Принцип работы беспроводного wifi роутера

Интернет постепенно завоёвывает лидирующее положение в области получения информации. Становится всё больше средств её доставки. В распоряжении пользователей всемирной сети находятся самые разнообразные современные устройства. Совместное их использование без взаимного влияния друг на друга помогает организовать беспроводной маршрутизатор.

Назначение и работа

Сразу необходимо установить, что маршрутизатор и роутер — это физически одно и то же устройство.

Роутер — английское слово. Маршрутизатор — русскоязычный его перевод.

Принцип действия роутера состоит в распределении потоков информации — входной и выходной — в соответствии с картой маршрутов, заложенных в его памяти под управлением собственного процессора. Эта карта (таблица маршрутизации) является базой данных с набором правил, по которым определяется наилучший путь передачи пакетов информации и хранится в памяти устройства.

Количество маршрутов определяется количеством устройств, работающих в сети, созданной роутером, в данный момент времени. Маршрутизатор имеет собственный IP-адрес в интернете. Сам он, в свою очередь, постоянно обращается к элементам локальной сети, используя при этом IP-адреса, созданные им для них. Таким образом, по одному каналу связи сразу несколько устройств получают доступ к глобальной сети, используя технологию Wi-Fi.

Виды Wi-Fi маршрутизаторов

Технология Wi-Fi позволяет передавать сообщения, используя радиоволны.

Беспроводное качество или беспроводная достоверность — это дословный русскоязычный перевод англоязычной аббревиатуры.

Оборудование, использующее эту технологию, применяется для организации локальных беспроводных сетей. Эти сети развёртывают там, где использование кабельных линий требует больших затрат.

Маршрутизатор в беспроводных сетях выступает в роли диспетчера и работает как в качестве передатчика, так и приёмника радиосигналов. Какие бывают роутеры? По технологии передачи данных до роутера от провайдера интернет выделяют три группы:

1. роутеры ADSL;
2. Ethernet роутеры;
3. Роутеры LTE .

Устройства первой группы получают информацию по телефонным двухпроводным линиям связи. Скорость передачи данных на современном этапе развития не может удовлетворить требования большинства потребителей.

Для роутеров второй группы необходим специальный кабель для обмена информацией. Он представляет из себя две витые пары, по одной из которых осуществляется приём, а по другой — передача выходной информации. Скорость, с которой работают такие роутеры, удовлетворяет большинство потребителей (до 100 Мб/с). Этот способ на сегодня является наиболее эффективным и надёжным.

Применение витых пар позволяет ответить на вопрос, как провести интернет в квартиру без телефона.

Для работы LTE маршрутизаторов нет необходимости в прокладке кабелей. Обмен между провайдером интернет и точкой доступа, в качестве которой выступает Wi-Fi роутер, осуществляется по эфиру посредством радиоволн.

Они работают с мобильными сетями 3G и 4G. Скорость передачи-приёма пока невысока. Необходимость использования таких роутеров возникает там, где нет доступа к связи с использованием кабеля.

Современные маршрутизаторы являются центрами корпоративной и домашней сетей. Они организуют обмен между её отдельными элементами (участниками) как при помощи кабельных линий, так и с помощью радиосигнала. Они являются комбинированными устройствами, используя при этом преимущества разных видов подключения потребителей в зависимости от задач, поставленных перед каждым из них.

Роутер имеет входной разъём (коннектор) WAN для подключения к нему кабеля провайдера интернет и несколько разъёмов LAN, с которыми состыковываются кабели стационарных устройств сети (компьютеров). Используют нужное количество выходов. Эту часть устройства можно представить как роутер без wi-fi.

Остальные участники при соответствующей настройке роутера могут в любой момент подключиться, используя беспроводной Wi-Fi.

Маршрутизаторы могут контролировать доступ к различным ресурсам интернет (как глобальным, так и локальным). В них применена защита от сетевых угроз при помощи встроенного файервола (Firewall). Доступ ко всем ресурсам защищён паролем.

Правда, в общедоступных местах (кинотеатры, рестораны, вокзалы и аэропорты) вход в сеть свободный. Но при этом следует учитывать, что персональная информация становится также общедоступной в этих местах.

