Ростелеком ТВ 

Как увеличить радиус действия wifi. WiFi: беспроводные сети

Но считаю необходимым расширить эту тему. Частенько, мы покупаем дорогие wi-fi роутеры, надеясь на достойные показатели, а качество беспроводной домашней сети все-равно оставляет желать лучшего. Нам понадобится сделать некие преобразования, которые помогут увеличить дальность действия wi-fi сети и мощность сигнала .
Проблемы оптимизации беспроводной сети особенно актуальны сейчас, когда большинство современных устройств предлагает поддержку беспроводной связи: смартфоны, планшеты, телевизоры и ноутбуки. Ведь все они могут одновременно подключаться к домашней сети wi-fi, поэтому она должна работать стабильно и быстро. Многие старые беспроводные маршрутизаторы не способны обеспечить приемлемое качество связи, так как их возможности ограничены. Данная статья расскажет о способах и специальном оборудовании для обеспечения уверенного приема wi-fi роутера на расстояние до 100 м и выше.

Первое, о чем необходимо позаботиться, выбор правильного места для расположения wi-fi роутера и других устройств в сети . Это важная мера при организации беспроводной сети в домашних условиях. Для начала найдите для своего беспроводного роутера оптимальную точку размещения в квартире или доме и проверьте, что все клиенты сети могут уверенно принимать сигнал, так как эффективность любого беспроводного соединения всегда будет соответствовать уровню самого слабого звена в цепи. Не стоит игнорировать возможность использования дополнительных устройств, так как они способны расширить границы сети беспроводным или проводным способом. Это особенно актуально, если в вашей квартире (доме) толстые стены или же Вам необходимо раздавать беспроводной интернет на несколько этажей .

Также есть довольно простой способ собрать для wi-fi роутера антенну направленного действия своими руками . Такая антенна способна увеличить радиус действия wi-fi сети . Если из предложенных вариантов ничего не подходит или не помогло, например, вы хотите использовать интернет во дворе загородного дома, то мы рассмотрим вариант с радиорелейными антеннами. Их применение позволяет решить множество проблем, связанных с дальностью действия wi-fi сети , потому что сигнал беспроводной сети распространяется равномерно во все стороны и ослабевает пропорционально квадрату расстояния.

Кратко о принципе действия таких антенн

Радиорелейные антенны собирают сигнал в пучок и излучают его в одном направлении, поэтому беспроводная сеть работает стабильно даже на приличной дистанции.

1. Поиск оптимального места установки wi-fi роутера

Чтобы добиться надежной работы беспроводной сети, необходимо произвести поиск правильных мест установки для всех компонентов, а также выбрать канал, который не подвержен помехам.

Выбор свободного канала для wi-fi сети. Помехи в беспроводной сети

Посторонние радиосигналы, источником которых может быть соседский роутер или радио-няня, является для нашей беспроводной сети фоновым шумом, с которым она постоянно борется. Особенно часто проблемы с беспроводной сетью вызывают wi-fi маршрутизаторы соседей.

Решение проблемы с соседским роутером простое:

  • Выберите канал (диапазон частот) с наименьшим количеством помех, используя программу inSSIDer .
  • Перейдите на вкладку «2.4 GHz Channels», чтобы узнать какие каналы заняты устройствами.
  • Выберите в настройках своего беспроводного роутера тот канал, на котором имеется меньше всего помех.

Внимание! Если маршрутизатор и все устройства приема поддерживают диапазон частот 5 ГГц, переключитесь на него и проверьте качество беспроводного соединения.

Учтите, что на этой частоте меньше помех, но иногда приходится мириться с чуть меньшей дальностью действия сигнала и худшей способностью проходить сквозь стены. Сразу замечу, что данная особенность справедлива не для всех роутеров, поддерживающих частоту 5ГГц.

Размещение роутера: ставим по центру

Оптимальным вариантом для создания надежной беспроводной сети - подключение всех устройств к маршрутизатору напрямую, без посредников. Чтобы добиться этого, поставьте роутер в центре (по возможности, с некоторыми погрешностями относительно геометрического центра). Таким образом он будет окружен всеми клиентами, которые будут подключены к роутеру.

