Wifi численность что это

9 советов по увеличению скорости Wi-Fi

Помехи, слишком большое количество SSID, трафик управления с ограниченным доступом и небольшая ширина канала могут замедлить работу Wi-Fi сетей. Вот как ускорить WiFi.

Eric Geier

Эрик Гейер (Eric Geier) – технический писатель-фрилансер, а также основатель компании NoWiresSecurity, предоставляющей сервис WiFi безопасности, выполняющей радио-обследование объектов и другие ИТ-услуги.

Давно прошли те времена, когда люди относились к офисному Wi-Fi примерно так: хорошо бы, чтобы он был. В наши дни для вопрос предоставления клиентам и сотрудникам беспроводной сети стоит по другому: Wi-Fi не просто должен быть, а должен быть быстрым и надежным.

Правильное радио-обследование и обслуживание сайта (под сайтом понимается не web-сайт, а объект, на котором развернута WiFi сеть) имеют решающее значение для беспроводных сетей, особенно для сетей с интенсивным трафиком, таких как хотспоты в общественных местах. Это же верно, если речь идет о передаче потокового видео или голоса по Wi-Fi.

Помехи, чрезмерная загрузка, плохой дизайн сети и неправильная ее конфигурация, отсутствие обслуживания – это лишь несколько факторов, которые могут негативно повлиять на производительность Wi-Fi. К счастью, есть несколько методов, которые помогут решить эти проблемы.

Но сначала обратите внимание на эфирное время, которое представляет собой время, в течение которого беспроводное устройство или точка доступа осуществляет сеансы связи. Чем ниже скорость передачи, тем больше эфирного времени занимает устройство и тем меньше времени доступно для других устройств. Это важно, потому что не все устройства могут передавать трафик на одном канале связи одновременно; это тот случай, когда абоненты и точки доступа должны использовать эфир совместно.

Старые устройства, поддерживающие стандарт Wi-Fi 4 (802.11n), могут “разговаривать” только по отдельности. Устройства Wi-Fi 5 (802.11ac) допускают многопользовательский MIMO по нисходящему каналу и точка доступа действительно может одновременно передавать данные на несколько беспроводных устройств по одному и тому же каналу. Кроме того, Wi-Fi 6 (802.11ax) добавляет восходящий канал, поэтому одновременная связь может осуществляться в обоих направлениях. Однако, скорее всего, не все устройства будут поддерживать эти два стандарта, поэтому вопрос распределения эфирного времени по-прежнему актуален.

Если в вашем офисе или на рабочем месте есть области, где полностью отсутствует Wi-Fi покрытие, то для начала добавьте или переместите существующие беспроводные точки доступа. Однако, если в зоне покрытия нет серьезных пробелов, а главная проблема – низкая скорость, попробуйте использовать описанные ниже методы прежде, чем перемещать или добавлять точки доступа.

Если в вашей сети есть беспроводной контроллер или ваши точки доступа имеют встроенные функции контроллера, вы можете настроить параметры с помощью централизованно. В противном случае вам придется войти на каждую точку доступа, чтобы внести изменения.

Итак, перейдем к делу

1. Сведите к минимуму помехи

Первое, что нужно сделать при оптимизации Wi-Fi – это уменьшить или устранить помехи. В отличие от работы с кабелями в проводных сетях, вы не можете легко управлять транспортной средой Wi-Fi, иначе говоря радиоволнами. Скорее всего, возникнут какие-то помехи, с которыми придется бороться, будь то помехи от близлежащих сетей, помехи в совмещенном канале в вашей собственной сети или не-Wi-Fi сигналы, но в том же радиочастотном спектре.

Начните с того, что является наиболее управляемым, внутриканальным вмешательством, то есть с помехами, вызванными наличием двух или более точек доступа Wi-Fi, использующих одни и те же или перекрывающиеся каналы. Хотя большинство точек доступа имеют функцию автоматического выбора лучшего канала, дважды проверьте их выбор.

