Proprietarii de apartamente cu trei camere și case de țară mari se confruntă adesea cu problema că semnalul routerului Wi-Fi din anumite camere este prea slab și nu permite utilizarea normală a internetului. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece orice valuri tind să se estompeze pe măsură ce se propagă, mai ales când există prea multe obstacole în calea lor. Mai mult, calitatea semnalului este influențată nu numai de obiectele fizice, ci și de diferitele tipuri de zgomot create de aparatele electrice. În acest articol vom vorbi despre cum să întăriți semnalul unui router Wi-Fi acasă folosind cele mai simple și mai accesibile metode.
Alegerea locației optime pentru un router Wi-Fi
Ar trebui să începeți prin a determina cea mai bună locație pentru routerul dvs. Evident, routerul ar trebui să fie amplasat în acea parte a apartamentului/casei care va oferi aria maximă de acoperire a semnalului (raza). De exemplu, camera de colț a unui apartament cu trei camere nu este potrivită pentru acest rol, dar camera de zi, situată de obicei în centru, arată mult mai de preferat. Într-o casă cu două etaje, trebuie să alegeți un loc astfel încât ambele niveluri să se încadreze în zona de acoperire.
Locație proastă:
O varianta buna:
Acest lucru este ideal, dar în realitate este necesar să se țină seama și de cantitatea și puterea interferențelor întâlnite de-a lungul căii semnalului. Atât obstacolele fizice (pereți, pereți despărțitori etc.), cât și dispozitivele wireless care funcționează la aceeași frecvență (2,4 GHz) (cuptor cu microunde, monitor pentru copii, telefon fără fir, dispozitive Bluetooth etc.) slăbesc semnalul și afectează negativ calitatea semnalului obiectelor metalice , sticla, oglinzi.
Schema eșuată:
Cea mai bună opțiune:
Întărirea semnalului utilizând selecția manuală a canalului
Am spus deja că diverse tipuri de dispozitive fără fir situate în imediata apropiere a routerului tău Wi-Fi îi pot degrada grav semnalul. Aceste dispozitive includ și alte routere, dintre care pot exista o mare varietate în vecinătate. Există utilități și aplicații speciale care vă permit să scanați rețelele wireless din jur pentru canalele utilizate și congestionarea acestora. Unul dintre cele mai populare programe de acest gen este inSSIDer. Să-l descarcăm de pe Internet și să studiem funcționalitatea.
Să observăm imediat că aplicația inSSIDer este cea mai potrivită pentru computere desktop, laptopuri și tablete. Telefoanele inteligente au propriile programe care sunt ușor de găsit și instalat. Deci, lansați utilitarul, selectați tipul de adaptor (în cazul nostru, se folosește D-Link DWA-125) și faceți clic pe butonul „Start Scan”. Pe baza rezultatelor sale, toate rețelele Wi-Fi detectate în apropiere vor fi afișate cu caracteristicile complete - adresa MAC, numele (SSID), canalul implicat și puterea semnalului (RSSI). Suntem interesați în primul rând de canalele aici, dar înainte de a începe să lucrăm cu ele, nu ar strica să ne dăm seama care sunt acestea.
Routerele Wi-Fi moderne pot funcționa în două benzi de frecvență – 2,4 GHz și 5 GHz. Frecvența de 2,4 GHz (de fapt, intervalul 2,4-2,4835 GHz) este cea mai comună și este suportată de majoritatea routerelor oferite astăzi. Pentru această bandă de frecvență din Federația Rusă, canalele 1-13 sunt rezervate. Doar cele mai recente modele de routere Wi-Fi pot funcționa la frecvența de 5 GHz (5,15-5,35 GHz), folosind canalele 34-64. Deci, în tabelul programului inSSIDer putem vedea ce canale sunt folosite de routerele din apropiere (coloana „Canal”) și care este puterea semnalului (coloana RSSI). Cu cât numărul RSSI este mai mic, cu atât semnalul este mai bun. Pentru comoditate, mai jos sunt graficele – Channel Graph și Time Graph.
Primul grafic trapez afișează canalele și puterea semnalului.
Al doilea grafic prezintă diagrama de timp a semnalului.
Situația optimă este atunci când pe „graficul timpului” semnalul rețelei tale Wi-Fi nu se intersectează cu alte rețele. Dacă se întâmplă acest lucru, pot apărea interferențe și poate merita să experimentați canalele. Pentru a face acest lucru, trebuie să accesați setările routerului.
Ca exemplu, să luăm routerul TP-Link TL-WR841N pe care l-am citat. Mergem la panoul administrativ al routerului, apoi la secțiune Modul wireless - Setări wireless. Aici, în lista derulantă, puteți seta manual unul dintre cele 13 canale (modul implicit este „Auto”). Selectați canalul care nu este utilizat de routerele vecine și, în consecință, este mai puțin încărcat. După modificarea setărilor, salvați-le și reporniți dispozitivul.
Scanați din nou rețelele wireless și vedeți cum s-a schimbat puterea semnalului Wi-Fi. În orice caz, va trebui să experimentați singur setările pentru a obține cea mai bună configurație.
Trecerea la o altă frecvență
Dacă routerul dumneavoastră poate funcționa nu numai în banda de 2,4 GHz, ci și la frecvența de 5 GHz, atunci este recomandabil să treceți la a doua frecvență, mai mare. De regulă, este mai puțin ocupat.
Creșterea puterii de transmisie a unui router Wi-Fi
Majoritatea dispozitivelor de rețea vă permit să schimbați puterea transmițătorului de semnal în aceeași interfață web. Puteți seta acest parametru pentru routerul TP-Link TL-WR841N în secțiunea Modul wireless – Setări avansate. Dacă puterea este setată la „Mediu”, atunci schimbați valoarea la „Ridicat”. Această acțiune ar trebui să întărească semnalul Wi-Fi al routerului.
Schimbarea direcției antenei
Îmbunătățirea calității semnalului poate fi obținută prin simpla schimbare a unghiului antenei routerului. Adevărat, nu se vorbește, desigur, despre vreo întărire serioasă aici. Dar este foarte posibil să oferiți o acoperire bună pentru o anumită zonă a camerei, în care va fi primit în principal semnalul Wi-Fi. Rotiți antena în direcții diferite, măsurând intensitatea semnalului și găsiți-i cea mai bună poziție.
Este curios că poziția corectă a antenelor routerului Wi-Fi depinde de numărul acestora. Și acest lucru se datorează particularităților propagării undelor rețelei fără fir. Deci, dacă există o singură antenă, este recomandat să o poziționați perpendicular. Dacă routerul dvs. are două antene, atunci este mai bine să le plasați la un unghi de 45 de grade. Acestea sunt însă doar sfaturi generale; fiecare caz specific are propria sa rețetă pentru direcția optimă a antenelor.
Instalarea unei antene mai puternice
Multe modele de routere au antene înlocuibile, ceea ce face posibilă instalarea unui emițător cu un câștig mai mare (dBi). În acest caz, trebuie să înțelegeți că, de fapt, intensitatea totală a semnalului transmis nu va crește, deoarece aceeași putere fixă (maximum 100 mW) va fi furnizată antenei. Doar că antenele cu un rating înalt dBi sunt capabile să concentreze puterea într-o anumită direcție, îmbunătățind semnificativ calitatea semnalului în unele zone și înrăutățindu-l în altele. Acestea. Beneficiile utilizării unor antene mai „puternice” pot fi obținute numai dacă toate receptoarele de semnal sunt amplasate într-un singur loc.
Utilizarea unui amplificator de semnal (repetor)
Una dintre cele mai eficiente moduri de a extinde aria de acoperire a unei rețele Wi-Fi fără fir este utilizarea unui așa-numit repetitor (cunoscut și ca repetitor, cunoscut și sub numele de repetor). Acesta este un dispozitiv portabil care se vinde în orice magazin de calculatoare sau hipermarket de electrocasnice. Repeatorul trebuie să fie amplasat în acea parte a casei/apartamentului în care semnalul de la routerul tău Wi-Fi este încă disponibil, dar este deja destul de slab. Repetitorul primește acest semnal, îl amplifică și îl transmite mai departe. Acest lucru asigură o creștere semnificativă a zonei de recepție stabilă și fiabilă.
Avantajele unui repetor includ faptul că vă permite să scalați cu ușurință aria de acoperire a rețelei dvs. wireless. În acest caz, rețeaua transmisă de repetitor este o copie completă a rețelei create de routerul Wi-Fi original. Printre dezavantaje remarcam costul decent al repetorului, comparabil chiar si cu pretul unor routere. Apropo, routerele în sine pot îndeplini și funcția de întărire a semnalului Wi-Fi, deși nu toate modelele au această capacitate. Dacă aveți un router nefolosit care adună praf undeva, atunci îl puteți adapta ca repetitor, după ce vă asigurați mai întâi că are această funcționalitate.
Se actualizează firmware-ul routerului Wi-Fi
În anumite cazuri, reîncărcarea routerului cu instalarea celei mai recente versiuni a software-ului poate ajuta la îmbunătățirea semnalului Wi-Fi. Această procedură poate varia în funcție de model, așa că este recomandat să căutați instrucțiuni specifice pentru routerul dvs.