Обязательно учитывайте стены, мебель и другие преграды. На открытом пространстве сигнал практически не подвергается негативному воздействию, но сильно ослабевает, проходя через них. Следовательно, вам необходимо установить маршрутизатор ближе к тем устройствам, которые размещены за стеной. Для получения наибольшего радиуса сигнала wi-fi роутера, он должен стоять на возвышенном месте. Выбрав слишком низкую позицию, вы будете глушить сигнал различного рода препятствиями.

Тестирование сети слабым звеном для проверки

После того, как Вы предприняли вышеупомянутые меры по оптимизации, рекомендую проверить работу с помощью устройства, которое располагается дальше всех в доме или за несколькими стенами, а также имеет маленькую антенну. В данном случае действует правило: чем выше расположена приемная антенна, тем эффективнее связь с маршрутизатором .

Направление антенн беспроводных устройств

Антенны излучают сигнал кругами, которые ориентированы в пространстве перпендикулярно оси антенн. Оптимальным расположением для достижения хорошего покрытия будет разнонаправленное - для устройств с 2-мя и более антеннами. А вообще, старайтесь повернуть антенну таким образом, чтобы ее ось была перпендикулярна направлению к клиентскому устройству с наихудшим качеством приема. Если антенны встроены в роутер, попытайтесь повернуть или переместить устройство на несколько сантиметров в сторону, контролируя при этом результат.

Оптимизация wi-fi соединения

Как я уже говорил выше, качество приема может кардинально измениться, если вы немного переместите или развернете роутер или wi-fi адаптер (карту), отвечающую за прием. Даже небольшой поворот или сдвиг маршрутизатора, ноутбука или другого приемного устройства может существенно усилить либо снизить качество сигнала. Измерить скорость беспроводной сети вы сможете программой JРеrl . Вам необходимо запустить ее на компьютере, подключенном с помощью LАN-кабеля, а на беспроводном устройстве (например, ноутбуке), выступающем в качестве клиента, замерить скорость соединения после каждого изменения.

Замена старого роутера на новый

Обновить wi-fi роутер не будет лишним, если ваш беспроводной маршрутизатор поддерживает только стандарт 802.11g, так как имеет смысл приобрести более мощный роутер, совместимый с 802.11n.
Если вы используете подключение к Интернету по технологии DSL, то стоит приобрести модель со встроенным DSL-модемом. В этом случае вам потребуется лишь ввести свои данные для доступа в интернет, выданные вашим провайдером, в результате устройство самостоятельно подключится к Интернету. Старый роутер стандарта 802.11g тоже пригодится, его можн0 исполь3овать в качестве повторителя.
Допустим, вы купили новый wi-fi роутер. Теперь вам необходимо его настроить, в этом вам помогут 2 статьи, которые я указывал в самом начале этого материала. Если вы сэкономили и купили роутер без DSL-модема, то роль модема можно перенести на старое устройство. Для этого настройте его на работу в качестве модема, согласно руководству пользователя. После этого соедините WАN-разъем (разъем для подключения к каналу доступа в Интернет) нового маршрутизатора с LAN-портом старого.

Использование старого роутера в качестве повторителя

Если в новом роутере с поддержкой стандарта 802.11n есть встроенный модем, то я рекомендую использовать прошивку DD-WRT, разработанную сообществом Oреn Sоurcе, вы можете настроить старый маршрутизатор в качестве повторителя (репитера) . Проверьте на этой странице , доступна ли поддержка вашей модели. Там вы найдете подходящую для вашег0 устройства прошивку, а также рекомендации по установке. В большинстве случаев, чтобы установить прошивку DD-WRT на роутер , воспользуйтесь пунктом обновления, предоставляемым оригинальной прошивкой.

После установки прошивки и перезагрузки роутера, войдите в его веб-интерфейс.

  • В поле логина введите: root
  • В поле пароля введите: admin.

Настройка режима Repeater Bridge на роутере

Подключите старый wi-fi роутер с установленной прошивкой DD-WRT LАN-кабелем к компьютеру. В дальнейшем, повторитель будет подключаться к беспроводной сети основного роутера как клиент и перенаправлять сигнал по проводной или беспроводной связи на другие клиентские устройства. Чтобы это реализовать, в разделе Wireless/Basic Settings необходим0 настроить режим «Repeater Bridge» . Все сетевые настройки, такие как сетевой режим, имя сети и канал беспроводной связи должны совпадать с таковыми в главном роутере. В разделе «Virtuаl Interfaces» добавьте еще 0дну беспроводную сеть под другим именем (например, вставив в конце названия.Repeater») и затем выполните ее настройку.

