У меня был старенький нетбук, которому было почти десять лет. И за все время его эксплуатации я испытывал небольшой дискомфорт, так как он очень плохо ловил Wi-Fi. Особое внимание я этому факту не предавал, пока мне в руки не попал ноутбук у короткого был просто отличнейший прием даже слабого сигнала.
С трудностями подключения, надежностью сети, стабильностью работы и скоростью передачи в сетях Wi-Fi знаком каждый из владельцев мобильных устройств: смартфонов, планшетов, ноутбуков, телевизоров и прочей бытовой техники. И действительно, «беспроводная свобода», а именно так расшифровывается аббревиатура Wireless Fidelity, вроде бы как есть, а вроде бы как ее и нету. Находясь в зоне действия Wi-Fi, вдруг неожиданно удивляешься поразительно низкой скорости передачи данных по сети, частыми обрывами и прочим, просто выводящими из себя. А особе нервные персоны, утомленные жуткой связью, готовый раздолбать свое устройство в порыве бешенства.
И все винят именно соединение Wi-Fi, и абсолютно не учитывают проблемы у локального или магистрального провайдера. Отчасти они правы. Все преимущества Wi-Fi могут быть перечеркнуты всего лишь плохой связью, помехами в эфире, препятствиями на пути радиосигнала. И тут уже вопрос встает вообще о работоспособности Wi-Fi, а о «гигабитной сети по воздуху» остается только мечтать. Ниже я попробую разъяснить, отчего бывают проблемы со связью Wi-Fi и как с ними можно расправиться на примере расширения зоны устойчивого приема сигнала Wi-Fi в быту на конкретном объекте. А заодно, местами, изложу в понятной форме и кратком содержании теорию о сетях Wi-Fi.
Первое, что приходит в голову - расстояние. И действительно, чем дальше от источника находится приемник, а в нашем случае, от точки доступа или роутера, тем слабее сигнал. А чем он слабее, тем хуже прием, по крайней мере, в общем случае данное утверждение истинно. Но не только расстояние ухудшает прием. Радиоволны, включая сигналы Wi-Fi сети, распространяются от одного источника, которые должен поймать приемник. Другими словами, излученная волна должна пройти через антенну приемника. А если на пути между приемником, вашим мобильным, и передатчиком, вашим роутером, находятся различные предметы? В этом случае волна может: обогнуть предмет, пройти сквозь предмет, отразиться от других предметов и добраться до приемника в отраженном виде. Но частота работы Wi-Fi слишком высокая, чтобы огибать хоть сколько-нибудь крупные предметы на пути, поэтому остается только два варианта: отражаться от объектов и проходить сквозь них.
И тут следует вспомнить, что нынче WI-Fi работает в двух диапазонах радиоэфира. Первый и самый массовый 2.4 ГГц, а второй, новомодный 5 ГГц (хотя есть стандарт и на более высокую частоту, например, ad, он работает на частоте в 60 ГГц и предназначен для связи на расстоянии не более 10 метров и только при прямой видимости). Частота 2.4 ГГц лучше проходит сквозь предметы, а 5 ГГц лучше отражается от них. Поэтому, если у вас есть задача «пробить» две бетонных стены из кухни, где установлен ваш источник Wi-Fi, до жилой комнаты, то лучше будет работать Wi-Fi на частоте 2.4 ГГц, нежели на 5 ГГц. С другой стороны, если ваша задача покрыть доступом только одно помещение или же лабиринт из металла, то лучше подумать над 5 ГГц сетью.
Помимо предметов, мешающих приему, всегда необходимо помнить про помехи. Для радиосетей помехи могут появляться из ниоткуда и исчезать в никуда , точнее из самых неожиданных источников, но особенно подвержены помехам сети с частотами в 2.4 ГГц, так как 5 ГГц волны хуже проходят сквозь объекты, и обычная комната в обычном доме уже неплохо изолирует вашу точку доступа от тлетворного влияния помех. Источником же помех могут выступать как неисправные печи СВЧ, так и другое электрическое оборудование, работающее во внештатном режиме. Но самая большая помеха, что поджидает любого горожанина - Wi-Fi сети соседей. В городской застройке, особенно в спальных районах, плотность сетей Wi-Fi настолько высока, что порой, в пиковые часы загрузки перестают работать беспроводные мышки и гарнитуры Bluetooth. Эфир на частоте 2.4 ГГц может оказаться настолько загружен, что радиосвязь перестает быть надежной. Мышка начинает скакать по экрану, а в гарнитуре возникают постоянные искажения звука. Подробно я описал ситуацию в своей статье про «чудачества» МГТС, решившей поставить в каждую квартиру по Wi-Fi роутеру.
Мощность вашего Wi-Fi роутера или Wi-Fi точки доступа так же может серьезно влиять на качество обслуживания того самого Wi-Fi. Передача сигнала без проводов подразумевает не только его обработку при получении или передаче, но и шифрование. Обе операции, вкупе с удалением ошибок - задача нетривиальная и требует не дюжих вычислительных ресурсов. А теперь представьте, что вы загрузили свою точку доступа скачиванием очередного сериала через сеть Torrent, а параллельно еще кто-то пытается играть в онлайн-игры или смотреть YouTube. С такой загрузкой не очень хорошо справляется High-End бытовой роутер пяти-семилетней давности, а тут еще нагрузка увеличивается за счет необходимости использования обработки радиосигнала. В таких случаях устройство может просто зависать либо перегреваться до существенной температуры и автоматически снижать производительность во избежание повреждения оборудования.
Я хорошо помню стенания одного владельца небольшой гостиницы в Италии, который потратил 12 тысяч евро на создание беспроводной сети в своем отеле о пяти этажах и двенадцати небольших номерах. Да, он закупил профессиональное оборудование, да, ему все настроили, а его система выдавала индивидуальные пароли каждому из постояльцев в виде чека. Но в целом система работала из рук вон плохо. Подвисала одна из точек доступа, а другие оказывались перегруженными. В целом недовольство постояльцев выражалось только качеством Wi-Fi, но их недовольство значительно снижало рейтинг самой гостиницы. Так что даже профессиональные решения не всегда способны обеспечить качественное покрытие Wi-Fi, не говоря уже о бытовых устройствах.
Так что же тогда делать обычному обывателю? Мой совет - везде, где возможно, использовать только и исключительно проводное соединение. А о том, что же делать, когда требуется именно Wi-Fi и без него совсем никак читайте ниже.
Я стараюсь следовать своему совету и где можно применяю проводное подключение к локальной сети. Но количество мобильной электроники, многочисленные смартфоны, умные часы, планшеты и прочие устройства, неуклонно пролезают в жизнь и в деревенском доме о двух этажах встала в полный рост проблема с покрытием сетью Wi-Fi. Первый этаж дома выстроен из камня с железобетонными перекрытиями, а второй деревянный. Венчает все строение крыша из популярной металлочерепицы. Точка доступа в лице ZyXEL Giga II установлена на втором этаже в геометрическом центре строения и на высоте около 40 сантиметров от перекрытия пола. Выбранное место для установки - оптимально, во всей обитаемой площади строения покрытие Wi-Fi присутствует на приемлемом уровне. Более того, те части приусадебного участка, которые не экранированы крышей, тоже позволяют использовать мобильные устройства с подключением по Wi-Fi.
