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.

Что мешает хорошему приему беспроводной сети?

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.

Варианты решения

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.

Поляризация

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.

Изменить местоположение

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.

Сменить канал или перейти на высокую частоту

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.

Другие антенны

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.

MIMO

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.

Repeater и WDS

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:

1. По сети Wi-Fi подключаются к основному роутеру.
2. Раздают Wi-Fi используя свою точку доступа.

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.

Проводной AccessPoint

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.

Переход на AC

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.

Пробуем на практике

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.

Реализуем на Tenda

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.

Реализуем на 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.

Заключение

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.

UPD : Опытным путем выяснено, что ZyXel Start 2 вполне отлично поживает, будучи установленным в пластиковый бокс, при температуре в -30 градусов Цельсия.

UPD : В текущей версии роутер ZyXel Start не поддерживает облачное управление будучи подключенным в режиме проводной точки доступа, хотя такой компонент и доступен для установки.

UPD : В последних версиях прошивок в актуальных роутерах ZyXel появилась функция Wi-Fi-система. При ее помощи можно объединить несколько роутеров ZyXel из одной локальной сети в систему раздачи Wi-Fi с бесшовным роумингом устройств между точками. В отличии от описанного выше способа, когда устройство переключается на новую точку только тогда, когда связь со старой становится настолько плохой, что уже хуже некуда, при использовании Wi-Fi-системы переключение происходит более адекватно.

Работа Wi-Fi-системы на роутерах ZyXel в загородном доме.

Сразу после появления Wi-Fi-системы в прошивках ZyXel работала она не важно. Ведомые точки доступа периодически отваливались, уходили в себя и их приходилось сбрасывать и переподключать к основному роутеру. Но постепенно проблемы и нестабильности были устранены и все заработало более-менее прилично. Для точек доступа, кстати, не обязательно необходимо приобретать самые навороченные роутеры, подходят так же и модели начального уровня, только необходимо проверять их на совместимость с программным обеспечением ZyXel, совсем уж старые модели, увы, поддержку Wi-Fi-системы не получили. Подробнее в статье ZyXel.

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.

Задача

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?

Тест

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.

Выводы

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…

Технологии и оборудование

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:

• выбор ТД с мощностью, близкой к максимально разрешённой;
• применение внешней антенны с усилением не менее 14 dBi, а лучше - ещё большим;
• правильное расположение антенны.

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.

1. www.thg.ru/network/20030311/
2. www.thg.ru/network/20040127/
3. www.atheros.com/pt/atheros_XR_whitepaper.pdf
4. www.thg.ru/network/200505191/

Дальность действия Wi-Fi роутера зависит от типа используемого роутера или точки доступа. Факторами, определяющими диапазон действия роутера (точки доступа) являются:
1. Общая мощность передатчика;
2. Тип используемого протокола 802.11;
3. Длина и затухание кабелей, подключенных к антенне;
4. Препятствия и помехи на пути сигнала в данном помещении;
5. Коэффициент усиления антенн роутера.

Дальность Wi-Fi роутера стандарта 802.11g, со штатной антенной (усиление порядка 2dBi) примерно равняется 150м на открытой местности и в помещении - 50 м. Но кирпичные стены и металлические конструкции могут сократить этот радиус действия на 25% и более. Для стандарта 802.11a используются частоты выше, чем для стандартов 802.11b/g, поэтому он более чувствителен к различным препятствиям. Кроме того, на радиус действия Wi-Fi сетей стандарта 802.11b или 802.11g сильно влияют помехи от микроволновых печей. Листва деревьев тоже является сильным препятствием, поскольку содержит воду, которая поглощает микроволновое излучение используемого диапазона. Например, проливной дождь ослабляет сигнал в диапазоне 2.4GHz до 0.05 dB/км, густой туман - 0.02 dB/км, а лес (густая листва, ветви) - до 0.5дб/метр.

