Как лучше расположить роутер антенны

Довольно распространенная ситуация: роутер есть, Wi-Fi раздается, однако есть пара «белых пятен», где прием неуверенный или отсутствует полностью. В частных домах это проявляется еще ярче и очень часто на половине участка (а порой и в половине дома) сеть «не ловится». Можно ли что-нибудь с этим сделать?

Располагаем роутер правильно

Часто место для роутера выбирают по удобству и эстетике: «Засунем его за шкаф, там и розетка рядом и в глаза не бросается». В расчет не принимается, что так роутер окажется в дальнем углу квартиры, а то и вовсе будет отделен от нее капитальной стеной. Поэтому иногда для исправления ситуации с приемом достаточно просто перенести роутер.

Где должен стоять роутер? Напрашивающийся ответ «в центре помещения» не всегда верен. Если квартира разделена капитальной стеной, роутер лучше поставить вплотную к ней, в большей по площади части квартиры. Не следует располагать роутер близко к источникам электрических помех — холодильникам, микроволновкам, стабилизаторам и т. п. Если в квартире есть зона с большим количеством клиентов беспроводной сети (например, кабинет или гостиная с домашним кинотеатром), имеет смысл расположить роутер ближе к ней.

Меняем и настраиваем антенны роутера

Если у вашего роутера антенны внутренние, то этот пункт можно пропустить — изменить форму зоны приема на нем не получится. А вот роутер с внешними антеннами частенько можно «подстроить» под форму жилища. В этом нам поможет коэффициент усиления антенн (обычно он приводится в характеристиках роутера). Чем коэффициент больше, тем больше радиус сети, однако следует иметь в виду, что увеличение дальности производится антенной за счет перераспределения сигнала в пространстве. Если коэффициент усиления близок к 1, то форма зоны приема вокруг антенны будет шарообразной, и дальность распространения сигнала при этом будет невелика — такой вариант лучше подходит для небольших двухэтажных зданий с площадью этажа в 50-100 м².

Но у большинства антенн коэффициент усиления больше 1, а форма зоны приема вокруг них больше похожа на диск. То есть, по бокам антенны сигнал сильнее, чем сверху или снизу. Такая антенна лучше подойдет для одноэтажных помещений.

Многие современные роутеры имеют несколько каналов передачи — как правило, по количеству антенн (или пар антенн на более «продвинутых» моделях). Развернув антенны в разных направлениях, можно разнести зоны приема разных каналов по плоскостям — это также может пригодиться в частных домах с несколькими этажами.

Внешние антенны часто бывают съемными, и вы можете заменить их на более подходящие по характеристикам.

Антенны могут быть направленными — у них сигнал распространяется не во все стороны, а только в определенном секторе. Дальность приема в этом секторе значительно увеличится за счет перераспределения мощности радиоизлучения. Заменив антенну роутера на направленную, можно обеспечить уверенный прием в сильно вытянутой зоне, например, не только в основном доме, но и в беседке, расположенной метрах в 30 от дома.

Если же задача стоит в том, чтобы «растянуть» зону приема буквально на пару-тройку метров, можно воспользоваться насадкой на антенну. Эффект насадки не сравнить с использованием полноценной направленной антенны, но иногда именно её вполне достаточно. Да и стоит насадка намного меньше полноценной антенны.

Меняем настройки роутера

Изменение настроек роутера может помочь, если распространению сигнала мешают другие беспроводные сети. Например, если неподалеку расположен еще один роутер, раздающий Wi-Fi на том же канале, радиус покрытия вашей сети может сильно уменьшится. Переход на другой канал может решить эту проблему. Большинство роутеров способны сами определять наименее загруженный канал и использовать именно его — для этого лишь надо выставить «Auto» в списке каналов Wi-Fi.

Если такого варианта в настройках вашего роутера нет, вы можете определить загруженность каналов самостоятельно с помощью сотового телефона и специализированного приложения, например, Wifi Analyzer.

Обратите внимание, что на скриншотах диапазон 5 ГГц намного менее загружен. Так оно и есть в большинстве случаев, и переход на 5 ГГц может решить проблему плохой связи в условиях сильной «зашумленности» эфира.

Увы, далеко не все устройства поддерживают эту частоту. Перед тем, как переходить на нее, убедитесь, что все ваши клиенты (телефоны, компьютеры, телевизоры и т. д.) способны подключаться к сетям Wi-Fi частотой 5 ГГц.

Еще одна настройка, которая может помочь в распространении сигнала — мощность сигнала. Многие роутеры, имеющие эту опцию, лишь позволяют менять мощность в диапазоне от 0 до 100 % — нетрудно понять, что увеличению зоны приема это ничуть не поспособствует. Но есть модели, позволяющие поднять мощность сигнала выше стандартной, и в этом случае имеет смысл попробовать ее увеличить.

Однако имейте в виду, что мощность сигнала роутеров ограничена решением Государственной комиссии по радиочастотам, и максимальное значение параметра может увеличить мощность выше разрешенной. Никто, правда, особо не контролирует соблюдение этого ограничения, но тем не менее…

Добавляем роутеры

Если обстановка настолько сложна, что ничего из вышеперечисленного не помогает «покрыть» сетью нужную площадь, остается только увеличить количество роутеров. Это можно сделать несколькими способами. Эффект в каждом случае будет немного отличаться.

1. Установить еще один обычный роутер. Его можно как подключить к уже установленному как по Wi-Fi, так и с помощью кабеля RJ-45. При первом варианте не забудьте разнести каналы сетей, иначе они будут мешать друг другу. Подключение с RJ-45 надежнее и обычно обеспечивает большую скорость. Минус такой конструкции в том, что раздаваться будут фактически две разные сети, что может приводить к некоторым неудобствам. Некоторые клиенты, например, подключившись к первой сети, будут продолжать «цепляться» за нее, даже когда вы перейдете в зону, где будет уверенный прием второй сети, а сигнал первой принимается слабо.

2. Установить повторитель wi-fi или второй роутер в режиме повторителя. Это похоже на предыдущий вариант — различные модели повторителей также можно подключить к основному роутеру по Wi-Fi или витой паре. А вот второй в таком режиме можно подключить только в том случае, если его прошивка позволяет такой вариант использования. Режим повторителя есть, к примеру, на многих моделях Asus и ZyXEL.
   Настройка репитера очень проста: часто для расширения сети достаточно включить повторитель в розетку и нажать кнопку WPS на обеих устройства. Еще один плюс данного решения в том, что сеть будет одна, с одним именем и одним паролем — переключение между роутерами осуществляется почти незаметно. «Почти», потому что некоторые сетевые активности будут прерываться при переходе от роутера к повторителю и обратно — закачки файлов, звонки через мессенджеры и т. п.

