Вы с довольной улыбкой возвращаетесь из магазина с новеньким Wi-Fi-роутером, предвкушая быстрый доступ для всех устройств. Что дальше? А вот здесь вам придется проделать немалую работу — маршрутизатор нужно правильно установить и даже сделать некоторые настройки. Все это напрямую влияет на качество сигнала и, соответственно, скорость подключения. В этой статье мы расскажем, как установить и настроить маршрутизатор.
Как определить зону покрытия Wi-Fi
Первоочередной вопрос пользователей — как далеко будет добивать сигнал Wi-Fi? Ответ на этот вопрос зависит от множества факторов — количества и наличия преград в вашем доме или квартире, мощности и коэффициента усиления антенны, рабочей частоты Wi-Fi-сигнала.
Например, для роутера с антенной мощность 20 дБм и коэффициентом усиления 5–7 dBi на частоте 2,4 ГГц (стандарт 802.11n) в идеальных условиях зона покрытия ограничивается 100 метрами. На практике даже на открытом пространстве антенны добивают не дальше 50 метров. В помещениях все зависит от типа и количества преград. Обычно этот показатель сокращается до 10–15 метров.
Стандарт 802.11ac (5 ГГц) имеет еще меньшую зону покрытия и сильно уязвим к препятствиям. Например, при удалении от роутера на одно и то же расстояние мы получаем абсолютно разное падение сигнала в сравнении с предыдущим стандартом. Для 2,4 ГГц ухудшение составило с -60 dBm до -82 dBm. Для 5 ГГц сигнал упал с -63 dBm до -90 dBm.
Определить зону покрытия конкретно для вашей модели роутера можно несколькими способами. Мы расскажем о двух из них на примере типичного бюджетного TP-Link TL-WR840N — пара антенн мощностью 20 дБм с коэффициентом усиления 5 dBi, устройство работает на частоте 2,4 ГГц. Для тестов можно поставить роутер в геометрическом центре вашего жилья.
Первый способ подойдет для тех, у кого есть ноутбук. Вам необходимо использовать приложение NetSpot. Софт позволяет определить зону покрытия Wi-Fi и наложить ее на вашу карту помещения. Первый шаг — нарисовать максимально точный план помещения. В нашем случае это двухкомнатная квартира с лоджией.
Далее необходимо установить NetSpot на ваш ноутбук и подключиться к домашнему Wi-Fi. В программе выберите пункт New Survey и в качестве источника Map location укажите нарисованный ранее план. Программа работает с форматами .jpg и .bmp.
Запустив проект, вам необходимо кликнуть на карте в том месте, где вы находитесь сейчас. Как только будет выполнен замер — переходите в другую часть квартиры и повторите клик на карте. Рекомендуем посетить как минимум углы вашего дома или квартиры, а также сделать несколько замеров в каждой из комнат. По итогу в нашем случае получилась следующая карта.
Расставив необходимое количество точек, закончите сканирование (Stop Scan) и дождитесь, пока софт проведет необходимые расчеты и сформирует карту. Ваш роутер должен быть отмечен галочкой. Чтобы получить уровень сигнала в каждой точке, достаточно навести курсор в нужном месте карты и посмотреть результат.
Что можно понять по этой схеме? Обратите внимание на шкалу силы сигнала. Она измеряется от — 10 dBm до -96 dBm. Чем ближе показатель к нулю, тем лучше качество сигнала.
Возле роутера наш ноутбук принимает сигнал на уроне -37 dBm, а в самых удаленных точках -62 dBm. Если использовать шкалу в самой программе, то можно сделать вывод, что качество сигнала выше среднего.
Чтобы вам было проще, можете ориентироваться на следующее соответствие уровня сигнала для домашних роутеров:
Таким образом, покрытия от -30 до -60 dBm вполне хватает для большинства задач. Естественно, это касается только качества сигнала — какие именно скорости вам будут доступны уже зависит от характеристик роутера (наличие и тип MIMO, стандарт Wi-Fi) и даже принимающих гаджетов.
NetSpot позволяет получить максимально подробную карту, но софт платный, а для использования вам потребуется устройство на базе Windows или MacOS.
Более доступный способ замерить силу сигнала — воспользоваться вашим смартфоном и специализированным приложением. Подойдет приложение Wi-Fi Analyzer, которое можно скачать бесплатно в Play Market. Программа имеет несколько окон, отличающихся способом отображения данных.
Давайте выполним замеры сигнала с помощью мобильного в тех же точках и построим карту:
Как видно, замеры с помощью смартфона приблизительно соответствуют тем данным, которые мы получили с помощью программы NetSpot. Разницу в результатах можно оправдать разными типами приемников в каждом устройстве и особенностями ПО.
