然出現問題,我可以驗證他們所做的那些假設,如果他們遇到自動測試發現的問題,他們可以打電話給我尋求建議、或者自動測試會引導他們需要做些什麼,它不僅使他們能夠確定問題的來源,而且還為他們提供了找出問題框架所需的進一步除錯的引導訊息。 這是一個能讓我們建立測試配置文件進一步設定測試儀的“簡單”按鈕,因此我們的工程師不必為了建立配置文件、或測試功能而大驚小怪,我可以給我的工程師一個簡單的工具,這就是聖杯!該設備不僅易於使用,而且豐富且全面,足以提供有意義的數據。 什麼最具有價值? 自動測試、頻道掃描、封包捕捉、和 Link-Live 整合功能,都是我們經常使用的重要功能,網路線測試也是必不可少的,在網路線測試過程中,我們經常遇到難以確定的問題,在追蹤網路線問題時,我們通常需要在網路線中插入一些工具去確保網路設備的可靠性。 在這種情況下,沒有其他辦法能奏效,一根壞電纜可能會以多種方式影響校能,而對 Wi-Fi 網路進行故障排除已經足夠複雜了,AirCheck G2 提供了一個簡單易用的工具,讓我的現場團隊插入 AP 網路線,我可以很清楚網路線是否有問題。 有甚麼需要改進的地方? NetAlly 在視覺化、Wi-Fi 設計、和熱圖這些方面有一段時間的落後,他們非常清楚這一缺點,但他們提供的產品對很多人來說已經足夠好了,它不適合超大規模的場域,但在緊要關頭可以使用,AirMapper 和隨後的 AirMagnet 整合是後來才整合的。 使用該解決方案有多長的時間呢? 自從 AirCheck 產品推出以來,我們就一直在使用它們,已經有很多年了,幾年前,我們從第一代過渡到 G2。 我如何看待解決方案的穩定性? 我們從未注意到穩定性問題,除非這是一個重大問題,否則我們不會關注這些事情;我們的設備從未在現場損壞或直接掛掉,我想我們這附近還有原來的設備,它們像坦克一樣堅固。 對於其客戶服務和支援感覺如何? NetAlly 的支援相當迅速,他們總是立即解決我的困擾,我會說他們的支援是一流的、百分百! 如何評價其客戶服務與支援? 相當正面 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 原文網址: https://www.netally.com/wp-content/uploads/AirCheck-G3-Customer-ReviewSC.pdf 翻譯:翔宇科技行銷部
- 【Case Study】AirCheck G3 - 遠距與大型案場的優勢與投資報酬率 - 醫療院所為例
David-Prusynski 資深網路工程師 任職於規模為 5,001-10,000 名員工的醫療院所 Review by a Real User Verified by PeerSpot 我們主要的案例是什麼? 我主要透過它來做三件事;首先,我將它用於有線連接,同時我也在無線模式下做一些事情,也利用了它許多的無線定位功能。我是 AirCheck G2 的使用者,我知道 NetAlly 剛推出了 AirCheck G3,而我沒有這台新款儀器,聽起來有一些很有趣的新功能。 它如何幫助我的組織? 在某些情況下,它是一個非常有用的工具、一台手持式設備,它讓我想起了 UPS 或 FedEx 送貨員會擁有的東西,這設備在我的包裡,當我必須去現場時,我總是帶著它,因為我永遠不知道我是否會遇到有線的網路環境,我可能會需要進行有線網路環境的測試、或者需要 VLAN 或連接埠的訊息;所以我只帶了它,也在這周使用了它,它的操非常簡單,透過即時連接,我就可以獲得相關的歷史數據、或將這些歷史數據儲存起來,我經常使用它。 它對於無線網路的數據封包捕捉非常有用,這禮拜我就使用它,並解決了我們與供應商之間最大的問題之一,我用它來捕捉封包,最終在捕獲的封包中找到了解決方案,這是一個非常容易進行無線封包捕捉的手持式設備。我們在一些無線網路環境中,例如:在我們的 Aruba 網路環境中,可以在 AP 上面捕捉封包,但在我們一些 Cisco 的網路環境中,已經在某種程度上取消了 3800 AP 上的這個功能;這個設備小巧便攜,且不需要連接外部天線,我可以把它帶到幾乎任何地方進行無線訊號的捕捉,然後使用 Wireshark 進行分析。 這有助於找到接入點 (access point),我們正在醫院進行升級,並與一家佈線供應商合作,他說 “你說你這裡有一個 AP,但我找不到” 。我可以根據 MAC 位址或 SSID 搜尋,找到它,並使用定位功能,它會給我一個帶有刻度的指示器、和指出該設備位置的蜂鳴指示響聲,我經常會找到我們肉眼看不到的 AP,例如:藏在天花板上方。 當你收到無線訊號不佳的回報時,它就非常好用,在這種情況下,我要做的其中一件事情就是將其設置為檢查 SSID,例如,我們在醫院中,我們使用非常具體的 SSID,如果我看到一個不屬於我們的設備,而且我知道它不應該出現在那裡,我想找到那個設備、並想知道那個設備發生了什麼? 由時候它是供應商的設備、或者是有人打開了熱點,但有時,它不應該出現在那裡;比如在醫院、候診室是很常見的,在這些候診室都設置了有線電視,有時有線電視公司指示預設打開無線網路,此時我就會與有線電視廠商聯繫,請他們關閉那裡的無線網路功能,因為這影響到我們。 我用自己的錢買了一個,所以我找到了足夠的價值來花我自己的錢,我們團隊的人看到了,他們常說 “哇!那是甚麼? 你用那個做什麼? 我們應該要有一個”,我說服我的老闆為團隊買了一個;明天我們將在醫院進行一次大型無線網路升級,我會帶上我的 AirCheck G2,很可能我們會遇到未知的狀況,就可以透過這個簡易使用的工具,快速診斷或了解正在發生的事情。 無線網路規劃是我們去年夏天最常使用它的事情之一,這似乎有違常理,但我們的醫療保健系統正在經歷一次大規模的無線網路升級,從 Cisco 轉換到 Aruba。我們是一個農村醫療保健系統,在某些情況下,我們在一個擁有 1,500 人的城鎮設有診所,我讓實習生帶著 G2 穿越我們的州的北部,並參觀我們的醫療站點,他們使用 AirCheck 來驗證牆壁密度和穿過牆壁所造成的訊號衰減,有了這些訊息,我們就可以在無線規劃軟體中更準確的模擬這些位置,因為我們有準確的牆壁數據,所以我們能夠減少 20% ~ 25% 的接入點 (AP) 的設置。我們立即看到派遣實習生去測試這些遠端站點的好處,我們可以看到我們不需要那麼多 AP,因為我們實際測量過,而且我們沒有猜測牆壁密度,我們在 15 個站點這樣做,節省了數千美元。我不在大型站點使用 AirMapper,但小型站點是我們可以使用它的地方,它的功能非常易於使用,可以讓經驗不足的人提高個人工作效率,從事這項工作的人可以是暑期工讀生,他們還不是網路工程師。 解決問題的速度是另一個好處,隨之而來的就是客戶滿意度,在其中一家醫院,我們與我們的生物團隊一起工作,我隨身攜帶了 AirCheck,因為他們正在移動一些顯示器,他們不精通網路,我能夠快速將 AirCheck 插入我們急診室的網路孔並記錄下所有內容,然後說 “我們將為這個設備保留那個連接埠、為另外一個設備保留那個連接埠”,我可以給他們發一封包含所有文件的電子郵件,他們都準備好了可以去實施這個解決方案;在很大程度上,我們的急診科人員不知道發生了甚麼,但一切正常運作,這是一件很重要的事。 我們有一些 iPhone 有語音品質的問題,而 Android 設備似乎沒有這樣的問題,許多護士帶有傳訊用的小型手持設備,所以他們在那裡發短訊,也有語音電話,亦或者透過這個手持裝置做些其他事情,例如:掃描藥物和類似的事情;他們反映了一些語音品質的問題,最終我使用了 AirCheck 解決了這些問題,我能夠像供應商展示他們在 iPhone 上沒有正確使用 QoS 標記,這樣會發生的事情,就是一旦離開他們的 iPhone,QoS 就會失效;因此,我們沒有在整個網路中給予 QoS 優先權,這對於我們來說是一個大問題,因為它不僅影響護士,還可能影響患者的護理。 它使解決問題的速度更快,然後我們的員工就可以繼續處理下一個問題,它提高了我們終端用戶的幸福感,因為他們希望他們的問題可以快速得到解決,當我們這些人前往我們的小診所時,我不必派一名資深的工程師來做這件事情,因為很明顯的,他們需要做其他更密集的網路工作;因此,它可以讓我們騰出技術人員的時間來做其他事情。從生產力的角度來看,我很難量化這一點,只能說我看到了成千上萬美元的節省;而讓我的工程師做其他事情,我們支付給網路工程師的工資,到支付給實習生的工資,每小時可能會有 30 美元的差額,我可以將這個工具提供給一個小時 25 美元的暑期工讀生,讓他來執行這些工作,而不是派一個每小時 50 美元的資深工程師來做這些事情。 很難衡量故障排除上的時間節省,因為我從來沒有不使用它來解決問題,因為我總是隨身攜帶,如果我去遠端站點,它會被安裝在我的遠端盒子中,它不是我唯一使用的工具,但對於某些問題,它確實可以將故障排除時間減少一半以上、甚至更多,例如:我使用的工具之一是 Ekahau Connect,當我需要使用 Ekahau 時,我需要十分鐘才能完成設定,我才能開始使用它;使用 AirCheck 我只要按下電源按鈕後,它會在 15 秒內準備就緒,根據問題的不同,找到解決方案的速度會快很多。 什麼才是最有價值的? AirCheck 小巧便攜且堅固耐用,它有一個盒子,它曾經墜落過但沒有毀損,我沒有發現螢幕破裂或其他問題,它的電池壽命也很長,我不得不承認,它的另一個優點是它有 USB 接口,當我擷取封包時,我把這些數據透過 USB 傳到我的筆記型電腦上進行 Wireshark 分析,真的非常容易,我不必使用藍芽並嘗試連接,我覺得很方便。 有什麼需要改進的呢? 如果我可以導入帶有 Mac 位址的 AP 列表,那就更棒了!當它查看接入點時,它應該告訴我 AP 的名稱而不是 MAC 位址;當你獲得 MAC 位址時,您最終可以找到你想去的地方。然而,很多時候,如果我只有一個 AP 名稱,我就知道它在這個區域、或哪裡?我喜歡這個功能,因為它的前身 AirMangent 具有這樣的功能,你基本上可以導入 AP 和 MAC 位址列表,然後它可以顯示這些不僅只是 MAC 位址,那將是很棒的功能。我們應該能夠在 Excel 中將 AP 轉為 MAC 位址,並將其導出為 CSV 文件,然後再導入,能這樣做很好,因為我擁有所有醫院的訊息,我這周末要做的那個點有 550 個接入點,對我來說,查看 AP名稱比獲取 MAC 位址容易得多;目前我必須轉到另一個電子表格並嘗試找到 MAC 位址,如果我有 AP 名稱,它會像是 “好的,是的、看到它了、完成”。 我使用這個解決方案多久了? 我斷斷續續使用了這個解決方案將近三年了,我在以前的公司使用過,我自己也有一台,當我跳槽到現在的公司,我給他們展示,然後我們購置了兩台,我如何看待解決方案的穩定性?它的穩定性一直很好,我沒有遭遇到任何問題。 NetAlly 收購了 AirMagnet,這些量測的功能很可能是源自於 AirMagnet,我以前經常使用那個產品,我轉而使用 Ekahau 是因為 AirMagnet 不可靠,有時我用了一個半小時,它就會當掉,我會丟失很多工作成果;AirCheck G2 一直堅若磐石,我想像不出哪一次它沒有按預期工作。 對於解決方案的穩定性我如何看待? 它的穩定性一直很好,我沒有遇到什麼問題。NetAlly 購買了 AirMagnet,它在量測的部分功能很可能源自於 AirMagnet,我以前經常使用那個產品,我轉而使用 Ekahau 是因為 AirMagnet 不可靠,有時我用了一個半小時,它就會壞掉,我會功虧一簣,AirCheck G2 一直堅若磐石,我想像不出哪一次它沒有按預期工作。 我如何看待解決方案的擴充性? 如果需要,你可以一直使用它,而我們沒有;電池壽命長這個優點,我可以讓每一個人使用它幾個小時不成問題,但我們不會這樣做,因為我們只想更快解決問題、或者我們有幾個小時需要花在無線網路的作業,我們可能使用不同的工具,因此長時間使用它的件事情,不在我們的考量範圍內。就使用者而言,我們有兩個不同的團隊,我猜測最多有 20 個使用者共享這些設備,我們是網路工程師,然後我們有一些網路工程實習工程師在使用它,但我們也有硬體團隊,他們做更多的電腦與印表機支援。 該產品的客戶服務與支援如何? 我沒有使用到這產品的客戶支援。 我以前使用過哪種解決方案? 在我之前的工作中,我們有 NetScout,它就像一台平板電腦設備,上面也有安裝 AirMagnet,有一些功能我不太記得叫什麼了,它在 Windows 上運行,就像一台特別堅固的平板電腦,但外型就沒有很方便,上面有 AirCheck,我甚至沒有發現那個比我們所使用的 AirCheck 螢幕還大真的很有利場勘,但它有很多 AirCheck 的功能;我們喜歡其中的一些功能,但並不真正喜歡它在這設備上運作的方式,因此我們還是繼續使用 AirCheck。 形狀這個因素非常重要,它真的很方便,例如:在那個公司我經常搭飛機出差等等,AirCheck 足夠小,我可以把它放在我的筆記型電腦提包內,它不重攜帶起來很方便,這是一個很大的優勢。如果一個工具你不會使用它、或者使用起來感覺很麻煩,那麼這個工具就沒有用;AirCheck 最大的優勢之一就是 – 拿出來就可以開始使用,就這麼簡單! 如何進行初始設定呢? 這很容易,您可以設定您的即時連結,這不是我經常使用的功能,但有時候我會在可以上網的地方使用它,例如:將測試結果傳送到雲端,如果我需要從其他工程師那裏看一些東西,這可能會很好用,它可以設定到即時連接的帳號中,然後我可以到雲端查看,設定起來相對容易,大約需要 10 分鐘。 當我拿到它們時,一般來說,我們會升級到最新的韌體,這平台上有 AirCheck Manager,它可以無縫升級,所以這非常地容易。我建議你在拆箱後至少給自己半小時時間來進行設定與升級,然後就可以開始使用了,它們有非常不錯的使用者功能教學影片在 YouTube 上。因此,從你第一次開箱,你應該就可以設定您的即時連接帳號、升級韌體,接著開始使用它,並在一個小時內上手高效率使用,使用起來不難、相當簡單! 我們的投資報酬率是多少? 當然,我們已經在我們公司看到了投資報酬率,例如:實習生去那些偏遠的地點,我們節省的錢比成本多的多,即使算上他們所有的出差與雜支費用,我們同樣節省了很多錢,如果我對這些進行量化,我們僅這樣做就可以節省數萬美元。 我們對於價格、設定成本和授權的經驗感受如何? 我總是喜歡更低的價格,但與其它一些工具相比,它是相當合理的,我個人買了一個,所以,我一定認為它的價值有到那裡,因為我花的是我自己的現金,而不僅是公司的,你可以獲得支援,但我的個人設備沒有公司的支援,我們的確也取得公司的支持購買了這個設備;這設備的價格是合理的,它不是超級昂貴或天文數字,我不知道我們中的任何人必須將設備攜出或不小心弄壞?它是一個便攜的設備,在我之前的工作中,我在很多倉庫中做過,有時候在倉庫中,你會站在輸送帶上,有時候可能離地 20 英尺,或在輸送帶附近進行測試。如果它墜落了,我想大概只能把它換掉,所以這就是你需要付出的代價。 還有什麼其他建議呢? 我建議可以考慮使用它的測試情境,如果你正在尋找一個非常易於使用、且具備多種功能的工具,那麼它是一個相當不錯的工具,如果這將成為您的專屬工具,例如:場勘工具,就我個人我不會使用它;但若用在大量封包捕捉、線路測試、流氓設備檢測,它確實表現得很好,無論是外型、尺寸、和使用者介面,都非常易於使用。 我還沒有使用它的一鍵測試功能來識別常見問題,AirMapper 這功能我也沒有用過,它是一個場勘工具,對我個人而言主要的原因是,螢幕太小了,我有其它的解決方案也可以使用 iPhone 顯示,我個人覺得它太小,無法有效地用於展示場勘結果。我想要一個筆記型大小的螢幕、或者最差也要像平板大小的螢幕來展示結果;所以,這是我不使用這個功能的原因,但我可以試試看;這工具對於小型站點來說可能還不錯,我不確定大型建物是否夠用,我擔心的是,一般來說,我正在進行頗具規模建築的場勘,例如:我們這周末要做一個五層樓的醫院和診間場勘,這些地圖很大,有成千上百個房間,這樣顯示器的大小並不適用於如此大規模的場域地圖大小,我需要能夠看到比我在那個尺寸螢幕上顯示的更多細節,以便我進行場勘。 總而言之,它絕不是我們唯一使用過的 Wi-Fi 工具,例如:我們知道在 AirCheck G3 中,只是引進了一個頻譜分析的功能,如果有這功能就太好了,AirCheck G2 沒有這個功能,很高興可以看到一些非 Wi-Fi 干擾,顯然如果我需要添購新的設備,我會買 AirCheck G3,但 很難透過一個工作去做所有的事情,了解這個工具的設計和用途後,我非常滿意,這就是我們購買它的原因。 我不知道有沒有其他替代工具,以前曾經使用過一個叫做 WinFi 的產品,好像已經停產了,如果我仍然可以使用它,我會的;但 AirCheck 已經讓我取代了它部分的功能,AirCheck 提供了該工具所提供的大量訊息,我不知道它是否取代了其他工具,因為它只是槍套裡面的另一把槍,但在某些情況下,這是我要搶的第一個工具,我會給它打八分。 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 原文網址: https://www.netally.com/wp-content/uploads/AirCheckG3-Customer-Review-DP.pdf 翻譯:翔宇科技量測事業群
- 【Tech Tip】區網內重複 IP 地址會發生什麼事情?
