Mạng không dây Wifi ngày càng trở nên quan trọng và phổ biến, đặc biệt là trong thời đại kỹ thuật số khi việc sử dụng Internet cũng như khả năng kết nối vạn vật IoT và ngôi nhà thông minh Smarthome ngày càng phát triển mạnh mẽ.
Kết nối Wi-Fi phải khả dụng trong toàn bộ khu vực lắp đặt các trạm thu phát Wifi, tốt nhất là không có bất kỳ sự mất mát nào về tín hiệu, chẳng hạn như việc truyền video bị dừng, hình ảnh bị lag, không trôi chảy, gây ảnh hưởng tới trải nghiệm sử dụng. Nhưng Wi-Fi thực sự có nghĩa là gì và nó hoạt động như thế nào? và vì sao cần đo kiểm mạng Wifi này? Những câu hỏi này và những thông tin liên quan sẽ được làm rõ trong bài viết này.
Tổng quan mạng Wifi không dây
Mạng Wi-Fi là một mạng cục bộ không dây mà kết nối được thực hiện thông qua một tiêu chuẩn radio, do đó các nút mạng ( điểm trao đổi lưu lượng dữ liệu) là các điểm truy cập vô tuyến. Máy tính PC, điện thoại thông minh, máy tính bảng PC, thiết bị mạng vô tuyến, IoT,… có thể truy cập Internet và giao tiếp với nhau thông qua các trạm Wifi vô tuyến này khi chúng nằm trong phạm vi phủ sóng. Đây là những điều cơ bản tạo thành nền tảng cho truyền thông không dây chia sẻ Internet, trao đổi dữ liệu, chia sẻ tài nguyên, … cho mục đích sử dụng cá nhân và doanh nghiệp.
Khi thiết lập mạng Wi-Fi, thường bắt đầu bằng việc khảo sát thiết kế cài đặt điểm truy cập WIFI AP như một trạm cơ sở trong mạng. Nó xác định tên mạng thông qua SSID (Mã định danh bộ dịch vụ) và có thể kết hợp với quyền truy cập bằng mật khẩu. Các thiết bị cuối có thể đăng nhập với tư cách khách hàng thông qua SSID này và mật khẩu được liên kết. Điểm truy cập Wi-Fi AP, với tư cách là trạm cơ sở, quản lý các máy khách đã đăng ký. Do đó, trạm cơ sở thông báo cho tất cả những người tham gia trong bán kính về sự hiện diện của chính nó, đồng thời đề nghị những người tham gia thiết lập kết nối.
Tần số Wifi
Theo tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành, Wi-Fi có thể được sử dụng ở hai dải tần số chính:
- Dải tần từ 2400 MHz đến 2483,5 MHz được bao phủ bởi Wi-Fi 2.4. Có thể sử dụng tối đa 14 kênh trong phạm vi này.
- Dải tần Wi-Fi 5 GHz được chia thành hai dải tần số. Có một dải từ 5150 MHz đến 5350 MHz và dải tần thứ hai từ 5470 MHz đến 5725 MHz. Tùy thuộc vào tiêu chuẩn, có thể có băng thông trong khoảng 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz và 160 MHz trong phạm vi mạng Wi-Fi 5 GHz. Do đó, việc gộp các kênh để tạo ra nhiều băng thông hơn đã được tăng lên đáng kể so với Wi-Fi 2,4 GHz.
- Dải tần 6GHz đề cập đến việc sử dụng băng tần 6 GHz trong các tiêu chuẩn WiFi mới hơn như WiFi 6E và WiFi 7. Băng tần 6 GHz cung cấp tốc độ nhanh hơn, độ trễ thấp hơn và ít bị nhiễu hơn so với các băng tần 2.4 GHz và 5 GHz truyền thống, mang lại hiệu suất kết nối không dây vượt trội.