Выбрав вай фай роутер, радиус действия можно приблизительно рассчитать с помощью специального калькулятора (http://www.nix.ru/art/swf/wirecalc.swf), предназначенного для оборудования D-Link, но примененные там формулы и методика подойдут для любого другого.
Если создавать радиомост между двумя сетями, то нужно учитывать, что пространство вокруг прямой линии, проведённой от приёмника к передатчику должно быть свободно от поглощающих и отражающих препятствий в радиусе, равным 0.6 радиуса первой зоны Френеля. Размер этой зоны можно рассчитать по следующей формуле:

Зона Френеля:


В реальных условиях уровень сигнала на различном расстоянии от передающего устройства можно измерять специальным устройством (Wi-Fi детектором).
Если нужно увеличить дальность, роутер WiFi можно объединить в цепь из нескольких роутеров или беспроводных точек доступа, или заменить штатные антенны на более мощные.

КАК УВЕЛИЧИТЬ ДАЛЬНОСТЬ РОУТЕРА

Существует много решений вопроса, как увеличить радиус действия роутера.
Если роутер не обеспечивает необходимую зону покрытия, то для увеличения радиуса действия можно установить WiFi репитер, который будет работать усилителем для роутера. Репитер принимает сигнал и передает его дальше. Репитер нужно устанавливать посередине, между вашим компьютером и роутером (точкой доступа).

Менее затратным способом является замена штатной антенны роутера на антенну с большим коэффициентом усиления или на направленную.
Устанавливая в помещении wi-fi сеть нужно располагать роутер приблизительно на одном расстоянии от всех комнат, чтобы мощность сигнала была примерно одинакова во всем помещении.
Между роутером и компьютером должно быть как можно меньше кирпичных стен и железных конструкций, которые могут сильно ослабить сигнал. Также нужно учитывать возможные помехи от микроволновых печей.
Для увеличения дальности роутера можно использовать специальный усилитель сигнала, подключив его вместо антенны.

КАК УВЕЛИЧИТЬ МОЩНОСТЬ РОУТЕРА
Для увеличения мощности сигнала роутера можно использовать метод отражения сигнала. Можно использовать отражающую пленку. В качестве отражающей пленки подходит обычная фольга или зеркало из консервной банки, из которой делается экран, который предотвращает распространение сигнала в ненужную сторону.

ПОМОЩЬ В НАСТРОЙКЕ РОУТЕРА

Сначала нужно уточнить аппаратную версию роутера, посмотрев на наклейку на днище роутера.
По маркировке роутера в интернете можно скачать новую версию микропрограммного обеспечения (прошивки) для роутера. Новая версия прошивки значительно повышает работу устройства.
Сетевые подключения
В операционной системе Windows Vista / Windows 7
нужно выбрать:
«Пуск» → «Панель Управления» → «Центр управления сетями и общим доступом» → «Управление сетевыми подключениями».

Настройка сетевой карты

Если протокол подключения - DHCP или Static IP, то открыв папку «Сетевые подключения» Вы увидите следующее:

Подключение по локальной сети

Для уточнения протокола щелкните правой кнопкой мыши ярлык «Подключение по локальной сети» и выберите в меню «Свойства». В появившемся окне выберите протокол TCP/IP v4 и нажмите кнопку «Свойства». Откроется новое окно.
Если в открывшемся окне точки стоят напротив надписи «Получить IP-адрес автоматически», то значит протокол подключения - DHCP.
Если точками отмечено «Использовать следующий IP-адрес», а в окнах возле надписей «Маска подсети», «IP-адрес» и «Основной шлюз» стоят числовые значения, то значит тип подключения - Static IP.
Эти числа нужно записать, и отметив «Получить IP-адрес автоматически» нажать кнопку «ОК».
После уточнения протокола и типа подключения к провайдеру нужно правильно подключить роутер.
После этого нужно определить заводской IP-адрес роутера. Его можно узнать из инструкции к устройству. Этот IP-адрес вводится в адресную строку интернет-браузера и нажимается клавиша «Enter».
В открывшемся окне авторизации введите логин и пароль из инструкции (обычно логин и пароль - admin).
После авторизации можно приступить к настройке роутера. В открывшемся web-интерфейсе зайдите в раздел «Main», выберите подраздел «WAN» и затем в меню «Connection Type» (протокол подключения) выберите «DHCP Client or Fixed IP». Нажмите кнопку «Clone MAC Address», а потом кнопку «Apply».

