До сих пор, немало пользователей подключены к интернет посредством Ethernet-кабеля, но сейчас прилично набрали обороты ноутбуки, планшеты и смартфоны, которым беспроводная технология Wi-Fi просто необходима. Раньше скорость беспроводного подключения оставляла желать лучшего, да и надежность «хромала». На данный момент все современные Wi-Fi-адаптеры соответствуют стандарту IEEE 802.11n, что позволяет передавать по беспроводной сети HD-контент, правда не всегда передача такого типа данных комфортна на устройствах данного стандарта.
В теории мы имеем следующую пропускную способность устройств:
- до 150 Мбит/с при использовании 1 антенны
- до 600 Мбит/с при использовании 4 антенн
На практике реальная скорость в 1.5 — 2 раза ниже заявленной.
Выбирая роутер, в первую очередь, опирайтесь на поддержку стандарта Wi-Fi 802.11n, так как он наиболее современный и имеет совместимость с оборудованием предыдущих поколений: 802.11 a, 802.11 b и 802.11 g. Следующим стандартом, который придет на смену 802.11 n будет - 802.11 аc или 5G Wi-Fi.
На данный момент, уже можно приобрести сетевое оборудование с поддержкой Wi-Fi 802.11 ас , которое производители выпускают на ранок с пометкой «draft». Никаких проблем с совместимостью устройств вы испытывать не будете, тем более, что аналогичная история была со стандартом 802.11 n. Стандарт Wi-Fi 802.11 n сейчас наиболее популярен. Плюс ко всему, он не исчерпал свой потенциал. Скорость передачи данных достаточна для большинство пользователей.
Преимущества роутера с поддержкой стандарта Wi-Fi 802.11 ас
- высокая пропускная способность
- большой радиус действия
- пониженное энергопотребление
Одной из причин появления технологии Wi-Fi 802.11 ac - достижение пропускной способности в 1 Гбит/с. Что немаловажно, сохранена совместимость с сетевым оборудованием предыдущих поколений. Для повышения скорости передачи данных стандарт Wi-Fi 802.11 ac был переведен на частоту 5 ГГц. Как вы знаете, устройства с поддержкой 802.11 n работают на частоте 2,4 ГГц. Чтобы совместить технологии, оборудование стандарта Wi-Fi 802.11ac способно переключаться на частоту 2,4 ГГц. Многие уже видели в продаже, а некоторые в настоящее время пользуются двухчастотными роутерами .
Важно учесть, что радиоволны на частоте 2,4 ГГц лучше огибают препятствия, тем самым распространяются на большие расстояния, но данный частотный диапазон подвержен помехам от различной бытовой техники. Помимо этого, в данном диапазоне частот не получается разместить достаточное число каналов шириной 80-160 МГц каждый. А именно двукратное увеличение ширины канала позволило повысить пропускную способность технологии Wi-Fi 802.11ac. Исходя из этого, частота 5 ГГц становится более рациональным вариантом. Ведь помимо увеличенной ширины каналов удвоилось и их максимальное количество — с 4-х для стандарта Wi-Fi 802.11n до восьми для 802.11ac.
Если взять во внимание, что пропускная способность одного 160-МГц канала равна 866 Мбит/с, то пиковая скорость передачи данных стандарта Wi-Fi 802.11ac с 8-ю антеннами — около 7 Гбит/с. Для большинства устройств с поддержкой Wi-Fi 802.11 ac ширина каналов будет ограничена 80 МГц, а их количество — тремя. В результате мы получаем пропускную способность 1,3 Гбит/с.
Что такое бимформинг?
Технология формирования направленного сигнала , так называемый бимформинг , появилась еще до утверждения финальных спецификаций Wi-Fi 802.11n, но даже с переходом на 802.11 ac она остается необязательной. Тем не менее сам по себе бимформинг является уже полностью сформированной технологией, что позволяет избежать проблем с несовместимостью сетевого оборудования от разных производителей. Бимформинг способен минимизировать затухание сигнала после того, как радиоволны наталкиваются на различные препятствия.
Принцип работы технологии
Передатчик определяет примерное местонахождение приемника и направляет сигнал в строго заданном направлении, что сказывается на повышении радиуса действия точек доступа Wi-Fi, а обязательным условием явл яется лишь наличие у передатчика нескольких антенн, направленных в разные стороны.
Энергопотребление wi-fi 802.11 ac
Каждый пользователь смартфона или планшета сталкивался с быстрой разрядкой аккумулятора мобильного устройства при активном использовании беспроводного соединения. Теоретически контроллеры Wi-Fi 802.11ac потребляют в 6 раз меньше электроэнергии для передачи данных на аналогичной скорости, что и 802.11n. На практике цифры гораздо скромнее, но результаты заметны. Кроме того, увеличенная пропускная способность технологии Wi-Fi 802.11ac позволяет быстрее загружать данные из интернета и по завершении уходить контроллеру в спящий режим, для понижения энергопотребления. В скором будущем, в мобильных устройствах (смартфонах и планшетах) будут использоваться энергоэффективные контроллеры Wi-Fi 802.11ac со скоростью передачи данных от 433 Мбит/с до 866 Мбит/с.