Tiêu chuẩn Wifi và tốc độ
Wifi được phát triển bởi một tổ chức có tên là IEEE, họ đặt ra các tiêu chuẩn cho hệ thống Wi-Fi. Sau đây là các tiêu chuẩn Wi-Fi phát triển từ năm 1997 đến năm 2021.
| Phiên bản | Năm giới thiệu | Tần số | Tốc độ tối đa |
| IEEE 802.11a | 1999 | 5 GHz | 54 Mbps |
| IEEE 802.11b | 1999 | 2.4 GHz | 11 Mbps |
| IEEE 802.11g | 2003 | 2.4 GHz | 54 Mbps |
| IEEE 802.11n | 2009 | Both 2.4 GHz and 5 GHz | 600 Mbps |
| IEEE 802.11ac | 2013 | 5 GHz | 1.3 Gbps |
| IEEE 802.11ax | 2019 | Both 2.4 GHz and 5 GHz | Up to 10 Gbps |
Gần đây, liên minh Wi-Fi đã công bố sơ đồ đặt tên mới cho các tiêu chuẩn Wi-Fi. Thay vì những cái tên phức tạp như tên “802.11b” bây giờ chúng ta có thể gọi là “Wi-Fi 1“, và chuẩn mới nhất hiện tại là Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax).
Khoảng cách kết nối trong mạng Wifi
Đối với cả mục đích sử dụng cá nhân và doanh nghiệp, phạm vi kết nối của Wi-Fi là yếu tố cần được quan tâm do Internet đã tiêu chuẩn hóa. Các bước sóng được sử dụng trong phạm vi Wi-Fi có cả ưu điểm và nhược điểm. Wi-Fi-2,4 GHz và Wi-Fi-5 GHz có các bước sóng khác nhau dựa trên các kênh và dải tần của chúng. Tần số càng cao thì bước sóng càng nhỏ. Bước sóng càng nhỏ thì càng ít nhạy cảm với môi trường có vật cản, tuy nhiên, đồng thời khả năng kết nối về khoảng cách lại kém đi. Điều này có nghĩa là cùng 1 phạm vi, khoảng cách kết nối của Wifi 5.0 GHz sẽ kém hơn so với Wifi 2.4GHz cùng một công suất truyền.
Phạm vi của các bộ định tuyến Wi-Fi phổ biến phụ thuộc nhiều vào nhà sản xuất và nằm trong phạm vi từ 30 m đến 100 m trong trường không có vật cản. Trong thực tế khi lắp đặt mạng Wifi trong một tòa nhà, phạm vi thường bị giảm bởi các điều kiện về vật cản xung quanh.
Phạm vi thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Công suất bức xạ tối đa được xác định, nhưng phạm vi kết quả là hoàn toàn khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất. Ví dụ: phạm vi phụ thuộc vào việc ăng-ten được sử dụng được lắp đặt bên trong hay bên ngoài vỏ. Ngoài ra, hướng của ăng-ten ảnh hưởng đến sự lan truyền của sóng điện từ. Những ảnh hưởng được mô tả này phát huy tác dụng ở cả hai phía, tức là ở bên phát và bên nhận. Nếu sự di chuyển tự do không có hoặc có ít chướng ngại vật vào tòa nhà, các yếu tố bổ sung như kiến trúc, độ dày của tường và vật liệu tường cũng như nhiễu điện sẽ phát huy tác dụng gây ảnh hưởng trực tiếp tới khoảng cách kết nối và truy nhập.
Vì sao cần đo kiểm tra chất lượng mạng không dây Wi-Fi?
Nếu khả năng tiếp nhận của thiết bị cuối kém và có cảm giác như phải mất hàng giờ để thiết lập một trang web, người dùng sẽ nhanh chóng cảm thấy thất vọng. Bên cạnh đó, nếu có các kết nối giữa máy móc trong môi trường sản xuất hoặc ngôi nhà thông minh sẽ gây ra tình troạng kém hiệu quả và kém an toàn. Để giảm thiểu sự các vấn đề này, các yếu tố có ảnh hưởng đến phạm vi và chất lượng kết nối do đó phải được tính đến.