在一個子網路中,只有一個裝置被指定一個不重複的 IP 位址是非常重要的,否則,這可能會對最終用戶使用應用程式和網絡服務時造成問題;在這個技術貼示中,我們將探討重複的 IP 位址可能發生的原因,以及其會產生什麼現象。 重複 IP 位址是如何發生的 在大多數情況下,重複的 IP 衝突是由於配置錯誤造成的,也許技術人員添加了一個設定了靜態 IP 位址的設備到網絡上,而該 IP 地址也被分配給了該子網域的 DHCP 位址清單中;起初,設備可能運作正常,但遲早,同一個地址可能會被分配給一台試圖使用 DHCP 分配位址,進而加入網路的設備或裝置,大多數操作系統都設計了檢測和防止這種情況的功能,但有些操作系統可能沒有,這會導致重複的IP問題。 重複 IP 的衝突,可能發生的另一種方式是 - 兩個站點都被靜態地設置為相同的地址;良好的 IP 管理應該有助於防止此類情況的發生,另外在部署新設備之前,透過像 NetAlly EtherScope nXG 攜帶式網路測試儀 這樣的分析工具,進行主動的網路探索和 IP 檢測也有幫助。 IP衝突通常會發生一些特定的現象 想像一下,如果當在街上出現了另一個和你家相同地址的房子,郵差或送貨員會有多頭痛,哪個房子是“正確”的?你可能會收到一些你的郵件,而其他的則被送到另一個房子,反之亦然。 當兩個衝突的設備嘗試訪問應用程式和服務時,就會遇到這種情況,連接性將受到影響(或根本無法工作),因為封包不會被傳送到正確的設備,所有子網域裝置上的 ARP 表 (註1) 都會不斷刷新,因為兩個端點競爭 IP 位址。 當同一區域網路中有兩個裝置使用相同的 IP 位址時,通常會出現以下狀況: 網路連線異常: 重複 IP 位址會導致裝置之間的通訊出現錯誤,可能導致無法連線到其他裝置、網際網路等。 系統錯誤: 重複 IP 位址也可能會導致系統出現錯誤,例如:當兩台裝置都在使用相同的 IP 位址時,可能會導致應用程式執行錯誤或產生其他錯誤訊息。 NetAlly EtherScope nXG 是設計來幫助快速檢測此類問題的工具,它使用ARP請求和分析回覆,快速檢測和警告您有重複的IP衝突,並指出問題裝置所在網絡上的交換機端口。 透過 EtherScope nXG 自動測試快速發現重複 IP 問題,可以按照以下步驟進行: 使用 EtherScope 進行網路掃描,確定可能存在重複 IP 的區域。 在 EtherScope 上選擇 "AutoTest" 功能,然後選擇 "Network Test",接著選擇 "Duplicate IP Test"。 EtherScope 會開始對所選擇的子網域進行測試,檢測是否有重複的 IP。測試完成後,EtherScope 會生成報告並提示哪些設備存在 IP 衝突。 在報告中查看哪些設備有重複 IP,並進行修復,例如:重新配置 IP 地址或關閉其中一個設備以解決衝突。 透過 EtherScope 的自動測試功能,可以快速檢測並解決重複 IP 的問題,減少網路故障和不必要的停機時間。 註1、ARP(Address Resolution Protocol) ARP(Address Resolution Protocol)是一種協議,用於將網際網路協議(IP)地址轉換為物理硬體位址,例如:MAC地址;在區域網路內,ARP 透過網路掃描和查詢 ARP 表,來定位網路上的其他設備。 ARP表是一個網路設備上的暫存區,它保存了其他設備的IP地址和相應的物理硬體位置,當一個網路設備要發送封包給另一個網路設備時,它會查詢自己的ARP表,以找到目標設備的物理硬體位址。如果ARP表中沒有對應的項目,該設備就會向網路發送一個 ARP 查詢,請求其他設備回應其 IP 地址和物理硬體位置,這樣,ARP表就會被更新,該設備就能夠與其他設備通訊了。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【Tech Tip】空間流解碼 - 1x1和4x4 Wi-Fi無線電之間的差異
每天有多個終端用戶設備連接到您的Wi-Fi網路,從手機、平板電腦、筆記本電腦、手錶等等!而且您注意到的一件事是,某些設備的網路性能比其他設備更好,即使它們位於同一個位置,為什麼會這樣呢? 嗯,一個原因是某些終端用戶設備比其他設備表現更好的原因是「Wi-Fi空間流」。 Wi-Fi空間流 (Wi-Fi spatial streaming) 是一種在無線通訊中使用的傳輸技術,透過終端用戶設備上的多個天線分別傳輸或接收相互獨立且經過單獨編碼的資料訊號(稱為流),每個空間流可以攜帶一定數量的資料,就像在道路上增加額外的車道一樣,多個空間流使無線設備能夠同時傳輸或接收更多的資料。 終端用戶設備支援的空間流數量,通常以1×1:1或4×4:4等形式表示,關於每個數字代表的含義,讓我們拆解其中一個例子,例如支援4×4:4的設備: 第一個4代表用於傳輸(TX)的天線數量 第二個4代表用於接收(RX)的天線數量 最後的4代表設備同時處理的空間流數量 現在你可能想知道終端用戶設備支援的空間流數量如何影響性能;那麼,一個支援1×1:1和一個支援4×4:4的設備之間,是否真的有很大的性能差異?答案是肯定的!以下是原因: 終端用戶設備擁有的天線越多,它能更好地接收到空中的Wi-Fi訊號,這在非常簡化的術語中,意味著更高的傳輸和接收訊強度;舉個例子,假設你使用一個支援4×4:4的設備在會議室中測量訊號強度,你看到的訊號是-58 dBm,如果你嘗試使用一個支援1×1:1的設備進行相同的測量,你的訊號強度會接近-77 dBm,這是相當較弱的。 更多的天線意味著更高的上傳和下載速度,當然,速度更高的主要原因是能夠使用多個天線同時進行傳輸或接收(同時傳輸多個資料流);然而,這不是唯一的原因,正如上面提到的,更多的天線提高了訊號強度,這意味著終端用戶設備可以以更高的資料速率連接,從而實現更高的上傳和下載速度。 最後,現在你了解了終端用戶設備支援的空間流數量如何影響性能,你可能想知道如何識別終端用戶設備支援的空間流數量,最簡單的方法是使用EtherScope nXG或 AirCheck G3等工具,它可以識別接入點和終端用戶設備使用的空間流數量;不僅如此,由於EtherScope nXG 和 AirCheck G3 具有1×1:1和4×4:4的無線電,你可以使用它來確定不同類型的終端用戶設備在你的網路上的表現如何。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【Tech Tip】深入封包路徑:揭開網路效能真相的關鍵封包捕捉
多年來,網路工程師聽過這樣的說法,大部分是真實的:當設備正確地放置在網路路徑中時,它可以跟上封包流入的速度,而且在捕捉的協議遵循規則的情況下,所收集的封包資料是網路可見性和故障排除的黃金標準。 然而,我們首先需要克服第一個階段 - 正確地在網路路徑上放置封包捕捉設備。 如果我們未能在正確的位置以正確的方式進行捕捉,完全可能錯過一個網路事件,並失去可以解決問題的封包真相;在現代網路中,這並不容易。讓我們快速了解如何在交換式網路中進入封包路徑。 進入封包路徑 交換機(Switch)可能使封包捕捉變得困難;在過去,我們可以走到一個集線器(Hub)旁邊,找到一個可用的網路連接埠,然後在分析工具上點擊捕捉 (capture),乙太網路集線器讓我們直接訪問到碰撞域(Collision Domain, 所有連接到集線器的設備都處於同一個碰撞域內,因此當其中一個設備發送資料時,其他設備必須等待碰撞結束才能進行傳輸)。然而,現在的交換機將這些域隔離到單個連接埠,只有直接連接到交換機的設備才能“看到”該埠的網路流量,如果我們插入交換機上相鄰的網路埠,我們只能捕捉廣播(broadcast)、多播 (multicast)、單播 (unicast) 和洪水流量 (flooded traffic, 交換機在轉發封包時無法確定封包的目標埠)。 網路工程師有兩種常見的方法來解決這種不可見性的問題: 第一種方法是使用SPAN port,這種方法將一個或多個交換機(Switch)的流量複製到一個連接捕捉工具的連接埠,這樣一來封包捕捉工具就可以直接存取和分析來自目標設備或伺服器的封包資料;SPAN埠是被動的,可以在不中斷服務的情況下進行配置,這使它們成為在高可用性環境中快速捕捉封包的理想選擇,這種方法讓網路工程師能夠檢查和研究目標設備或伺服器的網路流量,以進行故障排除、性能優化或安全監控等工作,透過存取目標設備或伺服器的封包,工程師可以更準確地了解問題所在,並針對性地進行調整和改進。 第二種在交換環境中進行封包捕捉的方法是使用網路分流器(network tap),這是一種物理插入到網路路徑上的設備,通常安裝在重要位置,例如交換器上行埠、防火牆之前或之後、或核心資料中心位置,EtherScope nXG,它不僅僅是一個封包捕捉工具,還是一個功能強大的網路探索工具,透過使用名稱發現 (幫助識別網路中的設備並收集其名稱和位址訊息)、SNMP查詢、和Wi-Fi分析,因此 EtherScope nXG 能夠收集網路上設備的名稱和位址等相關資訊。 要在網路路徑上安裝分流器,首先必須將線纜拔掉,然後透過分流器重新連接,這將在網路路徑上造成短暫的服務中斷;當分流器規劃進網路設計中、或在服務窗口期間安裝時 (service window, 在維護、更新或進行重要操作時,計劃好的特定時間段,以最小化對系統或服務的影響而進行工作的時間窗口),它們是進行封包捕捉的最佳方式,提供了沿著網路路徑最準確的封包存取方法。 為了透過封包捕捉來解決網路問題,我們首先需要進入封包路徑,無論使用SPAN埠還是分流器,NetAlly工具可以幫助在正確的位置、正確的時間收集正確的封包,從而確保封包不會說謊;EtherScope nXG可以以線速捕捉並記錄高達10Gbps的網路流量,捕捉100%的網路流量。 總結 封包捕捉可以提供寶貴的網路可見性和故障排除的資料,但首先需要正確地放置捕捉設備在網路路徑中;傳統的封包捕捉方法在交換機環境中可能變得困難,因為交換機將網路流量隔離到單一接口,只有直接連接到交換機的設備才能看到該埠的網路流量。 因此有兩種常見的解決方案:使用SPAN埠和使用網路分流器;SPAN埠可以將特定交換機埠的流量複製到連接捕捉工具的連接埠;而網路分流器則是在網路路徑中插入的物理設備,可以捕捉特定位置的網路流量。EtherScope nXG 可以幫助識別網路中的設備並收集其名稱和位址訊息,進一步增強網路可見性和管理效率,NetAlly工具都能幫助您在正確的位置、正確的時間收集正確的封包,確保封包不會說謊。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【Tech Tip】網路性能測試為何使用UDP(而不是TCP)?
