Реальная скорость Wi-Fi (на предприятиях) / Habr

Непрекращающийся хайп вокруг гигабитных скоростей Wi-Fi современных стандартов провоцирует инженеров прояснять эту тему понятным для всех образом.
Что пытаются натянуть за уши маркетологи? Что говорят инженеры? Где же истина?
Как всегда, где-то рядом. Какой пропускной способности ожидать в реальных условиях и почему – вы найдете ответ в этой статье. Если совсем нет времени читать, а хочется знать волшебную цифру – 75 Мбит/c на двухдиапазонную точку доступа, на всех. Кому интересны детали, читайте дальше.

Статья написана на базе материала Wi-Fi Throughput от Devin Akin, который больше 20 лет в теме беспроводных сетей а также со-основатель образовательной программы CWNP (он же CWNE #1).
Я просто спросил его, можно ли перевести его статью, и он тут же ответил: “да, я буду в восторге”.

вот так все просто решается в linkedin

-Hello Devin. Can I translate your very useful article about Wi-Fi Throughput to Russian and publish it on big Russian tech portal (habr.com) with reference on your article? It will help to explain reality.

-Hi Maksim. I would be delighted for you to translate it and to publish it for the Russian IT community.

Я, в свою очередь, в восторге от открытого сообщества Wi-Fi инженеров. Итак, поехали.

Чего ждать от 20 МГц?

Сначала нужно понять, чего можно ждать от канала шириной 20 МГц при стандартном ассортименте клиентских устройств. Вдруг кто не знает, SS (Spatial Stream) это Пространственный Поток (ПП). Понятние из технологии пространственного мультиплексирования или MIMO, которая появилась еще в 802.11n и уже почти как 10 лет радует повышенной скоростью за счет одновременной передачи нескольких ПП одновременно. Очень хорошая статья на тему MIMO написана Андреем Кузнецовым, спасибо ему за понятный язык.
Для работы с несколькими ПП точке доступа или клиенту нужно иметь на борту несколько приёмо-передатчиков с антеннами (об их числе говорят первые две цифры в характеристиках, например 2×2:2), со всеми энергетическими накладными расходами.

Ниже отличная графика от Andrew Von Nagy.

На этом рисунке, со всеми клиентами 1×1:1, каждый из которых передает поток 3 Мбит/c, эфирное время (airtime) чистого 20 МГц канала насыщается. При утилизации канала порядка 75-80% происходит полное насыщение. В результате суммарная пропускная способность канала равна примерно 30 Мбит/c или суммарно 10 устройств на 1 ТД (Точку Доступа).
Если все клиенты могут работать с 2ПП (2×2:2), то есть шанс получить суммарную пропускную способность порядка 65 Мбит/c и 21 устройство одновременно, неплохо, да?

Во что упирается пропускная способность?

Важно отметить, что мы можем изменять число клиентов и пропускную способность на каждого клиента, но все равно будем всегда упираться в ограничение из-за насыщения эфирного времени (airtime saturation). Например, если каждому устройству, подключаемому к ТД, нужно 2 Мбит/c и они однопоточные (1ПП), то я получу максимум 15 одновременно работающих устройств, пока не упрусь в насыщение при 30 Мбит/c (2×15=30). Такая же математика будет при 2ПП клиентах, при 32-33 клиентах на скорости 2 Мбит/c мы упираемся в насыщении при общей скорости 65 Мбит/c.

Хорошо предсказуемое соотношение клиентов в современных сетях – 2/3 1ПП на 1/3 2ПП. Клиентов с 3ПП (типа MacBook Pro) меньше 1%. Зная это соотношение можно ожидать что средняя ТД при свободном (от помех и соседей) канале перейдет в насыщение примерно при 45Мбит/c.

Если в ТД 2 радиомодуля, каждый работает на своей частоте, свободной от интерференции (ACI, CCI, non-Wi-Fi interference) то есть шанс суммарно получить 90 Мбит/c на 1 ТД. В реальности свой и соседский Wi-Fi влияет так, что в диапазоне 2,4 ГГц получить 30 Мбит/c вместо 45 это удача.

Таким образом суммарная пропускная способность любой ТД c двумя радиомодулями в реальных условиях — 75 Мбит/c

(на всех подключенных к ней клиентов).

[Примечание переводчика]: с точки зрения эффективности использования спектра Wi-Fi крайне неэффективная технология, так как изначально предполагает конкурентный доступ к среде для разношерстных устройств в общедоступном диапазоне. Для наглядности можно привести такой рисунок.

Маркетологи и продажники

Конечно, ребята из отделов маркетинга могут не понимать разницу между скоростью подключения (data rate) и пропускной способностью полудуплексного канала. Также они, возможно, хотят чтобы вы рассматривали только идеальные, с точки зрения радиосигнала условия, где математика выглядит так:

• ТД с двумя радиомодулями на 5 ГГц
• Каналы на 80 МГц (которые редко, если вообще используются в Enterprise) и 1.3 Гбит/c при этом
• 1 MacBook Pro (3×3:3) подключенный к каждому радиомодулю ТД. (всего 2 ноута)
• Оба ноута скачивают большой файл, при этом по полной используя агрегацию (A-MPDU+A-MSDU with large BlockAck)
• Спектр идеально чист (нет ACI, нет CCI, нет прочих сигналов). (Мечты, мечты..)
• NAS или файловый сервер с SSD на борту подключен 10G интерфейсом к ядреной сети.
• На ТД отключены ресурсоёмкие фичи, нет проблем с загрузкой CPU. (Такое вполне возможно)
• Драйверы, как клиента, так и ТД отлично оптимизированы под пропускную способность.

И вам предлагают купить коммутатор с MGIG?

В таком смехотворно-нереалистичном сценарии, каждый из двух клиентов подключается на скорости 1,3 Гбит/c и имеет пропускную способность 650 Мбит/c, что при отсутствии интерференции даст 1.3 Гбит/c на ТД. Используя этот сумасшедший сценарий, продажники убеждают покупать коммутаторы с 2.5 Гбит/c портами.

С двухдиапазонными 11ac/n ТД, в нагруженном Enterprise сценарии, где используются каналы 20 МГц, чтобы минимизировать негативное влияние (contention) своих и соседних ТД насколько это возможно, вы можете ожидать, что насыщение эфира с обоих радиомодулей наступит раньше, чем вы упретесь в 100 Мбит/c пропускную способность порта. Помните, что control и management кадры имеют большие накладные расходы (overhead) а большинство кадров, несущих данные, имеют размер порядка 256 байт, что тоже негативно сказывается на пропускной способности.

Три вида негативного влияния (contention) (не включая ACI и не-Wi-Fi интерференцию) можно назвать Intra-BSS, Inter-BSS и Client-to-Client. В вашей сети может быть много больше такого contention чем вы думаете, особенно, если вы не тратили время на дизайн сети и её проверку. Contention сильно ограничивает пропускную способность.

Когда кто-то из вендора или его партнера предположит, что вам нужно больше, чем 1 Гбит/c порт на ТД, вы должны спросить его следующее:

• Пожалуйста, объясните вашу логику расчета, согласно которой вы предполагаете, что клиентское устройство, или группа таких устройств могут достигнуть скорости 1 Гбит/c.

1. Остерегайтесь, что они будут говорить про канальную скорость (data rate) вместо пропускной способности
2. Остерегайтесь, что они убедят вас в том, что каналы 80 МГц (или даже 160) это хорошо. Также остерегайтесь полуправды о том, что широкие каналы дадут вам больше канальной скорости, что даст меньшую загрузку эфира и увеличит ёмкость. Это ошибка.
3. Остерегайтесь, что они убедят вас что MU-MIMO это хорошо. На практике толку мало.

• Пожалуйста, покажите мне данные с сети одного из ваших заказчиков, кто купил коммутаторы с портами 2.5 Гбит/c (или больше) где видно, что трафик к ТД превысил значение 1 Гбит/c больше, чем на 15 минут (что тоже маловероятно).

Живет ли старый 802.11n?

Если я сам спроектировал, настроил и проверил двухдиапазонную 11n 2×2:2 Wi-Fi инфраструктуру сейчас, где ТД имеют 100 Мбит/c аплинки, 95% компаний думают, что эта сеть наиболее замечательная из тех, что они когда-либо видели. Я бы сам предпочел такую low-end, 2×2:2, 11n правильно построенную сеть 99% плохо построенным 11ac Wave2 сетям, существующим сегодня. [Примечание переводчика]: новые 11ac точки обладают бОльшим набором технологий, позволяющих строить то, что называется HD или сети высокой плотности, но всегда мы упираемся в физику и математику. Тот же RxSOP это последнее, что нужно тюнить…

Что же с 11ax?

Арсен Бандуриан уже рассказывал, чего не стоит ждать от 802.11ax пересказав статью того-же Девина Акина. Но эту тему стоит поднять еще раз.