3. Репитер способен ретранслировать только одну сеть. Если роутер раздает две сети (основную и гостевую, например), повторитель будет раздавать только одну.

4. Установить Mesh-роутеры. Mesh-система — самый «продвинутый» вариант построения большой сети Wi-Fi. В этом варианте сеть раздается одна. Благодаря специальному расширению протокола 802.11 для многоточечных сетей, переход клиента от передатчика к передатчику происходит совершенно незаметно. Mesh-системы обладают широчайшими возможностями по расширению (могут насчитывать до сотен роутеров и покрывать квадратные километры площади), но стоят такие решения пока что дороже любых других.
   
   Как видите, слабый прием сети — проблема несложная. Нужно только определиться с тем, как и насколько вам нужно расширить сеть и сколько вы готовы на это потратить.

Качество сигнала Wi-Fi сети напрямую зависит от работы антенн роутера. Правильная настройка антенн позволит улучшить скорость и стабильность сети, а также расширить зону покрытия сигналом. В данной статье мы рассмотрим подробную инструкцию о том, как правильно настроить антенны на роутере.

Шаг 1: Проверьте поле расположения антенн

Первым шагом является проверка расположения антенн на роутере. Обычно роутеры имеют две антенны, которые можно настроить вертикально или горизонтально. Рекомендуется установить антенны вертикально, так как это обеспечит наиболее широкую зону покрытия.

Шаг 2: Избегайте перекрытия антенн

Важно также не перекрывать антенны другими предметами, так как это может снизить качество сигнала. Расположите роутер в открытом пространстве и убедитесь, что ничто не мешает работе антенн.

Шаг 3: Разверните антенны под оптимальным углом

Чтобы добиться наилучшего качества сигнала, рекомендуется развернуть антенны под углом в 45 градусов относительно горизонтали. Это позволит равномерно распределить сигнал и улучшить его доставку до устройств в сети.

Важно помнить, что каждая ситуация имеет свои особенности, поэтому иногда может потребоваться экспериментировать с расположением и углом антенн для достижения наилучших результатов.

Следуя этой подробной инструкции, вы сможете правильно настроить антенны на роутере и значительно улучшить качество сигнала Wi-Fi сети.

Важность настройки антенн на роутере

Ко всему прочему, настройка антенн также может помочь улучшить безопасность сети. Правильно настроенные антенны помогут сократить дальность действия сигнала, что уменьшит риск несанкционированного доступа к вашей сети.

Если вы настраиваете антенны на роутере в офисе или другом месте с высокой плотностью соседних сетей Wi-Fi, правильная настройка антенн может помочь избежать интерференции с другими сетями.

Каждый роутер имеет свои особенности настройки антенн, поэтому рекомендуется обратиться к инструкции по эксплуатации для подробной информации. Тем не менее, есть несколько основных рекомендаций, которые могут быть полезными при настройке антенн:

• Установите антенны в вертикальном положении, если вы хотите, чтобы сигнал распространялся во всех направлениях.
• Установите антенны в горизонтальном положении, если вы хотите, чтобы сигнал был направлен в конкретное направление.
• Попробуйте разные комбинации положений антенн для достижения наилучшего покрытия и скорости.
• Избегайте размещения роутера вблизи металлических предметов и других устройств, которые могут вызывать помехи.

Правильная настройка антенн на роутере может значительно повлиять на производительность и надежность вашей беспроводной сети. Следуя приведенным выше рекомендациям и консультируясь с инструкцией по эксплуатации вашего роутера, вы сможете максимально оптимизировать работу сети и улучшить качество вашего Wi-Fi сигнала.

Выбор оптимального положения антенн

Фактор	Советы
1. Размещение роутера	Антенны роутера следует располагать в вертикальном положении и приближать к уровню устройств, которые будут использовать беспроводную сеть. Роутер следует установить на открытой поверхности, чтобы сигнал не затруднялся преградами.
2. Расстояние между антеннами	Если у роутера есть две антенны, их следует располагать таким образом, чтобы они были направлены в разные стороны. Это поможет распространению сигнала во всех направлениях и увеличит покрытие сети.
3. Удаление от электронных устройств	Антенны следует устанавливать на роутере в максимально удаленном положении от других электронных устройств, таких как телевизоры, микроволновые печи или телефоны. Эти устройства могут создавать помехи и ослаблять сигнал беспроводной сети.
4. Экспериментирование с положением	Чтобы найти оптимальное положение антенн, следует провести небольшой эксперимент: расположите антенны роутера в разных направлениях и наблюдайте за качеством сигнала на устройствах. Используйте сеть для проверки скорости и стабильности связи. Таким образом, можно найти наилучшее положение антенн для оптимальной производительности сети.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете настроить антенны на роутере в оптимальном положении и обеспечить стабильную и качественную беспроводную связь в своей домашней сети.

Установка антенн на роутер

Шаг 1: Перед началом установки рекомендуется внимательно ознакомиться с инструкцией, прилагаемой к роутеру. Она содержит информацию о подходящем месте для размещения антенн и оптимальных настройках.

Шаг 2: Распакуйте антенны и проверьте их целостность. Защитите антенны от падений или ударов, чтобы избежать повреждений.

Шаг 3: На роутере обычно есть разъемы для подключения антенн. Они могут быть обозначены специальными символами или словами, такими как «ANT» или «WLAN». Вставьте антенны в соответствующие разъемы. Убедитесь, что антенны полностью вошли в разъемы и фиксируются надежно.

Шаг 4: После установки антенн, аккуратно разверните их так, чтобы они выходили в разные направления. Это поможет обеспечить лучшее покрытие и улучшить сигнал в разных частях помещения.

Шаг 5: Оптимальное расположение антенн может варьироваться в зависимости от конкретных условий и требований. Важно экспериментировать с направлениями и углами наклона антенн, чтобы найти наилучший вариант для вашей сети.

