Довольно часто наблюдается странная ситуация: при скоростном проводе, с роутера раздаётся совсем узенький wifi-канал, не загружающий и половины провода. При этом, хотя формально Wi-Fi, особенно в его ac-версии поддерживает какие-то огромные скорости, при проверке оказывается, что либо Wi-Fi подключается на меньшей скорости, либо подключается, но не выдаёт скорости на практике, либо теряет пакеты, либо всё вместе.
В какой-то момент и я столкнулся с похожей проблемой, и решил настроить свой Wi-Fi по-человечески. На удивление, это заняло примерно в 40 раз дольше, чем я ожидал. Вдобавок, как-то так случилось, что все инструкции по настройке Wi-Fi, которые я находил, сходились к одному из двух видов: в первом предлагали поставить роутер повыше и выпрямить антенну, для чтения второго же мне не хватало честного понимания алгоритмов пространственного мультиплексирования.
Собственно, эта заметка - это попытка заполнить пробел в инструкциях. Я сразу скажу, что задача до конца не решена, несмотря на приличный прогресс, стабильность подключения всё ещё могла бы быть лучше, поэтому я был бы рад услышать комментарии коллег по описанной тематике.
Wifi-роутер, предложенный провайдером, перестал справлять со своими обязанностями: наблюдаются длительные (30 секунд и больше) периоды, когда пинг до точки доступа не проходит, наблюдаются очень длительные (порядка часа) периоды, когда пинг до точки доступа достигает 3500 мс, бывают длительные периоды, когда скорость соединения с точкой доступа не превышает 200 кбит/сек.
Сканирование диапазона с помощью windows-утилиты inSSIDer выдаёт картинку, представленную в начале статьи. В округе наблюдается 44 Wifi SSID в диапазоне 2.4 ГГц и одна сеть в диапазоне 5.2 ГГц.
Инструменты решения
Самосборный компьютер Celeron 430, 2b Ram, SSD, безвентиляторный, две беспроводные сетевые карты на чипе Ralink rt2800pci, Slackware Linux 14.2, Hostapd из Git на сентябрь 2016 года.
Сборка роутера выходит за рамки данной заметки, хотя отмечу, что Celeron 430 хорошо показал себя в безвентиляторном режиме. Отмечу, что текущая конфигурация является последней, но не окончательной. Возможно, улучшения ещё осуществимы.
Решение
На самом деле, решение должно было бы, по хорошему, заключаться в запуске hostapd с минимальным изменениями настроек. Однако, опыт настолько хорошо подтвердил истинность поговорки «гладко было на бумаге, да забыли про овраги», что потребовалось написание этой статьи для систематизации знаний обо всех неочевидных подробностях. Также мне изначально хотелось бы избежать низкоуровневых подробностей для стройности изложения, но выяснилось, что это невозможно.
Нас же больше всего будет интересовать уровень OSI L1, то есть, собственно, та среда, в которой ходят пакеты.
Wi-Fi - это радиосистема. Как известно, радиосистема состоит из приёмника и передатчика. В Wi-Fi точка доступа и клиентское устройство осуществляют обе роли по очереди.
Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Частоты эти занумерованы, и каждому номеру соответствует некоторая частота. Важно: несмотря на то, что для любого целого числа существует теоретическое соответствие этому числу некоторой частоты, Wi-Fi может работать только в ограниченных диапазонах частот (их три, 2.4 ГГц, 5.2 ГГц, 5.7 ГГц), и только на некоторых из номеров.
Полный список соответствий можно посмотреть в Wikipedia, нам же важно, что при настройке точки доступа, необходимо указать, на каком именно канале будет находиться несущая частота нашего сигнала.
Неочевидная деталь: не все Wi-Fi стандарты поддерживают все частоты.
Wi-Fi-стандартов есть два: a и b. «a» старше и работает в диапазоне 5ГГц, «b» новее и работает в диапазоне 2.4 ГГц. При этом b медленнее (11 mbit вместо 54 mbit, то есть, 1.2 мегабайта в секунду вместо 7 мегабайт в секунду), а диапазон 2.4 ГГц уже и вмещает меньше станций. Почему так - загадка. Вдвойне загадка, почему точек доступа стандарта а практически нет в природе.
(Картинка позаимствована из Википедии.)
(На самом деле, я немного лукавлю, потому что a поддерживает ещё частотный диапазон 3.7 ГГц. Однако, ни одного устройства, знающего что-нибудь про этот диапазон, мне не доводилось увидеть.)
Подождите, спросите вы, но есть же ещё 802.11g, n, ac - стандарты, и они-то, кажется, как раз должны побивать по скорости несчастные a и b.
Но нет, отвечу я вам. Стандарт g - это запоздалая попытка довести скорость b до скорости a, в диапазоне 2.4 ГГц. Но зачем, вы ответите мне, ты вообще вспоминал про b? Ответ, потому что несмотря на то, что диапазоны обоих b и g называются 2.4, на самом деле они чуть-чуть отличаются, и диапазон b на один канал длиннее.
Стандарты же n и ac вообще не имеют отношения к диапазонам - они регламентируют скорость, и только. Точка стандарта n может быть как «в базе» a (и работать на 5 Ггц), так и «в базе» b и работать на 2.4 ГГц. Про точку стандарта ac я не знаю, потому что не видел.
То есть, когда вы покупаете точку доступа n, нужно очень внимательно посмотреть, в каких диапазонах это n работает.