Хайп уже начался, вендоры начали выпускать ТД, хотя стандарт еще не утвержден (в конце 2019 ожидается).
Использование широких каналов крайне неэффективно в реальных условиях, как вы можете видеть на рисунке ниже. Смотря на 11ac 42 канал (36 – основной канал) снизу слева видно, что основной канал (primary channel) убит, а вторые каналы (secondary) едва используются. Это потому, что 75% Wi-Fi трафика это management, control и legacy data, и все они передаются только на основном канале.

Также, подавляющее большинство клиентов сейчас это 11n, так что вторые 40 МГц от 80 МГц канала в основном не используются вообще. Именно по этой причине 11ax был создан. Эффективность создает общесистемную ёмкость и повышает пропускную способность каждого клиента. Основная задача 11ax в 4 раза увеличить пропускную способность на клиента, которая реально может быть достигнута если:

1. В сети работают преимущественно 11ax клиенты
2. Сеть великолепно спроектирована и настроена

Что означает, скорее всего, лет через 10 это произойдет. Нужно очень много времени, чтобы избавиться от старых клиентских устройств. 11g клиенты, увидевшие свет в 2003 году, порой всё еще в работе. Что бы вам не рассказывали продажники, что через 3 года всё поменяется, им не стоит верить, факты говорят о другом.

Помогают ли каналы 40 и 80 МГц? Нет

На графике снизу можно увидеть, как используя узкие каналы достигается большая пропускная способность на каждое клиентское устройство.

Это же будет справедливо и для 11ax и это причина OFDMA технологии позволяющей делить 20 МГц на подканалы по 2 МГц, 4 МГц и 8 МГц, которые называются Resource Unit (RUs). В течении и срока службы первого поколения 11ax точек (5 лет с даты появления) я ожидаю не более чем 25% 11ax клиентов на рынке в целом. Таким образом, с оптимально спроектированной и настроенной Wi-Fi сетью вы можете ожидать увеличение эффективности сети благодаря проникновению 11ax клиентов, но в целом, ничего удивительного (в оригинале — game-changing). Если облечь это в цифры, добавив 25% к общей ёмкости сети (45 М на 5 ГГц + 30 М на 2,4 ГГц) получим 75 М × 1,25=93,75 Мбит/c. Нужно ли вам больше, чем Гигабит на медном порту? Нет.

Математика не врёт

Эти числа реальны. Если вы думаете иначе, найдите Enterprise сеть, где эти числа превышают указанные мною, покажите мне их, и я изменю эту статью.

Практический пример

Эффективные простые правила, которые оказались очень точными, для вычисления пропускной способности на 1 устройство таковы:

• MCS rate × 50% / число пользователей [Одно устройство в сети]
• MCS rate × 45% / число пользователей [Немного устройств, средняя нагрузка]
• MCS rate × 40% / число пользователей [Много устройств, средняя и сильная нагрузка]

Чтобы помочь вам понять лучше, приведу пример от одного из моих заказчиков.
Они внедрили 3×3:3 ТД с каналами 20 МГц для подключения до 100 активных устройств в каждой аудитории. Основным приложением было unicast video c потоком 2 Мбит/c для 30 человек в классе. После успешного внедрения, они позвали меня, сообщая мысли о том, что одна ТД деффективная. Расследование показало, что виноваты клиентские устройства. В этом классе было 30 1ПП iPad которые не могли достигнуть скорости 2 Мбит/c на при работе всех 30 штук.

• Канальная скорость (Data Rate) = 72 Мбит/c
• 40% эффективность
• Общая пропускная способность 29 Мбит/c
• /30 = 950 Кбит/c на устройство

В другом классе они использовали 30 iPad Air 2, 2ПП и они работали хорошо.

• Канальная скорость (Data Rate) = 173 Мбит/c
• 40% эффективность
• Общая пропускная способность 69 Мбит/c
• /30 = 2,3 Мбит/c на устройство

Его замешательство было в том, что iPad c 1ПП не мог показать видео адекватно, а его MacBook Pro (3ПП) получал 145 Мбит/c в тот момент, когда класс был пуст.

• Канальная скорость (Data Rate) = 289 Мбит/c
• 50% эффективность
• Общая пропускная способность 145 Мбит/c
• /1 = 145 Мбит/c на устройство

Представьте себе, математика работает. И у вас сработает тоже.

На этом статья Девина заканчивается
От себя, Максима Гетмана, добавлю три жизненных примера.

Завод

Сеть для подключения мостовых кранов правильно спроектирована и настроена, работает только в диапазоне 5 ГГц, в качестве клиентов – ядреные ТД Cisco IW3702 в WGB режиме. На одну ТД 1562D на колонне максимум цепляются 2 крана. SNR ниже 40 дБ не опускается, сигнал на приеме с обоих сторон порядка -60 дБм. Помех с существенным duty cycle не обнаружено. С крана идет постоянный UDP поток 3-5М с камеры Axis. Помимо этого, килобитный трафик с датчиков и порядка 1М трафик на комп крановщика. Это все работает прекрасно. Если 2 крана на точку, тоже прекрасно. Но если в момент, когда на ТД 1 кран, и мы еще нагружаем сеть iperf-ом 10 Мбит/c UDP то наблюдаем потери порядка 10-12%. Казалось бы, в теории при SNR 40 дБ мы должны работать на MCS9 стабильно, оба устройства 11ac.

Увы, в жизни наблюдается работа на MCS3-7, что дает, при 1ПП, 20 МГц и длинном защитном интервале (а в железном цеху иначе нельзя) 26 Мбит/c в худшем случае. В итоге это соответствует 13 Мбит/c реального трафика на 1 ТД. Вот так. Данные хуже, чем по “офисным” формулам. Это нужно учитывать.

Кто может объяснить с точки зрения физики, почему DRS механизм так снижает скорость, при приличном SNR, буду рад тому. По моим соображениям, в условиях железного цеха, забитого железом, отражений столь много, что DSP не может разобрать сигнал на приеме, не отправляет ACK и мы получаем снижение скорости. Ах да, антенны на ТД направленные, 10 дБи. На крановых клиентах всенаправленные, 7 дБи. Специфика такова что направленные не сделать, отказоустойчивость должна быть. Рабочие расстояния 30-80 метров. Вот так, дорогое оборудование, а много не выжать.

Большое многофункциональное здание с офисами

Здание имеет огромный атриум внутри, на несколько этажей общий. В офисах на этажах стоят точки, не мало. В атриуме на 1-м этаже слышно точки с 6-ти этажей. Что в итоге? Даже при небольшой нагрузке на сеть пропускная способность стремиться к нулю. Особенно в 2.4 ГГц. В этом случае хочется напомнить про beacon overhead. Если у вас по 5 SSID на точку, не убраны низкие скорости (маячки вещаются на скорости 1 М), то в точке пространства, где на 1 частотном канале слышно 3 своих же точки, 48% утилизации канала просто от ваших же маячков! Есть над чем задуматься? Выключим низкие скорости и при 12 М нижней mandatory утилизация канала упадет до 4,5% в тех же условиях. Неплохо так, на порядок?

Что делать с атриумом? Проектировать офисные точки с направленными от-атриума антеннами, или хотя-бы относить их подальше. А если уже стоят? Минимизировать число SSID, увеличить доступные скорости и договорится с соседями (если они есть), чтобы сделали тоже самое!

Выставочный центр.

На павильон поставили 20 ТД, с более-менее направленными антеннами и хотят получить по 1 М на каждого клиента, которых 500. По 25 клиентов на ТД. Если считать, что у нас идеальный эфир и мы можем получить по 75 М на каждую ТД, то вроде все сходится, даже с запасом. 20×75 М=1500 М, а надо всего 500 М. Нормально? Нет! На какой скорости будут подключаться разношерстные клиенты?

• Канальная скорость (Data Rate) = 52 Мбит/c (MCS5, 1ПП)
• 40% эффективность
• Общая пропускная способность 20,8 Мбит/c
• /25 = 0,8 Мбит/c на устройство

Помните, что это в хороших условиях? Сколько каналов на 2,4? 3 канала. Сколько каналов на 5? 15 каналов (и не все доступны всем клиентам). Мы как минимум получим CCI от своих же ТД, особенно на 2.4 ГГц. Даже если мы сократим число SSID до 3х и выключим скорости ниже 12 М, беда выставки еще в том, что каждый норовит принести свой TP-Link, запросить у организатора подключение кабелем и вещать в эфир, с дефолтными настройками, которые дадут overhead только лишь маячками на 1М скорости, а еще и ACI от того, что на 3й канал встали, по незнанию.

Вот что твориться в эфире на 2.4 в разгар выставки. Утилизация до 90% по уровню -80 дБм.

Что делать?