Контроллеры Wi-Fi 802.11 ac
Выпущенные на данный момент контроллеры Wi-Fi 802.11ac поддерживают от 1-го до 4-х 80- мегагерцевых каналов с пропускной способностью 433 Мбит/с каждый, поэтому их пиковая скорость передачи данных равна лишь 1,7 Гбит/с. Сейчас, вы можете купить wi-fi роутер с поддержкой Wi-Fi 802.11ac, но, правда, с ограниченной до 1,3 Гбит/с скоростью от компаний NETGEAR, TP-Link, D-Link, ASUS, Belkin и Buffalo.
В статье описывается вопрос почему встроенным или внешним Wi-Fi модулем не видна сеть 5 ГГц.
В чём преимущество 5 ГГц сети по сравнению с 2,4 ГГц? Для людей, проживающих в многоквартирных домах при соседстве с остальными устройствами по лестничной площадке плюс сверху/снизу, это, прежде всего, меньше “интерференций”. К тому же 23 отдельных канала передачи… Такая сеть, конечно, не может похвастаться аналогичным покрытием, но нам и не на улице сигнал ловить. Вобщем, мы решили настроить роутер на частоту 5 ГГц, однако…
Каковы могут быть симптомы?
- или вновь купленный адаптер их не видит
- или до того приём по обоим каналам был уверенным, но сейчас…
- вы обновились до Windows 10?
Не видна сеть 5 Ггц: причина в адаптере
Начинаем с того, как ваш адаптер (с помощью которого вы ловите сигнал от маршрутизатора) выглядит с точки зрения системы. Воспользуемся командой в cmd
Netsh wlan show drivers
Искомую строку я подсветил. Возможно несколько вариантов развития событий. Если терминал Windows возвращает типы поддерживаемых модулей списком:
- 802.11g и 802.11n – модуль видит только сети 2,4 ГГц
- 802.11ac – видит только 5 ГГц сети
- 802.11a , 802.11g и 802.11n – приёму доступны сети 2,4 и 5 ГГц
- 802.11n , 802.11g и 802.11b – модуль видит только сети 2,4 ГГц
Да, касательно 802.11n стандарта, здесь есть небольшая загвоздка: он поддерживает 5 ГГц, только далеко не все сетевые адаптеры могут поддерживать оба стандарта. Проблема в версиях: их две существует версии 802.11n 2006 и 802.11n Dual Band 2009 .
Исходя из нижеследующего рисунка, встроенный в ноутбук модуль не поддерживает связь с диапазоном 5 ГГц (а таких вообще большинство). А вот этот видит многое:
Не видна сеть 5 ГГц: причина в роутере
С адаптером разобрались. Можно попробовать подыскать более подходящую версию драйвера для установленной карты, однако, боюсь, уже ничего не поправишь. А вот с роутером дело проще. Или сложнее. Если вам потребовался уверенный сигнал в обоих диапазонах (в надежде на уверенный и быстрый приём по частоте 5 ГГц), о поддержке таковых своим или будущим маршрутизатором вы должны знать. И если роутер не выдаёт сигнал в 5 ГГц, причины только две:
- маршрутизатор неисправен
- настройки Wi-Fi просто неверны (отключены из-за неверных настроек, однако по умолчанию они должны быть именно включены)
Вот здесь я вам уже не помощник. У каждого из роутеров эти настройки на частоту 5 ГГц свои. Некоторые из производителей включают возможность приёма на частоте 5 ГГц прямо в название (например, NetgearXXX и NetgearXXX-5G). Самый же верный способ узнать – “прогуглить” модель маршрутизатора и узнать по справке от производителя или в форуме.
Не видна сеть 5 ГГц после обновления до Windows 10
Ну, это традиционная проблема для многих устройств: просто не подходят драйверы. Вы можете ими “поиграть”, устанавливая обновлённые с сайта производителя или откатывая до предыдущей версии. Примерный план по работе я набросал в статье “Ошибка Wi-Fi: ограниченный доступ”. И не забудьте отключить автоматическое обновление драйверов.
Wi-Fi- как много в этом звуке... Думаю все знают, что Wi-Fi это беспроводная локальная сеть. И казалось бы, что сложного может быть в Wi-Fi, все просто, но не тут то было достаточно, к примеру, почитать спецификацию роутера. Чего там только не написано- IEEE802.11n, IEEE802.11b, IEEE802.11g, Диапазон частот 2.4 ГГц, 5 ГГц. Что в этом разобраться необходимо иметь два высших образования в сфере IT. Но на самом деле все не так сложно как кажется, в этой статье я попытаюсь объяснить, что значат числа и цифры, которые сопровождают Wi-Fi устройства.