Важно, что в один момент времени один Wi-Fi чип может работать только в одном диапазоне. Если же ваша точка доступа утверждает, что может работать в двух одновременно, как например, делают бесплатные роутеры от популярных провайдерах Virgin или British Telecom, значит в ней на самом деле два чипа.
Так вот в Wi-Fi могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц. При этом точек доступа с шириной канала в 10 МГц я никогда не видел.
Так вот, одним из самых удивительных свойств Wi-Fi является то, что несмотря на то, что каналы пронумерованы, они пересекаются. Причём не только с соседями а аж с каналами через 3 от себя. Иными словами, в диапазоне 2.4 ГГц только точки доступа, работающие на каналах 1, 6 и 11 - не пересекаются потоками шириной в 20 МГц. Иными словами, только три точки доступа могут работать рядом так, чтобы не мешать друг другу.
Что же такое точка доступа с каналом шириной 40 МГц? Ответ - а это точка доступа, которая занимает два канала (непересекающихся).
Вопрос: а сколько каналов шириной 80 и 160 МГц вмещается в диапазон 2.4 ГГц?
Ответ: Ни одного.
Вопрос, а на что влияет ширина канала? Точного ответа на этот вопрос я не знаю, проверить не смог.
Я знаю, что если сеть пересекается с другими сетями, стабильность соединения будет хуже. Ширина канала 40 МГц даёт больше пересечений и хуже соединение. Согласно стандарту, если вокруг точки есть работающие другие точки доступа, режим 40 МГц не должен включаться.
Верно ли, что вдвое большая ширина канала вдвое даёт большую пропускную способность?
Вроде бы, да, но проверить невозможно.
Вопрос: Если на моей точке доступа три антенны, верно ли, что она может создавать три пространственных потока и утроить скорость соединения?
Ответ: неизвестно. Может так оказаться, что из трёх антенн, две могут заниматься только отправкой, но не приёмом пакетов. И скорость сигнала будет несимметричная.
Вопрос: Так сколько же мегабит даёт одна антенна?
Ответ:
Можно посмотреть вот здесь en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates
Список странный и нелинейный.
Очевидно, самый важный параметр - это MCS-индекс, который именно и определяет скорость.
Вопрос: Откуда берутся такие странные скорости?
Ответ: Есть такая вещь как HT Capabilities. Это опциональные фишечки, которые могут чуть-чуть править сигнал. Фишечки бывают как очень полезные: SHORT-GI добавляет чуть-чуть скорости, около 20 мбит, LDPC, RX STBC, TX STBC добавляют стабильности (то есть должны уменьшать пинг и потерю пакетов). Впрочем, ваше железо может запросто их не поддерживать и при этом быть вполне «честным» 802.11n.
Из всего вышеперечисленного винегрета, казалось бы, можно сделать следующий вывод: у вайфая можно реализовать два «режима» функционирования. «Улучшающий скорость» и «улучшающий качество».
Первый, казалось бы, должен говорить: бери самый незанятый канал, ширину канала 40 МГц, антенн побольше (желательно, 4), и добавляй побольше Capabilities.
Второй - убирай всё, кроме базового n-режима, включай мощность побольше, и включай те Capabilities, которые добавляют стабильности.
Вспоминая ещё раз пословицу про овраги, опишем, какие именно неровности местности ждут нас при попытке реализации планов 1 и 2.
Если вам не хватало для счастья того, что сами стандарты Wi-Fi представляют из себя знатный винегрет, то возрадуйтесь тому, что каждая страна мира стремится всякими разными способами Wi-Fi ущемить и ограничить. У нас в Великобритании всё ещё не так плохо, в отличие, скажем, от тех же США, где Wi-Fi спектр зарегулирован до невозможности.
Так вот, регуляторный домен может требовать ограничений на мощность передатчика, на возможность запустить на канале точку доступа, на допустимые технологии модуляции на канале, а также требовать некоторых технологий «умиротворения спектра», таких как DFS (динамический выбор частоты), детекция радара (которая ещё у каждого регдомена своя, скажем, в Америках почти всюду предлагаемая FCC, в Европе другая, ETSI), или auto-bw (я не знаю, что это такое). При этом со многими из них точка доступа не заводится.
Многие регуляторные домены просто запрещают некоторые частоты в принципе.
Задать регуляторный домен можно командой:
Iw reg set NAME
Регуляторный домен можно не задавать, но тогда система будет руководствоваться объединением всех ограничений, то есть самым худшим вариантом из возможных.
По счастью, во-первых данные по регуляторным доменам есть в открытом доступе на сайте ядра:
И по ним можно искать. В принципе, вероятно, можно пропатчить ядро так, чтобы оно игнорировало регуляторный домен, но это надо пересобирать ядро или как минимум регуляторный демон crda.
По счастью, команда iw phy info выводит все возможности нашего устройства, с учётом (!) регуляторного домена.
Итак, как же нам поправить состояние нашего Wi-Fi?
Для начала найдём страну, в которой не запрещён 13 канал. Путь хотя бы половина частоты будет пустой. Ну, таких стран довольно много, хотя некоторые, не запрещая его в принципе, однако запрещают на нём или режим высокой скорости n, или вообще создание точки доступа.
Но одного 13 канала нам мало - ведь мы хотим соотношение сигнал-шум побольше, а значит хотим запускать точку с силой сигнала 30. Ищем-ищем в CRDA, (2402 - 2482 @ 40), (30) 13 канал, ширина 40 МГц, сила сигнала 30. Есть такая страна, Новая Зеландия.
Но что это, на частоте 5 ГГц требуется DFS. Вообще, это теоретически, поддерживаемая конфигурация, но почему-то не работает.