Но несмотря на удачное местоположение точки доступа в доме присутствуют и слепые зоны, которые очень сильно докучают. В гараже есть немало мест, где сигнал Wi-Fi формально ловится, но ни почту проверить, ни страничку открыть, там нельзя. Слишком много ошибок. В уличной беседке тоже не все в порядке. Сигнал там присутствует, но работать в сети можно только в строго определенных местах, шаг в сторону и связь становится невозможной. С этим нужно что-то делать, поскольку нет ничего более обескураживающего и содвигающего к фрустрации, чем ненадежное подключение к сети интернет.
На удивление, мало кто из пользователей Wi-Fi, при попытках улучшить качество сигнала, вспоминает про поляризацию сигнала. А ведь у Wi-Fi она присутствует. Бытовые роутеры и точки доступа в основном используют вертикальную поляризацию сигнала. Промышленные, рассчитанные на профессиональное применение, оперируют сразу двумя поляризациями: вертикальной и горизонтальной.
Важно, чтобы и у передатчика, и у приемника совпадала поляризация. Если ваш роутер выдает вертикальную поляризацию, а в вашем мобильном использована только одна антенна и она расположена горизонтально, то сигнал будет слабым и постоянно будут сыпаться ошибки. Достаточно повернуть мобильный в нормальное состояние и сразу же ситуация исправляется. Чтобы бороться с напастью неверной поляризации, производители хороших мобильных устройств используют сразу несколько антенн, расположенных под разными углами, что позволяет минимизировать проблему ориентации в пространстве. Но тем не менее вам стоит все же проверить антенны вашего устройства, если они доступны, и выставить их вертикально согласно предписанию изготовителя. А если применяемые антенны на устройстве съемные, то проверить и качество их крепления к корпусу. Иногда бывает так, что их просто втыкают в гнезда и забывают прикрутить.
Да, не стоит забывать и про диаграмму направленности антенн. Далеко не у всех она в форме сферы, положение антенны в таком случае очень сильно влияет на уровень сигнала.
Если уж мы и заговорили о расположении антенн и устройств, то не плохо было бы упомянуть и про местоположение самого источника Wi-Fi радиоволн. К антеннам желательно чтобы ничего не прикасалось. Не стоит закрывать роутер в металлический сейф, желательно выставить его в центр покрываемой территории. Если у вас план помещения напоминает букву «Ш», то роутер с Wi-Fi лучше всего поместить в проходе около центральной ножки, а не в геометрическом центре. Так у радиосигнала будет больше шансов на прохождение посредством отражения, а не проникновением через железобетон.
Другими словами, подойти к выбору места роутера стоит творчески и осмысленно, а иногда лучше потратить немного времени и на тестовые установки роутера в разных местах с проверкой качества приема во всех углах. Учтите, что чем короче будет путь до каждой из точек в вашем помещении и чем меньше будет на пути радиосигнала препятствий, тем лучше будет сигнал и качество работы Wi-Fi. И не забывайте, что Wi-Fi подразумевает обмен радиосигналом в обе стороны, так что местоположение ваших мобильных устройств тоже имеет значение. Иногда проще передвинуться с любимым планшетиком в сторону на полметра, чем городить множество технических устройств, для повышения качества приема сигнала в конкретной точке помещения.
На текущий момент, большинство типов оборудования Wi-Fi, так или иначе, работает с частотой 2.4 ГГц. Сие обусловлено большей пробивной способностью этой частоты. Но эфир на 2.4 ГГц очень сильно забит как бытовым оборудованием, так и Wi-Fi точками доступа. Многие производители точек доступа и роутеров, внедряют в свои устройства функцию автоматического перехода на наиболее подходящий для работы канал. Т.е. на канал, на котором меньше всего зарегистрировано других точек доступа. Но далеко не всегда этот алгоритм отрабатывает так как требуется и Wi-Fi раздается сугубо и исключительно на 1-м канале. А если в ближайшей округе на этом же канале работает еще с десяток сетей, то стабильной связи с хорошей пропускной способностью ждать не придется. Дело в том, что зачастую алгоритм выбора канала срабатывает только в момент инициализации точки доступа и совсем не отслеживает изменения, происходящие в эфире после недели или месяца работы.
Поэтому рекомендуется проанализировать загруженность эфира в то время, когда вы ощущаете дискомфорт в сети Wi-Fi. И попробовать поискать свободный канал. Наилучшим вариантом выбора считаются каналы 1,6 и 11. Поскольку они не перекрываются по частоте соседними и точка доступа, работающая на этом канале, сможет выдавать полную скорость. Тем не менее, если на этих каналах уже кто-то и в большом количестве работает, то имеет смысл выбрать самый наименее загруженный канал. Да, скорее всего, он будет пересекаться с другими, соседними, но в целом ситуация будет лучше, чем пытаться работать на канале, в котором уже «сидят» другие сети.
В качестве прибора для анализа загруженности каналов можно использовать обычный смартфон, достаточно установить на него соответствующую программу . В некоторых случаях аналогичное исследование можно провести и при помощи самой точки доступа. Настройка канала осуществляется на точке доступа или же в Wi-Fi роутере при помощи изменения соответствующей настройки в разделе настроек Wi-Fi.
Но если со свободными каналами совсем негусто, особенно в случае, когда их совсем нет, что вполне соответствует реальности в больших мегаполисах, то на выручку может прийти сеть на частоте в 5 ГГц. Во-первых, пробивная способность частоты в 5 ГГц заметно ниже, чем у 2.4 ГГц, а это означает, что пускай даже соседи обвешаются точками доступа на 5 ГГц, то в вашу железобетонную клетушку их сигнал, скорее всего, долетать просто не будет. А во-вторых, каналов на частоте 5 ГГц куда больше, чем на частоте 2.4 ГГц. Но для успешного использования именно 5 ГГц и точка доступа и оконечное оборудование должны уметь на ней работать. Да и железобетонных препятствий между приемником и передатчиком быть не должно, иначе никакого преимущества повышенная частота не даст.
Незнакомые с радиолюбительством персонажи, при первой же возможности, попробуют прикрутить более мощные и более крупные антенны к своей точке доступа, в надежде улучшить ситуацию с сигналом. Ан нет, я проверил теорию замены антенны в реальных условиях и пришел к выводу, что улучшенная антенна при нормальной штатной никакого преимущества не даст. Все дело в том, что производители тоже не дураки и рассчитывают свои, штатные, антенны исходя из используемых частот и мощностей передатчика и приемника на точке доступа. И простым увеличением размера тут не обойтись. Только заранее рассчитанные, и согласованные с передатчиком, антенны спасут в таком случае нуждающегося.
Тем не менее ситуацию с качеством приема посредством замены антенн все же можно улучшить. Например, сменив тип антенны и тщательно рассчитав новую антенну на те рабочие частоты, включая даже канал, на котором планируется ее применять. Антенны можно разнести на бо́льшее расстояние, тем самым постараться избавиться от препятствий, экранирующих сигнал. Но и здесь не все так гладко. Кабеля идущие к антеннам будут «съедать» часть полезной мощности и в результате может оказаться, что стало только хуже, а не лучше. А вот применение направленных антенн может спасти ситуацию. В таких антеннах вся мощность направляется в строго одном направлении и применение такой антенны позволит улучшить ситуацию с удаленными от точки доступа площадками, но только при нахождении строго в луче антенны. Грубо говоря, направленная антенна пригодится если захочется связать две локальных сети, расположенных на некотором удалении друг от друга и без использования проводов. Например, если вдруг возникло желание, подкрепленное «Ярославлем» или «Большим театром» в месяц, покормить соседа на соседнем участке интернетом. Кстати, искать антенны можно не только у ушлых китайцев, отечественные производители тоже занимаются выпуском вполне адекватных устройств.
А вот играть с мощностью передатчика не стоит. Радиоэфир у нас не бесплатный. Все его частоты жестко регламентированы и для их использования требуется лицензия и разрешение компетентных органов. Для частников и организаций сделаны послабления, но только при использовании строго определенных частот и мощностей передатчиков. Некоторые очумелые ручки наверняка могут захотеть собрать уникальный усилитель или же прикупить уже готовый. Собрать и прикупить-то можно, а вот использование такого чуда может грозить небольшими неприятностями начиная от штрафа и до изъятия оборудования.
Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output), основанная на использовании адаптивных антенных решеток, вышла на коммерческий рынок не так уж и давно, но не была как-то раскручена маркетологами и не вошла зазубренным гарпуном в головы обычных пользователей. Технология призвана увеличить пропускную способность сети беспроводной передачи за счет использования нескольких антенн. Кроме увеличения пропускной способности, за счет разнесения антенн в пространстве, улучшается и качество приема.
Но работает MIMO только начиная со стандарта Wi-Fi n. И недостаточно использовать только точку доступа с MIMO, оконечное оборудование точно так же должно уметь работать с технологией MIMO, иначе скорость передачи будет всего 150 мбит/сек. Да-да, все именно, так как пишут на коробках современных роутеров. 150 мбит с одной антенной, 300 с двумя и так далее в зависимости от фантазии изготовителя. Но достичь такой канальной скорости можно только с соответствующим оборудованием на стороне приема.
Да и я не просто так написал про канальную скорость. Те цифры, что пишутся производителями на коробках вовсе не означают, что с такой скоростью у вас будут летать файлы по сети. Нет, это скорость физического канала, в который запихивается все, что содержится в протоколе Wi-Fi, а затем все со всех следующих уровней, заканчивая протоколом обмена файлами. Да, скорость копирования будет ниже, чем скорость канала, даже в идеальных условиях для приема. В целом применение MIMO для улучшения покрытия принесет мало пользы, хотя некий, терапевтический эффект от технологии будет наблюдаться.
При помощи дополнительного оборудования можно увеличить зону покрытия Wi-Fi. Наиболее грамотным способом это делается при помощи специализированных Wi-Fi точек доступа, подключающихся в локальную сеть посредством Ethernet или любой другой кабельной технологии. Такие точки доступа являются профессиональным решением для покрытия больших территорий в офисах и на предприятиях. Но и стоят они соответственно, поэтому далее их рассматривать вообще не будем, поскольку бюджет на развертывание подобных систем явно выходит за пределы доступные рядовому потребителю. Даже несмотря на то, что такие точки способны осуществлять бесшовное переключение клиента между точками, все равно оставим их за рамками исследования по причине чрезмерно высокой стоимости. И вернемся к тому, что доступно обывателю.
А рядовому потребителю доступно аж два способа как легко и без лишних проводов увеличить зону надежного охвата Wi-Fi сети. Речь идет о Wi-Fi репитерах (Repeater) и о Wi-Fi репитерах WDS (Wireless Distribution System). И вот тут на обычного, не подкованного в сетях и сетевых технологиях, бюргера наваливается целый ворох непонятных терминов и объяснений неуверенных в себе специалистов. По сути, оба варианта делают одно и то же:
И казалось бы, разницы между двумя способами нет никакой. Тем не менее она присутствует, хотя и очень зыбкая. Изначально подразумевалось, что обычный репитер может подключаться только к основному роутеру, в противном случае, если он подключится к другому репитеру (или ретранслятору), то он не сможет правильно построить маршрут вовне для доступа в интернет. Но на практике клиенты все равно выходят в интернет, даже если между ними присутствует некоторое количество промежуточных репитеров. Далее, репитер не может выдавать адреса внутренней сети. Для основного роутера он выглядит как простой клиент, а простому клиенту никто не выдает сразу несколько адресов. Но на практике, адреса выдаются и в некоторых случаях клиенты репитера являются полноценными участниками локальной сети с нормальными адресами этой сети. Для решения двух вышеописанных проблем была и создана концепция WDS (не путать с WPS). Но WDS, из-за отсутствия единого стандарта, штатно работает только в экосистеме одного производителя, поэтому попытка подключить TP-Link к D-Link с использованием WDS может потерпеть неудачу. Плюс WDS требует наличие одинакового шифрования и одинакового сессионного ключа на всех подключенных в сеть точках доступа с использованием WDS. А вот имя сети (SSID) может быть разным, как и в случае репитера.
Некоторое время тому назад, я описал простой случай увеличения покрытия сети посредством репитера TP-Link. Производитель нигде не указывает, поддерживает ли его устройство подключение по WDS или нет, хотя в настройках такой пункт присутствует. Видимо все из-за некоторых проблем в совместимости реализации WDS в оборудовании разных производителей. Во всяком случае если даже WDS и не запустится, доступ в сеть все равно будет, так как останется режим Repeater.
Вообще, использование как функции репитера, так и репитера с технологией WDS прерогатива не только специализированных Wi-Fi Extenders, все мало-мальски современные роутеры с Wi-Fi уже поддерживают функции не только простого репитера, но и репитера WDS (не говоря уже о прочих режимах типа Access Point или Bridge). Такое происходит по той причине, поскольку современный роутер - это компьютер, на который установлено определенное и специфическое программное обеспечение. Работает же это обеспечение, в большинстве случаев, под управлением слегка видоизмененной системой Linux, что открывает широкие возможности по миграции программных модулей не только между моделями одного производителя, но даже и между устройствами разных производителей. Ярким примером подобного полиморфизма можно назвать проект OpenWRT . В целом применение Wi-Fi Extenders вполне оправдано там, где требуется без лишних затрат увеличить зону покрытия Wi-Fi сети, хотя вместо обычного экстендера можно взять недорогой роутер с функцией Repeater или Repeater WDS.
Но в каждой бочке меда есть своя ложка клюквы. В бытовых устройствах, роутерах или же Wi-Fi Extenders (расширителей или «усилителей» Wi-Fi сигнала) применяется только один Wi-Fi интерфейс. Точнее там устанавливается только один чип способный в единицу времени работать только на одном канале одного диапазона (2.4 ГГц или 5 ГГц). И любая попытка использовать для увеличения покрытия Wi-Fi подобные устройства будет приводить к увеличению загрузки эфира на рабочем канале и общему снижению скорости работы Wi-Fi. Ведь все данные, от роутера к экстендеру и от экстендера к потребителю, передаются по одному и тому же каналу. А Wi-Fi в одну единицу времени может обслуживать только один запрос. Либо принимать данные от роутера, либо передавать их клиенту. Падение производительности сети в этом случае может составлять 50 и более процентов, все зависит от загрузки сети, количества клиентов и количества экстендеров между клиентом и корневым роутером. Все сказанное выше справедливо и для роутеров, выступающих в качестве экстендера, технология от вида оборудования не меняется.