Шаг 6: После установки антенн, выключите и затем снова включите роутер. При этом рекомендуется проверить качество сигнала и скорость интернет-соединения в разных частях помещения. Если необходимо, проведите дополнительные настройки роутера для улучшения сигнала.

Шаг 7: Регулярно проверяйте антенны и их подключение на роутере. Если заметите какие-либо повреждения или неправильное подключение, исправьте их незамедлительно.

Следуя указанным выше шагам, вы сможете правильно установить антенны на роутере и обеспечить стабильное и качественное подключение в вашей домашней сети.

Правильная ориентация антенн

Ориентация антенн на роутере может существенно влиять на качество сигнала Wi-Fi и дальность его распространения. Чтобы обеспечить наилучшую производительность беспроводной сети, необходимо правильно настроить ориентацию антенн.

Во-первых, необходимо учесть, что большинство роутеров имеют две антенны. Одна антенна используется для приема сигнала, а вторая — для передачи сигнала. Это означает, что одну антенну следует направить в сторону устройства, с которым вы хотите установить соединение, а вторую — в сторону, откуда приходит сильный сигнал.

Кроме того, для улучшения качества сигнала рекомендуется разместить антенны вертикально. Это связано с тем, что большинство устройств, подключаемых к беспроводной сети, имеют антенны, ориентированные вертикально.

Каждая антенна имеет область покрытия, поэтому важно также учесть расстояние между роутером и устройством. Если расстояние велико, рекомендуется установить антенны под углом друг к другу, чтобы улучшить покрытие.

Наконец, следует помнить, что окружающая среда может оказывать влияние на качество сигнала Wi-Fi. Некоторые материалы, такие как бетонные стены, металлические предметы или даже стекло, могут заблокировать или ослабить сигнал. Поэтому старайтесь разместить роутер и устройства подключенные к нему таким образом, чтобы преодолеть препятствия на пути сигнала.

Учитывая все эти рекомендации, вы сможете правильно настроить ориентацию антенн на роутере и получить наилучшее качество беспроводной сети.

Адаптация антенн к окружающей среде

Для обеспечения наилучшего качества сигнала и увеличения зоны покрытия Wi-Fi сети необходимо правильно настроить антенны на роутере и учитывать особенности окружающей среды.

Вот несколько советов по адаптации антенн:

1. Ориентация антенн Убедитесь, что антенны направлены в нужном направлении. Оптимальным вариантом является установка антенн перпендикулярно друг другу, чтобы обеспечить наилучшую двухстороннюю коммуникацию.	2. Высота установки Располагайте антенны на максимально возможной высоте. Это поможет избежать препятствий и перекрытия сигнала другими объектами.
3. Расстояние между антеннами Для достижения наилучшей производительности и предотвращения взаимной помехи, следует сохранять достаточное расстояние между антеннами. Идеальное расстояние зависит от типа антенн и роутера, поэтому рекомендуется ориентироваться на рекомендации производителя.	4. Учет особенностей окружающей среды При выборе места установки роутера учитывайте физические препятствия, такие как стены, мебель, металлические предметы и другие источники радиочастотных помех. Постарайтесь разместить роутер в центре помещения и на расстоянии от препятствий.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете настроить антенны на роутере таким образом, чтобы максимально эффективно использовать доступную Wi-Fi сеть и обеспечить наилучшую связь в вашем доме или офисе.

Время на прочтение
15 мин

Количество просмотров 37K

WiFi – как недвижимость; три главных фактора, влияющих на его качество – это местоположение, местоположение и местоположение

С верхним этажом нашего испытательного дома проблем почти нет – хотя, как и многие дома, он страдает от ужасного расположения роутера, далёкого от его центра

Мы в редакции Ars Technica часто описываем схему работы WiFi, пишем о том, какие наборы ведут себя лучше всего, и как будущие стандарты повлияют на вас. Сегодня обратимся к более базовой теме – научим вас, как понять, сколько точек доступа вам нужно и где их расположить.

Эти правила применимы, если речь идёт об одном WiFi-роутере, о меш-наборе типа Eero, Plume или Orbi, или точках доступа с поддержкой Ethernet backhaul вроде UAP-AC от Ubiquiti или EAP от TP-Link. К сожалению, эти правила больше похожи на рекомендации, поскольку с таким количеством переменных невозможно просчитать всё точно, сидя в кресле в тысячах километров от вашего дома. Но если вы ознакомитесь с этими правилами, вы, по меньшей мере, будете чуть лучше разбираться в практических аспектах того, чего можно ожидать – а чего нельзя – от вашего WiFi-оборудования и в том, как выжать из него максимум.

Преамбула

Перед тем, как начать с нашими десятью правилами, сначала пройдёмся по теории радиоволн – она поможет вам лучше разобраться в некоторых правилах, когда вы поймёте, как измеряется мощность радиосигнала и как она ослабляется с расстоянием и из-за препятствий.

Некоторые инженеры для максимальной скорости рекомендуют иметь сигнал не ниже -65 дБм

На графике выше показаны кривые потерь для WiFi-частот (по горизонтали – расстояние от роутера, красные линии означают сигнал на 2,4 ГГц без стен, или с добавлением одной или двух стен, синие – то же для 5 ГГц). Важнее всего разобраться в единицах измерения: дБм напрямую переводятся в милливатты, только на логарифмической десятичной шкале. При падении на 10 дБм мощность сигнала в милливаттах падает в 10 раз. -10 дБм – это 0,1 мВт, -20 дБм – это 0,01 мВт, и так далее.

Логарифмическая позволяет аддитивно измерять падение сигнала, а не через умножение. Каждое удвоение расстояния приводит к падению сигнала на 6 дБм, и мы чётко видим это, изучая толстую красную кривую для 2,4 ГГц: на 1 м сигнал -40 дБм, на 2 м это -46 дБм, на 4 м это -52 дБм.

Стены и иные препятствия – включая, но не ограничиваясь человеческие тела, шкафы, мебель, бытовую технику – ещё больше ослабят сигнал. Простое практическое правило — -3 дБм для каждой стены или другого значительного препятствия. Более тонкие линии того же цвета на графике показывают падение сигнала на тех же расстояниях при добавлении одной-двух стен (или других препятствий).