Факультативная задачка, выполнимая людьми с повышенными социальными навыками:
Собрать подписи/движение в поддержку ускоренного перелицензирования Wi-Fi-диапазонов в ITU (ну, или хотя бы в вашей стране) в целом в сторону расширения. Это вполне реально, какие-нибудь депутаты (и кандидаты в депутаты), жаждущие политических очков, будут рады вам помочь.
Есть такая! Самая свободная страна в мире, Венесуэла. Её регуляторный домен - VE.
Полные 13 каналов диапазона 2.4, с мощностью 30 dBm, и сравнительно расслабленный 5ГГц диапазон.
Задача со звёздочкой. Если у вас в квартире совсем катастрофа, даже хуже, чем у меня, для вас есть отдельный, бонусный уровень.
Регуляторный домен «JP», Япония, позволяет делать уникальную вещь: запускать точку доступа на мифическом, 14 канале. Правда, только в режиме b. (Помните, я говорил, что между b и g всё-таки есть маленькие отличия?) Поэтому если у вас всё уж совсем плохо, то 14 канал может быть спасением. Но опять же, его физически поддерживает немного что клиентских устройств, что точек доступа. Да и максимальная скорость в 11 Мбит несколько обескураживает.
Копируем /etc/hostapd/hostapd.conf в два файла, hostapd.conf.trendnet24 и hostapd.conf.cisco57
Правим тривиальным образом /etc/rc.d/rc.hostapd, чтобы запускал две копии hostapd.
В первом указываем канал 13. Правда, ширину сигнала указываем 20 МГц (capability 40-INTOLERANT), потому что во-первых, так мы будем теоретически стабильнее, а во-вторых, «законопослушные» точки доступа просто не будут запускаться на 40 МГц из-за того, что забитый диапазон. Ставим capability TX-STBC, RX-STBC12. Плачем, что capabilities LDPC, RX-STBC123 не поддерживаются, а SHORT-GI-40 и SHORT-GI-20 хотя и поддерживаются и чуть-чуть улучшают скорость, но и чуть-чуть понижают стабильность, а значит, их убираем.
Правда, для любителей можно пропатчить hostapd, чтобы появилась опция force_ht40, но в моём случае это бессмысленно.
Если вы находитесь в странной ситуации, когда точки доступа то включаются то выключаются, то для особых гурманов можно пересобрать hostapd с опцией ACS_SURVEY, и тогда точка будет сама сначала сканировать диапазон и выбирать наименее «шумящий» канал. Более того, в теории она даже должна мочь переходить по собственному желанию с одного канала на другой. Мне, правда, эта опция не помогла, увы:-(.
Итак, наши две точки в одном корпусе готовы, запускаем сервис:
/etc/rc.d/rc.hostapd start
Точки успешно стартуют, но…
Но та, что работает на диапазоне 5.7 - не видна с планшета. Что за чертовщина?
В частности, мой Microsoft Surface Pro 3, хотя и сделан для европейского рынка, в принципе не поддерживает диапазон 5.7. Пришлось переключиться в 5.2, но тут хоть завёлся режим 40 Мгц.
А секрет вовсе не в точке доступа прячется. Дело в том, что по правилам Microsoft, драйвера Wi-Fi карты сами должны содержать ПО для поиска сетей и подключения к ним. Всё как в старые-добрые времена, когда 56к-модем должен был иметь при себе звонилку (которую мы все меняли на Shiva, потому что звонилка, идущая в штатной поставке Internet Explorer 3.0 была слишком уж ужасна) или ADSL-модем должен был иметь клиент PPPoE.
Но и о тех, у кого штатной утилиты нет (то есть, о всех на свете!), Microsoft позаботилась, сделав так называемую «автоконфигурацию Wi-Fi». Эта автоконфигурация жизнерадостно плюёт на то, что к сети мы уже подключены, и каждые Х секунд сканирует диапазон. В Windows 10 даже нет кнопки «обновить сети». Работает отлично, пока сетей вокруг две-три. А когда их 44, система замирает и выдаёт несколько секунд пинга 400.
«Автоконфигурацию» можно отключить командой:
Netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
pause
Лично я даже сделал себе на десктопе два батника «включить autoscan» и «выключить autoscan».
Да, прошу обратить внимание, что если у вас русский Windows, то скорее всего сетевой интерфейс будет иметь название на русском языке в кодировке IBM CP866.
1.
Точка доступа может работать только в одном диапазоне: 2.4 или 5.2 или 5.7. Выбирайте внимательно.
2.
Лучший регуляторный домен - это VE.
3.
Команды iw phy info, iw reg get покажут вам, что вы можете.
4.
13 канал обычно пустует.
5.
ACS_SURVEY, ширина канала 20 МГц, TX-STBC, RX-STBC123 улучшат качество сигнала.
6.
40 МГц, больше антенн, SHORT-GI увеличат скорость.
7.
hostapd -dddtK позволяет запустить hostapd в режиме отладки.
8.
Для любителей можно пересобрать ядро и CRDA, увеличив мощность сигнала и сняв ограничения регуляторного домена.
9.
Автопоиск Wi-Fi в Windows отключается командой netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
10
. Microsoft Surface Pro 3 не поддерживает диапазон 5.7 ГГц.
На самом деле, проблема ТАК И НЕ РЕШИЛАСЬ. Временами пинг всё равно скачет до 400 и стоит на таком уровне, даже для «пустого» диапазона в 5.2 ГГц. Посему:
Ищу в Москве спектроанализатор Wi-Fi диапазона, укомплектованный оператором, с которым можно было бы проверить, в чём вообще проблема, и не заключается ли она в том, что неподалёку находится очень важное и секретное военное учреждение, о котором никто не знает.
Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.
В современном мире благодаря Интернету обмен информацией стал не просто безграничным, но и быстрым, если не сказать - мгновенным. С развитием беспроводных сетей требования к ним постоянно растут, и в первую очередь пользователей волнует скорость передачи данных. О том, имеет ли значение, в каком частотном диапазоне работает WiFi-сеть и как это влияет на передачу данных, будет изложено в этой статье.
Изначально передача данных через Интернет осуществлялась исключительно по проводным линиям связи, но стало очевидно, что провод серьезно ограничивает физическое распространение сетей передачи данных. Как ни старайся, а проложить проводные линии не везде возможно, да и технологически рынок интернет-услуг созрел для широкого распространения мобильных устройств. А почему бы не сделать обмен данными без привязки к кабелю? Результатом поисков новых решений созданий беспроводных технологий стало учреждение в 1999 году пионерами в беспроводных технологиях - фирмами 3Com, Aironet (ныне вошедшее в Cisco), Harris Semiconductor (в настоящий момент Intersil), Lucent (Agere), Nokia и Symbol Technologies - альянса Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) и регистрация новой технологии под маркой Wi-Fi.
Основной задачей этой организации является разработка, тестирование и сертифицирование, а также поддержка и продвижение форматов беспроводной связи Wi-Fi. В 2000 году WECA переименовали в Wi-Fi Alliance, а штаб-квартиру разместили в Остине, Техас. На сегодняшний день Wi-Fi Alliance объединяет свыше 320 компаний по всему миру, работающих в области беспроводных технологий. В результате совместных усилий альянса в 1997 году появилась спецификация (другими словами, стандарт) IEEE 802.11, которая регламентирует методы построения локальных беспроводных сетей.
Теперь кратко о стандартах Wi-Fi. В настоящий момент существует, кроме базовой спецификации 802.11, еще 27 ее модификаций. Важным аспектом для развития сетей Wi-Fi является выделение рабочих частот. Радиочастотный спектр в нашей стране - это собственность государства, поэтому условием для быстрого развития сетей Wi-Fi является предоставление диапазонов частот, которые не требуют лицензирования. В нашей стране это диапазон частот 2,4 ГГц и 5 ГГц. Ниже приведены краткие характеристики используемых в РФ спецификаций 802.11 (скорость указана весьма примерно):
802.11 - самая первая, так сказать, базовая спецификация от 1997 года с пропускной способностью в 1 Мбит/с или 2 Мбит/c и использующая рабочую частоту 2,4 ГГц;
802.11a - первая модернизация (1999 г.) со скоростью уже 54 Мбит/c для рабочей частоты 5 ГГц;
802.11b - вторая модификация 802.11 (1999 г.) для поддержки скоростей 5,5 Мбит/с и 11 Мбит/с для частоты 2,4 ГГц;
802.11g - вариант от 2003 г. со скоростью 54 Мбит/c для частоты 2,4 ГГц;
802.11n - вариант от 2009 г. с серьезной пропускной способностью до 600 Мбит/c для частот 2,4-2,5 или 5 ГГц;
802.11ac - новейший стандарт для частотного диапазона 5 ГГц WiFi от 2014 г. Анонсированная скорость передачи данных от 433 Мбит/с до 6,77 Гбит/с для устройств при 8x MU-MIMO-антеннах.
Как видно из кратких описаний спецификаций (802.11, 802.11b, 802.11g и 802.11n), они предусмотрены для работы в диапазоне частот 2,4 ГГц, а 802.11a и 802.11aс - только в диапазоне частот WiFi 5 ГГц.
Как видно из приведенной ниже таблицы, в полосе частот 2.4 GHz существуют 13 каналов, из которых доступны 3 неперекрывающихся канала: 1, 6, 11. Подобное выделение частот строится на спецификации IEEE 802.11 и обеспечивает минимум в 25 MHz для разнесения центральных неперекрывающихся частотных каналов Wi-Fi, при этом ширина канала составляет 22MHz. Мощность излучения передающих устройств до 100 мВт включительно.
|
№ канала Wi-Fi |
Центральная частота ГГц |
В РФ разрешение на использование диапазона 5 ГГц для бытовых нужд вступило в силу 20 декабря 2011 г. (решение ГКРЧ № 11-13-07-1) и позволило использовать частоты 5150-5350 МГц в 802.11a и 802.11n сетях Wi-Fi.
29 февраля 2016 г. решением ГКРЧ разрешили использовать частоты 5650-5850 МГц (каналы 132-165) для 802.11aс.
Проще говоря, теперь можно использовать роутеры 802.11aс и нигде их не регистрировать (с оговоркой, что мощность излучения передатчика не превышает 100 мВт). Причём это стало возможно и в офисах, и дома.