Как увеличить дальность действия wi-fi роутера

Выбор места установки повторителя (репитера)

Наиболее простой способ увеличить площадь покрытия беспроводной сети - использование беспроводного повторителя или репитера, особенно, если он предлагается тем же пр0изводителем, что и маршрутизатор. Разместите его таким образом, чтобы он располагался в зоне уверенного приема сигнала роутера. Настройка включает в себя лишь несколько несложных операций. Недостаток — максимальная пропускная способность роутера, работающего в режиме повторителя, снижается вдвое.

Powerline адаптеры

Чтобы роутер мог охватывать другие этажи в вашем доме, рекомендую воспользоваться расширителем сети на основе Роwеrlinе-адаптеров, передающих сетевой сигнал по электропроводке. Вы можете воспользоваться моделью dLAN 200 AV Wireless Nvon devolo. Подключение: подсоедините один адаптер к LАN-порту роутера, а другой с функцией беспроводной точки доступа подключается к любой розетке в доме. Подробнее о Powerline адаптерах, для проводной сети (без функции точки доступа) вы можете прочитать .

Настройка расширителя сети : для настройки базовых параметров набора Роwеrlinе-адаптеров вы можете использовать входящее в комплект поставки программное обеспечение. Если потребуется изменить настройки беспроводного соединения, откройте с помощью программы веб-интерфейс адаптера.

Внимание! Увеличивая мощность передачи через веб-интерфейс роутера, делайте это поэтапно, так как это может сказаться на качестве сигнала.

Выбор правильного положения для устройств приема

Помимо выбора оптимального положения роутера , не стоит забывать и об устройстве, которое принимает сигнал. Ведь даже небольшие изменения положения могут значительно повлиять на результат. Возьмем к примеру ноутбук. Разместите ноутбук таким образом, чтобы крышка дисплея, в которой размещена антенна, была обращена в сторону источника беспроводного сигнала. Затем медленно передвигайте или поворачивайте устройство, тем самым вы узнаете как найти зону оптимального приема сигнала . Вы также можете проверить результат с помощью программы inSSIDer (ссылка выше).

Использование USB удлинителя

Длинный антенный кабель может негативно сказаться на качестве приема, тогда как USВ — шнур длиной до 5м таких проблем не доставит. Поэтому имеет смысл разместить беспроводной USВ — адаптер в зоне покрытия беспроводной сети, используя длинный USВ — кабель. С помощью держателя, входящего в комплект поставки многих USB — адаптеров, устройство можно закрепить на определенной высоте, чтобы добиться более уверенного приема от роутера. Использование USB удлинителя будет хорошим вариантом для удаленной от роутера комнаты. Например, я применил его в спальне для компьютера в корпусе mini-ITX.

Внутренние платы для подключения ПК к беспроводной сети

Не секрет, что для настольных компьютеров доступны платы расширения с Wi-Fi-модулем, однако ввиду их внутреннего расположения, антенны, как правило, оказываются спрятаны под столом ил за стеной тумбы. В своем HTPC я использовал именно этот вариант, так как в полке под техникой не было задней стенки. Если антенны вывести не удается, то более эффективным и доступным решением будет подключаемый по USB беспроводной адаптер. Неплохая модель — TP-Link TL-WN822N, так как его антенны можно развернуть в нужном направлении, да и расположить не только сзади вашего системного блока.

В этом разделе речь пойдет о небольших приспособлениях, изготовленных своими руками и не только, которыми вы сможете значительно увеличить дальность действия своей беспроводной сети .

Параболическое зеркало своими руками . Как вы уже знаете, антенны роутера излучают сигнал равномерными кругами, а параболическое зеркало соберет этот сигнал в пучок и передаст его в определенном направлении. Вам понадобится лишь ножницы, фольга, бумага и клей. Зеркало необходимо надеть на одну из антенн вашего маршрутизатора и повернуть ее в сторону устройства приема.

Использование дополнительной антенны

Сейчас легко найти в компьютерных магазинах специальные антенны, которые, благодаря своим размерам и форме способны обеспечить более высокое качество передачи сигнала, нежели антенны, встроенные в wi-fi роутер.
Основное их преимущество заключается в том, что кабель позволяет разместить одну или несколько антенн на возвышенной точке.

