Wireless

3 lý do vì sao kỹ sư hay nhầm khi sử dụng dBm/dB/mW Nếu như bài Article 06 – 2 nhầm lẫn thường gặp khi sử dụng đại lượng đo sóng trước đó là một hệ quả, chỉ ra sự nhầm lẫn của các kỹ sư mỗi khi sử dụng các đại lượng sóng WiFi, thì bài viết tuần này của mình sẽ tập trung đi tìm nguyên nhân sâu xa của sự nhầm lẫn đó. Có bao giờ các bạn tự hỏi:       “Sao mấy cái lằng nhằng này khó nhớ thế nhỉ?”       “Liệu có cách nào có thể giúp mình dễ nhớ hơn không?” mỗi khi nhầm lẫn về các đại lượng sóng WiFi không? Mình tổng kết có 3 điểm quan trọng, chạm thẳng vào nguyên nhân của hệ quả đã nêu ra ở trên và bài viết trước đó về sự nhầm lẫn phổ biến này. 1, Lý do thứ nhất: Con người liệu có thể dễ dàng nhớ được những dãy số dài? Điều này có liên quan tới số học và cơ chế hành vi của con người. Quay lại hình ảnh cũ từ bài viết số 6. Trên thiết bị WiFi AP, chúng ta có thể dễ dàng kiểm tra công suất phát Transmit Power (Tx) ở mức từ 1 tới 100 mW (hoặc dBm). Tuy nhiên ở phía thu (giả sử trên điện thoại, laptop), RSSI thu được chỉ luôn ở mức 0,00000X mW. Về số học, bản chất con người không thể nhớ được một dãy số với nhiều số 0 như vậy. Do đó, bắt buộc những tổ chức quản lý về tiêu chuẩn, các hiệp hội, nhóm (Group) chuyên môn phải chuyển sang áp dụng đơn vị thể hiện khác, và ở đây là  “dBm” thay cho “mW” ở phía thu, do tín hiệu đã bị suy hao rất nhiều khi truyền vào môi trường tự do. 2, Lý do thứ hai, liên quan tới việc chưa hiểu rõ bản chất và ứng dụng của dBm/dB Mình sẽ không đi từ nguyên nhân, hiện tượng, mà đặt ra một câu hỏi trực diện hơn: “Sử dụng dB và dBm thế nào cho đúng bản chất, hoàn cảnh?” Và 2 câu hỏi ngắn sau đây sẽ giúp giải đáp câu hỏi trên: a, Khi nào chúng ta dùng dBm? Đây là đơn vị đo lường trực tiếp, thể hiện rõ ràng về giá trị của mức công suất.  Ví dụ: Thiết bị WiFi AP của hãng A có công suất phát tối đa là 19dBm trên băng tần 2.4GHz, 23dBm trên băng tần 5GHz. b, Khi nào dùng dB? Decibel (dB) không phải đơn vị đo lường trực tiếp, nó là đơn vị so sánh tương đối, nhằm đo đạc sự chênh lệch giữa 2 mức công suất. Ví dụ 1: So sánh công suất phát và tín hiệu thu. Trên thiết bị WiFi AP, công suất phát hiện tại là 12dBm, tuy nhiên trên laptop thu được RSSI là -33dBm.…

dBm-mW: 2 nhầm lẫn thường gặp khi sử dụng đại lượng đo sóng Chào các bạn, Đã lúng túng thì ắt hẳn sẽ có lần chúng ta tính toán sai lầm, phải không nào? Trong quá trình đi làm từ ngày ra trường, mình đã tiếp xúc tương đối nhiều với các đại lượng về sóng (do làm trong ngành viễn thông trước khi chuyển hẳn sang công nghệ thông tin). Mình cũng nhận thấy rất nhiều anh em (kể cả kỹ sư) đều dễ nhầm lẫn khi sử dụng các đại lượng đo sóng WiFi như dBm, mW trong công việc hàng ngày. “dBm là mức công suất tuyệt đối (so với 1 mW), dB là độ chênh lệch giữa hai mức. Vì tín hiệu thu rất nhỏ nên phía thu dùng dBm thay vì mW” Trong bài viết ngày hôm nay, hãy thử xem các bạn kỹ sư có từng mắc phải một trong số những lỗi như dưới đây không nhé. 1, Nhầm lẫn thứ nhất: dB và dBm khác nhau thế nào? Quay lại Dấu hiệu số 2 ở bài Article 05 – 3 điều bối rối khi tiếp xúc với các đại lượng sóng, nếu bạn nhận 1 email với nội dung: “Tín hiệu ghi nhận được ở khu vực phòng họp là -60dB”, sau