Помехи в совмещенном канале представляют бОльшую проблему в диапазоне 2,4 ГГц, чем в диапазоне 5 ГГц. В диапазоне 2,4 ГГц имеется 11 каналов, но только три канала не перекрываются: 1, 6 и 11-й. В диапазоне 5 ГГц может быть до 24 каналов, и они не перекрываются, если используется устаревшая ширина канала 20 МГц. Хотя некоторые точки доступа не поддерживают все каналы, а более широкие каналы вызывают некоторое перекрытие, полоса 5 ГГц все же больше.

При проверке каналов в небольших сетях, например, не более 6 точек доступа, вы можете использовать бесплатный Wi-Fi сканер на ноутбуке или на Android устройстве. Эти простые приложения сканируют эфир и перечисляют основные сведения о ближайших беспроводных маршрутизаторах и точках доступа, включая использование каналов.

Ekahau Site Survey и аналогичные инструменты могут отображать градуированную (тепловую) карту помех в совмещенном канале.

Для более крупных сетей рассмотрите возможность использования инструментов радиоразведки AirMagnet, Ekahau или TamoGraph, как во время развертывания сети, так и для периодических проверок. Наряду с захватом сигналов Wi-Fi эти инструменты позволяют выполнить полное сканирование радиочастотного спектра для поиска помех, не связанных с Wi-Fi.

Для постоянного мониторинга помех используйте любые функции, встроенные в точки доступа, которые будут предупреждать вас о вмешательстве в вашу сеть несанкционированных (так называемых вражеских) точек доступа и о других помехах.

Инструменты Wi-Fi мониторинга обычно предлагают некоторые функции автоматического анализа и планирования каналов. Однако, если вы проводите опрос в небольшой сети с помощью простого устройства Wi-Fi, вам придется вручную создать план каналов. Сначала начните назначать каналы для точек доступа на внешних границах зоны покрытия, так как именно там, скорее всего, будут помехи от соседних беспроводных сетей. Затем перейдите в середину, где более вероятно, что проблема заключается в совместных помехах от ваших собственных точек доступа.

2. Используйте 5 ГГц и управление диапазоном

Диапазон 5 ГГц предлагает множество каналов, больше, чем 2,4 ГГц, так что имеет смысл использовать двухдиапазонные точки доступа. Это позволяет старым устройствам подключаться в нижнем диапазоне 2,4 ГГц, а новым работать в 5 ГГц. Меньшая нагрузка в нижнем диапазоне сулит более скоростное соединение, а устройства в верхнем диапазоне обычно поддерживают более высокие скорости передачи данных, что помогает сократить эфирное время работы устройств. Хотя не все новые Wi-Fi устройства являются двухдиапазонными, в наши дни их становится все больше, особенно это касается передовых смартфонов и планшетов.

Помимо поддержки 5 ГГц, рассмотрите возможность использования любой функции управления полосой пропускания, предоставляемой точками доступа. Это может побудить или заставить двухдиапазонные устройства подключаться к более высокому диапазону вместо того, чтобы оставлять это на усмотрение самого устройства или пользователя.

Многие точки доступа позволяют только включать или отключать управление диапазоном, в то время как другие также позволяют настраивать пороговые значения сигнала, поэтому двухдиапазонным устройствам, которые будут иметь более уверенный сигнал на частоте 2,4 ГГц, не обязательно использовать 5 ГГц. Это полезно, потому что 5 ГГц предлагает меньший радио-охват, чем нижняя полоса. Если ваша точка доступа поддерживает это, попробуйте использовать настройку порога сигнала, которая обеспечивает хороший компромисс между уменьшением перегрузки на частоте 2,4 ГГц и одновременным предоставлением пользователям наилучшего сигнала.

3. Используйте WPA2 и/или WPA3

Не секрет, что безопасность WEP не столь безопасна, хотя практически все точки доступа по-прежнему ее поддерживают. Защищенный доступ к Wi-Fi (WPA) более безопасен, но это зависит от используемой версии. Имейте в виду, что при использовании первой версии WPA скорость передачи данных в беспроводной сети ограничена 54 Мбит/с, то есть максимальной скоростью старых стандартов 802.11a и 802.11g. Чтобы убедиться, что вы можете воспользоваться преимуществами более высоких скоростей передачи данных, предлагаемых новыми устройствами, используйте только безопасность WPA2 и/или WPA3.

4. Уменьшите количество SSID

Если у вас настроено несколько SSID на точках доступа, имейте в виду, что каждая виртуальная беспроводная сеть должна транслировать отдельные маяки и пакеты управления. Это занимает эфирное временя, поэтому используйте возможности SSID экономно. Один частный SSID и один общедоступный SSID, безусловно, приемлемы, но постарайтесь не использовать виртуальные SSID для таких вещей, как разделение беспроводного доступа по отделам компании.

Если всё же требуется разделение сети, рассмотрите возможность использования аутентификации 802.1X для динамического назначения пользователей VLAN при подключении к SSID. Таким образом, вы можете иметь только один частный SSID, но в то же время практически разделять беспроводной трафик.

5. Не скрывайте SSID

Возможно, вы слышали, что сокрытие имени сети путем отключения SSID в трансляции маяка может помочь в обеспечении безопасности. Однако он скрывает только имя сети от случайных пользователей. Большинство устройств покажут, что поблизости есть неназванная сеть. Кроме того, любой, у кого есть Wi-Fi анализатор, обычно может обнаружить SSID, поскольку он все равно будет присутствовать в трафике управления.

Сокрытие SSID также вызывает дополнительный трафик управления в сетью, такой, как пробные запросы и ответы. Кроме того, скрытые SSID могут сбивать с толку и отнимать много времени пользователей, поскольку им приходится вручную вводить имя сети при подключении к Wi-Fi. Поэтому такой подход к безопасности может принести больше вреда, чем пользы.

6. Отключите более низкие скорости передачи данных и стандарты

Хотя современные устройства Wi-Fi могут поддерживать скорость выше 1 Гбит/c, для определенного трафика точки доступа могут передавать до 1 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц и 6 Мбит/с в 5 ГГц. Как правило, чем дальше вы удаляетесь от точки доступа, тем ниже уровень сигнала и скорость передачи данных.

Однако, даже если покрытие сети и сами сигналы превосходны, большинство точек доступа по умолчанию передают трафик управления или многоадресный трафик, такой как маяки SSID, с очень низкой скоростью, а не с максимальной, как при отправке обычных данных. Увеличение минимальной или многоадресной скорости передачи данных точки доступа может заставить трафик управления передаваться с большей скоростью, эффективно сокращая общее эфирное время.

Этот метод также может помочь устройствам быстрее автоматически подключаться на лучшие точки доступа. Например, некоторые устройства по умолчанию могут не искать другую точку доступа для роуминга до тех пор, пока полностью не потеряют соединение с прежней. Этого может не произойти, пока устройство не переместится так далеко, что скорость сигнала и данных не будет на минимальном уровне, поддерживаемом точкой доступа. Таким образом, если вы увеличите минимальную скорость передачи данных, вы в основном сократите максимальную зону покрытия каждой точки доступа, но в то же время увеличите общую производительность сети.

Не существует рекомендуемой минимальной скорости передачи данных, которую должны использовать все сети. Это решение зависит, среди прочего, от индивидуального покрытия сети и возможностей беспроводных клиентов. Однако имейте в виду, что при отключении более низких скоростей передачи данных вы можете эффективно отключить поддержку старых стандартов беспроводной связи. Например, если вы отключите все скорости передачи данных на уровне 11 Мбит/с и ниже, это предотвратит использование устройств 802.11b, поскольку максимальная скорость передачи данных этого стандарта составляет 11 Мбит/с.

Для большинства сетей отключение поддержки 802.11b допустимо, но вы можете не захотеть полностью отключать следующие стандарты: 802.11a и 802.11g, максимальная скорость которых достигает 54 Мбит/с. Таким образом, самые высокие скорости передачи данных, которые следует отключить – до 48 Мбит/с, что по-прежнему позволяет использовать устаревшие стандарты 802.11a/g/n.

7. Правильно настройте ширину канала

Как упоминалось ранее, существует разная ширина канала, которую могут использовать Wi-Fi устройства. Как правило, чем больше ширина канала, тем больше данных может быть отправлено за один сеанс и тем меньше эфирного времени будет использовано. Стандарты 802.11b/g поддерживают только унаследованную ширину канала 20 МГц. Стандарт 802.11n добавляет поддержку 40 МГц, а 802.11ac и 802.11ax – 80 МГц и 160 МГц.

Учитывая, насколько мала полоса 2,4 ГГц и чтобы поддерживать 802.11g, вы хотели бы сохранить в этой полосе прежнюю ширину канала 20 МГц. Для 5 ГГц рассмотрите возможность использования автоматической настройки ширины канала. Хотя форсирование каналов до 80 МГц или 160 МГц позволит повысить скорость передачи данных с устройствами 802.11ac и 802.11ax, это не лучший подход для большинства сетей, поскольку он не позволит в этом диапазоне подключаться двухдиапазонным устройствам стандарта 802.11n.

8. Сократите размер пакетов и время передачи

Для определенного трафика существуют размеры пакетов и время передачи, которые можно уменьшить с тем, чтобы увеличить скорость и сократить эфирное время. Если они доступны на ваших точках доступа, их можно изменить в расширенных настройках беспроводной связи. Хотя вы можете получить лишь небольшое повышение производительности для каждой отдельной настройки, вы сможете увидеть заметную разницу в их сочетании.

Если у вас нет клиентов 802.11b, вы можете включить Short Preamble Length, чтобы сократить информацию заголовка пакетов.

Включение короткого временного интервала может сократить время любых повторных передач.

Короткий защитный интервал сокращает время, необходимое для передачи пакетов, что может увеличить скорость передачи данных.

Агрегация кадров позволяет отправлять несколько кадров за одну передачу, но используйте ее с осторожностью: это может вызвать проблемы совместимости с Apple устройствами.

9. Обновление до Wi-Fi 6 (802.11ax)

Отключение поддержки устаревших стандартов беспроводной связи может помочь увеличить скорость передачи трафика управления и заставить медленные устройства подключаться к лучшей точке доступа. Но использование старых стандартов также снижает скорость передачи данных для всего трафика, даже для устройств, использующих новые стандарты.

Если ваши точки доступа старше Wi-Fi 5, вы следовали совету и до сих пор всё еще боретесь со скоростью, попробуйте обновить свои точки доступа. Если вы рассматриваете точки доступа Wi-Fi 6, вам может потребоваться внести изменения в сетевые компоненты, поэтому вы захотите проверить характеристики другого сетевого оборудования, такого как маршрутизатор, коммутаторы и инфраструктура PoE.

Всегда помните, что эфирное время имеет решающее значение в беспроводных сетях. Хотя вам не обязательно нужен чрезвычайно быстрый Wi-Fi, для поддержки нагруженных сетей может потребоваться сокращение времени разговора и увеличение скорости.

Если радио-покрытие вашей сети приемлемо, сначала попробуйте описанные здесь методы, прежде чем добавлять или изменять расположение точек доступа. Может быть причина низкой производительности будет устранена с помощью простых изменений настроек.

Поскольку Wi-Fi имеет очень много переменных, его легко обвинить в проблемах, которые на самом деле связаны с узкими местами сети в целом. Например, если беспроводная связь работает медленно, реальная проблема может быть связана с подключением к интернету или, возможно, даже с неправильной конфигурацией, такой как ограничение низкой пропускной способности на точках доступа.