Итак начнем с стандартов IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers )- международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике. Главная цель IEEE- стандартизация в области IT. Так вот, что бы различать стандарты, после сокращения IEEE написаны цифры, которые соответствуют определенной группе стандартов, например:
- Ethernet - это стандарты группы IEEE 802.3
- WiFi - это стандарты группы IEEE 802.11
- WiMAx - это стандарты группы IEEE 802.16
| Стандарт IEEE |
Название технологии на английском языке | Частотный диапазон работы сетей,ГГц | Год ратификации WiFi альянсом | Теоретическая пропускная способность, Мбит/с |
|---|---|---|---|---|
| 802.11 b | Wireless b | 2,4 | 1999 | 11 |
| 802.11 a | Wireless a | 5 | 2001 | 54 |
| 802.11 g | Wireless g | 2,4 | 2003 | 54 |
| Super G | 2,4 | 2005 | 108 | |
| 802.11 n | Wireless N, 150Mbps | 2,4 | - | 150 |
| Wireless N Speed | 2,4 | - | 270 | |
| Wireless N, 300Mbps | 2,4 | 2006 | 300 | |
| Wireless Dual Band N | 2,4 и 5 | 2009 | 300 | |
| Wireless N, 450Mbps | 2,4/ 2,4 и 5 | - | 450 | |
| 802.11 ac | Wireless ac | 5 | - | 1300 |
Из этой таблицы видно, что с каждым новым стандартом скорость Wi-Fi сети неуклонно растет. Если вы увидите на каком либо устройстве (роутере, ноутбуке и т.д.) надпись IEEE 802.11 b/g/n это означает, что устройство поддерживает три стандарта 802.11b, 802,11g, 802.11n (на момент написания статьи это самое популярное сочетания, поскольку стандарт 802.11a устарел и использует диапазон частот 5 Ггц, а 802.11ac еще не получил большой популярности).
Самое время пришло разобраться в частотных диапазонах в которых работают Wi-Fi сети, их два- 2,4 ГГц (точнее, полосу частот 2400МГц-2483,5МГц) и 5 ГГц (точнее диапазон 5,180-5,240ГГц и 5,745-5,825ГГц).
Большинство устройств работают на частоте 2,4 ГГц, это подразумевает- использование полосы 2400МГц-2483,5МГц с частотой шага 5МГц. эти полосы образуют каналы, для Росии их 13
Канал Нижняя частота Центральная частота Верхняя частота
1
2.401 2.412
2.423
2
2.406 2.417
2.428
3
2.411 2.422
2.433
4
2.416 2.427
2.438
5
2.421 2.432
2.443
6
2.426 2.437
2.448
7
2.431 2.442
2.453
8
2.436 2.447
2.458
9
2.441 2.452
2.463
10
2.446 2.457
2.468
11
2.451 2.462
2.473
12
2.456 2.467
2.478
13
2.461 2.472
2.483
Частотные каналы в спектральной полосе 5GHz:
| Канал | Частота , ГГц | Канал | Частота , ГГц | Канал | Частота , ГГц | Канал | Частота , ГГц | |||||||
| 34 | 5,17 | 62 | 5,31 | 149 | 5,745 | 177 | 5,885 | |||||||
| 36 | 5,18 | 64 | 5,32 | 15 | 5,755 | 180 | 5,905 | |||||||
| 38 | 5,19 | 100 | 5,5 | 152 | 5,76 | |||||||||
| 40 | 5,2 | 104 | 5,52 | 153 | 5,765 | |||||||||
| 42 | 5,21 | 108 | 5,54 | 155 | 5,775 | |||||||||
| 44 | 5,22 | 112 | 5,56 | 157 | 5,785 | |||||||||
| 46 | 5,23 | 116 | 5,58 | 159 | 5,795 | |||||||||
| 48 | 5,24 | 120 | 5,6 | 160 | 5,8 | |||||||||
| 50 | 5,25 | 124 | 5,62 | 161 | 5,805 | |||||||||
| 52 | 5,26 | 128 | 5,64 | 163 | 5,815 | |||||||||
| 54 | 5,27 | 132 | 5,66 | 165 | 5,825 | |||||||||
| 56 | 5,28 | 136 | 5,68 | 167 | 5,835 | |||||||||
| 58 | 5,29 | 140 | 5,7 | 171 | 5,855 | |||||||||
| 60 | 5,3 | 147 | 5,735 | 173 | 5,865 | |||||||||
Соответственно в РФ имеем следующие не перекрывающиеся каналы шириной 20MHz внутри помещений:
1. 5150-5250 MHz
36: 5180 MHz
40: 5200 MHz
44: 5220 MHz
48: 5240 MHz (данный канал эффективен при условии задействования следующей полосы)
2. 5250-5350 MHz
(уточняйте возможность использования данной полосы)
52: 5260 MHz
56: 5280 MHz
60: 5300 MHz
64: 5320 MHz
За счет более редкого использования и больших количеств каналов точки Wi-Fi, скорость работы Wi-Fi увеличивается. Но для использования 5ГГц необходимо что бы не только Wi-Fi источник (роутер) работал на этой частоте, но и само устройство (ноутбук, планшет, телефон, телевизор). Минус использования 5ГГц это дороговизна оборудования, в сравнении с устройствами работающими на частоте 2,4 ГГц и меньшая дальность действия в сравнении с частотой 2,4 ГГц.
Гаджетов с Wi-Fi становится всё больше и больше. Сети 2.4 гГц уже плохо работают из-за большого количества устройств? Вы тоже это заметили? Даже при использовании 1, 5, 9 и 13-ого канала невозможно получить приемлемую ёмкость и суммарную производительность сети? Ну что-же есть хорошая новость. Диапазон 5гГц практически полностью свободен сейчас. И кроме того там каналов доступных для размещения точек доступа значительно больше. Целых 19 для размещения с шириной в 20 мГц с минимальным пересечением. Практически любое устройство Apple может использовать 5 гГц с 802.11A/N стандартом. Кроме того именно в этом диапазоне они предпочитают работать если есть возможность выбирать. Новейший стандарт Wi-Fi 802.11AC может использовать ширины каналов в 20/40/80 мГц. Новые MacBook предпочитают работать с шириной канала 80 мГц если это возможно. Диапазон 2.4 гГц иссяк в 2017 году и новый стандарт Wi-Fi не поддерживает его. Ну что-же теперь есть повод раскрутить директора на новые точки доступа с поддержкой 802.11A/N/AC (шутка). 802.11AC начал появляться в устройстах Apple в 2013 году, а теперь им оснащают все продукты. Скоро за компанией из Купертино "подтянутся" и другие вендоры.
Проведём исследование совместимости Wi-Fi устройств с частотами 5гГц. При использовании iPhone 5s c MikroTik hAP AC lite я заметил, что он не подключатся к сети при смене частоты на точке доступа. Сначала я решил что это региональность не та, поэтому решил написать соответствующую статью. Версия Router OS 6.38.5
Зайдём в MikroTik на вкладку с интерфейсами и откроем wlan2. Выберем регион Belarus.
Покажу скрин с MikroTik выбора частоты для нашего региона. Он огромен:
На столе была протестирована возможность подключения со всеми вариантам частот. Дипазоны 5180-5320, 5500-5700 разрешены для использования в нашей стране. 19 не пересекающихся каналов шириной 20 мГц (width) выделены жирным. Для региона unaited state 2 по секрету сказать дополнительно предлагается диапазон 5705-5825 мГц. Apple iPhone 5s оказался способен работать и в нём без изменения региона (Беларусь). Как видно частоты хватит всем:-)
Выставим ширину канала 20/40 мГц Ce и продолжим исследование. Интересным оказалось то что смартфон смог подключиться к сети только в диапазоне 5180-5320, 5500-5580. Что это ошибка в ПО? Или в нашем регионе запрещены широкие каналы в диапазонах 5600-5700, 5705-5825? В любом случае это надо иметь ввиду. Выходит у нас есть только 6 а не 9 непересекающихся каналов шириной 40 мГц. Мы ведь хотим чтобы все устройства смогли заработать с сетью 5 гГц?
Выставим ширину канала 20/40/80 мГц Ce. Теперь мы смогли подключиться, только когда частота точки доступа была выставлена 5180, 5260, 5500. Итого только 3 непересекающихся канала в которых можно получить максимальную совместимость с iPhone 5s настроенным на Белорусский регион.
При использовании частоты 5260-5580 мГц следует обратить внимание что точка доступа Wi-Fi включается не сразу, а с задержкой 60 секунд. Для 5600-5640 задержка видимо ещё больше.
Судя по надписи и вспоминая историю развития Router OS можно предположить, что идёт поиск сигналов радара и если они будут обнаружены точка доступа не включится. В диапазоне 5705-5825 - такого нет.
Напомню что каналы 12 и 13 разрешённые у нас для диапазона 2.4 гГц не могут быть использованы некоторыми устройствами привезеными из других регионов. Возможна и обратная ситуация: устройство сертифицированное для нашего региона может не подключиться к диапазану у нас не разрешённому. MacBook Air с Белорусским регионом не смог увидеть сеть в диапазоне 5600-5640*, поэтому, чтобы обеспечить максимальную совместимость с клиентскими устройствами советую не использовать эти частоты. Также следует ограничить использование каналов шириной 20/40 и 20/40/80 мГц только для 5120-5300, 5500-5580 мГц. Это позволит всем устройствам разработанным и сертифицированным для нашего региона подключиться (их ведь большинство).
* - MacBook в отличии от iPhone берут код региона по устаревшему протоколу 802.11d и совместимость с сетями Wi-Fi может быть иной.
И для тех кто хочет чтобы его ноутбук работал даже с теми сетями которые неправильно сконфигурированы, рекомендуем в настройках сетевого адаптера выбрать поддержку всего диапазона частот. В центре управления сетями и общим доступом можно настроить модуль Wi-Fi:
Согласно Белорусского законодательства использовать клиентские устройства которые могут работать в диапазонах не разрешённых в нашей стране не запрещено. А вот точки доступа эксплуатировать не на тех частотах нельзя.
p.s. Производительность какая у 802.11AC? Я своими глазами видел пропускную способность между клиентом и точкой доступа до 160 Mbps с шириной канала 80 мГц схемой MIMO 1x1 по SMB протоколу. B 802.11AC стандарте ограничены не только частоты и ширины каналов для определённых регионов, но и разного рода технологии. В большинстве стран СНГ запрещена технология формирования луча влияющая на производительность.
Обучение: Как настроить MikroTik с нуля?
Научитесь работать с оборудованием MikroTik и RouterOS по видеокурсу « ». Проходите уроки в комфортном темпе и когда удобно – все материалы остаются у вас бессрочно. В курс входит 162 видеоурока, 45 лабораторных работ, вопросы для самопроверки и конспект. Пройдя курс, вы сможете настроить маршрутизатор MikroTik с нуля, даже если у вас не будет в наличии реального оборудования. Начало курса можно посмотреть бесплатно, оставив заявку .