Применять узконаправленные антенны, минимизируя свои зоны покрытия, избегая пересечения каналов, сколько это возможно. При проведении ПНР не лениться несколько раз провести радиообследование, чтобы точно выставить частоты и мощности, не доверять автоматике. Выделить несколько каналов на 5 ГГц для тех, кто хочет “свой Wi-Fi” и запрещать работать на других каналах. Тогда, может быть, выставочная сеть будет более-менее живой.

Вывод всей статьи

Знания и опыт помогут вам строить (если вы инженер интегратора) или заказывать (если вы на стороне заказчика) построение Wi-Fi сети адекватно.

Ниже я приведу несколько полезных Wi-Fi инженерам ссылок:

Рабочие материалы
1. Revolution Wi-Fi Capacity Planner планировщик на базе этих самых адекватных формул. поможет достаточно точно прикинуть, а сколько ТД нужно чтобы подключить N клиентов.
2. Таблица MCS поможет определить канальную скорость по MCS.
3. Таблица соотношения MCS и SNR поможет узнать MCS теоретически (на практике хуже)
4. SSID Overhead Calculator позволит понять как влияет число SSID и скорость маячков
5. Таблица возможностей клиентских устройств позволит узнать устройства до их внедрения
6. RSSI Compared поможет понять разброс по приему на разных устройствах

Обучающие материалы
1. Ekahau Wi-Fi Design Tools YouTube канал с лучшими вебинарами на тему Wi-Fi
2. CWNA 5-е издание. Лучший в мире учебник по Wi-Fi. Дешевле Амазона не найдете. Учебник стоит своих денег.
3. Технологии современных беспроводных сетей Wi-Fi. Учебное пособие. Актуальный учебник по Wi-Fi на Русском. Стоит в бумаге примерно также как CWNA. В сети встречается его pdf версия.
4. Wi-Fi Network Design for dummies простое и понятное пособие для тех, кто только начинает. Если вы руководитель проекта, менеджер, и у вас нет времени на погружение в дебри Wi-Fi, за несколько часов прочтите 50 страничек Wi-Fi Network Design for dummies, и у вас будет понимание как сейчас строят Wi-Fi по-человечески. Пособие распространяется бесплатно.

Если вы инженер, какой учебник подробнее, спросите вы? Можно судить по толщине.

Если у вас будут интересные вопросы по теме Wi-Fi, найти мои контакты просто. Буду рад ответить.

ps статья отчасти пересекается по теме с «Почему Wi-Fi не будет работать, как планировалось» Андрея Парамонова. Его статья даже имеет бОльшую глубину. Для тех кто хочет погрузится в детали, очень рекомендую её к прочтению.
pps порой, мне кажется, что хабру не хватает функционала банального форума, где можно более четко делить на подкатегории, чтобы потом, спустя годы, информация не терялась, а была в доступе.

habr.com

почему низкая скорость интернета и какая максимальная?

Роутер – прибор, благодаря которому компьютер, ноутбук или другие гаджеты получают выход в интернет. К устройству можно подключиться двумя способами – с помощью кабеля или через WI-FI. Беспроводное подключение более удобно, поэтому большинство пользователей предпочитают именно его. Однако скорость WI-FI зачастую оказывается на порядок ниже, чем скорость при кабельном соединении. Почему так происходит и как исправить ситуацию, будет рассмотрено ниже.

Определяем скорость

Провайдеры в договоре указывают максимальную скорость до 300 Мб/с. Это позволяет привлечь больше клиентов. На деле реальная скорость Вай-Фай бывает гораздо ниже заявленной. У некоторых пользователей при беспроводном подключении скорость не превышает 50 Мб/с.

Чтобы разобраться в проблеме и понять, почему медленно загружается фильм или долго открываются страницы сайтов, в первую очередь нужно измерить скорость. Сделать это можно с помощью онлайн-сервиса Speedtest. Программу следует найти в браузере и выбрать функцию «Begin Test».

Сайт найдет сервер, через который можно будет проверить скоростную способность канала. После этого между устройством и сервером будет происходить передача данных, что позволит определить скорость передачи данных по WI-FI.

Когда операция завершится, компьютер или другое устройство, на котором проверялась скорость, подключают через кабель. Снова устанавливают соединение с сайтом и проверяют данные. В том случае, если оба результата существенно отличаются, значит скорость интернета по WI-FI снижается именно из-за беспроводного способа подключения.

Скорость может падать не только из-за провайдера. Существуют и другие причины уменьшения скорости передачи данных. Разберемся, что же влияет на ширину канала.

От чего зависит и как повысить скорость WI-FI роутера? Посмотрите следующее видео:

Устройства соседей

Низкая скорость WI-FI может быть связана с тем, что у соседей также установлено беспроводное подключение к роутеру. Большое количество сетевых подключений урезает ширину канала. Чаще всего проблемы возникают в том случае, если все точки доступа используют одинаковый канал. В итоге происходит наложение радиоволн, что приводит к снижению скорости.

Чтобы понять, что проблемы с работой интернета возникают именно из-за соседей, рекомендуется проанализировать загруженность канала. Для этого можно использовать утилиту inSSIDer.

Проверку осуществляют следующим образом:

• скачивают программу на свой компьютер;
• утилиту запускают, а когда она активировалась, кликают по кнопке «Начать сканирование»;
• на представленном графике находят канал своей сети, на котором происходит работа.

Если выяснилось, что этот канал самый загруженный, рекомендуется его поменять. Для этого надо снова обратиться к графику. Выбирают канал, на котором значится меньше всего точек доступа, и переходят на него, изменив настройки маршрутизатора.

Загруженность диапазона

Бывает, что смена канала не дала положительного результата из-за большой загруженности диапазона. Чаще всего такая проблема возникает в больших городах. В этом случае исправить ситуацию поможет выбор диапазона 5 ГГц. Эта частота не так популярна как 2,4, поэтому здесь скорость Вай-Фай может быть выше.

Обратите внимание, что нужно иметь в наличии двухдиапазонный роутер. Такой прибор может работать на двух частотах, что позволит осуществлять работу на указанном диапазоне.

Расположение маршрутизатора

Ограничение скорости может быть связано с расположением маршрутизатора. В результате этого ухудшается сигнал приема на компьютере, ноутбуке или других гаджетах. Чтобы исправить ситуацию, рекомендуется попробовать поменять местоположение роутера. При этом следует следить за уровнем сигнала. Он находится в нижнем правом углу компьютера или ноутбука и в правом верхнем углу другого гаджета. Как только появится самый высокий уровень сигнала, на этом месте и нужно оставить прибор.

Нельзя ставить маршрутизатор рядом с устройством, принимающим сигнал. Если разместить его недалеко от компьютера или ноутбука, то будут наблюдаться скачки скорости – от высокой до нулевой. Приборы, принимающие сигнал, должны находиться в удаленности от роутера. Рекомендованное расстояние – 1,5 метра. Однако удаленность лучше всего сделать еще больше, если приборы отличаются большой мощностью.

Режим WI-FI

Скорость работы интернета зависит также от корректности настройки маршрутизатора. Если выбрать 802.11b, то можно рассчитывать на скорость работы интернета до 11 Мбит/с, а 802.11g ограничивает пропускную способность до 54 Мбит/с.

Чтобы устранить проблему, выполняют следующие манипуляции:

• совершают вход в ВЕБ-интерфейс маршрутизатора по адресу, указанному на нижней части прибора;
• переходят в раздел «Беспроводной режим»;
• выбирают подраздел «Настройки беспроводного режима»;
• кликают по кнопкам «11bgn смешанный» и «11bg смешанный» для старых устройств, «только 11n» или «11ac mix», если ваш роутер двухдиапазонный.

Безопасность сети

Проблемы со скоростью могут возникать из-за устаревшего режима безопасности. Если используется стандарт WEP с шифрованием TKIP, то скорость не будет подниматься выше 54 Мбит/с. Даже современные мощные приборы в этом случае не смогут изменить ситуацию. Кроме того, такая безопасность не защитит от несанкционированного подключения, поскольку взлом системы не займет много времени.

Чтобы исправить проблему, выполняют такие манипуляции:

• совершают вход в настройки маршрутизатора;
• с левой стороны выбирают пункт «Беспроводной режим»;
• переходят в подпункт «Настройки беспроводного режима»;
• ставят галочки напротив значений: WPA/WPA2 и AES.

Мощность сети

Этот критерий также оказывает влияние на ширину канала. Считается, что при максимальной мощности зона покрытия будет расширенной. Это действительно так, но скорость интернета от этого может серьезно пострадать. Больше всего пострадают гаджеты небольших габаритов с маломощными модулями WI-FI.

Решить проблему поможет изменение мощности сигнала передатчика. Для этого действуют так:

• выполняют вход в настройки маршрутизатора;
• находят графу «Мощность сигнала»;
• уменьшают ее размер.

