что такое локальная помеха
Основные виды помех и искажений в системах связи.
Помехи в системах связи
Внешние помехи принимаются антенной вместе с полезным сигналом и создаются:
а) электромагнитными процессами, происходящими в атмосфере, ионосфере и космическом пространстве;
б) электроустановками и соседними р/станциями;
в) средствами постановки преднамеренных помех.
Внутренние помехи локализованы в различных элементах системы радиосвязи (флуктуационные шумы ламп и полупроводниковых приборов, нестабильность питающих напряжений и т.п.). Характеристики внутренних помех приемного устройства обычно пересчитываются к его входу.
Внутренние и внешние помехи являются аддитивными, когда на входе ПрУ сигнал представляется в виде:
А. К Флуктуационным помехам (ФП) относятся шумы приемника и шумы среды распространения сигнала. Их спектр на входе ПУ обычно шире полосы пропускания ПУ. Плотность вероятности ФП часто является нормальной. В большинстве случаев ее принимают как аддитивный БГШ.
Б. Импульсные помехи представляют собой непериодическую последовательность одиночных радиоимпульсов и создаются атмосферными и промышленными источниками помех. (В некоторых случаях посторонними каналами связи).
Искажения сигналов в линиях связи
Искажения сигналов в ЛС обусловлены хаотическим изменением коэффициента передачи физической среды, в которой распространяется сигнал. Изменения коэффициента проявляется в флуктуациях амплитуды и фазы в точке приема. В КВ и УКВ диапазонах частот возникают искажения сигналов в виде замираний, обусловленных многолучевостью распространения сигналов. Обычно такие искажения называют мультипликативной помехой. В этом случае радиосигнал представляется в виде произведения
передаваемого сигнала S(t), и помехи m(t).
В общем случае на полезный сигнал воздействуют аддитивная и мультипликативная помехи.
Речевые сообщения и методы их преобразования
Звуки речи образуются в результате прохождения воздушного потока из легких через голосовые связки, полость рта и носа. Спектральная плотность речевого процесса S(t), определенная экспериментально, представлена на рисунке 1.
Она достигает максимального значения на частоте 500 Гц. Ширина спектра на уровне 0,5 составляет примерно 3 КГц (DF=3400-3100) для служебной связи. В радиовещании художественных программ (КВ) – 50-4500 Гц, в УКВ спектр ТЛФ КС – 30-10000 Гц.
Возможные способы передачи речи делятся на:
Непосредственная передача речевого сообщения может осуществляться по аналоговым, импульсным и цифровым каналам. В аналоговых КС сигналом является гармоническое колебание, один из параметров которого (амплитуда, частота, фаза) изменяется по закону речевого сообщения. При передаче речевых сообщений по импульсным КС по закону речевого процесса изменяются параметры радиоимпульсов (амплитуда, длительность и время появления). В цифровых КС непрерывные речевые сообщения передаются с помощью цифровых сигналов.
Передача с предварительным преобразованием речевого сигнала осуществляется по каналам связи, имеющим физические ограничения, в частности малую полосу пропускания (скорость передачи информации). Для этого аналоговый сигнал предварительно искажается в основном двумя путями:
13. Помехи, типы помех, методы борьбы с помехами
koralexand.ru > 13. Помехи, типы помех, методы борьбы с помехами
Помеха – это любое воздействие, накладывающееся на полезный сигнал и затрудняющее его прием. Помехи весьма разнообразны как по своему происхождению, так и по физическим свойствам.
В проводных каналах связи основным видом помех являются импульсные шумы и прерывная связь. Появление импульсных помех часто связано с автоматической коммутацией и с перекрестными наводками. Прерывание связи есть явление, при котором сигнал в линии резко затухает или совсем исчезает.
Практически в любом диапазоне частот имеют место внутренние шумы аппаратуры, обусловленные хаотическим движением носителей заряда в усилительных приборах, сопротивлениях и других элементах аппаратуры. Этот вид помех особенно сказывается в диапазоне ультракоротких волн. В этом диапазоне имеют значение и космические помехи, связанные с электромагнитными процессами, происходящими на Солнце, звездах и других внеземных объектах.
Классификацию помех можно провести по следующим признакам:
— по происхождению (месту возникновения);
— по физическим свойствам;
— по характеру воздействия на сигнал.
К помехам по происхождению в первую очередь относятся внутренние шумы аппаратуры (тепловые шумы)обусловленные хаотическим движением носителей заряда в усилительных приборах, сопротивлениях и других элементах аппаратуры. Случайное тепловое движение носителей заряда в любом проводнике вызывает случайную разность потенциалов на его концах. Среднее значение напряжения равно нулю, а переменная составляющая проявляется как шум. Квадрат эффективного напряжения теплового шума определяется известной формулой Найквиста
где Т- абсолютная температура, которую имеет сопротивление R;
F— полоса частот; k=1,37*10 (-23) Вт.сек/град- постоянная Больцмана.
К помехам по происхождению, во вторую очередь, относятся помехи от посторонних источников, находящихся вне каналов связи:
— атмосферные помехи (громовые разряды, полярное сияние, и др.), обусловленные электрическими процессами в атмосфере;
— индустриальные помехи, возникающие в электрических цепях электроустановок (электротранспорт, электрические двигатели, системы зажигания двигателей, медицинские установки и другие.);
— помехи от посторонних станций и каналов, возникающих от различных нарушений режима их работы и свойств каналов;
— космические помехи, связанные с электромагнитными процессами, происходящими на Солнце, звездах, галактиках и других внеземных объектах.
По физическим свойствам помех различают:
Флуктуационные помехи. Среди аддитивных помех особое место занимает флуктационная помеха, которая является случайным процессом с нормальным распределением (гауссов процесс). Этот вид помех практически имеет место во всех реальных каналах.
Электрическую структуру флуктуационной помехи можно представить себе как последовательность бесконечно коротких импульсов, имеющих случайную амплитуду и следующих друг за другом через случайные промежутки времени. При этом импульсы появляются один за другим настолько часто, что переходные явления в приемнике от отдельных импульсов накладываются, образуя случайный непрерывный процесс.
Так, источником шума в электрических цепях могут быть флуктуации тока, обусловленные дискретной природой носителей заряда (электронов, ионов). Дискретная природа электрического тока проявляется в электронных лампах и полупроводниковых приборах в виде дробового эффекта.
Наиболее распространенной причиной шума являются флуктуации, обусловленные тепловым движением.
Длительность импульсов, составляющих флуктуационную помеху, очень мала, поэтому спектральная плотность помехи постоянна вплоть до очень высоких частот.
К сосредоточенным по времени (импульсным) помехам относят помехи в виде одиночных импульсов, следующих один за другим через такие большие промежутки времени, что переходные явления в радиоприемнике от одного импульса успевают практически затухнуть к моменту прихода следующего импульса.
Сосредоточенные по спектру помехи. К этому виду помех принято относить сигналы посторонних радиостанций, излучения генераторов высокой частоты различного назначения и т. п. В отличие от флуктационных и импульсных помех, спектр которых заполняет полосу частот приёмника, ширина спектра сосредоточенной помехи в большинстве случаев меньше полосы пропускания приёмника. В диапазоне коротких волн этот вид помех является основным, определяющим помехоустойчивость связи.
По характеру воздействияна сигнал различают:
Аддитивной называется помеха, мгновенные значения которой складываются с мгновенными значениями сигнала. Мешающее воздействие аддитивной помехи определяется суммированием с полезным сигналом. Аддитивные помехи воздействует на приемное устройство независимо от сигнала и имеют место даже тогда, когда на входе приемника отсутствует сигнал.
Мультипликативнойназывается помеха, мгновенные значения которой перемножаются с мгновенными значениями сигнала. Мешающее действие мультипликативных помех проявляется в виде изменения параметров полезного сигнала, в основном амплитуды. В реальных каналах электросвязи обычно имеют место не одна, а совокупность помех.
Под искажениямипонимают такие изменения форм сигнала, которые обусловлены известными свойствами цепей и устройств, по которым проходит сигнал. Главная причина искажений сигнала – переходные процессы в линии связи, цепях передатчика и приемника. При этом различают искажения: линейные и нелинейныевозникающие в соответствующих линейных и нелинейных цепях. В общем случае искажения отрицательно сказываются на качестве воспроизведения сообщений и не должны превышать установленных значений (норм).
