Практические способы увеличить радиус действия wifi роутера

Код NRZI

Другим типом кодирования является
несколько видоизмененный NRZ-код,
называемый NRZI
(Non
Return
to
Zero
with
one
Inverted).
Код NRZI
является простейшей реализацией принципа
кодирования сменой уровня сигнала или
дифференциального кодирования. При таком
кодировании при передаче нуля уровень
сигнала не меняется, то есть потенциал
сигнала остается таким же, как и в
предыдущем такте. При передаче единицы
потенциал инвертируется на
противоположный. Сравнение кодов NRZ
и NRZI
показывает, что код NRZI
обладает лучшей самосинхронизацией в том
случае, если в кодируемой информации
логических единиц больше, чем логических
нулей. Таким образом, этот код позволяет «бороться»
с длинными последовательностями единиц, но
не обеспечивает должной самосинхронизации
при появлении длинных последовательностей
логических нулей.

Кодирование PAM-5

Разобравшись с тем,
какие коды используются для представления
данных, и рассмотрев методы улучшения
самосинхронизирующих и спектральных
свойств этих кодов, попробуем выяснить,
достаточно ли этих мер, чтобы обеспечить
передачу данных на скорости 1000 Мбит/с с
использованием четырехпарного кабеля 5-й
категории.

Как уже отмечалось,
манчестерское кодирование обладает
хорошими самосинхронизирующими свойствами
и в этом смысле не требует каких-либо
доработок, однако максимальная частота
основной гармоники численно равна скорости
передачи данных, то есть количеству
переданных бит в секунду. Этого достаточно
для передачи данных со скоростью 10 Мбит/с,
так как кабель 3-й категории (а в стандарте 10Base-T
может использоваться такой кабель)
ограничен частотами в 16 МГц. Однако
манчестерское кодирование не годится для
передачи данных со скоростью 100 Мбит/с и
выше.

Использование кода NRZI
после дополнительной доработки с помощью
избыточного блочного кода 4B/5B
и скрэмблирования, а также
трехпозиционного кода MLT-3 (с
целью уменьшения максимальной частоты
основной гармоники) позволяет передавать
данные со скоростью 100 Мбит/с по кабелю 5-й
категории. Действительно, при
использовании кода MLT-3
максимальная частота основной гармоники
численно равна одной четвертой от скорости
передачи данных, то есть при скорости
передачи 100 Мбит/с частота основной
гармоники не превосходит 25 МГц, что вполне
достаточно для кабеля 5-й категории. Однако
такой способ не годится для передачи данных
на скорости 1000 Мбит/с.

Поэтому в стандарте 1000Base-T используется принципиально иной способ кодирования.
Для уменьшения тактовой частоты до величин, позволяющих передавать данные по
витым парам категории 5, данные в линии представляются в так называемом коде
PAM-5 (рис. 13). В нем передаваемый сигнал имеет набор
из пяти фиксированных уровней {–2, –1, 0, +1, +2}. Четыре из них используются
для кодирования информационных битов, а пятый предназначен для коррекции ошибок.
На наборе из четырех фиксированных уровней одним дискретным состоянием сигнала
можно закодировать сразу два информационных бита, поскольку комбинация из двух
бит имеет четыре возможные комбинации (так называемые дибиты) — 00, 01, 10 и
11.

Переход к дибитам позволяет в два раза повысить битовую скорость. Чтобы различать
битовую, или информационную, скорость и скорость различных дискретных состояний
сигнала, вводят понятие бодовой скорости. Бод — это количество различных дискретных
состояний сигнала в единицу времени. Поэтому, если в одном дискретном состоянии
кодируется два бита, битовая скорость в два раза больше бодовой, то есть 1 Бод
= 2 бит/с.

Если учесть, что кабель 5-й категории рассчитан на частоту 125 МГц, то есть
способен работать с бодовой скоростью 125 МБод, то информационная скорость по
одной витой паре составит 250 Мбит/с. Вспомним, что в кабеле имеется четыре
витые пары, поэтому если задействовать все четыре пары (рис.
14), то можно повысить скорость передачи до 250 Мбит/сх4=1000 Мбит/с, то
есть достичь желаемой скорости.