đó, sếp bạn yêu cầu tăng cường độ tín hiệu lên thêm 3dB, vậy bạn sẽ hiểu như thế nào về yêu cầu này? Hoặc liên quan tới 1 email khác nhận được, sếp của bạn có từng đưa ra yêu cầu kiểu như: “Tăng giúp anh công suất phát thêm 10dBm để bù cho 10dBm suy hao nhé” không? Đây là một ví dụ giải thích khá điển hình, ở các điểm: – Người dùng thường không để ý kỹ đến dBm hay dB, họ có thể dùng chung là dB theo thói quen. – Người dùng không hiểu về đại lượng đo đạc tuyệt đối (dBm) và đại lượng chênh lệch (dB) nên dễ dàng dùng sai hoàn cảnh. Đối với 2 trường hợp như trên, sử dụng đúng đơn vị đại lượng sẽ là: “Tín hiệu ghi nhận được ở khu vực phòng họp là -60dBm”, sau đó, sếp bạn yêu cầu tăng cường độ tín hiệu lên thêm 3dB.” “Tăng giúp anh công suất phát thêm 10dB để bù cho 10dB suy hao nhé.” Thực ra trong 2 ví dụ trên, kỹ sư cần lưu ý thêm một điểm: – Tăng công suất phát là tăng ở bộ phát WiFi AP (ví dụ AP đang phát 15dBm, tăng 3dB là 18dBm), còn người sếp trong ví dụ trên đang mong muốn tín hiệu thu được tại phía thu sẽ tăng thêm 3dB. Như vậy, để máy laptop thu được -57dBm (bù được 3dB suy hao), có thể mức tăng công suất phát tại AP sẽ phải nhiều hơn, hoặc thực hiện các hành động khác như kiểm tra vị trí, đo đạc suy hao… và đo…

3 bối rối khi lần đầu tiếp xúc với các đại lượng sóng Chào các bạn, Có một điều mình chắc chắn đó là trong quá trình làm việc hàng ngày, rất nhiều bạn kỹ sư sẽ bối rối khi tiếp xúc, nhận diện và cố gắng nhớ về các đại lượng/đơn vị liên quan tới công suất thu/phát của WiFi AP/Client (như dBm, mW), phải không nào? Vậy những nhầm lẫn, bối rối đó có thể dễ dàng gặp trong các hoàn cảnh nào, hãy cùng mình điểm qua trong bài viết tuần này nhé. Bài viết này sẽ là mở đầu cho một chuỗi ngắn các bài nghiên cứu, tìm hiểu của cá nhân mình về các đại lượng đo đạc liên quan tới sóng WiFi, công suất thu/phát (Tx Power). 1, Thứ nhất, đó là sự không thống nhất về đơn vị giữa các hãng Network Với mỗi hãng khác nhau, các kỹ sư sẽ thấy các thông tin khác nhau về thông số Transmit Power (Công suất phát) trong tài liệu datasheet, Ví dụ: Nhiều hãng như Aruba, Allied Telesis, Ruckus, Huawei sử dụng chủ yếu là [dBm]. Cisco sử dụng cả [dBm và mW]. Và điều này sẽ dẫn đến một câu hỏi mang tính so sánh:  “Vậy công suất phát tối đa của hãng A (đơn vị dBm) sẽ phát mạnh hơn, hay yếu hơn hãng B (đơn vị mW) nhỉ? Mỗi hãng sẽ có một cách thức quy định riêng về đơn vị sử dụng trong datasheet. Và để trả lời cho câu hỏi bên trên, chúng ta cần sử dụng các công thức quy đổi giữa dBm và mW để thực hiện so sánh khi đưa về một đơn vị thống nhất (chỉ so sánh dựa trên dBm hoặc mW giữa 2 hãng). 2, Tiếp theo, sự bối rối đến từ chính sự nhầm lẫn của người dùng Trong một số dự án từ trước tới giờ, mình đã từng nhận được kha khá email báo cáo/trao đổi từ các bộ phận khác nhau, và phát hiện ra sự nhầm lẫn giữa các đại lượng “dBm” và “dB” cũng là một hiện tượng rất phổ biến. Điều này không khó để giải thích, đây là các đại lượng đo đạc sóng WiFi, sóng viễn thông sử dụng trong các dự án đặc thù về kỹ thuật. Do vậy, việc người sử dụng không hiểu và sử dụng sai cũng là điều bình thường. Kỹ sư chúng ta sẽ cần biết tình huống, hoàn cảnh để lựa chọn đúng loại đơn vị. “dBm, mW là đơn vị công suất tuyệt đối, dB là đơn vị so sánh – thể hiện độ chênh lệch” 3, Cuối cùng, liên quan đến việc quy đổi, hình dung qua lại giữa 2 đại lượng Các kỹ sư có thể thấy rằng việc hình dung đối chiếu qua lại giữa W-mW và dBm khá khó nhớ. Chúng ta đều biết rằng đối với Watt – mW: 1mW =…

2 bản chất quan trọng của sóng WiFi: FSPL và Wave Amplitude Chào các bạn, Mình hy vọng, góc nhìn vừa khoa học vừa gần gũi ở phần Article 03 – Tại sao sóng 5GHz xuyên tường kém hơn 2.4GHz?, sẽ giúp các bạn dễ hình dung hơn mỗi khi nhớ về đặc tính của sóng 2.4GHz và 5GHz. Trong bài viết tuần này, mình sẽ đưa ra 2 bản chất cố hữu của sóng 2.4GHz và 5GHz, mà các bạn kỹ sư thường hay bỏ quên hoặc ít khi để ý tới trong công việc hàng ngày. 1, Bản chất về sự suy hao trong không gian tự do (FSPL): Trong môi trường tự nhiên, sóng WiFi sẽ bị suy hao ngay khi truyền đi dù có thể chưa gặp hay va phải bất kỳ vật cản nào. Vậy sự suy hao đó được tính toán như thế nào? Chúng ta có công thức sau: FSPL = 32,44 + 20log10(f) + 20log10(D) FSPL: Free Space Path Loss (đơn vị dB) f: Tần số (đơn vị MHz) D: Khoảng cách (đơn vị km) Mình sẽ thử áp dụng với một vài tần số (f) mẫu trong băng tần 2.4GHz và 5GHz và xem công thức trên cho chúng ta biết điều gì: Từ bảng trên, chúng ta có thể rút ra được 2 ý khá quan trọng (đã được highlight bôi màu trên bảng) Cùng khoảng cách truyền, 5GHz luôn có xu hướng suy hao nhiều hơn 6dB so với 2.4GHz. Quy tắc 6dB: Nếu tăng gấp đôi khoảng cách truyền, suy hao sẽ tăng 6dB (tương đương với cường độ tín hiệu sẽ giảm 6dB). Lưu ý đặc biệt: Đây là công thức lý thuyết, để mình dễ nhớ và hình dung nhanh trong các trường hợp cần tư vấn sơ bộ, đường link tham khảo: https://engicalchub.com/calculators/free-space-path-loss-calculator Công thức thực tế sẽ cần bổ sung thêm các tham số khác như Độ lợi Antenna phát (Transmitting Antenna Gain) và Độ lợi Antenna thu (Receiving Antenna Gain), các bạn có thể tham khảo link sau để biết thêm thông tin chi tiết: https://www.everythingrf.com/rf-calculators/free-space-path-loss-calculator 2, Sự suy hao (Attenuation) thực chất là suy giảm biên độ sóng (Amplitude) Cường độ của sóng (Power/Strength of Wave) chính là biên độ của sóng (Wave Amplitude). Sóng khi đi qua vật cản, bạn sẽ thấy sóng bị “yếu” đi thông qua các dấu hiệu như: Tín hiệu RSSI giảm. Vạch sóng mất. Cảm nhận về trải nghiệm sử dụng (lướt web, video, social media) kém hẳn. Nguyên nhân của hiện tượng này, là do biên độ của sóng (Wave Amplitude) đã bị suy giảm khi truyền qua vật cản và dẫn tới chất lượng tín hiệu cũng bị suy giảm theo. Điều mình nói sẽ được minh hoạ như hình ảnh dưới: Kết luận: 2 điều cần nhớ về sóng WiFi Thông qua bài phân tích trên, các bạn kỹ sư có thể rút ra được 2 bản chất nên nhớ khi nhắc về…

Tại sao sóng 5GHz xuyên tường kém hơn 2.4GHz? Chào các bạn, Tiếp nối những câu chuyện đã nêu trong bài viết Article 02 – WiFi 5GHz yếu, 2.4GHz ổn: 3 sai lầm cần tránh khi xử lý, liệu các bạn có bao giờ tự đặt câu hỏi: “Vậy tại sao, sóng 5GHz lại cho khả năng xuyên tường kém hơn 2.4GHz?” và “Căn cứ khoa học nào có thể giải thích cho hiện tượng này?” Trong bài viết tuần này, mình sẽ tiếp cận vấn đề từ một góc nhìn khoa học hơn và đưa ra 2 công thức có liên quan trực tiếp đến 2 câu hỏi trên, qua đó giải thích lý do tại sao sóng 5GHz lại cho khả năng xuyên tường kém hơn sóng 2.4GHz. I. Một bước sóng của 2.4GHz và 5GHz dài bao nhiêu? Đi từ công thức tính chiều dài bước sóng:  𝜆=cf𝜆 = \dfrac{c}{f} c – vận tốc ánh sáng – đơn vị m/s
