inSSIDer - Monitorare e migliorare la copertura Wi-Fi

In questo breve tutorial esploriamo le caratteristiche di inSSIDer affrontando alcune considerazioni di base per migliorare la copertura del segnale di una tipica rete locale Wi-Fi domestica.

Le reti locali di computer che utilizzano la tecnologia wireless (WLAN - Wireless Local Area Network, "rete locale senza fili” ) sono ormai un realtà ampiamente diffusa soprattutto in ambienti domestici o in particolari strutture lavorative dove spesso risulta più difficile riuscire a cablare un rete LAN per connettere due o più computer tra loro e con l'accesso ad Internet. Il crescente utilizzo dei comodi computer portatili vede nelle reti Wi-Fi una modalità di connessione a volte indispensabile per evitare di rimanere imprigionati da fastidiosi cavi volanti!

Non sono rare le situazioni in cui la copertura del segnale wi-fi viene compromessa da molteplici fattori. Ostacoli fisici tra access point e computer come pareti divisorie, porte, librerie, scaffalature e superfici metalliche sono cause di forti attenuazione del segnale.
A ciò si aggiungono anche i fenomeni di interferenze causati da apparati wireless (router, access point, schede di rete,...) che, operando sul medesimo canale radio o in canali adiacenti, si sovrappongono (overlap) degradando le prestazioni: rientrano ormai nella normalità situazioni nelle quali la scheda wi-fi del computer rileva la presenza di più reti WLAN che insistono in un medesimo edificio.

Ecco allora che software come inSSIDer oppure NetStumbler, capaci di effettuare la scansione dei canali delle reti WLAN e monitorare la potenza dei segnali Wi-Fi ricevuti, diventano strumenti quasi indispensabili per ottimizzare le prestazioni delle reti Wi-Fi.

inSSIDer è un software open source per Windows XP e Vista, che deriva il proprio nome dal Service Set identifier, o SSID, cioè il nome con cui una rete Wi-Fi si identifica ai suoi utenti.

La sua interfaccia grafica è essenziale ed orientata all'immediata visualizzazione delle informazioni sulle reti monitorate.
Nella parte superiore trova posto la tabella che elenca le WLAN rilevate. Per ciascuna rete wi-fi inSSIDer mostrerà le informazioni tecniche che comprendono, tra le altre, il MAC address cioè l'indirizzo fisico della scheda di rete, l'SSID, il canale utilizzato, il livello del segnale ricevuto, il tipo di crittografia utilizzata, la velocità di trasmissione nominale.

inSSIDer è in grado di interfacciarsi con diversi dispositivi GPS opportunamente connessi al computer. In tal caso tra le informazioni associate a ciascuna rete compariranno anche le coordinate terrestri (latitudine e longitudine) relative alla posizione del computer.

Sotto l'elenco delle WLAN sono mostrati due grafici che descrivono in maniera dinamica, per ciascuna delle reti wi-fi, la potenza del segnale ricevuto. Il primo grafico illustra l'andamento nel tempo dei livelli di potenza dei segnali ricevuti. Il secondo grafico a destra descrive ad ogni intervallo temporale di scansione la curva della banda passante, nello spettro delle frequenze dei 2.4 GHz, centrata sul canale operativo di ciascuna rete attiva.

Quest'ultimo grafico risulta particolarmente utile perchè consente di valutare le eventuali situazioni di interferenza causate dalla sovrapposizione dei canali.

A tal proposito si ricorda che nella banda ISM (Industrial, Scientific, and Medical) dei 2.4 GHz (2.400 - 2.4835 GHz) sono disponibili, secondo lo standard europeo utilizzato anche in Italia, 13 canali ciascuno dei quali occupa all'incirca 22 MHz, cioè circa 11 MHz sotto e 11 MHz sopra il "centro frequenza" relativo a ciasun canale.

Dato che l'intera banda ISM è di 80 MHz, ne consegue che, per evitare interferenze tra le reti Wi-Fi, è possibile utilizzare soltanto 3 dei 13 canali disponibili mantenendo una distanza di 5 canali tra due utilizzati; ad esempio, in una stessa area potranno coesistere solo tre access point ai quali bisognerà assegnare rispettivamente i canali 1, 6 e 11 oppure 2, 7 e 12 e così via.