Rezultate
Am enumerat toate modalitățile principale de a crește un semnal Wi-Fi. Acest articol nu abordează situația în care viteza internetului scade din cauza conectării neautorizate a utilizatorilor terți la rețeaua dvs. Pentru a evita acest lucru, setați o parolă puternică pentru Wi-Fi. Uneori, calitatea comunicației wireless se deteriorează din cauza unei defecțiuni a routerului sau pur și simplu după o perioadă lungă de funcționare continuă. În acest caz, o simplă repornire ajută de obicei.
Sperăm că informațiile furnizate vă vor ajuta să configurați corect rețeaua Wi-Fi de acasă și să vă asigurați o recepție fiabilă a semnalului în raza maximă.
Dacă observați că Wi-Fi-ul dvs. folosește mult mai multă energie decât de obicei, sau dacă sunteți conectat, dar internetul nu este foarte rapid, atunci este posibil să aveți o conexiune Wi-Fi proastă. Problemele cu Wi-Fi pot apărea oriunde, de exemplu, în camere cu pereți groși și există multe motive pentru apariția lor. Printre acestea, evidențiem un semnal Wi-Fi slab.
Mai jos punem o selecție de sfaturi despre cum să îmbunătățiți Wi-Fi pe smartphone-ul dvs. Android.
Aceasta poate fi una dintre cele mai simple opțiuni pentru îmbunătățirea rapidă a calității semnalului Wi-Fi, deși este cea mai puțin dovedită. Chestia este că mulți oameni dezbat dacă astfel de aplicații pot îmbunătăți conectivitatea Wi-Fi sau pur și simplu susțin că pot. Indiferent ce spune cineva, placebo sunt un lucru puternic! Orice proprietar de smartphone poate încerca aplicații populare disponibile în Play Store, de exemplu, Wi-Fi Booster & Easy Analyzer - o aplicație gratuită care nu necesită ca utilizatorul să aibă drepturi de root.
Evitați conexiunile proaste
Există o mică opțiune grozavă în meniul de setări ale sistemului de operare Android care vă poate ajuta telefonul să evite conexiunile Wi-Fi proaste. Cu alte cuvinte, atunci când un smartphone verifică rețelele disponibile, nu va încerca să se conecteze la rețele care au un semnal slab. Toate acestea vă vor ajuta să evitați dezamăgirile și să economisiți multă energie a bateriei.
Pentru a activa opțiunea de mai sus, accesați Setări, apoi Wi-Fi. Aici ar trebui să selectați butonul de meniu și să faceți clic pe el, apoi să selectați „Avansat”. După o secundă, veți vedea o casetă în care puteți bifa caseta pentru a activa opțiunea „Evitați conexiunile proaste”.
Utilizați o antenă radio de casă
Dacă într-adevăr aveți nevoie de un semnal Wi-Fi de calitate superioară, atunci vă puteți crea propria antenă parabolică în miniatură. În esență, acesta este un mini analog al unei antene radio mari sau satelit. Pentru antena, puteți folosi un bol mic de metal sau o cutie de sifon din aluminiu tăiată. Desigur, o astfel de antenă nu poate fi numită foarte practică atunci când o folosești de fiecare dată când apare un semnal prost, dar trebuie să recunoști, o astfel de antenă arată cool.
Actualizați software-ul radioului sau al smartphone-ului
Dacă primiți actualizări de la operatorul sau producătorul dvs. prin aer, atunci probabil că acest lucru nu se va aplica pentru dvs., dar dacă smartphone-ul dvs. rulează firmware personalizat, atunci într-o zi veți ajunge la concluzia că ar trebui să actualizați manual radioul sau sistemul de operare. versiune. Acest lucru este foarte simplu de făcut și nu vom intra în detalii despre asta. Să spunem doar că diverse instrucțiuni pentru efectuarea unor astfel de acțiuni sunt disponibile pe Internet. Să adăugăm, de asemenea, că smartphone-ul tău ar trebui să aibă cea mai recentă versiune de Android, care îmbunătățește performanța generală, iar driverele actualizate pentru Wi-Fi sunt disponibile.
Uită de conexiunile proaste
Dacă ați avut de-a face cu un milion de conexiuni Wi-Fi diferite și ați constatat că jumătate dintre ele nu sunt potrivite pentru dvs., atunci faceți-vă o favoare și excludeți astfel de rețele prin setările Wi-Fi. Dacă nu faceți acest lucru, telefonul dvs. va încerca din nou să stabilească conexiuni cu una sau alta rețea care are un semnal de calitate scăzută, iar acest lucru va afecta negativ performanța bateriei telefonului dvs.
Nu acoperiți antena Wi-Fi
Multe carcase pentru smartphone-uri pot degrada semnalele Wi-Fi, mai ales dacă conțin metal folosit pentru întărirea carcasei. Pentru a afla dacă carcasa dvs. vă afectează semnalul Wi-Fi, rulați testul de viteză Ookla pe smartphone-ul dvs. cu carcasa scoasă. Apoi, cât încă în același loc, puneți carcasa înapoi pe dispozitiv și efectuați din nou testul de mai sus. Dacă observați o diferență în rezultatele testului atunci când carcasa este pe smartphone-ul dvs., atunci ar trebui să căutați o altă carcasă.
Aflați care hotspot Wi-Fi este cel mai bun
O opțiune pentru aceasta ar fi utilizarea unei aplicații de analiză Wi-Fi, care acoperă trei aspecte. In primul rand. Poate oferi cel mai bun canal de comunicare pentru rețeaua dumneavoastră specifică. Fără a intra în detalii, să spunem doar că această aplicație îți permite să-ți optimizezi rețeaua și nu este nevoie să ai prea multe cunoștințe tehnice pentru a o face singur.
În al doilea rând, o astfel de aplicație este foarte potrivită pentru utilizarea într-un birou sau în alte locuri publice, deoarece poate afla care rețea are cel mai stabil canal de comunicare. Și în al treilea rând, folosind aplicația de mai sus puteți afla cu ușurință adresa IP, informații despre gateway-ul de rețea, serverul DNS etc. Desigur, toate acestea nu sunt foarte importante, dar în unele cazuri pot fi utile.
Îmbunătățiți accesul la rețeaua wireless
Un alt lucru simplu care vă poate îmbunătăți semnificativ conexiunea Wi-Fi acasă este optimizarea locației routerului. Adesea este situat în imediata apropiere a telefonului sau a prizei de cablu, dar acesta nu este un fenomen grozav. Vă recomandăm să schimbați locația routerului departe de smartphone și, în același timp, să acordați atenție unei aplicații numite Wi-Fi FDTD Solver, datorită căreia puteți afla cum funcționează modemul dvs. în câteva secunde.
Întâmpinați probleme cu semnalul Wi-Fi slab? Ce ai făcut pentru a-l îmbunătăți?
Vă rugăm să opriți alimentarea
„Tot ce trebuie să faceți bloggerii este să vă opriți stațiile de bază”, a spus Steve Jobs din ce în ce mai iritat mulțimii la dezvăluirea iPhone 4 în iunie 2010. „Dacă doriți să vedeți mostre, opriți laptopurile.” toate Wi-Fi puncte de acces și așezați-le pe podea."
Într-o mulțime de 5.000 de oameni, abia 500 aveau dispozitive Wi-Fi funcționale. A fost o adevărată apocalipsă wireless și nici măcar un grup dintre cei mai buni specialiști din Silicon Valley nu a putut face nimic în acest sens.
Dacă acest exemplu de nevoie urgentă de 802.11 pare inaplicabil vieții de zi cu zi, gândiți-vă la septembrie 2009, când echipa THG a evidențiat pentru prima dată tehnologia de la Ruckus Wireless în recenzia lor „Tehnologia Beamforming: noi capabilități WiFi”. În acel articol, le-am prezentat cititorilor conceptul de beamforming și am analizat mai multe rezultate comparative ale testelor într-un mediu de birou destul de mare. La acel moment, recenzia s-a dovedit a fi foarte instructivă, dar, după cum s-a dovedit, mai erau multe de spus cititorilor.
Această idee ne-a venit acum câteva luni, când unul dintre angajații noștri a instalat un netop pentru copiii săi, folosind un adaptor USB fără fir cu bandă dublă (2,4 GHz și 5,0 GHz) pentru a se conecta la punctul său de acces Cisco Small Business-Class 802.11n. Linksys cu suport 802.11n. Performanța acestui dispozitiv wireless a fost groaznică. Angajatul nostru nici măcar nu a putut să vizioneze videoclipul de pe YouTube. Credem că problema a fost capacitatea slabă a nettop-ului de a procesa informații și de a afișa grafic datele. Într-o zi a încercat să înlocuiască dispozitivul cu bridge-ul wireless 7811 descris în articolul nostru „Rutere fără fir 802.11n: testare a douăsprezece modele”, luându-l din echipamente folosite anterior. Și am simțit imediat diferența, deoarece video streaming putea fi acum vizionat la un nivel destul de bun. Este ca și cum ar fi fost un comutator la o conexiune Ethernet prin cablu.