Как видно из приведенной ниже таблицы, в России в полосе частот 5 GHz доступны 33 канала. Подобное выделение частот строится на спецификации IEEE 802.11а и обеспечивает межканальное разнесение в 20 MHz для центральных частотных каналов Wi-Fi. При этом доступны 19 непересекающихся каналов. Мощность излучения передающих устройств - до 100 мВт включительно. Но стоит учитывать, что в разных странах и разрешительные системы для использования радиоэлектронных средств тоже отличаются.
|
№ канала Wi-Fi |
Центральная частота ГГц |
Если по-простому, то канал Wi-Fi - это беспроводной канал передачи данных между роутером (точкой доступа) и оконечным устройством (например, ноутбук или смартфон). Канал может быть как открытым, так и закрытым. Например, канал Wi-Fi в общественных местах, как правило, открыт, чтобы посетители могли воспользоваться им бесплатно. В домашних или офисных Wi-Fi сетях канал, конечно, закрыт. Чем больше загружен канал (например, именно этот канал по стечению обстоятельств используют соседи или иные потребители в зоне приема), тем больше создается помех, и, как следствие этого, ниже скорость передачи данных. И не обязательно это может быть ноутбук или смартфон. Это могут быть наушники с Wi-Fi, Wi-Fi видеокамера (в том числе и внешнего наблюдения за автомобилем на улице), устройства Bluetooth или другая современная техника, поддерживающая беспроводную передачу данных. Даже обычная микроволновая печь может на короткое время серьезно повлиять на скорость обмена данными.
Роутер WiFi 2.4 ГГц поддерживает до 13 каналов, WiFi роутер 5 ГГц в РФ может поддерживать до 33 каналов.
Скорость .
Если говорить о самом ныне популярном стандарте Wi-Fi 802.11n – то скорости передачи данных на частотах 2,4 ГГц и на 5 ГГц должны быть одинаковыми (как минимум на бумаге). Спецификация декларирует, что скорость передачи данных может составить до 600 Мбит/c. В реальности же стоит учесть, что Wi-Fi на частоте 2,4 ГГц используют множество производителей (соответственно, и потребителей) и популярность этого стандарта очень велика. Отсюда перегруженность каналов передачи данных от великого множества ближайших источников сигнала. А также помехи от бытовой техники и в первую очередь микроволновок. Поэтому ожидать заявленной в спецификации скорости можно, наверное, только при идеальных условиях, например, в частном доме, где соседи и их роутеры относительно далеко.
А вот при этом же стандарте у WiFi 5 ГГц скорость вполне можно ожидать обещанную в спецификации. Каналы шире (возможные варианты настроек ширины каналов - 20/40/80 МГц). Непересекающихся каналов уже не 3, а 19 (при ширине канала 20 МГц). Помехи от бытовой техники уже не беспокоят. Большинство соседей по-прежнему пользуются Wi-Fi на 2,4 ГГц. И, соответственно, никто не будет мешать вам гонять трафик от точки доступа 5 ГГц до оконечного оборудования (WiFi 5 ГГц устройства – ноутбук, смартфон и т.д.) на максимальной скорости.
Другое дело - новейший стандарт 802.11ac , который рассчитан исключительно на работу 5 ГГц WiFi ac. Непересекающихся каналов 19 (при ширине канала 20 МГц), при этом максимально возможная ширина канала - до 160 МГц.
Кроме этого, новый стандарт по умолчанию включает в себя две весьма полезные опции:
И в качестве приятного бонуса разработчики уверяют, что стандарт позволит снизить энергопотребление, что должно привести к увеличению времени автономной работы мобильных устройств.
Дальность .
При очевидных плюсах wi-fi 5 ГГц есть и нюанс – уменьшенный радиус действия уверенного приема. У Wi-Fi на 2,4 ГГц радиус действия в квартире примерно 40-60 м, при условии правильного выбора места установки роутера (желательно в центре квартиры) для равномерного покрытия всей площади помещения. Сигнал от вертикально установленной антенны роутера распространяется радиально, а каждая стена (даже межкомнатная) уменьшает сигнал на 30% и даже более. Капитальные железобетонные стены дают еще большие потери сигнала. А поскольку затухание сигнала у Wi-Fi на 5 ГГц выше, чем у Wi-Fi на 2,4 ГГц, то и зона покрытия меньше. Уровня сигнала, возможно, хватит на преодоление двух стен. Но в этом есть и своё преимущество - не будут мешать соседские роутеры Wi Fi 5 GHz, поскольку их сигнал так же ослабнет, проходя через перекрытия или стены, и ваша точка доступа (или оконечные устройства), скорее всего, эти помехи даже не «увидит».
Очевидным плюсом использования Wi-Fi стандарта 802.11n (2,4 ГГц или 5 ГГц) является совместимость со всеми современными устройствами. Даже если оборудование (роутер или оконечное оборудование) и рассчитано на работу с Wi-Fi на 5 ГГц, оно, тем не менее, поддерживает и работу с Wi-Fi на 2,4 ГГц. Если у вас есть оконечные устройства, работающие на и на 2,4 ГГц, и на 5 ГГц, то, как вариант, стоит использовать двухдиапазонные роутеры 802.11n (2,4 ГГц + 5 ГГц).
Стандарт 802.11ac также поддерживает обратную совместимость с 802.11n. Для полноценной работы беспроводной сети 802.11ac необходимо, чтобы все устройства, подключенные к ней, были совместимы со стандартом 802.11ac.
Стоимость .
Цены на роутеры, поддерживающие стандарт 802.11ac, практически сопоставимы с ценами на роутеры 802.11n. Стоимость колеблется от 1700 до 4000 р. Цена зависит от бренда, магазина и характеристик роутеров. Эти цены применимы к роутерам, работающим в диапазоне 5 ГГц с пропускной способностью около 1 Мбит/с (менее или более). Если рассматривать роутеры, рассчитанные на большие скорости, то цены, конечно, будут значительно отличаться от нижней ценовой категории.