網路性能測試是 EtherScope nXG 一項非常受歡迎的功能,EtherScope 能夠同時向最多四個遠端端點 (endpoints) 傳送測試流量,這些端點可以被配置為遠端對等點(remote peers, 指的是配置在遠端的設備或主機,可以與EtherScope nXG進行通訊和交換資料,這些遠端對等點可以主動地向EtherScope發送資料流,且EtherScope可與它們進行雙向通訊;這種配置可以用來模擬真實網路中的對等點行為,以測試網路性能、連通性和其他相關指標)、或反射器(reflectors, 指配置在遠端的設備或主機,其主要功能是接收EtherScope nXG發送的流量,並將其完全反射回原始發送位置,而不對資料流進行任何修改或處理。反射器不主動地向EtherScope發送資料流,它們僅用於測量網路的往返時延、頻寬、和其他性能指標,而不涉及實際的資料交換。 網路性能測試使用的資料流是通過UDP傳輸協議傳輸的,但為什麼使用UDP而不是TCP呢?TCP不是關鍵任務應用程式使用的協議嗎?TCP不是更可靠嗎?讓我們討論一下。 UDP流量與TCP資料流的比較 UDP流量相較於TCP資料流而言,常被不公平地被認為是不可靠的,這種觀點可能源於UDP協議的無連接性 (connectionless, 不需要在發送端和接收端之間建立和維護連接) 、不會重新傳輸丟失的資料封包,以及在傳輸層上與同類協議TCP相比更簡單的協議開銷;儘管這些說法是正確的,但在作為性能測試協議時,UDP具有幾項優勢。 無連接傳輸 (Connectionless Transmission) UDP在開始傳輸資料時不需要建立連接;TCP連接需要在兩端分配內部資源來管理、傳輸、和接收資料流;雖然大多數操作系統都有高度調整的TCP協議堆疊 (Stack),以優化應用程式流量的負載,並減少延遲,但在傳輸量測試方面,UDP是一個更加"輕量級"的協議,UDP在傳輸資料時,不需要這種連接建立和維護的開銷,因此在一些特定的應用場景中更為適用,例如:需要低延遲和高傳輸量的情況下的性能測試;然而,由於無連接的特性,UDP在可靠性方面比TCP稍弱,因為它不提供重傳丟失資料封包的機制。 無需確認或重傳數據 在性能測試中,應用程式跟踪所有傳輸的流量,並知道資料到達端點的情況,以及網路中有哪些資料丟失,這在應用程式本身的第七層進行處理,在傳輸層不需要額外的可靠性和重傳機制。由於TCP協議需要等待確認和可能的重傳機制,使得在性能測試中,TCP的傳輸效率較低,因此TCP協議無法充分利用可用的網路頻寬,使得網路路徑無法被充分填滿;這就是為什麼TCP測試結果往往只能達到總利用率的95-98%甚至更少。 無壅塞演算法(流量控制) TCP不希望傳輸過於激進,以至於使網路、或可用頻寬超過負荷;為了實現這一目標,TCP使用一個相當複雜的壅塞算法,不斷調整資料流,甚至覆蓋應用程式層級的設置;如果出現壅塞或資料丟失,TCP可以迅速 "踩下刹車",以避免進一步的損失。在性能測試中,這些協議層面的調整會影響測試的質量,因為TCP在傳輸方面始終比沒有流量控制方法的UDP更保守。 接收窗口機制 TCP資料流的接收方有一個接收緩衝區,用於暫時儲存輸入的資料,由於目標端的內部資源擁塞,這個緩衝區可能會填滿,這會導致發送方減慢傳輸速率;在性能測試中,接收緩衝區與實際測量網路頻寬的關係很小,因此我們不希望擁塞的接收端無端地減慢測試速度,我們可能會錯誤地將測試結果的不佳歸咎於網路問題,而不是接收端的TCP接收緩衝區。 總結來說,UDP作為性能測試的傳輸層載體,具有簡單、有效和其已經足夠滿足需求,由於網路性能測試所需的各種智慧功能和控制機制,都已在應用程式的程式碼中實現,這些功能包括資料的追蹤、錯誤檢測、統計資料收集等,因此在傳輸層不需要可靠性、重傳、流量控制、或接收緩衝。UDP允許測試在不受協議干擾的情況下,對網路基礎結構路徑進行壓力測試、測量或驗證,這正是性能測試的目的所在。 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【Application Note】解讀各種Wi-Fi網路干擾源與優化策略
在企業中,無線網路的應用越來越廣泛,而新的802.11ax標準更進一步推動了其成長,無線網路已不再是企業環境中「可有可無」的附加功能;每天,關鍵的業務功能都在無線區域網路中傳輸,因此使用者期望無線網路能夠提供與傳統有線網路相當的速度、容量和功能。 Wi-Fi網路在2.4GHz和5.0GHz頻段上運作(很快也會在6.0GHz頻段上運作),這些頻段是無許可的無線電頻段,因此也可能被其他無線技術使用。由於這個原因,使用其他無線技術的設備可能會同時嘗試在相同頻率上使用,與Wi-Fi設備產生干擾。當出現這種情況時,額外的訊號對Wi-Fi系統來說就會成為干擾;根據我們的調查,有35%的公司表示射頻干擾是他們收到客訴的主要原因,而有60%的公司甚至不確定他們的問題是否由射頻干擾引起;非Wi-Fi干擾會導致傳輸量下降、語音品質惡化和連接中斷,這會迫使你多次返回現場以解決問題,進而影響可信度和未來的業務。了解所有影響無線區域網路部署的因素是必要的。 對所有Wi-Fi頻段進行訊號水平的可視性。 快速辨識干擾設備是哪些? 清晰訊息指出受影響的頻道。 第一次正確辨識並解決干擾問題,您就可以節省時間,不需要再疑難排解上一個問題,而能專注處理下一個問題。 環境中可能的訊號干擾源種類 類比無線電話 類比無線電話是802.11無線區域網路(WLANs)的傳統干擾來源。與數位無線電話不同,類比無線電話使用窄頻傳輸,僅佔據無線頻譜中的一小部分頻寬。因此,即使在其他非重疊的頻道上的接取點(AP)上沒有明顯的干擾,它們仍然可能對在相同頻道或頻率上運行的802.11 AP造成嚴重干擾。 無線頻譜圖 - 下圖為2.4GHz類比無線電話的無線頻譜圖。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 一項實驗室研究發現,在2.412GHz傳輸的類比無線電話(恰好是2.4GHz WLAN頻段上通道1的中心頻率)在靠近接取點(AP)附近開機時,可以有效地使該通道上的無線連接中斷,而其他兩個非重疊通道(6和11)的無線連接影響較小;研究還發現,距離接取點50英尺時,網路傳輸量可能下降99%;距離100英尺時下降20%;距離150英尺時下降5%;研究結論指出,如果類比無線電話靠近AP放置,將會對其所在通道上的無線連接產生明顯影響。 市場上有許多不同製造商生產的類比無線電話,它們在部署802.11區域網路的家庭和企業中被廣泛使用,您可以首先確定和定位造成干擾的類比無線電話的位置。 建議採取的行動方案 一旦成功定位干擾的類比無線電話,您可以採取以下行動,來減少、或消除它們對802.11區域網路的無線頻率干擾: 如果您的802.11區域網路在2.4GHz頻段運作,請避免或停止在與AP相同的頻道使用類比無線電話。相反,嘗試將它們設置在其他非重疊的頻道上;或者,如果2.4GHz無線電話是必需的,並且您需要盡可能多的頻道,請嘗試使用數位展頻(DSS)技術的無線電話,這些無線電話提供更廣泛的範圍、更好的安全性並且干擾較少。 如果您正在使用在2.4GHz頻段運作的802.11區域網路,嘗試使用5.8GHz甚至舊的900MHz類比無線電話,它們使用不同的無線頻段和頻道。 如果您的802.11區域網路在5GHz頻段運作,請避免或停止使用5.8GHz無線電話,而是將它們更換為2.4GHz無線電話。 如果您不介意區域網路性能的最佳化,則可以繼續使用2.4GHz/5.8GHz的無線電話和802.11區域網路,但是建議您盡量增加區域網路AP和無線電話主機之間的距離,以減少它們之間可能產生的無線頻率干擾,這樣做可以降低干擾的可能性,提高區域網路的穩定性和性能。請注意,即使增加距離,仍然可能存在一定程度的干擾,因此建議在安裝和配置區域網路、和無線電話時,進行評估和測試,以找到最佳的設置和布局。 嬰兒監視器 無線嬰兒監視器(數位或類比)使用無線電頻率來傳輸其訊號。這些相同的無線電頻率也被安裝在家庭環境中的無線網路使用。因此,當這兩個競爭系統在相同的無線電頻率上運作時,就會發生無線頻率干擾。 RF頻譜圖 現今市場上許多無線嬰兒監視器使用2.4 GHz頻率,下圖為2.4 GHz頻帶中一款數位嬰兒監視器的RF頻譜圖。 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 可以檢測到嬰兒監視器的頻率跳躍分碼多工(FHSS)、直序展頻(DSSS)和單載波模式。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 對於802.11區域網路而言,一般情況下,當嬰兒監視器未使用時,無線頻率干擾並不是個問題。然而,當嬰兒監視器開啟並運作時,尤其是在附近時,它可能對802.11網路產生負面影響。當嬰兒監視器開啟時,它會與使用相同無線電頻率的無線網路競爭頻寬,導致無線網路因為無線頻率干擾而性能下降,反之亦然。對於涉及下載檔案或影音串流的網路應用來說,這種影響尤為明顯。 建議採取的行動方案 一旦成功識別出干擾無線嬰兒監視器,您可以採取以下其中一項或多項措施,以最小化或消除其對802.11無線區域網路造成的無線頻率干擾。 檢查您的無線網路和無線嬰兒監視器使用的頻道或頻率,確保它們不在同一個頻道或頻率上競爭。 由於今天許多無線嬰兒監視器使用的是2.4GHz頻段,盡可能將您的網路使用轉移到5GHz頻段。 如果您不想升級您的無線網路,那麼嘗試選購一個使用900MHz等無線頻率而非2.4GHz的無線嬰兒監視器。 由於嬰兒監視器只有在與無線網路設備安裝在彼此附近時才會嚴重干擾無線網路,請儘可能將無線嬰兒監視器和無線區域網路設備放置在彼此距離較遠的位置上。 藍芽裝置 藍牙技術也是設計用於在802.11區域網路使用的2.4GHz無線電頻段上運作。問題在於,藍牙設備和802.11區域網路基於兩種不同的調變技術,使得它們的無線訊號行為有所不同,很難在同一頻段內互不干擾地運作。藍牙設備採用頻率跳躍展頻(FHSS)調變技術,它們的無線訊號在整個2.4GHz頻段內跳躍於不同頻率之間。而802.11區域網路則在2.4GHz頻譜內使用固定的頻寬,同一時間只在其中一個分配的通道上傳輸。由於藍牙設備的無線訊號隨機跳躍於整個2.4GHz頻段的所有通道,它們對於在同一2.4GHz頻段上運作的802.11區域網路造成了不利影響。因此,無論您的區域網路配置為哪個通道,802.11接取點很難避免藍牙設備在您的網路上運作或附近產生的無線頻率干擾。 RF頻譜圖 - 下圖為一個藍牙設備的RF頻譜圖。 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 可以偵測頻率跳躍展頻(FHSS) 的藍芽裝置。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 藍牙設備在接近802.11設備時,尤其是當後者與AP或其他設備之間的距離相對較遠時,可能會導致性能下降,因為訊號強度較弱。 市場上有各種不同製造商的藍牙設備可用,以下是其中一些常見的設備: 筆記型電腦 智慧手機 耳機 頭戴式耳機 滑鼠 鍵盤 插頭 轉接器 揚聲器 藍牙設備在部署802.11 WLAN的家庭和企業中非常常見,被認為是對802.11 WLAN造成RF干擾的一個來源,透過識別和定位無線區域網路中的干擾藍牙設備,您可以解決這個問題。 建議採取的行動方案 一旦成功辨識到干擾的藍牙設備,建議採取以下行動來最小化或消除它們對802.11無線區域網路的RF干擾: 將您的無線區域網路從基於2.4GHz的設定更改為基於5GHz的設定,這將避免來自在擁擠的2.4GHz頻段運作的藍牙設備的RF干擾。 嘗試使用基於Bluetooth 1.2或更高版本的藍牙裝置,這些裝置使用自適應頻率跳躍(AFH)技術,當辨識到干擾時,限制藍牙設備在2.4GHz頻段上使用偽隨機頻率 (pseudo-random frequencies, 限制在2.4GHz頻段上使用的頻率選擇,它會選擇較少被使用的頻率,以避免與其他傳輸產生干擾),這有助於防止藍牙設備對2.4GHz頻段上的其他傳輸產生干擾。 嘗試使用Bluetooth 4.0或更高版本的藍牙設備,這些設備使用低功耗(LE)技術,可以減少對其他設備的干擾。 數位無線電話 市場上許多數位無線電話是在2.4GHz或5.8GHz的無線電頻段運作,而這兩個頻段正好是802.11無線區域網路所使用的頻道或頻率;問題在於這兩者是完全不同的系統,彼此之間無法相互理解,因此,來自這兩種不同系統的無線電訊號會發生碰撞,引起互相的無線頻率干擾;特別是當涉及到2.4GHz的跳頻展頻譜(FHSS)數位無線電話時,這種問題尤為嚴重,因為它們使用跳頻展頻譜的調變方式,它們的無線訊號會在整個2.4GHz頻段內跳躍到不同的頻率上;這種跳頻行為會對附近的802.11無線區域網路造成持續的無線頻率干擾,這種干擾源會導致無線區域網路服務的嚴重中斷和性能下降。 RF頻譜圖 數位無線電話已相當普及,它們廣泛應用於家庭和商業場所,同時也是對802.11無線區域網路造成RF干擾的來源之一。 下面的圖示分別顯示了2.4GHz DSS、2.4GHz FHSS、5.8GHz DSS和5.8GHz FHSS數位無線電話的RF頻譜圖。 對802.11區域網路 (WLAN) 的影響 市面上有許多不同廠商生產的2.4/5-GHz數位無線電話,它們廣泛應用於部署了802.11無線區域網路的家庭和商業場所,您可以透過先識別和定位這些2.4/5-GHz無線電話干擾源,來解決這個問題。 建議採取的行動方案 一旦成功定位到無線電話干擾源,您可以採取以下行動,來最小化或消除它們對802.11無線區域網路的干擾: 如果數位無線電話是FHSS電話,不要浪費時間更改AP的頻道,因為數位無線電話的無線訊號,會在其操作的頻段的所有頻道上擴散,僅僅調整接取點的頻道並不是解決方案。 如果您使用的是802.11無線區域網路,避免在與802.11網路相同的頻段使用無線電話;相反,請將它們更換為不使用2.4GHz或5GHz頻段的新一代DECT電話。 如果您並不十分關注最佳的無線區域網路性能,那麼您可以繼續同時使用2.4/5-GHz無線電話和802.11無線區域網路;但是,請盡量增加無線區域網路裝置與無線電話基地之間的距離,以最小化它們之間可能產生的無線頻率干擾;透過增加距離,可以降低兩者之間的相互干擾程度。 無線攝影機和數位影音監視器 無線攝影機和數位影音監視器通常由三個組件組成:一個視訊攝影機、一個內建的發射器以及一個接收器。這套系統的運作方式是無線攝影機通過內建的發射器將視訊訊號傳送至接收器,而接收器則連接到顯示設備(監視器)或錄影設備,用於觀看或錄影。 許多無線攝影機和數位影音監視器都使用2.4 GHz頻率;與其他非Wi-Fi設備在2.4 GHz頻段運作的情況相同,若將無線攝影機和數位影音監視器安裝在靠近802.11 WLAN的地方,它們可能會對WLAN的正常運作造成干擾;與2.4 GHz頻段運作的其他RF干擾設備不同,無線攝影機或數位影音監視器的內建發射器發出的訊號可以傳輸相對遠的距離,視物理環境而定,通常為200至700英尺(視線可見範圍),且需要使用多個攝影機才能實現對一個區域的完整重疊覆蓋;更糟糕的是,無線攝影機和數位影音監視器在家庭和商業環境中通常持續運作,因此,它們對靠近的802.11 WLANs造成的RF干擾是持續存在的。 RF 頻譜圖 無線攝影機和數位影音監視器有各種形狀和大小,包括無線監視攝影機、間諜攝影機等等。它們廣泛應用於家庭和商業環境中,這些地方部署了802.11 WLAN,因此它們的存在可能對WLAN的性能產生嚴重影響。下圖為使用2.4 GHz頻段的無線攝影機和數位影音監視器的RF頻譜模式。 對 802.11無線區域網路(WLAN)的影響 由於無線攝影機和數位影音監視器廣泛應用於家庭和商業場所中,這些場所同時部署了WLAN,因此這些設備的無線訊號被視為對802.11 WLANs造成無線頻譜干擾的來源;它們可能會顯著降低互聯網應用程式的性能,例如影音串流和文件下載。 建議採取的行動方案 一旦成功辨識出造成干擾的無線安全攝影機或數位影音監視器,建議採取以下措施,以最小化或消除它們對802.11 WLAN造成的無線頻譜干擾。 如果您使用2.4 GHz頻段,避免使用2.4 GHz的數位影音監視器,而是使用在較不擁擠的5 GHz無線頻段中運作的5.8 GHz視訊監視器。 如果您使用5 GHz頻段,避免使用5.8 GHz的數位影音監視器。 檢查數位影音監視器的操作頻道,確保它們與Wi-Fi網路的操作頻道不重疊。 無線遊戲控制器 (手把) 無線遊戲手把是一種無需使用電線的手持式遊戲控制器,利用無線技術,無線遊戲手把讓玩家可以在房間內的幾乎任何地方(距遊戲主機最多30英尺的範圍內)進行遊戲,使遊戲更加自由。 為了提供更好的覆蓋範圍,許多無線遊戲手把在2.4 GHz頻段上操作,與其他在2.4 GHz頻段上操作的非Wi-Fi設備一樣,如果無線遊戲手把安裝在靠近802.11 WLAN的地方,可能會干擾WLAN的正常運作。 無線遊戲手把適用於所有主要的遊戲主機和電腦。以下是一些主要品牌: Sony PlayStation®無線遊戲手把 Microsoft Xbox®無線遙控器 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 將透過品牌名稱識別和列出上述遊戲手把。 註:任天堂Wii™、Sony PlayStation 3®和較新遊戲主機的無線遊戲手把是藍牙設備,將被識別為藍牙干擾源。 RF 頻譜圖 無線遊戲手把有各種不同的外形和尺寸,它們廣泛應用於家庭甚至一些部署了802.11 WLAN的企業環境中,它們的存在可能對WLAN造成嚴重的性能問題,下圖顯示了一個使用2.4-GHz頻段的無線遊戲手把發射器的RF頻譜模式。