Все участники сети имеют возможность одновременной работы в ней, но ограничения, наложенные на скорость обмена в этом случае, заставляют их разумно распределять ресурсы. Скорость падает пропорционально количеству потребителей, желающих работать одновременно.

Проводное подключение использует его положительные стороны:

• бесперебойная работа;
• высокая скорость соединения.

Поэтому коннекторы LAN используют для подключения стационарных компьютеров, используемых для работы с объёмными приложениями и проведения вычислений.

Беспроводное соединение Wi-Fi лучше для ноутбуков, мобильных устройств. Для них нет необходимости прокладывать отдельные кабельные линии связи. У каждого из них есть встроенные модули Wi-Fi приёмников. К положительным качествам такого соединения надо отнести:

• отсутствие лишних кабелей и проводов в помещении;
• доступ к сети из любой точки зоны действия;
• возможность использования мобильных устройств.

Зона действия Wi-Fi ограничена мощностью передатчика роутера и степенью поглощения и отражения радиоволн окружающими предметами и конструкциями здания. Кроме того, в диапазоне частот, в котором осуществляется Wi-Fi обмен (2,4 GHz), трудно обеспечить электромагнитную совместимость с другими источниками излучения (Bluetooth, микроволновые печи…).

Некоторые модели роутеров могут иметь USB-порт. Он может быть использован для подключения внешних накопителей (жёстких дисков) или принтеров. USB-модем 3 G /4 G может быть подключён к разъёму при условии, что он совместим с данной моделью роутера. Эти условия отдельно оговариваются производителем маршрутизатора.

Стандарты беспроводной сети

Приобретая роутер, необходимо ознакомиться предварительно с его техническими характеристиками и возможностями.

Стандарты Wi-Fi определяют скорость и безопасность работы. Они складывались исторически. Новые требования на оборудование постепенно добавлялись к уже существующим стандартам.

К настоящему времени определились следующие типы: 802.11 b, 802.11 g, 802.11 i, 802.11 n.

Первый из них применяется до сих пор там, где аппаратура потребителя не поддерживает более совершенные стандарты. Его характеризует низкая по сегодняшним меркам скорость обмена (до 11Мбит/с) и низкий уровень безопасности. Радиус действия ограничен 50 метрами.

У стандарта 802.11 g значительно возросла скорость обмена данными (до 54Мбит/с). Уровень защиты возрос за счёт совместимости стандарта с новыми протоколами шифрования.

В стандарте 802.11 n заявленная разработчиками скорость составляет 600Мбит/с. Уровень защиты высокий. Радиус действия достигает 100 метров.

Роутеры, поддерживающие последние стандарты, требуют правильной настройки и совместимости с оборудованием, с которым планируется их совместная работа.

Модем и маршрутизатор

Сегодня эти два термина абсолютно разных по своей сущности устройств многих вводят в заблуждение.

Назначение модема заключается в обеспечении потребителя информацией. Дело в том, что передаваемые от провайдера сети сообщения в аналоговом виде, недоступны для компьютера. Модем преобразовывает эту информацию в вид, с которой компьютер уже может работать.

Входная информация поступает к модему по различным каналам связи: телефонная линия (ADSL), витая пара (Ethernet), посредством радиоволн соответствующего диапазона (3 G /4 G), оптиволоконный кабель до дома.

Назначение маршрутизатора состоит в распределении полученной от модема информации между потребителями, созданной на его основе локальной сети. Это распределение происходит как по кабельным линиям связи (LAN), так и по эфиру посредством Wi-Fi. В чистом виде беспроводных роутеров практически не существует.

Все они в своём составе имеют модем входной информации, которая затем распределяется между потребителями локальной сети согласно её маршрутизации с использованием внутренних IP-адресов.

Модемы в чистом виде применяют только для преобразования информации, передаваемой по телефонным линиям связи.

Беспроводной роутер осуществляет приём интернета не потому, что он маршрутизатор, а потому, что эту функцию выполняет встроенный в него модем.

Модем не имеет в интернете собственного IP-адреса. Его определяет адрес единственного компьютера, к которому он подключён.

Маршрутизатор же обладает таким адресом, через который он идентифицируется в глобальной сети. Созданные им в локальной сети адреса предназначены для назначения маршрутов всех её участников.

Модем не требует дополнительных настроек у потребителя. Он настраивается единожды в заводских условиях.

