El medidor de señales

Cuando accedemos a Internet mediante una conexión inalámbrica y ésta no es todo lo fluida que nos gustaría, es buena idea tratar de averiguar la causa de tal lentitud, para lo cual conviene hacerse con una herramienta que nos permita realizar un análisis de la señal WiFi que nos llega desde el enrutador. Esto es especialmente cierto cuando, por el motivo que sea, nos vemos obligados a conectar a una cierta distancia del enrutador, con las consecuencias que ello acarrea: debilitamiento de la señal por la presencia de obstáculos físicos y riesgo de interferencias debidas a otras fuentes de radiaciones electromagnéticas (redes inalámbricas, sobre todo). Si se utiliza algún gestor gráfico de redes, el icono del mismo -situado en el escritorio- incluye una barra de medición que va marcando el nivel de calidad de la señal y nos ayuda a conocer en cada momento lo bien, o mal, que es captada por nuestro ordenador. Pero si no es así, o la información ofrecida por el icono nos parece insuficiente, se hará necesario recurrir a una utilidad que aporte algo más de información sobre dicha señal de red.

En GNU/Linux existe una aplicación gráfica denominada LinSSID orientada al examen de redes inalámbricas. Estuve utilizándola durante un tiempo hasta que su tosca interfaz, su notable inestabilidad y sus pocas prestaciones me terminaron de convencer para que buscara algo mejor. Y ese algo lo encontré en Wavemon, una interesante utilidad para la monitorización y análisis de señales WiFi, que funciona mediante una interfaz TUI (se ejecuta en el terminal) bastante más versátil y configurable que LinSSID. Wavemon no suele venir incluida por defecto en las distribuciones GNU/Linux, así que, para poder utilizarla, antes de nada debemos instalarla:

$ sudo aptitude install wavemon

Tras lo cual lo ejecutaremos desde el terminal con privilegios de administrador.

$ sudo wavemon -g

Se puede ejecutar sin tales privilegios, pero entonces no podremos realizar ninguna exploración de redes inalámbricas, como veremos luego. Esta aplicación requiere un mínimo tamaño de pantalla para poder ejecutarse correctamente, para comprobar que el tamaño de nuestro monitor supera ese umbral lo ejecutamos con el parámetro -g.

Empezamos

La primera pantalla que nos aparece tras ejecutar Wavemon muestra la siguiente información:

wavemon inicio

Pantalla inicial de Wavemon

Los niveles de señal varian en tiempo real conforme lo van haciendo las magnitudes correspondientes. Para saber interpretarlos es necesario conocer un poco lo que representan:

  • el indicador de calidad del enlace (LQI) es una métrica de la calidad de la señal recibida, mide el error en la modulación de entrada de los paquetes recibidos satisfactoriamente, o sea, se utiliza como una medida relativa (expresada en porcentaje) de la calidad o corrección de la señal 1. Aunque los distintos fabricantes calculan este valor de diferentes maneras, se considera que es más preciso y fiable que la relación señal/ruido (SNR) para representar la calidad del enlace.
  • el indicador de intensidad de la señal (RSSI) es un indicativo del nivel de potencia de la señal recibida en una red inalámbrica. Se suele medir en decibelios (dB) o, simplemente, en números entre 0 y 100; según el fabricante se puede expresar como un valor negativo o positivo, en ambos casos, los valores más cercanos a 0 indican una señal más fuerte. Aunque el RSSI está vinculado tanto a la intensidad de la señal recibida como al ruido ambiental, y puede utilizarse para calcular la SNR, la SNR calculada a partir de la RSSI suele ser inexacta.

Explorando el entorno

wavemon exploracion

Explorando redes en Wavemon

Si pulsamos la tecla F3 se nos mostrará una pantalla de detección de señales inalámbricas, en la cual podemos ver un listado de las redes que son captadas por el dispositivo de red de nuestro ordenador.

De cada una de ellas se muestra su nombre identificador, el porcentaje de calidad de enlace, su nivel en decibelios, el canal de frecuencia y el tipo de encriptado. La utilidad de esta pantalla es meramente informativa, ya que no permite efectuar ninguna acción sobre las redes captadas.

Analizando las mediciones

Pulsando F2 accedemos a la pantalla principal de esta utilidad, en la que se muestra un gráfico parecido a un histograma temporal que recoge las mediciones periódicas que se realizan de la intensidad de la señal, las cuales se representan dentro de una escala de valores negativos que mide los decibelios (dB) de cada medición.

Wavemon histograma red

Histograma de una red inalámbrica

El gráfico se compone de una secuencia de mediciones (representadas por rayitas verdes) realizadas a intervalos fijos que muestran los distintos valores (en dB) que va tomando la intensidad de la señal a lo largo de diversos instantes de tiempo. La importancia de este gráfico radica en el hecho de que, observando la evolución de los valores y sus variaciones, permite hacernos una idea de la intensidad de la señal inalámbrica que se recibe y, sobre todo, las posibles interferencias que puede estar sufriendo por el camino. Ambos componentes nos pueden proporcionar una percepción bastante aproximada de la calidad que posee dicha señal

Para evaluar tales factores hay que fijarse en un par de detalles:

  1. los valores que devuelven la mayoría de las mediciones. Tales valores suelen agruparse, normalmente, en torno a unos pocos guarismos concretos. En la imagen superior se puede observar que la nube de mediciones se concentra alrededor de los -62/-64 dB, aunque otras mediciones toman valores dispersos. Dependiendo de los guarismos donde se concentran los valores se puede colegir la mayor o menor intensidad de la señal: cuanto más cerca del 0 se encuentren mayor será la intensidad. Y viceversa, si la nube de valores se acerca a la zona baja es síntoma de que el enlace con el enrutador es defectuoso.
  2. las variaciones que se producen entre el valor de cada medición y la siguiente. Si cada medición devuelve un valor distinto al de la anterior y la posterior, y -sobre todo- si la diferencia de valores entre mediciones es muy acusada, entonces se puede inferir claramente que la señal inalámbrica está sufriendo los efectos de la diafonía, de distorsiones o de interferencias producidas por la presencia de señales procedentes de otros enrutadores 2. Esto se puede comprobar visualmente si la nube de rayitas es dispersa y no se concentra sobre guarismos concretos, como puede verse en la siguiente imagen.
Wavemon histograma red

Histograma de una red inalámbrica con interferencias

En la parte inferior de la pantalla se dan las claves para interpretar los símbolos que conforman la gráfica. Puede observarse que, además de la rayita (el guión bajo) verde, hay otros dos símbolos que no son mostrados en ningún momento. Son los que representan a dos magnitudes que Wavemon desconoce: el nivel de ruido (representado por una rayita roja) y la relación señal/ruido (representado por un bloque azul). Las desconoce porque el controlador del dispositivo de red del ordenador no permite detectar el nivel de ruido, sin cuyos valores tampoco se puede calcular la relación señal/ruido (SNR). Esto suele afectar a muchos controladores de tarjetas de red, de hecho he podido comprobarlo en dos ordenadores con dispositivos de red distintos. Esta carencia tampoco es demasiado relevante porque el LQI es un indicador más válido que el SNR a la hora de reflejar la calidad de una señal.

Configurando las preferencias

Pulsando F7 accedemos a la pantalla de configuración donde nos encontraremos con una serie de ajustes, entre los cuales cabe destacar:

Wavemon configuracion

Pantalla de ajustes de configuración

  • Scan sort type: determina el orden utilizado para ordenar las redes en la ventana de exploración (accesible mediante F3). Channel por el número de canal, Signal por intensidad de la señal, Essid por el nombre del punto de acceso, Open por la presencia de algún tipo de encriptación y Chan/Sig o Open/Sig por una combinación de criterios anteriores.
  • Statistics updates: determina el intervalo de tiempo que transcurre entre la realización de dos mediciones de la señal, medido en milisegundos (ms). Los posibles valores que puede adoptar están comprendidos entre 10 y 4000 ms.
  • Histogram update cycles: determina cuantas de tales mediciones se muestran en el histograma. Así, por ejemplo, si se establece un intervalo de 250 ms. y el ciclo de actualización es de 4, la gráfica mostrará una medición cada segundo (250 ∗ 4). Y si el ciclo de actualización es de 1, entonces se muestra una medición cada cuarto de segundo (250 ∗ 1). El rango de posibles valores se encuentra entre 1 y 64.
  • Dynamic info updates: Determina la frecuencia de actualización del listado de redes en la ventana de exploración (F3). El intervalo estará comprendido entre 1 y 60 segundos.
  • Override scale autodetect: establece los límites inferior (Minimum signal level) y superior (Maximum signal level) en la escala de valores para las mediciones del indicador de intensidad de la señal (RSSI).
  • Random signals: esta opción es absolutamente inútil. Sirve para generar un histograma con valores aleatorios, emulando como sería dicho histograma si, además del nivel de intensidad, se pudiesen mostrar el nivel de ruido y la relación señal/ruido.
  • Low threshold action: (des)activa una señal de alarma cuando el valor de las mediciones bajan del nivel mínimo indicado en Low threshold.
  • High threshold action: (des)activa una señal de alarma cuando el valor de las mediciones supera el nivel máximo indicado en High threshold.
  • Startup screen: selecciona la pantalla que se desea mostrar al iniciarse la aplicación. Puede ser la de información general (opción predeterminada), histograma o exploración de redes.

Epílogo

Wavemon es una buena herramienta para averiguar las causas que pueden provocar una ralentización del tráfico de datos en una conexión inalámbrica, lo cual permite tomar las medidas necesarias para tratar de acelerarlo. Las causas pueden ser variadas y de naturaleza dispar: presencia de otras redes en el mismo canal WiFi (o de redes muy potentes en los canales adyacentes), configuración errónea del controlador inalámbrico del sistema, orientación inadecuada del ordenador respecto al enrutador (o viceversa), o, simplemente, que las antenas del enrutador no estén en posición vertical. Todo es cuestión de ir probando hasta que la nube de rayitas adelgace y gane altura en el histograma, es la clave para una conexión óptima


  1. Normalmente, este valor resulta de la correlación de varios símbolos dentro del paquete recibido e indica el comportamiento del error 
  2. O a electrodomésticos que produces radiaciones electromagnéticas en la misma banda de frecuencia 
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