Прочитано 20830 раз Последнее изменение Пятница, 09 Ноябрь 2018 17:22
Думаю, не ошибусь сильно, если у большинства из нас подключение к интернету выглядит следующим образом: есть некоторый довольно скоростной проводной канал до квартиры (сейчас уже и гигабит не редкость), а в квартире его встречает роутер, который раздаёт этот интернет клиентам, выдавая им «чёрный» ip и осуществляя трансляцию адресов.Довольно часто наблюдается странная ситуация: при скоростном проводе, с роутера раздаётся совсем узенький wifi-канал, не загружающий и половины провода. При этом, хотя формально Wi-Fi, особенно в его ac-версии поддерживает какие-то огромные скорости, при проверке оказывается, что либо Wi-Fi подключается на меньшей скорости, либо подключается, но не выдаёт скорости на практике, либо теряет пакеты, либо всё вместе.
В какой-то момент и я столкнулся с похожей проблемой, и решил настроить свой Wi-Fi по-человечески. На удивление, это заняло примерно в 40 раз дольше, чем я ожидал. Вдобавок, как-то так случилось, что все инструкции по настройке Wi-Fi, которые я находил, сходились к одному из двух видов: в первом предлагали поставить роутер повыше и выпрямить антенну, для чтения второго же мне не хватало честного понимания алгоритмов пространственного мультиплексирования.
Собственно, эта заметка - это попытка заполнить пробел в инструкциях. Я сразу скажу, что задача до конца не решена, несмотря на приличный прогресс, стабильность подключения всё ещё могла бы быть лучше, поэтому я был бы рад услышать комментарии коллег по описанной тематике.
Глава 1:
Итак, постановка задачиWifi-роутер, предложенный провайдером, перестал справлять со своими обязанностями: наблюдаются длительные (30 секунд и больше) периоды, когда пинг до точки доступа не проходит, наблюдаются очень длительные (порядка часа) периоды, когда пинг до точки доступа достигает 3500 мс, бывают длительные периоды, когда скорость соединения с точкой доступа не превышает 200 кбит/сек.
Сканирование диапазона с помощью windows-утилиты inSSIDer выдаёт картинку, представленную в начале статьи. В округе наблюдается 44 Wifi SSID в диапазоне 2.4 ГГц и одна сеть в диапазоне 5.2 ГГц.
Инструменты решения
Самосборный компьютер Celeron 430, 2b Ram, SSD, безвентиляторный, две беспроводные сетевые карты на чипе Ralink rt2800pci, Slackware Linux 14.2, Hostapd из Git на сентябрь 2016 года.
Сборка роутера выходит за рамки данной заметки, хотя отмечу, что Celeron 430 хорошо показал себя в безвентиляторном режиме. Отмечу, что текущая конфигурация является последней, но не окончательной. Возможно, улучшения ещё осуществимы.
Решение
На самом деле, решение должно было бы, по хорошему, заключаться в запуске hostapd с минимальным изменениями настроек. Однако, опыт настолько хорошо подтвердил истинность поговорки «гладко было на бумаге, да забыли про овраги», что потребовалось написание этой статьи для систематизации знаний обо всех неочевидных подробностях. Также мне изначально хотелось бы избежать низкоуровневых подробностей для стройности изложения, но выяснилось, что это невозможно.
Глава 2
Немного теорииЧастоты
Wi-Fi - это стандарт беспроводных сетей. С точки зрения OSI L2, точка доступа реализует концентратор типа switch, однако чаще всего она также совмещена с коммутатором уровня OSI L3 типа «роутер», что ведёт к изрядной путанице.Нас же больше всего будет интересовать уровень OSI L1, то есть, собственно, та среда, в которой ходят пакеты.
Wi-Fi - это радиосистема. Как известно, радиосистема состоит из приёмника и передатчика. В Wi-Fi точка доступа и клиентское устройство осуществляют обе роли по очереди.
Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Частоты эти занумерованы, и каждому номеру соответствует некоторая частота. Важно: несмотря на то, что для любого целого числа существует теоретическое соответствие этому числу некоторой частоты, Wi-Fi может работать только в ограниченных диапазонах частот (их три, 2.4 ГГц, 5.2 ГГц, 5.7 ГГц), и только на некоторых из номеров.
Полный список соответствий можно посмотреть в Wikipedia, нам же важно, что при настройке точки доступа, необходимо указать, на каком именно канале будет находиться несущая частота нашего сигнала.
Неочевидная деталь: не все Wi-Fi стандарты поддерживают все частоты.
Wi-Fi-стандартов есть два: a и b. «a» старше и работает в диапазоне 5ГГц, «b» новее и работает в диапазоне 2.4 ГГц. При этом b медленнее (11 mbit вместо 54 mbit, то есть, 1.2 мегабайта в секунду вместо 7 мегабайт в секунду), а диапазон 2.4 ГГц уже и вмещает меньше станций. Почему так - загадка. Вдвойне загадка, почему точек доступа стандарта а практически нет в природе.
(Картинка позаимствована из Википедии.)
(На самом деле, я немного лукавлю, потому что a поддерживает ещё частотный диапазон 3.7 ГГц. Однако, ни одного устройства, знающего что-нибудь про этот диапазон, мне не доводилось увидеть.)
Подождите, спросите вы, но есть же ещё 802.11g, n, ac - стандарты, и они-то, кажется, как раз должны побивать по скорости несчастные a и b.
Но нет, отвечу я вам. Стандарт g - это запоздалая попытка довести скорость b до скорости a, в диапазоне 2.4 ГГц. Но зачем, вы ответите мне, ты вообще вспоминал про b? Ответ, потому что несмотря на то, что диапазоны обоих b и g называются 2.4, на самом деле они чуть-чуть отличаются, и диапазон b на один канал длиннее.
Стандарты же n и ac вообще не имеют отношения к диапазонам - они регламентируют скорость, и только. Точка стандарта n может быть как «в базе» a (и работать на 5 Ггц), так и «в базе» b и работать на 2.4 ГГц. Про точку стандарта ac я не знаю, потому что не видел.
То есть, когда вы покупаете точку доступа n, нужно очень внимательно посмотреть, в каких диапазонах это n работает.
Важно, что в один момент времени один Wi-Fi чип может работать только в одном диапазоне. Если же ваша точка доступа утверждает, что может работать в двух одновременно, как например, делают бесплатные роутеры от популярных провайдерах Virgin или British Telecom, значит в ней на самом деле два чипа.
Ширина канала
На самом деле, я должен извиниться, потому что ранее сказал, что некий диапазон длиннее другого, не объяснив, что такое «длиннее». Вообще говоря, для передачи сигнала важна не только несущая частота, но и ширина кодированного потока. Ширина - это в какие частоты выше и ниже несущей может залезать имеющийся сигнал. Обычно (и к счастью, в Wi-Fi), каналы симметричные, с центром в несущей.Так вот в Wi-Fi могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц. При этом точек доступа с шириной канала в 10 МГц я никогда не видел.
Так вот, одним из самых удивительных свойств Wi-Fi является то, что несмотря на то, что каналы пронумерованы, они пересекаются. Причём не только с соседями а аж с каналами через 3 от себя. Иными словами, в диапазоне 2.4 ГГц только точки доступа, работающие на каналах 1, 6 и 11 - не пересекаются потоками шириной в 20 МГц. Иными словами, только три точки доступа могут работать рядом так, чтобы не мешать друг другу.
Что же такое точка доступа с каналом шириной 40 МГц? Ответ - а это точка доступа, которая занимает два канала (непересекающихся).
Вопрос: а сколько каналов шириной 80 и 160 МГц вмещается в диапазон 2.4 ГГц?
Ответ: Ни одного.
Вопрос, а на что влияет ширина канала? Точного ответа на этот вопрос я не знаю, проверить не смог.
Я знаю, что если сеть пересекается с другими сетями, стабильность соединения будет хуже. Ширина канала 40 МГц даёт больше пересечений и хуже соединение. Согласно стандарту, если вокруг точки есть работающие другие точки доступа, режим 40 МГц не должен включаться.
Верно ли, что вдвое большая ширина канала вдвое даёт большую пропускную способность?
Вроде бы, да, но проверить невозможно.
Вопрос: Если на моей точке доступа три антенны, верно ли, что она может создавать три пространственных потока и утроить скорость соединения?
Ответ: неизвестно. Может так оказаться, что из трёх антенн, две могут заниматься только отправкой, но не приёмом пакетов. И скорость сигнала будет несимметричная.
Вопрос: Так сколько же мегабит даёт одна антенна?
Ответ:
Можно посмотреть вот здесь en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates
Список странный и нелинейный.
Очевидно, самый важный параметр - это MCS-индекс, который именно и определяет скорость.
Вопрос: Откуда берутся такие странные скорости?
Ответ: Есть такая вещь как HT Capabilities. Это опциональные фишечки, которые могут чуть-чуть править сигнал. Фишечки бывают как очень полезные: SHORT-GI добавляет чуть-чуть скорости, около 20 мбит, LDPC, RX STBC, TX STBC добавляют стабильности (то есть должны уменьшать пинг и потерю пакетов). Впрочем, ваше железо может запросто их не поддерживать и при этом быть вполне «честным» 802.11n.
Мощность сигнала
Самый простой способ бороться с плохой связью - это вжарить больше мощности в передатчик. В Wi-Fi бывает мощность передачи до 30 dBm.Глава 3
Решение задачиИз всего вышеперечисленного винегрета, казалось бы, можно сделать следующий вывод: у вайфая можно реализовать два «режима» функционирования. «Улучшающий скорость» и «улучшающий качество».
Первый, казалось бы, должен говорить: бери самый незанятый канал, ширину канала 40 МГц, антенн побольше (желательно, 4), и добавляй побольше Capabilities.
Второй - убирай всё, кроме базового n-режима, включай мощность побольше, и включай те Capabilities, которые добавляют стабильности.
Вспоминая ещё раз пословицу про овраги, опишем, какие именно неровности местности ждут нас при попытке реализации планов 1 и 2.
Овраг нулевой
Хотя чипсеты семейства Ralink rt2x00 являются самыми популярными чипсетами с поддержкой стандарта n и встречаются как в картах высокого ценового диапазона (Cisco), так и диапазона бюджетного (TRENDNET), и более того, выглядят в lspci совершенно однаково, они могут обладать кардинально разным функционалом, в частности, поддерживать только диапазон 2.4, только диапазон 5ГГц, или поддерживать непонятно чем ограниченные части обеих диапазонов. В чём отличия - загадка. Также загадка, почему карта с тремя антеннами поддерживает только Rx STBC в два потока. И почему они обе не поддерживают LDPC.Первый овраг
В диапазоне 2.4 есть только три непересекающихся канала. На эту тему мы уже говорил и я не буду повторяться.Второй овраг
Не все каналы позволяют увеличивать ширину канала до 40 МГц, более того, на какую ширину канала согласится карта, зависит от чипсета карты, производителя карты, загрузки процессора и погоды на Марсе.Третий, и самый большой овраг
Regulatory domainЕсли вам не хватало для счастья того, что сами стандарты Wi-Fi представляют из себя знатный винегрет, то возрадуйтесь тому, что каждая страна мира стремится всякими разными способами Wi-Fi ущемить и ограничить. У нас в Великобритании всё ещё не так плохо, в отличие, скажем, от тех же США, где Wi-Fi спектр зарегулирован до невозможности.
Так вот, регуляторный домен может требовать ограничений на мощность передатчика, на возможность запустить на канале точку доступа, на допустимые технологии модуляции на канале, а также требовать некоторых технологий «умиротворения спектра», таких как DFS (динамический выбор частоты), детекция радара (которая ещё у каждого регдомена своя, скажем, в Америках почти всюду предлагаемая FCC, в Европе другая, ETSI), или auto-bw (я не знаю, что это такое). При этом со многими из них точка доступа не заводится.
Многие регуляторные домены просто запрещают некоторые частоты в принципе.
Задать регуляторный домен можно командой:
Iw reg set NAME
Регуляторный домен можно не задавать, но тогда система будет руководствоваться объединением всех ограничений, то есть самым худшим вариантом из возможных.
По счастью, во-первых данные по регуляторным доменам есть в открытом доступе на сайте ядра:
И по ним можно искать. В принципе, вероятно, можно пропатчить ядро так, чтобы оно игнорировало регуляторный домен, но это надо пересобирать ядро или как минимум регуляторный демон crda.
По счастью, команда iw phy info выводит все возможности нашего устройства, с учётом (!) регуляторного домена.
Итак, как же нам поправить состояние нашего Wi-Fi?
Для начала найдём страну, в которой не запрещён 13 канал. Путь хотя бы половина частоты будет пустой. Ну, таких стран довольно много, хотя некоторые, не запрещая его в принципе, однако запрещают на нём или режим высокой скорости n, или вообще создание точки доступа.
Но одного 13 канала нам мало - ведь мы хотим соотношение сигнал-шум побольше, а значит хотим запускать точку с силой сигнала 30. Ищем-ищем в CRDA, (2402 - 2482 @ 40), (30) 13 канал, ширина 40 МГц, сила сигнала 30. Есть такая страна, Новая Зеландия.
Но что это, на частоте 5 ГГц требуется DFS. Вообще, это теоретически, поддерживаемая конфигурация, но почему-то не работает.
Факультативная задачка, выполнимая людьми с повышенными социальными навыками:
Собрать подписи/движение в поддержку ускоренного перелицензирования Wi-Fi-диапазонов в ITU (ну, или хотя бы в вашей стране) в целом в сторону расширения. Это вполне реально, какие-нибудь депутаты (и кандидаты в депутаты), жаждущие политических очков, будут рады вам помочь.
Это овраг номер 4
Точка доступа может не заводиться при наличии DFS, без объяснения причин. Итак, какой же регуляторный домен нам выбрать?Есть такая! Самая свободная страна в мире, Венесуэла. Её регуляторный домен - VE.
Полные 13 каналов диапазона 2.4, с мощностью 30 dBm, и сравнительно расслабленный 5ГГц диапазон.
Задача со звёздочкой. Если у вас в квартире совсем катастрофа, даже хуже, чем у меня, для вас есть отдельный, бонусный уровень.
Регуляторный домен «JP», Япония, позволяет делать уникальную вещь: запускать точку доступа на мифическом, 14 канале. Правда, только в режиме b. (Помните, я говорил, что между b и g всё-таки есть маленькие отличия?) Поэтому если у вас всё уж совсем плохо, то 14 канал может быть спасением. Но опять же, его физически поддерживает немного что клиентских устройств, что точек доступа. Да и максимальная скорость в 11 Мбит несколько обескураживает.
Копируем /etc/hostapd/hostapd.conf в два файла, hostapd.conf.trendnet24 и hostapd.conf.cisco57
Правим тривиальным образом /etc/rc.d/rc.hostapd, чтобы запускал две копии hostapd.
В первом указываем канал 13. Правда, ширину сигнала указываем 20 МГц (capability 40-INTOLERANT), потому что во-первых, так мы будем теоретически стабильнее, а во-вторых, «законопослушные» точки доступа просто не будут запускаться на 40 МГц из-за того, что забитый диапазон. Ставим capability TX-STBC, RX-STBC12. Плачем, что capabilities LDPC, RX-STBC123 не поддерживаются, а SHORT-GI-40 и SHORT-GI-20 хотя и поддерживаются и чуть-чуть улучшают скорость, но и чуть-чуть понижают стабильность, а значит, их убираем.
