8 syytä säätää WLAN-tukiasemien lähetysteho pienemmäksi

Oletuksena lähes kaikkien WLAN-tukiasemien lähetysteho on ”täysillä” eli 100mW (2,4GHz). Näin tukiasema kuuluu mahdollisimman laajalle ja käyttäjät näkevät hyvän signaalin eli ”monta tolppaa”. Tässä kuitenkin perusteltuja syitä pudottaa lähetysteho murto-osaan maksimista.

On jopa järkevämpää aloittaa minimitehosta ja nostaa lähetystehoa asteittain, kunnes saadaan koko haluttu alue katettua.

0. Wi-Fi on jakamista, ei kilpailua

Ruuhkaisessa ympäristössä suuri lähetysteho ei paranna oman tukiaseman kuuluvuutta. Jos tukiasema kuulee muiden verkkojen lähetyksiä niin se jakaa lähetysajan tasapuolisesti niiden kanssa ja vastavuoroisesti. Tämä on 802.11-standardin perusperiaate.
[Muokkaus: Lisäsin tämän kohdan jälkikäteen, koska monille käyttäjille tämä ei olekaan selviö.]

1. Suuri teho ei auta kattamaan laajempaa aluetta

Kannettavien laitteiden kuten kännyköiden ja tablettien akut ovat hyvin rajallisia. Virrankulutuksen minimoimiseksi laitteiden radioiden lähetysteho on tyypillisesti luokkaa 15mW (12dBm), kun tukiasemien maksimi on 100mW (20dBm) 2,4GHz:lla ja 200mW (23dBm) 5GHz:lla. WLAN-yhteys on aina kaksisuuntainen, eli ei ole mitään iloa vaikka tukiasema kuuluisikin, jos tukiasema ei kuule laitetta. Oletko koskaan törmännyt tilanteeseen, jossa WLAN-ilmaisin näyttää hyvää kuuluvuutta, mutta yhteyttä ei kuitenkaan muodostu? Tässä oli selitys.

Kaksisuuntainen yhteys on symmetrinen. Ei ole väliä onko tukiasemassa parempi antenni tai onko se korkeammalla. Antennien ja erilaisten vaimennusten toiminta on sama kumpaankin suuntaan. Antennivahvistus ja hyvä sijainti siis parantavat yhteyttä molempiin suuntiin. Yksipuoleinen lähetystehon nosto parantaa yhteyttä vain toiseen suuntaan, mistä ei ole hyötyä.

2. Tukiasemalta toiselle siirtyminen

WLAN-maailmassa tukiasemat ovat melko passiivisia ja käyttäjän laite päättää vaihtaako se tukiasemaa ja millä perusteella. (GSM toimii toisinpäin, tukiasemat päättävät kuka vastaa mistäkin päätelaitteesta.) Monet laitteet ovat haluttomia vaihtamaan tukiasemaa, jolloin laite pitää kiinni ensin valitsemastaan tukiasemasta, vaikka lähellä olisikin paljon paremmin kuuluva tukiasema. Vasta kun vanha tukiasema katoaa lopullisesti alkaa laite etsimään uutta, josta se taas pitää kiinni loppuun saakka. Lopputuloksena käyttäjät ovat kiinni kaukana olevissa tukiasemissa ja yhteys on hidas. Pienentämällä lähetystehoja ei vanha tukiasema kuulu kauas, jolloin laitteet vaihtavat herkemmin tukiasemaa.

Sama asia vaikuttaa myös tukiasemien kuormitukseen. Huonoimmassa tapauksessa sisääntuloaulan tukiasema kuuluu heikosti koko toimistossa. Kun ihmiset aamulla tulevat töihin, he liittyvät aulan tukiasemaan ja pysyvät siinä koko päivän. Aulan tukiasema kuormittuu ja muut tukiasemat ovat tyhjän panttina.

3. Akkujen kesto

Tukiasema kertoo käyttämänsä lähetystehon muille laitteille (802.11h TPC, 802.11k TPC tai Cisco DTPC). Mobiililaitteet säätävät oman lähetystehonsa samalle tasolle säästääkseen akkuaan. Jos tukiasema kerran kuuluu, niin sama teho riittää toiseenkin suuntaan, kuten symmetria edellä tuli kuvatuksi. Säätämällä tukiaseman lähetystehoksi vaikka 5mW (7dBm) voi saada mobiililaitteiden käyttötunteja lisättyä. Näin heikko signaali ei kuitenkaan kuulu vahvan seinän läpi, eli tukiasemia pitää olla tiheämmässä – lue seuraava kohta eli ”Suorityskyky”.

4. Suorituskyky

Alussa tukiasemat olivat kalliita ja niitä hankittiin säästellen. Nykyään tukiasemien hinnat ovat kohtuullisia ja isompi ongelma on WLAN-verkon suorituskyky. Tiheämmällä tukiasemien sijoittelulla tulee tukiasemaa kohti vähemmän käyttäjiä, jolloin käyttäjää kohti on enemmän kaistaa.