Установка внешней антенны для беспроводной сети

Владельцам загородных домов, проводящих долгое время во дворе и желающим использовать беспроводной интернет, придет на помощь внешняя антенна. Неплохим вариантом окажется TP-LinkьTL-ANT2409B, способная улучшить прием сигнала. От вас понадобится закрепить антенну на внешней стене, подключить ее к вашему wi-fi роутеру. Помните, что антенна должна быть направлена в ту сторону, где требуется обеспечить уверенный прием, поэтому п0 возможности закрепите ее на возвышенной точке.

При покупке антенны, обращайте внимание на экранирование кабеля, так как сигналы, которые передаются по антенному кабелю, подвержены влиянию помех. Качество кабеля можно определить по коэффициенту затухания, измеряемый в дБ. Хороший кабель длиной 5м не должен иметь коэффициент затухания более 3дБ.

Использование wi-fi параболической антенны

Параболические антенны предназначены для передачи сигнала беспроводной сети между двумя подобными антеннами на расстояние до нескольких километров. Если вам необходимо передать сигнал на расстояние более 100 м, то это решение вашей проблемы.

Направленные параболические антенны применяется для подключения клиентских Wi-Fi устройств, находящихся на среднем и дальнем расстоянии от центральной точки доступа, либо для построения Wi-Fi соединений типа точка-точка. Как правило, такая антенна обладает коэффициентом усиления 24 дБ в диапазоне частот 2,4 – 2,5 ГГц и применяется для приема-передачи электромагнитных волн с вертикальной или горизонтальной поляризацией. Конструкция параболической wi-fi антенны состоит из логопериодического облучателя в прочном корпусе, который крепится к отражателю, имеющему сетчатую структуру (для снижения парусности и общего веса антенны). В стандартной комплектации антенна имеет СВЧ кабель длиной 1 метр с разъемом N-типа (N type female).

Обратите внимание, что некоторый софт может быть представлен в виде демоверсий и иметь условно-бесплатное распространение.

Напоследок сделаем отступление. Один из наших покупателей, ознакомившись с нашим устройством был сильно удивлен его возможным применением и написал нам — вы сделали оборудование для воровства WiFi!

Конечно, злоумышленник может использовать «WiFi Agent» для противоправных целей. Но, с таким же успехом можно обвинить продавцов топоров в том, что новый «Раскольников» купит топор и нападет на старуху-процентщицу. А уж продавцы посуды — это вообще пособники преступников. Тут и ножи, и скалки, и страшное орудие — чугунная сковорода.

В свете последних принимаемых законов, необходимо отметить, что наше устройство не содержит в себе каких-либо криптографических шифровальных средств и не является WiFi роутером. USB WiFi адаптер с направленной антенной «WiFi Agent» не использует какие-либо средства для взлома чужих сетей и не делает процесс «воровства» ни на йоту проще, нежели штатный WiFi адаптер ноутбука.

Мы считаем, что вопрос использования каких-либо устройств в рамках закона это прямая обязанность потребителя. Поэтому, конечно же, совершая любое действие, всегда необходимо помнить о правовой стороне вопроса.

Мы рекомендуем использовать «WiFi Agent» в ситуациях, когда штатный WiFi адаптер вашего ноутбука или ПК принимает сигнал WiFi сети с низким уровнем, а также в случаях, когда вам необходимо пользоваться своей WiFi сетью, находясь на большом удалении от роутера.

Теги: Добавить метки

Решил подготовить статью с советами по усилению сигнала Wi-Fi сети. В интернете, есть много разных статей на эту тему, но практически в каждой статье, очень много ненужной информации. Точнее, множество рекомендаций по каким-то настройкам, которые не имеют никакого отношен к увеличению радиуса сигнала Wi-Fi и никак не могут влиять на радиус действия самой сети.

Если мы говорим об усилении сигнала Wi-Fi, то конечно же имеем введу именно радиус покрытия самой сети, то есть дальность действия Wi-Fi. Для примера: купили мы роутер, установили, настроили, а в самых дальних комнатах Wi-Fi вообще не ловит, или уровень сигнала слишком слабый. Или же, роутер установлен на первом этаже (где сигнал есть) , а на втором этаже сигнал уже очень слабый, или вообще отсутствует. Обычная ситуация, с которой сталкиваются многие, да я с сам с этим сталкивался.

