WI-FI มีค่าอะไรบ้างที่ควรรู้

Lek Noi
3 min readJan 25, 2021

--

ในการทำงานกับ WIFI ค่าอะไรบ้างที่เราจำเป็นต้องรู้ เพื่อใช้ในการวิเคราะห์ปัญหา ได้อย่างแม่นยำและถูกต้อง

  • Wi-Fi Generation 802.11a/b/g/n/ac/ax, Wi-Fi5, Wi-Fi6 บอกกลุ่มอารยธรรม Wi-Fi ที่เราใช้กันมาในอดีตและในปัจจุบัน เป็นการจำแนกแบบง่ายสุดที่ใช้สื่อสารกับผู้ใช้งาน ผมก็ไม่ได้ใช้อย่างอื่นนอกจากไว้สือสาร หุหุ
https://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi
  • Modulation and Coding Scheme (MCS) Index เป็นตารางสรุปรูปแบบการรับส่งที่เราใช้กัน บ่งบอกถึงความซับซ้อนและช่วยให้เราเข้าใจความเร็วสูงสุดในการรับส่งที่สามารถทำได้ การเข้าใจ MCS ในรูปแบบต่างๆ จะส่งผลให้เราทราบเงื่อนไขการทำงานของระบบว่า มีปัญหาหรือไม่ เช่นเมื่อวิเคราะห์ client พบว่าไปใช้งาน MCS ต่ำสุดที่ตั้งไว้แสดงว่าระบบอาจจะกำลังมีปัญหาอะไรสักอย่าง
http://mcsindex.com
  • Spatial Multiplexing (SM หรือ SMX) คือการทำงานส่งและรับพร้อมกัน โดยใช้เทคนิค ของ Spatial streaming หรือใช้ช่องหรือมุมของคลื่นที่ว่างอยู่ ทำการส่งและรับข้อมูลหลายช่อง (มุม) พร้อมกัน หรือสรุปง่ายๆ การหาช่องว่างที่มีอยู่เพื่อให้สามารถรับและส่งได้พร้อมกัน ทำได้ได้แบนด์วิธเป็นจำนวนคูณของ MCS จำนวนที่ใช้ เราใช้เทคโนโลยีนี้ตั้งแต่ 802.11n หรือคนทั่วไปจะรู้จักกันในชื่อ MIMO (Multiple In, Multiple Out)
https://en.wikipedia.org/wiki/Spatial_multiplexing
https://en.wikipedia.org/wiki/MIMO
  • MU-MIMO คือพัฒนาการต่อมาจาก MIMO ที่รับและส่งได้ทีละอุปกรณ์ แต่ MU หมายถึง Multi-User คือการแตก Spatial streaming ออกมาเพื่อให้ใช้งานอุปกรณ์หลายตัวได้พร้อมกัน เหมือนจะง่ายนะครับ แต่จริงซับซ้อนมาก เพราะข้อกจำกัดในการใช้งานเยอะมาก เริ่มใช้กันตั้งแต่ 802.11ac Wave 2
https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-user_MIMO
  • Radio Frequency (RF) ความถี่ที่ใช้งาน โดยจะมีย่านหลักคือ 2.4GHz, 5GHz, 5.9GHz, 6GHz, และ 60GHz แต่ละย่านใช้งานต่างกัน มีข้อจำกัดไม่เหมือนกัน และมีกฏหมายควบคุมให้ใช้งานในแต่ละประเทศไม่เหมือนกัน
https://www.nbtc.go.th/Business/commu/telecom/informatiton/%E0%B9%81%E0%B8%99%E0%B8%A7%E0%B8%97%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%83%E0%B8%8A%E0%B9%89%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%96%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%97%E0%B8%A2%E0%B8%B8%E0%B8%A2%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%99-2-4-GHz-%E0%B9%81%E0%B8%A5%E0%B8%B0-5-GHz-%E0%B9%83%E0%B8%99%E0%B8%81.aspx
  • Channel width คือความกว้างของคลื่น เช่น 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz คล้ายๆ ถนนที่ยิ่งมีมาก ก็จะยิ่งส่งข้อมูลได้มากขึ้น แต่ก็มีข้อเสียที่ทำให้เกิดความแออัด เกิดการชนกันของสัญญาณ เกิดการถูกกระทบด้วยสิ่งแวดล้อม และอาจจะทำให้ใช้งานได้แย่ลงก็ได้ คล้ายถนนยิ่งใหญ่ รถยิ่งขับเร็ว ย่อมมีอุบัติเหตุง่ายขึ้น และรุนแรงขึ้น การเลือกขนาด Channel ให้เหมาะสมก็สำคัญกับประสบการณ์การใช้งานมาก
https://www.ekahau.com/blog/channel-planning-best-practices-for-better-wi-fi/