Ce s-a întâmplat? Angajatul nostru nu a fost în audiență cu 500 de bloggeri care îi blocau conexiunea. A folosit ceea ce a fost considerat în general a fi cel mai bun echipament Cisco/Linksys pentru întreprinderi mici, pe care le testase personal și știa că avea performanțe mai bune decât majoritatea mărcilor concurente. Am simțit că trecerea la bridge-ul wireless Ruckus nu a fost suficientă. Au rămas prea multe întrebări fără răspuns. De ce un produs a avut rezultate mai bune decât altul? Și de ce articolul original a indicat că performanța este afectată nu numai de o asemănare prea apropiată între client și punctul de acces, ci și de forma AP (punctul de acces) în sine?
Întrebări fără răspuns
În urmă cu șase luni, Ruckus a încercat să dezvolte un caz de testare pentru a ne ajuta să înțelegem întrebările fără răspuns, analizând impactul interferențelor electromagnetice din aer asupra performanței echipamentelor Wi-Fi, dar înainte ca testele să poată începe, compania a oprit experimentul. Ruckus a instalat generatoare de zgomot de înaltă frecvență și mașini client standard, dar rezultatele testelor măsurate la un minut au fost înlocuite cu valori complet diferite două minute mai târziu. Chiar și media a cinci măsurători într-o anumită locație ar fi lipsită de sens. De aceea, nu vezi niciodată în presă cercetări reale privind interferența. Gestionarea mediului și a variabilelor devine atât de dificilă încât testarea devine complet imposibilă. Furnizorii pot vorbi cât își doresc despre toate cifrele de performanță pe care le-au obținut în urma testării configurațiilor optime în camere izolate fonic de înaltă frecvență, dar toate acele statistici sunt lipsite de sens în lumea reală.
Sincer să fiu, nu am văzut niciodată pe cineva explicând sau explorând aceste probleme, așa că am decis să luăm inițiativa, aruncând lumină asupra naturii performanței dispozitivului Wi-Fi și dezvăluind secretele lor ascunse. Recenzia va fi destul de mare. Avem multe de spus, așa că vom împărți articolul în două părți. Astăzi ne vom familiariza cu aspectele teoretice (cum funcționează echipamentele Wi-Fi la nivel de date și la nivel de hardware). Apoi vom continua să punem teoria în practică – de fapt testând în cele mai extreme medii wireless pe care le-am întâlnit vreodată; aceasta include 60 de laptopuri și nouă tablete, toate testate pe același punct de acces. A cui tehnologie va supraviețui și a cui tehnologie va fi cu mult în urma concurenței? Până când vom termina cercetarea noastră, nu numai că veți avea răspunsul la această întrebare, dar veți înțelege și de ce am obținut rezultatele pe care le-am obținut și cum funcționează tehnologia din spatele acestor rezultate.
Aglomerarea rețelei versus blocarea liniei
În mod obișnuit, folosim cuvântul „congestionare” pentru a descrie când traficul wireless este supraîncărcat, dar când vine vorba de întrebări importante privind rețelele, congestionarea nu înseamnă cu adevărat nimic. Este mai bine să folosiți termenul „captură”. Pachetele de informații trebuie să concureze între ele pentru a fi trimise sau primite la momentul potrivit când există un decalaj liber în transmiterea traficului. Rețineți că Wi-Fi este o tehnologie semi-duplex și, prin urmare, în orice moment, un singur dispozitiv poate transmite date pe canal: fie AP, fie unul dintre clienții săi. Cu cât există mai multe echipamente pe o rețea LAN fără fir, cu atât managementul capturii de linie devine mai important, deoarece există mulți clienți care luptă pentru undele de radio.
Cu rețelele de comunicații fără fir gata să continue să crească rapid, cine se pregătește să transmită date și când este de cea mai mare importanță. Și aici există o singură regulă: cine face schimb de informații în tăcere câștigă. Dacă nimeni nu încearcă să transmită date în același timp cu tine, atunci poți interacționa cu dispozitivele de care ai nevoie fără interferențe. Dar dacă doi sau mai mulți clienți încearcă să facă același lucru în același timp, va apărea o problemă. Este ca și cum ai vorbi cu prietenul tău folosind un walkie-talkie. Când vorbești, prietenul tău trebuie să aștepte și să asculte. Dacă amândoi încercați să vorbiți în același timp, niciunul dintre voi nu îl va auzi pe celălalt. Pentru a comunica eficient, atât tu, cât și prietenul tău trebuie să controlezi accesul aerian și achiziția de linii. De aceea spui ceva de genul „bine ai venit” când termini de vorbit. Trimiți un semnal că undele sunt libere și altcineva poate vorbi.
Dacă ați plecat vreodată la drum cu un walkie-talkie, poate ați observat că are doar câteva canale disponibile - și sunt, de asemenea, o mulțime de oameni în jur care au venit și cu ideea de a merge cu un walkie-talkie în mâinile lor. Acest lucru este valabil mai ales pentru perioada în care nu existau încă telefoane mobile ieftine - se părea că toți cei pe care i-ați întâlnit aveau un walkie-talkie. Poate că nu ai vorbit cu prietenul tău, dar mai erau alături de tine și alți oameni cu walkie-talkie, care, după cum s-a dovedit mai târziu, foloseau același canal. De fiecare dată când erai pe cale să spui un cuvânt, cineva îți ocupa deja canalul, făcându-te să aștepți... și să aștepți... și să aștepți.
Acest tip de interferență se numește interferență „co-canal”, în care cei care creează interferența împiedică comunicarea pe canalul tău. Pentru a rezolva problema, puteți încerca să comutați pe alt canal, dar dacă nu este disponibil ceva mai bun, veți fi blocat cu rate de date foarte, foarte lente. Va trebui să transmiți date doar când toți idioții care vorbesc din jurul tău încetează să vorbească pentru o clipă. S-ar putea să fie nevoie să nu spui nimic, cum ar fi „Gee! Există din nou acea interferență între canale!”
Surse de interferență
Ceea ce este complicat la această problemă de interferență a canalului intern este faptul că fluxul de trafic Wi-Fi nu este niciodată uniform. Avem de-a face cu interferențe de înaltă frecvență (RF) care interferează în mod aleatoriu cu căile pachetelor, lovind oriunde, oricând și durează diferite perioade de timp. Interferența poate proveni dintr-o serie de surse diferite, de la raze cosmice la rețele wireless concurente. De exemplu, cuptoarele cu microunde și telefoanele fără fir sunt infractori bine-cunoscuți în banda de 2,4 GHz.
Pentru a ilustra, imaginați-vă jucându-vă mașini Hot Wheels cu un prieten și fiecare mașină pe care o împingeți pe podea spre prietenul dvs. reprezintă un pachet de date. Interferența este că fratele tău mai mic joacă bile cu un prieten în fața coloanei tale de transport. Mingea poate să nu-ți lovească mașina la un moment dat, dar este evident că va fi lovită într-un fel sau altul. Când are loc o coliziune, va trebui să opriți jocul, să ridicați mașina avariată și să o duceți la linia de start, încercând să o porniți din nou. Și, ca toți băieții, fratele tău mai mic nu se joacă întotdeauna doar cu bilele. Uneori îți va arunca o minge de plajă sau un câine de pluș.
O rețea Wi-Fi eficientă se referă în primul rând la gestionarea spectrului de frecvență wireless sau radio - ajutând utilizatorul să intre și să iasă de pe autostrada fără fir cât mai repede posibil. Cum îți faci mașinile Hot Wheels să meargă mai repede și să le îndrepti mai precis? Cum faci să faci tot mai multe mașini să se grăbească, fără să fii atent la încercările patetice ale fratelui tău mai mic de a-ți strica starea de spirit? Acesta este secretul furnizorilor de echipamente wireless.
Diferența dintre traficul Wi-Fi și interferență
Vom ajunge la asta puțin mai târziu, dar mai întâi înțelegem că standardul 802.11 face o mulțime de lucruri care permit controlul pachetelor. Să revenim la metaforele auto. Când conduceți pe șosea cu o mașină, vă confruntați cu limite de viteză și alte obstacole care afectează modul în care mașina dumneavoastră se comportă sub anumite caracteristici. Dar dacă străbunica ta ar fi în pielea ta, purtând ochelari groși, ascultând Lawrence Welk și coborând cu greu o autostradă cu opt benzi cu 35 mph, alți șoferi și-ar pierde în curând răbdarea și ar începe să claxoneze la ea. Traficul pe drum va încetini. Dar toată lumea va continua să conducă, chiar și cu această viteză redusă.
Acest lucru este similar cu ceea ce se întâmplă atunci când traficul Wi-Fi al vecinului dvs. intră în rețeaua dvs. wireless. Deoarece tot traficul urmează standardul 802.11, toate pachetele sunt guvernate de aceleași reguli. Traficul nedorit care vine în cale încetinește mișcarea generală a pachetelor, dar nu are același impact ca, de exemplu, radiația de la un cuptor cu microunde, care nu respectă regulile și doar trece prin diferitele traficuri Wi-Fi. benzi (canale) ca un grup.pietoni sinucigași.