От чего зависит радиус действия Wi-Fi сети? Очень много разных факторов: от самого роутера (количества и силы антенн) , от стен в вашем доме, от количества соседних Wi-Fi сетей, от расположения роутера, каких-то других помех и т. д. Многие просят посоветовать роутер, который например обеспечит стабильный сигнал Wi-Fi для трехкомнатной квартиры, частного дома, и т. д. В таких случаях, невозможно посоветовать ничего конкретного. У всех разные условия, разные стены и т. д. Единственно, что я могу посоветовать, это приблизительно ориентироваться на площадь вашего дома. Если у вас например однокомнатная квартира, то даже недорогой роутер, с одной антенной мощностью в 3 dBi без проблем справится со своей задачей. Ну а если у вас дом, или квартира побольше, то берите устройство подороже. Хотя, и цена не всегда аргумент. Есть у меня – дорогой, три антенны, какая-то там фирменная функция Asus, которая увеличивает радиус покрытия сети. Так вот, при одинаковых условиях, на одинаковом расстоянии, он показывает результат не намного лучше, чем у того же . У которого антенны внутренние, да и дешевле он в несколько раз.

Как в настройках роутера усилить сигнал Wi-Fi?

Если вы уже купили, и установили у себя дома, или в офисе роутер, и Wi-Fi ловит не везде, где вам нужно, то можно попробовать усилить беспроводную сеть. Как это сделать, мы сейчас рассмотрим. Усилить сигнал можно как с помощью настроек в роутере, так и с помощью отдельных устройств, и приспособлений.

1 Поиск и смена канала на роутере. Если у вас устройства видят много доступных для подключения сетей ваших соседей, то все эти сети, могут загружать канал, на котором работает ваша сеть, и тем самым уменьшит радиус действия сети.

Можно попробовать, в настройках роутера задать какой-то статический канал, или же поставить Auto. Здесь нужно экспериментировать. Если вам не лень, то с помощью программы inSSIDer вы можете найти более свободный канал, и задать его в настройках вашего роутера.

Я не буду подробно расписывать, просто даю вам ссылку на статью В ней я подробно рассказывал о каналах, и о том как найти не загруженный канал. Так же, там есть инструкция по смене канала на роутерах разных производителей.

2 Переводим свою сеть в режим работы 802.11N . Как правило, по умолчанию на всех роутерах беспроводная сеть работает в смешанном режиме b/g/n (11bgn mixed) . Если принудительно заставить роутер транслировать Wi-Fi в режиме работы 802.11N, то это может увеличить не только скорость, но и радиус покрытия Wi-Fi (если на вашем роутере более одной антенны) .

Единственная проблема в том, что если у вас есть старые устройства, которые не поддерживают режим 802.11N, то они просто не будут видеть вашу сеть. Если у вас нет старых устройств, то без сомнений переключите свою сеть в режим n. Сделать это очень просто. Заходим в настройки роутера, обычно по адресу 192.168.1.1, или 192.168.0.1 (подробную инструкцию по входу в настройки смотрите ).

В настройках откройте вкладку, где настраивается беспроводная сеть. Называются они обычно так: Wi-Fi, Беспроводной режим, Беспроводная сеть, Wireless и т. д. Найдите там пункт Режим беспроводной сети (Mode) и установите в нем N only . То есть, работа сети только в режиме N.

Для примера: смена режима беспроводной сети на роутере Asus

Сохраните настройки и перезагрузите роутер. Если появляться проблемы с подключением устройств, то верните обратно смешанный режим.

3 Проверяем мощность передачи в настройках маршрутизатора. На некоторых роутерах, есть возможность выставить уровень мощности беспроводной Wi-Fi сети. Насколько я знаю, по умолчанию стоит максимальная мощность. Но, можно проверить.

В роутерах Asus, эти настройки меняются на вкладке Беспроводная сеть - Профессионально . В самом низу, есть пункт " Управление мощностью передачи Tx power" . Там есть шкала, которую можно регулировать в процентах. Выглядит это вот так:

На роутерах Tp-Link открываем вкладку Wireless - Wireless Advanced . Пункт Transmit Power позволяет настроить силу сигнала. Значение High – означает максимальная мощность.

Эти настройки больше пригодятся в том случае, если вы захотите наоборот, уменьшить мощность сигнала вашего Wi-Fi роутера.

Как увеличить радиус действия Wi-Fi сети с помощью дополнительных устройств?

1 Установка репитера, или настройка второго роутера в режиме усилителя. Из всех рекомендаций, которые вы здесь увидите, или вообще найдете в интернете, этот способ самый эффективный и надежный. Правда, придется потратится на репитер.

В качестве репитера могут выступать обычные роутеры. Вот инструкции по настройке роутеров ZyXEL и Asus в режиме повторителя:

Если у вас Wi-Fi не "добивает" в какие-то комнаты, то установка повторителя решит эту проблему. А если у вас дом в несколько этажей, то на первом этаже можно установить роутер, а на втором репитер. Отличная и рабочая схема.

2 Смена антенн роутера на более мощные. Если на вашем роутере съемные антенны, то можно купить более мощные, и тем самым немного увеличить покрытие вашей сети. Почему немного? Да потому, что замена антенн как правило дает не очень хороший результат. Он есть, но не такой что бы увеличить радиус на несколько комнат. В любом случае, придется тратится на антенны. И мне кажется, что намного лучше потратить эти деньги на репитер. Да, он будет стоить дороже, но пользы от него намного больше.

Если решите менять антенны, то берите мощные, с усилением в 8 dBi. Но, стоят они дорого, и несколько таких антенн будут стоить как повторитель.

Я уже писал , можете посмотреть результаты.

3 Покупка нового роутера, переход на 5 GHz. Можно купить более мощный, дорогой роутер. А лучше, роутер с поддержкой диапазона 5 GHz. В чем плюс диапазона 5 GHz? Он практически свободный, сейчас большинство всех сетей и других устройств работают в диапазоне 2.4 GHz. Меньше помех – больше скорости и больший радиус действия сети.

Есть такие места, где Wi-Fi сеть на 2.4 GHz практически не работает. Все время глючит, пропадает соединение, низкая скорость и т. д. А все из-за того, что там очень много разных сетей. Вот в таких случаях, переход на 5 GHz решает все проблемы.

1 Выберите правильное расположение вашего роутера. На самом деле, это очень хороший и эффективный совет. Как правило, все устанавливают маршрутизаторы при входе, или в каких-то дальних комнатах. Правильное расположение роутера позволит правильно распределить сигнал, тем самым увеличить дальность Wi-Fi.

Проще говоря, нужно устанавливать роутер как можно ближе к центру дома. Да, это не всегда получается, так как к роутеру нужно прокладывать кабель, а тянуть его на середину дома не очень удобно. Но, даже незначительные передвижения роутера, смогут увеличить уровень сети в нужных вам комнатах. А еще, нужно помнить о том, что стены это враг Wi-Fi сетей.

2 Самодельные усилители для Wi-Fi антенн. Можно найти много инструкций, в которых показано изготовление усилителей для роутера. Как правило, это обычная фольга, и жестяные банки. Получается, что если с одной стороны антенны поставить лист фольги, то сигнал будет от нее отбиваться и направляться в нужном нам направлении.

Я считаю, что это все ерунда. Во-первых, разрезанная банка из пива, или кусок фольги сзади роутера выглядит не очень красиво, а во-вторых, от этого нет практически никакого эффекта. Можете проверить.

Вот такие советы. Думаю, вы нашли для себя подходящий способ увеличить дальность Wi-Fi сети. Делитесь своими советами в комментариях!

Найти информацию о том, чему равна дальность действия WiFi роутера, в действительности не так-то просто. Обычно приводятся сведения о мощности передатчика, также можно узнать, как изменится интенсивность радиоволн при установке той или иной антенны. Проблема состоит в том, что использовать более совершенную антенну, или даже усилитель, можно только на стороне роутера, но не абонентского устройства. В таком устройстве, как смартфон, установлена внутренняя антенна Wi-Fi, и заменить ее нельзя. Поэтому, кстати, нет смысла наращивать мощность передатчика роутера – последний все равно «не услышит» сигнал, исходящий от маломощного излучателя смартфона. Попытаемся определить, чему равна дальность беспроводной связи для устройств разных классов.