Для нормализации ситуации с производительностью можно использовать экстендеры с двумя чипами и способные работать в одном диапазоне сразу на нескольких каналах (см. вариант с разнесением каналов) либо двухдиапазонные устройства, которые обучены связываться с роутером на частоте 5 ГГц, а увеличивать покрытие на частоте в 2.4 ГГц или наоборот. В этом случае катастрофического падения производительности не будет наблюдаться, хватило бы только производительности экстендера на обслуживание всех проходящих через него запросов.
Итак, при беспроводном увеличении покрытия ожидайте общее уменьшение производительности Wi-Fi сети и разрывы связи при переподключении от одной точки к другой. Хотя последний пункт сильно зависит от клиента. Некоторые клиенты могут переключаться очень быстро между точками, а другие будут из последних сил цепляться за старую и отчаянно тупить при попытке подключиться к новой. Хотя сами разрывы не так страшны, так как клиентское программное обеспечение, рассчитанное на работу на мобильных устройствах, а другие вы и не будете перемещать туда-сюда, разрабатывалось для работы с ненадежной средой передачи, а отсюда в них всегда присутствует буферизация.
Но лучшим способом расширения зоны покрытия сети я могу назвать использование проводного соединения всех точек доступа. От основного роутера протягивается кабельное Ethernet соединение ко всем беспроводным точкам доступа. В результате получается сеть с развитой топологией и без падения производительности в зоне Wi-Fi. Но для того чтобы не было падения производительности, да и вообще работа в Wi-Fi сети была комфортной нужно выполнить следующие нехитрые рекомендации.
Перекрытие сигнала точек доступа должно быть около 30 процентов, чтобы не было проблемных мест где сигнала нет совсем. Но при этом не должно быть и зон где мощность сигнала от двух и более точек доступа слишком высока. В таких зонах некоторые, не самые разумные, Wi-Fi клиенты могут вообще толком не работать, они будут безостановочно подключаться то к одной точке доступа то к другой. Выяснить уровни сигнала можно при помощи обычного смартфона с установленным приложением отображающем уровень сигнала или же с ноутбуком и запущенной в цикле командой ping на gateway вашей сети. А регулировать покрытие можно либо перемещением точек доступа относительно друг от друга, либо изменяя их мощность, если такая функция доступна.
Рекомендуется разнести соседние точки на разные каналы, дабы не возникало взаимных помех. Если территории, обслуживаемые точками доступа, небольшие и составляют одиночные помещения, то имеет смысл задуматься о точках доступа, работающих только на частоте 5 ГГц. Разумеется, все клиенты должны уметь работать на этой частоте.
Для облегчения переключения между точками доступа при перемещении между ними рекомендуется также установить одинаковые SSID точек доступа, идентичные фразы доступа и типы шифрования. В противном случае переключение может происходить дольше, нежели при выполнении указанных условий.
Да, к каждой точке доступа придется тянуть отдельный кабель. Да, это дополнительные затраты и да, в некоторых случаях провести кабель к месту установки точки доступа и вовсе невозможно. Но только использование проводной точки доступа позволит максимально приблизиться к профессиональному результату увеличения покрытия Wi-Fi. Хотя, в особо сложных условиях, вполне допустимо комбинировать проводные и беспроводные способы увеличения покрытия.
Некоторые специалисты от сетей не забывают упомянуть и о переходе на относительно свежий стандарт Wi-Fi описываемый IEEE 802.11ac. Дескать в этом стандарте есть так называемый формировщик луча (Beamforming) или пространственный фильтровщик (spatial filtering). Но независимо от названия, суть данной технологии заключается в изменении мощности излучаемой в разных направлениях.
Обычная Wi-Fi антенна, установленная на роутере, излучает сигнал во все стороны с единой мощностью. А в стандарте ac появилась возможность изменять диаграмму направленности мощности в зависимости от потребности. Так, например, если в какой-то конкретной стороне от роутера располагается Wi-Fi клиент, а в других направлениях никого нет, то имеет смысл перенаправить всю мощность именно в сторону где и находится клиент. Что увеличивает надежное покрытие Wi-Fi работающего по стандарту ac.
Но тут следует учитывать, что beamforming появился еще для стандарта n (формирование луча происходит на массиве MIMO антенн). Однако он не был стандартизирован и на практике существует несовместимость между устройствами разных производителей. Более того, технология формирования луча работает только для частоты в 5 ГГц, что существенно ограничивает ее применение для целей непосредственного увеличения покрытия.
Перейти на стандарт ac, конечно же, стоит, но вот особого увеличения покрытия от него не дождетесь. Да и далеко не все клиенты поддерживаются последние веяния.
Немного познакомившись с теорией, настало время переходить к практике. В моем деревенском доме уже работает один Wi-Fi Extender, который выступает в качестве беспроводного адаптера и кормит интернетом умный телевизор от LG. Не то чтобы техника от LG совсем не умеет добывать интернет из воздуха, но делает это совсем как-то неказисто. Поэтому подключать умные телевизоры от LG к своей сети стоит только и исключительно по кабелю. Хотя бы и с использованием Wi-Fi экстендера работающего в режиме беспроводного Wi-Fi адаптера.
Осталось решить проблему устойчивого приема в гараже и в беседке. Проблема с гаражом обусловлена тем, что он достаточно длинный и как дом с металлической крышей. Чтобы сигналу от роутера со второго этажа добраться до гаража ему нужно пробить по касательной одно, а в некоторых моментах и два, железобетонных перекрытия и каменную кладку. В некоторых углах гаража сигнал от роутера гасится вплоть до полной неработоспособности сети.
С беседкой ситуация немного другая. Металлическая крыша дома спускается немного ниже перекрытия между первым и вторым этажами. И даже если установить роутер на полу второго этажа, она все равно надежно блокирует сигнал в сторону беседки. Установить же роутер на первом этаже не позволяет планировка, а ведь к роутеру потребуется подвести еще несколько кабелей витой пары для подключения прочего оборудования, что вызовет еще больше проблем из-за прокладки кабеля в каменной части дома, где придется проводить кабеля неизвестным науке образом.
Поэтому я выбрал вариант увеличения покрытия и улучшения его качества с применением проводных точек доступа. Для этого в гараж была проведена отдельная витая пара, от ближайшего коммутатора (switch), а уже из гаража, под землей проложен еще один конец витой пары до беседки. Соответственно у меня определилось две точки установки проводных точек доступа: гараж и беседка. Причем гараж не отапливается и греется только теплом газового котла, а беседка вообще считай - открытый воздух.
Первоначально я положил свой глаз на роутеры Tenda N301 по причине их уникальной дешевизны. Каждый из двух экземпляров мне обошелся в сумму порядка 12$. Даже если ничего из моей затеи не получилось бы, было бы не так жалко. Каждый роутер N301 стоит дешевле иных Wi-Fi экстендеров и роутеров других производителей. И все это в полном соответствии с местным законодательством и без необходимости месяц ждать пока аппарат доедет из Поднебесной.