Дополнительные ресурсы по теме:

_{Дата-центр ITSOFT – размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве. Colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов. UPTIME за последние годы составляет 100%.}

Источник

Всем привет! Сегодня мы пообщаемся о мощности передатчика WiFi роутера. Зачастую при выборе маршрутизатора производители могут писать два значения: mW и dBm. Причем разные производители пишут по-разному. Перевести одно значение в другое достаточно просто, и в интернете есть много калькуляторов. Можно просмотреть зависимость этих двух величин в таблице ниже.

Как видите, чем больше мощность в dBm, тем больше прирост в мВт. Например, если мы увеличим мощность всего на десять dBm, то и мВт вырастет в 10 раз. Но если показатель первого значения будет 20, то прирост второго уже будет 100.

Тут сразу встает вопрос: а если увеличить этот показатель в роутере, он будет бить дальше и лучше? И да, и нет. Дело в том, что расстояние, на которое будет бить луч радиоволны, действительно будет лететь дальше, но это только на открытом пространстве без массивных препятствий.

Именно поэтому если выкрутить на максимальную мощность, можно навредить своей же сети. Сигнал будет настолько сильный, что начнет частично отражаться от препятствий и создавать себе помехи. Также он будет создавать помехи соседским роутерам. Если разность мощности приёмника и передатчика будут слишком велики, то это может повлиять на чистоту передачи данных.

Чувствительность приёмника

Этот показатель напрямую влияет на качество связи, как и мощность. Чувствительность, если говорить простым языком — это показатель, при котором приёмник может расшифровать слабый сигнал. Если чувствительность низкая, то приемник относительно слабый сигнал с шумами просто не сможет прочитать.

Некоторые зададутся вопросом, а почему здесь стоит знак минус. Дело в том, что данная величина измеряется относительно мощности, но в отрицательном значении. Например, если мы увеличим мощность, то значение чувствительности увеличится, но в отрицательную сторону – как на картинке ниже.

Но если вы когда-нибудь встретитесь с таблицами чувствительности и мощности маршрутизаторов, то вы можете заметить, что чувствительность будет расти со скоростью передачи данных. Чем выше чувствительность (учитывая знак минус), тем лучше связь и больше скорость. Давайте взглянем на пример таблицы снизу.

Также вы можете заметить три буквы MCS, которые при расшифровке обозначают «Modulation and Coding Scheme». Если перевести дословно, то получится: «Кодированный схема с использованием модуляции». В общем, это один из вариантов увеличить скорости передачи данных, когда на частоту радиоволны накладывается информационный сигнал. При этом может использоваться несколько антенн или для увеличения скорости более широкий канал.

Ширина канала

И тут к нам приходит новое понятие – ширина канала. Если вы когда-нибудь настраивали роутер, то могли заметить в разделе «Wi-Fi» такое понятие. Чаще всего на частоте 2.4 ГГц ширина одного канала равняется 20-40 МГц. Многие маршрутизаторы могут сразу работать с двумя полосами, автоматически их меняя.

Если говорить просто – то ширина канала даёт возможность передавать за раз определенное количество информации. Это как дорога – на однополосной дороге при постоянном движении может проехать не так много машин. Но если добавить ещё несколько полос, то поток машин будет увеличен. И тут так же.

Выше представлены варианты ширины канала для частоты 5 ГГц: 20, 40, 80, 160 Mhz. Скорость передачи, как вы уже поняли, сильно вырастает, но при этом вырастает и шумность полосы. То есть приёмник будет ловить все шумы на всех каналах, что может сказаться на скорости.

Например, если у вас очень много соседей, которые сидят на 2.4 ГГц, то при использовании 40 МГц канала, можно ловить сигналы и от них. Проблемой 2.4 ГГц является распространенность этого стандарта, так как на нём сидят почти все, а также маленькое количество каналов: всего 11. А при использовании ширины канала в 40 МГц, приёмник может начать ловить помехи от соседних каналов.