f – tần số sóng – đơn vị Hz Áp dụng các tần số trong 2 băng tần 2.4GHz và 5GHz, sẽ cho ra kết quả: 1 bước sóng (của 1 tần số) trong băng tần 2.4GHz dài khoảng: ~12.5cm 1 bước sóng (của 1 tần số) trong băng tần 5GHz dài khoảng: ~6cm Như vậy, băng tần 5GHz có bước sóng ngắn hơn khá nhiều so với băng tần 2.4GHz, điều này đồng nghĩa với việc khi truyền trong không gian tự do, sóng của băng tần 5GHz sẽ có xu hướng dễ dàng bị cản trở, chắn, hoặc suy hao bởi các vật thể hơn so với 2.4GHz. Và quan trọng hơn, dù không có vật thể chắn sóng, sóng 5GHz vẫn sẽ suy hao nhiều hơn so với 2.4GHz, theo nguyên lý Suy hao trong không gian tự do (FSPL). II. Vì sao sóng 5GHz dễ bị vật cản hấp thụ và suy hao hơn? Đối với câu hỏi trên, có thể dựa vào công thức về Năng lượng photon sóng điện từ (E – RF Energy), được mô tả ở hình ảnh dưới đây (đi kèm các giải thích) Qua đó, chúng ta sẽ rút ra được 2 thông tin quan trọng liên quan: 1, Sự hấp thụ năng lượng ở cấp độ phân tử: Sóng điện từ (RF) mang năng lượng (RF Energy) và khi di chuyển gặp phải vật cản, một phần của năng lượng (RF Energy) sẽ bị chuyển hóa thành nhiệt. Đây chính là hiện tượng hấp thụ (Absorption) của sóng khi gặp phải vật cản. 2, Đặc tính hấp thụ của tần số cao: Quy luật chung: Tần số cao hơn sẽ bị suy hao nhiều hơn khi đi qua vật cản. i. Băng tần 5GHz có bước sóng (𝜆) ngắn hơn so với 2.4GHz, nên mức năng lượng của hạt photon sóng điện từ (E – RF Energy) sẽ cao hơn 2.4GHz. Khi xảy ra va chạm với các hạt phân tử của vật cản, sóng sẽ…

WiFi 5GHz yếu nhưng 2.4GHz ổn: 3 sai lầm cần tránh khi xử lý. Chào các bạn, Tiếp nối câu chuyện của Article 01, vậy khi gặp tình huống truy cập WiFi trên băng tần 5GHz chập chờn, trong khi truy cập WiFi trên băng tần 2.4GHz vẫn tốt, thì bạn sẽ nhìn nhận như thế nào? Mình đã từng xử lý tình huống một cách nhanh nhất là đổi tạm ngay sang mạng WiFi ở băng tần 2.4GHz để sử dụng. Tuy nhiên đây chỉ là phương án tạm thời, có 2 rủi ro cần lưu ý khi chuyển sang băng tần 2.4GHz: Nhiễu đang tồn tại (gây ra bởi các mạng WiFi lân cận, các thiết bị khác sử dụng chung băng tần 2.4GHz trong văn phòng, các thiết bị phát sóng non-WiFi). Tốc độ sử dụng thực tế có thể thấp hơn so với băng tần 5GHz. Trong trường hợp không quá gấp và có thời gian để nghiên cứu xử lý, mình cũng đã từng cân nhắc một số biện pháp. Tuy nhiên, nếu tính toán cẩn thận một chút thì chưa chắc các biện pháp này đều đã mang lại hiệu quả tối đa. Dưới đây là 3 hành động/suy nghĩ mà các kỹ sư đều từng trải qua trong quá trình tính toán, khắc phục sự cố. Hãy xem các bạn có hành động tương tự không nhé. 1. Tăng công suất phát băng tần 5GHz lên tối đa (Max Transmit Power) Về cơ bản, việc này có thể tiềm ẩn 2 nguy cơ (hệ quả) mà kỹ sư cần đặc biệt lưu ý: Gia tăng nhiễu đồng kênh (CCI) hoặc nhiễu lân cận (ACI), mặc dù trên bằng tần 5GHz thì nguy cơ gặp nhiễu cũng đã ít hơn rất nhiều so với bằng tần 2.4GHz. Roaming