Это несложно сделать. На ноутбуке (например, OС Windows 7) зайти в «Пуск/Панель управления/Система и безопасность/Система/Диспетчер устройств» и оценить сетевые адаптеры. Если в названии или свойствах адаптера указаны поддерживаемые спецификации, например, «802.11 a/b/g/n», то ваш ноутбук поддерживает работу в режиме сети WiFi 5 ГГц. Но это еще не значит, что и 802.11ac тоже поддерживает. Это новый стандарт, и далеко не все оборудование работает с ним. Но в любом случае это неплохо – можно относительно небольшими затратами решить вопрос с домашней сетью, особенно если вы живете в многоквартирном доме.
А вот если в свойствах адаптера указано «802.11 b/g/n», значит, ваш ноутбук, к сожалению, может работать только с WiFi 2,4 ГГц.
Чтобы проверить, осуществляет ли смартфон на ОС Android поддержку WiFi 5 ГГц, нужно зайти в «Настройки» и далее выбрать: Wi-Fi/Расширенные настройки/Диапазон частот Wi-Fi. Если система поддерживает 5 ГГц, то вы увидите соответствующий пункт в меню.
Резюмируя вышеописанное, можно сказать, что WiFi 5 ГГц имеет явные преимущества перед устройствами, работающими в диапазоне 2,4 ГГц. Если оконечные устройства вашей WiFi-сети поддерживают WiFi 5 ГГц 802.11n, то имеет смысл подумать о замене роутера 2,4 ГГц на 5 ГГц. Тем самым вы сможете избавить вашу WiFi-сеть от факторов, мешающих ее качественной работе (помехи от других беспроводных устройств и бытовой техники). За счет отсутствия помех и большего количества каналов увеличится скорость передачи данных вашей WiFi-сети. Замена роутера с целью перехода на другой частотный диапазон в стандарте 802.11n обойдется в сравнительно небольшую сумму.
Тем, кто хотел бы обеспечить максимально высокую скорость передачи данных по WiFi-сети,
можно порекомендовать остановить свой выбор на новом стандарте 802.11ac. Для ценителей новейших технологий более высокая, по сравнению со спецификацией 802.11n, стоимость оборудования (WiFi роутер 5 ГГц, антенна 5 ГГц WiFi) не станет помехой. Тем более что стоимость устройств имеет тенденцию снижаться с развитием технологий и удешевлением производства. При этом необходимо помнить о том, что все оконечные устройства должны быть совместимы с точкой доступа, т.е. иметь общий стандарт.
До сих пор, немало пользователей подключены к интернет посредством Ethernet-кабеля, но сейчас прилично набрали обороты ноутбуки, планшеты и смартфоны, которым беспроводная технология Wi-Fi просто необходима. Раньше скорость беспроводного подключения оставляла желать лучшего, да и надежность «хромала». На данный момент все современные Wi-Fi-адаптеры соответствуют стандарту IEEE 802.11n, что позволяет передавать по беспроводной сети HD-контент, правда не всегда передача такого типа данных комфортна на устройствах данного стандарта.
В теории мы имеем следующую пропускную способность устройств:
На практике реальная скорость в 1.5 — 2 раза ниже заявленной.
Выбирая роутер, в первую очередь, опирайтесь на поддержку стандарта Wi-Fi 802.11n, так как он наиболее современный и имеет совместимость с оборудованием предыдущих поколений: 802.11 a, 802.11 b и 802.11 g. Следующим стандартом, который придет на смену 802.11 n будет - 802.11 аc или 5G Wi-Fi.
На данный момент, уже можно приобрести сетевое оборудование с поддержкой Wi-Fi 802.11 ас , которое производители выпускают на ранок с пометкой «draft». Никаких проблем с совместимостью устройств вы испытывать не будете, тем более, что аналогичная история была со стандартом 802.11 n. Стандарт Wi-Fi 802.11 n сейчас наиболее популярен. Плюс ко всему, он не исчерпал свой потенциал. Скорость передачи данных достаточна для большинство пользователей.
Одной из причин появления технологии Wi-Fi 802.11 ac - достижение пропускной способности в 1 Гбит/с. Что немаловажно, сохранена совместимость с сетевым оборудованием предыдущих поколений. Для повышения скорости передачи данных стандарт Wi-Fi 802.11 ac был переведен на частоту 5 ГГц. Как вы знаете, устройства с поддержкой 802.11 n работают на частоте 2,4 ГГц. Чтобы совместить технологии, оборудование стандарта Wi-Fi 802.11ac способно переключаться на частоту 2,4 ГГц. Многие уже видели в продаже, а некоторые в настоящее время пользуются двухчастотными роутерами .
Важно учесть, что радиоволны на частоте 2,4 ГГц лучше огибают препятствия, тем самым распространяются на большие расстояния, но данный частотный диапазон подвержен помехам от различной бытовой техники. Помимо этого, в данном диапазоне частот не получается разместить достаточное число каналов шириной 80-160 МГц каждый. А именно двукратное увеличение ширины канала позволило повысить пропускную способность технологии Wi-Fi 802.11ac. Исходя из этого, частота 5 ГГц становится более рациональным вариантом. Ведь помимо увеличенной ширины каналов удвоилось и их максимальное количество — с 4-х для стандарта Wi-Fi 802.11n до восьми для 802.11ac.
Если взять во внимание, что пропускная способность одного 160-МГц канала равна 866 Мбит/с, то пиковая скорость передачи данных стандарта Wi-Fi 802.11ac с 8-ю антеннами — около 7 Гбит/с. Для большинства устройств с поддержкой Wi-Fi 802.11 ac ширина каналов будет ограничена 80 МГц, а их количество — тремя. В результате мы получаем пропускную способность 1,3 Гбит/с.