В идеале хочется иметь уровень сигнала не менее -67 дБм, однако не нужно беспокоиться о том, чтобы повышать его сильно выше этой отметки – обычно разницы в скорости между мощным -40 дБм и хилым -65 дБм нет, пусть они и находятся далеко друг от друга на графике. На работу WiFi влияет гораздо больше факторов, чем просто мощность сигнала; как только вы превысите минимум, уже неважно, насколько именно вы его превысили.

На самом деле, слишком мощный сигнал может оказаться такой же проблемой, как и слишком хилый — многие пользователи на форумах жалуются на низкую скорость, пока какой-нибудь смышлёный человек не спросит их: вы что, разместили устройство прямо рядом с точкой доступа? Отодвиньте его на метр-два и попробуйте снова. И, конечно, проблема исчезает.

Правило 1: не больше двух комнат и двух стен

Наше первое правило для размещения точки доступа (ТД) — не больше двух комнат и двух стен между ТД и устройствами. Правило довольно расплывчатое, поскольку комнаты бывают разного размера и формы, а у разных домов разный состав стен – но это неплохая точка отсчёта, и она хорошо послужит вам в домах типичного размера и квартирах с достаточно современными межкомнатными стенами из гипсокартона.

Типичный размер, по крайней мере, в большей части США, означает спальни длиной 3-4 метра и гостиные длиной 5-6 метров по одной из стен. Если взять девять метров как среднюю дистанцию, покрывающую «две комнаты», и добавим две внутренних стены, по -3 дБм на каждую, наша кривая потерь радиоволн показывает, что сигналы на 2,4 ГГц будут прекрасно себя чувствовать с показателем -65 дБм. С 5 ГГц ситуация не такая хорошая – если нам потребуются все 9 метров и 2 стены, то мы опустимся до -72 дБм. Этого достаточно для установления связи, но и только. В реальной жизни устройство с сигналом на -72 дБм на 5 ГГц увидит примерно ту же пропускную способность, что и устройство на -65 дБм на 2,4 ГГц – однако формально более медленная связь на 2,4 ГГц окажется более стабильной и покажет меньшие задержки.

Конечно, всё это при условии, что единственными нашими проблемами будут расстояние и ослабление сигнала. Пользователи в сельской местности и в домах с большими участками уже наверняка заметили эту разницу и уяснили себе практическое правило «2,4 ГГц – это круто, а вот 5 ГГц – это полный отстой». У городских жителей или владельцев домов, стоящих на участке размером с почтовую марку, имеется совершенно другой опыт, который мы учтём во 2-м правиле.

Если уж мы начинаем заниматься построением меш-сетей, мы готовимся по полной.

Правило 2: слишком большая мощность передачи – это плохо

Плюсом сигнала на 2,4 ГГц служат дальнобойность и эффективное проникновение сквозь препятствия. Минусом сигнала на 2,4 ГГц служат… дальнобойность и эффективное проникновение сквозь препятствия.

Если два WiFi устройства на расстоянии «слышимости» друг от друга передают на одной и той же частоте одновременно, у них ничего не выходит: у устройств, для которых они передают сигнал, нет возможности разобраться в этом и понять, какой из сигналов предназначается для них. Вопреки распространённому мнению, тут совершенно неважно, находится ли устройство в вашей сети или нет – название и пароль WiFi не имеют никакого значения.

Чтобы по большей части избежать такой проблемы, любое WiFi устройство перед передачей должно сначала прослушать эфир – и если любое другое устройство уже передаёт на этом диапазоне частот, то наше должно заткнуться и подождать конца передачи. Это не устраняет проблему полностью; если два устройства решать передавать одновременно, они «столкнутся» – и каждому нужно будет выбрать случайный промежуток времени, которое они проведут в ожидании перед тем, как попытаться снова что-то передавать. Устройство, выбравшее меньшее случайное число, начинает первым – если они не выберут одинаковое случайное число, или какое-то другое устройство не заметит передышку в эфире и не решит передавать сигнал, опередив обоих.

Это называется «затором», и для большинства современных пользователей WiFi это такая же большая проблема, как и ослабление сигнала. Чем больше у вас устройств, тем более загружена сеть. Каждое из ваших устройств может столкнуться с другим, и каждому приходится уважать правила пользования эфиром.

Если ваш роутер или ТД поддерживают такой вариант, то уменьшение мощности исходящего сигнала может наоборот, улучшить быстродействие и роуминг – особенно если у вас меш-набор или другая похожая схема. Сети 5 ГГц обычно не нужно так ослаблять, поскольку сигнал в том спектре и так достаточно быстро ослабляется, однако для 2 ГГц такой вариант может творить чудеса.

Последнее замечание для любителей «дальнобойных» ТД – такая ТД может и правда выдать сигнал сильнее обычной, и добить на большее расстояние. Однако она не может заставить ваш телефон или ноутбук усилить сигнал в ответ. При таком дисбалансе отдельные части веб-страницы могут загружаться быстро, однако в целом соединение будет казаться нестабильным, поскольку ваш ноутбук или телефон будет сначала с трудом загружать десятки или сотни отдельных запросов по HTTP/HTTPS, необходимых для загрузки каждой их веб-страниц.

Правило 3: используйте спектр с умом

Во втором правиле мы упомянули, что все устройства на одном канале соревнуются за эфирное время, вне зависимости от того, к какой сети они принадлежат. У большинства людей отношения с соседями не настолько хорошие, чтобы можно было убедить их понизить мощность передачи – даже если их роутер поддерживает такую функцию – но вы можете понять, какие каналы используют соседние сети, и избегать их.

С 5 ГГц такой проблемы обычно не возникает, но на 2,4 ГГц это может довольно сильно влиять. Поэтому мы рекомендуем большинству людей избегать стандарта 2,4 ГГц. А где избегать его не получается, используйте приложение типа inSSIDer, чтобы периодически изучать своё радиоволновое окружение, и пытаться избегать использования самого загруженного спектра в районе вашего дома.

Однако это, к сожалению, может быть сложнее, чем кажется на первый взгляд. Неважно, сколько SSID вы увидите на определённом канале – важно, сколько эфирного времени они реально используют, а это нельзя подсчитать ни исходя из количества SSID, ни исходя из чистой мощности сигнала у видимых SSID. InSSIDer позволяет вам сделать ещё один шаг и изучить реальную утилизацию эфирного времени в каждом канале.

