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WiFi の電波の話

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WiFi 電波の話 2014/10/29 YAPC::Asia 2014 JPA Thanks CONBU techtalk
たくさんの端末をつなげる高密度無線LANについて
http://conbu.net/

Published in: Technology

WiFi の電波の話

  1. 1. WiFi 電波の話 Akira KUMAGAI / @tinbotu JPA Thanks CONBUトークセッション 14年10月30日木曜日
  2. 2. たくさんのデバイスをつなぎたい! image by Maine DOE 14年10月30日木曜日
  3. 3. たくさんのデバイスをつなぎたい! • WiFiってなんで切れちゃうの • そもそも電波ってなんなの • 譜面台のひみつ image by Maine DOE 14年10月30日木曜日
  4. 4. WiFiが切れちゃう原因 14年10月30日木曜日
  5. 5. WiFiが切れちゃう原因 •電波が弱い(遠い) 14年10月30日木曜日
  6. 6. WiFiが切れちゃう原因 •電波が弱い(遠い) •なんか混んでる 14年10月30日木曜日
  7. 7. WiFiが切れちゃう原因 •電波が弱い(遠い) •なんか混んでる この2つ、それぞれ別 14年10月30日木曜日
  8. 8. 電波の強さと速度(bps) 自由空間を想定したシミュレーション 14年10月30日木曜日
  9. 9. 電波の強さと速度(bps) • 転送速度は、電波の強度によって リアルタイムに変更されている 自由空間を想定したシミュレーション 14年10月30日木曜日
  10. 10. 電波の強さと速度(bps) • 電波の品質が低くエラーが一定数発生する と、速度(bps)を下げる • 速度が低い、リトライが一定数に達する、 APが見えないことが増える、などが起こる と、接続を切断して他のAPを探す • 製品によって違いはあるが、おおむねこのよ うな条件になっている 14年10月30日木曜日
  11. 11. 電波の強さと速度(bps) 普通は自由空間じゃないから、こういう電波強度になって 14年10月30日木曜日
  12. 12. 電波の強さと速度(bps) 速度はこんな感じ、左下の部屋はちょっとつらい 14年10月30日木曜日
  13. 13. 電波の強さと速度(bps) OS X では option + WiFiの アイコンをクリックすると 現在の速度を確認できます 14年10月30日木曜日
  14. 14. 混んでるというのは? • 無線通信は時空間を占有して行う • 同時に複数の端末が通信できてるように 見えるけど、いろんな方法でリソースを 分割してる 14年10月30日木曜日
  15. 15. 一台のアクセスポイントと複数の端末が 時間で区切って順番に*データを転送する ある一瞬では APと端末は時空間リソースを占有している 14年10月30日木曜日
  16. 16. 占有時間、順番などもばらばら 通信内容がないこともある 14年10月30日木曜日
  17. 17. たとえば、 5台の端末に10KBずつ、計50KB転送することを考える (全部54Mbpsで転送) 14年10月30日木曜日
  18. 18. 転送速度(変調速度) は電波強度によって変わる オレンジの端末の転送速度が2Mbpsに下がった 14年10月30日木曜日
  19. 19. 14年10月30日木曜日
  20. 20. !? 14年10月30日木曜日
  21. 21. オレンジの端末が遅いせいで皆が迷惑しました • 同じ50KBを転送するのに、転送が遅い端末 が一台いるだけで時空間を5倍くらい無駄に した • 遅い端末の存在はリソースを食い潰す 14年10月30日木曜日
  22. 22. 遅い端末の接続を拒否しよう 14年10月30日木曜日
  23. 23. 遅い端末の接続を拒否しよう でも通信速度は距離で決まるんだよね それじゃ遠くまで届かないんじゃ… 14年10月30日木曜日
  24. 24. じゃあ、 APをたくさん設置しよう! 14年10月30日木曜日
  25. 25. じゃあ、 APをたくさん設置しよう! AP同士も干渉する 同じ時空間を共有するため 14年10月30日木曜日
  26. 26. ところで 14年10月30日木曜日