Если все комнаты находятся в зоне покрытия и сигнал не опускается ниже -60 dBm, то все хорошо. В нашем случае роутера TP-Link TL-WR840N полностью хватает на двухкомнатную квартиру. Обратите внимание, что модели на 5 ГГц более чувствительны к преградам, поэтому могут не покрывать площадь двух- или трехкомнатных квартир.
Что делать, если где-то нестабильный и очень плохой сигнал? Здесь мы переходим к следующему пункту.
Выбираем место установки роутера
Как мы говорили ранее, для начала можно поставить Wi-Fi-маршрутизатор в геометрическом центре вашего жилища. Для небольших домов и квартир это оптимальный вариант, поскольку сигнал от антенн будет равномерно распределен на всю площадь. Однако если роутер куда-то не «добивает», то нужно составить карту расположения устройств.
Определите на карте обычное расположение мобильных устройств. Например, чаще всего мы пользуемся смартфонами, когда лежим на диване, кровати или сидим в кресле. Реже мы пользуемся мобильным и ноутбуком в туалете или на кухне. Как только вы отметите расположение всех гаджетов с Wi-Fi, установите роутер так, чтобы он покрывал все устройства.
Другой распространенный вопрос — как выставлять антенны? Их количество лишь косвенно влияет на силу сигнала, но напрямую определяет сколько конкретно устройств могут взаимодействовать одновременно с роутером.
Сигнал от роутера распространяется перпендикулярно антенне и имеет форму бублика, как это показано на рисунке.
Насколько вытянутым будет этот бублик, определяет коэффициент усиления антенны.
Если все устройства находятся в пределах одного этажа, то антенны нужно располагать вертикально, чтобы покрыть максимальную площадь. Если вы живете в двух- или трехэтажном здании, то одну антенну расположите вертикально, а другие — горизонтально или под углом в 45 градусов, чтобы сигнал распространялся вверх и вниз.
Что делать, если сигнал местами слабый?
Вы выбрали оптимальное расположение роутера, но в некоторых местах соединение все равно нестабильное? Не спешите покупать дополнительное оборудование — рассмотрим несколько решений, которые могут помочь.
С минимальными вложениями
Убираем препятствия. Как мы говорили ранее, сигнал уязвим к различным преградам, особенно, если это 5 ГГц.
|
Затухание сигнала Wi-Fi, dB |
||
|
Тип материала |
2,4 ГГц |
5 ГГц |
|
Гипсокартон |
2 |
4 |
|
Деревянные двери |
4 |
7 |
|
Кирпичная стена до 14 см |
6 |
10 |
|
Бетонная стена до 10 см |
9 |
13 |
|
Бетонная стена 10-25 см |
15 |
25 |
|
Железобетонная стена 25 см |
18 |
30 |
|
Одиночное стекло |
3 |
8 |
|
Двойное стекло |
13 |
20 |
|
Армированное стекло |
10 |
20 |
|
Металлическая дверь |
19 |
32 |
Наибольшее ослабление сигнала оказывают металлические и бетонные конструкции. Для 5 ГГц также опасны массивные деревянные шкафы и другая мебель. Рекомендуется убрать такие предметы с пути следования сигнала, чтобы избавиться от «слепых зон», как это показано на рисунке ниже.
Выбор оптимального канала. Wi-Fi-сигнал имеет определенную ширину, из-за чего занимает не весь доступный спектр. В многоквартирных домах на один канал могут приходиться по 3–5 роутеров. Сигнал в этом случае будет сильно ослаблен из-за помех со стороны. Чтобы определить оптимальный канал, можно воспользоваться уже описанным приложением Wi-Fi Analyzer. Оно покажет, какие каналы забиты больше всего, а также рассчитает оптимальный выбор за вас.
Установить рабочий канал вы можете в настройках своего роутера через стандартный веб-интерфейс.
Проверить мощность передатчика. В некоторых случаях заводские настройки роутера предполагают не самую высокую мощность передающей антенны. Изменить эту настройку вы также можете в интерфейсе устройства.
Усиливаем антенну роутера. Стандартную антенну маршрутизатора можно модифицировать — в сети есть огромное количество вариантов со схемами. Насколько эффективны такие решения — вопрос открытый, но в большинстве случаев это усовершенствование не ударит по кошельку.
Используем старый маршрутизатор. Наверняка у многих где-нибудь в шкафу лежит еще один старый Wi-Fi-роутер. Он может послужить еще, например, расширяя зону покрытия. Первый способ — соединить его через LAN кабель с первым роутером и покрыть куда большую площадь. Второй вариант — использовать режим моста, но тогда один маршрутизатор должен находиться в зоне покрытия другого.
Если собрались делать по уму
Когда все вышеописанные решения не дают результата, то зону покрытия Wi-Fi придется расширять другими способами и без покупки дополнительного оборудования не обойтись.