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 無線遊戲手把使用與802.11 WLAN相同的無線頻率,這些設備的無線訊號長期以來被識別為干擾802.11 WLAN的RF干擾源,尤其是在使用它們的家庭和企業環境中,它們可能會顯著降低互聯網應用程式的性能,例如影音串流媒體和文件下載。 建議採取的行動方案 建議採取以下措施以減少或消除無線遊戲手把對802.11 WLAN造成的RF干擾: 嘗試在802.11 AP和無線遊戲手把之間保持 "安全距離",以將干擾降至最低。 檢查無線遊戲手把的運作頻道,確保它們不與802.11網路的操作頻道重疊。 如有可能,考慮使用較不擁擠的5GHz頻段,甚至升級您的WLAN到802.11ax標準。 微波爐 許多家庭和商業場所使用的微波爐通常在2.45 GHz頻率下運作,這大致上是802.11 WLAN中第9個頻道的頻率。當微波爐運作時,從爐內的無線天線發出的訊號波主要會在爐內的外殼內被限制,只有少量泄漏出來,尤其是在舊式微波爐中可能較常見。 對於附近運作的802.11 WLAN來說,微波爐泄漏出來的訊號波是一個RF干擾來源,可能導致嚴重的性能問題。這是因為微波爐泄漏出來的干擾訊號會使Wi-Fi設備等待,直到空中的訊號波清晰,這樣做會導致網路通訊延遲。 此外,干擾的訊號波並不遵循802.11協議的規則,而且具有不可預測性:它們可以隨時出現和消失,干擾802.11 WLAN中設備之間的正常通訊。一項研究發現,微波爐距離802.11存取點(AP)10英尺內運作,可能導致第9頻道(2.45 GHz頻率)的傳輸量下降75%。在相鄰頻道,如第8、第10和第11頻道,也觀察到了顯著的傳輸量下降。這種影響在AP覆蓋範圍邊緣附近更為嚴重。 RF頻譜圖案 - 下圖為微波爐訊號波的頻譜圖案。 (逆變式微波爐使用逆變器來產生微波能量,具有更高的功率輸出和更快的加熱速度,這使得它能夠在不同功率和加熱模式之間進行更細緻的控制) 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 由於微波爐廣泛應用於家庭和商業場所,且這些場所中部署了無線區域網路(WLAN),因此微波爐運作時洩漏出的無線訊號已被確認為對802.11 WLAN造成RF干擾的來源。這些干擾可能會顯著降低基本的網路應用程式,例如檔案下載和影音串流。在最嚴重的情況下,它們甚至可能完全中斷網路連接。 建議採取的行動方案 成功定位干擾的微波爐後,建議採取以下措施以最小化或消除其對802.11無線區域網路(WLAN)造成的RF干擾: 避免在微波爐附近部署802.11存取點(AP)。 在使用無線網路應用程式(例如下載檔案、影音串流、瀏覽網頁)時,確保與運作中的微波爐保持一定的「安全」距離(至少10英尺);距離微波爐越遠,干擾越小。 從微波爐的標籤上找到中心頻率(可能因製造商、品牌或型號而異),並試著將您的無線網路遠離該頻率,將無線網路切換到5GHz頻段,或升級為802.11ax,這不僅可以避免來自於擁擠的2.4GHz頻段中運作的微波爐的RF干擾,還能提供更高的傳輸量。 動作偵測器 (Motion Detector) 動作偵測器是一種使用多種方法來判斷是否有大型物體在某區域移動的裝置,通常作為安全或能源管理系統的一部分使用;雖然許多款式使用紅外線偵測系統,但某些款式則使用微波偵測系統;這種微波偵測系統在2.4GHz頻段進行傳輸,雖然只在偵測到動作時才活躍,但在高行人流量區域或高無線區域網路(WLAN)流量區域中,這些裝置可能干擾WLAN流量,如果設備的傳輸頻率與WLAN所使用的頻道相對應的話。 RF頻譜圖 - 在相對無干擾的2.4GHz環境中,動作偵測器的頻譜圖如下所示。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 對802.11網路的影響取決於動作偵測器附近的行人流量。 由於這項技術只在滿足動作偵測的正確參數時才傳送訊號,在行人流量較低的區域,對WLAN網路的影響將很小;只有在動作偵測器的傳輸頻率在WLAN存取點的頻道寬度內,並且距離WLAN網路足夠近以產生影響時,該裝置可能會造成間歇性的干擾。 如果動作偵測器位於行人流量較高的區域,且其傳輸頻率在WLAN存取點的頻道寬度內,同時與WLAN網路足夠接近以產生干擾,這種裝置類型對WLAN可能會產生顯著影響,幾乎與窄頻干擾器的行為相似。 建議採取的行動方案 一旦成功找到造成干擾的動作偵測器,建議採取以下措施以最小化或消除對802.11 WLAN造成的無線電干擾: 如果可能,將您的WLAN所使用的頻道更換為不受動作偵測器影響的頻道。 考慮從2.4GHz頻段轉換到5GHz頻段,因為這些頻段不會受到動作偵測器的影響。 如果您必須在2.4GHz WLAN中使用動作偵測器,請盡量增加存取點 (AP) 和動作偵測器之間的距離,以最小化它們之間的無線電干擾。 非藍牙無線滑鼠 針對 WLAN 和藍牙網路之間的干擾以及 WLAN 和一些連續發射器技術(如某些無線電話)之間的干擾的一些擔憂,一些公司開發了技術,使其設備能以最小的影響運作於 WLAN 網路上;非藍牙無線滑鼠具備尋找在2.4GHz頻譜中具有最少 WLAN 流量的頻率的能力,以減少對 WLAN 網路的影響。 RF頻譜圖 非藍牙無線滑鼠中的許多產品由羅技(Logitech)製造,採用羅技先進的2.4 GHz無線技術。其中一些具有這項技術的部分型號包括: Wireless Mouse M280 Wireless Mouse M335 MX Anywhere 2 Wireless Mouse M510 Marathon Mouse M705 Performance Mouse MX™ 特別是,羅技先進的2.4 GHz無線技術每秒跳躍250次,並支援雙向資料傳輸和錯誤校正,以維持可靠的無線連接;羅技的架構會自動將您的周邊設備與附帶的USB接收器配對,該接收器連接到您的電腦,同時避免與其他設備的衝突。 羅技使用專有的無線協議,並與高性能的射頻收發器整合使用。這是一款高度整合的單晶片收發器,可在2.4 GHz ISM頻段中運作。 以下是在相對乾淨的2.4GHz頻譜中,非藍牙無線滑鼠的頻譜圖範例。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 因為非藍牙無線滑鼠設計的目標之一,就是最大限度地減少對無線區域網路(WLAN)的干擾,因此在頻譜中擁有一些這些設備的影響應該是較低的;然而,在高度擁擠的2.4GHz頻譜環境中,很可能找不到低水平WLAN流量的頻率,該設備將選擇使用最少使用的頻率,以降低對WLAN的干擾;雖然這可能會引起一些輕微的干擾,但整體上對WLAN的影響應該是較低的。 建議採取的行動方案 一旦成功找到干擾的非藍牙無線滑鼠,建議採取以下措施以最小化或消除其對802.11無線網路的射頻干擾: 確保無線網路在非重疊的頻道上運作,例如:頻道1、6和11,這些頻道通常是無線網路中最常用的頻道,因此其他設備在這些頻道上的使用可能會導致干擾;然而,通常情況下,這些頻道上的無線網路流量相對較少或沒有,這表示在這些頻道上運作的無線網路設備較少,減少了相互之間的干擾。 如果頻譜中存在多個此類設備,請開始移除設備,直到干擾消除。 如果必須與802.11無線網路一起使用非藍牙無線滑鼠,請盡量增加存取點(AP)和無線滑鼠之間的距離,以減少它們之間的射頻干擾。 您可以考慮從2.4GHz頻段切換到5GHz頻段,因為這些頻段不會受到非藍牙無線滑鼠的影響。 RF和窄頻干擾器(Jammer) 干擾器是指透過注入未調變的射頻雜訊來淹沒一個頻率、或一個頻率範圍的任何設備;根據設備的功率,干擾效果的範圍可以是一個小區域或一個大區域,雖然大多數手持設備的操作半徑為10至15米;干擾器的類型可以分為兩大類:窄頻和寬頻,窄頻干擾器通常一次只影響不到5 MHz的頻率,而寬頻干擾器則可以干擾整個無線網路(WLAN)流量的頻段;無線干擾器可以用於干擾2.4GHz頻率範圍內的WLAN或藍牙網路;干擾器也可以透過切斷網路中特定區域的無線連接,防止敏感資料外洩。 射頻干擾器(RF Jammer): 設計用於阻斷工作在2.4GHz頻段的WLAN/藍牙網路。它可以幫助您在網路的特定區域切斷無線連接,防止敏感資料外洩。 窄頻干擾器(Narrowband Jammer): 設計用於阻斷2.4GHz頻段特定頻率上的WLAN/藍牙網路。它可以幫助您在網路的特定區域切斷無線連接,防止敏感資料外洩。 射頻頻譜圖 干擾器在2.410~2.480 GHz頻率範圍內操作,它們的射頻訊號可以在15英尺半徑內傳輸,輸出功率為7 dB。 以下是在相對無干擾的2.4GHz頻譜中,寬頻射頻干擾器和窄頻射頻干擾器的頻譜圖範例。 對Wi-Fi網路的影響 干擾器被設計用於保護重要的工作區域,透過阻斷無線網路,避免敏感資料外洩;由於它們在2.4 GHz頻帶和頻道上運作,這類設備可以成為防止無線網路資料外洩的「防禦」工具,但同時也可能成為一把「雙刃劍」,任何人都可以使用它來干擾無線網路的運作。 由於其精巧的設計,它可以隱藏在口袋、公事包或其他地方,可以攜帶並在網路的任何位置部署,而不會被發現。 建議採取的行動方案 由於RF干擾器在與802.11網路相同的2.4GHz頻帶上運作,以下是建議的措施,以最小化或消除其對802.11無線區域網路的干擾: 定期監測您的無線區域網路,確保沒有RF干擾器對您的無線區域網路造成干擾。 定期進行無線區域網路現場RF調查,以確定RF干擾器的正確位置和使用情況,如果有必要的話。 RF訊號產生器 RF訊號產生器是一種產生重複或非重複的RF訊號的設備,其中一個例子是AirHORN Channel-Signal Generator,這款基於USB的PC產品可幫助使用者測試Wi-Fi天線、RF屏蔽、和無線網路;它是一個射頻(RF)訊號產生器,涵蓋2.4GHz和5GHz的ISM頻段,專為微波和RF應用而設計;AirHORN可以為每個Wi-Fi頻道發射穩定和準確的RF訊號,非常適合天線設計的研究和開發,AirHORN可用於快速評估接收器的性能。 RF頻譜圖 AirHORN Channel-Signal Generator是由Nuts About Nets銷售的專用硬體/軟體解決方案,只有這個產品類別中的設備才會顯示為這種設備類型。 以下是AirHORN Channel-Signal Generator在相對乾淨的2.4GHz頻譜中的頻譜圖範例。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 若不正確使用,AirHORN Channel-Signal Generator可以產生一個訊號,基本上將2.4或5 GHz ISM頻段的所有Wi-Fi和WLAN流量阻斷,直到它被關閉或切換到其他頻道。 建議採取的行動方案 為了最小化或消除RF訊號產生器對802.11 WLAN的干擾,請遵循以下建議的行動: 定期監控您的WLAN,確保沒有RF訊號產生器對您的WLAN造成意外干擾。 定期進行WLAN現場調查,以確定RF訊號產生器的適當位置和使用方式(如果有必要)。 如果需要使用RF訊號產生器,請只在不與WLAN使用的頻道重疊的頻道上使用。 如果最佳的WLAN性能不是問題,您可以繼續使用RF訊號產生器與您的WLAN一起使用,並盡量增加AP與RF訊號產生器之間的距離,以減少它們的RF干擾。 ZigBee 裝置 ZigBee是一種基於IEEE 802.15.4規範的低成本、低功耗、和短距離無線網狀網路標準;ZigBee設備使用的調變技術在860 MHz、915 MHz或2.4 GHz頻帶上運作;自2005年得到正式批准以來,已經投資數十億美元在ZigBee技術上,並且ZigBee設備已經廣泛應用於家庭和企業中。 典型的應用包括: 家庭娛樂與控制 – 影音系統、智能照明、溫度控制 安全監控 - 用於感應器(門禁、水和電源)、煙霧探測器、智能家電 商業物業管理 - 出入控制、照明、能源監測、HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)暖通空調 工業自動化 - 過程和設備控制、資產/能源/環境管理 RF頻譜圖 對於網管來說,2.4 GHz ZigBee設備引起了關注,因為它們使用與802.11無線網路相同的無線頻率;2.4 GHz ZigBee設備可以在16個非重疊的頻道中選擇其中一個頻道來操作(北美地區為11個頻道),每個頻道寬度為3 MHz,相隔5 MHz;多個ZigBee設備可以同時不同的頻道上操作,以避免相互干擾,每個ZigBee網路通常只使用一個頻道,這樣可以確保網路中的設備之間的頻道衝突最小化。 一般而言,ZigBee網狀網路僅使用一個頻道,一旦設定完成,它會持續使用該頻道,直到手動更改;ZigBee無線電使用非常低的傳輸功率(通常為-3dBm或0.5mW)和接收靈敏度(根據無線電而定,介於-80dBm和-100dBm之間),它的最大傳輸速率為250 Kbps;ZigBee資料封包的大小和長度各不相同,但其目標應用是低工作週期和低功耗;需要注意的是,ZigBee網路產生的流量不像802.11網路那麼多。 對 Wi-Fi 網路的影響 考慮到2.4 GHz ZigBee網路在2.4 GHz頻段中固定使用3 MHz的頻寬,ZigBee設備和802.11設備之間的碰撞機會取決於它們所操作的頻道;如果頻道重疊,碰撞的機會就很高;否則,機會非常低。 建議採取的行動方案 一旦識別出ZigBee網路或設備,建議採取以下措施,以最小化或消除其對Wi-Fi網路可能引起的潛在RF干擾: 嘗試將ZigBee網路設置在未被您的802.11網路使用的非重疊頻道上。 嘗試最大限度地增加ZigBee設備和Wi-Fi設備之間的距離,以減少干擾。 頻率跳躍展頻(Frequency-Hopping Spread Spectrum,FHSS)設備 當IEEE 802.11標準首次獲得認證時,其中包括三種資料傳輸策略:直序展頻(DSSS)、紅外線(IR)和頻率跳躍展頻(FHSS);然而,後來發現為了支援所有這些策略,就需要開發和維護多個不相容的傳輸技術;基於這個事實以及802.11b(支援DSSS)在市場上的占有率超過了FHSS,因此放棄了FHSS策略。 在使用FHSS時,發射器會每秒多次改變訊號的中心頻率,每次跳躍都在發射器和接收器都知道的偽隨機模式下進行。在美國,聯邦通信委員會(FCC)要求至少使用75個獨特的頻率,並且每個頻率的最大停留時間不得超過400毫秒;由於速度僅限於1和2 Mbps,人們發現FHSS和DSSS不僅在通訊上不相容,而且FHSS的訊號還會干擾DSSS的資料傳輸。 RF 頻譜圖 儘管FHSS不是經認證的802.11標準中的主流技術,但一些製造商仍然開發了使用FHSS PHY的商業應用設備,例如POS解決方案。 以下是幾家生產802.11 FHSS設備的製造商: Alvarion BreezeCom Digital/Cabletron Lucent Netwave Technologies Symbol Technologies Proxim Wireless 下圖顯示了一個2.4GHz的802.11 FHSS設備的RF頻譜圖 對Wi-Fi的影響 對於您的Wi-Fi網路而言,802.11 FHSS設備可能對其產生重大或嚴重的影響;由於這些設備以半隨機的方式在整個頻段中跳躍,802.11 FHSS設備的跳頻特性使得在Wi-Fi網路中沒有任何一個頻道被認為是完全不受其干擾的;實際上,802.11 FHSS對您的Wi-Fi網路的影響程度將取決於設備之間的範圍、相對訊號水平、以及每個網路傳輸的資料量。 建議採取的行動方案 一旦成功找到造成干擾的FHSS設備,您可以採取以下措施來最小化或消除其對802.11 WLAN的無線頻率干擾: 不要浪費時間切換AP頻道,因為FHSS設備的無線訊號會在它們操作的頻段中的所有頻道或頻率上擴散。僅僅調整AP頻道並不能解決問題。 如果您使用的是2.4 GHz頻段,請避免或停止使用2.4 GHz的FHSS設備,而是將其替換為5 GHz設備。 如果您使用的是5 GHz頻段,請避免或停止使用5 GHz的FHSS設備,而是將其替換為2.4 GHz的FHSS設備。 如果您使用的是2.4 GHz頻段且必須使用2.4 GHz設備,請儘量使用採用數位展頻(DSS)技術的設備,該技術提供了更廣泛的範圍、更好的安全性,並減少干擾。 如果最佳的WLAN性能不是問題,您可以繼續使用2.4/5 GHz的FHSS設備與802.11 WLANs,但儘量加大AP和FHSS設備之間的距離,以減少彼此之間的無線頻率干擾。 考慮升級您的WLAN到802.11ax標準,該標準不僅提供更好的RF干擾避免機制,還提供更大的傳輸量。 結論 你總是聽到這樣的抱怨:無法看到無線網路、筆記型電腦無法連接、連接不斷斷開、無線網路速度慢;即使有這些抱怨,仍然有越來越多的公司將無線網路的重視程度不斷提升,這使得你需要負起責任,找出如何部署和管理高效的無線網路,並且知道當事情出錯時,責備都會歸咎於你! 解決無線問題不僅僅是在管理界面上監測一些性能統計資料,透過不需要解讀「曲線圖」或手動匹配分類模式,而是依靠行業上最大的分類資料庫和自動模式識別工具,幫助辨識出全球任何無線頻率干擾源,從而最大程度地減少故障排除所需的工作量和時間。 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 可以透過觀察這些設備所發出的獨特能量模式,辨識出在你的Wi-Fi網路中運行的各種802.11或非802.11設備,從而簡化檢測、識別、和找到任何干擾Wi-Fi的設備的過程。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【Tech Tip】Wi-Fi 6所使用的技術、與無線網路測試有哪些突破性的改變?