Схема построения Wi-Fi-сети

Согласно действующему закону РФ, мощность передатчика в абонентском устройстве не может превосходить 100 милливатт. Также предусмотрено, что для точек доступа, в том числе встроенных в роутер, это значение не должно превышать 250 мВт. По шкале дБм (децибел на 1 микровольт) данные значения выражаются другими цифрами: 20 и 24 дБм. Официально в Россию никогда не завозилось и не завозится оборудование, у которого мощность передатчика не соответствует этим цифрам. Нас будет интересовать, как зависит скорость беспроводного соединения от дистанции между роутером и стандартным абонентским устройством, при условии, что выполнены требования закона. Еще мы исходим из условия, что абонентская антенна является штыревой однозвенной (как в большинстве смартфонов).

Методика расчета эффективного расстояния

Допустим, беспроводная связь работает, когда расстояние между точкой доступа и смартфоном равно N метров при отсутствии препятствий на пути сигнала. Таблица, из которой можно выяснить, во сколько раз снижается интенсивность при прохождении того или иного препятствия, есть на нескольких сайтах (например, ZyXEL). В то же время, известно, что снижение интенсивности в 2 раза (на 3 децибела) эквивалентно уменьшению эффективного расстояния N в корень из двух раз. Все просто – квадрат расстояния обратно пропорционален интенсивности.

Что означает число N

При прохождении сигналом стеклянного окна интенсивность снижается как раз на 3 дБ, а значит, эффективное расстояние уменьшается в корень из двух раз. Пользуясь этой методикой, можно рассчитать, на какой дистанции связь Wi-Fi все еще будет работать в той или иной ситуации:

  • Окно стеклянное – снижает интенсивность на 3 дБ (в 2 раза)
  • Окно с тонировкой – 6 дБ (в 4 раза)
  • Стена из дерева – 9 дБ (в 8 раз)
  • Межкомнатная стена панельная, бетонный пол – 15-20 дБ (в 32 раза и больше).

Коэффициент, на который Вы разделите значение дистанции, равен корню квадратному из коэффициента уменьшения интенсивности. Рассмотрим пример.

Бетонные стены вносят коррективы

Допустим, N равно 400 м. Теперь мы между роутером и смартфоном «помещаем» одну панельную стену и одну стену из дерева. Сложив децибелы (15+9 дБ), получим 24 децибела. По логарифмической шкале – 24, а по линейной это эквивалентно снижению интенсивности в 251 раз. Теперь, вычисляем, чему равен корень из 251 (это 15,84). Делим 400 метров на 16, получаем 25 м. Как видите, все просто и похоже на правду.

Эффективное расстояние без препятствий

Наверное, читателя интересует, а чему же равно значение N при полном отсутствии препятствий в зависимости от выбора диапазона Wi-Fi. Если мощность передатчика роутера равна 40 мВт, а его антенна «усиливает» сигнал в горизонтальной плоскости на 3 дБ (она многозвенная), то, согласно информации ZyXEL, значение N составляет 400 метров. Смотрите: в роутере установлен менее мощный передатчик, чем в смартфоне, но в нем используется многозвенная антенна. Итого, получаем: связь между двумя устройствами Wi-Fi с мощностью передатчика 100 мВт и обычной штыревой антенной уверенно поддерживается на расстоянии до 400 м. Здесь речь шла о диапазоне 2,4 ГГц.

Теперь у Вас есть методика, позволяющая рассчитать эффективную дистанцию беспроводной связи теоретическим методом.

Тут идет речь о диапазоне 2,4 ГГц, но для более высокочастотных волн сейчас просто нет сведений об уровне влияния тех или иных препятствий. Понятно, что для диапазона 5 ГГц значение N будет меньше, а степень влияния препятствий окажется больше. Если известно, что мощность передатчика смартфона заметно меньше, чем 100 мВт, надо сделать так: необходимо 100 разделить на действительную мощность в милливаттах, и вычислить корень квадратный из полученного числа. У Вас будет поправочный коэффициент, на который требуется поделить расстояние, значение которого получено по рассмотренной методике.

Результаты практических наблюдений

Оценим «пробивную способность» Wi-Fi на практике. Для этого возьмем набор точек доступа, поддерживающих связь в диапазоне 2,4 ГГц: это TEW-411BRP+ фирмы TRENDnet, DWL-2100AP от D-Link, и USR 805450 компании US Robotics. В качестве абонентского устройства будем использовать смартфон, мощность передатчика которого равна 100 мВт. На точки доступа установим штатные антенны, а сами они будут располагаться на пятом этаже панельного дома.