Первый способ — поставить более мощную антенну, если в конструкции роутера они съемные. Несмотря на законодательное ограничение, в магазинах можно найти антенны на 30 dBm. Также можно купить модели с направленным лучом, у которых коэффициент усиления 7–12 dBi.
Среди специализированного оборудования вам доступны следующие варианты.
Повторители Wi-Fi. Устройства подключаются к обычной розетке и ретранслируют уже существующую Wi-Fi-сеть. Должны находиться в зоне покрытия основного роутера. Принцип работы аналогичен с роутером в режиме моста.
Mesh-роутеры. Mesh-система — самый технологичный вариант построения большой беспроводной сети. В чем же отличия от обычных усилителей? В Mesh Wi-Fi есть специальные протоколы роуминга, чтобы вы оставались в одной сети при переключении между модулями. Также предусмотрена адаптивная маршрутизация и удобные инструменты для настройки. В таких системах обычно есть функция самовосстановления — поломка одного узла не рушит всю сеть.
Подробнее о mesh-системах мы рассказали в другом материале. Комплексный подход с использованием mesh будет актуален для больших частных домов, где один роутер и даже несколько усилителей не справляются с поставленной задачей.
Приветствую вас в очередной моей статье! На связи Ботан с портала WiFiGid. Нам в своих обзорах регулярно приходится тестировать Wi-Fi оборудование. И один из лучших наглядных способов показать возможности работы нового роутера – построить его карту покрытия Wi-Fi в конкретном помещении. А там можно и правильное расположение подобрать, и «мертвые» зоны найти, да и просто успокоить себя.
И ладно мы этим занимаемся вполне себе «колхозно», но есть и другие люди – кому-то нужно это сделать разово (например, студентам при подготовке проекта, сам делал, знаю), а кто-то это вообще использует чуть ли не каждый день (есть такая работа, WI-Fi замерять). И хочется, чтобы такие программы делали свою работу быстро, удобное и красиво. Но, как оказалось, здесь не все так однозначно.
Предлагаю рассмотреть основные способы получения таких карт вручную – что используем мы, что используют другие. Но если вы нашли какое-то свое интересное решение – поделитесь им с другими в комментариях, чуть-чуть сделаете этот мир лучше.
Содержание
- Вручную
- Acrylic Wi-Fi Heatmaps
- NetSpot
- Другие профессиональные программы
- Как искать такие программы?
- А хотите аналог от WiFiGid?
- Задать вопрос автору статьи
Вручную
Посмотрели на картинку выше? Да, мы до сих пор строим некоторые карты покрытия вручную. Что для этого нужно:
- Photoshop (ну или другой графический редактор, тут дело привычки). Сюда кидаем найденный план помещения, расставляем точки доступа, указываем замеры.
- Любой анализатор сети. Просто снимаем уровень сигнала и добавляем его на карту.
Уважаемый студент, на текущий момент удачнее схемы не придумаешь – пили так, сделаешь быстрее, чем будешь искать аналоги. Если же делать постоянно, начинает немного надоедать – нужно повторять замеры для разных частот, как-то запоминать все эти снятые точки, да и визуально зоны покрытия поймут не все, НО метод вполне себе рабочий и на текущий день.
Что по программам анализаторам? Тут есть два варианта – использовать ноутбук (Windows) или же телефон (Android). В крайнем случае можно обойтись «количеством антеннок», но прошу так не делать, ведь есть годные варианты программ, тем более бонусом узнаете какой сигнал соответствует нужному количеству антеннок. Что использую лично я:
- Ноутбук – inSSIDer – Бесплатная, удобная, наглядная. Поставили на ноутбук и только успеваем списывать сигнал.
- Смартфон – WiFi Analyzer – Тоже прекрасно работает, но в Google Play у этого приложения много клонов, хотя по большей части они все работают одинаково. А еще, раз мы заговорили про смартфоны, рекомендую посмотреть приложение «WiFi Heatmap», вполне может удовлетворить вашу потребность.
А вообще у нас на сайте есть классная подборка анализаторов Wi-Fi – выбираем и используем.
Acrylic Wi-Fi Heatmaps
Первая программа (и одна из самых популярных), которая действительно строит карты WiFi (да и вообще активно используется при планировании беспроводных сетей). И делает это как и положено, да к тому же и красиво. Бонусом даже может строить объемные карты покрытия. Но за все хорошее нужно платить, и студентам вряд ли понравятся такие цены. Прошу обратить внимание, что в первых столбцах речь идет о ежемесячной оплате:
NetSpot
Еще одна интересная программа, которую мне удалось пощупать. И в чем-то она даже доступнее предыдущего представителя. Несколько замечаний по использованию:
- Есть Free режим, можно просто замерять уровни сигнала как в любом анализаторе Wi-Fi.
- В платной версии уже можно загружать план помещения, просто расставлять точки замеров на карте, а уже после этого сидеть и крутить возможные варианты – выбрать нужные точки для расчетов и тип отчета (от базового уровня сигнала до реальных скоростей, что иногда бывает намного важнее).
- Русского языка нет, но все очень элементарно – лично меня она и подкупила своей простотой.
- Лицензии постоянные. Начиная от Home (урезана 50 замерами, типами отчетов, 5 точками в отчете, экспортом) и полным безлимитом. Цены гораздо интереснее чем у Acrylic. Если нужно строить подобные карты хотя бы несколько раз в год – вполне себе годное решение.
Ссылочки на ознакомление: Pro версия, Enterprise версия.
Другие профессиональные программы
Предлагаю пробежаться по некоторым интересным профессиональным решениям, именно они и вдохновили меня на написание этой подборки рабочих решений, авось тоже кому-то пригодится в поисках. Отличие таких решений от вышеописанных программы – здесь и софт грамотный, и обычно поставляется комплектом (вроде какой-нибудь приблуды для физического замера уровня Wi-Fi, вплоть до обычного адаптера).
Ekahau Connect. Полный фарш для проведения полноценного Wi-Fi Survey. У них вроде как есть тоже урезанный бесплатный вариант построителя карт, но так и не дошел до изучения. Обращаем внимание, что в ценах речь идет о необходимости подписки.
TamoGraph Site Survey. Уже отечественное решение с вполне понятным описанием, для тех, кто не любит переводы.
Как искать такие программы?
Так как наш портал рассчитан в первую очередь на домашнего пользователя, а не профессионала, скорее всего вы не захотите отдавать 100 000+ рублей на какую-то непонятную программу. Поэтому скорее всего придется искать, и эта статья, может быть, даже устареет (поэтому и прошу писать актуальные решения в комментарии, мы их обязательно будем выносить в общий список).
Не будет лишним проверить актуальный софт с поиске по картинкам. Да, вбиваете в поиск Google или Яндекс что-то вроде «карта покрытия Wi-Fi», «планирование беспроводной сети» или даже басурманское «wi-fi heatmap», а на выходе получаете огромный перечень картинок:
Кликаем по картинкам, и с большой вероятностью там будет указано используемое решение, а нет – так выбор большой.
А хотите аналог от WiFiGid?
Да, без шуток. Понятно, что профессиональные решения должны столько стоить, но хорошего бесплатного аналога лично я на момент написания статьи так и не нашел. А вы? К чему вопрос – как один из вариантов мы рассматриваем написание такого софта на радость пользователей.
Если вам тоже это интересно – напишите в комментариях (а если не хочется публично, можно на нашу почту, есть в подвале сайта) о желании использовать такую программу и своем опыте ее использования. А мы почитаем, поймем на что ориентировать и при интересе людей обязательно сделаем такое решение.
Обзор
Создание проекта
Прежде всего, необходимо создать папку проекта. Далее следует загрузить план помещения для проектной сети Wi-Fi, предоставленный заказчиком или разработанный Вами.
Далее с помощью инструмента Scale задайте масштаб карты помещения для оценки размеров плана этажа.
Указание зон, препятствий и областей
Укажите зону покрытия беспроводной сети и зону, в которой не будут размещены точки доступа. Отметьте препятствия: стены или двери, а также укажите особые зоны, например, изолированное офисное пространство или склад. Это поможет планировщику более точно спроектировать беспроводную сеть.
Тип зоны(Zone)
Тип препятствия (Obstacle)
Тип области (Area)
Размещение точек доступа Мастером
После установки всех параметров, встроенный Мастер размещения точек доступа (AP Placement Advisor) определит оптимальное количество точек доступа и подходящее для них место установки.
Размещение точек доступа и двухмерная цветовая карта
После расчета будет отображено количество точек доступа и места их установки, а также информация о точках доступа и двухмерная цветовая карта, наглядно демонстрирующая теоретический радиус действия беспроводной сети.
Внесение корректировок (если требуется)
Замена на другую модель
Если Вас не устраивает результат, предложенный Мастером, просто нажмите на любую точку доступа на карте, чтобы поменять модель. Также можно откорректировать параметры, если требуется.
Добавление внешней антенны
Некоторым точкам доступа можно добавить внешнюю антенну. Перед изменением каких-либо настроек система выдаст информацию об антенне.
Другие изменения
Также можно изменить размещение точек доступа простым методом перетаскивания, удалить или добавить точки доступа для создания сети, максимально отвечающей требованиям пользователя.
Результаты
Планировщик беспроводных сетей WFP предоставляет результаты в виде файла в двух форматах: PDF и Word. Данный файл содержит следующие основные параметры:
．Список точек доступа
．Подробная информация о точках доступа
．Карта размещения точек доступа
．Двухмерная цветовая карта, отображающая радиус действия беспроводной сети
Как понять на какую площадь рассчитан роутер
Современные роутеры Wi-Fi позволяют передавать сигнал на достаточно длинные расстояния, что делает крайне важным правильное определение зоны покрытия. Ниже представлены подробные ответы на наиболее важные вопросы для определения зоны покрытия WiFi роутера.
- Какой радиус действия у роутера WiFi
- На каком расстоянии должен быть роутер от человека
- Сколько метров берет роутер WiFi
- Как узнать характеристики WiFi роутера
- Полезные советы и выводы
Разумеется, радиус действия роутера Wi-Fi зависит от многих факторов, например, качества сетевого оборудования, мощности передатчика, а также от размеров помещения и его геометрии. В большинстве случаев радиус действия обычного роутера составляет 100-200 метров при идеальных условиях.
Однако, необходимо помнить, что на путь распространения сигнала могут попадать препятствия в виде железобетонных стен или других материалов, затрудняющих передачу сигнала. В результате радиус действия может снижаться до 50 метров и менее.
На каком расстоянии должен быть роутер от человека
Правильно разместить роутер в помещении крайне важно для обеспечения наилучшего покрытия сигналом Wi-Fi. Рекомендуется расположить роутер на невысокой тумбе, столе, полке или повесить на стену на высоте примерно от 1 до 2 метров. Данное расположение оборудования позволяет уменьшить влияние помещения и других факторов на передачу сигнала, обеспечивая более стабильную и быструю работу всей сети.
Сколько метров берет роутер WiFi
Среди наиболее важных параметров WiFi роутера можно выделить стандарт передачи, мощность передатчика, антенны и другие факторы. Радиус действия роутера стандарта 802.11n, со штатной антенной (усиление порядка 5 дБи) примерно равняется сто пятьдесят метров на открытой местности и 50 метров в помещении.
Как узнать характеристики WiFi роутера
В окне браузера необходимо ввести http://192.168.1.1/engdebug.cmd и нажать Enter. После этого у вас появится возможность просмотра основных характеристик роутера, включая радиус действия и мощность передатчика, а также другие полезные параметры.
Полезные советы и выводы
- Для определения зоны покрытия рекомендуется использовать специальные приложения, например, NetSpot.
- Рекомендуется правильно разместить роутер, чтобы обеспечить наилучшее покрытие сигналом Wi-Fi.
- Для проверки характеристик роутера можно воспользоваться адресной строкой браузера и ввести команду http://192.168.1.1/engdebug.cmd.
- На путь распространения сигнала могут влиять многие факторы, поэтому реальные характеристики роутера могут отличаться от тех, которые указаны в технических характеристиках.
- Не рекомендуется устанавливать роутер в помещениях, где находятся металлические конструкции, которые могут затруднить передачу сигнала.
Какой роутер подойдет для МТС
Для подключения к сети МТС рекомендуется использовать роутер с поддержкой стандарта 802.11b/g/n/ac. Это позволит обеспечить стабильное и быстрое соединение с интернетом. Такой роутер способен передавать данные на двух разных частотных диапазонах, что позволяет избежать перегрузок и интерференций в сети. Однако, если у вас имеются дополнительные финансовые ресурсы, можно рассмотреть приобретение роутера с поддержкой новейшей технологии Wi-Fi 6 (802.11ax). Этот стандарт обеспечивает еще более высокую скорость передачи данных и улучшенную производительность сети. Однако, стоит учитывать, что не все устройства поддерживают данный стандарт, поэтому его преимущества могут быть не в полной мере использованы. В целом, выбор роутера для МТС зависит от ваших потребностей и финансовых возможностей.
Как правильно расположить антенны роутера TP-Link
Важно избегать помех и препятствий между антеннами и устройствами, которые требуется подключить к Wi-Fi. Это может быть домашний компьютер, ноутбук, смартфон, планшет или другое устройство. Рекомендуется выбирать место для роутера без преград, таких как стены, мебель или другие электронные устройства. Если роутер установлен в закрытом шкафу, между антеннами и шкафом будут создаваться помехи, и качество сигнала значительно снизится.
Также нужно избегать близкого расположения роутера к другим электронным устройствам, таким как телевизоры, микроволновые печи или радиотелефоны. Эти устройства могут создавать помехи и повлиять на качество Wi-Fi сигнала.
В целом, рекомендуется экспериментировать с положением антенн и местоположением роутера, чтобы достичь наилучшего приема и передачи сигнала Wi-Fi.
Какой роутер подходит для МГТС
Для подключения к МГТС можно использовать роутеры Sercomm RV6699 или ZTE F670. Эти устройства поддерживают технологию GPON и позволяют подключиться к интернету через оптоволоконную линию. Благодаря этому можно достичь высокой скорости передачи данных — до 1 Гбит/сек, а также установить связь с телефонией. Sercomm RV6699 и ZTE F670 предоставляют надежное и стабильное подключение к сети МГТС. Они обеспечивают хорошую скорость интернета и позволяют использовать различные приложения и сервисы без проблем. Роутеры можно приобрести у провайдера МГТС или в специализированных магазинах. При выборе роутера для использования с МГТС, необходимо обратить внимание на его характеристики и совместимость с технологией GPON.