Посмотрите на картинку выше, где используется ширина канала в 20 МГц. Если мы будем использовать 40 МГц, то дуга будет покрывать почти 6 каналов. А если на этих каналах сидят соседи, то связь будет хуже, будут лаги, прерывания, потери пакетов и в результате – падение скорости.

Коэффициент усиления антенны

КУА не измеряется в мощности, так как не может потреблять электроэнергию, но в качестве параметра используется dBi. Но при этом, как ни странно, КУ можно увеличить, за счет уменьшения радиуса покрытия одного луча. Расскажу на примере лампочки. Если мы включим лампочку, то она будет рассеивать свет во все стороны.

Теперь мы берём лампочку и вкручиваем в фонарик, который начинает за счет стенок отражать пучок в одну сторону. Если мы сузим выходное отверстие, то луч будет бить дальше, но радиус окружности самого освещения будет меньше. А если отверстие сделать ещё меньше, то получится лазер, который сможет бить ещё дальше.

Сила всего передатчика, в нашем случае роутера, будет складываться от мощности (dBm) и усиления антенны (dBi). В результате мы получим dBm. Например, для улучшения сигнала в дорогих роутерах используется несколько антенн. Каждая такая антенна имеет увеличенный коэффициент усиления. Но как вы уже знаете, при это падает диапазон покрытия. Именно поэтому таких антенн ставится несколько.

Разделяют несколько видов:

Чаще всего узконаправленные используют для построения вай-фай моста на несколько километров. В таком случае на пути не должно быть почти никаких препятствий, а две антенны должны быть четко направлены друг на друга.

Источник

Обзор технологии Wi-Fi

Wi-Fi остается одной из наиболее перспективных технологий беспроводной связи. Она стремительно развивается и принимает в себя новые беспроводные решения, позволяющие увеличить скорость передачи данных. Даже с развитием LTE-сетей, Wi-Fi не остается в стороне, а скорее получает дополнительную ветку развития, разгружая трафик в наиболее востребованных участках сети.

Wi-Fi для применения внутри помещений в рамках установленной законодательством мощности излучения не требует получения разрешения на использование частот. Кроме того, организация Wi-Fi-сети в условиях дома или небольшого офиса довольно проста, благодаря чему, зачастую, можно обойтись своими силами. Тем не менее, при проектировании сети с высокими требованиями к качеству связи, плотности покрытия и пропускной способности, как правило, прибегают к помощи специалистов. Развертывание Wi-Fi-сети занимает на порядок меньше времени по сравнению с прокладкой СКС до рабочих мест. Именно за простоту настройки, развертывания, относительную дешевизну и удобство, Wi-Fi по праву считают одной из перспективных и активно развивающихся технологий.

Требования к Wi-Fi-оборудованию описаны в наборе стандартов IEEE 802.11. С выпуском каждого нового стандарта, к 802.11 добавлялась буква, например, 802.11a/b/n и т.д. На сегодняшний день насчитывается несколько десятков разновидностей стандартов Wi-Fi. Не все стандарты были направлены на увеличение скорости передачи данных, некоторые из них затрагивают вопросы безопасности (например, 802.11i), другие включали описание работы роуминга (802.11r) и т.д.

В таблице ниже приведены стандарты беспроводной связи Wi-Fi, в которых производилось увеличение скоростей передачи данных:

При этом следует отметить, что не все перечисленные стандарты Wi-Fi служат для организации беспроводных локальных сетей как привычные нам роутеры, работающие в диапазонах 2.4 и 5 ГГц (стандарты 802.11 a/b/g/n/ac). Такие стандарты как 802.11ad и 802.11ay изначально планировалось выпустить для передачи данных на небольшие расстояния – от 1 до 10 метров – и, в перспективе, использовать их для организации высокоскоростных интерфейсов передачи данных, например для подключения мониторов к ПК и передачи изображения в формате 8K. Однако, в результате развития 5G-сетей и переходом в диапазон до 100 ГГц, устройства с поддержкой 802.11ad стали применяться для организации радиодоступа вне помещений (но для таких частот должны быть обеспечены условия прямой видимости).

Таким образом, у Wi-Fi большое будущее, которое позволит использовать данную технологию в совершенно разных приложениях. Несомненно, данная технология найдет свое место как в 5G-сетях, IoT-решениях, так и в VR-приложениях:

Применимость различных стандартов Wi-Fi

Частотные диапазоны Wi-Fi-сетей

Диапазон 2.4 ГГц

Большинство обычных клиентских маршрутизаторов и бытовых Wi-Fi-устройств работает в двух частотных диапазонах: 2,4 ГГц (802.11 b/g/n) и 5 ГГц (802.11 a/n/ac).

В диапазоне 2,4 ГГц стандартами определено 14 каналов. Некоторые из них могут быть недоступны в ряде стран (например, 14 канал разрешен для использования только в Японии). Каналы с номерами 1, 6 и 11 считаются полностью не пересекающимися по частотам и называются, как ни странно, «непересекающимися». Но на деле всегда остается «неучтенка», и если точки доступа расположены достаточно близко друг к другу, то и непересекающиеся каналы становятся пересекающимися:

Каждый канал занимает ширину в 20 МГц. В некоторых случаях, стандартами разрешено использовать ширину канала равную 40 МГц (см. раздел Агрегация каналов). Номера каналов и их центральные частоты приведены на рисунке.

Каналы Wi-Fi в диапазоне 2.4 ГГц

Использование непересекающихся каналов удобно в том случае, когда требуется организовать равномерное радиопокрытие таким образом, чтобы рядом расположенное оборудование не мешало друг другу, увеличивая тем самым стабильность и качество связи:

Одним из недостатков диапазона 2,4 ГГц является его высокая загруженность и малое количество каналов. Помехи для Wi-Fi-сети могут создавать не только другие Wi-Fi-устройства и точки доступа, но и Bluetooth-устройства, работающие в этом же частотном диапазоне. Даже обычная бытовая СВЧ-печь способна очень сильно влиять на качество соединения в диапазоне 2,4 ГГц. Для минимизации взаимных влияний мощность Wi-Fi-передатчиков строго ограничена и регламентирована. Использование мощного передатчика требует получения разрешения в радиочастотном центре.

Более перспективным, с точки зрения меньшей загруженности и наличия большего числа каналов, является частотный диапазон 5 ГГц.

Диапазон 5 ГГц

В частотном диапазоне 5 ГГц доступно 23 неперекрывающихся канала по 20 МГц. Можно даже отметить, что 5-гигагерцовый диапазон состоит только из неперекрывающихся каналов, так как на такой частоте перекрытие создает существенные коллизии. Здесь уже можно использовать не только ширину 20/40 МГц, но и каналы шириной в 80 МГц (основной + вспомогательный). Ниже изображено расположение каналов в диапазоне 5 ГГц:

Под агрегацией следует понимать логическое объединение нескольких параллельных каналов передачи в один. Стандартами допускается использование полосы пропускания 40 МГц в диапазоне 2,4 ГГц. В диапазоне 5 ГГц ширина каналов может быть увеличена до 40, 80, 160 МГц с занятием частот соседних каналов для увеличения пропускной способности сети:

Это и называется агрегированием. В случае использования широкой полосы пропускания, стабильность соединения может снижаться в силу взаимных влияний различных сетей друг на друга. Однако, несомненно, увеличение ширины канала позволяет многократно увеличить скорость передачи данных.

Технологии, применяемые в оборудовании Wi-Fi

В этом разделе приводится описание технологий, которые нашли применение в беспроводных сетях стандарта 802.11 и позволили многократно увеличить скорости передачи данных – MIMO и Beamforming.

Технология MIMO оказала большое влияние на развитие Wi-Fi. Буквально несколько лет назад никто не думал о том, что будут существовать беспроводные устройства с пропускной способностью в сотни мегабит в секунду. Возникновение новых скоростных стандартов связи, в том числе 802.11n произошло во многом благодаря MIMO.

Наиболее простое определение, которое можно дать технологии MIMO – это многопотоковая передача данных. Аббревиатура переводится с английского как «несколько входов, несколько выходов». В отличие от своего «родителя» (Single Input / Single Output), в устройствах с поддержкой MIMO сигнал передается на одном радиоканале с помощью нескольких приемников и передатчиков.

Как только технология беспроводной передачи данных Wi-Fi начала пользоваться большим спросом, быстро стали возрастать и требования к скорости. Впервые технология MIMO появилась в стандарте 802.11n, который дал возможность увеличить канальную скорость беспроводного соединения с 54 Мбит/сек до 600 Мбит/сек. Стандарт 802.11n дает возможность применять как стандартную ширину канала в 20 МГц, так и использовать широкополосную линию в 40 МГц. Таким образом можно получить в несколько раз увеличенную пропускную способность каналов, которые используются в данный момент. С помощью объединения MIMO с более широкой полосой пропускания канала, получается достаточно мощный способ повышения физической скорости передачи.

Типы MIMO

Для различного количества пользователей, между которыми в одно и тоже время идет передача данных, существует два типа технологий:

Разница между технологиями SU и MU-MIMO

Особенности технологии

До появления стандарта 802.11ax, технология MU-MIMO работала только в диапазоне 5 ГГц. С появлением 802.11ax MU-MIMO стала доступной и на 2.4 ГГц. В продаже сетевого оборудования появляется все больше двухдиапазонных маршрутизаторов с поддержкой данной технологии.

MU-MIMO использует технологию Beamforming. Благодаря ей, сигналы распространяются не хаотично, а в направлении беспроводного устройства. Эта направленность позволяет увеличить дальность сигнала и повысить скорость передачи данных.

К сожалению, невозможно обслуживать бесконечное количество пользователей и потоков данных. Например, роутер с поддержкой трех потоков может одновременно работать только с тремя Wi-Fi-устройствами без задержек.

Чтобы пользоваться преимуществами метода, принимающее устройство должно иметь поддержку MU-MIMO. В данном случае, достаточно одной антенны и пользовательское устройство примет поток данных от роутера.

Компании, выпускающие смартфоны, роутеры, точки доступа и другие сетевые устройства уже заложили в них поддержку технологии. Как гарантируют производители, во многих современных устройствах, они учли также аппаратные требования для поддержки MU-MIMO, и теперь достаточно обновить ПО на своем гаджете, и пользователь получит поддержку данной технологии.

Сигнал, который передается с помощью архитектуры MU-MIMO, сложно перехватить, что повышает безопасность беспроводной сети.

На первых этапах развития технологии существовала трудность совмещения устройств, работающих с поддержкой MIMO и без нее. Однако на данный момент это уже не так актуально – практически каждый современный производитель беспроводного оборудования использует ее в своих устройствах. Также, одной из проблем при появлении технологии передачи данных с помощью нескольких приемников и нескольких передатчиков, являлась цена устройства.

Особенно это актуально в местах, где много различных перекрытий сигналов и множество других источников радиопомех, работающих в нелицензируемом диапазоне частот 2.4 и 5 ГГц.

Следует отметить, что главной сложностью при внедрении beamforming в устройства является сложность настройки антенн в сочетании с грамотным программным обеспечением. В недорогих моделях роутеров зачастую наличие beamforming является лишь маркетинговым ходом. Сильно повысить стабильность приема в отдаленных участках помещения не получится. Beamforming стал частью стандарта, начиная с 802.11ac, во втором поколении этих устройств (wave 2).

MCS в Wi-Fi сетях

Чем выше индекс MCS, тем «сложнее» вышеперечисленные параметры передачи. Значение индексов MCS для различных стандартов Wi-Fi приводится в таблице ниже. В расширенной виде с таблицей MCS можно ознакомиться по ссылке.

Источник