Правда, для любителей можно пропатчить hostapd, чтобы появилась опция force_ht40, но в моём случае это бессмысленно.
Если вы находитесь в странной ситуации, когда точки доступа то включаются то выключаются, то для особых гурманов можно пересобрать hostapd с опцией ACS_SURVEY, и тогда точка будет сама сначала сканировать диапазон и выбирать наименее «шумящий» канал. Более того, в теории она даже должна мочь переходить по собственному желанию с одного канала на другой. Мне, правда, эта опция не помогла, увы:-(.
Итак, наши две точки в одном корпусе готовы, запускаем сервис:
/etc/rc.d/rc.hostapd start
Точки успешно стартуют, но…
Но та, что работает на диапазоне 5.7 - не видна с планшета. Что за чертовщина?
Овраг номер 5
Проклятый регуляторный домен работает не только на точке доступа, но и на приёмном устройстве.В частности, мой Microsoft Surface Pro 3, хотя и сделан для европейского рынка, в принципе не поддерживает диапазон 5.7. Пришлось переключиться в 5.2, но тут хоть завёлся режим 40 Мгц.
Овраг номер 6
Всё завелось. Точки стартовали, 2.4 показывает скорость 130 Мбит (был бы SHORT-GI, было бы 144.4). Почему карта с тремя антеннами поддерживает только 2 пространственных потока - загадка.Овраг номер 7
Завести-то завелось, а иногда скачет пинг до 200, и всё тут.А секрет вовсе не в точке доступа прячется. Дело в том, что по правилам Microsoft, драйвера Wi-Fi карты сами должны содержать ПО для поиска сетей и подключения к ним. Всё как в старые-добрые времена, когда 56к-модем должен был иметь при себе звонилку (которую мы все меняли на Shiva, потому что звонилка, идущая в штатной поставке Internet Explorer 3.0 была слишком уж ужасна) или ADSL-модем должен был иметь клиент PPPoE.
Но и о тех, у кого штатной утилиты нет (то есть, о всех на свете!), Microsoft позаботилась, сделав так называемую «автоконфигурацию Wi-Fi». Эта автоконфигурация жизнерадостно плюёт на то, что к сети мы уже подключены, и каждые Х секунд сканирует диапазон. В Windows 10 даже нет кнопки «обновить сети». Работает отлично, пока сетей вокруг две-три. А когда их 44, система замирает и выдаёт несколько секунд пинга 400.
«Автоконфигурацию» можно отключить командой:
Netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
pause
Лично я даже сделал себе на десктопе два батника «включить autoscan» и «выключить autoscan».
Да, прошу обратить внимание, что если у вас русский Windows, то скорее всего сетевой интерфейс будет иметь название на русском языке в кодировке IBM CP866.
Саммари
Я накатал довольно длинную простыню текста, и должен был бы завершить её кратким резюме самых важных вещей:1.
Точка доступа может работать только в одном диапазоне: 2.4 или 5.2 или 5.7. Выбирайте внимательно.
2.
Лучший регуляторный домен - это VE.
3.
Команды iw phy info, iw reg get покажут вам, что вы можете.
4.
13 канал обычно пустует.
5.
ACS_SURVEY, ширина канала 20 МГц, TX-STBC, RX-STBC123 улучшат качество сигнала.
6.
40 МГц, больше антенн, SHORT-GI увеличат скорость.
7.
hostapd -dddtK позволяет запустить hostapd в режиме отладки.
8.
Для любителей можно пересобрать ядро и CRDA, увеличив мощность сигнала и сняв ограничения регуляторного домена.
9.
Автопоиск Wi-Fi в Windows отключается командой netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
10
. Microsoft Surface Pro 3 не поддерживает диапазон 5.7 ГГц.
Послесловие
Я большинство материалов, использованных при написании данного руководства, найдены либо в гугле, либо в манах к iw, hostapd, hostapd_cli.На самом деле, проблема ТАК И НЕ РЕШИЛАСЬ. Временами пинг всё равно скачет до 400 и стоит на таком уровне, даже для «пустого» диапазона в 5.2 ГГц. Посему:
Ищу в Москве спектроанализатор Wi-Fi диапазона, укомплектованный оператором, с которым можно было бы проверить, в чём вообще проблема, и не заключается ли она в том, что неподалёку находится очень важное и секретное военное учреждение, о котором никто не знает.
Постскриптум
Wi-Fi работает на частотах от 2 ГГц до 60 ГГц (менее распространённые форматы). Это даёт нам длину волны от 150мм до 5мм. (Почему вообще мы меряем радио в частотах, а не в длинах волн? Так же удобнее!) У меня, в целом, возникает мысль, купить обои из металлической сетки в четверть длины волны (1 мм хватит) и сделать клетку Фарадея, чтобы гарантированно изолироваться от соседского Wi-Fi, да и заодно от всего другого радиооборудования, вроде DECT-телефонов, микроволновок и дорожных радаров (24 ГГц). Одна беда - будет блокировать и GSM/UMTS/LTE-телефоны, но можно выделить для них стационарную точку зарядки у окна.Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.