Ecco allora che la scelta del canale da assegnare al propio access point assume una importanza fondamentale per garantire le buone prestazioni della rete Wi-Fi limitando, quanto più possibile, i fenomeni di interferenza con le altre reti che operano nella medesima area di copertura.

Lanciamo in esecuzione inSSIDer. La casella combinata, sotto le voci di menu, elenca tutte le schede di rete presenti nel computer: quella selezionata sarà la scheda WLAN (Wireless LAN).
Avviamo la scansione delle reti premendo sul pulsante "Inizia la scansione". La tabella in alto inizierà a popolarsi con l'elenco delle reti rilevate e le rispettive caratteristiche tecniche. Il piccolo simbolo a scala di livelli, posto nella seconda colonna, mette subito in evidenza l'intensità del seganle ricevuto per ciascuna rete wi-fi rilevata: l'esatto valore del livello del segnale ricevuto (signal strength) è espresso nella colonna RSSI. Cliccando sulle testate delle colonne si ordina la lista delle WLAN secondo l'informazione corrispondente.
Agendo sul segno di spunta si disabilita o abilita la scansione della singola WLAN.

I grafici in basso descrivono la potenza dei segnali ricevuti secondo la Frequenza di scansione delle reti definita nelle Impostazioni. Cliccando su una riga della tabella superiore si evidenziano, con una linea più spessa, le curve dei due grafici relative al segnale Wi-Fi selezionato.

I grafici "A" e "B" nell'esempio in alto mostrano una tipica situazione che ormai facilmente si può riscontrare in un comune appartamento di un edificio cittadino. Le WLAN rilevate dalla scansione di inSSIDer sono 9 e ben 4 insistono sul medesimo canale 1.
Le curve di colore rosso si riferiscono alla WLAN alla quale è connesso il computer utilizzato nella prova. La potenza del segnale ricevuto è di poco superiore alle WLAN rappresentate dalle curve di colore verde e arancione che operano rispettivamente sui canali 1 e 10. Il canale 6 è impegnato da due reti la cui potenza del segnale ricevuto è piuttosto bassa. Data la situazione abbastanza caotica, messa in evidenza dalle curve del grafico "B", si è scelto di assegnare il canale 7 alla rete di prova, rappresentata in rosso, al fine di minimizzare i fenomeni di interferenza tra le reti.

Il grafico "A", che descrive la potenza del segnale ricevuto nel tempo, assume un ruolo non meno importante, ma anzi fondamentale, per stabilire il miglior posizionamento dell'access point rispetto ai computer connessi alla rete wireless.
Come già detto, la presenza di ostacoli fisici come pareti divisorie, pannelli metallici o altro, sono cause importanti di attenuazione del segnale. In tali circostanze è indispensabile riuscire a definire il corretto posizionamento dell'access point in modo da ottenere le migliori prestazioni della WLAN per i computer connessi in rete.

A titolo di esempio è stata effettuata una semplice prova, descritta dalla curva di colore rosso rappresentata nel grafico a destra, che mette in evidenza come, in tali circostanze, a volte spostando l'access point anche di poco si potrebbe migliorare o peggiorare sensibilmente il livello del segnale ricevuto.

Il tratto iniziale "0" della curva si riferisce alla posizione abituale dell'access point; il computer connesso alla WLAN è posizionato in una stanza diversa da quella dell'access point; negli intervalli temporali successivi, si è provato a spostare l'access point per verificare le variazioni dei livelli di ricezione del segnale:

• nell'intervallo di tempo "1" l'access point è stato posizionato circa 50 cm più in basso: si ha un netto decadimento della livello di ricezione del segnale;
• in "2" l'access point è stato riportato all'altezza originale ma spostato di circa 40 cm sul piano;
• "3" e "5" corrispondono alla posizione originaria ("0") dell'access point;
• negli intervalli "4" e "6" l'antennio dell'access point è stato inclinato di circa 45° rispettivamente a sinistra e a destra;
• in "7", infine, si è riposizionato l'access point nellla posizione iniziale.