Как уже отмечалось, в кодировании PAM-5 имеется пять дискретных уровней, однако
для передачи дибитов используется только четыре уровня. Пятый избыточный уровень
кода (Forward Error Correction, FEC) используется для механизма построения коррекции
ошибок. Он реализуется кодером Треллиса и декодером Витерби. Применение механизма
коррекции ошибок позволяет увеличить помехоустойчивость приемника на 6 дБ.

Использовать повторители сигнала

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

Репитеры расширяют WiFi-сеть, охватывая прилегающую территорию и верхние этажи загородного дома.

Репитеры помогают развернуть беспроводную сеть в помещениях со сложной планировкой.

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.

Роутер в режиме WDS помогает расширить покрытие WiFi-сети.

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

В режиме роуминга устройства автоматически подключаются к более мощной сети, а во время перехода между точками доступа соединение не разрывается.

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.

Пояснения

И так начнем, наверное, с Short GI или Short Guard Interval (короткий защитный интервал). Это специальный интервал между поочередно передаваемыми пакетами данных. То есть маршрутизатор отправляет на компьютер определенный пакет, так вот, прежде чем отправлять следующие данные, выжидается определенное время.

Стандартное значение 800нс. Но если включить Short GI – это значение будет вдвое меньше, то есть информация передаваться будет куда быстрее. Конечно в теории такое быть может, но иногда бывает, что при включении данной функции скорость наоборот падает. Все дело в том, что при значении 800 нс, данные отправляются, а ещё приходит обратный ответ, что все данные дошли в сохранности. А за 400нс компьютер может из-за помех принять данные с ошибкой и отправить сигнал обратно, но ему прилетит следующий пакет. В итоге компьютеру нужно будет ждать, пока маршрутизатор не отправит прошлый пакет.

Помехи возникают от других источников радиочастот – в частности от соседских роутеров, которые работают на той же частоте. Поэтому тут нужно просто экспериментировать. Попробуйте включить данную функцию и протестировать скорость интернета на конечном устройстве. Если скорость упадет — значит вам мешают соседские роутеры, которые глушат сигнал.

Следующий параметр — это «Интервал маяка» (Beacon Interval) или «Сигнальный интервал». По стандарту обычно стоит значение в 100 миллисекунд. Данная функция определяет как часто от роутера идёт сигнальный пакет к конечному клиенту. Тут можно установить значение и в 50, если вы постоянно ходите по квартире с телефоном. Это нужно, чтобы роутер как можно чаще с вами связывался. Для обычного стационарного компьютера или ноутбука – значения 100 будет достаточно.

Порог RTS — это значение максимального размера пакета. То есть какой максимальный пакет должны по размеру отправляться за раз. Если пакет будет больше данного значения, то данные будут отправлены на специальную принимающую станцию. Также отправка пакетов будет постоянно согласоваться с двумя устройствами. Стандартный размер 2346, на самом деле это оптимальный вариант и больше ставить нельзя, так как конечный клиент может не смочь принять такой большой пакет. Если поставить наоборот меньше, то могут возникнуть трудности, так как пакетов будет слишком много, и они все будут отлеживаться при передаче в конце пути.

Порог фрагментации — это максимальный размер, после которого пакет будет фрагментирован или разделен на части. Данное значение устанавливается такое же, как на пороге RTS.

Интервал DTIM — это временный интервал, после которого все пакеты, находящиеся в буфере, будут отправлены клиенту. Самый лучший вариант — это 1. Если установить значение больше, то пакеты будут простаивать и просиживать в буфере. При этом немного экономится электроэнергия. Если установить слишком большое значение некоторые пакеты могут быть потеряны.

Client Isolation (изоляция клиента) – при данной настройке все клиенты будут взаимодействовать и видеть друг друга только через данный маршрутизатор. По идее вещь неплохая, но на деле ничего толкового не меняет. Можете просто выключить эту функцию.

WMM — это режим, при котором каждому пакету определяется уровень приоритетности, и они отправляются в первую очередь. Данную функцию нужно обязательно включать. В некоторых роутерах она включена автоматически.

Теперь пару слов про мощность передатчика. По умолчанию почти на всех интернет-центрах мощность стоит на 100%, но как показала практика не всегда это хорошо. Если у вас небольшая квартирка, то мощный передатчик может навредить беспроводной сети и сделать связь хуже и уменьшить скорость передачи. Более подробно я писал об это в этой статье.