При известных характеристиках канала связи форму сигнала на его выходе всегда можно рассчитать по методике, изложенной в теории линейных и нелинейных цепей. Дальнейшие изменения формы сигнала можно скомпенсировать корректирующими цепями или просто учесть при последующей обработке в приемнике. Это уже дело техники.
ДРУГОЕ ДЕЛО ПОМЕХИ — ОНИ заранее не известны и поэтому не могут быть устранены полностью.
Борьба с помехами — основная задача теории и техники связи. Любые теоретические и технические решения, о выполнении кодера или декодера, передатчика и приемника системы связи должны приниматься с учетом того, что в линии связи имеются помехи. При всем многообразии методов борьбы с помехами их можно свести к трем направлениям:
— подавление помех в месте их возникновения. Это достаточно эффективное и широко применяемое мероприятие, но не всегда приемлемо. Ведь существуют источники помех, на которые воздействовать нельзя (грозовые разряды, шумы Солнца и др.);
— уменьшение помех на путях проникновения в приемник;
— ослабление влияния помех на принимаемое сообщение в приемнике, демодуляторе, декодере. Именно это направление для нас является предметом изучения.
Оставить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Какие бывают помехи в электросети и как от них защититься?
Вероятно, каждый читатель этой статьи обратил внимание на то, что большинство электрических приборов, работающих от бытовой сети, рассчитаны на напряжение 220 В/50 Гц. Отсюда вывод – именно такие параметры обеспечивает нам поставщик электроэнергии. К сожалению, это не совсем так. Мы можем предположить, что водопроводная вода совершенно чистая, однако опыт подсказывает, что в ней присутствуют примеси, ухудшающие вкус. Такие же «примеси», в виде дополнительных частот и импульсов, поступают к потребителю электроэнергии. Это и есть помехи в электросети.
Классификация помех
Все сетевые отклонения можно классифицировать по двум признакам: происхождению шумов и виду электромагнитной аномалии.
Причиной возникновения сетевых искажений являются:
Перечисленные причины могут вызвать серию импульсных помех или волны гармонических искажений, наложенные поверх синусоидального тока.
Наличие импульсных токов в сети очень вредно сказывается на работе современных бытовых приборов, часто насыщенных электроникой. Если не применять приборы защиты, электронные устройства могут выйти из строя, не говоря уже о качестве их работы. Разумеется, чувствительное оборудование разработчики защищают внедрёнными схемами подавления помех, но нередко требуются дополнительные внешние приборы, например, бесперебойные источники питания, сетевые фильтры (рис. 1) и другие.
Рис. 1. Защитные импульсные фильтры
При радиочастотных помехах большинство бытовых приборов могут нормально работать. Но к ним чувствительны радиоприёмники, телевизоры и некоторые медицинские приборы. Впрочем, современная цифровая радиоэлектроника довольно хорошо защищена от таких искажений.
Понимание причин искажений в электрической сети помогает решать проблемы защиты оборудования, осознанно подходить к выбору оптимальных схем подавления шумов.
Источники помех
Искажать синусоиду переменного тока способны как природные явления, так и различные техногенное оборудование. В результате их действия происходят:
Остановимся вкратце на основных источниках, вызывающих перечисленные отклонения.
Провалы напряжения.
Данное явление является следствием работы коммутационных устройств в энергосистемах. Это случается при возникновении КЗ на линиях, в результате запусков мощных электромоторов и в других случаях, связанных с изменениями мощности нагрузки. Наличие таких кратковременных помех является неизбежностью при срабатывании защитной автоматики, и они не могут быть устранены поставщиком электроэнергии.
Изменения частотных характеристик.
Отклонение от заданной частоты происходит в результате значительного изменения тока нагрузки. В случае если уровень потребляемой энергии превосходит мощность генерируемых установок, происходит замедление вращения генератора, что ведёт к падению частоты. При заниженной нагрузке возрастает частота генерации.
Автоматика регулирует распределение мощностей, вплоть до отключения нагрузок, однако частотные помехи в сети всё-таки присутствуют.
Гармоники.
Источником данного вида искажений является наличие в сетях оборудования с нелинейной вольтамперной характеристикой:
Причиной гармонических искажений могут быть электродвигатели, особенно если они установлены в конце длинной линии.