Устаревшая прошивка

Еще один параметр, который влияет на скорость работы WI-FI – прошивка маршрутизатора. Старая версия ПО отрицательно влияет на ширину канала. Причем, даже если прибор куплен совсем недавно, это не гарантирует, что на нем будет установлена новая программа.

Проблема также возникает в том случае, если в программном обеспечении произошел сбой, что отрицательно повлияло на работу роутера. В этом случае также рекомендуется обновить прошивку. Для этого выполняют следующие действия:

• осуществляют вход в ВЕБ-интерфейс маршрутизатора;
• переходят в раздел «Обновление»;
• смотрят на параметры «Установленная версия» и «Обновленная версия» и, если они не совпадают, выполняют переустановку программного обеспечения.

Производительность маршрутизатора

Скорость Вай-Фай также зависит от того, какая пропускная способность роутера. Если маршрутизатор слабый, не следует рассчитывать на хорошую работу интернета. В этом случае решить проблему поможет только приобретение нового устройства. Никакие другие действия не изменят ситуацию. Даже смена провайдера не принесет желаемого результата. Интернет все равно не будет работать в полную силу, и открытие всех сайтов будет занимать много времени.

Другие причины

На скорость Вай-Фай влияет количество устройств, подключенных к сети. Чем их больше, тем ниже скорость, так как она делится на все гаджеты.

Также следует знать, что на скорость влияет тип подключения. Так при подключении через PPPoE, L2TP и PPTP роутер будет больше снижать скорость, чем при подключении через IP-адрес.

Низкая скорость приема и передачи WI-FI роутера зависит от нескольких факторов. Чтобы подолгу не ожидать загрузку фильма или открытие страниц сайта, следует проверить все соответствующие настройки, указанные выше и попробовать исправить ситуацию при обнаружении проблем.

Надеемся, наша статья была вам полезной!

wifigid.ru

Эволюция скорости передачи данных в сетях Wi-Fi / Habr

— Зачем вам в Решётах нубук?
— Чтоб безразмерно использовать возможности блюпупа, и коммутироваться с другими абонентами по всему региону Россия с помощью Ви-Фи!
(С) Уральские Пельмени

Впервые рабочая группа IEEE 802.11 была анонсирована в 1990 году и вот уже 25 лет идёт непрекращающаяся работа над беспроводными стандартами. Основным трендом является постоянное увеличение скоростей передачи данных. В данной статье я попробую проследить путь развития технологии и показать, за счёт чего обеспечивалось увеличение производительности и чего стоит ждать в ближайшем будущем. Предполагается, что читатель знаком с основными принципами беспроводной связи: видами модуляции, глубиной модуляции, шириной спектра и т.д. и знает основные принципы работы Wi-Fi сетей. На самом деле существует не так много способов увеличения пропускной системы связи и большинство из них было реализовано на разных этапах совершенствования стандартов группы 802.11.

Рассмотрению будут подвергнуты стандарты, определяющие физический уровень, из взаимно совместимой линейки a/b/g/n/aс. Стандарты 802.11af (Wi-Fi на частотах эфирного телевиденья), 802.11ah (Wi-Fi в диапазоне 0.9 МГц, предназначенный для реализации концепции IoT) и 802.11ad (Wi-Fi для скоростной связи периферийных устройств наподобие мониторов и внешних дисков) несовместимы друг с другом, имеют различные сферы применения и не подходят для анализа эволюции технологий передачи данных на большом интервале времени. Кроме того, вне рассмотрения останутся стандарты, определяющие стандарты безопасности (802.11i), QoS (802.11e), роуминга (802.11r) и т.д., так как они только косвенно влияют на скорость передачи данных. Здесь и далее речь идёт о канальной, так называемой брутто-скорости, которая является заведомо большей, чем фактическая скорость передачи данных из-за большого количества служебных пакетов в радиообмене.

Первым стандартом беспроводной связи был 802.11 (без буквы). Он предусматривал два типа среды передачи: радиочастота 2.4 ГГц и инфракрасный диапазон 850-950 нм. ИК-устройства не были широко распространены и в будущем развития не получили. В диапазоне 2.4 ГГц было предусмотрено два способа расширения спектра (расширение спектра является неотъемлемой процедурой в современных системах связи): расширение спектра методом скачкообразного изменения частоты (FHSS) и методом прямой последовательности (DSSS). В первом случае все сети используют одну и ту же полосу частот, но с различными алгоритмами перестроения. Во втором случае уже появляются частотные каналы от 2412 МГц до 2472 МГц с шагом 5 МГц, сохранившиеся по сей день. В качестве расширяющей последовательности используется последовательность Баркера длиной 11 чипов. При этом максимальная скорость передачи данных составляла от 1 до 2 Мбит/с. В то время даже с учётом того, что в самых идеальных условиях полезная скорость передачи данных по Wi-Fi не превышает 50% канальной, такие скорости выглядели весьма привлекательно в сравнении со скоростями модемного доступа к сети Интернет.

Для передачи сигнала в 802.11 использовалась 2-х и 4-х позиционная манипуляция, что обеспечивало работу системы даже в неблагоприятных условиях сигнал/шум и не требовало сложных приёмо-передающих модулей.
Например, для реализации информационной скорости 2 Мбит/с каждый передаваемый символ заменяется на последовательность из 11 символов.

Таким образом чиповая скорость составляет 22 Мбит/с. За один такт передачи передаются 2 бита (4 уровня сигнала). Таким образом скорость манипуляции составляет 11 бод и основной лепесток спектра при этом занимает 22 МГц, величину, которую применительно к 802.11, часто называют шириной канала (на самом деле спектр сигнала является бесконечным).

При этом согласно критерию Найквиста (число независимых импульсов в единицу времени ограничено удвоенной максимальной частотой пропускания канала) для передачи такого сигнала достаточно полосы 5.5 МГц. Теоретически устройства формата 802.11 должны удовлетворительно работать и на каналах, отстоящих друг от друга на 10 МГц (в отличии от более поздних реализаций стандарта, требующих вещания на частотах, отстоящих друг от друга не менее, чем на 20 МГц).

Очень быстро скоростей 1-2 Мбит/с стало не хватать и на смену 802.11 пришёл стандарт 802.11b, в котором скорость передачи данных была увеличена до 5.5, 11 и 22 (опционально) Мбит/с. Увеличение скорости было достигнуто путём уменьшения избыточности помехоустойчивого кодирования с 1/11 до ½ и даже 2/3 за счёт внедрения блочных (CCK) и сверхточных (PBCC) кодов. Кроме того, максимальное число ступеней модуляции было увеличено до 8-и на один передаваемый символ (3 бита на 1 бод). Ширина канала и используемые частоты не изменились. Но при уменьшении избыточности и увеличении глубины модуляции неизбежно выросли требования к соотношению сигнал/шум. Так как увеличение мощности устройств невозможно (ввиду экономии энергии мобильных устройств и законодательных ограничений), то это ограничение проявилось в небольшом сокращении зоны обслуживания на новых скоростях. Площадь обслуживания на унаследованных скоростях 1-2 Мбит/с не изменилась. От способа расширения спектра методом скачкообразной перестройки частоты было решено полностью отказаться. Больше в семействе Wi-Fi он не использовался.

Следующий шаг увеличения скорости до 54 Мбит/с был реализован в стандарте 802.11a (данный стандарт начал разрабатываться раньше, чем стандарт 802.11b, но финальная версия была выпущена позже). Увеличение скорости в основном было достигнуто за счёт увеличения глубины модуляции до 64 уровней на один символ (6 бит на 1 бод). Кроме того, была радикально пересмотрена радиочастотная часть: расширение спектра методом прямой последовательности было заменено на расширение спектра методом разделения последовательного сигнала на параллельные ортогональные поденсущие (OFDM). Использование параллельной передачи на 48 подканалах позволило снизить межсимвольную интерференцию за счёт увеличения длительности отдельных символов. Передача данных осуществлялась в диапазоне 5 ГГц. При этом ширина одного канала составляет 20 МГц.

В отличие от стандартов 802.11 и 802.11b, даже частичное перекрытие этой полосы может привести к ошибкам передачи. К счастью в диапазоне 5 ГГц расстояние между канали составляет эти самые 20 МГц.

Стандарт 802.11g не стал прорывом в плане скорости передачи данных. Фактически этот стандарт стал компиляцией 802.11a и 802.11b в диапазоне 2,4 ГГц: в нём поддерживались скорости обоих стандартов.