Wi-Fi 6 引進了許多新的功能,主要目的在於提高無線網路的效率和性能,這是一個好消息,但這些功能的增強,將如何改變我們測試 Wi-Fi 網路的方式呢?當涉及到設計、故障排除和驗證時,將會產生一些變化: 由於 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 正交分頻多重存取) 技術,Wi-Fi 6 網路能夠更好地管理 Access Point 可支援的用戶數量,而不會影響性能;現代的規劃和設計工具需要考慮到這一點,以便在建議特定部署所需的 AP 數量時納入考慮。 Wi-Fi 6 引入了新功能,可以幫助無線網路實現更高的速度,由於較舊版本的 Wi-Fi 不支援新功能,使用舊的 802.11 晶片組的測試人員,需要更新為原生 Wi-Fi 6 收發器,以能夠準確測量無線網路的速度和性能。 未來的 Wi-Fi 6 網路也將能夠使用 6GHz 頻段(通常稱為Wi-Fi 6E),由於目前測試人員使用的 Wi-Fi 收發器僅支援2.4GHz和5.0GHz頻段,因此您將無法看到在 6.0GHz 頻段上運行的任何 Wi-Fi 設備;為了獲得在新頻段上運行設備的可見性,Wi-Fi 測試人員使用的收發器需要更新以支援6GHz頻率,這些變化可能會讓許多人感到擔憂,但沒有必要擔心!NetAlly 已經提供了多個測試工具,可以提供 Wi-Fi 6 的可見性,並繼續努力支援最新的無線網路技術。 為什麼要使用 Wi-Fi 6/6E OFDMA 是 Wi-Fi 6/6E 中最大的增強功能、如果不是最大,也是不可忽視的增強功能之一。 介紹 是時候升級您的Wi-Fi網路了嗎? 最流行的無線網路技術之一的最新版本,於2021年5月最終獲得認可和發布;雖然 Wi-Fi 6 接入點和客戶端已經存在一段時間,現在 6GHz(6E)企業級 AP 正在廣泛供應;但是,Wi-Fi 6/6E 比 Wi-Fi 5 好很多嗎? 它與舊版Wi-Fi有何不同? 更重要的是,作為網路所有者,是否應該趕快升級? 讓我們一起來探討一下。 WI-FI 6/6E 的新功能 Wi-Fi 6/6E 帶來多項技術的增強,不僅有助於提高吞吐量,還極大地提高了流量管理效率,使其在需要高客戶端容量的環境下表現更佳,例如體育場館、會議中心和智能建築物等地方。 正交分頻多重接入 (OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access) OFDMA 是 Wi-Fi 6/6E 中引入的最大增強功能,這項技術重點在透過將通道劃分為「資源單元」(更小的子通道),使AP能夠與多個用戶端進行同時通訊,以提高流量管理效率;根據客戶端流量需求,AP 可將整個 20MHz 頻道分配給一個單獨的客戶端,或者可以將頻道分割為多個用戶端同時使用。 為什麼要使用 Wi-Fi 6/6E 這就好像把一條寬敞的單車道公路,轉變成多車道公路一樣;舊版的 Wi-Fi 只允許一個設備在同一個頻道上進行通訊,OFDMA 對於低帶寬應用程序(如IoT傳感器)就非常地理想,因為它允許更多的 Wi-Fi 設備在同一個頻道上進行同時通訊,這可以轉換為更好的性能和更快的速度。 例如,在一個20MHz的通道上,OFDMA可以彈性地將其劃分為四個較小的資源單元 (3個4MHz、一個 8MHz);當一個設備需要更多的頻寬時,AP 又可以將整個 20MHz 的通道分配給該設備;而當多個設備需要使用通道時,AP 則可以彈性劃分資源單元並同時提供服務,從而更有效地使用通道頻寬。 多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO, Multi-User Multiple Input Multiple Output)的增強 MU-MIMO 最初是在 802.11ac 中引進的技術,但現在已經得到增強;最初,MU-MIMO 允許在同一頻道上使用多達四個 RF 電流,將多個訊框同時傳輸給不同的客戶端,僅支持下行網路;而 Wi-Fi 6/6E 增加支持多達八個空間流 (spatial stream, 註1) 和上行網路傳輸的功能。 註1、空間流 (spatial stream) "spatial stream" 是指在無線通訊中使用多個天線,在同一時間傳輸不同的資料流的技術;在 MU-MIMO 中,每個空間流都是由一個天線對應一個獨立的資料流,每個空間流都能夠增加傳輸速度和容量,並且能夠為多個設備提供更好的無線網路性能;簡單來說,"spatial stream" 就是透過多個天線傳輸多個獨立的資料流以提高傳輸速度和容量的技術。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 就像 OFDMA 一樣,可以將其視為從只能單向通行的四車道公路,轉移到允許雙向流動的八車道公路;MU-MIMO 透過允許更多的 Wi-Fi 設備,在單個頻道上同時通訊來增加容量和效率,這將轉換為更好的性能,特別適用於關鍵任務、高頻寬應用,例如:語音通話和影音串流。 重疊基本服務集(OBSS, Overlapping Basic Service Set) 在早期版本的 Wi-Fi 中,試圖連接到網路的設備使用“先聽後說”的過程,這意味著它們必須在傳輸之前“聆聽”頻道上的任何訊息 (noise),如果頻道上有任何訊息,即使該訊息來自遠處的網路,它們也必須等待頻道清空後才能進行傳輸,這是為了避免潛在的干擾;OBSS 使接入點能夠使用“顏色”來唯一標識 Wi-Fi 網路,如果在頻道上偵測到其他流量,但它與本地 Wi-Fi 網路的顏色不同,則設備可以忽略它並繼續傳輸。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 當與 OFDMA 等其他技術結合使用時,OBSS 可在擁擠的網路中實現更有效的通訊;隨著越來越多的設備使用Wi-Fi網路,它可以幫助提高可靠性並降低延遲。 目標喚醒時間(TWT, Target Wake Time) TWT 的主要目的是改善電源管理,它允許接入點安排一系列時間,以便在預定間隔內讓一個站點“喚醒”以交換數據流,這使得站點可以更長時間地“睡眠”,從而降低能源消耗。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 對於行動裝置和物聯網設備,更長的用戶端設備電池壽命至關重要。 1024-QAM(Quadrature Amplitude Modulation, 正交振幅調變) QAM 是通訊業中用於優化存取量和範圍的調變 (註2) 方案,對於無線通訊,QAM是一種訊號,其中相位相差 90 度的兩個載波被進行了調變,其輸出由振幅和相位變化組成,這些變化形成了傳輸的二進制“位元”的基礎,這些位元使我們在設備上看到了訊息,透過同時變化無線電波的相位和振幅,該技術透過將更多數據納入每個傳輸中來提高頻譜效率。 註2、調變 (Modulation) 訊號調變是一種在通訊系統中使用的技術,用於在載波訊號中,傳輸數位或模擬訊號;透過調變,通訊系統可以將一個低頻的原始訊號,轉換為高頻的載波訊號,進而在空氣傳輸,接收端再將其解調回原本的低頻訊號。在調變過程中,原始訊號可以透過改變載波訊號的某些屬性(例如頻率、振幅、相位等)來傳輸;常見的訊號調變技術包括:相位移鍵(PSK)、正交振幅調變(QAM)、頻移鍵(FSK)等。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 之前的 Wi-Fi 標準(802.11ac)使用256-QAM,允許傳輸8個位元;而1024-QAM使用10個位元,使得Wi-Fi 6/6E 存取點和設備的資料傳輸速率提高了25%。 較長的OFDM符號 (註3) OFDM 是一種在無線電波中傳輸大量數位資料的技術,這種技術透過將無線電訊號分成多個較小的子訊號,同時以不同頻率傳輸到接收器上;可以這樣想,假設您是一家公司透過貨運公司運輸產品,您可能只有兩個選擇:租用一輛大卡車、或多輛小卡車,這兩種方式都可以運載相同數量的貨物,但是如果一輛大卡車在途中受損或遺失,整個物流都會受到影響,但是用多輛小卡車,這種風險就可以減小。 註3、OFDM Symbols OFDM Symbols 是用於無線電訊號傳輸的技術,它可以將一個較大的頻率帶分成多個較小的子載波,這些子載波可以同時傳輸不同的資料;OFDM Symbol 指的是一個 OFDM 符號,它是由多個子載波組成的單位;OFDM Symbol 的長度取決於所使用的無線電技術和頻段。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 老一代的 Wi-Fi 使用短保護間隔 (short guard intervals, 註4) 和OFDM符號,Wi-Fi 6/6E則引入了更長的保護間隔、和四倍大的 OFDM 符號;回到我們的比喻,這就像是讓我們的小卡車變得更大一點,每輛卡車都能夠運載更多的貨物,提高交付效率;在 Wi-Fi 6/6E 中,更長的 OFDM 符號可轉換為增加頻域效率和容量。 註4、保護間隔 (guard intervals) 在OFDM系統中,保護間隔 (guard interval) 是指在兩個OFDM 符號之間插入的空閒時間,以防止符號之間的干擾。這可以讓訊號穿過多重路徑環境時,具有更好的響應。 支援三個頻段 你可以認為這是 Wi-Fi 6/6E 引入的第二個最大的增強功能,儘管有些人會說這比 OFDMA 更重要;與僅支援 5GHz 頻段的 Wi-Fi 5 (802.11ac) 不同(當連接到 2.4GHz 頻段時,你正在使用 802.11n),Wi-Fi 6/6E 可以在所有三個頻段運行: 2.4GHz - 提供 14個20MHz頻道的存取(僅有3個非重疊頻道) 5.0GHz - 提供25個20MHz頻道的存取 6.0GHz - 提供59個20MHz頻道的存取 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 這是一個非常重要的變革!802.11ac 只提供了 25 個 20MHz 頻道,而 Wi-Fi 6/6E 現在提供了98個 20MHz 頻道,擁有更多可用的頻道將有助於降低同頻道、和鄰頻干擾問題,並允許更大的頻道寬度 (40MHz,80MHz,甚至160MHz) 的增加使用。 註:可使用的頻道數量將因規管區域或國家而有所不同;台灣的Wi-Fi頻道是由國家通訊傳播委員會 (NCC) 管理,使用2.4GHz和5GHz頻段,目前尚未開放 6GHz頻段 ,頻道如下 (台灣相關規範可上NCC搜尋「低功率射頻電機技術規範」): 5250~5350MHz: CH52 5260MHz、CH56 5280MHz、CH60 5300MHz、CH64 5320MHz 5470~5725MHz: CH100 5500MHz、CH104 5520MHz、CH108 5540MHz、CH112 5560MHz、CH116 5580MHz、CH120 5600MHz、CH124 5620MHz、CH128 5640MHz、CH132 5660MHz、CH136 5680MHz、CH140 5700MHz 這個頻段與軍方和氣象用都普勒雷達頻率相衝突,在軍方優先民間次之的邏輯下,若是要使用這些頻率,就必須搭載 DFS 和 TPC(EIRP值大於500mW之設備)功能 (註5, 註 7),當裝置感測到目前頻率有其它人在使用時,必須能夠跳開改採其它頻率。 5725~5825MHz:這個頻段只能在室內使用 CH149 5745MHz、CH153 5765MHz、CH157 5785MHz、CH161 5805MHz、CH165 5825MHz 註5、TPC TPC 技術為傳輸功率控制(Transmit Power Control),是一種在 Wi-Fi 無線網路中,用來自動調整發射功率的技術;TPC 技術可以自動控制發射功率,以適應現有的無線環境;這種技術有助於避免電波干擾和電磁輻射問題,同時還可以提高 Wi-Fi 網路的穩定性和性能;在 Wi-Fi 網路中,TPC 技術通常是由設備的無線電路控制器來實現的,這些設備可以通過測量訊號強度和距離來自動調整發射功率。 6.0GHz頻段的其他功能 Wi-Fi 6/6E 相較於舊版 Wi-Fi 的另一個優勢是 - 獨占6.0GHz頻段,換言之,舊版Wi-Fi無法支援此頻段,這提供了引入全新功能的機會,而不必擔心向舊版Wi-Fi標準的後向相容性。 自動頻率協調(AFC, Automated Frequency Coordination)(註6) Like the 5.0GHz band the new 6.0GHz band is a shared medium that is not only used for Wi-Fi, but also used for other services. Some examples of incumbent services include: 就像 5.0GHz 頻段一樣,新的 6.0GHz 頻段是一個共享媒介,不僅用於 Wi-Fi,還用於其他服務,一些現有服務的例子包括: 因此,美國聯邦通訊委員會(FCC)(以及世界各地類似的監管機構)設定了一些限制,以防止對現有服務造成干擾;基本概念是,戶外 Wi-Fi 存取點需要詢問註冊數據庫(稱為 AFC 系統提供商),以確認其操作不會影響現有的 6GHz 頻段用戶;AFC 系統提供商將包含現有 6GHz 的佔用者數據庫,包括地理位置、使用的頻率、功率水平、天線覆蓋範圍等。 註6、自動頻率協調(AFC, Automated Frequency Coordination) AFC 系統由許多註冊的系統提供者提供,AFC 系統提供者需要獲得當地電信監管機構的認可,收集並維護所有 6GHz 頻段使用者的資料庫,包括它們的地理位置、頻率、功率等細節;AFC 系統供應商通常會使用現有的無線電頻譜分析工具來搜集資料,並且需要經常更新這些資料以確保其準確性。 AFC 流程如下: 在傳輸之前,戶外 Wi-Fi 6/6E AP 必須詢問當地的 AFC 系統提供者,以驗證頻率可用性;通訊可以直接從 AP 到 AFC、或透過管理系統進行,AP 必須提供有關其位置、覆蓋範圍、和計劃使用的頻率/功率的所有訊息。 AFC 服務提供者將批准或拒絕請求,並提供可用頻率列表以及其他訊息。 只有在被批准使用所需頻率進行傳輸後,戶外 Wi-Fi 6/6E AP 才能開始進行傳輸。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 就像 5GHz 頻段中使用的 DFS 技術 (註7) 一樣,AFC 設計主要用意在防止 6GHz 頻段中現有技術的干擾;因此,它有助於提高 Wi-Fi 網路的穩定性和性能。 註7、DFS 技術 DFS是指動態頻率選擇(Dynamic Frequency Selection),是一種無線電通訊技術,用於選擇不與現有無線電通訊系統產生干擾的頻道;在5GHz無線頻段中,DFS 技術可用於檢測和避免與雷達等系統的干擾,以確保無線網絡穩定和可靠;當無線設備檢測到雷達訊號時,它必須立即切換到另一個無干擾頻道,以避免對雷達系統造成干擾。 首選掃描頻道 (PSC) 和減少鄰頻報告 由於 6GHz 頻段提供了許多新頻道,因此用戶端設備可能需要更多時間才能找到可連接或漫遊的 AP,畢竟,用戶端設備不僅需要掃描 2.4GHz 和 5.0GHz 頻段以找到要連接的 AP,而且現在還必須掃描 6.0GHz 頻段中的所有 59 個頻道;這是一個問題,因為它可能會導致用戶端在 AP 之間漫遊時失去連接、或在嘗試連接到 Wi-Fi 網路時產生延遲。 有多種解決方案可用來解決此問題,其中一個解決方案是使用“優先掃描頻道”(PSC),這允許在 6GHz 頻段內優先選擇一組 20MHz 頻道,用戶端設備將僅掃描首選通道,而不是掃描整個 6GHz 頻段以找到最佳頻道。 另一個提出的解決方案,也是最受歡迎的解決方案,是“減少鄰頻報告 (Reduced Neighbors Report)”,減少鄰頻報告允許 AP 在 2.4GHz 和 5.0GHz Beacon 或 Probe Response 中 (註8),包含可在 6.0GHz 頻段上使用的 SSID 列表。 總而言之,首選掃描通道 (PSC, Preferred Scanning Channels) 指的是 Wi-Fi 6/6E 設備可事先指定的偏好掃描頻道,讓裝置能夠更有效率地掃描和尋找可用的 Wi-Fi 網路;減少鄰頻報告 (Reduced Neighbors Report) 則是 Wi-Fi 6/6E 設備可減少回報的鄰近網路資訊,進而降低 Wi-Fi 網路之間的干擾。 註8、Beacon 與 Probe Response Beacon 是指 Wi-Fi 網路發送的一種控制幀,通常用於提供網路相關資訊給正在掃描網路的設備,它包含網路的 SSID、加密方式、頻道、額外資訊等。當手機或其他設備打開 Wi-Fi 功能時,就會主動掃描周圍的 Wi-Fi 網路,收到 beacon 後就會顯示出網路的資訊,使用者就可以連上網路了。 Probe Response(探測回應)是一種 Wi-Fi 訊號,當無線設備(例如:手機、平板電腦、筆記型電腦等)掃描 Wi-Fi 網路時,AP(接入點)會回應 Probe Request(探測請求)訊號,提供自己的 SSID(服務設定識別碼)、安全模式、通道、訊號強度和其他相關資訊,讓無線設備可以決定要不要連接該 Wi-Fi 網路。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 這些方法可以加快發現網路的速度,因為用戶端設備可以在不必掃描所有6GHz頻道的情況下,了解6GHz頻段的網路可用性,然後直接連接建議的 SSID 的頻道。 註:儘管簡化鄰頻報告不是 802.11ax 規範的一部分,但許多供應商正在實施這種方法。 一個 Beacon 攜帶多個 BSSID (註9) 過多的 Beacon 資訊是 Wi-Fi 網路中常見的問題,可能會嚴重影響網路效能;當你的接入點傳送過多的 SSID 時就會發生這種情況;對於每個設定的 SSID,接入點都需要傳送單獨的 Beacon 資訊,並以最低的資料傳輸速率進行傳送。這些低速率的資料傳輸會增加無線頻道的使用時間,因此降低網路效能和傳輸量。 為了解決這個限制,並利用舊的 Wi-Fi 技術無法存在於6GHz頻帶的優勢(不需要向後兼容性),Wi-Fi 6/6E 引入了在單一 Beacon 中包含多個 SSID 資訊的功能。 註9、BSSID BSSID 代表基本服務集識別符號(Basic Service Set Identifier),是無線網路中一個唯一的標識符,它用於識別同一個無線接入點(AP)下的多個無線客戶端(STA);BSSID 通常是由 AP 的 MAC 位址和一個定義的數字或字母組成,當無線用戶端掃描附近的 AP 時,BSSID 用於識別每個 AP。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 不需要為 AP 上配置的每個 SSID 發送單獨的 Beacon,而是發送一個包含有關所有SSID的訊息的單個Beacon訊框,這有助於降低傳輸多個單一 Beacon 訊框所帶來的額外頻寬消耗,從而提高Wi-Fi網路性能。 使用 WPA3 和管理幀保護(MFP)增強安全性 網路安全與以往一樣重要,因此使用 6GHz 頻段的 Wi-Fi 6/6E 設備,現在需要提升安全等級;再次利用在6GHz 頻段上工作的 Wi-Fi 設備不需要向下相容的優勢,Wi-Fi 6/6E 設備在 6GHz 頻段上工作時,必須使用 WPA3 或 Enhanced Open(以 ” opportunistic wireless encryption” 或 OWE 為基礎) (註10);在6GHz頻段上,不支援舊有的加密方法,如WEP、WPA或WPA2。 不僅如此,隨著 Wi-Fi 越來越被用於傳輸關鍵企業資料和語音通訊,Wi-Fi 阻斷服務攻擊(DoS, 註11)的影響也增加了很多倍,為了防止這種類型的攻擊,在6GHz頻段中操作的所有Wi-Fi設備現在都需要使用“MFP 管理幀保護”。 註10、Enhanced Open Enhanced Open 是 Wi-Fi Alliance 定義的安全協定,以 "Opportunistic Wireless Encryption"(OWE)技術為基礎,可以提供加密的無線連接,而無需事先建立安全關聯(SA);這種協定可以在公共 Wi-Fi 熱點等開放的Wi-Fi環境中,提高無線網路安全性的解決方案。 註11、阻斷服務攻擊(DoS) 阻斷服務攻擊(DoS)是指對一個目標系統、服務、或網路資源進行連續或大量的非法請求,以致於該系統、服務、或網路資源無法正常運作,導致合法用戶無法使用相關服務的情況;這種攻擊會造成資源的浪費和損毀,並且對網路的安全和正常運作造成嚴重的影響。常見的DoS攻擊方式包括洪水攻擊(flooding)、協議攻擊(protocol attacks)、佔用資源攻擊(resource consumption attacks)等。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? WPA3-Personal 的推出是一個重要的安全增強,因為它將 PSK 認證替換為同時等值驗證(SAE);SAE 對離線字典攻擊 (offline dictionary attacks, 註12) 具有抵抗能力,並使小型企業和家庭網絡更加安全(企業應繼續使用 802.1X 和 WPA3-Enterprise),再加上對 OWE 的要求,用於在沒有使用密碼的開放網路上加密數據,再加上 MFP,這樣一來,造就了更安全的 Wi-Fi 網路。 注意:舊的加密方法仍將允許在 2.4GHz 和 5.0GHz 頻段使用。 註12、離線字典攻擊 (offline dictionary attacks) 是指攻擊者在不知道目標密碼的情況下,利用預先編製好的密碼字典進行猜測攻擊;攻擊者可以透過暴力破解的方式,將預先編製好的密碼字典中的密碼,逐一與目標密碼進行比對,直到找到相符的密碼為止;這種攻擊方式常用於破解弱密碼,因此在網路安全中,密碼強度的設定十分重要。 總結 當考慮到 Wi-Fi 6/6E 引入的所有新增強功能時,可以明顯看出所有 Wi-Fi 操作方面都可以透過升級進行增強;如果您仍在使用較舊版本的 Wi-Fi,例如802.11n,則升級到Wi-Fi 6/6E將會看到顯著的性能提升,如果您正在使用 Wi-Fi 5(802.11ac),則您將會注意到更高的效率改進,進而轉化為更好的性能。最重要的是,由於OFDMA、OBSS 和 6GHz 等新技術的支援,您將會注意到在非常繁忙的環境中,例如公寓大樓、體育場和會議中心等,網路性能都會有所提高。 如果您反覆優化無線區域網路的架構和配置,卻仍然遇到覆蓋範圍、傳輸量和性能問題,那麼升級到Wi-Fi6/6E 可能確實是您需要的解決方案。 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【White Paper】Wi-Fi 漫遊問題的疑難排解
介紹 你是否注意到,當你站在一個地方時,Wi-Fi網路運作得很好,但當你在建築物內四處走動時,卻會斷線或性能急劇下降?這些問題的原因是Wi-Fi漫遊 (Roaming) 問題,很遺憾地,這是Wi-Fi連接和性能問題最常見的原因之一,畢竟,漫遊行為很難預測,這是支援BYOD(自帶裝置)環境中最困難的部分之一,不僅不同的裝置漫遊方式不同,有時單個Wi-Fi裝置的漫遊行為也會因為運行不同的應用程式、附近有太多的AP導致擁塞,或AP的配置錯誤而改變;好消息是,測試漫遊問題與測試探測行為非常相似(指的是客戶裝置在尋找可連接的Wi-Fi網路時所進行的探測動作,當裝置啟動Wi-Fi功能、或者移動到新的位置時,它會發送探測訊框(probe frames)來尋找附近可用的Wi-Fi網路),因此漫遊問題的疑難排解比看起來要容易得多。 這份 Wi-Fi 疑難排解白皮書將重點介紹如何快速有效地排除「Wi-Fi 漫遊」問題;我們將首先展示如何驗證您是否真的遇到了 Wi-Fi 漫遊問題;接著,我們將展示如何識別 Wi-Fi 漫遊問題最常見的原因,並提供建議,以使您的Wi-Fi網路達到無漫遊問題的狀態。 讓我們開始吧! 驗證漫遊性能 在開始Wi-Fi漫遊問題疑難排解之前,應該先了解它的運作方式,Wi-Fi漫遊是一項技術,讓使用者的終端裝置能夠在保持連接的情況下切換接入點(AP);從連接的AP、到新的AP的漫遊決策,通常由無線終端裝置負責,不同供應商的無線終端裝置使用的漫遊演算法各不相同,但幾乎都涉及評估接收訊號強度指示器(RSSI, Received Signal Strength Indicator),當使用者遠離連接的AP時,訊號強度會降低,終端裝置將RSSI與預定義的閾值進行比較,以確定是否需要漫遊;一旦訊號下降到閾值以下,無線終端裝置將進行離頻掃描,在所有可用的頻道上掃描候選AP,選擇一個具有可接受訊號強度的AP,並透過連接或關聯到新的AP完成漫遊過程;值得注意的是,某些終端裝置還利用其他參數(如AP鄰頻列表、或AP的容量負載)來幫助優化這個漫遊過程。 既然我們了解了Wi-Fi漫遊的基本原理,您可能想知道如何證明您的使用者遇到的Wi-Fi性能問題是否與漫遊有關,最簡單的方法是在漫遊過程中量測您的Wi-Fi連接的性能和穩定性。 在漫遊期間量測Wi-Fi連接的品質,請按照以下步驟進行: 使用專用的測試工具,可以持續量測Wi-Fi連接的品質,該工具可以提供有用的訊息,如品質評分、PHY資料速率、RSSI、雜訊水平、訊噪比、重試率、連接統計、和詳細的測試日誌(這些訊息可用於找出漫遊問題的根本原因)。 確定您要驗證漫遊性能的AP;通常,當使用者在移動時,Wi-Fi連接出現問題的區域中會有一些特定的接入點(AP),這些AP通常被安置在該區域內的不同位置,以提供連續的Wi-Fi覆蓋範圍,當使用者在這個區域內移動時,他們的裝置需要在這些AP之間無縫切換,以維持穩定的連接;因此,這些AP被認為是使用者在走動時Wi-Fi連接問題的關鍵區域,需要特別關注和測試,以確保良好的漫遊性能。 請站在其中一個接入點(AP)的範圍內,使用您的專用測試工具連接到Wi-Fi網路,並開始量測連接的品質。 在主動連接到Wi-Fi網路的狀態下,向您想要漫遊到的AP移動,並確保量測Wi-Fi連接品質被持續進行著。 當您的專用測試工具決定從一個AP漫遊到另一個AP時,您應該會看到以下其中一個結果: 連接的品質變化不大 - 如果在漫遊過程中,Wi-Fi連接的品質變化不大,那就表示使用者報告的問題與漫遊無關。 連接的品質大幅下降 - 如果在漫遊過程中,Wi-Fi連接的品質比之前低很多,那就表示使用者報告的問題確實與漫遊有關。 連接中斷 - 如果在漫遊過程中,Wi-Fi連接中斷,那就表示使用者報告的問題確實與漫遊有關。 辨識 Wi-Fi 漫遊問題的根本原因 在證實使用者報告的性能問題是由Wi-Fi漫遊問題引起後,現在是時候找出問題的根本原因了,Wi-Fi漫遊問題的最常見原因包括: 訊號覆蓋不足 在Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置 網路擁擠 接入點(AP)配置錯誤 訊號覆蓋狀況 訊號覆蓋不良是Wi-Fi漫遊問題最常見的原因之一,如果建築物中的某些區域在AP之間沒有Wi-Fi訊號(沒有訊號重疊),那麼當客戶裝置嘗試從一個AP漫遊到另一個AP時,它們將與網路斷開連接;許多因素會影響Wi-Fi訊號在環境中的傳播,從而造成覆蓋問題: 訊號衰減(自由空間衰減)– 是由於波的自然擴散而導致的訊號強度損失,隨著訊號距離的增加,訊號強度會減弱。 反射 (Reflection) – 當波射到比波本身更大的光滑物體上時,根據媒介的不同,波可能會彈回另一個方向;反射是802.11a/b/g網路性能不佳的主要原因,因為它會引起多路徑效應,導致訊號強度損失和封包錯誤;而802.11n/ac/ad標準在無線訊號反射的多路徑效應方面相較於過去有所改進,這些新的Wi-Fi標準引入了一些技術和功能 (例如:MIMO、毫米波頻段的使用),可減少多路徑干擾和提升訊號穩定性,以提高整體性能。 折射 (Refraction ) – 當無線電頻率訊號通過密度不同的介質時產生彎曲,從而改變波的方向;最常發生在戶外,因為大氣條件(水蒸氣、空氣溫度變化、空氣壓力變化),訊號還可以透過某些類型的玻璃和其他材料折射。 繞射 (Diffraction) – 是由於RF訊號的部分被物體阻擋所引起的;當RF訊號遇到一個物體時,例如:一個小山丘、或建築物,它會發生繞射現象;這表示訊號將彎曲繞過物體,並在物體的周圍散播;繞射使得訊號能夠繞過物體並傳播到物體的背後,這樣接收器就能夠接收到被物體阻擋的訊號。 散射 (Scattering) – 多次反射現象,當電磁訊號的波長大於訊號所反射、或通過的介質時發生;當訊號遇到像鐵絲網、水泥牆內的金屬網、崎嶇地形等不平坦的表面時,就會發生散射;這導致主要訊號在多個方向上反射並散射,從而降低訊號強度。 在水泥牆內的金屬網是一種被嵌入在牆體中的金屬網結構,它通常由細小的金屬線或網狀結構構成,用於增強水泥牆的強度和耐久性;金屬網具有不規則的表面形狀和孔洞,這些反射和透射的訊號會在多個方向上散射。 吸收 (Absorption) – 如果一個訊號不反彈於物體、繞過物體或穿過物體,那麼就發生了100%的吸收;大多數材料會以不同程度吸收RF訊號,導致訊號強度下降,但最嚴重的吸收物質是:磚牆、混凝土牆和水。 基本上,覆蓋範圍不足會導致漫遊問題;那麼,如何識別覆蓋問題呢?你有幾個簡單的選擇: 在出現問題的區域進行除錯 – 在 Wi-Fi 覆蓋範圍差的已知區域進行除錯是相對容易的,您只需要一個可以量測特定區域所有 AP 訊號強度的工具 (許多工具都可以提供這樣的資訊),量測 AP 訊號強度將使您可以確認是否有任何 AP 之間的區塊沒有訊號覆蓋 (無訊號或訊號強度低於-75 dBm)。 進行場勘測量 – 另一個非常受歡迎的做法,是對整個場地的訊號覆蓋進行量測,而不僅僅是單一位置,這可以透過進行場測來完成;這樣的量測將使您能夠產生Wi-Fi網路覆蓋圖或熱度圖,有多種工具可供您進行場測,其中一些工具將提供對覆蓋範圍和Wi-Fi干擾的基本資訊,同時,這些工具中最先進的工具,將提供對覆蓋範圍、雜訊水平、訊噪比、資料速率、重試率、Wi-Fi干擾、非Wi-Fi干擾等方面的資訊細節以及更多的功能;請注意,強烈建議在部署新的Wi-Fi網路之後進行場地測量,並在之後的幾個月內進行定期測量,這將使您能夠驗證您的Wi-Fi網路是否按照設計運行,並且能夠識別可能導致未來漫遊問題的任何變化。 通常,低覆蓋問題可以通過增加更多的接取點(AP)、使用增益更高的天線、或增加AP的發射功率來解決;然而,請注意增加功率也會增加雜訊水平,因此通常建議選擇更好的天線或更多的AP;如果您決定增加更多的AP,請小心不要添加太多AP,否則您將可能遇到由網路擁擠所引起的漫遊問題。 在Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置 雖然Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置對性能的影響,比連接的裝置更多,可能看起來有些違反直覺,但這就是Wi-Fi的工作方式;問題在於,無線電時間(Airtime)可以被定義為Wi-Fi訊號在空中的時間,對於每個Wi-Fi裝置而言可能是不同的,原因在於Wi-Fi裝置使用了一種稱為動態速率切換(DRS)的協議,允許Wi-Fi裝置根據需要在不同的資料速率之間切換(資料速率是資料在通訊頻道上傳輸的速度),通常情況下,DRS對於Wi-Fi是一個好事,因為不同的裝置可能需要不同的資料速率,例如,當頻道條件惡化時,低資料速率的Wi-Fi流量可以保持成功,而高資料速率的流量可能會失敗;無論是距離、牆壁、移動、干擾還是其他原因導致頻道條件不穩定,低資料速率可以使Wi-Fi連接保持可用;然而,一旦使用了不同的資料速率,每個Wi-Fi裝置使用的訊號時間(Airtime)開始改變,基本上,由於Wi-Fi使用半雙工通訊(一次只能有一個裝置進行傳輸),整個Wi-Fi頻道被使用的資料容量,會因低資料速率的流量而佔用更多的訊號時間,而傳輸的資料量卻相同。 現在已經了解了Airtime和DRS的概念,你可能會想知道這與未連接的Wi-Fi裝置有什麼關係,這就是Wi-Fi探測 (probe request) 請求的作用所在,Wi-Fi探測請求是一種由終端裝置使用的Wi-Fi訊框,用於尋找可以連接的AP,當Wi-Fi裝置未連接時,它們一直發送探測請求,因為它們正在尋找可用的Wi-Fi連接;當被探測到的AP屬於終端裝置正在探測的某個網路時,它會回覆一些信息,例如SSID、支援的802.11技術類型、支持的資料速率等,然後Wi-Fi連接過程就開始了。