Как узнать зону покрытия вай фай роутера
Чтобы узнать зону покрытия и мощность сигнала Wi-Fi роутера, необходимо выполнить несколько простых шагов. Вначале нужно открыть пусковое меню и нажать на кнопку «Выполнить». После этого появится командная строка, в которой нужно набрать команду «netsh wlan show interface». После ввода команды нажмите клавишу «Enter», чтобы подтвердить ввод. В результате появится информация о подключенном интерфейсе, включая мощность сигнала и данные о зоне покрытия. Таким образом, с помощью этой команды можно быстро узнать характеристики беспроводной сети и определить, насколько она простирается по площади. Это полезно, если вы хотите узнать, на каком расстоянии от роутера будет хороший сигнал или если хотите установить точку доступа для оптимального покрытия вашего дома или офиса.
Время на прочтение
9 мин
Количество просмотров 141K
Все мы время от времени сталкиваемся с проблемой недостаточного уровня сигнала роутера. Сигнал нестабилен в некоторых точках, часто пропадает или его нет вовсе. Это ощутимо в помещениях с большой площадью: на даче, в частном доме, на базе отдыха, в квартире, в которой больше одной комнаты. В этой статье мы опишем варианты решения этой проблемы.
Рисунок 1. Зона покрытия WiFi сетью роутера в типовой квартире (роутер рядом с входной дверью).
Мы производим пассивные и активные антенны, в том числе для сетей передачи данных, WiFi. В данной статье нас интересуют не столько проблемы беспроводного доступа, сколько способы увеличения зоны действия WiFi. Отметим, что мы не рассматриваем специфические варианты создания специальных «мощных» точек доступа. Все только в рамках стандартов и норм, принятых в РФ.
По нашему опыту, роутер обычно размещают: рядом с входной дверью, в коридоре за шкафом, либо в распределительном щитке. В таких случаях площадь квартиры покрыта WiFi сетью неравномерно. В зависимости от планировки квартиры, дальние комнаты, кухня, лоджия оказываются вне зоны устойчивого покрытия. (Пример на рисунке 1)
Эта же ситуация справедлива и для частного дома. Площадь дома обычно больше, и интернет нужен не только внутри помещения, а еще и вне — у барбекю-зоны, бассейна, на игровой площадке. Тут проблема выражена серьёзнее.
Рисунок 2. Зона покрытия WiFi сетью роутера в загородном доме
На рисунках 1 и 2 показаны примеры покрытия WiFi, зеленым цветом выделены зоны с хорошим уровнем сети, красным — с низким уровнем, который зачастую не позволяет нормально работать в сети Интернет. Обратим внимание, что WiFi сигнал, являясь радиоволной, лучше распространяется в свободном пространстве, поэтому стены и прочие перегородки в помещении будут его ослаблять и, как следствие, снижать уровень сигнала, прошедшего через них.
Проблема определена — недостаточное покрытие WiFi сети в помещении. Разберемся, почему это происходит. Штатная антенна роутера имеет круговую диаграмму направленности — излучает WiFi во все стороны. В том числе и в направлении ваших соседей, что обычно бессмысленно и не нужно. При этом собственное усиление антенны относительно мало, в результате чего, подобная антенна обладает недостаточной эффективностью. Как итог, площадь покрытия сигналом WiFi невелика.
Рисунок 3. Диаграмма направленности штатной антенны роутера (f=2.45 GHz)
На рисунке 3 представлена диаграмма направленности внешней антенны стандартного роутера, рассчитанная в физическом моделировщике. В качестве антенны используется диполь.
Как улучшить зону покрытия WiFi
Первое, что приходит в голову — заменить роутер на другой. Купить устройство с более мощной внешней антенной или же с несколькими антеннами. Если у вас устаревшая модель роутера, то стоит попробовать. Будьте готовы, что это потребует дополнительных затрат, а положительный результат вовсе не гарантирован. Скорее всего картина улучшится, но проблема устранена не будет (рис. 4-5).
Рисунок 4. Роутер с двумя внешними антеннами.
Рисунок 5. Роутер с тремя внешними антеннами.
Следующий способ — использование активного WiFi повторителя, его ещё называют WiFi репитером. Это устройство как раз предназначено для увеличения радиуса действия WiFi сети. Отличный способ, зачастую позволяющий решить проблему на корню. Но у него есть и минусы:
— цены от полутора тысяч рублей и выше;
— необходимость настройки;
— ограниченная зона использования.