Диаграмма из insider показывает загруженность каждого из видимых каналов WiFi. В данном случае сожран почти весь диапазон 2,4 ГГц

На приведённой диаграмме весь диапазон 2,4 ГГц по большей части бесполезен. Не обращайте внимания на «пустые» каналы 2-5 и 7-10: оборудование на 2,4 ГГц по умолчанию использует ширину канала 20 МГц, что на практике означает, что сеть использует пять каналов (20 МГц плюс полканала с каждой стороны), а не один. Сети на «канале 1» на самом деле распространяются от гипотетического «канала -2» до «канала 3». Сети на 6-м канале занимают каналы с 4 по 8, а сети на 11 – занимают каналы с 9 по 13.

Если посчитать «плечи», до канал стандарта 2,4 ГГц шириной в 20 МГц реально занимает чуть больше четырёх реальных каналов 5 МГц.

В сетях 5 ГГц загрузка каналов представляет собой гораздо меньшую проблему, поскольку уменьшение дальности действия и проницаемости сигнала означает наличие меньшего количества устройств, с которыми приходится соревноваться. Часто можно услышать заявления о том, что у этого стандарта больше каналов для работы, но на практике это не так, если вы не занимаетесь настройкой WiFi на территории вашего предприятия, где нет конкурирующих сетей. Домашние роутеры на 5 ГГц обычно настраивают на ширину канала 40 или 80 МГц, что означает, что непересекающихся каналов реально всего два – нижний, состоящий из каналов 36-64 шириной 5 МГц, и верхний, на каналах 149-165.

Каждая сеть 5 ГГц шириной 40 МГц занимает чуть больше 8 реальных каналов шириной 5 МГц. Каждый пенёк тут символизирует четыре канала шириной 5 МГц.

В комментариях наверняка стоит ожидать дискуссии по поводу данных утверждений. Технически, можно уместить четыре сети шириной 40 МГц или две сети шириной 80 МГц на нижней части полосы 5 ГГц. На практике же потребительское оборудование работает через пень-колоду с накладывающимися каналами (к примеру, с полосой 80 МГц центрированной на канале 48 или 52), из-за чего такой эффективности спектра в реальных домашних условиях достичь сложно или практически невозможно.

Между двумя стандартными потребительскими полосами (в США) есть ещё два канала с динамической частотой DFS (Dynamic Frequency Spectrum), однако их нужно делить с такими устройствами, как коммерческие и военные радары. Многие потребительские устройства отказываются даже пытаться использовать DFS. И даже если у вас есть роутер или ТД, согласные на использование DFS, они должны подчиняться строжайшим требованиям, чтобы не давать помех никаким радарам. Пользователи «в глуши» могут прекрасно использовать DFS – однако у них и проблем с загрузкой каналов, скорее всего, не будет.

Если вы живёте рядом с аэропортом, военной базой или портом, DFS вам, скорее всего, не подойдёт – а если вы живёте за пределами США, разрешённые у вас частоты могут отличаться от того, что описано тут (как DFS, так и остальные), в зависимости от местных законов.

Правило 4: лучший вариант – центральное размещение

Разница между «роутером с краю дома» и «ТД посередине» может оказаться критической

Возвращаясь к ослаблению сигнала, отметим, что идеальное место для расположения ТД WiFi – это центр пространства, которое ему нужно покрывать. Если ваше жилище имеет длину по одной из сторон 30 м, то роутеру, расположенному посередине, нужно будет покрыть только 15 м в каждую сторону, а роутеру с краю (где установщики от провайдера любят заканчивать коаксиальный кабель или линию DSL) придётся покрывать 30 м.

Это же справедливо и для меньших помещений с большим количеством ТД. Помните, сигналы WiFi быстро затухают. Шести метров – длины достаточно большой гостиной – может хватить для того, чтобы сигнал на 5 ГГц, ослабнув, опустился ниже оптимального уровня, если добавить туда пару препятствий типа мебели или людей. Что приводит нас к следующему правилу…

Правило 5: высота – выше человеческого роста

Технически наилучшим расположением будет место у потолка – но если это слишком, то поместите ТД хотя бы наверху книжных полок.

Чем выше вы сможете закрепить ТД, тем лучше. Человеческое тело ослабляет сигнал примерно на столько же, на сколько и внутренняя стена – это одна из причин, по которой WiFi в вашем доме значительно ухудшается, когда на вечеринку пришло много друзей.

Разместив ТД – или роутер – выше человеческого роста, можно избежать необходимости передавать радиоволны сквозь все эти надоедливые и ослабляющие сигнал мешки с мясом. Также сигнал избегает большей части мебели и бытовой техники – диванов, столов, духовок и шкафов.

Самым идеальным вариантом будет размещение ТД на потолке в геометрическом центре комнаты. Если это невозможно, не беспокойтесь – почти так же хорошо будет поставить её наверх шкафа, особенно, если вам нужно, чтобы эта ТД обслуживала как ту комнату, где она стоит, так и комнату с другой стороны стены.

Правило 6: делите расстояния пополам

Допустим, некоторые ваши устройства расположены слишком далеко от ближайшей точки доступа для того, чтобы получить хороший сигнал. Вам повезло купить расширяемую систему, или у вас осталась одна ТД из меш-кита. Где её поместить?

Мы наблюдали замешательство людей в подобной ситуации, размышлявших о том, стоит ли поместить дополнительную ТД поближе к первой (с которой она берёт данные) или поближе к самым дальним устройствам (к которым она должна передавать данные). Ответ обычно такой: ни то, ни другое. Размещайте вашу ТД прямо посередине между ближайшей ТД и самым дальним клиентом, которого она должна обслуживать.

Суть в том, что вы пытаетесь сохранить эфирное время, организуя наилучшее соединение из возможных между дальними устройствами и новой ТД, и между новой ТД и ближайшей к ней. Обычно не стоит отдавать предпочтение одной из сторон. Однако не забывайте правило 1: две стены, две комнаты. Если нельзя разбить расстояние между самыми дальними клиентами и основной ТД, не нарушая первого правила, тогда размещайте новую ТД так далеко, как это позволяет первое правило.

Если вам это кажется слишком простым и логичным, не волнуйтесь: есть ещё один момент «только если не», который необходимо учитывать. У некоторых меш-наборов, например, Netgear’s Orbi RBK-50/RBK-53 или Plume’s Superpods, связь между ТД имеет очень высокую пропускную способность и работает по схеме 4х4. Поскольку это соединение работает гораздо быстрее 2х2 или 3х3, доступных клиентам, возможно, стоит уменьшить качество сигнала связи между этими ТД, так, чтобы их пропускная способность была ближе к той, которую могут позволить себе лучшие из ваших клиентов.