Маршрутизатор имеет множество индивидуальных настроек. Их количество зависит от архитектуры сети, её состава и приоритетности участников.

Модем не защищает пользователя от сетевых угроз. Он является только преобразователем входной информации.

Маршрутизатор обладает свойством защиты. Он обеспечивает безопасность пользователей сети на основе программных методов. Кроме того, каждый клиент должен знать пароль входа в локальную сеть.

Как выглядит маршрутизатор? По внешнему виду беспроводной маршрутизатор отличается от модема наличием антенн диапазона сверхвысоких частот (2,4Ггц и 5,0Ггц). Их конструкция наряду с мощностью передатчика роутера определяет площадь покрытия Wi-Fi сети.

Беспроводной интернет в частном доме

Прокладка кабеля для интернета — занятие дорогостоящее. Старые телефонные линии в удалённой местности находятся не в лучшем состоянии. Связь сопровождается большим количеством помех. А бывают места, где её просто нет. Возникает вопрос — как подключить интернет без домашнего телефона? В этом случае придёт на помощь беспроводное подключение, то есть подключение с использованием радиоволн.

Большинство мобильных операторов, среди которых МТС, Beeline, Мегафон, Теле2, предлагают мобильный 3G интернет с безлимитным тарифом и соответствующее оборудование для организации надёжной связи. Среди него 3G-модемы.

Этот модем будет использоваться в качестве источника сигнала для маршрутизатора при организации домашней локальной сети на основе технологии Wi-Fi.

Зачем USB на роутере? Наличие у роутера USB разъёма не является достаточным условием для подключения к нему модема. Он может использоваться только для подключения периферии (внешний жёсткий диск, принтер). Необходимо предварительно внимательно изучить инструкции для обоих устройств. Роутер должен быть рассчитан для работы с мобильным модемом.

Для обеспечения устойчивого приёма и надёжной работы существуют специальные антенны, установка которых на возвышенном открытом месте позволит усилить сигнал оператора сотовой связи.

Дальнейшая работа заключается в настройке роутера для работы с конкретным мобильным оператором и вопрос — как подключить интернет вай фай домашний — будет решён.

Использование беспроводного роутера для организации локальной сети позволит всем её участникам постоянно «быть на связи».

Originally posted 2018-04-17 10:39:46.

Что такое роутер Wi-Fi и зачем он нужен

Дома интернет можно получать, например, через кабель, если он подключён к компьютеру напрямую. А можно купить у провайдера тариф для смартфона или воткнуть в ПК специальную интернет-флешку — модем. Но самый распространённый способ обеспечить сеть дома — поставить роутер.

С роутером к вашим устройствам не будут тянуться провода — он распространяет интернет в зоне покрытия «по воздуху», с помощью радиоволн. Так девайс создаёт локальную беспроводную сеть внутри помещения. Например, внутри вашей квартиры. Этот тип подключения называется Wi-Fi.

Подключиться к Wi-Fi могут любые гаджеты, у которых есть возможность выйти в интернет. Это могут быть:

• телевизоры,

• смартфоны,

• планшеты,

• ПК,

• ноутбуки и т. д.

А ещё пользоваться Wi-Fi могут устройства «умного» дома: чайники, сплит-системы, кофеварки, стиральные машины и другая домашняя техника. При этом роутер можно подсоединить напрямую к компьютеру по кабелю и одновременно использовать для доступа к беспроводной сети.

Как устроен роутер

Теперь давайте превратим работу маршрутизатора из магии в понятную систему. Это устройство представляет собой корпус с индикаторами спереди и портами для подключения сзади. От него отходят антенны. Их несколько: обычно от 2 до 4, но бывает и больше.

Если вскрыть корпус роутера, внутри вы увидите плату, на которую установлены другие, более мелкие компоненты. Это:

• оперативная память, которая временно хранит пакеты данных перед тем, как отправить их юзеру;

• блок питания, чтобы снабжать роутер электричеством;

• флеш-память, где хранятся все настройки, прошивка и т. д.;

• процессор точки доступа Wi-Fi, который управляет компонентами для приёма-передачи данных;

• процессор коммутатора, который следит, чтобы пакеты правильно распределялись;

• блок усиления сигналов, который помогает делать сигнал более мощным.