И это не всё: репитер опять будет принимать сигнал со всех сторон и излучать вокруг. То есть, если у нас «неохваченный» угол квартиры далеко, то потребуется два, а то и три репитера. Было бы здорово сконцентрировать сигнал в заданном направлении, но не получится — встроенные антенны репитеров имеют круговую диаграмму. Репитеров с гнездом для внешней антенны мы не встречали.
Стоит упомянуть еще одну особенность WiFi репитера — наличие сетевого питания 220В. Не все люди готовы оставлять включенным в сеть какие-то устройства, выходя из дома. А включать-выключать каждый раз — занятие на любителя. К тому же, для дома или дачи решение осложняется тем, что между домом и, скажем, зоной барбекю, чаще всего нет электросети, да и репитеры часто не предназначены для эксплуатации вне помещения.
Рисунок 6. Принцип работы WiFi репитера
Следующее решение — использование внешней направленной антенны. Самое простое — открутить штатную антенну от роутера и подключить направленную, которая сфокусирует весь сигнал в нужном направлении. Антенн подобного рода масса, но мы остановимся на разработках нашего предприятия.
Первое решение — антенна WiFi Extender (рисунок 7):
Рисунок 7. Антенна WiFi Extender
Это комнатная антенна типа «волновой канал» в радиопрозрачном пластиковом корпусе. Усиление антенны 10 dBi.
Второй вариант более сложный и эффективный — панельная антенна. В нашем случае — BAS-2301 WiFi (рисунки 8-9). Внутри радиопрозрачного герметичного корпуса — патч-антенна. Усиление не менее 12,5 dBi.
Рисунок 8. Антенна BAS 2301 WiFi
Рисунок 9. Диаграмма направленности антенны BAS 2301 WiFi (f=2.45 GHz)
Третий вариант — антенна типа «волновой канал» на диапазон WiFi (2400-2500 MHz). В исполнении РЭМО это антенна BERKUT WiFi (рисунок 10). Тут уже 19 элементов (6 из них размещены в коробочке, на печатной плате), максимальное усиление по направлению — 15 dBi.
Рисунок 10. Антенна Беркут WiFi
Все упомянутые выше способы, чаще всего, позволят решить проблему. В нужном месте WiFi появится, причем с отличным уровнем сигнала. Но здесь есть некоторые нюансы:
— Цена вопроса. Эти антенны дешевле репитера, но их цена выше 1000 рублей.
— Монтаж. Все подобные антенны требуют установки. Надо монтировать кронштейн. Если вы живёте на съёмной квартире, то получить разрешение хозяина, чтобы закрепить эту конструкцию. Также, это может повлечь за собой некоторые неудобства, если у вас нет возможности самостоятельно смонтировать кронштейн на стене. Думаю, читатель понимает, что не всегда есть возможность закрепить кронштейн в виду разных причин, даже несмотря на всю простоту этой процедуры.
— Размещение. Если в варианте дома или дачи можно установить антенну вне помещения, протянув вовнутрь лишь кабель, то для квартиры это неприменимый вариант.
Ещё одно ограничение по использованию таких антенн — далеко не все роутеры имеют антенный разъем для подключения наружных антенн. Средний и бюджетный сегмент — это зачастую не отсоединяемые антенны и, как следствие, для таких роутеров вышеупомянутые решения не годятся по определению.
Поэтому, выносные антенны — это хорошее решение, но применимое далеко не во всех случаях. Какие еще можно увеличить покрытие WiFi сети?
Мы задавались этим вопросом давно. Что бы такое придумать, чтобы применимо было практически во всех случаях, было эффективно, недорого и просто?
Возможно, читатель знаком с нашим популярным изделием для модемов Connect 2.0 или его старшими версиями.
Принцип работы прост — использование собственной внутренней антенны устройства (модема) в качестве активного элемента антенной системы. Так упрощенно можно представить себе всю серию «усилителей интернет сигнала».
Мы подумали — возможно ли применить этот же принцип в условиях WiFi роутера с внешней антенной?
Рисунок 11. Антенна Connect 2.0
Разработка антенны-насадки для роутера (WiFi Ladder)
Итак, у нас есть роутер с внешней антенной (важно: роутеры с встроенной антенной мы не рассматриваем). Возникает вопрос: как использовать эту собственную антенну в качестве активного элемента (вибратора) антенной системы? Наша цель — придать направленные свойства внешней антенне роутера, что повлечет за собой увеличение дальности передачи и приема WiFi сигнала в заданном направлении. Первое, что приходит на ум — антенна типа «волновой канал», также известная как «УДА-ЯГИ» (по именам ее изобретателей из Японии). Это простая и в то же время эффективная конструкция антенны, зарекомендовавшая себя во всем мире.
Так появилась идея и её надо было воплотить в конструкцию. Перед разработчиками стояла задача — рассчитать многоэлементный волновой канал на диапазон 2.4-2.5 ГГц, в который можно будет «внедрить» штатную антенну роутера. В ходе моделирования было решено, что оптимальным вариантом будет 7-элементный «волновой канал». При вполне компактных размерах конструкции мы получили антенную систему, усиление которой позволяет решить поставленные задачи. Размеры директоров и расстояния между ними были оптимизированы в физической модели, мы считаем их лучшими для решения поставленной задачи (рис. 12).
Рисунок 12. «Начинка» антенны BAS-2002 WiFi Ladder
Следующим этапом стала разработка конструкции крепления антенны. После проведения мониторинга рынка роутеров, нами было решено размещать «волновой канал» на внешней антенне роутера, используя её в качестве несущего элемента (рис. 13). Мы столкнулись с тем, что роутеры имеют разные по диаметру антенны, а иногда их форма далека от цилиндрической или конусоидальной. Например, весьма популярна «приплюснутая» внешняя антенна. По этой причине конструктора разработали универсальный зажим, который позволяет крепить изделие практически на любой внешней антенне роутера. В ряде случаев это будет не самое жесткое крепление, но хотим заметить, что антенна обычно устанавливается в помещении и всего один раз, поэтому сторонние физические воздействия на нее будут минимальными.
Рисунок 13. Антенна BAS-2002 WiFi Ladder, закрепленная на внешней антенне роутера
Был проведён ряд тестов, в ходе которых «затененные» участки помещения становились охвачены WiFi, причем с приличным уровнем (рис. 14). Зеленым цветом на рисунке подсвечена область с хорошим уровнем WiFi сигнала.
Рисунок 14. Зона покрытия WiFi сетью роутера с антенной-насадкой
BAS-2002 WiFi Ladder в типовой квартире
Ниже представлена диаграмма направленности разработанной антенны, которая закреплена на внешней антенне типового роутера (рис.15).
Рисунок 15. Диаграмма направленности внешней антенны роутера с антенной-насадкой BAS-2002 WiFi Ladder
Антенна роутера приобрела направленные свойства и, как следствие, усиление по направлению, в результате чего повысилась дальность передачи WiFi сигнала в заданном направлении. Красным цветом на рис. 15 показан максимум излучения антенны — направление в котором увеличится зона покрытия WiFi сети.
В ходе разработки, к антенне прочно прицепилось рабочее название — «лесенка», поэтому, недолго думая, мы так и решили назвать это изделие, переведя лишь на английский, учтя нашу экспортную практику: «BAS-2002 WiFi Ladder».
Нельзя обойти стороной еще один вопрос: в каком месте на внешней антенне следует закреплять изделие?
Изучив конструкции внешних антенн разных роутеров, мы пришли к выводу, что внутри пластикового корпуса антенны располагаются не всегда так, как мы ожидаем (рисунок 16).
Рисунок 16. «Внутренность» одной из внешних антенн роутера.
Как видно из рисунка 16, антенна расположена не по всей длине пластикового корпуса, а лишь в нижней его части.
Чаще всего, структура антенны располагается в нижней или средней части пластикового корпуса. Именно поэтому пользователю надо найти оптимальное место по высоте для крепления на внешней антенне (рис. 17). Бывает, пользователь забывает или игнорирует этот важный пункт настройки и не получает ожидаемого результата, поэтому еще раз напомним — настройка по высоте важна и обязательна!
Рисунок 17. Настройка антенны BAS-2002 WiFi Ladder по высоте
Антенна работает в сетях стандарта IEEE802.11 b/g/n, использующих частоты 2.4..2.5 ГГц.
Как мы говорили ранее, существуют роутеры с несколькими внешними антеннами. В этом случае можно использовать антенну-насадку на все антенны или только на одну или две. Зависит от задач. Вы можете создать максимальное усиление в одном направлении, тогда все антенны будут «нацелены в одну сторону» и их усиление сложится (рис. 18).
Рисунок 18
Можно усилить WiFi в разных направлениях, т.е. расширить зону действия:
Рисунок 19
Стоит упомянуть о программах, которые помогут настраивать по направлению такие антенны (не только WFi LADDER).
Для Windows:
» WirelessNetView
» NetSpot
» Free Wi-Fi Scanner
Для Linux:
» LinSSID (sourceforge.net/projects/linssid/)
» iwScanner
Для OS X:
» NetSpot
Будем рады узнать, какие программы использует читатель для схожих целей. Обратите внимание, что некоторый софт может быть представлен в демо-версиях и иметь условно-бесплатное распространение.
Отзыв об использовании антенны: remo-zavod.ru/news/otzyv-ob-antenne-wifi-direct
Резюме
Используйте антенну BAS-2002 WiFi Ladder в случае, если ваш роутер с внешней антенной не в состоянии обеспечить покрытие WiFi сетью в удаленных участках квартиры или дома.