Evident, impactul relativ al zgomotului RF în dispozitivele Wi-Fi la intervalele de frecvență de 2,4 și 5,0 GHz este mai rău decât cel al traficului WLAN (wireless LAN) concurent, dar unul dintre obiectivele îmbunătățirii performanței este atins în beneficiul ambelor rețele. . După cum vom vedea mai târziu, există multe modalități de a realiza acest lucru. Deocamdată, amintiți-vă că toate aceste bucăți de trafic concurând între ele și interferențele devin în cele din urmă zgomot de fundal. Un flux de date pachetizate care începe destul de puternic la -30 dB se estompează în cele din urmă la -100 dB sau mai puțin pe o anumită distanță. Aceste niveluri sunt prea scăzute pentru a fi clare până la punctul de acces, dar pot încă perturba traficul, la fel ca acea bătrână cu ochelarii groși.
În război și în aer, toate mijloacele sunt bune
Să vorbim despre modul în care punctele de acces (inclusiv routerele) gestionează regulile de trafic. Gândiți-vă la o autostradă tipică cu două benzi pe rampă. Pe fiecare bandă sunt mașini aliniate și pe fiecare dintre ele este un semafor. Să presupunem că fiecare fir are o lumină verde timp de cinci secunde.
Rețeaua wireless a schimbat ușor această idee printr-un proces numit air fairing. Punctul de acces estimează numărul de dispozitive client existente și stabilește intervale de timp egale de comunicare stabilă pentru fiecare dispozitiv, ca și cum o cameră care monitorizează intrarea pe o autostradă ar putea estima numărul de mașini prinse într-un ambuteiaj și ar folosi aceste informații pentru a decide cum mult timp ar trebui să rămână aprinsă lumina verde? Atâta timp cât semaforul rămâne verde, mașinile pot continua să folosească intrarea pe autostradă. Când semaforul devine roșu, traficul pe acea bandă se va opri și apoi se va aprinde semaforul verde pentru banda următoare.
Să presupunem că există trei benzi pe această coloană vertebrală, câte una pentru fiecare standard: 802.11b, 11g și 11n. Evident, pachetele de informații sunt transmise la viteze diferite; parcă o bandă ar fi fost pentru mașini sport rapide și cealaltă pentru remorci lente și grele. Într-o anumită perioadă de timp, veți primi mai multe pachete „rapide” în trafic decât cele lente.
Fără principiul echității aerului, traficul este redus la cel mai mic numitor comun. Toate vehiculele se aliniază pe o bandă pe o linie, iar dacă o mașină rapidă (11n) ajunge într-un ambuteiaj în spatele unei mașini cu viteze medii (11b), întregul lanț încetinește la viteza acestei mașini „medie”. Acesta este motivul pentru care, dacă analizați traficul destul de des folosind routere și puncte de acces pentru consumatori, veți ajunge la concluzia că performanța poate scădea dramatic dacă conectați un dispozitiv vechi 11b la o rețea 11n; Acesta este motivul pentru care multe puncte de acces au un mod „numai 11n”. Această abordare, desigur, forțează punctul de acces să ignore dispozitivul mai lent. Din păcate, majoritatea produselor Wi-Fi pentru consumatori nu acceptă încă corectitudinea prin aer. Această funcție devine atât de populară în cercurile de afaceri încât sperăm că va ajunge în curând la utilizatorii obișnuiți.
Când se întâmplă lucruri rele cu pachetele bune
Destul despre mașini. Să ne uităm la pachetele de date și interferența dintr-un unghi diferit. După cum am menționat mai devreme, interferențele pot izbucni în aer în orice moment și pot dura orice perioadă de timp. Când zgomotul intră în pachetul de date, acesta din urmă devine corupt și trebuie trimis din nou, ceea ce duce la o întârziere și la o creștere a timpului total de trimitere.
Când spunem că vrem performanțe mai bune, cel mai probabil înseamnă că dorim ca pachetele noastre de date să fie livrate de la punctul de acces către client (sau invers) mult mai rapid. Pentru a face acest lucru, punctele de acces tind să folosească una sau toate cele trei tactici: reducerea ratei de date a stratului fizic (PHY), reducerea puterii de transmisie (Tx) și schimbarea canalului radio.
PHY este ca un semn de limită de viteză (încercăm să ne îndepărtăm de exemplele de mașini, sincer!). Aceasta este rata teoretică de date la care se crede că traficul începe să se schimbe. Când clientul dvs. wireless spune că sunteți conectat la 54 Mbps, de fapt nu transmiteți pachete de date la această viteză. Acesta este doar nivelul vitezei aprobate la care punctul de acces și hardware-ul încă comunică. Vom înțelege ce se întâmplă cu pachetele și cu standardele reale de producție după ce vom vedea această coordonare.
Rata de date a stratului fizic (PHY).
Când zgomotul pătrunde în traficul fără fir, determinând trimiterea în mod repetat a pachetelor, punctul de acces poate scădea la o viteză mai mică decât viteza sa fizică. Este ca și cum ai vorbi cu încetinitorul cu cineva care nu-ți vorbește fluent limba, iar în lumea cu fir, funcționează grozav. Pachetul nostru a fost transmis anterior cu o viteză de 150 Mbit/s. Viteza fizică a scăzut la 25 Mbit/s. În fața apariției unui zgomot aleatoriu, ne-am întrebat ce se întâmplă cu probabilitatea ca pachetul nostru de date să întâlnească un alt flux de zgomot? Crește, nu? Cu cât un pachet de date este mai mult în aer, cu atât este mai probabil să întâmpine interferențe. Și așa, da, tehnica de reducere a vitezelor fizice care a funcționat atât de bine în rețelele cu fir devine acum responsabilitatea rețelelor fără fir. Pentru a înrăutăți lucrurile, vitezele fizice scăzute fac mult mai dificilă conectarea canalelor Wi-Fi (în care două canale la 2,4 sau 5,0 GHz sunt utilizate în tandem pentru a crește debitul) mult mai dificilă, deoarece există riscul ca canalele pe frecvențe diferite să lucreze la viteze diferite.
Este incredibil și trist că practica utilizării metodei de reducere a vitezei fizice este în creștere. Aproape fiecare furnizor folosește această metodă, în ciuda faptului că este contraproductivă în ceea ce privește performanța.
Ce vrei să spui?
Într-o oarecare măsură, rețelele wireless sunt doar o mare ceartă. Imaginează-ți că ești la o cină. Este ora 18:00 și au sosit doar câțiva oameni. Se gândesc la ceva, vorbesc în liniște. Auzi șoaptele vocilor și zumzetul aparatului de aer condiționat. Colegul tău se apropie de tine și nu ai nicio problemă să ții conversația. Copiii de patru ani ai proprietarului vin la tine și încep să cânte o melodie din Sesame Street. Dar chiar și cu aceste trei surse de interferență, tu și partenerul tău nu ai probleme să te înțelegi, parțial pentru că partenerul tău a crescut într-o familie numeroasă și vorbește tare, ca printr-un megafon.
În acest exemplu, sunetele altor oameni care vorbesc și aparatul de aer condiționat care funcționează sunt „podeaua de zgomot”. El este mereu prezent, mereu la acest nivel. Când vorbim despre cât de mult interferența vă afectează conversația, nu luăm în considerare nivelul de zgomot. Parcă punem o tavă pe un cântar de bucătărie și apoi apăsăm un buton pentru ca valoarea greutății să devină zero. Tava de pe cântar și zgomotul de fond sunt constante, la fel ca zgomotul de radiofrecvență de fundal care ne înconjoară. Fiecare mediu are propriul nivel de zgomot.
Cu toate acestea, copilul și admirația lui pentru Big Bird (un personaj Sesame Street) sunt o piedică. Chiar dacă partenerul tău este zgomotos, poți totuși să comunici eficient, dar ce se întâmplă atunci când prietenul tău politicos vine la tine și se angajează într-o discuție? Te regăsești cel care aruncă priviri iritate la dansul copilului și-ți întreabă interlocutorul „ce?”
Pentru a contracara zgomotul RF de fundal, am plasat un telefon fără fir cu o valoare măsurată a zgomotului de -77 dB la locația dispozitivului nostru client. Acesta este copilul nostru cântător de patru ani. Dacă aveți un punct de acces reputat care transmite doar un semnal de -70 dB, atunci acest lucru va fi suficient pentru ca clientul să „aude” datele în ciuda interferențelor, dar nu prea mult. Diferența dintre nivelul minim de zgomot și semnalul recepționat (ascultat) este de numai 7 dB. Totuși, dacă am avea un punct de acces care transmite date la un nivel de sunet mai puternic, să zicem la -60 dB, atunci am obține o diferență mult mai semnificativă de 17 dB între interferență și semnalul primit. Când poți auzi pe cineva fără probleme, conversația va curge mult mai eficient decât atunci când abia poți auzi ceea ce îți spun. Mai mult, gândește-te la ce se întâmplă când un alt copil de patru ani vrea să cânte ceva din repertoriul lui Lady Gaga. Doi copii care cântă vor îneca probabil prietenul tău prietenos, în timp ce tovarășul tău mai vorbăreț poate fi încă auzit clar.