Также в задней части корпуса можно найти блок портов. Там находятся разъёмы для подключения кабелей — USB, LAN и Ethernet (WAN).

Как работает роутер

Теперь разберёмся, что именно делает роутер, когда раздаёт нам интернет.

Главная задача роутера — определять маршрут, по которому информация будет поступать в ту или иную сторону. Поэтому его и называют маршрутизатором. Для этого роутер назначает IP-адреса для каждого устройства, которое к нему подключается.

Когда роутер получает пакет данных, он в первую очередь смотрит на указанный там адрес получателя. При этом ему нужно сравнить такой IP с теми, что хранятся в его базе данных, — так он ищет подходящий маршрут. Если устройство находит адрес в своей таблице маршрутизации, то всё хорошо. А если нет, роутер отправляет данные обратно и выдаёт ошибку.

При этом пакеты данных роутер передаёт по радиоволнам. Вот весь принцип его работы пошагово:

1. Пользователь отправляет запрос. Например, хочет что-нибудь погуглить.

2. Адаптер беспроводной сети, который находится внутри его устройства, формирует пакет информации и кодирует его, преображает в радиосигнал.

3. Если сигнал находится в зоне покрытия сети, он добирается до антенн роутера.

4. Маршрутизатор принимает сигнал через антенны и расшифровывает его обратно.

5. Роутер сверяет адреса по таблице маршрутизации и отправляет пакет с информацией сайту-получателю.

6. Получатель принимает запрос.

7. Пользователь гуглит «Как заприватить дом в Minecraft». Или что-нибудь другое.

По той же самой схеме работает и приём пакетов данных от сайтов к юзеру.

Что означают индикаторы на роутере

Чтобы пользователь мог понять, всё ли в порядке с роутером, производители добавили на его корпус индикаторы. И хотя сами маршрутизаторы могут отличаться друг от друга, эти значки почти везде выглядят одинаково. Давайте разберёмся, что они означают.

Какие есть отличия между роутером и модемом

Хотя и то, и другое устройство обеспечивают нас интернетом, они совсем не похожи. Мы уже разобрались, что роутер — это как интернет-курьер. Он принимает пакеты данных, сверяет на них адреса со своей базой и доставляет получателю по нужному пути.

Модем же больше похож на переводчика-синхрониста. Для доступа в интернет он использует мобильный сигнал, но компьютер его не понимает и использовать в таком виде не может. Задача модема — преобразовать этот сигнал в понятный. В этом и есть разница между устройствами.

Что лучше: интернет через роутер или модем

Если кратко, то это зависит от ваших потребностей. Давайте сравним эти два метода подключения к сети и выясним, что такого особенного есть и в модемах, и в маршрутизаторах Wi-Fi.

Подытожим: если вы ищете способ выйти в интернет где-нибудь в поездке или в глубинке, куда нельзя провести кабель, смело берите модем. Или подключите мобильный интернет. В случае когда нужно настроить постоянное соединение в городе, «флешка с интернетом» — не конкурент роутеру. В том числе по скорости.

Какие бывают роутеры

Теперь поговорим о видах роутеров. Их бывает несколько, и каждый подходит для конкретного типа подключения. Давайте рассмотрим их все.

• Wi-Fi роутеры. Встречаются чаще остальных. Скорее всего, именно такой сейчас стоит у вас дома. Нужны, чтобы подключаться к Wi-Fi по беспроводной связи и через LAN-провод.

• ADSL-роутер. Это 2-в-1 — модем и маршрутизатор. Подключается к телефонной линии, а потом — к самому устройству, что делает такой роутер полезным за городом. Подходит для случаев, когда нет оптоволокна, но есть стационарный телефон.

• PON-роутеры. Нужны, чтобы подключаться к оптической сети, т. е. они «переводят» оптический сигнал в понятный устройствам. Отличаются высокой скоростью, но без оптоволокна их не подключить. Такие ставят в подъездах или частных домах, чтобы потом подсоединить к ним Wi-Fi роутер через кабель ethernet.

Также роутеры отличаются по характеристикам: стандарту, диапазону частот в Ггц, радиусу покрытия, скорости передачи данных и т. д. Но об этом — позже.