這項技術主要在使您的裝置能夠連接到任何已知的Wi-Fi網路(家庭、辦公室等),而無需手動介入,而當Wi-Fi裝置已經連接到一個AP時,它們只有在啟動漫遊過程時才會發送探測請求訊框,用於尋找新的AP來連接。 這種方法的問題在於探測請求訊框始終使用低資料速率進行傳輸,因此未連接裝置發送的探測請求所佔用的累計時間 (Airtime),往往大於網路數據所佔用的累計Airtime時間。這表示當客戶裝置發送探測請求時,你如何確定未連接的Wi-Fi裝置產生的探測請求數量,是否影響了你的網路的漫遊性能?答案很簡單,你只需要一個能夠追蹤探測請求的工具,市面是有一些工具可以提供這些訊息,但建議使用一個可以自動計算頻道上探測請求數量並提供結果的工具,同時,在分析探測請求擁塞的Wi-Fi環境時,通常最好觀察數量的增加,如果一個裝置的探測請求數量持續增加,那麼該裝置就是問題的原因之一,如果多個裝置顯示探測請求數量增加,那麼就需要更高層次的解決方案。 未連接Wi-Fi的終端裝置,對漫遊過程產生的問題,通常可以透過讓這些裝置連接到訪客網路來解決;如前所述,已連接的裝置不會使用太多的探測請求訊框,因此鼓勵使用者連接到訪客Wi-Fi網路是緩解問題的最佳方法。 擁擠的網路 對於大多數專業的 IT 人員來說,在Wi-Fi網路上添加新的AP以改善覆蓋範圍或性能似乎是第一步;然而,添加新的AP可能會破壞整個RF設計,為網路管理員創造出更多問題而不是解決問題。當添加新的AP時,訊號重疊的範圍將增加(多個AP訊號覆蓋同一區域),因此您可能會發現建築物中的某些區域有來自多個AP的強大Wi-Fi訊號。正如本文所提及的“驗證漫遊性能”一節所提到的,準備漫遊的終端裝置將尋找訊號強的AP進行漫遊,因此如果終端裝置在同一區域內找到多個訊號強的AP,它將面臨決定應該連接到哪個AP的問題(它們都有良好的訊號),這將延遲漫遊過程,從而影響正在使用的應用程序的性能。 當有太多的AP覆蓋同一區域時,還可能發生漫遊過度的情況,這種情況發生時,終端裝置不斷找到訊號更強的AP,因此不斷在AP之間漫遊,從而阻止終端裝置成功連接到網絡。 基本上,擁擠的網路會導致過多重複的覆蓋範圍,進而引發漫遊問題;那麼,如何識別擁擠網路的問題呢?有幾個簡單的選擇: 針對問題區域進行優化 - 在已知的問題區域解決因擁擠網絡而引起的漫遊問題非常簡單,您只需要一個能夠量測特定區域上所有AP訊號強度的工具(許多工具都能提供此訊息),量測AP的訊號強度這將使您能夠確認在AP之間是否存在某些區域,其中包含了來自兩個以上非常強的AP訊號(訊號強度超過-65 dBm),透過量測和確認訊號強度,您可以了解到這種擁擠狀況,並可能需要採取措施來調整AP的位置或配置,以改善Wi-Fi網路的性能和漫遊問題。。 進行整個場地的勘測是另一個非常受歡迎的做法,相較於單一點的測試,這將讓您產生Wi-Fi網路覆蓋圖或熱點圖;有多種工具可供進行場地勘測,其中一些工具將提供基本的覆蓋範圍和Wi-Fi干擾的資訊;而最先進的工具則提供過度覆蓋、雜訊水平、訊噪比、資料速率、重試率、Wi-Fi干擾、非Wi-Fi干擾等方面的資訊細節。需要注意的是,在部署新的Wi-Fi網路(或添加新的AP)後,建議定期進行場地勘測,每隔幾個月進行一次。這將使您能夠驗證Wi-Fi網路是否按照設計運作,並能夠識別可能導致未來漫遊問題的任何變化。 應對因網路擁擠引起的漫遊問題有一個簡單的解決方案:關閉一些AP的無線功能,將它們轉換為入侵感應器、頻譜分析儀、無線訊號捕捉器 (Capture radios)、或其他有用的功能。只需確保關閉足夠數量的AP,以便在任何特定區域中只有一個AP具有顯著的訊號。 AP(接入點)配置錯誤 AP控制器在配置和管理共用網路中的多個AP方面表現出色,但它們並非完美無缺,配置錯誤時常可見,例如,如果網路上的所有AP未配置相同的基本設定,導致漫遊將失敗;以下是您需要確保每個AP相同的一些設定: SSID(服務設定識別碼)- 為了使客戶裝置能夠成功從一個AP漫遊到另一個AP,所有AP都需要傳送相同的SSID;請注意,所有AP的SSID拼寫需要相同,如果存在拼寫錯誤,甚至是大小寫之間的差異,將導致漫遊過程失敗,因為客戶裝置將認為這些AP屬於不同的網路。 安全類型 - 確保每個SSID使用的安全類型,在每個AP上都配置相同的方式;例如,如果你有一個名為GUEST的SSID使用WPA2-P進行安全保護,則需要在網路上的所有AP上應用相同的設置;如果同一個SSID使用不同的安全設置,漫遊過程將會失敗;基本上,即使終端裝置試圖連接到新的AP,由於使用的安全類型不同,它將無法重新進行驗證。請注意,現今許多AP控制器具有專有技術,可以在漫遊過程中跳過重新驗證的步驟,這樣做是為了加快漫遊過程(快速漫遊)。 安全憑證 - 除了確保每個AP上的每個SSID使用相同類型的安全性外,還需要確保使用相同的安全憑證,例如,如果你有一個名為GUEST的SSID,使用WPA2-P安全性,且密碼為ACKG2,那麼所有AP應該使用相同的安全憑證,如果由於某些原因,AP之間的安全憑證不匹配,則重新驗證將失敗,從而導致漫遊過程失敗。 隱藏的SSID - 是一種在Wi-Fi網路中隱藏無線網路名稱(SSID)的設定,這表示無線裝置在掃描可用網路時,無法直接看到該網路的名稱,相對於公開廣播SSID的網路,使用隱藏SSID的網路在一定程度上提高了安全性。 然而,當使用隱藏SSID時,一些終端裝置在漫遊(即從一個AP切換到另一個AP)時可能會遇到問題。這種問題可能會在所有AP都使用隱藏SSID時發生;但更糟糕的是,當一些AP配置為使用隱藏SSID,而其他AP則公開廣播SSID時,問題的根源在於終端裝置需要進行額外的步驟才能發現和連接到隱藏的網路,一些終端裝置可能需要更長的時間才能找到隱藏的網路、或者可能根本無法偵測到隱藏的網路,這導致漫遊過程失敗,終端裝置無法成功連接到新的AP。需要注意的是,不是所有終端裝置都受到這個問題的影響,某些終端裝置可能能夠正常漫遊,即使使用了隱藏的SSID。因此,在部署使用隱藏SSID的網路之前,建議進行充分的測試和評估,以確定終端裝置的相容性和漫遊表現。 此外,如果AP上配置的發射功率過高,終端選擇保持與特定的接入點(AP)連接,而不進行順利的漫遊到其他AP的情況,稱之為黏連終端症候群 (sticky client syndrome);在Wi-Fi中,一個最佳的做法是在主要AP覆蓋範圍上有一個與次要AP覆蓋範圍(使用不同的頻道)重疊並且提供足夠的訊號水平(例如,高於-67 dBm),如果在覆蓋範圍內沒有足夠訊號水平的第二個AP,終端裝置可能無法進行漫遊。 要確認AP配置問題的方法是使用一個工具,該工具可以讓您確認網路上的所有AP是否以相同的方式進行配置,這個工具至少應該提供每個AP在您的Wi-Fi網路上使用的SSID、安全類型、和傳輸設置(隱藏SSID與否)的可見性;更好的是,您選擇使用的工具應該能夠自動檢測AP配置問題。 影音介紹 Wi-Fi 漫遊問題的最常見原因 總結 總而言之,解決Wi-Fi漫遊問題並不需要很難,只要擁有適當的工具和一些知識,您就能夠快速解決Wi-Fi漫遊問題,這也是NetAlly努力提供市場上最佳Wi-Fi故障排除工具的原因,無論是用於識別覆蓋問題的量測工具、還是用於識別過多探測、檢測網路壅塞、發現配置問題等的軟體、或手持式故障排除工具,我們都能提供。 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 原文網址:NetAlly 翻譯與整理:翔宇科技量測事業部
- 【Case Study】Mist AP45 6 GHz 與 5 GHz 的 Wi-Fi 訊號比較
文章來源:Wi-Fi Cool Cats 這篇文章除了談論一切有關無線網路技術的話題外,還進行了一項測試,使用了具備 Wi-Fi 6E 功能的 Mist AP45 和 AirCheck G3 Pro 掌上型 Wi-Fi 6 無線網路測試儀 的 AirMapper Site Survey 工具進行測試。 我們對 NetAlly 的結果感到滿意,尤其是注意到其具有的多項有用的過濾功能,可快速進行故障排除。 關於 NetAlly 的產品說明:AirCheck G3 / EtherScope nXG 可以執行主動和被動測試,這不僅可以驗證 Beacon 訊框覆蓋範圍,還可以在進行訊號強度測量時,同時評估波束成形(beamforming)和多輸入多輸出(MIMO)技術的效果。 依據我個人的觀點而言,我很喜歡 AirCheck G3 PRO 所提供的功能,可以作為客戶端連接到網路站點,並取得實際的統計資料;另外,它還具備以灰階方式顯示訊號強度的能力,例如:顯示為 -67,這是一項非常出色的功能,儘管我尚未完全探索 AirCheck 的所有功能,例如:統計資料、駭客偵測、和故障流量掃描,但這次的初體驗確實讓我感到非常愉快。 平面圖: 我喜歡對不同的接入點 (AP) 製作訊號熱圖 (heat map),因為每個型號的接入點都有不同的無線訊號覆蓋範圍,這張平面圖清楚地展示了 Wi-Fi 無線訊號在開放空間中的傳播距離,以及在有石膏板隔牆 (drywall) 的辦公室和會議區域中受到的影響,這有助於在現場設置接入點,雖然我們可以進行預測模擬,但獲得接入點的訊號熱圖是非常有價值的,可以提供實際場景下的訊號覆蓋情況,進一步優化網路性能和使用者體驗。 總結: 5GHz 與 6GHz 的 Wi-Fi 無線訊號,它們能夠覆蓋大致相同的區域嗎?(請參考下文以瞭解詳情) NetAlly AirCheck G3 是一個優秀的測試工具,它是一個輕巧易用的手持式設備,其 Live-Link 是一個方便的線上工具,用於共享文件、尋找駭客、和難以捉摸的接入點,我喜歡 NetAlly 的功能,可以測試從特定的接入點到互聯網的連接,並顯示傳輸時間;它還提供了極為方便的過濾功能,可以快速查找需要的訊息,這是一個必不可少的工具。 5GHz 與 6GHz 的 Wi-Fi 無線訊號覆蓋 以下為 5GHz 與 6GHz 的 Wi-Fi 無線訊號覆蓋區域的熱圖 (heat map): 以下是 NetAlly 的熱圖 MIST AP45 2.4Ghz @ 9dbm MIST AP45 5Ghz @ 9dbm MIST AP45 6Ghz @ 9dbm MIST AP45 5Ghz @ 9dbm 步行路徑 (Walkpath) MIST AP45 6Ghz @ 5dbm MIST AP45 BLE Mist AP45 所有無線訊號均為 20dBm,並提供了無線訊號進階篩選功能。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >
- 【Tech Tip】深入探討光纖與銅纜的回波損耗 (Return Loss)
回波損耗 (RL, Return Loss) 是訊號從源頭注入後,返回、或反射回源頭的功率比例,它在銅雙絞線和光纖纜線系統中為關鍵的性能參數;回波損耗是一種干擾訊號傳輸的現象,它導致訊號在纜線或光纖系統中遭受插入損耗的增加。當訊號從源頭注入到纜線或光纖中時,一部分訊號會因為纜線內部的不匹配、反射、或散射,而返回、或反射回源頭,這些反射的訊號與源頭注入的訊號相互干擾,造成了回波損耗。 回波損耗的增加會導致插入損耗 (IL, Insertion Loss) 的增加,插入損耗是指訊號在傳輸過程中失去的功率量;當回波損耗增加時,表示有更多的訊號被反射回源頭,而不被正確地傳送到目的地;這表示在纜線或光纖的遠端,可用的訊號功率會減少,因此接收裝置可能無法正確地接收到足夠強度的訊號。 在光纖系統中,回波損耗尤其重要,因為它可能導致雷射光源 (laser source) 受損,雷射光源用於產生光訊號,並注入到光纖中進行傳輸,如果回波損耗過高,反射回雷射光源的光訊號,可能會對雷射器造成損壞或不穩定的運作,進而影響整個光纖系統的性能和可靠性。因此,回波損耗的控制是確保訊號傳輸品質和系統穩定運作的關鍵因素之一,透過使用適當的纜線和連接器、確保正確的纜線終端接地、以及進行有效的設計和安裝,可以降低回波損耗並確保訊號的有效傳輸。 回波損耗 (Return Loss) 的計算公式 回波損耗(以dB為單位),透過比較輸入(或入射)功率和反射功率來計算,使用以下公式: 回波損耗 = 10 * log(入射功率 / 反射功率)(單位:+dB) 計算結果始終為正數,數值越高越好,當回波損耗較高時,表示從源頭發出的訊號在纜線或光纖系統中被反射回來的功率較小,並且較少的干擾影響到訊號的傳輸(該數值以正數表示是TIA和ISO標準的要求);在一個理想的情況下,如果訊號從源頭完全被傳送到目的地,並且沒有任何反射回來,則回波損耗將達到無窮大;然而,在實際應用中,存在各種因素導致訊號的反射和損耗,使得回波損耗的值無法達到無窮大,但通常仍追求較高的回波損耗來確保較好的訊號傳輸品質和較小的失真程度。 較高的回波損耗與傳輸訊號的失真程度並沒有直接相關,回波損耗本身並不直接衡量訊號的失真程度,訊號的失真可能由許多因素引起,例如:頻率響應不平坦、相位失真、時域失真等等;回波損耗只是一個指標,用於衡量訊號在傳輸過程中被反射回源頭的程度,並不能提供關於訊號失真的詳細信息。因此,要評估傳輸訊號的失真程度,需要考慮其他量測指標,如:插入損耗 (Insertion Loss)、頻率響應 (Frequency Response)、相位失真 (Phase Distortion)、失真時間 (Distortion Time) 等,這些指標可以提供更全面的評估,以了解訊號在傳輸過程中的表現和可能的失真情況。 回波損耗 (Return Loss) 與反射率的差異 反射率 (Reflectance) 是回波損耗的倒數,它衡量的是返回的訊號量相對於注入的訊號量,反射率也以分貝(dB)為單位,但是它是一個負數,如下所示的公式: 反射率 = 10 * log(反射功率 / 入射功率)(單位:-dB) 數值越低,反射率越好,要知道數值高或低哪個更好,一個方法是記住離零越遠的數值對於回波損耗和反射率都更好;需要注意的是,回波損耗用於測試整個光纖連接,而反射率通常用於衡量光纖連接點等單個事件的性能,在光纖系統中,連接點包括:光纖之間的物理接合、光纖與光模組之間的連接等,這些連接點可能會產生反射,導致部分訊號被反射回來,而不是正確地傳送到下一個元件或連接點。 使用反射率來評估連接點的性能,可以提供關於反射的量化訊息,反射率衡量的是返回的訊號功率相對於注入的訊號功率之間的比例,較低的反射率表示較少的訊號被反射回來,並且更多的訊號能夠正確地傳輸到下一個連接點,這對於確保連接點的性能和整個光纖系統的正常運作至關重要。 量測反射率通常需要使用特殊的裝置,如:光時域反射儀 (OTDR, Optical Time-Domain Reflectometer),這些裝置能夠發射一個光訊號,並量測返回的反射光訊號的功率,透過比較反射功率和注入功率,可以計算出反射率的數值;藉由監測和控制連接點的反射率,可以確保光纖系統的穩定性和性能,高反射率可能會導致訊號衰減、干擾和失真,甚至可能損壞光源;因此,減少連接點的反射率是確保光纖系統高品質和可靠性的關鍵步驟之一。 光纖中的回波損耗 (Return Loss) 光纖纜線系統中的回波損耗遠小於銅纜,這是為什麼光纖支援更長距離的原因之一,例如,典型的光纖回波損耗範圍在20 dB至75 dB之間,這取決於應用和測試中所使用的光纖的類型、波長、脈衝寬度、和反向散射係數;相比之下,Cat 6銅雙絞線的回波損耗限制在250 MHz時為10 dB。 個別連接點也具有反射值,可以使用 光時域反射儀(OTDR)來進行量測,然而,在製造商的元件規格中,有時會將反射率表示為回波損耗。這表示它們使用回波損耗的正數表示方式來描述反射率,這是因為回波損耗和反射率之間是相互關聯的,兩者可以透過以下關係轉換: 回波損耗(Return Loss) = -反射率(Reflectance) 所以,當我們講述元件的回波損耗時,實際上是指它的反射率,只是以正數表示,較大的回波損耗值(或較小的反射率值)表示更少的訊號被反射回來,這對於確保訊號的正確傳輸和減少干擾是有益的;請記住,反射率是一個負數,數值越低,連接中的總回波損耗和插入損耗就越好。良好的多模光纖連接器的反射率應為 -35 dB 或更低(或回波損耗應為35 dB或更高);而良好的單模連接器的反射率應為 -50 dB 或更低;良好的熔接接頭通常更低,這些數值通常無法用大多數現場測試儀器量測。 