Ce vrei să spui? – Eu spun „SINR”!
În lumea radioului, intervalul de la nivelul de zgomot până la semnalul recepționat este raportul semnal-zgomot (SNR). Acesta este ceea ce vedeți imprimat pe aproape fiecare punct de acces, dar nu este exact ceea ce vă pasă. Ceea ce vă interesează cu adevărat este intervalul de la nivelul de zgomot superior la semnalul recepționat, adică raportul semnal-zgomot (SINR), acesta este ceea ce are sens. Nu este că poți ști întotdeauna dinainte care va fi semnalul SINR, deoarece nu poți determina nivelul de interferență la un moment și un loc dat până nu îl măsori. Dar puteți simți nivelul mediu de interferență într-un anumit mediu. Odată cu aceasta, veți avea idei mai bune despre exact ce nivel de semnal are nevoie punctul de acces pentru a menține un nivel ridicat de funcționalitate.
Știind acest lucru, vă puteți întreba: „De ce naiba ar vrea cineva să reducă puterea semnalului de transmisie (Tx) în ciuda interferențelor?” Bună întrebare, deoarece aceasta este una dintre cele trei reacții standard la retrimiterea pachetelor. Răspunsul este că scăderea puterii semnalului Tx comprimă aria de acoperire a AP-ului. Dacă aveți o sursă de zgomot în afara zonei dvs. de acoperire, eliminarea efectivă a acelei surse din intervalul de conștientizare al AP-ului îl eliberează pe acesta din urmă de a încerca să rezolve problema. Cu condiția ca clientul să se afle într-o zonă de acoperire redusă, acest lucru poate ajuta la reducerea semnificativă a interferențelor co-canal și la îmbunătățirea performanței generale. Cu toate acestea, dacă clientul dvs. se află și în intervalul exterior al acoperirii AP (cum ar fi Clientul 1 în imaginea noastră), atunci pur și simplu nu se vede. Chiar și în cel mai bun scenariu, o scădere a puterii de transmisie va reduce foarte mult aria de acoperire, adică valoarea SINR, și vă va lăsa cu rate de date reduse.
Atât de multe canale, dar nimic de urmărit
După cum am văzut, primele două abordări general acceptate pentru a trata interferența reduc viteza fizică și reduc puterea. Al treilea principiu este cel abordat în exemplul walkie-talkie: schimbarea canalului wireless, care schimbă în esență frecvența la care circulă semnalul. Aceasta este ideea cheie din spatele tehnologiei cu spectru răspândit, sau saltul de frecvență, care a fost descoperită de Nikola Tesla în secolul al XX-lea și a cunoscut o utilizare militară pe scară largă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Într-o clipă, celebra și frumoasa actriță Hedy Lamarr a ajutat să descopere o tehnică de salt de frecvență care ar putea dezactiva torpilele controlate radio. Când această abordare este utilizată pe o gamă de frecvență mai mare decât cea în care semnalul este transmis de obicei, atunci se numește spectru răspândit.
Dispozitivele Wi-Fi folosesc tehnologia cu spectru extins în primul rând pentru a crește lățimea de bandă, fiabilitatea și securitatea. Oricine a depins vreodată de setările dispozitivelor lor Wi-Fi știe că există 11 canale în banda de la 2,4 la 2,4835 GHz. Cu toate acestea, din moment ce lățimea de bandă totală utilizată pentru spectrul extins Wi-Fi de 2,4 GHz este de 22 MHz, ajungeți cu o suprapunere între aceste canale. De fapt, în, să zicem, America de Nord, veți avea la dispoziție doar trei canale - 1, 6 și 11 - care nu se vor intersecta. În Europa, puteți utiliza canalele 1, 5, 9 și 13. Dacă utilizați standardul 2,4 GHz 802.11n cu lățimea canalului de 40 MHz, atunci alegerea dvs. se reduce la două: canalele 3 și 11.
În banda de 5 GHz lucrurile stau puțin mai bine. Aici avem 8 canale interne care nu se suprapun (36, 40, 44, 48, 52, 56, 60 și 64.) Punctele de acces de înaltă performanță combină de obicei transmisia radio în ambele benzi de 2,4 GHz și 5,0 GHz și ar fi corect să presupunem că există mai puține interferențe pe lățimea de bandă de 5,0 GHz. Doar eliminarea interferențelor Bluetooth de 2,4 GHz poate face o mare diferență. Din păcate, rezultatul final este inevitabil: spectrul de 5,0 GHz devine acum saturat de trafic, la fel cum a fost spectrul de 2,4 GHz. Cu lățimea canalului de 40 MHz utilizată în standardul 802.11n, numărul de canale care nu se suprapun este drastic redus la patru (selecție dinamică a frecvenței (DFS), canalele sunt eliminate din cauza problemelor militare asociate cu semnale radar conflictuale), iar utilizatorii sunt deja din când în când se confruntă cu situații când nu există un singur canal suficient de deschis în rază. Parcă am avea mai multe canale de televiziune pe care le poți urmări toată ziua și nu arăta decât reclame despre igiena personală. Puțini oameni doresc să urmărească asta de dimineața până seara.
Omnidirecțional, dar nu omnipotent
Ei bine, ți-am dat destule vești proaste deocamdată. Dar sunt mai mulți. E timpul să vorbim despre antene.
Am menționat puterea semnalului, dar nu și direcția semnalului. După cum probabil știți, majoritatea antenelor nu au o direcție specifică de acțiune. Asemenea unui set de difuzoare care emit sunete puternice în toate direcțiile simultan (cu microfoane atașate care captează sunetele uniform de la toate 360 de grade), microfoanele omnidirecționale vă oferă o acoperire excelentă. Nu contează unde se află clientul. Atâta timp cât se află în intervalul de acoperire, antena omnidirecțională va fi capabilă să detecteze și să comunice cu ea. Dezavantajul este că aceeași antenă omnidirecțională interceptează și orice altă sursă de zgomot și interferență într-un interval dat. Sistemele omnidirecționale preiau totul – sunet bun, sunet prost, sunet teribil – și nu puteți face nimic în acest sens.
Imaginează-ți că stai într-o mulțime și încerci să vorbești cu cineva care se află la câțiva metri distanță de tine. Din cauza zgomotului din jurul tău, aproape că nu auzi nimic. Deci ce vei face? Ei bine, bineînțeles, pune palma la ureche. Veți încerca să vă concentrați mai bine pe sunetul care vine dintr-o direcție, blocând în același timp sunetele care vin din alte direcții, adică cele care sunt „blocate” de palma. Un izolator fonic și mai bun este un stetoscop. Acest dispozitiv încearcă să blocheze toate sunetele din mediul înconjurător folosind căști pentru urechi care sunt introduse în urechi și permit doar sunetele care provin din piept să treacă.
În lumea radio, echivalentul unui stetoscop este o tehnologie numită beamforming.
Și din nou despre tehnologia beamforming
Scopul tehnologiei de formare a fasciculului este de a crea o zonă cu energie valurilor crescută într-o anumită locație. Un exemplu clasic al acestui fenomen: picături de apă care cad într-o piscină. Dacă ar fi două robinete deasupra lui și ai deschide fiecare robinet exact la momentul potrivit, astfel încât să elibereze periodic picături de apă sincronizate în timp, undele inelare concentrice care radiază din fiecare epicentru (unde picăturile lovesc) ar crea un model parțial suprapus. Vedeți un astfel de model în ilustrația de mai sus. Acolo unde un val se găsește în cel mai înalt punct de intersecție cu un alt val, obțineți efectul suplimentar că energia din ambele valuri se combină și duce la formarea unei creaste și mai mari în forma de undă. Datorită regularității picăturilor, astfel de creste amplificate sunt clar vizibile în anumite direcții, ele constituie un fel de „fascicul” de energie amplificată.
În acest exemplu, undele diverg în toate direcțiile. Ele tind uniform spre exterior din punctul de origine până ajung la un obiect opus. Semnalele Wi-Fi emise de la o antenă omnidirecțională se comportă în același mod, eliberând unde de energie de frecvență radio care, atunci când sunt combinate cu undele de la o altă antenă, pot forma fascicule cu putere crescută a semnalului. Când aveți două valuri în fază, rezultatul poate fi un fascicul cu puterea semnalului aproape dublă față de unda originală.
Folosit în toate direcțiile
După cum puteți vedea din fotografia anterioară a nivelului de interferență, formarea fasciculului de la antene omnidirecționale are loc în numeroase direcții, adesea opuse. Variind sincronizarea semnalelor la fiecare antenă, forma modelului de formare a fasciculului poate fi controlată. Acesta este un lucru bun, deoarece vă permite să concentrați energia în mai puține direcții. Dacă punctul dvs. de acces „știa” că clientul său se află în poziția de la ora trei, ar fi rezonabil să trimiteți un fascicul în poziția de la ora 9 sau 11? Ei bine, da... dacă prezența acestei raze „pierdute” este inevitabilă.
De fapt, dacă aveți de-a face cu antene omnidirecționale, atunci o astfel de pierdere este cu adevărat inevitabilă. Tehnic vorbind, ceea ce vedeți în rândul de sus este rezultatul unei antene phased array (PAA) - un grup de antene în care fazele relative ale semnalelor corespunzătoare care alimentează antenele diferă în așa fel încât modelul efectiv de radiație al matricea este amplificată în direcția dorită și este suprimată în mai multe direcții nedorite. Acest lucru este similar cu strângerea părții de mijloc a unui balon care nu este umflat complet. Pe măsură ce compresia crește, vom obține o parte a mingii care iese excesiv într-o direcție, dar vom întâlni și o depășire corespunzătoare în cealaltă direcție. Puteți vedea acest lucru în figura de mai sus, unde rândul de sus arată diferitele modele de formare a fasciculului produse de două antene omnidirecționale dipol.
Efectuarea de modificări în timpul formării fasciculului
Evident, doriți ca acoperirea fasciculului generat să includă dispozitivul client. Atunci când se formează un fascicul cu o antenă cu matrice fază, așa cum este ilustrat în figurile de mai sus în liniile de sus (de data aceasta folosind trei antene dipol), punctul de acces analizează semnalele venite de la client și folosește algoritmi pentru a modifica modelul de radiație, schimbând astfel direcția fasciculului pentru o mai bună țintire a clientului. Acești algoritmi sunt calculați în controlerul punctului de acces, motiv pentru care uneori puteți vedea un alt nume pentru acest proces - „formarea fasciculului bazat pe cip”. Această tehnologie este cunoscută și ca semnalizare direcțională de către Cisco și alte companii și rămâne o componentă opțională, mai puțin utilizată, a specificației 802.11n.
Antenele cu matrice fază controlate de hardware sunt metoda folosită de majoritatea producătorilor, care acum promovează pe scară largă suportul pentru tehnologia de formare a fasciculului în produsele lor. Ruckus nu folosește această metodă. În acest sens, ne-am înșelat în articolul nostru anterior. La pagina șase, scriitorul nostru a declarat că „Ruckus folosește formarea fasciculului „pe antenă”, o tehnologie dezvoltată și patentată de Ruckus... [care] folosește o matrice de antene”. Dar acesta nu este cazul. Formarea fasciculului cu o antenă cu matrice fază necesită utilizarea unui număr mare de antene. Abordarea lui Ruckus este diferită de această metodă.
Cu tehnologia Ruckus, fasciculul poate fi direcționat către fiecare antenă, independent de celelalte antene. Acest lucru se realizează prin plasarea în mod deliberat a obiectelor metalice în vecinătatea fiecărei antene din matricea de antene pentru a influența în mod independent modelul de radiație. Vom reveni la această problemă mai detaliat în curând, dar puteți vedea câteva tipuri diferite de modele de beamforming folosind abordarea Ruckus în al doilea rând al imaginilor de mai sus. Privind ambele abordări simultan, este imposibil să se determine care dintre ele va oferi cea mai mare performanță practică. Rețeaua de fază cu trei antene produce un fascicul mai concentrat decât unitățile de acoperire relativă Ruckus. În mod intuitiv, putem presupune că, cu cât fasciculul este mai concentrat, cu atât performanța este mai bună, dacă toți ceilalți factori sunt egali. Va fi interesant să aflăm dacă acesta este cazul în timpul testelor noastre.
Nu te pot auzi!
Îți amintești efectul de a pune palma la ureche? Eliminarea interferențelor din partea nedorită poate îmbunătăți calitatea recepției, chiar dacă clientul nu a schimbat modelul de emisie a semnalului. Potrivit lui Ruckus, pur și simplu ignorarea semnalelor din direcția opusă poate aduce clientului până la 17 dB în plus datorită eliminării interferențelor.
În același timp, îmbunătățirea puterii semnalului transmis poate adăuga încă 10 dB. Având în vedere explicația anterioară despre efectul puterii semnalului asupra debitului, veți înțelege de ce condiționarea semnalului poate fi atât de importantă și de ce este regretabil că majoritatea producătorilor de pe piața wireless nu au luat încă în considerare tehnologiile menționate mai sus.
Asocierea spațială
Una dintre îmbunătățirile majore ale specificației 802.11n este adăugarea de agregare spațială. Aceasta include utilizarea așa-numitei împărțiri naturale a unui semnal radio primar în subsemnale care ajung la destinatar în momente diferite. Dacă desenați punctul de acces la un capăt al sălii și clientul la celălalt, traseul direct al semnalului radio către centrul sălii va dura puțin mai puțin decât semnalul reflectat de peretele lateral. De obicei, există multe căi posibile de semnal (fluxuri spațiale) între dispozitivele fără fir și fiecare cale poate conține un flux de date diferit. Receptorul primește aceste subsemnale și le recombină. Acest proces este uneori numit diversitate de canal. Multiplexarea spațială (SM) funcționează foarte bine în spații închise, dar îngrozitor în medii mai puțin restrânse, cum ar fi un câmp deschis, deoarece nu există obiecte pentru care semnalele să sară pentru a crea un sub-flux. Când se poate face acest lucru, SM servește la creșterea lățimii de bandă a canalului și la îmbunătățirea raportului semnal-zgomot.
Pentru a înțelege clar diferența dintre agregarea în flux și formarea fasciculului, imaginați-vă două găleți - una umplută cu apă (date) și cealaltă goală. Trebuie să transferăm date dintr-o găleată în alta. Modelarea fasciculului implică un furtun care conectează ambele găleți și creștem presiunea apei pentru a transfera lichidul mai repede. Cu flow pooling (SM), avem deja două (sau mai multe) furtunuri care mișcă apa la presiune normală. Cu un singur lanț radio, adică transmiterea unui semnal radio de la un dispozitiv la una sau mai multe antene, SM funcționează de obicei mai bine decât formarea fasciculului. Cu două sau mai multe circuite radio, cel mai adesea se întâmplă invers.
Este posibil să folosiți ambele metode?
Nu ne place prea mult imaginea de mai sus, dar vă poate ajuta să înțelegeți de ce nu puteți combina agregarea fluxului și formarea fasciculului folosind un design cu trei antene (care este ultima opțiune pe care o avem în prezent în multe puncte de acces). În esență, dacă două antene sunt ocupate cu formarea primului flux, rămâne o a treia antenă pentru a lansa al doilea flux. Ai putea crede că, cu două fluxuri de intrare, SM nu ar trebui să aibă probleme. Cu toate acestea, un flux direcționat este probabil să aibă o rată de date mult mai mare - atât de mult încât clientul care primește nu poate sincroniza eficient cele două fluxuri. Singura modalitate de a aduce ambele fluxuri suficient de aproape de ratele de date pentru a se sincroniza este de a reduce puterea semnalului de beamforming... ceea ce învinge în primul rând întregul punct de beamforming. Obțineți două fluxuri cu „presiune standard”, ca în ilustrația noastră anterioară.
Dacă ai avea patru antene? Da, s-ar putea să funcționeze. Două se vor ocupa de generarea semnalului, iar celelalte două se vor ocupa de integrarea în flux. Desigur, adăugarea unei alte antene crește costul întregului set. În lumea punctelor de acces pentru întreprinderi, cumpărătorii pot accepta cu ușurință o creștere a prețului, dar cum rămâne cu cineva care are nevoie și de patru antene simultan? Abia recent am primit trei antene pentru lucrul cu laptopuri - au existat dispute acerbe în acest sens. Și apoi există al patrulea? Mai important, ce se va întâmpla cu consumul de energie? În absența răspunsurilor și/sau a entuziasmului pe această piață, producătorii pur și simplu au renunțat la ideea dezvoltării de modele cu patru antene.
Antene și module radio
Anterior am folosit termenul „circuit radio”, dar în multe cazuri nu oferă o definiție suficient de profundă și precisă. Există o reprezentare relevantă a relației dintre circuitele radio și fluxurile spațiale care este important de reținut atunci când se evaluează mecanismele wireless.
Uitați-vă la expresia 1x1:1. Da, putem auzi deja „experți” pronunțând: „unul înmulțit cu unul și împărțit cu unul”. Nu-i așa? Există o modalitate mai bună de a o scrie decât cu două puncte?
Partea 1x1 se referă la numărul de circuite implicate în transmiterea (Tx) și recepția (Rx) de date. A:1 este legat de numărul de fluxuri spațiale utilizate. Astfel, punctul de acces standard industrial 802.11g poate fi notat prin expresia 1x1:1.