Серьёзное увеличение скорости произошло в стандарте 802.11n (в обоих диапазонах 2,4 и 5 ГГц): до 72 Мбит/с за счёт уменьшения защитных интервалов между передаваемыми символами. Кроме того, для увеличения пропускной способности можно было объединить два канала по 20 МГц и получить 150 Мбит/с. Однако это не лучший способ увеличения скорости: в диапазоне 2,4 МГц может поместиться всего один расширенный канал в 40МГц. Ещё одним способом повышения скорости стала технология MIMO: использование нескольких приёмопередатчиков, работающих на одной и той же частоте. Разделение каналов происходит за счёт пространственного разнесения антенн и математических операций над сигналом, принятым на разные антенны: он будет различаться в силу многолучевого распространения радиоволн. По иронии судьбы именно эффект многолучевого распространения ранее негативно влиял на передачу данных в сети, но инженеры смогли определить недуг в подвиг и заставить этот паразитный фактор работать на увеличение скорости. Стандарт 802.11n поддерживает MIMO 4×4:4 (четыре независимых канала) и обеспечивает скорость до 600 Мбит/с.

Однако данная технология требует высокого качества изготовления радио части устройств. Кроме того, данные скорости принципиально не реализуемы на мобильных терминалах (основной целевой группе стандарта Wi-Fi): наличие 4-х антенн на достаточном разнесении не может быть реализовано в малогабаритных устройствах как по соображениям отсутствия места, так и из-за отсутствия достаточного на 4 приёмопередатчика энергии.

В большинстве случаев скорость 600 Мбит/с является не более, чем маркетинговой уловкой и нереализуема на практике, так как фактически её можно добиться только между стационарными точками доступа, установленными в пределах одной комнаты при хорошем соотношении сигнал/шум.

Следующий шаг в скорости передачи был выполнен стандартом 802.11ac: максимальная скорость, предусмотренная стандартом, составляет до 6,93 Гбит/с, однако фактически такая скорость ещё не достигнута ни на одном оборудовании, представленном на рынке. Увеличение скорости достигнуто за счёт увеличения полосы пропускания до 80 и даже до 160 МГц. Такая полоса не может быть предоставлена в диапазоне 2,4 ГГц, поэтому стандарт 802.11ac функционирует только в диапазоне 5 ГГц. Ещё один фактор увеличения скорости – увеличение глубины модуляции до 256 уровней на один символ (8 бит на 1 бод) К сожалению, такая глубина модуляции может быть получена только вблизи точки из-за повышенных требований к соотношению сигнал/шум. Указанные улучшения позволили добиться увеличения скорости до 867 Мбит/с. Остальное увеличение получено за счёт ранее упомянутых потоков MIMO 8×8:8. 867х8=6,93 Гбит/с. Технология MIMO была усовершенствована: впервые в стандарте Wi-Fi информация в одной сети может передаваться двум абонентам одновременно с использованием различных пространственных потоков.

В более наглядном виде результаты в таблице:

В таблице перечислены основные способы увеличения пропускной способности: «-» — метод не применим, «+» — скорость была увеличена за счёт данного фактора, «=» — данный фактор остался без изменений.

Ресурсы уменьшения избыточности уже исчерпаны: максимальная скорость помехоустойчивого кода 5/6 была достигнута в стандарте 802.11a и с тех пор не увеличивалась. Увеличение глубины модуляции теоретически возможно, но следующей ступенью является 1024QAM, которая является очень требовательной к соотношению сигнал/шум, что предельно снизит радиус действия точки доступа на высоких скоростях. При этом возрастут требования к исполнению аппаратной части приёмопередатчиков. Уменьшение межсимвольного защитного интервала также вряд ли будет направлением совершенствования скорости – его уменьшение грозит увеличением ошибок, вызванных межсимвольной интерференцией. Увеличение полосы канала сверх 160 МГц так же вряд ли возможно, так как возможности по организации непересекающихся сот будут сильно ограничены. Ещё менее реальным выглядит увеличение количества MIMO-каналов: даже 2 канала являются проблемой для мобильных устройств (из-за энергопотребления и габаритов).

Из перечисленных методов увеличения скорости передачи большая часть в качестве расплаты за своё применение забирает полезную площадь покрытия: снижается пропускная способность волн (переход от 2,4 к 5 ГГц) и повышаются требования к соотношению сигнал шум (увеличение глубины модуляции, повышение скорости кода). Поэтому в своём развитии сети Wi-Fi постоянно стремятся к уменьшению площади, обслуживаемой одной точкой в пользу скорости передачи данных.

В качестве доступных направлений совершенствования могут использоваться: динамическое распределение OFDM поднесущих между абонентами в широких каналах, совершенствование алгоритма доступа к среде, направленное на уменьшение служебного траффика и использование техник компенсации помех.

Подводя итог вышесказанному попробую спрогнозировать тенденции развития сетей Wi-Fi: вряд ли в следующих стандартах удастся серьёзно увеличить скорость передачи данных (не думаю, что больше, чем в 2-3 раза), если не произойдёт качественного скачка в беспроводных технологиях: почти все возможности количественного роста исчерпаны. Обеспечить растущие потребности пользователей в передаче данных можно будет только за счёт увеличения плотности покрытия (снижения радиуса действия точек за счёт управления мощностью) и за счёт более рационального распределения существующей полосы между абонентами.

Вообще тенденция уменьшения зон обслуживания, похоже, является основным трендом в современных беспроводных коммуникациях. Некоторые специалисты считают, что стандарт LTE достиг пика своей пропускной способности и не сможет далее развиваться по фундаментальным причинам, связанным с ограниченностью частотного ресурса. Поэтому в западных мобильных сетях развиваются технологии оффлоада: при любом удобном случае телефон подключается к Wi-Fi от того же оператора. Это называют одним из основных способов спасения мобильного Интернета. Соответственно роль Wi-Fi сетей с развитием сетей 4G не только не падает, а возрастает. Что ставит перед технологией всё новые и новые скоростные вызовы.

habr.com

Стандарты и виды Wi-Fi: скорость, отличия

Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi совершенствуется более двадцати лет. За это время появилось большое количество стандартов, так или иначе применяемых в мобильных телефонах, смартфонах, планшетах и носимой электронике. Эта статья поможет вам разобраться в том, чем же разные стандарты отличаются друг от друга, какой из них является самым быстрым.

Протокол Wireless Fidelity был разработан, страшно подумать, в 1996 году. Первое время он обеспечивал пользователя минимальной скоростью передачи данных. Но спустя примерно каждые три года внедрялись новые стандарты Wi-Fi. Они увеличивали скорость приема и передачи данных, а также слегка увеличивали ширину покрытия. Каждая новая версия протокола обозначается одной или двумя латинскими буквами, следующими после цифр 802.11. Некоторые стандарты Wi-Fi являются узкоспециализированными — они никогда в смартфонах не использовались. Мы же поговорим только о тех версиях протокола передачи данных, о которых необходимо знать рядовому пользователю.

Wi-Fi

Самый первый стандарт не имел никакого буквенного обозначения. Он появился на свет в 1996 году и использовался в течение примерно трех лет. Данные по воздуху при применении этого протокола скачивались со скоростью 1 Мбит/с. По современным меркам это чрезвычайно мало. Но давайте вспомним, что о выходе в «большой» интернет с портативных устройств тогда и речи не было. В те годы ещё даже WAP толком не был развит, интернет-странички в котором редко весили более 20 Кб.

В целом, преимущества новой технологии тогда никто не оценил. Стандарт использовался в строго специфических целях — для отладки оборудования, удаленной настройки компьютера и прочих премудростей. Рядовые пользователи в те времена о сотовом телефоне могли только мечтать, а слова «беспроводная передача данных» стали понятны им только спустя несколько лет.

Однако низкая популярность не помешала протоколу развиваться. Постепенно начали появляться девайсы, повышающие мощность модуля передачи данных. Скорость при той же версии Wi-Fi возросла вдвое — до 2 Мбит/с. Но было понятно, что это предел. Поэтому Wi-Fi Alliance (объединение из нескольких крупных компаний, созданное в 1999 году) пришлось разрабатывать новый стандарт, который обеспечивал бы более высокую пропускную способность.

Wi-Fi 802.11a

Первым творением Wi-Fi Alliance стал протокол 802.11a, который тоже не стал сколь-либо популярным. Его отличие заключалось в том, что техника могла использовать частоту 5 ГГц. В результате скорость передачи данных выросла до 54 Мбит/с. Проблема же заключалась в том, что с использовавшейся ранее частотой 2,4 ГГц этот стандарт был несовместим. В результате производителям приходилось устанавливать двойной приемопередатчик, чтобы обеспечить работу в сетях на обеих частотах. Нужно ли говорить, что это совершенно не компактное решение?

В смартфонах и мобильных телефонах данная версия протокола практически не применялась. Объясняется это тем, что спустя примерно год вышло гораздо более удобное и популярное решение.