В этой статье мы простыми словами рассказали, что такое роутер, и вместе разобрались, как он работает. Если в будущем вы хотите посвятить себя технике и приложениям, это будет полезно. А ещё полезнее — быть не только теоретиком, но и практиком. Например, в коде.

На курсах программирования в Skysmart вы можете познакомиться с перспективными языками и понять, какой из них — ваш. А ещё — сделать первые шаги и поработать над проектами для будущего портфолио. Запишитесь на вводный урок — это бесплатно!

Примечание: сразу уточню – речь идет о типичном «домашнем» применении Wi-Fi роутеров или точек доступа, а не о специализированных решениях, требующих дальней связи и т.п.

Сила есть – ума не надо?

Темная сторона силы 

Итак, пусть изначально у нас есть некий стандартный роутер/точка доступа с официально разрешенными для нашей страны параметрами по мощности сигнала, который работает «в полную силу», то есть на мощности передатчика 100%. Напоминаю, это 23 дБм / 200 мВт в диапазоне 5ГГц или 20 дБм / 100 мВт в диапазоне 2,4 ГГц.

Примечание: единица измерения мощности беспроводного сигнала измеряется в дБм или мВт. 

Излучаемый роутером/ТД сигнал распространяется вокруг, и попадает на приемные устройства, существенно ослабнув «по пути». Какой примерно сигнал мы имеем на стороне клиента (смартфона, планшета, ноутбука и т.д.)? Ну, к примеру, -50 дБм / 0.00001 мВт или -67 дБм / 0.0000002 мВт.

В то же время беспроводной клиент, который обычно представляет собой мобильное устройство, имеет задачу не только подключиться к сети, но и подольше проработать от батареи. Поэтому клиент не «выбрасывает» напрасно энергию в эфир. Мощность передатчика клиентов обычно находится на уровне 11-17 дБм (12.5-50 мВт). То есть, эта мощность в от 8 до 2 раз меньше, чем мощность сигнала роутера, если говорить об устройствах в  2,4 ГГц диапазоне.

При этом у беспроводных роутеров/ТД всегда есть CCA Threshold – порог слышимости сигнала, и если уровень сигнала не превышает этот порог, роутер/ТД считает его шумом. Предположим, этот порог — 82 дБм. Таким образом, наш условный роутер с 5 дБи антеннами будет работать с устройствами, уровень сигнала от которых в точке размещения роутера не менее -87 дБм (-87 дБм сигнал + 5 дБи коэффициент усиления антенны роутера = -82 дБм). 

Примечание: разумеется, это чисто условный пример, в котором все параметры условно-типичные и даны для понимания ситуации; ваш роутер может иметь антенны с коэффициентом усиления отличающимся от 5 дБи, и иной порог, например — для определенного оборудования Ubiquiti в целом стабильная связь гарантируется при уровне сигнала до -70дБм; порог для сетей 5ГГц ниже чем для 2,4 ГГц даже на одном и том же оборудовании и т.п., но это нюансы, в которые мы углубляться не будем.

В целом для роутера и клиента можно руководствоваться простым правилом: при прочих равных условиях, сигнал теряет 6 дБ мощности (т.е. в 4 раза) при увеличении расстояния от передатчик в 2 раза.

Однако, как было сказано выше, мощность сигнала роутера/ТД обычно в 2-8 раз выше, чем на клиентах. И с отдалением от роутера/ТД неизбежно возникнет ситуация, когда клиент будет слышать сигнал роутера хорошо, а вот роутер будет слышать более слабый сигнал клиента на «грани» возможностей или не слышать вообще (так как уровень сигнала клиента будет опускаться за порог слышимости CCA Threshold). И возникнет странная ситуация, когда сигнал Wi-Fi от роутера на клиентском устройстве вроде бы ловится, но связи нет или она постоянно «отваливается». 

Причина в асимметрии «силы» связи: к примеру, когда клиент мощностью 14 дБм слышит роутер/ТД на -84 дБм (-84 дБм + 2 дБи коэффициент усиления антенны клиента = условный порог слышимости -82 дБм), до роутера/ТД доходит сигнал от клиента лишь на уровне -90 дБм, что находится ниже порога слышимости. При указанных условиях беспроводная связь гарантированно оборвется. 