Для протокола DHCP проведенных действий достаточно для настройки доступа к сети интернет.
Для протокола Static IP (когда провайдер присвоил статический IP-адрес для сетевой платы компьютера), в разделе «Main» выберите подраздел «WAN», а в меню «Connection Type» выберите «DHCP Client or Fixed IP» и нажмите кнопку «Clone MAC Address». Потом поставьте точку возле «Specify IP» и введите в трех полях «Маску подсети», «IP-адрес» и «Адрес основного шлюза», которые записали ранее.
Когда будет нажата кнопка «Applly», на компьютере, для которого выполнялась настройка, будет доступ к сети интернет.

Для многих потенциальных покупателей выбор маршрутизатора для домашних условий сводится лишь к доступной цене и количеству антенн усиления. Ведь многие пользователи желают, чтобы сигнал WiFi присутствовал во всех комнатах и работал без сбоев. Интересно, что по этому поводу думают эксперты в области ИТ-технологий. Из данной статьи читатель узнает, как выбрать на рынке сетевого оборудования мощный WiFi роутер. Рекомендации, обзоры и обратная связь от владельцев помогут покупателю определиться с приобретением.

Гнать, держать, смотреть и видеть

На мировом и отечественном рынке привели к тому, что покупатели в 99% случаев приобретают технику, которая по факту не соответствует поставленным задачам. Обнаруживается этот факт уже после покупки, поэтому большинство людей просто смиряются. Эксперты по сетевому оборудованию предлагают взглянуть на покупку маршрутизатора под другим углом.

Многие пользователи необоснованно считают, что главный критерий, которым обладает мощный роутер WiFi для дома - радиус действия. Естественно, устройства с антеннами привлекают внимание покупателей. Вот только мало кто обращает внимание на упаковку маршрутизатора, где чёрным по белому написано, что устройство работает по международному стандарту ISO IEEE 802.11. Выходит, что для всех роутеров радиус действия одинаков: 150 метров в прямой видимости и 50 м в помещении.

Нарушение прав потребителей

Логично предположить, что именно роутер с мощным WiFi передатчиком отвечает за качественную передачу сигнала на большое расстояние. Естественно, в дорогих устройствах стоит «правильный» контроллер, а в остальных подделка? В этом что-то есть. Ведь на рынке, особенно в бюджетном классе, мало какой маршрутизатор может похвастаться мощностью сигнала, который через несколько кирпичных стен способен предоставить качественный сигнал. Объяснений больше не требуется, дешёвые роутеры с огромным функционалом и слабым покрытием не соответствуют международным стандартам ISO, а значит, нарушают законодательство той страны, на территории которой происходит реализация.

Соответственно, самый мощный WiFi роутер, который удастся встретить на рынке в бюджетном или корпоративном сегменте, соответствует всем требованиям. Вот только стоимость таких устройств уж слишком высока и не по карману многим потенциальным покупателям.

Ресурсы бюджетного класса

Устройства, представленные в недорогом сегменте (до 1000 рублей) предназначены для организации беспроводной и проводной локальной сети в пределах помещения общей площадью не более 100 м 2 . Качественная передача сигнала гарантируется производителем только при наличии всего одной стены преграждения (аналог несущей кирпичной кладки). Представитель недорогого сегмента, мощный WiFi роутер, гарантированно обеспечит качественной связью все беспроводные устройства в радиусе 25 метров для стандарта 802.11n либо в диапазоне 50 метров для остальных технологий (a\b\c).