Wi-Fi 802.11b

При проектировании этого протокола создатели вернулись к частоте 2,4 ГГц, обладающей неоспоримым достоинством — широкой зоной покрытия. Инженерам удалось добиться того, что гаджеты научились передавать данные на скорости от 5,5 до 11 Мбит/с. Поддержку данного стандарта тут же начали получать все маршрутизаторы. Постепенно начал появляться такой Wi-Fi и в популярных портативных устройствах. Например, его поддержкой мог похвастать смартфон Nokia E65. Что немаловажно, Wi-Fi Alliance обеспечил совместимость с самой первой версией стандарта, благодаря чему переходный период прошел совершенно незаметно.

Вплоть до конца первого десятилетия 2000-х годов многочисленной техникой использовался именно протокол 802.11b. Предоставляемых им скоростей хватало и смартфонам, и портативным игровым консолям, и ноутбукам. Поддерживают этот протокол и практически все современные смартфоны. Это значит, что если у вас в комнате расположен очень старый роутер, который не может передавать сигнал по более современным версиям протокола, смартфон сеть всё же распознает. Хотя быстротой передачи данных вы точно будете недовольны, так как сейчас мы используем совсем другие стандарты скорости.

Wi-Fi 802.11g

Как вам уже стало понятно, эта версия протокола обратно совместима с предыдущими. Объясняется это тем, что рабочая частота не изменилась. При этом инженерам удалось повысить скорость приема и отправки данных до 54 Мбит/с. Релиз стандарта произошел в 2003 году. Некоторое время такая скорость казалась даже избыточной, поэтому многие производители мобильников и смартфонов медлили с его внедрением. Зачем нужна столь быстрая передача данных, если объем встроенной памяти у портативных устройств частенько ограничивался 50-100 Мб, а полноценные интернет-страницы на маленьком экране попросту не отображались? И всё же постепенно протокол завоевал популярность, в основном за счет ноутбуков.

Wi-Fi 802.11n

Самое масштабное обновление стандарта случилось в 2009 году. На свет появился протокол Wi-Fi 802.11n. В тот момент смартфоны уже научились качественно отображать тяжелый веб-контент, поэтому новый стандарт пришелся очень кстати. Его отличия от предшественников заключались в увеличившейся скорости и теоретической поддержке частоты 5 ГГц (при этом 2,4 ГГц тоже никуда не делись). Впервые в протокол была внедрена поддержка технологии MIMO. Она заключается в поддержке приема и передачи данных одновременно по нескольким каналам (в данном случае — по двум). Это позволяло в теории добиться скорости на уровне 600 Мбит/с. На практике же она редко превышала 150 Мбит/с. Сказывалось наличие помех на пути сигнала от маршрутизатора к принимающему устройству, да и многие роутеры для экономии лишались поддержки MIMO. Равно как бюджетные устройства всё же не получали возможность работы в частоте 5 ГГц. Их создатели объясняли тем, что частота 2,4 ГГц в тот момент ещё не была сильно нагружена, в связи с чем покупатели роутера толком ничего не теряли.

Стандарт Wi-Fi 802.11n до сих пор активно эксплуатируется. Хотя многие пользователи уже отметили ряд его недостатков. Во-первых, из-за частоты 2,4 ГГц им не поддерживается объединение более двух каналов, из-за чего теоретический предел скорости никогда не достигается. Во-вторых, в гостиницах, торговых центрах и прочих людных местах каналы начинают наслаиваться друг на друга, что вызывает помехи — интернет-страницы и контент грузятся очень медленно. Все эти проблемы решил релиз следующего стандарта.

Wi-Fi 802.11ac

На момент написания статьи самый новый и самый быстрый протокол. Если предыдущие виды Wi-Fi работали в основном в частоте 2,4 ГГц, имеющей ряд ограничений, то здесь используются строго 5 ГГц. Это практически вдвое снизило ширину покрытия. Впрочем, производители маршрутизаторов решают данную проблему установкой направленных антенн. Каждая из них отправляет сигнал в свою сторону. Однако некоторым людям это всё же покажется неудобным по следующим причинам:

• Роутеры получаются громоздкими, так как в их составе присутствуют четыре или даже большее число антенн;
• Желательно устанавливать маршрутизатор где-то посредине между всеми обслуживаемыми помещениями;
• Роутеры с поддержкой Wi-Fi 802.11ac потребляют больше электричества, нежели старые и бюджетные модели.

Главное достоинство нового стандарта заключается в десятикратном росте скорости и расширенной поддержке технологии MIMO. Отныне объединяться могут до восьми каналов! В результате теоретический поток данных составляет 6,93 Гбит/с. На практике скорости гораздо ниже, но даже их вполне хватает для того, чтобы посмотреть на устройстве какой-нибудь 4K-фильм онлайн.

Некоторым людям возможности нового стандарта кажутся излишними. Поэтому многие производители не внедряют его поддержку в бюджетные смартфоны. Не всегда протокол поддерживается и даже достаточно дорогими девайсами. Например, его поддержки лишён Samsung Galaxy A5 (2016), который даже после снижения ценника невозможно отнести к бюджетному сегменту. Узнать о том, какие стандарты Wi-Fi поддерживает ваш смартфон или планшет, достаточно просто. Для этого посмотрите его полные технические характеристики в интернете, либо запустите один из бенчмарков.

setphone.ru

Почему роутер режет скорость Wi-Fi и как это исправить

В одной из предыдущих публикаций, мы с вами рассматривали причины из-за которых возникает плохой сигнал в Wi-Fi сети. Все приведенные примеры, были связаны с размещением сетевого устройства вблизи бытовых приборов, физических препятствий в виде стен и перегородок, но я практически ничего не сказал о настройках роутера и клиентов, влияющих на связь беспроводной сети Wi-Fi. В этой статье мы поговорим о том, почему маршрутизатор может резать скорость и попробуем на примерах полностью устранить или хотя бы частично избавиться от проблемы.

Прежде чем перейти к настройкам роутера, следует сказать, что нужно учитывать при создании беспроводной сети, кроме расположения устройств. Дело в том, что производители сетевых устройств на упаковке или в технических характеристиках на официальном сайте указывают теоретически максимально возможную скорость. Например, если вы видите на упаковке сетевого устройства значение в 300 Mbps (Мб/с), то оно обозначает максимально возможную скорость маршрутизатора в беспроводной сети Wi-Fi в теории, но на практике все обстоит несколько иначе.

1. Скорость роутера в отличии от указанной производителем (300 Мб/с) на практике будет гораздо ниже и это обусловлено беспроводными стандартами. Например, в спецификации стандарта N написано, что он в теории способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с, если будет использовать для связи четыре антенны одновременно. Следовательно, по каждой антенне стандарту N может передать данные со скоростью в 150 Мбит/с.

Но это все в теории, а на практике стандарт N далеко не всегда преодолевает планку в 54-60 Мб/с. Безусловно скорость зависит от заданных настроек и ряда внешних факторов, и если вам удавалось достичь скорости со стандартом N на своем роутере более 60 Мб/с, то поделитесь опытом в комментариях с другими пользователями.

Помните стандарт 802.11G, где теоретически заявлена максимальная скорость 54 Mb/s, а на практике едва ли кто-то припомнит больше 20 Мб/с. Все новые стандарты конечно же имеют улучшения, но вот с соотношение скорости в теории и на практике дела обстоят все так же.

2. Если в сети Wi-Fi наблюдаются какие-то проблемы, то прежде всего обновите прошивку. Микропрограмма влияет на работу всех компонентов сетевого устройства. Скачать свежую версию прошивки вы можете на официальном сайте производителя. Как правило, загружать нужно прошивку с самой свежей датой и самой старшей версией (индексом). Очень хорошо в этом плане структурирует микропрограммы по сетевым устройствам компания TP-Link. Некоторые маршрутизаторы оповещают в интерфейсе роутера о наличии новой прошивки.

3. Также необходимо обновить драйвер беспроводного сетевого адаптера Wi-Fi, который установлен в стационарный компьютер или интегрирован в ноутбук. Это программное обеспечение, которое непосредственно влияет на скорость обмена сетевыми пакетами между устройствами и функциональные возможности в целом.

4. Если ваш роутер может работать на частоте 5 ГГц, то все клиенты, которые поддерживают этот диапазон желательно перевести на него. При этом, те устройства, которые могут работать только в диапазоне 2,4 ГГц и переведенные на частоту в 5 ГГц, влиять на работу друг друга не будут.

5. Некоторые пользователи, купив бюджетную модель роутера с нетерпением ждут от него высоких показателей, но скорость коммутации (пропускная способность) и производительность стоят на одной ступени и зависят от аппаратного обеспечения. А мы знаем, что сетевое устройство характеризуется способностью обработать и передать максимальный скоростной поток, именуемый коммутацией от порта WAN (в нем кабель интернет-провайдера) до беспроводного модуля Wi-Fi. А как вы понимаете бюджетные модели маршрутизаторов не комплектуются компонентами для высокой коммутации.

Конечно, железо в сетевом устройстве имеет весомое значение, но как показывает практика настройка Wi-Fi сети на роутере играет далеко не последнюю роль. Позволю себе дать вам несколько полезных рекомендаций.

Как можно увеличить скорость Wi-Fi связи в роутере.

Все приведенные рекомендации в большинстве случаев помогут увеличить скорость Wi-Fi сети и устранить основные причины, негативно влияющие на беспроводную связь. Кстати, если вы планируете купить маршрутизатор и вас не стесняют финансовые возможности, то посмотрите в сторону поддерживающих стандарт IEEE 802.11ас или IEEE 802.11ad. Например, ASUS RT-AC87U или TP-Link AD7200 Talon.

1. Многие еще используют в домашней сети стандарт IEEE 802.11n и при этом в настройках выставляют смешанный режим. То есть выставляют в интерфейсе роутера для Wi-Fi сети 802.11 b/g/n. И это конечно логично поскольку, например, старый ноутбук может иметь встроенный модуль G-стандарта и не поддерживать стандарт N. Однако беспроводная сеть Wi-Fi не только делит сигнал между всеми клиентами, находящимися в сети, но и при активном обмене пакетами между роутером и клиентом с модулем G-стандарта сбрасывается скорость (в среднем до 50%) для всех устройств на уровень самого медленного. В нашем случае это ноутбук с G-модулем.

Сегодня уже все устройства давно дружат со стандартом N, следовательно, нет смысла в старом смешанном режиме. Но если у вас дома все-таки нашелся ноубук с IEEE 802.11g, то лучше подключите его к роутеру по кабелю LAN или не используйте вовсе. Вообще рекомендуют настраивать сеть так, чтобы все адаптеры работали на одном стандарте. Например, у многих дома устройства, которые поддерживают стандарт N, значит было бы правильно определить для всей сети стандарт IEEE 802.11n.

Для этого нужно войти в настройки маршрутизатора и перейти на вкладку, отвечающую за беспроводную настройку. Вот пример для ASUS с микропрограммой ASUSWRT:

А это пример для TP-Link:

Многие ноутбуки тоже предоставляют такую возможность и хорошо бы еще и клиентам с беспроводными модулями Wi-Fi задать режим N. Зайдите в «Диспетчер устройств» и найдите в настройках сетевой адаптер компьютера.

На вкладке «Дополнительно» в окошке «Свойство» найдите «Режим 802.11n прямого соединения» и выставьте ему значение «Включить». В некоторых адаптерах этот параметр называется «Wireless Mode». Нетбук, который у меня сейчас под рукой не имеет в свойствах адаптера возможность настроить только стандарт N. Но вот для примера скриншот с другого компьютера сделанный ранее для другой публикации.

2. В беспроводной сети Wi-Fi на заданном режиме N, можно попробовать поднять скорость более чем 54 Мбит, но для этого нужно включить функцию WMM в параметрах адаптера если он его поддерживает. Эту функцию нужно включить и на точке доступа и на сетевом адаптере.

Функция WMM в зависимости от производителя и модели, в настройках адаптеров может называться по-разному: WMM, Мультимедийная среда, WMM Capable…

3. Не смотря, на то, что у современного сетевого устройства радиус покрытия зоны Wi-Fi для квартиры более чем достаточно все же имеет смысл располагать клиентов как можно ближе к источнику беспроводного сигнала. Это связано не только с различными препятствиями (стены, бытовые приборы…) для прохождения сигнала, но и с зашумленностью канала на частоте 2,4 ГГц. Желательно располагать устройства на расстоянии друг от друга не более 20 метров. Кстати, для новых стандартов 802.11ас и 802.11ad понятия сродни препятствий не существует.

4. Я уже не раз упоминал о зашумленности канала в диапазоне 2,4 ГГц, наша задача выбрать наиболее свободный в округе. Под шумом в радиоканале подразумевается наличие соседских сетей, которые могут использовать такой же канал как ваша сеть.

Вот сейчас на вскидку открыл вкладку соединений и насчитал вокруг более 6 сетей.

Чтобы найти наиболее свободный канал, нужно провести диагностику программой inSSIDer и при обнаружении менее загруженного канала соседями перейти на него.

5. Некоторые маршрутизаторы обосновано изначально имеют невысокую мощность радиосигнала. Если вы ходите по комнате или квартире с планшетом или ноутбуком (не сидите на месте), то мощность сигнала стоит выкрутить на всю.

А вот если вы наоборот «прикованы» неподалеку от роутера, то сигнал имеет смысл понизить. Иначе из-за мощного сигнала и небольшого расстояния клиента от сетевого устройства, маршрутизатор будет резать скорость.

6. Стандарт N прекрасно работает с шириной канала в 40 MHz, но довольно часто в настройках встречается параметр 20/40MHZ (автоматический выбор). Если вы выставите ширину канала в 40 MHz, то может получить от 10 Мбит/c до 20 Мбит/c прироста скорости при наличии устойчивого и хорошего сигнала. Вместе с тем это экспериментальный параметр. Дело в том, что при такой ширине канала, на незначительном расстоянии уровень сигнала может снижаться и мы соответственно не получим желаемого результата.

Поэтому здесь вопрос решается экспериментальным путем. Выставьте сначала значения в 20 MHz и измеряйте скорость с разных расстояний, а потом задайте 40 MHz и снова протестируйте скорость Wi-Fi с этих же точек. Во время проведения тестов всегда отключайте все устройства, кроме испытуемых. Вывод очевиден. Оставляем значение, где результат был с наивысшим показанием скорости. Следует сказать, что еще встречаются клиенты, которые могут работать только на ширине канала в 20 MHz и никак не хотят устанавливать связь на 40 MHz.

7. Если у вас установлен очень качественный и хороший сетевой адаптер Wi-Fi в компьютер или интегрирован модуль в ноутбук, а режим защиты вы используете WEP или WPA с шифрованием TKIP, то вы все-равно не сможете преодолеть скоростную планку в 54 Мбит. Таковы особенности стандарта IEEE 802.11n. Обязательно смените на современный и надежный WPA2 c шифрованием AES, а не TKIP.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также

Поделитесь в соцсетях:

• 0

  0

  2017-08-25T21:56:35+00:00

  А БЫЛО НА НОУТЕ ДО ЭТОГО ОКОЛО 50-55 МГБ.

• 0

  0

  2017-08-25T21:55:06+00:00

  ХОРОШАЯ СТАТЬЯ .МНЕ ПОМОГЛО. ВАЙ ФАЙ МОЙ СТАЛ ВЫДОВАТЬ ЧУТЬ БОЛЬШЕ КОГДА Я ПОМЕНЯЛ КАНАЛЫ. ТЕЛЕФОН СЯОМИ МИ МАКС ПОКАЗАЛ МАКСИМУМ 70-95 МГБ. НОУТ ПОКАЗАЛ 69 -79. ПРАКТИЧЕСКИ 70-80. РОУТЕР АСУС RT-AC51U.

• 0

  0

  2017-03-17T22:08:06+00:00

  Точно такая ситуация только у меня роутер раздает не больше чем 350 кбс

• 0

  0

  2017-03-17T22:03:43+00:00

  Скажите пожалуйста как можно увеличить скорость интернета потому что мой роутер раздает не больше 350 кбс это очень медленно.

• 0

  0

  2017-03-17T22:01:26+00:00

  Помогите мне правильно настроить роутер потому что он раздает интернет не больше 350кбс в нем что то работает не правильно я не могу понять что именно.

• 0

  0

  2017-02-28T22:09:05+00:00

  Для тех кто не в курсе. WMM (Wi-Fi Multimedia) определяет 4 типа категорий доступа: 1. WMM приоритет голосового трафика (наивысший приоритет) — позволяет выполнять множественные параллельные VoIP-соединения с малой задержкой 2. WMM приоритет видео трафика (уникаст и мультикаст) — устанавливает приоритет видео трафика над обычным трафиком 3. WMM приоритет негарантированной доставки (обычный, best-effort) — трафик от устройств которые не имеют механизма QoS 4. WMM фоновый (самый низкий приоритет) — низкоприоритетный трафик, который не имеет требования к задержке и производительности при передачи P.S. К сожалению нет данной модели под рукой, а у каждой компании данная функция активируется по разному. Скорее всего в раскрывающемся списке можно включить нужную WMM категорию.

• 0

  0

  2017-02-27T17:35:40+00:00

  Здравствуйте, подскажите и уточните для настройки функции WMM что нужно включить? Скриншот прилагаю.

• 0

  0

  2016-11-23T17:33:37+00:00

  Очень неплохо.

• 0

  0

  2016-11-23T13:21:25+00:00

  Полезная статья, самсунг гелакси 7 edge выдал рекордные для моего тарифа 95 и 95, спасибо Вам.

• 0

  0

  2016-08-23T15:37:54+00:00

  Удалил ваши контактные данные, чтобы ими не воспользовались разного рода спамеры (здесь ничего не мешает вступить в диалог). Поскольку вы не указали модель сетевого устройства, то смею предположить, что роутер поддерживает стандарт 802 11ac и настроен соответствующим образом, который также поддерживает ASUS ZenBook UX303. Если это так, то все более чем объяснимо. Здесь описывал основные моменты стандарта 802-11ac: https://hobbyits.com/chem-primechatelen-wi-fi-standart-802-11ac/ Безусловно, от качества беспроводного адаптера и специализированных утилит многое зависит… Кроме этого, я упоминал в статье, что в некоторых случаях вполне реально достигнуть на стандарте N скорости в 54-60 Мб/с… На это влияет множество факторов, в том числе и качество Wi-Fi адаптера… P.S. Ко всему вышесказанному, я бы не стал по ряду причин проводить параллели между ноутбуком ASUS ZenBook UX303 и Samsung G910. Последний поддерживает стандарты IEEE 802.11g, IEEE 802.11b =) Желаю удачи!

• 0

  0

  2016-08-23T09:50:24+00:00

  Проведен такой экcперимент на ноуте samsung G910. Прямое включение витого кабеля дает 60 мгб. Включение через роутер 802.11N ln 18 мгб. Дальше включаю вместо самсунга современный ноут asus ux 303u и включаю wi-fi получаю 60 мгб. Отсюда вывод,что в самсунге слабый адаптер или драйвер, а в данном асусе не только сильный адаптер но и есть утилиты, которые и дают результат. Поскольку я мало чего понимаю-я не системщик, то пока ничего конкретного не могу сказать.

• 0

  0

  2016-06-06T22:39:00+00:00

  Полностью защитить Wi-Fi сигнал от помех пока невозможно, но найти более приемлемое решение все же возможно. LAN кабель и Wi-Fi сигнал все же разные вещи. P.S. Спасибо за ваше мнение. Удачи!

• 0

  0

  2016-06-06T16:35:29+00:00

  В конце концов со временем я пришёл к выводу, что гораздо важнее НЕ величина скорости передачи данных по WiFi, а гораздо важнее стабильная скорость. Лучше малая скорость, но стабильная, чем большая, но скачущая от 0 и выше. WiFi, да впрочем и любой другой радиоканал, просто в силу своей природы, не может обеспечить стабильности и мне уже пришлось это признать и провести кабель. По кабелю скорость выше, и главное, стабильная. Ну не возможно изолировать радиосигнал от помех, затуханий, замираний, это физика и это вечная проблема всей радиосвязи. Поскольку мне важен комфорт, то мне остаётся выбрать только кабель. А про мобильную связь я вообще молчу, там вообще всё ещё хуже и лучше не будет, чем выше дальность тем хуже сигнал.

• 0

  0

  2016-03-05T21:18:01+00:00

  Очень полезная статья, купили себе роутер, настроил и подключили интернет. После этого мучаемся с разрывами соединения или же низкой скоростью этого самого соединения. Скорость маленькая, думала это от того, что планшет, комп и телефон в сети одновременно. Прочитав, мы решили купить новый более надежный роутер.

• 0

  0

  2016-03-05T00:14:30+00:00

  Диагностику Wi-Fi канала делали. Если да, то каковы результаты?

• 0

  0

  2016-03-04T23:52:05+00:00

  от 7 до 54 кбит/сек — это выдаёт смартфон

• 0

  0

  2016-03-04T19:27:02+00:00

  Это может быть связанно с аппаратными возможностями сетевого устройства… Выражение черепашья скорость, у меня не коррелируеться с цифрами

• 0

  0

  2016-03-03T03:08:02+00:00

  Здравствуйте, я попробовала по вашим светам увеличить скорость, но скорость всё равно черепашья((. Это может быть связанно с подключением к Wi-Fi одновременно стационарного компьютера, планшета и ноутбука? Подключена скорость 100Мб/с

• 0

  0

  2016-03-03T02:21:26+00:00

  Полезная статья, и, главное, доступным языком написана. Мы с мужем достаточно долго провозились, но все-таки сумели увеличить скорость связи в своем роутере. Если честно, не думала, что это возможно, даже уже смирилась с низкой скоростью. Но повезло, случайно забрела на ваш сайт, теперь все в порядке. Заглянули во вкладку соединений! 14 соседских сетей! Вот, оказывается, кто портит мне интернет). Воспользуюсь советами не только дома, но и в офисе.

hobbyits.com

Как правильно настроить Wi-Fi / Habr

Введение

Думаю, не ошибусь сильно, если у большинства из нас подключение к интернету выглядит следующим образом: есть некоторый довольно скоростной проводной канал до квартиры (сейчас уже и гигабит не редкость), а в квартире его встречает роутер, который раздаёт этот интернет клиентам, выдавая им «чёрный» ip и осуществляя трансляцию адресов.

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.

Глава 1:

Итак, постановка задачи

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.

Глава 2

Немного теории

Частоты

Wi-Fi — это стандарт беспроводных сетей. С точки зрения OSI L2, точка доступа реализует концентратор типа switch, однако чаще всего она также совмещена с коммутатором уровня OSI L3 типа «роутер», что ведёт к изрядной путанице.

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.

Ширина канала

На самом деле, я должен извиниться, потому что ранее сказал, что некий диапазон длиннее другого, не объяснив, что такое «длиннее». Вообще говоря, для передачи сигнала важна не только несущая частота, но и ширина кодированного потока. Ширина — это в какие частоты выше и ниже несущей может залезать имеющийся сигнал. Обычно (и к счастью, в Wi-Fi), каналы симметричные, с центром в несущей.

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.

Мощность сигнала

Самый простой способ бороться с плохой связью — это вжарить больше мощности в передатчик. В Wi-Fi бывает мощность передачи до 30 dBm.

Глава 3

Решение задачи

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.

Овраг нулевой

Хотя чипсеты семейства Ralink rt2x00 являются самыми популярными чипсетами с поддержкой стандарта n и встречаются как в картах высокого ценового диапазона (Cisco), так и диапазона бюджетного (TRENDNET), и более того, выглядят в lspci совершенно однаково, они могут обладать кардинально разным функционалом, в частности, поддерживать только диапазон 2.4, только диапазон 5ГГц, или поддерживать непонятно чем ограниченные части обеих диапазонов. В чём отличия — загадка. Также загадка, почему карта с тремя антеннами поддерживает только Rx STBC в два потока. И почему они обе не поддерживают LDPC.

Первый овраг

В диапазоне 2.4 есть только три непересекающихся канала. На эту тему мы уже говорил и я не буду повторяться.

Второй овраг

Не все каналы позволяют увеличивать ширину канала до 40 МГц, более того, на какую ширину канала согласится карта, зависит от чипсета карты, производителя карты, загрузки процессора и погоды на Марсе.

Третий, и самый большой овраг

Regulatory domain

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:

git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/sforshee/wireless-regdb.git/tree/db.txt

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.

Это овраг номер 4

Точка доступа может не заводиться при наличии DFS, без объяснения причин. Итак, какой же регуляторный домен нам выбрать?

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?

Овраг номер 5

Проклятый регуляторный домен работает не только на точке доступа, но и на приёмном устройстве.

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.

Овраг номер 6

Всё завелось. Точки стартовали, 2.4 показывает скорость 130 Мбит (был бы SHORT-GI, было бы 144.4). Почему карта с тремя антеннами поддерживает только 2 пространственных потока — загадка.

Овраг номер 7

Завести-то завелось, а иногда скачет пинг до 200, и всё тут.

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.

Саммари

Я накатал довольно длинную простыню текста, и должен был бы завершить её кратким резюме самых важных вещей:

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.

Послесловие

Я большинство материалов, использованных при написании данного руководства, найдены либо в гугле, либо в манах к iw, hostapd, hostapd_cli.

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.

Постскриптум

Wi-Fi работает на частотах от 2 ГГц до 60 ГГц (менее распространённые форматы). Это даёт нам длину волны от 150мм до 5мм. (Почему вообще мы меряем радио в частотах, а не в длинах волн? Так же удобнее!) У меня, в целом, возникает мысль, купить обои из металлической сетки в четверть длины волны (1 мм хватит) и сделать клетку Фарадея, чтобы гарантированно изолироваться от соседского Wi-Fi, да и заодно от всего другого радиооборудования, вроде DECT-телефонов, микроволновок и дорожных радаров (24 ГГц). Одна беда — будет блокировать и GSM/UMTS/LTE-телефоны, но можно выделить для них стационарную точку зарядки у окна.

Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.

habr.com

Способы увеличения скорости соединения, пропускной способности и стабильности беспроводной сети Wi-Fi – Keenetic

RUS

• RUS
• ENG
• TUR
• UKR

• Модели
• Почему Keenetic
• Поддержка
• Отправить запрос
• Войти

• Отправить запрос

help.keenetic.com