WiFi có thể bị ảnh hưởng do vùng sóng chồng lấn giữa các WiFi AP không còn tối ưu theo điều chỉnh của Wireless Controller từ trước đó. 2. Ngay lập tức đổi vị trí WiFi AP ra khu vực đang thiếu sóng Lợi ích trước mắt của giải pháp này, đó là khu vực thiếu sóng có thể được bổ sung ngay lập tức. Tuy nhiên, bạn sẽ phải đối mặt với 2 vấn đề: Xuất hiện vùng phủ trống (Coverage Gap) gần vị trí đã lắp đặt WiFi AP đó. Điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng tới Roaming WiFi và trải nghiệm người dùng. Vấn đề thẩm mỹ khi lắp WiFi AP tạm thời. 3. Nhanh chóng lắp đặt bổ sung thêm WiFi AP ngay lập tức Đối với phương án này, bạn hãy lưu ý 2 yếu tố: Băng tần 2.4GHz rất dễ gặp nhiễu đồng kênh (CCI) hoặc nhiễu lân cận (ACI), do vậy hãy luôn kiểm tra hiện trạng hệ thống WiFi và cấu hình Controller và có thể thực hiện hoạch định kênh (channel) dự kiến trước khi triển khai. Rất nhiều công ty, phòng ban, chỉ sử dụng…

2.4GHz & 5GHz: So sánh khả năng đâm xuyên Chào các bạn, Đối với mình, trong những lần đầu tiếp xúc với công nghệ WiFi, mình thấy băng tần 2.4GHz và 5GHz là những thuật ngữ rất hay được nhắc tới. Tuy nhiên, mình lại thường xuyên lẫn lộn giữa thông tin về khả năng “đâm xuyên” qua vật thể của sóng trong 2 băng tần này, khi đem chúng so sánh với nhau. Một vài câu hỏi thường xuất hiện trong đầu mình, ví dụ như: Sóng nào xuyên tường tốt hơn? Dấu hiệu nào dễ nhận biết nhất? Mình nên và không nên làm gì khi gặp hiện tượng này? Tại sao lại có hiện tượng này? Và do chưa hiểu bản chất, đôi lúc mình đoán sóng 2.4GHz xuyên tường tốt hơn, lúc thì lại “tưởng” ngược lại. Vậy để hiểu thế nào cho đúng và dễ nhớ nhất, hãy cùng mình đi từ những điều thực sự cơ bản về sóng WiFi, thông qua series các bài viết trong thời gian tới nhé. Trước tiên, những dấu hiệu/tình huống nào mình và các bạn có thể dễ dàng nhìn thấy nhất trong thực tế liên quan tới việc xuyên tường của sóng 2.4GHz và 5GHz? I. Tình huống đầu tiên dễ gặp nhất – Dấu hiệu sóng 5GHz bị chặn bởi vật cản Tại cùng 1 vị trí, với cùng một khoảng cách tới thiết bị WiFi AP, nhưng sóng 2.4GHz có thể sẽ cho chúng ta một trạng thái kết nối tốt hơn so với sóng 5GHz (giả sử trường hợp phòng đang đóng cửa và WiFi AP lắp bên ngoài) II. Tình huống thứ hai – Đo thực tế: 2.4GHz và 5GHz suy hao bao nhiêu dB khi qua tường? Để nhìn rõ được dấu hiệu này hơn, mình đã kiểm tra thông qua một bài test đơn giản để nhìn được chỉ số tín hiệu thu (RSSI) trên 2 băng tần. Băng tần 2.4GHz Trong tình huống này, mình đã kiểm tra mức tín hiệu RSSI thu được trên máy tính từ tại 2 vị trí khác nhau và thực hiện so sánh. Tại vị trí gần WiFi AP, RSSI thu được là -29 dBm (mức tín hiệu rất tốt) Tại vị trí sau cánh cửa, RSSI thu được là -39 dBm (giảm nhiều nhưng mức tín hiệu vẫn khá tốt) Vậy tín hiệu đã bị suy hao 10dB (lưu ý dB chứ ko phải dBm) khi so sánh trong 2 trường hợp. Giờ hãy thử với băng tần 5GHz Tại vị trí sát WiFi AP, RSSI thu được là -33 dBm (mức tín hiệu rất tốt) Tại vị trí sau cánh cửa, RSSI thu được là -56 dBm (giảm nhiều nhưng mức tín hiệu vẫn khá tốt) Vậy tín hiệu bị suy hao 23dB (lưu ý dB chứ ko phải dBm) khi so sánh trong 2 trường hợp. Lưu ý: Số liệu đo đạc của mình sẽ mang tính tham khảo, mình…