Khi đánh giá Wi-Fi toàn diện và có tính thuyết phục, điều quan trọng là phải dựa trên cơ sở các phép đo khách quan và kiểm tra trải nghiệm sử dụng QoE. Sở dĩ như vậy vì có nhiều cách khác nhau để kiểm tra Wi-Fi, từ quan sát để ước lượng mang tính chất định tính, cho đến đo kiểm chuyên nghiệp và phân tích dữ liệu chuyên sâu có thông số định lượng rõ ràng. Tùy vào từng tính huống và các yêu cầu, những phép đo nào cần thiết phải thực hiện như mục tiêu để đánh giá chất lượng Wifi.
Trong môi trường mạng Wifi doanh nghiệp lớn, chính phủ hoặc điểm truy cập công cộng, số lượng người dùng và thiết bị đầu cuối nhiều, lượng dữ liệu cần trao đổi rất lớn. Hiệu suất làm việc của nhân viên hoặc máy móc có thể bị suy giảm do:
- Thiếu vùng phủ sóng Wi-Fi.
- Sóng Wifi giữa các điểm kết nối dữ liệu vô tuyến không đủ khỏe do khoảng cách xa hoặc có nhiều vật cản.
- Nhiễu do trùng lặp kênh truyền trong dải tần số 2.4GHz hoặc 5.0GHz có mật độ dày đặc.
- Hiệu suất truyền tải dữ liệu nội tại của thiết bị định tuyến Wifi Router, Wifi Access Point không đảm bảo chất lượng.
- Liên kết Ethernet có dây trong mạng LAN giữa các thiết bị Wifi Router/Wifi AP.
- Tốc độ kết nối Internet tới nhà cung cấp dịch vụ.
Do vậy để đánh giá, phân tích toàn diện một mạng Wi-Fi lớn, các phép đo kiểm tra và phân tích mạng Wifi toàn diện cần được cân nhắc sử dụng. Kết quả đo kiểm này sẽ cung cấp cho người dùng toàn bộ các vấn đề cần phải xử lý và tối ưu, từ khi khảo sát thiết kế cho đến thi công – lắp đặt và bảo trì hệ thống. Điều này giúp họ có một mạng Wi-Fi có hiệu suất mạnh mẽ, hoạt động theo đúng thiết kế với chi phí đầu tư tối thiểu, đồng thời giảm thời gian xử lý sự cố.
Thiết bị đo kiểm tra chất lượng mạng WIFI không dây chuyên dụng
Thiết bị đo kiểm tra chất lượng mạng WIFI chuyên dùng là giải pháp lý tưởng cho các công việc:
- Khảo sát thiết kế, đo lường cường độ tín hiệu, nhiễu, kênh WIFI và tốc độ truy cập để tối ưu các vị trí lắp đặt thiết bị phát sóng WIFI AP khi kết hợp với phần mềm thiết kế mạng Ekahau AI Pro.
- Tạo báo cáo trực tiếp bằng các file PDF để làm căn cứ nghiệm thu các dự án mạng WIFI sau khi thi công lắp đặt.
- Xác định lỗi sóng WIFI và đường truyền có dây Ethernet trong công tác bảo trì, xử lý sự toàn diện cố đối với các kỹ thuật viên mạng cho nhà khai thác dịch vụ, các doanh nghiệp, các nhà thầu khi xây lắp trạm cung cấp điểm truy cập Wifi và có dây.
Khi có một thiết bị đo kiểm tra WIFI chuyên dụng, người dùng có thể đánh giá được một mạng Wifi từ đơn giản tới phức tạp. Trong môi trường chuyên nghiệp, một máy đo mạng Wifi có thể được tính đến để kiểm tra chuyên sâu các vấn đề, giúp người dùng có được thông tin chính xác.
- Đo kiểm, chẩn đoán lỗi để xử lý sự cố mạng Wifi nhanh chóng.
- Phân tích phổ mạng Wifi để khảo sát, xem xét tối ưu hóa kênh và xác định nguồn nhiễu.
- Tối ưu hóa vùng phủ sóng, kênh truyền và tốc độ truyền dẫn mạng Wifi dựa trên cường độ tín hiệu.