N301 уникально прост. На борту он имеет две антенны интересной формы, оснащен одним WAN-портом со скоростью до 100 мбит/сек и тремя портами для локальной сети с той же производительностью. Корпус устройства - миниатюрен, а в работе совсем не греется. Производитель обещает максимальную скорость передачи по Wi-Fi в 300 мбит/сек с поддержкой протокола n, очевидно, что такая скорость достигается при помощи технологии MIMO. Устройство собрано вокруг чипа класса SoC (System on Crystal) от Broadcom BCM5357. Чип был специально изготовлен для производства различных роутеров и совместимых по функциям устройств и содержит почти все, что требуется для работы роутера. Производителю остается только придумать корпус, припаять светодиодные индикаторы, да модернизировать под себя прошивку. И все! Кстати, подобными чипами пользуется не только Tenda, но и другие производители (Belkin, Netgear, Asus, D-Link) для своих устройств низшего ценового диапазона.
Вот только немного озадачивает, что будет раздавать роутер со скоростью в 300 мбит/сек по радиоканалу, если любой из проводных портов у него выдает максимум 100 мбит/сек? Опять деньги на ветер? Кроме того, Tenda позиционирует свое устройство как очень легкое в настройке. Ну что же посмотрим. В характеристиках роутера заявлено, что он поддерживает WDS и он действительно его поддерживает. Но наша же задача превратить Tenda N301 в проводную точку доступа, а не насиловать эфир ненужным трафиком.
Благодаря упрощению настройки роутера, производитель просто выкинул все, что не относится к заявленным характеристикам. В нем нет отдельного режима моста или точки доступа. Поэтому пришлось немного поизгаляться, чтобы превратить китайское чудо в то, что от него требовалось.
Итак. Первоначально настраиваем точку доступа. Устанавливаем SSID сети, тип шифрования, парольную фразу в точном соответствии с тем, что установлено на основном роутере. Затем остаемся на развилке. Так как в n301 нет функции точки доступа, то он может работать в двух режимах: обычного роутера или коммутатора. Для работы в качестве обычного роутера подключаем кабель Ethernet от основного роутера в порт WAN. В этом случае, все клиенты, подключенные к n301, окажутся в отдельной, изолированной от основной, сети. Да, они смогут выходить в интернет, но вот подключиться к устройствам в сети n301 из остальной локальной сети уже не получится. Для меня сие оказалось существенным минусом, и я попробовал реализовать другой вариант.
Для включения режима коммутатора (switch), причем неуправляемого, но раздающего Wi-Fi, нужно выключить внутренний DHCP клиент в настройках Tenda и подключить кабель Ethernet от основного роутера в порт 1 (не путать его с портом WAN). В этом случае устройство начинает работать именно так, как и требуется. Оно выступает в качестве проводной точки доступа, а заодно и в качестве трехпортового неуправляемого коммутатора. Клиенты, подключаемые по кабелю или Wi-Fi к n301, доступны из остальной сети и сами могут выходить в интернет.
Но у такого решения существует небольшой недостаток. Роутер превращается в неуправляемый кусок пластика, кремния, меди и термоклея. Подключиться к нему больше никак нельзя, его не видно в сети, он не получает IP-адрес и вообще не существует. Но тем не менее он работает. Работает до тех пор, пока не потребуется сменить парольную фразу или совершить еще какое-то действие, которое потребует изменить настройки на Tenda. Такой поворот меня не устроил, и я повернулся в сторону устройств от ZyXEL.
В линейке роутеров от ZуXEL присутствуют и недорогие роутеры, которые, конечно, дороже Tenda N301, но все еще дешевле отдельных проводных точек доступа и Wi-Fi Extenders. Тем более что, покупая полноценный роутер и превращая его в проводную точку доступа, попутно получаешь еще и коммутатор на несколько портов. А ведь головной роутер у меня как раз ZyXEL, знаменитый Giga II . Так что выбор второй реинкарнации пал на марку ZуXEL не просто так.
Тайваньская компания Зайксел появилась на свет аж в 1989 году, а с 1992 года имеет официальное представительство и в России. Поэтому специалисты компании знакомы с отечественной спецификой не понаслышке. А службе поддержки от российского подразделения компании позавидуют многие и более именитые производители. Итак, для расширения сети я выбрал ZyXEL Keenetic Start и ZyXEL Keenetic Start II. Обыватель отметит, что различаются Start и Start II, количеством антенн, максимальной скоростью передачи по Wi-Fi, у Start II она 300 мбит/сек, против 150 мбит/сек у просто Start, да количеством проводных портов, 5 у просто Start и 2 у Start II, и там и там сеть сугубо на 100 мбит/сек. И опять мы сталкиваемся с ситуацией, когда проводной интерфейс у Start II в три раза «медленнее», нежели беспроводной. Маркетинг - великая сила, хотя, скорее всего, при подключении к Start II и получится раскачать передачу до сетевых 100 мбит/сек. Если копнуть немного глубже, то различаются устройства еще и начинкой, у них разные процессоры и разное количество памяти. В целом Start II будет помощнее Start. Но для моих целей Start идеально подходит для установки в гараж, а Start II в беседку.
Оба устройства работают под управлением фирменной операционной системы NDM и настраиваются идентично. Правда, осетра с Start придется урезать, все модули в него просто не помещаются из-за скромного объема памяти, хотя нам нужны только модули репитера, да поддержки облачного подключения. Последнее нужно для удаленного управления роутером с мобильного телефона. Многими параметрами управлять через приложение нельзя, да и при переключении в режим проводной точки доступа, возможность управления из приложения роутером, при подключении не через него, пропадает. Тем не менее много памяти облачное управление не занимает и лишним не будет.
Итак, первым делом обновляем прошивку в роутере. Выполняется эта несложная процедура прямо из web-интерфейса. Желательно установить последнюю стабильную версию и не забыть про модуль точки доступа. Затем, по желанию, подключаем облачное управление, привязываем ваш смартфон с установленным приложением к роутеру. Далее, переключаем роутер в режим точки доступа. После этого настраиваем Wi-Fi, не забывая про SSID, канал (отличный от канала на роутере), подбираем мощность сигнала. На выходе получаем управляемый коммутатор о пяти портах с управляемой точкой доступа. Ethernet кабель от основного роутера подключаем в любой порт новосозданной точки доступа, но я использовал порт WAN, чтобы не путаться впоследствии.
В работе полученная сеть куда мягче, чем с использованием Tenda. Ну, во-первых, на Keenetic Start можно зайти, точке доступа назначается отдельный IP-адрес, более того, его видно в виде ссылки и в интерфейсе основного роутера. Во-вторых, переключение на точку доступа происходит скорее. С вариантом с Tenda мне приходилось уходить в самый дальний угол гаража и только тогда мой смартфон переключался на Tenda, а так он пытался держать связь с основным роутером.
Вот, собственно и все. Я не могу сказать, что роутеры Tenda N301 мне не понравились. Но все же с ZyXEL работать намного приятнее. В надежности и тех и других роутеров мне не приходится сомневаться, ведь современная электроника, тем более такая простая, как роутер, весьма и весьма надежна. Гораздо больше ошибок содержат микропрограммы в роутерах, чем возникают глюки в железе.