Отклонение напряжения
Изменения стабильности потенциала происходит в результате периодических скачков потребляемого максимального тока. Источником изменения нагрузок являются устройства, регулирующие напряжение, например, трансформаторы с РПН.
График, иллюстрирующий кратковременное перенапряжение показан на рисунке 2 (Фрагмент А – изображает импульсный всплеск).
Рис. 2. Перенапряжение в сети
ВЧ помехи.
Создаются влиянием устройств работающих, в высокочастотном диапазоне. ВЧ помехи, вызванные действием приборов, генерирующих сигналы с высоким диапазоном частот, распространяются эфирно или через линии сети.
Импульсы напряжения.
Распространённые источники: коммутационные приборы в сетях и грозовые явления.
Несимметрия трехфазной системы.
Причиной таких помех часто являются мощные однофазные нагрузки как бытовые, так и промышленные. Они вызывают сдвиги углов между фазами и амплитудные несоответствия. Путём отключения питания мощных токопотребляющих устройств можно устранить проблему.
Способы защиты
К сожалению, мы не можем управлять качеством электросети, но защитить бытовую технику вполне реально. В зависимости от того к каким искажениям чувствителен конкретный электрический прибор, выбирают соответствующий способ защиты. Снизить уровни помех помогают различные внешние устройства, встроенные электрические схемы, а также экранирование элементов конструкций и заземления.
Пример подавления помех показан на рисунке 3.
Рис. 3. График, иллюстрирующий фильтрацию тока
Эффективными являются следующие внешние устройства:
Особую трудность вызывает подавление высокочастотных импульсных искажений в диапазоне нескольких десятков МГц. Часто для этих целей используют защиту, применяемую непосредственно к источнику помехи.
Использование стабилизаторов напряжений оправдано в случаях наличия регулярных провалов напряжений в домашней сети. При стабильно заниженном или завышенном токе лучше пользоваться трансформатором.
Высоким уровнем защиты компьютеров и другой чувствительной электроники обладают бесперебойники. На рисунке 5 показано фото источника бесперебойного питания для защиты компьютера.
В этих устройствах реализовано несколько защитных функций, но главная из них – снабжение питанием приборов в течение нескольких минут, с последующим корректным их отключением. С целью достижения максимального уровня защиты логично отдать предпочтение бесперебойному блоку питания.
Методы измерения
Можно ли увидеть сетевые искажения?
С помощью приборов можно не только увидеть наличие помех, но и оценить их величину и определить природу появления. Существуют специальные высокоточные приборы для измерения различных отклонений в сетях. Наиболее распространённым из них является обычный осциллограф.
У прибора имеется дисплей (экран), на котором отображается осциллограмма измеряемого тока. Оперируя различными режимами осциллографа можно с высокой точностью определять характер и уровень шумов.
Пример осциллограммы показан на рисунке 6.
Рисунок 6. Осциллограмма сетевого тока
На осциллограмме видно как основной сигнал окружают паразитные токи, которые необходимо отсекать. Анализируя характер искажений можно выбрать способ их подавления. Часто бывает достаточно применить сетевой фильтр для того, чтобы избавиться от типичных помех, влияющих на работу устройств.
Типовые часто задаваемые вопросы от читателей
Как найти и устранить источник помех в электрической цепи, приводящий к невозможности использовать powerline?
Чтобы вычислить причину плохого сигнала, вам необходимо проанализировать работу powerline адаптера в другой линии или проверить уже подключенные устройства. Для начала проверьте уровень сигнала в сети роутера, возможно ресурсов вашего маршрутизатора недостаточно для перераспределения сети интернет между таким количеством пользователей. Если предоставляемого лимита достаточно для всех комнат и приемников в них, проверьте работу линий, по которым осуществляется передача данных powerline адаптерами.
Следующий вопрос – тип линии, к которой подключен powerline адаптер. Производитель не рекомендует использовать для этого удлинители, отдавая предпочтение стационарной проводке. Но, для проверки существующих линий рекомендую вам временно использовать удлинитель, если сигнал улучшиться, вполне вероятно, что причина в проводке. Если нет, проверьте бытовое электрооборудование, выступающее наиболее мощным источником электромагнитных помех.