Если ваш меш-набор предлагает очень быстрое соединение между ТД, и вам никак не удаётся добавить к схеме дополнительных ТД, то вам, возможно, лучше будет поместить последнюю ТД ближе к клиентам, чем к предыдущей ТД. Однако тут придётся поэкспериментировать и изучить результаты.

Прикольная штука — WiFi, не правда ли?

Правило 7: обходите препятствия

Плотно набитый книжный шкаф – серьёзное препятствие для радиоволн. Он стоит пары обычных стен даже при перпендикулярном проникновении. А уж в длину его пересекать вообще бесполезно.

Если вам досталось особо сложное помещение, в нём могут оказаться такие места, куда сигнал просто не сможет пройти. В нашем испытательном доме была бетонная плита и несколько метров плотной земли, закрывавшие линию видимости между роутером и подвалом. Мы встречали небольшие предприятия, точно так же обеспокоенные тем, что в одной части помещения WiFi работал хорошо, а в другой его не было – и в итоге оказывалось, что на пути сигнала стоит, например, книжный шкаф, забитый книгами, и расположенный вдоль коридора, из-за чего на пути сигнала оказывались несколько метров ослабляющей его переработанной древесины.

В каждом из случаев решением будет создание обходного пути вокруг препятствия при помощи нескольких точек доступа. Если у вас есть меш-набор WiFi, используйте его так, чтобы сигнал обходил препятствия. С одной стороны препятствия поместите ТД на линии прямой видимости с основной, причём так, чтобы её было видно с другой стороны препятствия, и сигналу не нужно было идти насквозь.

С достаточным количеством ТД и тщательным их размещением вы, возможно, сможете справиться даже со стенами, сделанными из дранки и металлической сетки, как строили в США в начале XX века. Мы видели, как люди успешно размещали ТД в прямой видимости друг друга через дверные проёмы и коридоры, когда для проникновения сквозь стены проще было бы использовать перфоратор.

Если слишком большое количество препятствий не даёт вам обойти их сбоку, сверху или снизу – смотрите правило 8.

Правило 8: всё дело в связи между точками доступа

Большинство потребителей выбирают чистые меш-наборы WiFi, поскольку это удобно – не нужно вести провода, просто подключаете кучу точек доступа, и пусть они там осуществляют свою магию между собой самостоятельно, без шума и пыли.

Звучит удобно, но на самом деле это самое плохое решение. Помните, мы говорили о правилах 2 и 3? Эти проблемы есть и здесь. Если вашему устройству нужно общаться с одной ТД, которой нужно передавать данные в другую ТД, то вы уже занимаете чуть более, чем в два раза больше эфирного времени.

Ладно, на самом деле не так всё плохо – вы удваиваете использование эфирного времени, если ваш клиент находится там же, где и вспомогательная ТД. А поскольку вы последовали правилу 6 – поделили расстояния пополам – это значит, что качество связи у основной ТД с клиентом гораздо лучше той, которую организовал был клиент, подключаясь к основной ТД напрямую. Так что даже в самом худшем случае – когда вспомогательная ТД беседует с клиентом на том же канале, на котором она беседует с основной ТД – у них получится передавать данные, потребляя меньше эфирного времени, чем если бы один клиент работал с гораздо более длинным и менее качественным соединением.

Однако гораздо лучше будет полностью избежать этой проблемы, если ваши ТД будут общаться друг с другом на другой частоте. Двухполосные ТД могут делать это, общаясь с клиентами в диапазоне 2,4 ГГц, а между собой – на 5 ГГц, или наоборот. В реальном мире упрямые клиенты (и пользователи) часто хотят соединяться не так оптимально, в итоге получается, что клиенты есть и на 2,4 ГГц, и на 5 ГГц, поэтому «чистого» канала для внутренней связи не остаётся.

Особо умные наборы, такие, как Eero, могут избегать такой ситуации благодаря динамической маршрутизации внутренней связи, минимизируя заторы путём передачи в диапазоне, отличной от того, в котором они ведут приём, даже когда диапазоны меняются. Самые продвинутые трёхполосные наборы типа Orbi RBK-50/53 или Plume Superpods могут избежать такой проблемы, используя второй передатчик на 5 ГГц. Это позволяет им соединяться с клиентами либо по 2,4 ГГц, либо по 5 ГГц, оставляя себе незанятый диапазон на 5 ГГц. У Orbi передатчик для внутренней связи фиксированный и выделенный. Plume принимает решения по использованию частот в зависимости от того, какой вариант его облачный оптимизатор считает наилучшим в конкретном окружении).

Лучший вариант – вообще не использовать WiFi для внутренней связи. Если можно проложить Ethernet-кабель, надо так и сделать. Он не только быстрее WiFi, он ещё и не страдает от проблем с загруженностью каналов. При высокой загрузке сети дешёвые проводные ТД типа Ubiquiti UAP-AC-Lites или TP-Link EAP-225v3s уделывают всухую даже самые дорогие меш-наборы, если последние ограничены внутренней связью по WiFi. Проводная внутренняя связь также решает проблему непрозрачных для радиоволн препятствий – если сквозь него нельзя пробить сигнал или обойти его, то протянутый сквозь него кабель творит чудеса!

Пользователям, которым не удалось реализовать ни меш-наборы с WiFi, ни протянуть кабели Ethernet, стоит рассмотреть современное оборудование для передачи сигналов по линиям электропередач. Результаты могут быть совершенно разные, и зависеть от качестве проводки в доме и даже от типа подсоединённых бытовых приборов, но в большинстве случаев достаточно надёжным будет оборудование серий AV2 (AV1000 и выше) или g.hn, задержки передачи будут достаточно низкими, сравнимыми с Ethernet. Пропускная способность жёстко ограничена – в реальном мире стоит ожидать не более 40-80 Мб/с для домашних условий. Если вы в интернете занимаетесь только играми или просмотром веб-страниц, тогда передача данных по электропроводке может стать гораздо лучшим решением, чем WiFi.