источник

WMM (Wi-Fi multimedia) (WMM (Мультимедиа Wi-Fi))

По умолчанию эта функция отключена. Для включения этой функции установите флажок Enable WMM (Включить WMM) (Мультимедиа Wi-Fi). Чтобы использовать эту функцию на других устройствах, с которыми выполняется соединение, они также должны поддерживать WMM, а эта функция должна быть для них включена.

Данный параметр включает функцию Quality of Service (QoS) (Качество обслуживания), используемую для приложений мультимедиа, таких как Voice-over-IP (VoIP) и видео. Это обеспечивает сетевым пакетам приложений мультимедиа приоритет над обычными сетевыми пакетами данных, позволяя приложениям мультимедиа работать устойчивее и с меньшим количеством ошибок.

Когда функция WMM включена, можно установить флажок Enable no-acknowledgement (Разрешить не подтверждать прием). Неподтверждение приема является частью политики подтверждения приема, используемой на уровне MAC. Разрешение не подтверждать прием может привести не только к увеличению пропускной способности, но и к более высокой частотности ошибок при наличии радиочастотных помех.

Когда функция WMM включена, можно также установить флажок Enable APSD (Automatic Power Save Delivery) (Включить APSD (Автоматический переход в режим экономии энергии)). Функция APSD контролирует использование радио для устройств, работающих от батарей, для обеспечения более длительного срока службы батареи в определенных условиях. С помощью функции APSD устанавливается более длительный интервал маяка, пока не будет запущено приложение, для которого необходим короткий интервал обмена пакетами. Протокол передачи голоса через Интернет (VoIP) является примером приложения, для которого необходим короткий интервал обмена пакетами. Функция APSD влияет на использование радио и срок службы батареи, только если беспроводной клиент также поддерживает APSD.

Скорость подключения и передачи данных

Что значит включить WMM? Давайте разберемся с этим вопросом.

В первую очередь стоит отметить, что скорости подключения и передачи информации – это абсолютно разные понятия, и многие пользователи пробуют ошибочно ориентироваться именно на первый вариант, выраженный в значении Мб/с. На самом же деле оно не показывает действительную пропускную способность используемого вами сетевого соединения. И показывается драйвером сетевого адаптера для того, чтобы вы видели, какая именно скорость на данный момент вами используется в рамках выбранного стандарта.

Другими словами, ваша операционная система предоставляет информацию о том, какая возможна максимальная скорость подключения на данном оборудовании. Но при этом на самом деле оно может быть существенно медленнее. Настоящая скорость может зависеть от целого ряда факторов, включая настройки точки доступа 802.11n, и, в частности, это касается функции «WMM Включить». Активировать ее следует в том случае, если вы хотите пользоваться интернетом без ограничений, и это предусматривается вашим тарифом.

Что такое мощность wifi сигнала в реальности?

Но это все только теория. А у нас, практиков, возникает резонный вопрос — 20 dbm, это сколько метров? Ответить на него однозначно невозможно. Ведь зона приема очень сильно зависит не только от самого передатчика сигнала, но и от множества других факторов. Например, препятствия или перегородок, находящихся на пути от источника к приемнику. Или от окружающих электромагнитных волн, которые могут наводить помехи.

В настройках марштуризатора мы же можем принудительно уменьшить или усилить TX Power. Свойство снижать мощность сигнала сильно пригодится тем, кто считает, что wifi — это вредно для здоровья. И хотя на многих маршрутизаторах существует возможность отключать его по расписанию, возможность сделать беспроводной сигнал на одно-два деления меньше тоже не помешает, тем более, если у вас квартира небольшая.

Параметры меню Advance (Дополнительные)

Radio (Радио)
Используйте меню Radio (Радио) для включения и отключения беспроводной передачи сигнала. Если необходимо выключить сигнал устройства (отключить устройство от беспроводной сети), выберите параметр Radio Off
(Радио — выкл.).

Канал
Устройства 802.11b и 802.11g используют каналы для снижения воздействия помех от других устройств. Если помехи вызваны другим устройством в диапазоне 2,4 ГГц, например детским монитором, охранной сигнализацией или беспроводным телефоном , смените каналы на вашем устройстве 5430 и на беспроводном маршрутизаторе. Функция Channel (Канал) используется в основном в режиме Ad Hoc. В режиме Client (Клиент) устройство 5430 автоматически переключает канал в соответствии с каналом беспроводного маршрутизатора или пункта доступа.