И в завершение пару слов о среде, в которой предстоит трудиться роутерам. Я уже упоминал, что один роутер будет установлен в гараже без отопления, а другой вообще на улице. Все бытовые роутеры заявлены как работающие при температурах не ниже 0 градусов, и не выше 40. Но в действительности критическим параметром тут является не температура, а влажность. Когда роутер работает он слегка нагревается и в некоторых случаях на его плате может конденсироваться влага. Что приводит, рано или поздно, к выходу роутера из строя. Поэтому в условиях повышенной влажности, например, на улице, где относительная влажность часто бывает под 100 процентов, роутер необходимо установить в пластиковом ящике или коробке. Мне известны случаи, когда роутеры работали годами на улице, будучи установленными в картонную коробку, обклеенную скотчем. Помните, любое укрытие, защищающее от дождя, более-менее герметичное и с самым маломощным источником тепла внутри, будет создавать достаточный микроклимат для безопасной работы роутера. Что касается гаража, то там влажность регулируется теплом от рабочего котла, и она никогда не превышает опасные пределы. Влага не конденсируется.
Еще одни фактором риска выступают электромагнитные импульсы от грозовых разрядов. Молния, ударившая неподалеку, приводит к отключению некоторых УЗО, так как электромагнитный импульс может быть насколько сильным, что наведет ток в электропроводке до уровня срабатывания УЗО. Бытовые роутеры, как правило, не оснащены защитой от грозовых разрядов и молния может стать причиной «выгорания» как отдельных участков сети, так и всего сетевого оборудования. Увы, тут даже отключение от сети высокого напряжения не поможет, так как опасное напряжение может появиться, навестись, в Ethernet кабелях. Что особенно важно с учетом протяженности сетей передачи данных. И даже кабель, закопанный в землю, может не помочь. Но в таком случае, когда в Ethernet кабеле возникает от разряда молнии опасное напряжение, способное вывести из строя сетевое оборудование, то и другое электрооборудование гарантировано пострадает, поскольку силовые цепи подвернутся не меньшему электромагнитному удару, нежели кабеля с данными.
Для защиты от грозовых эффектов разумно применять различного рода защиты сетей передачи данных, особенно это актуально для воздушных линий. Разумно применять и экранированный кабель, надежно закрытый оболочкой из металла, которую необходимо не забыть заземлить, защищающей от наведения токов в жилах с данными. Нелишним будет и защита от грозы электросети. Желательно применять хотя бы обычный УЗМ, способный отключить потребителей от сети при превышении порогового напряжения. Кстати, для воздушных линий опасны не только грозы, но и погодные условия, способные наэлектризовать кабель с накоплением на нем существенного электростатического заряда. К числу таких условий можно отнести сухой снег или же пылевую бурю, когда отдельные частицы трутся о кабель, словно шерстяной платок об эбонитовую палочку.
Многих пользователей интересует вопрос — на какое расстояние передаётся сигнал беспроводной сети и какова зона действия WiFi у домашнего роутера.
Для примера рассмотрим самый распространённый стандарт беспроводной связи, используемый на большинстве современных маршрутизаторов — 802.11n или, так называемый, Wireless N150 или N300. Здесь 150 и 300 — это теоретически максимальная достижимая скорость передачи данных, которую Ваш адаптер никогда не разовьёт =). Для этого стандарта озвучивался такая зона покрытия — до 100 метров в помещении и до 300 метров на открытом пространстве. В этом случае радиус действия будет составлять 50 и 150 метров соответственно. К сожалению, это тоже не реальные цифры и, как показала практика, в реале они значительно меньше. Тогда возникает вопрос — как же определить зону покрытия?
Единственный верный способ — только взять в руки ноутбук, планшет или смартфон и обойти по квартире, дому или участку и опытным путём найти границы зоны действия сигнала.
1 — расположение роутера или точки доступа
Да, именно раположение передающего устройтва в квартире во многом отвечает за зону действия беспроводной сети. Не забывайте, что излучение у него всенаправленное, а значит и распространение сигнала идёт одинаково во все стороны и по форме напоминает окружность. Именно поэтому надо располагать точку доступа примерно в центре Вашего жилища.
Поставив маршрутизатор в самой дальней комнате — не удивляйтесь тому, что сигнал будет обрываться в лучшем случае где-то посередине квартиры.
2 — материалы из которых сделаны стены и перекрытия
Радиоволны очень не любят железобетонные конструкции, кирамзит и гипсокартон. Не раз сталкивался с тем, что в квартире, отделанной с помощью гипсокартона радиус покрытия ВайФая значительно меньше.
Вот таблица с затуханием сигнала WiFi в различных отделочных материалах и элементах декора:
| Материал | Изменение уровня сигнала, дБ | |
| 2,4 GHz | 5GHz | |
| Оргстекло 7,1 мм | -0,36 | -0,93 |
| Оргстекло 2,5 мм | -0,01 | -0,2 |
| Жалюзи закрытые | -0,002 | 0,002 |
| Жалюзи открытые | 0,01 | 0,03 |
| Красный кирпич сухой | -4,44 | -14,62 |
| Красный кирпич мокрый | -4,51 | -14,6 |
| Ковер | -0,03 | -0,01 |
| Ковер с изнанки | -0,04 | -0,03 |
| Потолочная плитка | -0,09 | -0,18 |
| Ткань | 0,02 | 0,01 |
| Стеклопластик | -0,02 | -0,03 |
| Стекло | -0,5 | -1,69 |
| Гипсокартон 12,8 мм | -0,49 | -0,52 |
| Гипсокартон 9 мм | -0,51 | -0,85 |
| Линолеум | -0,02 | -0,13 |
| Линолеум с изнанки | -0,02 | -0,12 |
| Еловые доски | -2,79 | -6,13 |
| ДСП | -1,65 | -1,95 |
| Фанера | -1,91 | -1,83 |
| Штукатурка | -14,86 | -13,24 |
| Штукатурка c обратной стороны | -14,58 | -13,91 |
| Плитка | -2,22 | -1,42 |
| Рубероид | -0,1 | -0,13 |
| Шлакоблок сухой | -6,71 | -10,33 |
| Шлакоблок мокрый | -7,35 | -12,38 |
| Металлическая решетка | -20,99 | -13,17 |
| Проволочная сетка | -1,21 | -0,34 |
3 — наличие устойств, создающих помехи
Однажды мой знакомый долго мучался и никак не мог понять почему в одной из комнат очень плохой приём, даже если роутер поставить в ней, в то время как в других комнатах всё работает идеально. Как оказалось источником проблем был сосед-радиолюбитель, растянувший вдоль всей стены антенну радиосвязи, которая давала сильные помехи.
Так же сильное влияние могут оказывать микроволновки, электромоторы, телевизоры с большой диагональю, висящие на половину стены и т.п.
4 — наличие у соседей беспроводных сетей
Если у Вас при подключении к домашнему Wi-Fi в списке доступных сетей примерно вот такая картина:
То не удивляйтесь низкой скорости или плохому приёму. Дело в том, что для работы ВайФай используется всего от 11 до 13 радио-каналов в зависимости от страны. Если хотя бы половина из них уже заняты «соседями», то они уже будут мешать друг другу и создавать помехи. А ведь в многоквартирных домах это частая картина. Выход в этом случае один — переход на оборудование, работающее в диапзоне 5ГГц.
5 — характеристики используемого оборудования
Да, от Вашего роутера тоже во многом зависит зона покрытия Вай-Фай. Конкретно — от мощности передатчика и используемых антенн. И если по мощности все домашние устройства примерно равны, то вот с антеннами всё значительно интереснее. На самых простых и дешевых моделях типа D-Link DIR-300 или DIR-615 используются самые слабые антенны с коэффициентом усиления в 2dBi. При этом нет разницы — внешние они или внутреннего исполнения — качество передачи сигнала будет всё равно не очень. Как показывает практика, более-менее нормально такой маршрутизатор может покрыть однокомнатную квартиру. Для площадей поболее надо лучше покупать роутеры с антеннами не менее 5dBi.
Стоит при этом ещё принять в расчёт, что если на роутере стоит маркировка Wireless N150, то у него используется одна антенна и покрытие сигналом у него будет хуже, чем у Wireless N300 — там стоят уже 2 антенны, работающих в режиме MIMO.
Есть несколько способов, которые помогут улучшить качество работы и расширить радиус покрытия беспроводной сети. Применение того или иного из них строго зависит от ситуации. В некоторых случаях придётся комбинировать несколько способов.
— Использование более мощных или направленных антенн
Если на Вашем домашнем маршрутизаторе антенны съёмные, то замена слабых антен 2-3dBi на более мощные 5-8dBi могут значительно улучшить качество и расширить покрытие сигналом в некоторых случаях аж до 1,5-2 раз. А с помощью направленных антен можно передавать сигнал и на бОльшие расстояния в определённом направлении.
— Установка беспроводного ретранслятора . Если специальные устройства — WiFi-репитеры или повторители, которые подключаются к существующей сети и расширяют её за счёт использования своих антенн. Если в одной из комнат в квартире плохой приём — поставьте туда репитер и забудете о проблеме!
Кстати, многие современные роутеры поддерживают технологию WDS, а значит и их можно использовать как репитеры при необходимости.
— Переход на диапазон 5ГГц.
Как я уже отмечал выше, этот выход будет оптимальным для тех, кто страдает от множества соседских ВайФаев. Замена оборудования на новое, работающее на частоте 5GHz как правило полностью решает такие проблемы. Во-первых, его ещё мало кто использует, а во вторых — там значительно больше доступных для работы радиоканалов.
Есть ещё один способ расширения радиуса покрытия WiFi тогда, когда надо чтобы эта сеть доступна через 100-150 метров, а направленную антену ставить нет возможности.. В этом случае можно просто прокинуть до нужной точки витую пару и подключить ещё один роутер с таким же именем сети SSID и паролем.
Очень часто нам приходится увеличивать дальность роботы Wi-Fi роутера, чтобы без проблем передавать данные между несколькими компьютерами. Существует множество способов решения этого вопроса. И какой метод выбрать – решать только вам.
К некоторым современным Wi-Fi передатчикам можно подключить внешнюю антенну, через специальный разъем. Чтобы правильно её выбрать, нужно знать диапазоны частот, на которых работает устройство. Купить антенну можно в магазинах, занимающихся торговлей компьютерами, или даже сделать самому по типу «Cantenna». Ее, как и Wi-Fi роутер, следует размещать повыше и развёрнутой к вашему компьютеру. Следует также настроить ПК. Если вы работаете с ноутбуком или нетбуком, то стоит приобрести внешнее принимающие устройство взамен встроенного в крышку монитора. Подключать его стоит не напрямую, а через USB удлинитель. С помощью такого кабеля получится выиграть лишние пять метров.
И в заключение следует сказать, что увеличивать дальность роботы Wi-Fi устройства с мощностью больше 0,1 Вт (100 мВт) противозаконно. Также незаконно повышать радиус действия сигнала, если вы не являетесь владельцем точки доступа, даже если они бесплатные и находятся в открытом доступе.
Марк Абрамий
Июль 2005 г.
Самый простой способ организации небольшой домовой локальной сети, или обеспечения совместного использования интернет-канала несколькими жителями ближайших домов - Wi-Fi. Главное достоинство беспроводного соединения в том, что его без проблем могут организовать даже начинающие пользователи, причём без привлечения официальных инстанций, что нередко требуется при прокладке «воздушки» или даже для доступа к нежилым помещениям при протяжке кабеля. Однако, прежде чем тратить деньги на новое оборудование, необходимо убедиться, что его «дальнобойности» хватит для соединения в сеть всех желающих.
К сожалению, технология Wi-Fi в силу своей слабой дальнобойности пока не в состоянии соединить хоть сколько-то удалённые друг от друга компьютеры, если они не находятся в прямой видимости. Достаточно пары железобетонных стен на пути сигнала, чтобы полностью его экранировать, а потому в реальной ситуации объединить в сеть можно только пользователей, расположенных в рядом стоящих домах, если их окна, а точнее - антенны Wi-Fi-адаптеров, смотрят друг на друга. То есть связаться с живущим в соседнем подъезде приятелем гораздо сложнее, поскольку вас с ним будут разделять не два стеклопакета, а несколько капитальных стен. Аналогично не получится сконнектиться и с товарищем из стоящего напротив дома, если его окна не направлены в вашу сторону.
Есть ли выход из данной ситуации, или в любом случае надо договариваться с официальными инстанциями на протяжку «воздушки», или тянуть провода, устанавливая точки доступа (далее - ТД) на крышах домов, чтобы сигнал от них ничем не перекрывался?
К сожалению, самое напрашивающееся решение - увеличение мощности ТД - рядовому потребителю не подходит. Хотя выбор точек доступа на сегодня огромен и в интернете можно найти даже достаточно мощные модели - мощностью более 200 mW (продукты RangeLAN от Proxim, точки доступа и базовые станции Vivato, Senao). Однако вся проблема в том, что официально, без какой-либо регистрации и лицензирования в Минсвязи простой пользователь имеет право применять лишь беспроводное оборудование весьма ограниченной мощности - только до 100 mW или, согласно обозначению, чаще всего встречающемуся в спецификациях точек доступа - до 20 dBm. Но даже это всего лишь максимально возможная величина - в реальности, наиболее распространенные «бытовые» точки доступа известных у нас производителей имеют гораздо меньшую мощность (например, 17dBm, то есть в два раза меньше разрешенной), и чтобы найти среди них что-то хотя бы близкое к вожделенным 20 dBm, придется приложить немало усилий. «Запрещенные» 200 mW найти проще, чем «законные» 100 mW!
Второй способ, который приходит на ум - применение мощных узконаправленных антенн. В этом случае вся мощность, излучаемая точкой доступа, будет направляться в сторону удалённого ПК и появится шанс пробиться через серьёзные преграды.
Попробуем же выяснить, насколько это реально - далеко ли «бьёт» одна точка доступа с направленной антенной в условиях городской застройки? Получится ли в этом случае «пробить» железобетонные стены?
Чтобы оценить реальную «пробивную способность» Wi-Fi, мы взяли несколько типичных точек доступа с поддержкой разных типов расширенного 802.11g: TRENDnet TEW-411BRP+, D-Link DWL-2100AP, U.S.Robotics USR805450, а также направленные антенны D-Link ANT24-1201 (12 dBi) и TRENDnet TEW-OA14DK (14 dBi). Утверждается, например, что последняя может связать беспроводные устройства на расстоянии до 8 км в условиях прямой видимости. Поскольку в данном случае мы не тестируем сами точки доступа и даже не проверяем скорость полученного канала, а всего лишь пытаемся выяснить «дальнобойность» самой технологии, то всё, что нам нужно для этого оценочного экспресс-теста - включить все три ТД и походить вокруг дома с КПК, оснащённым модулем Wi-Fi и программой, отображающей уровень радиосигнала.
Итак, этап первый - использование штатных антенн. Располагаем ТД на пятом этаже стандартной панельной пятиэтажки и выясняем, что уже на третьем этаже приём практически отсутствует. То есть внутри дома вы надёжно сможете соединить лишь ПК, расположенные на соседних этажах и не более чем через две, максимум - три железобетонные стены от ТД.
Выходим на улицу. С той стороны дома, куда выходят окна нашей «тестовой» квартиры, то есть в пределах прямой видимости, сигнал достаточно прилично ловится на расстоянии примерно 200 метров, однако стабильность приёма уже не такая, как на 100 метрах. Если же на пути сигнала встаёт дом, то он полностью его экранирует. То есть связаться, например, с квартирой, расположенной на противоположной стороне стоящего в 50-70 метрах от вас дома, уже не получится. Не будет сигнала и во дворе вашего собственного дома, со стороны, противоположной окнам вашей квартиры - это всё те же 2-3 капитальные стены.
Посмотрим теперь, что нам даст подключение направленной антенны. В этом случае дом, стоящий перед вашим окном, с большим трудом, но «пробить насквозь» можно! Сигнал есть, а это значит, что появляется хотя бы принципиальная возможность соединить таким образом две квартиры, одна из которых смотрит окнами не на ТД, а в другую сторону. Но, к сожалению, говорить о терпимой стабильности соединения не приходится - точку, в которой возможен приём сигнала, приходится буквально вылавливать - шаг влево, шаг вправо, и сигнал теряется. Но даже если вы и «нащупаете» такую точку, идеально сориентировав обе антенны, то уровень потерянных пакетов всё равно будет слишком велик.
Таким образом, организовать сеть с помощью одной бытовой точки доступа с направленной антенной в условиях непрямой видимости довольно сложно. В простейшем случае вы достаточно надежно соедините лишь несколько квартир, расположенных в непосредственной близости от ТД - над вами, под вами, а также ближайших соседей по этажу. При этом предварительный тест на местности обязателен - очень многое будет зависеть от расположения ТД и соединяющихся с ней адаптеров, а также от конкретного оборудования и самого дома. Возможно, в самом трудном случае поможет установка дополнительной антенны круговой направленности на ТД или применение направленных антенн на самых удалённых от нее адаптерах.
Друга же в соседнем доме удастся подключить, только если его окна смотрят прямо на точку доступа. Если же кто-то оказался на противоположной стороне от вас, то «пробиться» к нему, пожалуй, теоретически возможно, например, при наличии двух узконаправленных антенн с большим коэффициентом усиления, достаточно точно нацеленных друг на друга, но проверить это вы сможете только попытавшись сделать всё в реальности. Поэтому в такой ситуации лучше всё же прибегнуть к проводам, вынеся антенну на крышу или протянув «воздушку». Вот такая беспроводная технология…
Что же делать, если вариант с выносом антенн на крышу дома или прокладкой кабелей никоим образом не подходит? В этом случае можно попытаться использовать комплексное решение:
При выборе ТД мы бы советовали обратить внимание ещё и на такой момент как максимально возможная скорость. Дело в том, что стандартных на сегодня 54 Мбит/c всё-таки маловато для организации приличной сети (о стандарте 802.11g читайте, например, на www.thg.ru/network/20030311/ ). Поэтому оптимальным вариантом, на наш взгляд, будет выбор ТД с поддержкой режима SuperG, обеспечивающего соединение на скорости до 108 Мбит/c (учтите - подключение клиентов 802.11b будет замедлять работу всей сети, поэтому поддержку 802.11b лучше вообще отключить). SuperG поддерживается оборудованием на базе чипов Atheros, они неплохо распространены, применяются разными брендами и пользователь получает какую-никакую свободу выбора при покупке адаптера. Есть, впрочем, на рынке и другие расширения 802.11g, вплоть до 125 Мбит/c (подробнее о расширенных режимах в статье www.thg.ru/network/20040127/ ), можно выбрать и их, но они, пожалуй, чуть больше завязаны на конкретного производителя, и вам придётся, например, закупать для каждого пользователя совершенно одинаковые адаптеры, даже если у кого-то уже есть Wi-Fi-адаптер, но другой фирмы. Плюс ко всему, в новом оборудовании на основе чипов Atheros появилась технология расширения радиуса действия eXtended Range (тест различных технологий увеличения дальности смотрите на www.thg.ru/network/200505191/ ), которая опять-таки играет нам на руку.
Не стоит забывать и о чувствительности ТД - от модели к модели она может различаться довольно заметно, так что, прежде чем сделать выбор, придется перекопать море документации. Но окончательное решение в любом случае следует принимать только по результатам тестирования на реальной местности, то есть при закупке оборудования необходимо договориться о money back, иначе деньги будут потрачены, а связи добиться так и не получится.
Выбор и расположение антенны - тоже непростая задача (учтите, не все ТД позволяют подключать внешнюю антенну). Самые простые секторные антенны имеют усиление не более 13-15 dBi, если же вы найдёте фирменную антенну с фазированной решёткой (ФАР), то можете получить и 25 dBi, то есть на 10 dBi больше, но и более узким лучом.
Существует несколько вариантов расположения антенны. Например, чтобы организовать сеть в многоэтажном доме, обычно рекомендуется установить антенну снаружи (например, в окне или на крыше здания напротив), и направить ее на фасад здания. В этом случае все помещения, которые выходят окнами в сторону антенны, гарантированно окажутся в зоне доступа. Те помещения, которые расположены на другой стороне здания и отделены от антенны двумя и более железобетонными стенами, в зону доступа могут и не попасть. То есть если вы соединяете два дома, то наибольшего покрытия вы сможете добиться, если используете две ТД, расположенные в каждом доме, с антеннами, направленными на противоположный дом. При соединении трёх домов антенны должны размещаться на крайних и «светить» на тот, что в центре. Если же вам надо соединить машины, расположенные на больших расстояниях друг от друга в переделах одного дома, а возможности установить ТД (вернее - их антенны) на рядом стоящие дома нет, то придётся разоряться на беспроводные повторители, раскиданные по всем подъездам и этажам, либо городить довольно непростую конструкцию из нескольких ТД, соединённых кабелем. Разумеется, эти решения хоть и самые «дальнобойные», но и самые дорогие и сложные в реализации (учтите, что ёмкость ТД ограничена, поэтому если вы захотите соединить 30 человек, то одной ТД уже никак не обойтись), поэтому в быту вряд ли подходят. К тому же, мы опять-таки получаем мёртвую зону в квартирах, расположенных позади антенн.