光纖系統中導致回波損耗的原因 光纖系統中的回波損耗主要是由連接點處(例如:連接器和熔接點)的菲涅爾反射 (Fresnel reflection) 引起的,其中,連接器端面的污染是導致回波損耗最常見的原因,可能會使回波損耗下降20 dB或更多,回波損耗還可能由於連接器端面拋光不良、連接器配對不良(例如:氣隙和核心不對齊)、光纖中的裂縫、裸露的光纖端面、以及在製造過程中進入光纖芯中的雜質引起,光纖安裝過程中可能出現的微觀和宏觀彎曲(如:超過彎曲半徑、或拉力要求)也會影響回波損耗。 連接器端面的角度也會對回波損耗產生影響,在光纖連接器中,有兩種常見的端面設計:UPC(超物理接觸)連接器端面略微圓潤,而APC(傾斜物理接觸)端面則傾斜8度。 UPC連接器端面是略微圓潤的,這表示光纖的端面與連接器的接觸面有良好的物理接觸,由於這種設計,UPC連接器能夠提供較高的回波損耗,較高的回波損耗表示更少的訊號被反射回來,有助於維持訊號的穩定性和可靠性。 APC連接器端面則是以8度的角度傾斜切割的,這種斜角設計能夠使反射的光訊號以更大的角度散射,從而將其從主光路中分離出來,因此,APC連接器可以提供更低的反射率和更好的回波損耗性能,APC連接器通常在需要高度抗反射性能的應用中使用,例如:光纖系統中需要極低的回波損耗的情況。 UPC連接器相互連接時,反射光會直接通過光纖芯向源端返回;然而,APC連接器的傾斜端面,使得大部分反射光以角度進入,並被包圍光纖芯的包覆層吸收;優質的UPC單模連接器的反射率值通常為 -50 dB 或更低,而APC單模連接器則通常為 -60 dB 或更低;UPC和APC連接器端面的角度設計不同,這直接影響了回波損耗的表現,UPC連接器的回波損耗較高,而APC連接器則提供較低的回波損耗;選擇適合的連接器端面設計取決於特定應用的需求和性能要求。 回波損耗的要求 正如先前提到的,良好的回波損耗性能也是良好的插入損耗性能的一個重要指標,而插入損耗是確保光纖應用的支援和進行光纖衰減(有時稱為損耗或Tier 1)認證測試所必需的主要參數,回波損耗性能差可能導致光纖連接未能通過插入損耗測試,無法獲得認證。 此外,某些應用對反射光更為敏感,在這些應用中,連接點的數量和回波損耗值可能會降低最大插入損耗的要求,這種情況常見於新型的 DR 和 FR 短距離單模應用中,使用的低成本、低功率收發器,因此,IEEE標準根據通道中配對連接器 (mated pairs, 光纖系統中進行連接時使用的兩個連接器之間的配對) 的數量,制定了連接點的反射率值,這可能要求減少配對連接器的數量、或降低通道插入損耗的限制,這種限制通常適用於使用低成本、低功率的收發器進行短距離單模應用的情況。 測試光纖系統中回波損耗的工具 雖然像 Fluke Networks CertiFiber Pro 這樣的光纖損耗測試儀(OLTS)可以提供低不確定性的網路和通道衰減測試,但在光纖系統中進行回波損耗的現場測試需要使用OTDR,它可以量測光訊號反射回源端的量,這在需要進行擴展測試(有時稱為Tier 2測試)以及衰減測試的項目中是必需的。 OTDR(光時域反射儀)對光纖進行高功率光脈衝的發射,當這些光脈衝遇到反射事件(例如:連接、斷裂、裂縫、接頭、急彎、或光纖末端)時,它們將被反射回來,並被儀器追蹤和標定特徵,回波損耗的量測是通過計算從所有事件反射的光總和和網路的總反射損耗來完成的;OTDR還提供每個單獨事件的反射率值和位置,這對於需要了解光纖連接的具體反射率的應用(如短程單模應用)以及故障排除非常有用。 OTDR的使用被認為是一種替代的測試方法,它並不能取代OLTS,因為使用OTDR所獲得的總衰減量測結果,不一定能反映連接線路在實際使用時的總損耗。 光纖回波損耗的測試程序 使用OTDR測試回波損耗需要使用發射光纖 (launch cords) 和跳接光纖 (tail cords),這樣可以量測第一個和最後一個連接器的反射率,並將其納入整體回波損耗的量測中,發射光纖和跳接光纖的長度也需要透過補償來從量測中排除,像OptiFiber Pro這樣的OTDR非常容易設定,只需選擇光纖類型和測試限制,然後設定發射補償即可。 在使用 OTDR 進行光纖回波損耗測試時,需要進行雙向測試,因為特定連接器和融接點的反射率,取決於測試的方向,即使兩根連接的光纖是相同類型,光纖可能會存在微小差異和不同的散射係數 (backscatter coefficients),這可能導致連接後比連接前反射的光訊號更多。 OTDR 可以以圖形方式顯示光纖連接的特性,繪製反射和散射光的軌跡,經驗豐富的 OTDR 使用者通常能夠辨識出發射光纖、連接器、機械融接點、光纖融接點、不匹配的光纖、以及跳接光纖等反射事件;然而,並非每個人都是軌跡分析專家;OptiFiber Pro 擁有先進的邏輯功能,可以自動解讀軌跡並提供「事件地圖」,顯示連接器、融接點、和異常的位置和反射率。 銅纜的回波損耗 回波損耗也是銅雙絞線系統的一個性能參數,與光纖不同的關鍵之處在於,銅線的回波損耗隨訊號頻率變化而變化,它基本上被視為一個雜訊的量測,在較高頻率下效果較差,例如:Cat 5e規定100 MHz的最大允許回波損耗約為16 dB,而Cat 6A規定到500 MHz的回波損耗只有8 dB;請記住,數值越大,回波損耗越好;在銅纜線中,過多的回波損耗可能會增加串擾、訊號扭曲,並導致更高的位元錯誤率。 銅纜系統的回波損耗原因 銅纜線連接中的回波損耗是由元件之間的阻抗不匹配、或纜線長度中的微小阻抗變化引起的,因此,連接器製造商致力於設計銅纜線的插頭和插座,以確保其阻抗能夠與其他元件相匹配;而纜線製造商則確保纜線的阻抗特性在整個生產過程中保持穩定,從而減少回波損耗的發生;回波損耗還可能由彎曲或損壞的纜線、或不良的端點操作引起,例如:在端點處解開額外不必要的雙絞對,一般來說,雙絞線的線對結構有助於減少電磁干擾和串擾的影響,然而,如果在端點處解開了不必要的雙絞對,可能會導致訊號受到干擾,增加回波損耗的可能性;而銅纜線中的水分也可能是回波損耗的另一個潛在原因。 測試銅纜系統中的回波損耗的方法 由於回波損耗隨著頻率變化,因此需要在特定應用的整個頻率範圍內進行測試,例如,在Cat 5e通道中,回波損耗從1 MHz到100 MHz進行測試;對於Cat 6A,則從1 MHz到500 MHz進行測試;Fluke Networks DSX CableAnalyzer系列測試儀器 可以根據正在測試的應用,自動在每個頻率上測試每對線對,並將結果繪製在整個頻率範圍內,如下圖所示: 當回波損耗只在單一頻率點發生,且其他頻率都超過餘量 (Margin) 時,通常表示出現了纜線問題,一般而言,當所有四對線路都失敗(尤其是在較低頻率時),可能表示纜線品質較差、或者纜線中有水分;解讀回波損耗失敗的頻率圖通常需要相當的專業知識,而DSX CableAnalyzer中的“故障訊息”功能已經整合了這種能力。 如何量測和測試銅纜系統的回波損耗 良好的回波損耗測試裝置具備哪些特點? 無論是測試光纖還是銅纜,良好的回波損耗測試裝置的關鍵在於準確性。 對於光纖認證測試,您需要一款支援OTDR測試的儀器,能夠在多個波長下按照產業標準、或自定義的測試限制對多模和單模光纖連接進行測試,此外,能夠輕鬆設定測試儀器並自動解讀OTDR追蹤數據,顯示反射事件的位置圖,有助於更順暢地進行故障排除。作為模組化的Versiv™線纜認證產品系列的一部分 – OptiFiber Pro是一款高精度的OTDR,為企業網路工程師和銅纜安裝人員提供易於使用的功能,無需繁瑣和複雜的操作,OptiFiber Pro支援 LinkWare Live雲端測試結果管理,可以輕鬆更新最新韌體以支援新的應用,並提供全面的保護計劃和全天候的技術支援。 在進行銅纜認證測試時,選擇一款經過合格實驗室獨立認證的測試儀器,以符合TIA和IEC準確度要求,是非常重要的,例如,對於TIA類別6A / IEC類別EA測試儀器,需要具備IIIe級的準確度,為了確保高度準確的量測結果並具有最大的靈活性,應選擇具備TIA 2G級或IEC VI級準確度的測試儀器,該測試儀器應具備認證所有類別的纜線和當前應用程式的性能與能力,並能顯示纜線的所有四對線路上的所有參數結果,包括回波損耗;此外,值得注意的是,外部干擾 (Alien Crosstalk) 也是標準的一部分,因此具備量測外部干擾的測試儀器在必要時非常有價值;最後,具有診斷功能的測試儀器可以減少解決回波損耗原因所需的時間;DSX CableAnalyzer系列 的銅纜認證測試儀器符合所有這些要求,並且作為Versiv平台的一部分(如OptiFiber Pro),支援 LinkWare Live 雲端平台,可以輕鬆升級韌體,並且享有全面的Fluke Networks保護。 如果您的團隊同時使用光纖和銅纜線,請尋找一款能夠透過相同的使用者界面進行兩種類型的測試的測試儀器,這樣可以大大減少學習時間和出錯的可能性;支援銅纜線和光纖測試結果的報告和存檔軟體還可以節省更多時間;Versiv 符合這些要求,它具有一個用於銅纜線認證、光纖測試(包括 OLTS 和 OTDR 測試)以及端面檢查的單一使用者界面。Versiv 允許在同一個專案中指定所有四種測試類型,確保不會因為疏忽而跳過任何測試。而在報告方面,LinkWare 提供了一個單一平台,可以在桌面和雲端版本上進行所有這些測試的報告。 文章來源:Fluke Networks 翻譯與整理:翔宇科技量測事業群 關於 Fluke Networks Fluke Networks 是全球領先的網路纜線基礎設施認證、故障排除、和安裝工具的儀器裝置供應商,專為安裝和維護關鍵網路纜線基礎設施的專業人士提供服務,無論是在安裝最先進的資料中心,還是在最惡劣的天氣中恢復服務,我們憑藉無以倫比的可靠性和卓越的性能確保工作能高效完成;公司的旗艦型產品包括創新的 LinkWare Live,這是全球領先的雲端接纜線認證解決方案,迄今已上傳超過 1,400 萬份測試結果。
- 【Tech Tip】什麼是 RF 負載:射頻負載的複雜傳承和技術演進
Bird RF 生產各種不同種類的負載!從低功率實驗室用負載到高功率負載,風冷和水冷負載,脈衝負載、和連續訊號負載,滿足各種測試情境與應用所需,因此,可以說 Bird RF 對負載非常了解! 大多數使用者將負載視為線路末端的電阻器,只有這樣而已;Bird RF 作為負載專家,在這裡與您分享,負載比表面上看到的要多得多,所以讓我們更深入地了解一下這個謙卑的負載,探索這個無價的元件。 關於負載的簡史 要真正了解負載,必須了解負載的由來以及理解射頻能量傳輸線的概念,讓我們從圖 1 中看到的射頻能量傳輸線開始,一個用於射頻能量傳輸的線路可視為由無限多個增量串聯的電感所組成,每個電感都由一個電容器分流;這些電感和電容的值取決於線路的物理結構,但無論如何,但任何一種構造都具有一個特徵阻抗,其公式為 Z0=√(L/C),在沒有能量損耗的情況下,這個特徵阻抗將是純電阻。 如果線路是空氣填充的,它由一個位於直徑比為 2.3 的中空管中心的導體組成,每英寸具有4.2 nh (nanohenries) 的串聯電感和1.69 pF (picofarads) 的分流電容。 當射頻波沿著這條線行進時,如果它在整個路徑上都遇到了50歐姆的阻抗 (對於50歐姆的同軸電纜來說,特性阻抗就是50歐姆),那麼它將以無反射的方式傳播,有許多方法可以確保這一點;最簡單的方法,也可能是最早的方法,是將線路無限延長(或幾乎如此),由於電纜永遠不是無損耗的,當工程師需要對發射機進行「停用」維護或調整時,他們會在天線的位置上連接一條大綑的電纜,希望大部分能量會在電纜損耗中被消耗,而不會到達線捆的開放端,這種方式確保了在調整或維護過程中,不會產生任何干擾的射頻訊號,因為它們會被吸收或耗散在電纜中,而不會傳送到天線上;雖然這種方法起到了作用,然而,這個方法的問題是,它仍然是一個開放的線路,射頻能量可能會在電纜中產生反射,尤其是當導體結束時。為了解決這個問題,改進的技術包括將電纜的中心導體做成具有電阻性,在射頻能量到達電纜結束時,它會被中心導體中的電阻所吸收,而不會反射回去,從而將無限縮小到可控範圍內!工程師可以更可控地進行調整或維護,而不必擔心射頻能量的反射問題。 然而,實際上,真正的無限長線路是不存在的,無論多長的電纜都會有損耗,因此無法提供完全無限的特性阻抗;所以,工程師們開始尋找一種方法,即如何用一個可用的元件模擬近似無限長線路的特性阻抗,而那個時候,可用的電阻無法完美地達到這一目標;唯一的問題是,在當時沒有可用的電阻看起來像無限長的線路,換句話說,像純電阻。 固體棒狀電阻因為射頻頻率的增加而改變阻值,這是因為電流會集中在表面;為了克服這個問題,業界很快開發了帶有塗層的薄膜電阻器,這些表面塗層具有非常低的射頻電流穿透深度,是射頻電流的1/100甚至1/1000以下;唯一剩下的問題是如何將電阻器安裝在線路的末端而不產生任何不希望的電抗,幸運的是,專利記錄中有許多解決這個問題的方法。 首先,在中心導體的末端安裝了一個電阻器,然後線路突然終止(見圖2),這對低頻運作良好,因為在低頻時,電阻器末端的阻抗變化較小,而且電感和電容的影響相對較小;當圍繞電阻器的線路尺寸被選定為 R/√3 (例如 50/√3= 29 歐姆)時,這種設計在最小波長的15倍長度範圍內有效;換句話說,一個12英寸長的電阻器,它的性能可以保持到大約65 MHz 的頻率,然而,隨著頻率的增加,電感和電容的影響變得更加顯著;當尺寸為R/√5(例如50/√5= 22歐姆),但反應的特性稍有變化,因為阻值設計為22歐姆,這導致阻抗的實部保持穩定,並且在比之前高約2.5倍的頻率範圍內仍然維持在50歐姆,但此時也引入了一個電容性反應,這表示阻抗不僅包括一個純電阻性成分,還包括一個電容性成分,這將對高頻訊號產生影響,因為電容性反應會導致相位失真和反射;這一問題可透過添加一個短的串聯電感來校正(見圖3)並擴展電阻器的工作頻率範圍,這樣12英寸長的電阻器現在可用於160 MHz。 到了這個時候,顯然地為了建造一個頻率無關的匹配終端,電阻的外殼應在其任何一點都與之匹配;這推動了圖 4 和圖 5 的發展,在這裡,線路在電阻的起始處具有 50 歐姆的阻抗,在中點為 25 歐姆,結束處為0歐姆,直徑比例是根據 er/60 計算的,其中 r 代表從任何橫截面到電阻結束之間的剩餘電阻;對於圓柱形中央電阻的外殼(圖4),其形狀呈指數型;直到今天,這仍然是我們幾乎所有負載、瓦特表、和衰減器的製造方式!(圖5則是一個理論上的概念,雖然不太實用,其中使用了指數型的內導體,並將其包圍在一個外部的電阻中,但這種設計並不常見,因為它在實際應用中存在挑戰。) 在厘米波段 (centimeter) 的頻率(3 GHz及以上),固體吸收性材料在提高功率額定值 (高功率負載) 方面具有一些優勢,在可用的微波吸收材料之前,一些實驗者自己混合材料,如圖 7 和 8 所示的錐形結構所使用的材料。我們在本文末提供了一份使用 Aquadag 塗層砂的配方(如果您有自行實驗的興趣!),這種材料曾用於第一個高功率的10厘米波負載。 較低功率負載的一個有趣且幾乎理想的配置是錐形電阻器(如圖6所示)和圓盤電阻器,在這兩種設計中,它們的形狀類似錐形,或者圓盤電阻器的情況下,形狀是一個包括角度增加到180度的錐形;然而,這些設計存在一個主要缺點,即功率的散熱不均勻分布,大部分的熱量會產生在靠近中心導體的地方,因為那裡的表面積相對較小,熱傳導較困難;這可能導致中心部分的溫度升高,而不均勻的熱量分佈可能對某些應用造成問題,特別是在高功率或長時間操作的情況下;因此,在選擇負載元件時,需要考慮功率分佈以確保正確的操作和散熱。 現代的負載元件 儘管貌似簡單,負載元件卻在我們的行業中擁有複雜的遺產,有著許多變體,但我們更偏好圖4中的精簡版本;指數外殼非常接近理論或期望的形狀,以實現特定的性能或功能,而雖然不是完美的,但已經足夠接近以達到預期的效果,特別是當電阻器比外殼直徑長得多時。當電阻器很短時,外殼內部的電場線,它們是垂直於外殼表面的,並且幾乎垂直於電阻膜(負載的一部分)的方向,其曲率成為一個重要考慮因素且不能再被忽略,外殼的設計可能需要更複雜,以考慮這些曲率效應。外殼的形狀被描述為一種曲線,這種曲線的特點是,從曲線上的任何一點到曲線的軸(中心線)上的點的切線長度保持不變,軸的切線長度是一個常數,這種形狀被描述為一個拋物線。 儘管它們有許多名稱,包括“終端電阻器 (termination resistors)”和“虛擬電阻 (dummies)”,負載可能看起來很簡單,但在我們的產業中擁有豐富而複雜的歷史! 進一步了解 Bird RF 所提供適合各種應用的負載 (終端器) 解決方案。