54g Mode (Режим 54g)
Если при подключении только к беспроводному маршрутизатору 802.11b возникают какие-либо проблемы, попробуйте установить для устройства 5430 только режим 802.11b и выполните эти же действия для беспроводного маршрутизатора. В результате будет установлено соединение только с устройством 802.11b. Установите режим 54g Auto (Авто 54g) для совместимости с разнообразными устройствами. Установите режим 54g Performance (Производительность 54g) для обеспечения самой высокой производительности среди сертифицированного оборудования 54g.

54g Protection (Защита 54g)
Стандарты 802.11g обеспечивают такой способ защиты, при котором устройства 802.11g и 802.11b могут одновременно находиться в одной сети без обращения друг к другу. Не отключайте параметр 54g Protection (Защита 54g), если существует вероятность, что устройству 802.11b потребуется использовать вашу беспроводную сеть. В режиме Auto (Авто) беспроводное устройство использует сигналы RTS/CTS для повышения производительности устройства 802.11g в комбинированных сетях 802.11g/802.11b. Отключите функцию защиты, чтобы в большинстве случаев максимально увеличить пропускную способность устройства 802.11g.

54g+ (Xpress)
54g+ является технологией, использующей стандарты на основе расширения возможностей при передаче фреймов для достижения более высокой пропускной способности. Если функция 54g+ включена, то общая пропускная способность (сумма скоростей пропускной способности каждого клиента в сети) может повыситься до 25% в сетях с одним устройством 802.11g и до 75% — в комплексных сетях устройств 802.11g и 802.11b.

Rate (Скорость)
Можно установить более низкую скорость передачи данных, если на высокой скорости возникают проблемы при установке соединения или происходит потеря данных

Важно знать, что некоторые скорости передачи данных относятся только к одному стандарту 802.11, тогда как другой стандарт позволит устройству 5430 установить соединение только с этой сетью. Скорости 802.11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Мбит/с; скорости 802.11b: 1, 2, 5,5, 11 Мбит/с

Basic Rate Set (Установка базовой скорости)
Можно выбрать один из двух вариантов: поддержка всех скоростей, как описано в разделе Rate (Скорость) выше, или использование скоростей 1, 2 Мбит/с, поддерживаемых только старыми версиями 802.11b.

Fragmentation Threshold (Порог фрагментации)
Этот порог используется для фрагментации пакетов, которые способствуют повышению производительности при наличии интерфейса радиопередачи RF.

RTS Threshold (Порог запроса на отправку)
Порог RTS определяет размер пакета передачи и, используя пункт доступа, помогает контролировать поток трафика.

DTIM Interval (Интервал DTIM)
Интервал DTIM устанавливает интервал запуска для клиентов в режиме экономии энергии.

Beacon Interval (Интервал маяка)
Маяк — это пакет информации с сообщением о готовности подключенного устройства, отправляемый с этого устройства на все другие устройства. Интервал маяка — это промежуток времени (установленный маяком) до повторной отправки маяка. Интервал маяка можно настроить в диапазоне миллисекунд (мс).

Preamble Type (Тип преамбулы)
Преамбулы — это последовательность двоичных битов, которые способствуют синхронизации приемников и подготовки приема переданных данных. В некоторых старых версиях беспроводных систем, например 802.11b, используются более короткие преамбулы. Если при подключении к более старой версии устройства 802.11b возникают какие-либо проблемы, попробуйте использовать более короткую преамбулу. Короткую преамбулу можно использовать, если в поле 54g Mode (Режим 54g) для режима 54g указано значение 802.11b Only (Только 802.11b).

Сколько нужно антенн домашнему роутеру

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

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

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

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

Две и более

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

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

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

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

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

Оптимальное количество

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

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

Двухдиапазонные

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

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

Поэтому двухдиапазонные роутеры, как правило, оснащены четырьмя и более антеннами. Учитывайте этот фактор при покупке такого устройства. В техническом описании двухдиапазонных роутеров производитель указывает общую максимальную скорость

Однако обратите внимание, что в подробном описании фигурируют две скорости – для диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц