Как направить антенны wifi роутера для лучшего сигнала

Слабый сигнал WiFi — актуальная проблема для жителей квартир, загородных домов и работников офисов. Мертвые зоны в сети WiFi свойственны как большим помещениям, так и малогабаритным квартирам, площадь которых теоретически способна покрыть даже бюджетная точка доступа.

Планшет

Радиус действия WiFi роутера — характеристика, которую производители не могут однозначно указать на коробке: на дальность WiFi влияет множество факторов, которые зависят не только от технических спецификаций устройства.

В этом материале представлены 10 практических советов, которые помогут устранить физические причины плохого покрытия и оптимизировать радиус действия WiFi роутера, это легко сделать своими руками.

Сумка для ноутбука

Установить антенны в вертикальное положение

Излучение точки доступа в пространстве представляет собой не сферу, а тороидальное поле, напоминающее по форме бублик. Чтобы покрытие WiFi в пределах одного этажа было оптимальным, радиоволны должны распространяться в горизонтальной плоскости — параллельно полу. Для этого предусмотрена возможность наклона антенн.

На практике: Установить антенну вертикально — простейший способ оптимизировать зону покрытия WiFi внутри помещения.

Охлаждающая подставка

Разместить роутер ближе к центру помещения

Очередная причина возникновения мертвых зон — неудачное расположение точки доступа. Антенна излучает радиоволны во всех направлениях. При этом интенсивность излучения максимальна вблизи маршрутизатора и уменьшается с приближением к краю зоны покрытия. Если установить точку доступа в центре дома, то сигнал распределится по комнатам эффективнее.

На практике: Установка точки доступа в “центре” дома далеко не всегда осуществима из-за сложной планировки, отсутствия розеток в нужном месте или необходимости прокладывать кабель.

Акустическая система

Обеспечить прямую видимость между роутером и клиентами

Частота сигнала WiFi — 2,4 ГГц. Это дециметровые радиоволны, которые плохо огибают препятствия и имеют низкую проникающую способность. Поэтому радиус действия и стабильность сигнала напрямую зависят от количества и структуры препятствий между точкой доступа и клиентами.

Величина ослабления сигнала зависит от материала, который преодолевают радиоволны.

Напольная акустика

*Эффективное расстояние — это величина, определяющая как изменяется радиус беспроводной сети в сравнении с открытым пространством при прохождении волной препятствия.

Пример расчета: Сигнал WiFi 802.11n распространяется в условиях прямой видимости на 400 метров. После преодоления некапитальной стены между комнатами сила сигнала снижается до величины 400 м * 15% = 60 м. Вторая такая же стена сделает сигнал еще слабее: 60 м * 15% = 9 м. Третья стена делает прием сигнала практически невозможным: 9 м * 15% = 1,35 м.

Такие расчеты помогут вычислить мертвые зоны, которые возникают из-за поглощения радиоволн стенами.

Следующая проблема на пути радиоволн: зеркала и металлические конструкции. В отличие от стен они не ослабляют, а отражают сигнал, рассеивая его в произвольных направлениях.

Держатель для кабелей проводов зарядок 5 разъемов

На практике: Крайне редко удается достичь идеальных условий, когда все гаджеты находятся на прямой видимости с роутером. Поэтому в условиях реального жилища над устранением каждой мертвой зоной придется работать отдельно:

• выяснить что мешает сигналу (поглощение или отражение);
• продумать куда переместить роутер (или предмет интерьера).

USB-ХАБ

Разместить роутер подальше от источников помех

Диапазон 2,4 ГГц не требует лицензирования и поэтому используется для работы бытовых радиостандартов: WiFi и Bluetooth. Несмотря на малую пропускную способность, Bluetooth все же способен создать помехи маршрутизатору.

В этом же частотном диапазоне излучает магнетрон микроволновой печи. Интенсивность излучения этого устройства велика настолько, что даже сквозь защитный экран печи излучение магнетрона способно “засветить” радиолуч WiFi роутера.

Универсальная беспроводная зарядка

На практике:

• При использовании вблизи роутера Bluetooth-аксессуаров, включаем в настройках последних параметр AFH.
• Микроволновка — мощный источник помех, но она используется не так часто. Поэтому, если нет возможности переместить роутер, то просто во время приготовления завтрака не получится позвонить по скайпу.

USB Hub разветвитель

Отключить поддержку режимов 802.11 B/G

В диапазоне 2,4 ГГц работают WiFi устройства трёх спецификаций: 802.11 b/g/n. N является новейшим стандартом и обеспечивает большую скорость и дальность по сравнению с B и G.

О том, как увеличить скорость wifi соединения, мы рассказали дополнительно.

флешка

Роутеры 802.11n поддерживают предыдущие стандарты WiFi, но механика обратной совместимости такова, что при появлении в зоне действия N-роутера B/G-устройства, — например, старый телефон или маршрутизатор соседа — вся сеть переводится в режим B/G. Физически происходит смена алгоритма модуляции, что приводит к падению скорости и радиуса действия роутера.

На практике: Перевод маршрутизатора в режим “чистого 802.11n” однозначно скажется положительно на качестве покрытия и пропускной способности беспроводной сети.

Однако девайсы B/G при этом не смогут подключиться по WiFi. Если это ноутбук или телевизор, их можно легко соединить с роутером через Ethernet.

ноутбук трансформер

Выбрать оптимальный WiFi канал в настройках

Почти в каждой квартире сегодня есть WiFi роутер, поэтому плотность сетей в городе очень велика. Сигналы соседних точек доступа накладываются друг на друга, отнимая энергию у радиотракта и сильно снижая его эффективность.

Беспроводные сети работают в пределах диапазона на разных каналах. Таких каналов 13 (в России) и роутер переключается между ними автоматически.

Умная колонка Яндекс Станция

Чтобы минимизировать интерференцию, нужно понять на каких каналах работают соседние сети и переключиться на менее загруженный.
Подробная инструкция по настройке канала представлена здесь.

На практике: Выбор наименее загруженного канала — эффективный способ расширить зону покрытия, актуальный для жильцов многоквартирного дома.

Но в некоторых случаях в эфире присутствует сетей настолько много, что ни один канал не даёт ощутимого прироста скорости и дальности WiFi. Тогда имеет смысл обратиться к способу № 2 и разместить роутер подальше от стен, граничащих с соседними квартирами. Если и это не принесет результата, то стоит задуматься о переходе в диапазон 5 ГГц (способ № 10).

подставка для ноутбука

Отрегулировать мощность передатчика роутера

Мощность передатчика определяет энергетику радиотракта и напрямую влияет на радиус действия точки доступа: чем более мощный луч, тем дальше он бьет. Но этот принцип бесполезен в случае всенаправленных антенн бытовых роутеров: в беспроводной передаче происходит двусторонний обмен данными и не только клиенты должны “услышать” роутер, но и наоборот.

На практике: Рекомендуемое значение мощности передатчика — 75%. Повышать ее следует только в крайних случаях: выкрученная на 100% мощность не только не улучшает качество сигнала в дальних комнатах, но даже ухудшает стабильность приема вблизи роутера, т. к. его мощный радиопоток “забивает” слабый ответный сигнал от смартфона.

О том, как рассчитать мощность блока питания для компьютера, мы собрали материал дополнительно.

Контроллер скорости для вентиляторов

Заменить штатную антенну на более мощную

Большинство роутеров оснащены штатными антеннами с коэффициентом усиления 2 — 3 dBi. Антенна — пассивный элемент радиосистемы и не способна увеличить мощность потока. Однако повышение коэффициента усиления позволяет перефокусировать радиосигнал за счет изменения диаграммы направленности.

Чем больше коэффициент усиления антенны, тем дальше распространяется радиосигнал. При этом более узкий поток становится похож не на “бублик”, а на плоский диск.

нештатные колонки для ноутбука

На рынке представлен большой выбор антенн для роутеров с универсальным коннектором SMA.

планшет с ручкой

На практике: Использование антенны с большим усилением — эффективный способ расширить зону покрытия, т. к. одновременно с усилением сигнала увеличивается чувствительность антенны, а значит роутер начинает “слышать” удаленные устройства. Но вследствие сужения радиолуча от антенны, возникают мертвые зоны вблизи пола и потолка.

Наушники с микрофоном, компьютерная гарнитура

Использовать повторители сигнала

В помещениях со сложной планировкой и многоэтажных домах эффективно использование репитеров — устройств, повторяющих сигнал основного маршрутизатора.

Чехол для внешнего диска

Простейшее решение — использовать в качестве повторителя старый роутер. Минус такой схемы — вдвое меньшая пропускная способность дочерней сети, т. к. наряду с клиентскими данными WDS-точка доступа агрегирует восходящий поток от вышестоящего маршрутизатора.

Подробная инструкция по настройке моста WDS представлена здесь.

Специализированные повторители лишены проблемы урезания пропускной способности и оснащены дополнительным функционалом. Например, некоторые модели репитеров Asus поддерживают функцию роуминга.

На практике: Какой бы сложной ни была планировка — репитеры помогут развернуть WiFi сеть. Но любой повторитель — источник интерференционных помех. При свободном эфире репитеры хорошо справляются со своей задачей, но при высокой плотности соседних сетей использование ретранслирующего оборудования в диапазоне 2,4 ГГц нецелесообразно.

Кресло компьютерное

Использовать диапазон 5 ГГц

Бюджетные WiFi-устройства работают на частоте 2,4 ГГц, поэтому диапазон 5 ГГц относительно свободен и в нем мало помех.

На практике: “Переезд” на новую частоту — радикальный вариант, требующий покупки дорогостоящего двухдиапазонного роутера и накладывающий ограничения на клиентские устройства: в диапазоне 5 ГГц работают только новейшие модели гаджетов.

Проблема с качеством WiFi сигнала не всегда связана с фактическим радиусом действия точки доступа, и ее решение в общих чертах сводится к двум сценариям:

• В загородном доме чаще всего требуется в условиях свободного эфира покрыть площадь, превышающую эффективный радиус действия роутера.
• Для городской квартиры дальности роутера обычно достаточно, а основная трудность состоит в устранении мертвых зон и интерференционных помех.

Представленные в этом материале способы помогут выявить причины плохого приема и оптимизировать беспроводную сеть, не прибегая к замене роутера или услугам платных специалистов.

моноблок

Как вам статья?

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

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.

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.