Эксперты рекомендуют производить монтаж сетевого устройства не возле компьютера, а размещать посредине помещения (например, в коридоре) для лучшего покрытия всех комнат либо офисов. Запрещается устанавливать маршрутизатор на полу либо прикреплять его к потолку. Сигнал должен иметь поле для отражения от поверхностей, а значит, размещать роутер нужно на высоте порядка 1,6-2,2 метра.

Представители недорогого сегмента

В бюджетном классе не так много устройств, способных действительно удовлетворить все требования покупателей. Помимо мощности сигнала, пользователям интересен и функционал, поэтому профессионалы в области ИТ-технологий рекомендуют обходить стороной недорогие китайские решения с трудно выговариваемыми названиями (LioSan, Tenda, Netis) и доверять свой выбор проверенным годами роутерам: TP-Link, D-Link, Belkin.

Любой мощный WiFi роутер для дома из бюджетного класса предоставит владельцу весь спектр функциональных возможностей, включая великолепное покрытие помещения. Недорогие устройства оснащены дешёвыми беспроводными модулями, поэтому качество сигнала напрямую зависит от размещения роутера в помещении. Эксперты рекомендуют обратить внимание при выборе на следующие устройства: TP-Link TL-WR720N, Belkin Wireless N150 Router, D-Link DIR-615/A.

Сегмент бизнес-класса

Именно в средней ценовой категории находятся устройства, которые не требуют никаких дополнительных мероприятий от пользователя и предоставляют владельцу весь спектр функций одновременно с гарантированным качеством сигнала. Самый мощный WiFi роутер для дома профессионалы рекомендуют выбирать среди брендов ASUS, Zuxel, Linksys, TP-Link и D-Link, находящихся в ценовой категории 1500-4000 рублей.

Ни один из перечисленных производителей не позволит пользователю усомниться в качестве передачи сигнала сквозь преграждения. Многие владельцы в своих отзывах отмечают, что в многоквартирных домах представители бизнес-класса создают беспроводную сеть в пределах нескольких квартир в зоне покрытия. Кстати, мощный WiFi роутер такого класса должен обладать и достойной системой шифрования данных, ведь ориентирован он в первую очередь на сферу малого и среднего бизнеса. Хорошо зарекомендовали себя в данной категории все продукты компании под брендом Zyxel в линейке Keenetic, TP-Link Archer, D-Link DIR-8xx серии и ASUS серии RT.

Представители корпоративного сегмента

Не стоит забывать и о дорогостоящем оборудовании, которое эксперты привыкли называть профессиональным. Мощный роутер WiFi для офиса, следуя корпоративной идеологии, как раз и выбирается среди специализированного оборудования. Такие бренды, как Cisco, D-Link и Zyxel, известны больше среди профессионалов в области ИТ-технологий. Многие пользователи считают, что беспроводным решениям Apple также принадлежит корпоративный сегмент, однако это является ошибочным мнением, ведь в 50% стоимости оборудования американский производитель заложил стоимость бренда.

Мощный роутер WiFi для коттеджа, многоэтажного здания или целого предприятия, из дорогостоящего сегмента обладает не только огромным радиусом действия, а и системой широкополосного покрытия. В большинстве случаев за качественную передачу сигнала несут ответственность антенны направленного действия, которыми оснащается роутер. Также все беспроводные устройства не являются единичными решениями, а управляются с помощью головного компьютера-сервера.

Усилить сигнал собственными силами на любом бюджетном сетевом устройстве подвластно любому пользователю. Для этого достаточно посредством панели управления прописать в настройках роутера в поле «Местонахождение» государство «США». Дело в том, что у этого государства свои законы, включая и требования к мощности сигнала (250 м прямая видимость и 75 метров в помещении). Изменив настройки и перезагрузив устройство, можно воочию увидеть улучшения мощности сигнала.