Технология формирования направленного сигнала , так называемый бимформинг , появилась еще до утверждения финальных спецификаций Wi-Fi 802.11n, но даже с переходом на 802.11 ac она остается необязательной. Тем не менее сам по себе бимформинг является уже полностью сформированной технологией, что позволяет избежать проблем с несовместимостью сетевого оборудования от разных производителей. Бимформинг способен минимизировать затухание сигнала после того, как радиоволны наталкиваются на различные препятствия.
Принцип работы технологии
Передатчик определяет примерное местонахождение приемника и направляет сигнал в строго заданном направлении, что сказывается на повышении радиуса действия точек доступа Wi-Fi, а обязательным условием явл яется лишь наличие у передатчика нескольких антенн, направленных в разные стороны.
Каждый пользователь смартфона или планшета сталкивался с быстрой разрядкой аккумулятора мобильного устройства при активном использовании беспроводного соединения. Теоретически контроллеры Wi-Fi 802.11ac потребляют в 6 раз меньше электроэнергии для передачи данных на аналогичной скорости, что и 802.11n. На практике цифры гораздо скромнее, но результаты заметны. Кроме того, увеличенная пропускная способность технологии Wi-Fi 802.11ac позволяет быстрее загружать данные из интернета и по завершении уходить контроллеру в спящий режим, для понижения энергопотребления. В скором будущем, в мобильных устройствах (смартфонах и планшетах) будут использоваться энергоэффективные контроллеры Wi-Fi 802.11ac со скоростью передачи данных от 433 Мбит/с до 866 Мбит/с.
Выпущенные на данный момент контроллеры Wi-Fi 802.11ac поддерживают от 1-го до 4-х 80- мегагерцевых каналов с пропускной способностью 433 Мбит/с каждый, поэтому их пиковая скорость передачи данных равна лишь 1,7 Гбит/с. Сейчас, вы можете купить wi-fi роутер с поддержкой Wi-Fi 802.11ac, но, правда, с ограниченной до 1,3 Гбит/с скоростью от компаний NETGEAR, TP-Link, D-Link, ASUS, Belkin и Buffalo.
На фоне тотального пиара нового стандарта 802.11ac (5 ГГц) со стороны производителей роутеров, давайте немного поговорим о нем. Итак, если послушать весь маркетинговый выброс, складывается впечатление, что в диапазоне 5ГГц диапазонов чуть ли не сотни и места хватит для всех. Так ли это?
Начнем с того, что в стандарте 802.11 b/g/n для частоты 2,4 ГГц существует 3 непересекающихся каналов. Это каналы:
При этом речь идет о каналах шириной 20 МГц. Для 802.11n можно использовать ширину канала 20/40 МГц. Большая ширина канала обеспечивает большую скорость. Т.е. если вы начинаете использовать ширину в 40 МГц, канал начинает пересекаться с 7 каналами + по 0.5 канала с каждой стороны.
И если таких умников много - эфир забивается, точки начинают мешать друг другу, что приводит к повышению значений Noise Level (уровень шума) и снижению SNR (соотношение сигнал/шум). Как итог - реальная скорость падает. В северной Америке используется всего 11 каналов - с 1 по 11. В Европе и Азии доступны также 12 и 13-й каналы.
В частотном диапазоне 5 ГГц доступно 23 неперекрывающихся канала по 20 МГц. Здесь уже можно использовать не только ширину 20/40 МГц, но и широкий канал в 80 МГц (основной + вспомогательный).
Первый блок каналов UNII-1 (Lower, нижний) - частота от 5180 до 5240, доступные непересекающиеся каналы по 20 МГц:
Второй блок UNII-2 (Middle, средний) - частота от 5260 до 5320, доступные непересекающиеся каналы по 20 МГц:
Третий блок UNII-2 (Extended, расширенный) - частота от 5500 до 5700, доступные непересекающиеся каналы по 20 МГц:
Четвертый блок UNII-3 - частота от 5745 до 5805, доступные непересекающиеся каналы по 20 МГц:
Отдельно существуют 3 группы каналов:
Стандартом 802.11ac предусмотрено использование групп UNII-1, UNII-2 (обе) и UNII-3, т.е. суммарно 23 канала. Благодаря чему, при использовании ширины канала в 80 МГц, доступно 5 непересекающихся каналов. Этой же спецификацией предусмотрена возможность объединения 2-х каналов по 80 МГц, что в итоге дает 160 МГц.
И все было бы так радужно, если бы устройства были более доступны и поддерживали все 23 канала. Оборудование начального уровня поддерживает только 4 канала из группы UNII-1. Встречал хорошее оборудование, которое поддерживает UNII-1 + UNII-2 + UNII-3. А вот UNII-2 Extended не встречал вовсе. В комментариях вы можете отписаться, есть ли у вас оборудование с поддержкой стандарта 802.11ac, и какие каналы оно поддерживает. Думаю, на будущее многим будет интересно и полезно.
Немаловажная деталь, радиус действия 802.11ac - меньше (!).
Опишу одну распространённую ситуацию: к вам в квартиру заходит скоростной интернет-провод, после чего подключается в чёрненький (беленький etc.) Wi-Fi роутер, и большая часть заявленной скорости куда-то исчезает . Знакомо? У меня, до недавних пор, была точно такая же проблема.
Дело в том, что основная масса точек доступа работает в частотном диапазоне 2.4 ГГц. А там, как известно, всего три непересекающихся канала. Вокруг меня сейчас порядка десяти сетей, каждая из которых сидит на одном из этих каналов. Конечно же сигналы накладываются друг на друга. В таких условиях провалы в эфире неизбежны.