- Phân tích mạng Wifi tại địa điểm lắp đặt theo chuẩn WiFi 5/6 (802.11a/b/g/n/ac/ax) và tốc độ truyền dữ liệu.
- Khảo sát và thiết kế địa điểm, vị trí đặt Wifi Access Point tối ưu nhất.
- Đo kiểm tra hiệu năng thiết bị Wi-Fi (Wi-Fi Router, Wi-Fi AP).
- Đo kiểm hiệu suất truyền dẫn, xử lý sự cố mạng Ethernet có dây qua cổng RJ45.
- Kiểm tra, đánh giá trải nghiệm sử dụng bằng Speedtest.
- Phần mềm quản lý, báo cáo kết quả chuyên nghiệp.
1. Khám phá sử dụng kênh
Với WiFi làm phương tiện chia sẻ, tất cả các thiết bị trên cùng một kênh chia sẻ thời gian phát sóng. Một AP nằm trên một kênh có đồng kênh đang hoạt động AP hoặc các AP kênh lân cận sẽ dẫn đến hiệu suất thấp hơn do chúng đang cạnh tranh cho cùng một thời gian phát sóng có sẵn.
2. Phân tích phổ tín hiệu Wifi
Với các dải tần số RF 2,4 GHz, 5 GHz và 6GHz mở cho sử dụng không có giấy phép, các dải tần của WiFi có sẵn cho bất kỳ ai để sử dụng. Dải tần 2,4 GHz đặc biệt phổ biến, nó được sử dụng bởi nhiều thiết bị phát ra RF thông dụng, bao gồm điện thoại không dây Wifi, Bluetooth, Wifi Camera, máy tính Wifi, hệ thống âm thanh hoặc an ninh không dây Wifi, .v.v..
Tất cả các thiết bị này cấu thành các nguồn gây nhiễu WiFi. Chúng phát ra các tần số trên một dải tần số hẹp, hoặc nhảy tần trên toàn bộ phổ, như Bluetooth, hoặc liên tục phát ra trên toàn bộ quang phổ, như lò vi sóng. Những bộ gây nhiễu này không tuân theo giao thức WiFi , do đó, nhiễu có thể bắt đầu trong khi thiết bị WiFi ở giữa quá trình truyền và kéo dài trong một khoảng thời gian không xác định.
Trong một số trường hợp, WiFi sẽ cố gắng tiếp tục hoạt động trong sự hiện diện của nhiễu RF bằng cách tự động chuyển sang mức thấp hơn tốc độ dữ liệu, làm chậm việc sử dụng các ứng dụng không dây. bên trong trường hợp xấu nhất, nếu nguồn nhiễu mạnh và không đổi, các thiết bị WiFi sẽ giữ liên lạc cho đến khi gây nhiễu tín hiệu biến mất hoàn toàn.
Phân tích phổ WiFi nên được thực hiện trong suốt vòng đời của mạng WiFi. Đầu tiên, cần phải phân tích khu vực triển khai để xác định xem có loại can nhiễu nào hiện có hay không. Sau khi băng tần và kênh WiFi tối ưu nhất được chọn và mạng được triển khai, quá trình phân tích phổ đang diễn ra sẽ giải quyết tất cả các vấn đề về hiệu suất và tìm kiếm các nguồn gây nhiễu mới.
- Xem xét kênh: Mọi mạng WiFi đều phát sóng trên một kênh cụ thể và việc sử dụng kênh không chồng lấp ít lộn xộn nhất là điều cần thiết để đạt được hiệu suất tốt nhất có thể.
- Xem xét băng tần số: Hai băng tần WiFi chiếm ưu thế (2,4 GHz, 5 GHz. 6GHz) có các đặc điểm rất khác nhau, vì vậy, điều quan trọng là phải biết mạng được phát sóng trên băng tần nào.
- Xem xét cường độ tín hiệu: Cường độ tín hiệu WiFi được biểu thị bằng dBm, viết tắt của decibel so với milliwatt. Cường độ tín hiệu không đủ có thể khiến bạn không thể thực hiện các tác vụ sử dụng nhiều băng thông hơn, chẳng hạn như truyền phát video.