Мощный роутер WiFi для дома, радиус действия которого превышает установленные стандарты и оказывает влияние на работоспособность других беспроводных сетей общего назначения, может быть изъят у владельца государством за нарушение законодательства. Ведь в каждой стране существует служба радиочастотного надзора. В странах СНГ это практически не контролируется, а вот в европейских странах административного наказания не избежать.

Очень умелые ручки

Для улучшения сигнала в пределах большого помещения совсем не обязательно покупать WiFi роутер с мощным сигналом из дорогостоящего сегмента. Больших затрат можно избежать, создав в домашних условиях систему направленного вещания. За гордо звучащим названием скрываются две полулитровые от какого-нибудь напитка. Отрезав от жестяной тары дно, пользователь должен надеть банку питьевым горлышком на антенну роутера.

Дальше дело техники, антенны нужно развернуть в сторону приёмника и отрегулировать правильный угол. При использовании беспроводного модуля WiFi в персональном компьютере, на него тоже одевается ЖБ тара и направляется разрезанной частью к роутеру.

В заключение

Как видно из обзора, понятие «мощный WiFi роутер» фактически не существует на мировом рынке. Здесь больше подойдёт определение «продукция недобросовестных производителей». Нужен достойный маршрутизатор - добро пожаловать в корпоративный сегмент, остальным же придётся использовать товары широкого потребления, устраняя все недостатки сетевого оборудования собственными руками. Как вариант, можно просто смириться и радоваться недорогой покупке. В любом случае, пользователю не удастся достигнуть баланса между качеством и доступной стоимостью, так как эти два критерия прямо пропорциональны друг другу.

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.

Один и тот же роутер ловился на разных машинах по разному: на моем ПК было одно деление, а на другом ноутбуке полный уровень приема. И тут я задумался.

Переделка встроенной антенны

Почитав форумы, я узнал, что антенны приема Wi-Fi располагаются возле дисплея. Первым делом я решил на них взглянуть.
Вытащил заглушки канцелярским ножом.

Выкрутил винты и снял переднюю панель.

Антенны были две, которые располагались по бокам камеры. Они были выполнены на печатной плате по принципу диполя.

К ним шел длинный провод, который огибал периметр дисплея.

Далее, оказалось, что встроенная антенна частично пряталась под алюминиевой фольгой, которая экранировала экран.

В результате:

• Длинный кабель давал существенное затухание.
• Родная антенна имела ужасно плохую чувствительность.
• Плюс по всему частично была закрыта экраном, что просто ее губило.

Не удивительно, что в виду всех этих факторов был очень плохой прием. Я решил удалить родные модули и сделать простую штыревую антенну, по типу антенн роутеров.
Понадобится:

• Круглая тонкая металлическая трубочка длиной 25 мм.

Это все. Нужно будет 2 штуки, так как антенн две.

Обрезаем под корень встроенный модули. Одеваем трубку. Располагаем будущую штыревую антенну примерно по середине.

Далее зачищаем оплетку-экран провода до трубки и распушим конечик.

Трубку совместим с концом оплетки.

Припаяем аккуратно не расплавив центральную изоляцию средней жилы.

Теперь обрезаем центральный провод на расстоянии 25 мм от начала трубки.

Наша новая антенна готова. Тоже делаем и для другой с другой стороны дисплея.

И о чудо! Чувствительность повысилась и стала ни чуть не хуже чем у другого ноутбука.

Теперь старые встраиваемые антенны можно выбросить и наслаждаться нормальной работой компьютера.

Это довольно несложный способ, с помощью которого можно доработать любой ноутбук и повысить его чувствительно, так как родные антенны могут не всегда хорошо работать.
Самое главное четко соблюдать расстояние при изготовлении штыревой самодельной антенны. Ибо любое отклонение даже на миллиметр может существенно ухудшить ее характеристики приема.