Практически в каждом роутере есть функция автоматического выбора каналов, но она не особо выручает при плотной загрузке. Да и вручную эту «кашу » никак не организовать. Выход один, пересесть на 5 ГГц сети и докрутить туда 802.11ac до кучи.
Раздавать сигнал на 5 ГГц частотах разрешили сравнительно недавно. Этот диапазон вовсю используется старыми стандартами IEEE 802.11 a и IEEE 802.11n. Высока вероятность, что ваш роутер уже поддерживает 5 ГГц, и вам нет нужды ютиться в трёх каналах 2.4 ГГц диапазона. Правда, на скорость соединения это не сильно повлияет, зато стабильность сигнала в зоне прямой видимости передатчика заметно возрастёт.
Достоинства:
Недостатки:
С другой стороны, главный недостаток 5 ГГц сетей - настоящее благо в многоквартирном доме. Мало того, что есть куча независимых каналов, так ещё и сигнал с трудом проходит пол или потолок. Соседи могут просто не увидеть вас в списке сетей. Поэтому сигналы не будут накладываться друг на друга, даже будучи на одном канале.
Это новый стандарт беспроводных сетей, пришедший на смену 802.11n. На полную мощность работает исключительно в 5 ГГц диапазоне, обратно совместим с 802.11n, соответственно, поймёт и 2.4 ГГц частоты. Но и скорость работы будет такая же, как раньше.
802.11ac может похвастаться огромной пропускной способностью (до 160МГц! ) и теоретической скоростью в 6933 Мбит/с. Красиво, но в реальном мире вряд ли получится выжать больше гигабита в секунду, что тоже неплохо. Плюс, этот стандарт по умолчанию включает в себя две крутые фишки:
Достоинства:
Недостатки:
За 802.11ac будущее, это очевидно. Пока что нам далеко до предельных скоростей, но производители с каждым годом совершенствуют устройства. Хотя во многих странах 802.11ac даже не начал распространяться. Многие думают, что это относится и к России. Спешу развеять этот миф:
Долгое время 5 ГГц диапазон не выделяли под бытовые нужды. 20 декабря 2011 г. вступило в силу решение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) № 11-13-07-1, согласно которому можно было использовать частоты 5150-5350 МГц в 802.11a и 802.11n сетях.
Два года назад, 29 февраля 2016, ГКРЧ разрешили использовать новый стандарт 802.11ad (WiGig , сеть малого радиуса действия). Тем же решением открыли частоты 5650-5850 МГц (каналы 132-165) для 802.11aс. Также для 5 ГГц диапазонов была вдвое повышена допустимая мощность излучения.
Другими словами, можно пользоваться 802.11aс роутерами и нигде его не регистрировать (если мощность излучения передатчика не превышает 100 мВт). Причём и дома, и в офисе.
Роутеры Apple для российских покупателей всегда продавались с урезанным режимом 802.11ac . То есть никаких новых фишек от них можно не ждать. Заказ с онлайн-магазина не спасёт, вам приедет точно такая же модель.
Единственный вариант - заказать роутер на иностранный адрес и переслать его в РФ. До недавних пор это было незаконно .
В 2015 году Коллегия Евразийской экономический комиссии решила, что все устройства, в той или иной мере использующие шифрование (читай все, у которых есть Wi-Fi или Bluetooth), должны обязательно получить нотификацию ФСБ. Фактически, это разрешение на ввоз.
Нотификация выдаётся на конкретную модель, полный список можно посмотреть на официальном дико глючном сайте . Для роутеров Apple есть всего два документа, оба на запасные части и комплектующие. Почему Купертиновцы до сих пор не получили нотификацию на сами устройства - неизвестно.
Но и на нашей улице праздник.
В конце прошлого года ФСБ разрешили физ. лицам ввозить технику для личных нужд! То есть можно заказать до двух роутеров в посылке «чисто для себя».
Если нужен именно AirPort , придётся заказывать его на адрес за границей и пересылать в Россию. Скорее всего, курьерская доставка не подойдёт, но можно будет отправить почтовой службой. Самое простое - уточнить всё заранее на сайте посредника.
Если экосистема Apple не так важна, то закажите какой-нибудь Xiaomi Mi Router 3 , у него есть и 802.11ac, и примочки вроде технологии формирования луча, и MIMO, и приятный ценник.
На самом деле, везти их из-за границы не обязательно, роутеры с 802.11ac уже продаются в любом магазине электроники. Из недорогих моделей можно остановиться на каком-нибудь из TP-Link Archer (C20, С25, С50) или на Tenda AC6 .
Главное, чтобы они работали в двухдиапазонном режиме , тогда у вас будет быстрая 5 ГГц сеть рядом с роутером и обычная 2.4 ГГц в дальних комнатах. Ну и старые устройства к таким роутерам подключаются без проблем.
Это не брак и не глюк. Он так работает в России. Mac подхватывает от роутера российский Country code (СС) и выстраивает свою карту частот соответствующим образом. И если роутер, допустим, передаёт свой сигнал на другом канале, Mac просто не увидит 5ГГц сеть и подключится к роутеру в 2.4 ГГц режиме.
Проверяется просто: клик по иконке Wi-Fi с зажатой клавишей option -> поле «код страны». Если там RU - скорее всего 5ГГц не работает. Нужно править настройки роутера в админ-панели. Можно выставить там другую страну или отключить передачу данных по 802.11d(h) и Regulation Mode, если есть.