То есть, в каналах беспроводной связи уже при типичных стандартных параметрах работы роутеров/ТД возникает существенная проблема со связью, вызванная асимметрией мощностей Wi-Fi излучателей. И если дополнительно поднять мощность сигнала на одной стороне (роутере/ТД), то проблема только усугубится. Перемещаясь с мобильными клиентами, вы все более часто будете сталкиваться с ситуацией, когда Wi-Fi роутер «теряет» устройства, и именно потому, что у него существенно более сильный сигнал. Клиент «услышит» роутер/ТД, а роутер клиента – нет. Вот почему серьезные производители оборудования не рекомендуют использовать Wi-Fi роутеры и точки доступа на максимальной мощности. Привожу в доказательство фрагмент презентации Cisco (с полной презентацией можно ознакомится здесь).

   

Даже наоборот, для устранения асимметрии и получения стабильной связи рекомендуется понизить мощность Wi-Fi передатчика в роутере/ТД. 

Но если не мощность сигнала, то что же тогда определяет скорость и надежность Wi-Fi соединения?

Скорость подключения, которая ни о чем не говорит.

Скорость подключения по Wi-Fi определяют три параметра: тип модуляции, количество потоков (зависит от количества антенн) и ширина радиоканала.  

Но «теоретическая» скорость подключения на основе вышеуказанных параметров имеет мало общего с реальной скоростью работы беспроводной сети. Что же оказывает влияние на эту скорость?

Дело в том, что модуляция в сети непостоянна. Самые прогрессивные модуляции на сегодня — 256 QAM и 1024 QAM (модуляция определяет, сколько бит передается в одном радиосимволе). Но! Эти плотные модуляции очень чувствительны к шуму. И достигаются они только при высоком соотношении сигнал/шум (SNR), когда клиент находится близко к Wi-Fi роутеру/ТД. С удалением от роутера/ТД растет шум, SNR падает, модуляция упрощается для надежности соединения и, как следствие – падает скорость связи. Плюс свою лепту в проблемы сети добавляет интерференция.

Интерференция и шум

Причиной коллизий из-за интерференции в Wi-Fi сетях являются беспроводные устройства, работающие на том же или близком канале. Это вполне могут быть соседские Wi-Fi устройства, а не ваши, и повлиять на их работу вы не сможете. 

Примечание: в частности, поэтому рекомендуется использовать непересекающиеся каналы для соседних Wi-Fi роутеров; непересекающиеся каналы помогают избегать интерференции (хотя полностью проблему, конечно, не решают – проблемы растут по мере удаления от передатчиков).

Итак, интерференция – это помеха, вызываемая радиоволнами соседних Wi-Fi устройств.  

Источником шума в беспроводных сетях являются не Wi-Fi устройства, использующие для работы тот же радиочастотный диапазон, что и Wi-Fi оборудование. Это различные Bluetooth устройства, 2,4ГГц и 5 ГГц ресиверы, радиотелефоны, микроволновые печи и другое оборудование. 

Примечание: впрочем, поврежденные пакеты Wi-Fi и сигналы от устройств за пределами порога CCA Threshold тоже считаются шумами. Сигналы от Wi-Fi устройств, работающих отдаленно от роутера на том же канале, не считаются интерференцией, поскольку сигналы таких устройств не могут быть демодулированы.

Как уменьшить интерференцию и шум в Wi-Fi сети? Для домашнего пользователя я вижу только два варианта действий: перейти на другой канал и провести деагрегацию каналов. Так как объединение каналов уже само по себе ухудшает SNR: каждый дополнительный 20 MГЦ канал отнимает примерно 3dB у показателя SNR.

Примечание: уменьшение ширины канала в 10 раз увеличивает соотношение сигнал-шум в те же 10 раз. Вот почему в стандарте 802.11ax реализована идея разделения канала на дополнительные поднесущие. Сужение канала повышает соотношение сигнал/шум, что и дало возможность использовать прогрессивную кодировку 1024 QAM.

Но решающее влияние на быстродействие вашей сети будет оказывать не соотношение сигнал/шум, не интерференция как таковая, не мощность беспроводного сигнала, и уж тем более не количество беспроводных сетей вокруг, как ошибочно думают многие. Быстродействие вашей беспроводной сети будет в значительной степени определяться утилизацией канала. Ну, если вы живете не в тайге среди медведей, конечно. Там Wi-Fi каналы утлилизировать будет некому, кроме вас. 