Пойдя по этому пути, обязательно читайте инструкцию и принимайте меры для шифрования связи. В первый раз мы при проверке такого оборудования случайно построили мост с соседом, и перенастроили его роутер – он был почти такой же модели, что и наш, а пароль на нём стоял по умолчанию. «Здравствуйте, я взломал ваш роутер, прошу прощения» – плохой способ познакомиться, не рекомендуем.

Правило 9: обычно проблемы не в пропускной способности, а в задержках

У пропускной способности хорошо то, что это один красивый яркий номер, который легко получить, соединившись с сайтом для проверки скорости или используя инструмент типа iperf3 для связи с локальным сервером.

Плохо у пропускной способности то, что это ужасный способ измерять как впечатление пользователя от сети, так и то, как сеть WiFi ведёт себя под реальной нагрузкой. Большинство людей расстраивает их WiFi-сеть либо при просмотре веб-страниц, либо в играх – а не тогда, когда они скачивают большой файл. В обоих случаях проблема не в том, «сколько мегабит в секунду может выдержать эта труба» – а в том, «сколько миллисекунд уходит на завершение конкретного действия».

И хотя можно увидеть ухудшение качества работы загруженной сети по уменьшающимся цифрам «скорости» скачивания, это более сложный, запутанный, и не связанный с реальностью способ, по сравнению с изучением задержек приложений. Задержки являются функцией как от просто скорости, так и от эффективности обработки сетью трафика и эфирного времени.

При проверке WiFi-сетей наша любимая метрика – это задержка в приложениях, которую мы симулируем загрузкой достаточно сложной веб-страницы. Что ещё важнее, нужно измерять загрузку страницы параллельно со всей остальной активностью в сети. Помните описание заторов в правилах 2 и 3 – «очень быстрая» сеть с одним активным устройством может превратиться в кошмарного тормоза со многими устройствами, или, во многих случаях, с одним плохо подключённым устройством, что приводит нас к последнему правилу.

Вывод 9-го правила такой, что рекламируемая скорость, идущая после букв AC в модели, — это фигня. Нужно доверять тщательным, технически компетентным обзорщикам, а не рейтингу скорости производителя на коробке.

Правило 10: скорость вашей сети WiFi ограничена скоростью самого медленного из подключённых устройств

Одно устройство с хреновым подключением может убить качество связи для всей сети и всех подсоединённых устройств

К сожалению, один человек, пытающийся посмотреть ролик с YouTube в «спальне с хреновым приёмом», мучается не только сам – его проблемы настигают и других. Телефону, находящемуся в одной комнате с ТД, нужно всего лишь около 2,5% имеющегося эфирного времени для потоковой передачи ролика в качестве 1080P на скорости 5 Мб/с. Но телефон «в плохой спальне», мучающийся из-за буферизации и медленной связи, может забрать себе 100% эфирного времени сети, и не суметь при этом посмотреть то же самое видео.

Конечно, потоковое видео очень сильно занимает входящий канал, и роутеры или ТД обычно отказываются вести передачу 100% времени. ТД, которой нужно передать большое количество данных, обычно оставит немного эфирного времени для других устройств и запроса собственных данных, а потом оно разобьёт время на скачивание между близлежащим устройством и «плохой спальней», чтобы попытаться выполнить оба запроса. Но это всё равно увеличивает время ожидания окна от этих устройств на сотни миллисекунд, и им всё равно приходится соревноваться друг с другом при открытии этого окна.

Ситуация ухудшается, если пользователь в «плохой спальне» пытается загрузить видео, отправить емейл или запостить большую фотку в соцсеть. Роутер пытается оставить часть эфирного времени другим устройствам – однако на телефон пользователя эти ограничения не действуют, и он с радостью сожрёт всё доступное эфирное время. Что хуже, телефон не представляет, сколько данных запросили другие пользователи в те краткие моменты, когда у них было окно для запросов. Роутер знает, сколько данных нужно доставить каждому из клиентов, поэтому он может размещать время для скачивания данных сообразно – но всё, что знает телефон, это то, что ему нужно закачать свои данные, поэтому пока он этим занимается, страдают все остальные. Поэтому даже если из всей этой мудрости вам нужно оставить только одно правило, пусть это будет правило 10.

Первые Wi-Fi роутеры выпускались с одной антенной. Позже появились модели с двумя, тремя, четырьмя. А у некоторых маршрутизаторов их количество вообще может доходить до десятка. В то же время встречаются роутеры вообще без них. В чём секрет? Зачем одним устройствам так много антенн, в то время, как другие обходятся вовсе без них? Что они дают и сколько их должно быть для хорошего покрытия Wi-Fi? Об этом речь пойдёт в нашей статье.

Зачем антенны на роутере

Не вдаваясь в глубокие нюансы радиотехники, сразу отметим: любому принимающему и передающему сигнал радиоустройству необходима антенна. Без неё, сам по себе передатчик отсылать и принимать радиоволны не может.

Антенна есть в любом смартфоне, в Wi-Fi адаптере и, конечно, в Wi-Fi роутере, даже если её не видно. Раньше телефоны, например, поголовно выпускались с внешней антенной. А у некоторых она ещё и дополнительно выдвигалась для улучшения приёма. Сейчас таких моделей вы не найдёте. Все современные смартфоны и телефоны выпускаются с встроенной внутренней. То есть она спрятана внутри корпуса устройства и визуально её не видно.

То же самое касается роутеров. Если вы видите беспроводной маршрутизатор без антенны, знайте: она там есть, только внутри. Wi-Fi роутеров без них не бывает в принципе. При этом количество встроенных антенн тоже может быть разным – одна, две, три. Иногда, для улучшения приёма, она располагается по всему периметру корпуса. Но внешняя всё равно работает лучше. У неё больше коэффициент усиления.

Вопреки расхожему мнению, антенна вовсе не делает радиосигнал мощнее. Мощность сигнала зависит от передатчика. Она делает его устойчивей и увеличивает радиус действия за счёт распределения сигнала в определенных направлениях. То есть чем больше коэффициент усиления, тем большую площадь покрытия Wi-Fi  можно обеспечить.

Теперь давайте разберёмся зачем роутеру так много антенн и как это влияет на качество его работы.

Сколько нужно антенн домашнему роутеру

Старые маршрутизаторы работали с одной антенной и, вроде бы, неплохо справлялись со своей задачей. Зачем же кому-то пришло в голову прикрутить к роутеру ещё одну?