- Xem xét nhiễu: Được đo ở định dạng -dBm (0 đến -100), thông số nhiễu cho biết lượng nhiễu xung quanh trong môi trường được phân tích và gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất truyền dữ liệu WI-FI.
3. Kiểm tra và phân tích tín hiệu
Có nhiều cách tiếp cận khác nhau đối với các tham số tín hiệu. Để có cái nhìn tổng quan và đánh giá ban đầu, hãy bắt đầu bằng việc xem cường độ tín hiệu. Nếu cường độ tín hiệu thấp, tốc độ truyền dữ liệu sẽ giảm. Bước tiếp theo là kiểm tra sự lựa chọn của kênh. Có thể có các mạng Wi-Fi khác đang hoạt động trên cùng một kênh hoặc gần kênh đó không? Nếu vậy, người ta nên thay đổi kênh của chính mình và nếu có thể, hãy nhận ra khoảng cách 3 kênh để không xảy ra sự chồng chéo.
Nếu những kiểm tra đơn giản này không dẫn đến kết quả, thì cần phải phân tích sâu hơn, điều này thường chỉ có thể thực hiện được khi kết hợp với công nghệ đo lường đặc biệt. Một khả năng là nhìn vào SNR. SNR viết tắt là viết tắt của “tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm”. Trong công nghệ truyền thông, đây là một phương tiện được thiết lập tốt để phân tích tín hiệu. Trong chế độ xem quang phổ của tín hiệu hoặc dải tần số, mức độ nhiễu nền là một chỉ báo quan trọng. Nếu mức nhiễu nền quá cao hoặc ngược lại, mức tín hiệu quá thấp và do đó khoảng cách giữa hai mức quá nhỏ, thì có thể xảy ra nhiễu hoặc gián đoạn liên lạc. Tham số SNR (tạp âm/nhiễu) được đo bằng dB. Giá trị SNR tốt hay đủ phụ thuộc vào nhiều yếu tố và phần cứng được sử dụng. Không phải mọi thiết bị hỗ trợ Wi-Fi đều hoạt động ở cùng cấp độ.
4. Kiểm tra mã hóa yếu và tín hiệu kết nối
Màn hình trực quan đồng thời cũng cung cấp các thông tin kết nối về cường độ tín hiệu, băng tần, tốc độ và chuẩn WIFI.
5. Kiểm tra tốc độ truyền tải dữ liệu và tốc độ kết nối Internet
Các ứng dụng như phát trực tuyến video và âm thanh yêu cầu một lượng truy cập cao trên mạng Wifi theo thời gian thực và không thể được đánh giá đúng bằng chỉ bằng số liệu vô tuyến RF. Chất lượng trải nghiệm thực sự của khách hàng (QoE) chỉ có thể được đo lường với tải lưu lượng mô phỏng một người dùng cuối lưu lượng dữ liệu ứng dụng bằng cách đo kiểm tra end-to-end.
Để đánh giá tốc độ internet, bạn nên sử dụng công cụ kiểm tra tốc độ. Đối với bài kiểm tra tốc độ, các gói dữ liệu có kích thước khác nhau được tải xuống từ một máy chủ và được gửi theo hướng ngược lại tới một máy chủ. Bằng cách này, tốc độ tải xuống và tải lên được đo. “Giao thức điều khiển truyền dẫn” TCP hiện đang được sử dụng cho việc này. Điều quan trọng là phải chọn đúng máy chủ do chính quá trình kiểm tra tốc độ thực hiện để không có tổn thất bổ sung do các tuyến đường không cần thiết gây ra và độ lệch của kết quả càng nhỏ càng tốt.
Nên đo so sánh qua cáp mạng để đánh giá tốc độ Internet Wi-Fi. Điều này có thể được thực hiện trực tiếp tại bộ định tuyến hoặc modem. Bằng cách này, khả năng mất truyền dẫn không dây cũng có thể được hiển thị.
THAM KHẢO THÊM: Thiết kế, tối ưu và xử lý sự cố mạng WIFI.