Asiaa voi ajatella myös siltä kannalta, että johtimet ovat aina tehokkaampia kuin radioaallot. Mitä nopeammin ja lähempää tieto saadaan napattua ilmasta kaapeliin, sen tehokkaampaa. Siksi on hyvä ajatus sijoittaa pienitehoisia tukiasemia lähelle käyttäjiä, jos halutaan suorituskykyinen WLAN-verkko. Miksi pienitehoisia? Lue seuraava kohta häiriöistä…

5. Tukiasemien keskinäiset häiriöt

Vaikka tukiasemat ovat eri kanavilla niin voimakas lähetys häiritsee naapurilaitetta. Suurilla tehoilla koko laite toimii antennina ja virtapiireihin syntyy ylimääräisiä jännitteitä. Tämän takia tukiasemien välillä pitäisi aina olla vähintään kolme metriä väliä tai ainakin paksu betoniseinä, mielummin molemmat.

Vaikka väliä olisi enemmän kuin kolme metriä, voivat tukiasemat silti häiritä toisiaan. Kanavarajat eivät ole tarkkoja, vaan vaikka varsinainen lähetys on tietyllä taajuudella, kuuluu signaali heikompana myös naapurikanavilla. Suurella lähetysteholla tämä heikompikin signaali aiheuttaa häiriöitä.

6. Säröytyminen

Kun vahvistinta ajetaan täysillä niin signaali säröytyy. Tämä on helppo kokeilla kotistereoilla: väännä nuppi kaakkoon ja yritä saada sanoista selvää. Säröytynyt signaali on vaikea tulkita ja WLAN-maailmassa tämä tarkoittaa lähetysvirheitä ja uudelleenlähetyksiä eli verkon hidastumista. Suorituskyky siis paranee kun lähetystehoa lasketaan.

7. Naapurisopu

Vahva signaali häiritsee laajalla alueella. Vaikka ylimääräisistä milliwateista ei ole meille hyötyä, ne kuluttavat rajallista lähetysaikaa ja haittaavat kaikkien muiden WLAN-verkkojen toimintaa (kuten alun kohdassa 0 kuvattiin).

Tätä voi ajatella myös tietoturvan kannalta: miksi meidän verkkomme pitäisi kuulua kadun toisella puolella?

8. Pidempi käyttöikä

Pienempi lähetysteho tarkoittaa pienempää energiankulutusta eli lämmöntuottoa. Viileämpänä toimivat laitteet kestävät kauemmin. Vaikka tukiasemat eivät enää ole kalliita, on niillä tapana rikkoutua hankalaan aikaan ja usein myös hankalassa paikassa. Sähkölaskussa energiansäästöä ei huomaa, niin pientä tukiasemien virrankulutus kuitenkin on.

4 vastausta artikkeliin “8 syytä säätää WLAN-tukiasemien lähetysteho pienemmäksi”

  1. Erittäin yleishyödyllistä tietoa. Olen rakentamassa korkeaa mastoa joka ottaa 4g/lte vastaan ja jakaa sen lähistön (talonyhtiön) ”asiakkaille”. Lisäksi mastoon tulee kaksi pitkän matkan linkkiä wlanilla. Toinen koeluontoinen ja toinen ”asiakas”-käyttöön. Tämä sivusto on antanut tietoa ettei kaikkea tarvitse kokeilla ja pettyä-periaatteella. Osan antenneista valmistan, toiset ovat kaupallisia. Sekä 2.4 että 5ghz on tarkoitus hyödyntää.

    1. Kiitos! MikroTikiltä löytyisi tuohon 4G/LTE-tarpeeseen pari mainiota laitetta hyvinkin edulliseen hintaan. Pitkän matkan linkit voisi toteuttaa Ubiquitin AirMax -laitteilla tai MikroTikeillä.

      Ole vain tarkkana maston kanssa. Ensinnäkin kiinnitä se huolellisesti. Toiseksi pidä huoli maadoituksesta ja ukkosenjohdattimista. Suojaa kaikki Ethernet- ja virtajohdot ylijännitesuojilla. Et halua vetää suoraa galvaanista yhteyttä mastosta sisätiloihin. Yksinkertaisinta on syöttää virta PoE:lla ja laittaa yksi ylijännitesuoja mastoon ja toinen lähelle läpivientiä rakennukseen.

  2. Kiitos tosi paljon, tästä tiedosta on kaikille hyötyä minäkään en näissä kovin asiantuntija ole. Jaoin puhelimesta nettiä WLANilla koneeseen ja ihmettelin miksi yhteys yhtäkkiä koneessa 100kbps vaikka viisi palkkia ja puhelimessa 28mbps. Puhelimen asetuksissa kantama oli ’automaattinen’, laitoin toiseksi lähimmän niin heti 38mbps parempi kuin entinen maksimi 20mbps. Tässäkin 6 kerroksen talossa varmasti monta yhteyttä yrittää tulla toimeen keskenään. Ei tarvi kovin kauas yltää kun puhelin on koko ajan puolentoista metrin etäisyydellä koneesta.

    1. Naapureiden aiheuttamille häiriöille ei itse voi mitään, mutta tietysti voi rajoittaa itse aiheuttamaansa häiriötä. Liian lähellä liian voimakkaalla lähetetty signaali säröytyy, mikä on todennäköisin syy havaitsemaasi ilmiöön.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.