Viteza de 300 Mbps citată în majoritatea produselor moderne 802.11n se bazează pe două fluxuri spațiale. Aceste produse sunt desemnate 3x3:2. Probabil că nu ați întâlnit încă modele în care viteza de transfer să fie de 450 Mbps. Acesta este deja 3x3:3, dar în ciuda vitezei teoretice de 450 Mbps, astfel de produse au un avantaj foarte mic, dacă este deloc, față de produsele 3x3:2. De ce? Repetăm din nou: nu puteți combina foarte eficient formarea fasciculului și agregarea spațială pe trei radiouri. În schimb, trebuie să lucrați cu trei fluxuri la un nivel de semnal standard, care, așa cum am văzut deja, limitează intervalul și provoacă retrimiterea pachetelor. Acesta este motivul pentru care routerele de 450 Mbps își găsesc greu drumul în nișele îndepărtate de pe piața de masă. În condiții ideale, produsele 3x3:3 vor fi mult mai bune, dar trăim într-o lume imperfectă. În schimb, avem o lume plină de concurență și perturbări.
SRC vs MRC: mă auzi acum?
Evident, ascultarea este cheia unei comunicări eficiente și depinde foarte mult de modul în care asculți vorbitorul. Ca în exemplul din ilustrația noastră, dacă cineva vorbește la un capăt al câmpului, iar trei persoane îl ascultă la celălalt capăt, lucrul ciudat este că ascultătorii, dintr-un motiv necunoscut, nu vor auzi același lucru. . În rețelele fără fir, puteți întreba: „Bine, care dintre voi, ascultătorii, a auzit ce a spus cel mai bine transmițătorul?” Și alegeți-l pe cel care pare să fi auzit mai mult decât alții. Aceasta se numește combinare simplă a raportului (SRC) și este strâns legată de ideea comutării între antene, în care este utilizată oricare antenă care are cel mai bun semnal.
O abordare multi-antenă mai eficientă și utilizată pe scară largă este combinarea raportului maxim (MRC). În termeni foarte generali, aceasta presupune „unirea forțelor” a trei receptori și compararea informațiilor trimise, iar apoi ajungerea la un consens asupra „ceea ce s-a spus”. Cu abordarea MRC, clientul se bucură de o acoperire mai bună în dispozitivele wireless și de o calitate îmbunătățită a serviciului. De asemenea, clientul este mai puțin sensibil la locația exactă a antenelor.
Desigur, probabil că aveți o întrebare: dacă trei antene sunt mai bune decât două, atunci...
De ce să nu folosești un milion de antene?
Ei bine, da, de ce să nu folosești o sută de mii de miliarde de antene?
Lăsând deoparte estetica, adevăratul motiv pentru care producătorii nu fac astfel de AP-uri porcupine este că nu pot face nimic în legătură cu legea rentabilității descrescătoare. Datele de testare arată că saltul de la două la trei antene nu mai este la fel de semnificativ ca de la una la două. Din nou, revenim la problema costurilor și (cel puțin din partea clientului) consumului de energie. Piața de consum s-a stabilit pe trei antene omnidirecționale. În lumea afacerilor poți găsi mai multe, dar de obicei nu multe.
Ruckus este una dintre rarele excepții în acest caz, deoarece folosește antene direcționale. În punctele de acces rotunde, pe care le-ați văzut deja în imaginile din această recenzie, platforma în formă de disc adăpostește 19 antene direcționale. Dacă combinați zonele de acoperire ale tuturor celor 19 antene, obțineți o acoperire de 360 de grade. Nouăsprezece antene omnidirecționale ar fi excesive, dar 19 antene direcționale (sau cam asa ceva, în funcție de designul AP) pot oferi câștiguri de performanță care nu ar fi de așteptat prin simpla creștere a numărului de antene, dar totuși consumă mai puțină energie deoarece, evident, doar câteva dintre ele sunt în uz în orice moment dat.
„Unde este Wally?”* și Wi-Fi
Am văzut deja că punctul de acces poate ajusta fazele semnalelor pentru a obține puterea maximă a semnalului la un anumit punct, dar de unde știe AP-ul unde este situat exact acel punct (adică clientul)? Un punct de acces omnidirecțional care detectează un dispozitiv client cu un semnal de -40 dB arată la fel la poziția de la ora 4 ca și la poziția de la ora 10. În cazul diversității cu mai multe căi, în care aveți semnale diferite care provin de la diferite direcții, AP-ul nu oferă o modalitate de a vă spune dacă un client transmite un semnal de mare putere de la distanță sau un semnal de putere redusă de la o distanță mică. Dacă clientul se mișcă, punctul de acces nu poate determina în ce direcție să se îndrepte pentru a-l detecta. Efectul este foarte asemănător cu situația în care nu puteți determina de unde vine sirena dacă vă aflați între mai multe clădiri înalte. Sunetul pare prea puternic pentru a putea indica direcția din care vine.
Acesta este unul dintre pericolele inerente ale tehnologiei de formare a fasciculului. Optimizarea fasciculului de la un punct de acces la un dispozitiv client dat necesită cunoașterea exactă a locului în care se află acesta din urmă, matematic dacă nu spațial. AP-ul primește multe semnale și trebuie, în timp, să urmărească unul sau două dintre ele de care are nevoie. Cu atât de multe tipuri similare de semnale și distragere a atenției externe (în limbajul radio), rezultatul pentru punctul de acces poate fi căutarea unui singur personaj într-o reclamă publicitară „Unde e Wally?” Cât de repede poate determina un AP locația clientului său prost va determina în mare măsură modul în care clientul însuși încearcă să comunice locația acestuia către AP, dacă este deloc.
*Notă: „Unde este Wally/Waldo?” („Unde este Wally/Waldo?” este un joc de atenție pentru computere și telefoane mobile. Sarcina jucătorului este să-l găsească pe Wally ascuns în mulțime.)
Implicit și explicit
Revenind la ideea cum vă poate înșela auzul, de obicei izolăm sunetele care sunt direct legate de diferența de timp dintre momentul în care sunetul ajunge la o ureche și când ajunge la cealaltă. Acesta este motivul pentru care suntem confuzi când auzim sunet reflectat dintr-o clădire, deoarece nu putem determina cât timp durează valul pentru a ajunge la fiecare ureche. Creierul nostru percepe diferența de fază a semnalelor sursă ca fiind anormală.
Dacă punctul de acces are mai multe antene, le folosește ca urechi, apoi evaluează diferența de fază a semnalelor de fixat în direcția clientului. Aceasta se numește beamforming implicit. Semnalul este generat în direcția care este implicit derivată din faza detectată a semnalului. Cu toate acestea, AP-ul poate fi blocat de semnale „ciudate”, la fel ca și creierul. Această confuzie poate fi completată de diferența dintre direcțiile liniilor ascendente și descendente.
Cu beamforming explicit, clientul comunică exact ceea ce are nevoie, ca și cum ar plasa o comandă pentru o ceașcă complicată de espresso. Clientul transmite cereri legate de fazele de transport și energie, precum și alți factori relevanți pentru situația actuală din mediul său. Rezultatele sunt mult mai precise și mai eficiente decât beamformingul implicit. Deci, care este captura? Niciun produs nu acceptă beamforming explicit, cel puțin nici un dispozitiv client actual. Atât metoda implicită, cât și cea explicită trebuie să fie încorporate în chipsetul Wi-Fi. Din fericire, mostrele care acceptă o metodă explicită de formare a fasciculului ar trebui să fie disponibile în curând.
Polarizare
Pe lângă toate problemele wireless pe care le-am întâlnit, putem adăuga polarizare la listă. Polarizarea înseamnă mult mai mult decât unii bănuiți și am putut să vedem cu proprii noștri ochi toate efectele asupra iPad 2, ca să spunem așa, la prima mână. Dar mai întâi, o mică teorie...
Poate știți că lumina călătorește în valuri și toate undele au o orientare direcțională. Acesta este motivul pentru care ochelarii de soare polarizați funcționează atât de bine. Lumina reflectată de drum sau zăpadă în ochi este polarizată pe o direcție orizontală, paralelă cu solul. Acoperirea cu filtre polarizante din sticla este orientata in directie verticala. Gândește-te la val ca la o bucată mare și lungă de carton pe care încerci să o împingi prin jaluzele. Dacă țineți cartonul pe orizontală și perdelele pe verticală, cartonul nu va intra prin crăpături. Dacă jaluzelele sunt orizontale, de exemplu, de ridicare, atunci nu costă nimic ca cartonul să depășească cu ușurință obstacolul. Ochelarii de soare sunt proiectați pentru a bloca strălucirea, care este în mare parte orizontală.
Dar să revenim la Wi-Fi. Când un semnal este trimis de la o antenă, acesta poartă orientarea de polarizare a aceleiași antene. Și, prin urmare, dacă punctul de acces este pe masă, iar antena care emite semnalul indică direct în sus, unda emisă va avea o direcție verticală. Prin urmare, antena de recepție, dacă dorește să aibă cea mai bună sensibilitate posibilă, trebuie să aibă și o direcționalitate verticală. Afirmația opusă este de asemenea adevărată - AP-ul de recepție trebuie să aibă o antenă (antene) care sunt ajustate în polarizare la clientul care trimite. Cu cât antenele sunt mai departe de reglarea polarizării, cu atât recepția semnalului este mai proastă. Vestea bună este că majoritatea routerelor și punctelor de acces au antene mobile care permit utilizatorilor să găsească cea mai bună poziție pentru a primi un semnal de la un client, la fel ca utilizarea unei antene cu „claxoane” pentru televizoare. Vestea proastă este că, deoarece atât de puțini oameni înțeleg principiile polarizării în dispozitivele Wi-Fi, este puțin probabil ca cineva să efectueze această optimizare a polarizării.