К таковым относятся: кондиционеры, стиральные машины, холодильники, зарядные устройства для мобильных телефонов, блоки питания электроприборов.
По возможности powerline адаптер следует перенести как можно дальше от таких приборов, дабы они не вносили свои коррективы в качество передаваемого сигнала. Если такой возможности нет, подключите источники помех к электрической цепи через «сетевой фильтр», который поможет снизить вносимые искажения.
Еще один момент, на который следует обратить внимание – допустимое расстояние между powerline адаптерами. Оно де должно превышать установленную норму, иначе никакие ухищрения не помогут вам добиться должного качества сигнала.
Источники помех в сети WiFi: как найти, идентифицировать и устранить
Введение
Принятие нового стандарта 802.11ac заметно ускорило и расширило внедрение беспроводных сетей на предприятиях. Беспроводные сети больше не просто «приятное дополнение» к имеющемуся офисному пространству. Согласно результатам проведенного компанией NETSCOUT опроса более 90% компаний рассматривают все или часть своих сетей Wi-Fi как критически важные.
Так как основные повседневные процессы ведения бизнеса перекладываются на беспроводные локальные сети (WLAN), пользователи вправе ожидать, что эти сети будут способны обеспечить ту же скорость, пропускную способность и другие возможности, что и традиционные проводные локальные сети.
Сети Wi-Fi работают в частотных диапазонах 2,4 ГГц и 5,0 ГГц. Для использования этих радиочастотных диапазонов не требуется лицензия. По этой же причине, впрочем, данные частотные диапазоны могут использоваться и другими беспроводными технологиями. Поэтому использующее другие беспроводные технологии оборудование может пытаться использовать одни и те же частоты одновременно с устройствами Wi-Fi. В подобных случаях такие дополнительные сигналы становятся помехами работе систем Wi-Fi. В соответствии с исследованием 35% компаний говорят, что радиочастотные помехи являются основной причиной жалоб их клиентов, в то время как 60% даже не знают, обусловлены ли их проблемы радиочастотными помехами или нет. Помехи приводят к снижению пропускной способности, низкому качеству передачи голоса и обрывам соединений в сетях Wi-Fi. А это вынуждает делать многократные повторные запросы в попытке получить необходимую информацию, тем самым снижая доверие к бизнесу и оказывая отрицательное влияние на его будущее.
Чтобы понять все факторы, оказывающие влияние на развертывание беспроводной локальной сети, необходимо:
Быстрый и правильный поиск источников помех, мешающих работе WiFi сети, позволит их полностью убрать или максимально снизить их негативное воздействие.
Источники помех в WiFi сетях
Аналоговые беспроводные телефоны
Аналоговые беспроводные телефоны являются классическим источником помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11 (WLAN). В отличие от цифровых беспроводных телефонов, аналоговые беспроводные телефоны используют узкополосную передачу, когда передаваемый сигнал занимает только узкую полосу частот радиочастотного спектра. Из-за этого такие телефонные аппараты могут оказывать серьезные помехи точке доступа 802.11, работающей на том же канале или частоте, в то же время, не оказывая значительных помех точкам доступа, работающим на других неперекрывающихся каналах.
Характеристика радиочастотного спектра
Ниже на рисунке показана характеристика радиочастотного спектра аналогового беспроводного телефона, работающего в частотном диапазоне 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра аналогового беспроводного телефона, работающего в частотном диапазоне 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Одно из лабораторных исследований показало, что аналоговый беспроводной телефон, осуществляющий передачу на частоте 2,412 ГГц (это центральная частота канала 1 диапазона WLAN 2,4 ГГц), способен в момент включения телефона рядом с точкой доступа эффективно помешать работе беспроводного соединения по этому каналу. В то же время соединения на двух других неперекрывающихся каналах (6 и 11) были едва затронуты. Исследование также позволило обнаружить, что пропускная способность сети может снижаться на 99%, когда аналоговый беспроводный телефон находится на расстоянии 15 метров от точки доступа, на 20% при расстоянии в 30 метров и на 5% при расстоянии 45 метров. В исследовании сделан вывод, что если аналоговые беспроводные телефоны расположены близко к точкам доступа, то могут существенно повлиять на беспроводную связь по каналу, на котором они работают.
Различными производителями выпускается множество моделей аналоговых беспроводных телефонов. Они широко используется в домах и офисах, где также развернуты беспроводные сети стандарта 802.11. Чтобы устранить вносимые аналоговыми беспроводными телефонами помехи, сначала необходимо идентифицировать и определить их местонахождение в беспроводной локальной сети.
Рекомендуемые действия
После успешного поиска, оказывающих помехи аналоговых беспроводных телефонов, можно предпринять следующие действия, которые позволят свести к минимуму или устранить наносимые ими вашей сети WLAN 802.11 радиочастотные помехи:
Радионяня (монитор слежения за младенцем)
В беспроводных мониторах слежения за младенцем (цифровых или аналоговых) для передачи сигнала используется диапазон радиочастот. Этот же радиочастотный диапазон используется устанавливаемыми в жилых помещениях беспроводными сетями. В результате, когда в одном и том же радиочастотном диапазоне работают две конкурирующих системы, возникают радиочастотные помехи.
Характеристика радиочастотного спектра
Многие имеющиеся в настоящее время на рынке беспроводные мониторы слежения за младенцем используют частотный диапазон 2,4 ГГц. На рисунке ниже показана характеристика радиочастотного спектра цифрового монитора слежения за младенцем, работающего в полосе частот 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра монитора слежения за младенцем
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Анализатор AirMagnet Spectrum XT позволяет обнаруживать мониторы слежения за младенцем FHSS, DSSS и с одной несущей (Single Carrier).
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Прежде всего, когда монитор слежения за младенцем не используется, радиочастотные помехи отсутствуют. Однако когда он работает, то может оказывать негативное воздействие на сеть стандарта 802.11, особенно когда они находятся в непосредственной близости друг от друга. Включенный монитор конкурирует за полосу пропускания с беспроводной локальной сетью, которая использует тот же радиочастотный диапазон, что вызывает снижение пропускной способности беспроводной сети в результате воздействия радиочастотных помех. И такое влияние является взаимным. Воздействие более очевидно при использовании веб-приложений, связанных с загрузкой файлов или просмотром потокового видео.
Рекомендуемые действия
После успешной идентификации вносящего помехи беспроводного монитора слежения за младенцем можно выполнить все или некоторые из следующих действий, чтобы свести к минимуму или полностью убрать радиочастотные помехи сети WLAN стандарта 802.11.
Устройства Bluetooth
Технология Bluetooth также была предназначена для работы в частотном диапазоне 2,4 ГГц, используемом беспроводными локальными сетями стандарта 802.11. Проблема заключается в том, что устройства Bluetooth и беспроводные локальные сети стандарта 802.11 базируются на двух различных технологиях модуляции, из-за которых их радиосигналы ведут себя настолько по-разному, что им трудно соседствовать в одной и той же полосе частот, не мешая друг другу. С одной стороны устройства Bluetooth используют модуляцию FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – Псевдослучайная перестройка рабочей частоты). Их радиочастотные сигналы перескакивают с одной частоты на другую во всем частотном диапазоне 2,4 ГГц. С другой стороны в беспроводных локальных сетях стандарта 802.11 используются каналы с фиксированной полосой частот в пределах частотного диапазона 2,4 ГГц, а передача в любой момент времени осуществляется только по одному из этих выделенных каналов. Поскольку радиосигналы от устройств Bluetooth перескакивают по всем каналам частотного диапазона 2,4 ГГц случайным образом, они оказывают пагубное влияние на беспроводные локальные сети стандарта 802.11, которые работают в том же частотном диапазоне 2,4 ГГц. В результате, независимо от того, какой канал настроен на беспроводной локальной сети, точкам доступа стандарта 802.11 трудно избежать радиочастотных помех, вызванных устройствами Bluetooth, работающими на вашей сети или в непосредственной близости от нее.
Характеристика радиочастотного спектра
На приведенном ниже рисунке показана характеристика радиочастотного спектра устройства Bluetooth.
Характеристика радиочастотного спектра iPhone с включенной функцией Bluetooth.
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
При использовании в непосредственной близости от станций стандарта 802.11, особенно когда эти станции находятся относительно далеко от точек доступа или связанных с ними станций и уровень сигнала низкий, устройства Bluetooth могут приводить к снижению пропускной способности сети. На рынке имеется огромное количество устройств с поддержкой Bluetooth от разных производителей. Ниже приведен краткий список таких устройств:
Устройства Bluetooth чрезвычайно распространены в домах и офисах, где развернуты беспроводные сети стандарта 802.11. Они были признаны источниками радиочастотных помех для сетей WLAN 802.11. Чтобы справиться с теми помехами, которые вносятся устройствами Bluetooth, необходимо идентифицировать и определить их местоположение на беспроводной локальной сети.
Рекомендуемые действия
Чтобы свести к минимуму или устранить радиочастотные помехи, воздействующие на беспроводную локальную сеть стандарта 802.11, после успешного поиска вносящих помехи устройств Bluetooth рекомендуется выполнить следующие действия:
Цифровые беспроводные телефоны
Многие имеющиеся на современном рынке цифровые беспроводные телефоны работают в частотном диапазоне 2,4 ГГц или 5,8 ГГц, который также используется каналами или частотами беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Проблема заключается в том, что это две совершенно разные системы, которые не понимают друг друга. В результате радиосигналы от двух разных систем будут передаваться одновременно, оказывая взаимные радиочастотные помехи. В большей степени это относится к случаю, когда используются цифровые беспроводные телефоны диапазона 2,4 ГГц с технологией FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – Псевдослучайная перестройка рабочей частоты). При использовании модуляции FHSS радиочастотные сигналы этих телефонов перескакивают с одной частоты на другую во всем частотном диапазоне 2,4 ГГц. Такое скачкообразное «поведение» будет оказывать стойкие радиочастотные помехи расположенной в непосредственной близости беспроводной локальной сети стандарта 802.11. Подобные источники помех могут вызвать существенные сбои в работе беспроводных локальных сетей и снижать их пропускную способность.
Характеристика радиочастотного спектра
На протяжении долгих лет было выпущено огромное количество цифровых беспроводных телефонов. Они широко используются в домах и офисах, и также являются источником радиочастотных помех, влияющих на работу беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.
На рисунках ниже показаны характеристики радиочастотного спектра для цифровых беспроводных телефонов 2,4 ГГц DSS, 2,4 ГГц FHSS, 5,8 ГГц DSS, и 5,8 ГГц FHSS, соответственно.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 2,4 ГГц DSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 2,4 ГГц FHSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 5,8 ГГц DSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного телефона 5,8 ГГц FHSS
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Frequency (GHz) = Частота (ГГц), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Существует множество цифровых беспроводных телефонов диапазонов 2,4/5 ГГц, которые выпускаются разными производителями. Они широко используется в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Чтобы решить проблему с помехами от беспроводных телефонов диапазона 2,4/5 ГГц, необходимо сначала идентифицировать и определить их местонахождение в своей беспроводной сети.
Рекомендуемые действия
После успешного определения местоположения оказывающих помехи беспроводных телефонов для сведения к минимуму или устранения их радиочастотных помех сети WLAN стандарта 802.11 можно предпринять следующие действия:
Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы
Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы, как правило, состоят из трех компонентов – видеокамеры, передатчика для передачи сигнала и приемника для приема сигнала. Система работает следующим образом – видеосигнал передается со встроенного передатчика беспроводной камеры на приемник, который подключен к устройству отображения (монитору) или записывающему устройству.
Многие беспроводные камеры и цифровые видеомониторы работают на частоте 2,4 ГГц. Подобно другим устройствам, которые работают в диапазоне частот 2,4 ГГц, но не являются устройствами WiFi, установленные в непосредственной близости от беспроводной локальной сети стандарта 802.11 беспроводные камеры и цифровые видеомониторы могут оказывать помехи нормальной работе беспроводной сети. В отличие от других источников радиочастотных помех, работающих в частотном диапазоне 2,4 ГГц, радиосигналы от передатчика беспроводной камеры или цифрового видеомонитора в зависимости от физических условий могут передаваться на относительно большое расстояние (от 60 до 210 метров при прямой видимости). Обычно для того, чтобы обеспечить полный перекрывающийся обзор всей зоны наблюдения, необходимо несколько камер. И что еще хуже, установленные в домах и офисах беспроводные камеры и цифровые видеомониторы остаются включенными постоянно. Таким образом, они оказывают постоянные радиочастотные помехи находящимся рядом беспроводным локальным сетям 802.11.