Проблемы утилизации

Что такое утилизация канала? И почему она сильно влияет на скорость работы Wi-Fi сети? Утилизация — это доля эфирного времени, которую занимают все работающие на данном канале устройства, и чьи сигналы могут быть демодулированы нашим Wi-Fi роутером/ТД, то есть энергия которых выше за CCA Threshold. По сути, пакеты нашей сети «втискиваются» в доступные узкие эфирные рамки между пакетами других сетей, работающих в этом же радиодиапазоне. Увы, но с максимальной производительностью наша беспроводная сеть работает лишь тогда, когда соседские сети на используемом канале не слишком активны или простаивают (а лучше всего – если они на нем отсутствуют). Вот почему настоятельно рекомендуется уходить на самые «незанятые» Wi-Fi радиоканалы. Там банально меньше «утилизаторов» сети. 

Примечание: утилизация важна потому, что в Wi-Fi сетях доступ эфирному диапазону реализован по протоколу CSMA/CA (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий), согласно которому беспроводные устройства периодически «слушают» свою частоту на канале, и если она занята, передача данных откладывается, а затем через некоторое время устройство снова делает попытку прослушивания частоты.

Отметим, что утилизация канала никак не влияет на отображаемую в системе скорость беспроводного подключения, но в то же время имеет огромное влияние на реальную практическую производительность беспроводной сети. 

Живой пример: стоит одному из беспроводных пользователей поставить на закачку какой-нибудь крупный файл (не говоря уже о торрентах), не выставив разумных ограничений на темп загрузки, как скорость работы всех остальных пользователей на используемом таким юзером Wi-Fi канале существенно упадет, именно из-за утилизации канала. Причем неважно, подключены пользователи к этой же сети, или же к ближайшим сетям использующим тот же Wi-Fi канал. Более того, эффект негативно скажется и на соседних Wi-Fi каналах тоже. 

Какой уровень утилизации канала может быть приемлем? Компания Cisco полагает что при утилизации канала более 80%, «ловить» в сети уже нечего. Нет, сеть, конечно, будет работать и при такой утилизации. Но о работе в чем-то близком к реалтайму речь уже не идет. 

Низкая утилизация канала — отлично

Средняя утилизация канала — приемлемо

Примечание: не факт, что на канале, на котором меньше всего Wi-Fi сетей, самая низкая утилизация канала — все зависит от сценариев эксплуатации сетей. Установить канал(ы) с самой низкой утилизацией можно только эмпирическим путем.   

Одним из эффективных средств уменьшения канальной утилизации (речь идет о средствах, доступных для домашних пользователей), являются: переход на другой канал, уменьшение количества подключенных клиентов в сети, особенно медленных (возможно стоит перевести их в отдельную сеть), уменьшения количества неподключенных Wi-Fi клиентов в зоне действия сети, а также — уменьшение радиуса действия беспроводного роутера, то есть уменьшение мощности передатчика (это отсечет самых дальних и медленных клиентов, которые долго занимают канал и «тормозят» сеть, а также дальние неподключенные устройства,  которые регулярно отправляющие менеджмент-фреймы, в том числе не ваши устройства). 

Примечание: для устранения конфликтов с соседними сетями Wi-Fi сейчас введен идентификатор BSS Color (Base Service Station), который помечает каждый пакет, что позволяет роутерам и клиентам определить, какие пакеты передаются от соседних сетей, и просто игнорировать их.  Это снижает интерференцию от соседних беспроводных сетей и ускоряет передачу данных, но эта возможность доступна только в новейшем стандарте 802.11ах. 

Итог

Как видим, использование роутера с большой мощностью Wi-Fi сигнала вовсе не означает, что ваша сеть будет работать лучше, станет надежнее или «дальнобойнее». Скорее наоборот. Чем более мощный Wi-Fi роутер/ТД и чем больше радиус его покрытия – тем больше интерференции и шумов такое устройство наловит, тем больше будет утилизация беспроводных каналов и меньше – производительность сети. Да еще и соседям такой гаджет будет создавать лишние помехи. Как-то так.

Ну а если вам есть что прибавить к вышесказанному – прошу в комментарии.