Privind ilustrația de mai sus, amintindu-ți tot ce v-am spus, veți vedea că punctul de acces emite atât unde de semnal orizontală (de mai sus) cât și verticale către client iPad 2. Care direcție ne va oferi cea mai bună calitate și performanță a recepției? Aceasta depinde de câte antene sunt conectate la client și care este directivitatea acestora.
Cu reflexie slabă
Și acum despre experiența noastră obținută cu polarizarea iPad 2. Eram aproape de locul unde era camera când a fost făcută această fotografie. Arată punctul de acces Aruba la care ne-am conectat atârnat de tavan în fundal. Angajatul nostru a ținut tableta de colțuri cu ambele mâini. Pur și simplu am observat calitatea recepției semnalului; La început poziția a fost verticală, iar apoi tableta a fost rotită într-o poziție orizontală. La început semnalul a fost bun și nu a dispărut mult timp. La întoarcere iPad 2 in pozitie verticala legatura este intrerupta. Angajatul nostru a încercat să nu-și schimbe poziția mâinilor, prinderea și locația tabletei în spațiu. Dar semnalul a dispărut... atât. Nu ne-am crede dacă nu am fi văzut-o cu ochii noștri.
După ce ați citit pagina anterioară, puteți ghici natura a ceea ce s-a întâmplat cu dispozitivul nostru. După cum se dovedește, în timp ce primul iPad avea două antene Wi-Fi, iPad 2 este folosit doar unul, situat de-a lungul marginii inferioare a carcasei. Evident, în modul orizontal, antena tabletei era în același plan cu antenele punctului de acces, care, după cum puteți vedea, sunt în poziție verticală. Pe orizontală, antenele client și AP erau în planuri diferite.
Încă câteva lucruri de reținut: efectul lentilei din fotografiile de mai sus face ca punctul de acces să apară mai aproape decât este de fapt. Clientul și AP aveau o distanță de vizibilitate de aproximativ 12 m unul de celălalt, care este mai mare decât distanțele pe care le veți vedea în testele noastre de polarizare din partea 2 a acestei recenzii. Mai mult, făcând câțiva pași înapoi, nu am reușit să reproducem aceste rezultate. Bănuiala noastră este că angajatul nostru era într-o zonă moartă Wi-Fi... ei bine, poate pe jumătate mort. Pentru a primi din nou un semnal bun, angajatul nostru s-a mai retras câțiva pași. Dar nu uitați că reflectarea semnalului poate schimba direcția undei. Semnalul, care poate să fi fost perfect aliniat de-a lungul liniei de vedere, după una sau două reflexii, ar putea „mergi” multe grade în lateral, iar acest lucru afectează calitatea recepției semnalului.
Nebunia mobilă
După ce ați citit despre exemplul nostru cu iPad 2, acum încercați să vă gândiți la polarizarea semnalului pe alte dispozitive mobile. Dar acel smartphone - întins pe masă, înclinat pentru a viziona videoclipuri, apăsat la ureche etc.? Acum imaginați-vă cât de mult va fluctua semnalul de la telefonul dvs. mobil și de la Wi-Fi cu cea mai mică mișcare. Luăm semnalele de la aceste dispozitive de la sine înțeles, dar, în realitate, rețelele wireless pot fi destul de capricioase și necesită toată atenția noastră pentru a funcționa corect.
Vorbind despre semnalele de la dispozitivele mobile, observăm că puține lucruri putem face în acest caz fără a avea un telefon cu antenă externă (cum ar fi, de exemplu, telefoanele auto). De fapt, orice dispozitiv wireless portabil poate fi testat doar pentru diversitatea de polarizare (directivitate cu mai multe fascicule a antenelor) și poate determina câștigul în viteza de transmisie, standardele de performanță și/sau durata de viață a bateriei. O imagine interesantă apare cu laptopurile. Majoritatea modelelor sunt echipate cu o antenă(e) amplasată(e) într-un cadru în jurul perimetrului afișajului LCD. V-ați gândit vreodată că puteți îmbunătăți în mod semnificativ recepția semnalului prin înclinarea ecranului înapoi sau înainte, sau poate prin rotirea laptopului cu câteva grade?
În mod similar, un punct de acces care trebuie să deservească mulți clienți poate oferi un serviciu mai bun dacă una dintre antene este îndreptată vertical, iar cealaltă este îndreptată orizontal. Desigur, problema cu acest aranjament este că ambele antene nu pot interacționa și nu pot genera eficient un semnal direcțional. Polarizările lor nu coincid și, prin urmare, dacă clientul primește un semnal de foarte bună calitate, celălalt se deteriorează din cauza nepotrivirii planurilor.
Dacă antenele Rx sunt proiectate doar pentru a căuta unde într-o singură direcție, atunci aceasta este o modalitate sigură de a eșua. Acesta este motivul pentru care este important să aveți mai multe avioane la capătul de recepție. Dacă aveți două antene de recepție, una verticală și cealaltă orizontală, și două antene Tx verticale, atunci puteți primi doar un flux la un nivel destul de bun.
Punând toate piesele puzzle-ului împreună
Materialul pe care l-ați citit pe aceste pagini este baza necesară pentru înțelegerea rezultatelor analizei noastre de testare, pe care le veți putea citi în curând în a doua parte a recenziei. Când un punct de acces arată rezultate excelente la un anumit test sau, dimpotrivă, nu reușește să facă față unei sarcini, este important să înțelegem de ce. Acum știți că pentru performanță optimă 802.11n, interacțiunile AP/client pot beneficia de formarea fasciculului, agregarea spațială, diversitatea antenei, polarizarea optimă a semnalului și altele.
Este posibil ca unele dintre aceste tehnologii să fie deja încorporate în punctul dvs. de acces. Tabelul de mai sus arată o listă cu diverse tehnologii inerente celor mai moderne AP-uri 802.11n. Punctele din acest tabel pe care le-am considerat importante pentru înțelegerea datelor din a doua parte a revizuirii au fost prezentate aici în partea 1.
Chiar dacă nu citiți Partea 2, sperăm că lectura de astăzi vă oferă o idee despre cât de mult pot beneficia produsele 802.11n de pe urma câteva îmbunătățiri de design. Situația este deosebit de gravă la nivel de consumator. Producătorii ne-au oferit o abordare „destul de bună”, deși este clar că mai este loc de îmbunătățiri semnificative. Cât de semnificativ? Veți afla răspunsul la această întrebare puțin mai târziu...
Bună ziua, dragi cititori. Ne-am dat deja seama cum să pornim Wi-Fi pe un laptop, dar de ce nu funcționează Wi-Fi pe un laptop sau rețeaua primește foarte slab sau nu mai răspunde cu totul? Trebuie configurat.
Verificarea parametrilor
Înainte de a seta parametrii, verificăm disponibilitatea celei mai recente versiuni a driverelor de rețea și participarea acestora la funcționarea computerului. Asadar, haideti sa începem. Mai întâi, selectați secțiunea „Panou de control” și accesați „Manager dispozitive”, se află în „Hardware și sunet”.
Ce să faci dacă nu au fost găsite informații despre receptor? Când pictograma cu un semn de exclamare într-un triunghi galben este aprinsă, aceasta indică o problemă cu driverele. Când nu există nicio intrare, asta înseamnă că setările nu sunt instalate și va trebui să le instalați de pe discul de instalare, care vine de obicei cu computerul. De asemenea, puteți căuta setări de la producător. Amintiți-vă, driverele sunt o parte importantă a sistemului; fără ele, Wi-Fi nu poate funcționa. Dacă articolul dorit este găsit, dar există o pictogramă de exclamare lângă el, deschideți-l cu un clic dreapta. În pagina care apare, selectați „Implicare”. Sursa tuturor afecțiunilor tale poate fi în modul receptor selectat, poate că este implicat un mod economic de lucru. Faceți clic dreapta pe linia adaptorului, apoi „Properties” - „Power Management”. Debifați „Permite computerului să oprească acest dispozitiv pentru a economisi energie.
Includere
Toate! Acum nu ar trebui să existe probleme cu parametrii. Tot ce rămâne este să pornești receptorul Wi-Fi. Deschideți „Panou de control” - „Rețea și Internet”. Găsiți „Conexiune la rețea fără fir. De asta avem nevoie, faceți clic dreapta pe el și vedem o nouă fereastră în care selectăm „Activați”. Problema rezolvata. Pentru a naviga în continuare pe internet, conectați-vă la punctul de acces. Pentru a face acest lucru, găsiți pictograma antenei în bara de activități și faceți clic pe ea. Se deschide „Gestionarea rețelei”, selectați-l pe al dvs., introduceți parola, dacă este setată una. Nu? Recomand configurarea protecției; există multe persoane care doresc să folosească o conexiune neprotejată gratuit.
Navigare fericită pe internet!