  • Channel คือการนำเอาความถี่ (RF) ออกมาแบ่งเป็นกลุ่ม เพื่อนำไปใช้งาน เช่น 2.4GHz ถูกแบ่งเป็น 11 กลุ่ม กลุ่มละ 5MHz ทำให้การใช้งานต้องใช้งาน 4 กลุ่มที่ติดกัน Channel เป็นพื้นฐานสำคัญในการเลือกช่องที่ใช้งานให้สอดคล้องกับกฎหมาย และใช้งานได้สอดคล้องกับอุปกรณ์ Wi-Fi ที่ใช้งานอยู่ใกล้เคียง สอดคล้องกับ RF ด้านบนคือ Channel ถูกควบคุมภายใต้กฎหมายความถี่ที่อนุญาตให้ใช้ในแต่ละประเทศไม่เหมือนกัน การรับรู้ถึง Channel ที่ใช้งานได้ในแต่ละอุปกรณ์ภายใต้ประเทศนั้น ๆ ช่วยให้แก้ปัญหาได้ง่ายขึ้น
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_WLAN_channels
  • Guard Interval (GI) คือ ช่องว่างระหว่าง Channel เว้นไว้เพื่อไม่ให้คลื่นซ้อนทับการ โดยความเข้าใจปกติเราจะคิดว่าคลื่นถ้าส่งด้วยความถี่หนึ่งจะไม่มีมีสัญญาไปรบกวนความถี่ใกล้เคียง แต่โดยความจริงแล้วไม่ใช่ครับ ไม่มีอุปกรณ์ส่งสัญญาณชนิดไหนผลิตสัญญาณบริสุทธิ์ได้ขนาดนั้น ตัวส่งจะสร้างสัญญาณออกมามากกว่าความถี่ที่ต้องการใช้งานโดยปกติอยู่แล้ว เช่นถ้าเราส่งที่ความที่ 2.00GHz ตัวส่งอาจจะส่งสัญญาณออกมาในช่วง 1.99–2.01GHz ซึ่งอาจจะไปกวนรอบข้างก็ได้ จึงต้องมีการออกแบบ Filter เพื่อกรองความถี่ที่ไม่ได้ใช้งานออก แต่การสร้างอุปกรณ์ Wi-Fi ที่ต้องปรับ Channel ได้ทำให้ไม่สามารถกรองความถี่ระหว่าง Channel ที่ไม่ได้ใช้งานได้ จากรูปจะเห็นช่องว่างระหว่าง Channel 3–4, 8–9 ตรงนี้ละเราเรียกว่า GI ซึ่งมากยิ่งส่งสัญญาณได้ชัดเจนขึ้น แต่ถ้ายิ่งน้อยก็ยิ่งได้แบนด์ววิธมากขึ้น เทียบได้จากตาราง MCS ด้านบน
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_WLAN_channels
  • Transmitter Power Output (TPO) คือกำลังส่ง หลายคนจะคิดว่ายิ่งส่งแรงยิ่งไปได้ไกล ยิ่งทำงานได้เร็วขึ้น ไม่จริงครับ การใช้งานภายในอาคารยิ่งส่งแรงสัญญาณรบกวนยิ่งเยอะครับ การปรับจูนกำลังส่งให้ถูกต้องตามการใช้งานสำคัญมาก มีค่าหนึ่งที่ทุกคนควรจำคือ กำลังส่งสูงสุดตามกฏหมายสำหรับคลื่น 2.4GHz คือ 100mWatt หรือ 20DBm สำหรับคลื่น 5GHz คือ 200mWatt หรือ 23DBm แต่ในอุปกรณ์ Mobile device ส่วนใหญ่กำลังส่งมักจะสูงสุดที่ 15mWatt หรือ 12DBm ดังนั้นส่งแรงไปก็ไม่ได้ช่วยอะไรครับ รันแต่จะยิ่งทำให้สัญญาณรบกวนมากขึ้น
  • Receiver Sensitivity บอกเลยอันนี้คนรู้จักน้อยมาก แต่สำคัญมาก มันคือความสามารถของตัวรับที่จะอ่านค่าสัญญาณได้ อุปกรณ์ Wi-Fi ที่ดีตัวรับจะสามารถอ่านค่าได้ต่ำเทียบเท่า noise level หรือให้เข้าใจง่ายคือ สามารถอ่านค่าคลื่นรบกวนได้ ยิ่งอ่านค่าได้ต่ำเท่าไหร่ก็ยิ่งประมวลผลสัญญาณที่ผิดพลาดหรือกู้ความเสียหายได้ดีขึ้น ลองดูง่ายๆ อุปกรณ์ที่ใช้งานทั่วไปจะไม่สามารถอ่านค่า Noise ได้แต่จะเห็นเพียงแค่ SNR (Signal to Noise Ratio) แต่อุปกรณ์ระดับสูงจะสามารถอ่านค่า Noise ขึ้นมาประมวลผลได้ ทำให้เราสามารถวิเคราะห์ กราฟและรูปแบบของสัญญาณรบกวนได้ ส่งผลให้ไปแก้ปัญหาถึงต้นตอได้ง่ายขึ้น โดยส่วนใหญ่จะมีกันในอุปกรณ์ระดับ Enterprise ที่ราคาค่อนข้างสูง

จบเท่านี้ดีกว่าครับ เดี๋ยวยาวเกินไป ลองไปศึกษาดูนะครับ อยากรู้เรื่องไหนส่ง comment มาสอบถามหรือพูดคุยกันได้ครับ เผื่อจะได้เอามาเล่าเพิ่มเติมได้หากสนใจ :)

จนกว่าจะพบกันใหม่

Lek Noi~

--

--

Lek Noi

คนธรรมดา คนหนึ่งที่ชอบด้านไอที และรักในการขีดๆ เขียนๆ