Раньше интернет был медленным и, зачастую, предоставляемая провайдером скорость была в пределах одного-двух мегабит в секунду. Но со временем скорости выросли, соответственно,  увеличились и требования к сетевому оборудованию.

Чем быстрее интернет, тем быстрей должен работать и Wi-Fi. Иначе беспроводные устройства будут работать медленно. В связи с этим у роутеров и «отросла» вторая антенна.

Дело в том, что у старых моделей маршрутизаторов одна антенна одновременно работала на приём и передачу (SISO). Одной было не достаточно, чтобы обеспечить высокую скорость работы даже при мощном передатчике. Такие маршрутизаторы максимум могут обеспечивать 72 Мбит/сек в беспроводной сети при ширине канала 20 МГц. На практике существенно меньше – 30-50 мбит/сек. Что, при одновременной работе в сети трёх-четырёх клиентских устройств, очень мало.

Две и более

Тогда стали выпускать роутеры с двумя антеннами, обе работают одновременно на приём и передачу. Это позволило увеличить скорость до 144 Мбит/сек. Такая схема работы называется MIMO — в переводе с английского «множественный ввод-вывод».

Кстати, современные смартфоны, планшеты и ноутбуки тоже оснащены как минимум двумя антеннами. Если у вас старое устройство с одной, оно не сможет полноценно работать с двухантенным роутером, и скорость передачи данных будет меньше.

Ок, но зачем тогда третья антенна? Опять же для скорости. Обычно в роутерах с тремя антеннами используются конфигурации 3×3 MIMO или 2×3 MIMO. То есть три (во втором случае две) антенны используются для передачи. При приёме задействованы все 3. Такая конфигурация может обеспечить скорость в беспроводной сети на уровне 216 Мбит/сек. Если ширина канала будет не 20, а 40 МГц, то скорость будет до 450 Мбит/сек. Это при модуляции 64-QAM. Но если роутер и устройства поддерживают TurboQAM и или NitroQAM, то скорость может быть существенно выше!

Есть роутеры и с четырьмя антеннами, поддерживающими 4×4 MIMO. Правда такие роутеры нельзя запитать по технологии PoE, так как мощности PoE уже не хватает для поддержки даже 3×3 MIMO.

Скорости приведены для передачи на частоте 2.4 ГГц, если роутер работает на 5 ГГц, то скорость передачи будет выше — до 433 Мбит/с на канал.

Оптимальное количество

Нужны ли монстры с четырьмя антеннами в обычной квартире? Чаще всего нет. Дело в том, что большинство провайдеров предоставляют подключение к сети по витой паре (Ehternet), где максимально возможная скорость 100 Мбит/сек, а реально ниже. А если у вас xDSL подключение по телефонной линии, то, скорее всего, скорость будет в пределах 20-30 Мбит/сек. Поэтому необходимость использовать роутер, раздающий Wi-Fi на скорости 1 Гбит/сек лишена смысла.

То есть для пользователя в обычной небольшой квартире с подключением к интернету по телефону или Ethernet вполне подойдёт обычный роутер с двумя антеннами. Или даже с встроенной антенной, если помещение небольшое. Мощный роутер с четырьмя антеннами понадобится, если у вас интернет подключен по оптоволоконной линии, обеспечивающей скорость выше 1 Гбит/сек. Также высокая скорость Wi-Fi важна при просмотре потокового видео и при онлайн-играх. Особенно если в вашей сети несколько геймеров, одновременно подключенных к интернету.

Двухдиапазонные

Но в современных роутерах у антенн может быть и другое назначение.

Современные маршрутизаторы всё чаще выпускаются двухдиапазонными – то есть они работают на частоте 2,4 и 5 ГГц. Тогда две антенны используются для частоты 2,4 ГГц, а две – для 5 ГГц.

Поэтому двухдиапазонные роутеры, как правило, оснащены четырьмя и более антеннами. Учитывайте этот фактор при покупке такого устройства. В техническом описании двухдиапазонных роутеров производитель указывает общую максимальную скорость. Однако обратите внимание, что в подробном описании фигурируют две скорости – для диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Как должны быть направлены

Внешние антенны на роутере, независимо от того съёмные они или нет, закреплены подвижно. Их положение можно менять. У многих пользователей возникает вопрос: как должны быть расположены антенны на Wi-Fi роутере, куда они должны быть направлены.

Отметим, что существует два вида антенн: узконаправленные и всенаправленные. Первые собирают сигнал в пучок и транслируют его в одном конкретном направлении. Всенаправленные вещают во все стороны. В роутерах используются только всенаправленные, поэтому нацеливать их куда-либо не нужно.

Тем не менее, рекомендуется направлять антенны роутера вверх. Установленные в таком положении они обеспечивают максимальное покрытие, потому что сигнал распространяется по горизонтали на предельно возможное расстояние во все стороны.

Если разместить антенны горизонтально, сигнал будет распространяться по вертикали, то есть вверх и вниз. Что оправдано, если нужно обеспечить покрытие на верхнем и нижнем этажах. В обычной квартире имеет смысл разместить антенны вертикально с небольшим уклоном в сторону желаемого максимального обеспечения покрытия.

Антенны выполнены подвижными для того, чтобы в любом положении роутера их можно было установить нужным образом. Ведь маршртуизатор может быть как установлен на ровной поверхности – на столе или на полу, так и размещён вертикально на стене.

Что касается роутеров с встроенными антеннами, то некоторые модели рекомендуется размещать вертикально на стене, поскольку расположение антенн в них горизонтальное. Но у большинства моделей внутри корпуса их несколько, и они располагаются как горизонтально, так и вертикально, обеспечивая стабильную работу в любом положении. Стоит поэкспериментировать с разным положение устройства, чтобы выяснить, в каком случае сигнал будет лучше.

Заключение

Итак, Wi-Fi роутеров без антенн не бывает – они могут быть внешние или прятаться в корпусе устройства. От их количества зависит покрытие и скорость работы Wi-Fi. Но это не критично для небольших помещений и подключения к интернету на скорости до 100 Мбит/сек.

Роутеры с большим количеством антенн нужны при высокоскоростном интернет-подключении, для онлайн-игр и потокового видео в высоком качестве. Руководствуясь этой информацией, вы можете определить нужен ли вам маршрутизатор с десятком антенн или же вполне достаточно обычного роутера с двумя.