Характеристика радиочастотного спектра
Беспроводные камеры и цифровые видеомониторы выпускаются всех форм и размеров. В их число входят беспроводные камеры систем видеонаблюдения, шпионские камеры и т.д. Они широко используются в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Таким образом, их присутствие может оказывать серьезное отрицательное воздействие на пропускную способность сетей WLAN. На рисунках ниже показаны характеристики радиочастотного спектра беспроводных камер и цифровых видеомониторов, работающих в частотном диапазоне 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводной камеры системы безопасности
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра цифрового видеомонитора FHSS диапазона 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Характеристика радиочастотного спектра цифрового видеомонитора DSSS диапазона 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Channel = Канал, Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Поскольку беспроводные камеры и цифровые видеомониторы широко используются в домах и офисах, где развернуты беспроводные локальные сети, радиочастотные сигналы этих устройств уже давно были идентифицированы как источники радиочастотных помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Они могут существенно замедлять работу Интернет-приложений, таких как потоковое видео и загрузка файлов.
Рекомендуемые действия
После того, как успешно идентифицированы вносящие помехи беспроводные камеры систем безопасности или цифровые видеомониторы, чтобы свести к минимуму или устранить радиочастотные помехи, которые они вносят в беспроводные локальные сети стандарта 802.11, рекомендуется выполнить следующие действия.
Беспроводные игровые контроллеры
Беспроводные игровые контроллеры – это портативные устройства для беспроводного управления игровыми консолями. Благодаря использованию беспроводной технологии такие игровые контроллеры позволяют игрокам сидеть в комнате практически в любом месте (на расстоянии до 9 метров от игровой консоли).
Для обеспечения лучшего покрытия многие беспроводные игровые контроллеры работают на частоте 2,4 ГГц. Подобно другим, не относящимся к сетям WiFi устройствам, также работающим в диапазоне частот 2,4 ГГц, находящиеся в непосредственной близости от сети WLAN стандарта 802.11 беспроводные игровые контроллеры могут вносить помехи в нормальную работу беспроводной локальной сети.
Беспроводные игровые контроллеры доступны для всех основных игровых консолей и компьютеров. Ниже указаны некоторые из основных брендов:
Анализатор AirMagnet Spectrum XT будет идентифицировать и отображать список вышеупомянутых игровых контроллеров под названиями их брендов.
Примечание: Nintendo Wii™, Sony PlayStation 3® и беспроводные игровые контроллеры для более новых игровых консолей являются устройствами стандарта Bluetooth, и будут обнаруживаться как источники помех Bluetooth.
Характеристика радиочастотного спектра
Беспроводные игровые контроллеры бывают различных форм и размеров. Они широко используются в домах и даже некоторых офисах, где развернуты беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Их присутствие может вызывать серьезные проблемы с пропускной способностью сети WLAN. На приведенном ниже рисунке показана характеристика радиочастотного спектра беспроводного игрового контроллера, использующего частотный диапазон 2,4 ГГц.
Характеристика радиочастотного спектра беспроводного игрового контроллера диапазона 2,4 ГГц
(Power (dBm) = Мощность (дБм), Max-Hold = Максимальный уровень с удержанием, Max = Максимальный уровень, Avg = Средний уровень)
Воздействие на сеть WLAN 802.11
Так как беспроводные игровые контроллеры работают в том же диапазоне частот, что и беспроводная локальная сеть стандарта 802.11, радиосигналы от этих устройств уже давно считаются источником радиочастотных помех для беспроводных локальных сетей стандарта 802.11 в домах и офисах, где они используются. Контроллеры могут существенно замедлять работу Интернет-приложений, таких как потоковое видео и загрузка файлов.
Рекомендуемые действия
После успешной идентификации вносящих помехи беспроводных игровых контроллеров для сведения к минимуму или устранения радиочастотных помех, которые они оказывают на сеть WLAN стандарта 802.11, рекомендуется предпринять следующие действия.