  27. 27. 電波ってなに • 光より周波数が低い電磁波 (光などの仲間ですね) • 音波は別のもの 14年10月30日木曜日
  28. 28. 周波数と性質 周波数 波長 アンテナ 飛び方 指向性 減衰 低高 長い              短い 大きい             小さい いろいろある          ほぼ直進 障害物を貫通          反射/吸収 ほぼ水分を貫通しない いろいろある          光っぽい 導体を貫通しない 作りにくい           作りやすい 小           大 14年10月30日木曜日
  29. 29. 周波数と性質 周波数 波長 アンテナ 飛び方 指向性 減衰 低高 ワイファイはこのあたり 長い              短い 大きい             小さい いろいろある          ほぼ直進 障害物を貫通          反射/吸収 ほぼ水分を貫通しない いろいろある          光っぽい 導体を貫通しない 作りにくい           作りやすい 小           大 14年10月30日木曜日
  30. 30. 光として考える アクセスポイントは電球 電波を光に見立てる 14年10月30日木曜日
  31. 31. 光として考える 効率を考えると、カサがあったほうがいい 上方への光は無駄だし、よそに干渉する 14年10月30日木曜日
  32. 32. 光として考える 使いたいところが決まってるなら、 スポットでビームにするのが一番よい 強いし、干渉も防げる 14年10月30日木曜日
  33. 33. 光として考える 低いところに設置すると陰が できやすい 14年10月30日木曜日
  34. 34. 光として考える 天井から照らすのが高効率 だけど、遠くまで届きすぎ て干渉しあう可能性がある 14年10月30日木曜日
  35. 35. 光として考える 譜面台 高さ・角度を簡単に調整 14年10月30日木曜日
  36. 36. 光として考える 電波の飛びすぎを防ぐ必要がある 14年10月30日木曜日
  37. 37. 飛ばしすぎない • 電波が必要以上に飛びすぎると、同じチャ ネルを使っている他のAPと相互に干渉が 起きる • 遠くまで飛んだとしても、AP一台あたり に収容できる端末数は限られているから、 遠くまで飛ばしてもかえって悪化する 14年10月30日木曜日
  38. 38. 飛ばしすぎない • カンファレンス会場無線では、念入りな調 査と設計ができることはほとんどない • とりあえず角度とか高さを簡単に調整でき て、飛びを調整できる譜面台は便利 14年10月30日木曜日
  39. 39. ここでいったん戻って 14年10月30日木曜日
  40. 40. 電波の強さと速度(bps) 自由空間を想定したシミュレーション 14年10月30日木曜日
  41. 41. 電波の強さと速度(bps) 自由空間を想定したシミュレーション 14年10月30日木曜日
  42. 42. 電波の強さと速度(bps) ここで制限することで 飛びすぎを防げるのでは 自由空間を想定したシミュレーション 14年10月30日木曜日
  43. 43. 飛ばしすぎない 遅いレートをDisableにしてみましょう! 14年10月30日木曜日
  44. 44. 飛ばしすぎない • 家庭用アクセスポイントでも、遅いレート を拒否する設定ができる機種であれば、大量 収容可能かもしれない •そんな機種があればぜひ教えてください! 14年10月30日木曜日
  45. 45. おまけ 14年10月30日木曜日
  46. 46. おなじみ inSSIDer 結構混んでるなー、って見えるけど 14年10月30日木曜日
  47. 47. おなじみ inSSIDer 実はそうでもない 14年10月30日木曜日
  48. 48. おなじみ inSSIDer • inSSIDer などはAPが送信する「ここに アクセスポイントがありますよ」というビ ーコンの電波強度だけを計測している • 実際にそのAPがどれくらい使われている かは分からない! • でも、APがあるということは、使われて いるかもしれないということ 14年10月30日木曜日
  49. 49. まずいのはこういうやつ 14年10月30日木曜日
  50. 50. まずいのはこういうやつ 一つのチャネルに60個あまりのAP ほぼビーコンだけでチャネルの70%を消費 14年10月30日木曜日
  51. 51. __END__ 14年10月30日木曜日

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