Предельная дистанция, уверенный прием

Уже на третьем этаже здания, где установлено наше оборудование, сеть Wi-Fi отсутствует. Волна преодолела 2 железобетонных перекрытия, то есть мы потеряли 30 дБ – и все, связи нет. В действительности, считайте, что при прохождении двух перекрытий теряется 35 децибел. Сюда надо прибавить и затухание, зависящее от длины дистанции, тогда мы получим примерно 36-38 дБ. Значит, именно такое затухание для 100 милливатт является критическим.

Область прямой видимости излучателя

Пробуем поймать сигнал на улице. На расстоянии 150-180 метров наличие сети можно заметить, но это верно, если находиться напротив окна комнаты, где установлено оборудование. А стабильной связь остается на расстоянии 100 метров. Как видим, теория соответствует практике с достаточным уровнем достоверности. Для надежности теоретически полученный результат (одно окно –> 200 метров) лучше делить на 2.

Чего делать не нужно

Всем понятно, что вряд ли стоит повышать мощность одного из передатчиков, когда второй, то есть «абонентский», остается без изменений. То же можно сказать и о применении антенн, позволяющих увеличить интенсивность волны, но сужающих диаграмму. Впрочем, применение секториальных и многозвенных антенн все равно будет эффективно, и вот почему. Роутеры и другие излучатели радиоволн могут быть не только у Вас в квартире, но и у соседей и т.д. А сужая сектор захвата, можно избавить Ваш роутер от посторонних радиочастотных шумов.

Настраивая беспроводную сеть в роутере, необходимо выбирать не максимальное, а оптимальное значение мощности. В интерфейсе многих устройств подобная регулировка есть. Начните с максимума, и шаг за шагом понижайте значение:

Настройка роутера ZyXEL Keenetic

Остановиться стоит, когда в самой дальней точке смартфон перестанет «видеть» сеть. Повысив мощность на одно деление, можете пользоваться сетью Wi-Fi в свое удовольствие.

Секториальная антенна – из обычной

Марк Абрамий

Июль 2005 г.

Самый простой способ организации небольшой домовой локальной сети, или обеспечения совместного использования интернет-канала несколькими жителями ближайших домов - Wi-Fi. Главное достоинство беспроводного соединения в том, что его без проблем могут организовать даже начинающие пользователи, причём без привлечения официальных инстанций, что нередко требуется при прокладке «воздушки» или даже для доступа к нежилым помещениям при протяжке кабеля. Однако, прежде чем тратить деньги на новое оборудование, необходимо убедиться, что его «дальнобойности» хватит для соединения в сеть всех желающих.

Задача

К сожалению, технология Wi-Fi в силу своей слабой дальнобойности пока не в состоянии соединить хоть сколько-то удалённые друг от друга компьютеры, если они не находятся в прямой видимости. Достаточно пары железобетонных стен на пути сигнала, чтобы полностью его экранировать, а потому в реальной ситуации объединить в сеть можно только пользователей, расположенных в рядом стоящих домах, если их окна, а точнее - антенны Wi-Fi-адаптеров, смотрят друг на друга. То есть связаться с живущим в соседнем подъезде приятелем гораздо сложнее, поскольку вас с ним будут разделять не два стеклопакета, а несколько капитальных стен. Аналогично не получится сконнектиться и с товарищем из стоящего напротив дома, если его окна не направлены в вашу сторону.

Есть ли выход из данной ситуации, или в любом случае надо договариваться с официальными инстанциями на протяжку «воздушки», или тянуть провода, устанавливая точки доступа (далее - ТД) на крышах домов, чтобы сигнал от них ничем не перекрывался?

К сожалению, самое напрашивающееся решение - увеличение мощности ТД - рядовому потребителю не подходит. Хотя выбор точек доступа на сегодня огромен и в интернете можно найти даже достаточно мощные модели - мощностью более 200 mW (продукты RangeLAN от Proxim, точки доступа и базовые станции Vivato, Senao). Однако вся проблема в том, что официально, без какой-либо регистрации и лицензирования в Минсвязи простой пользователь имеет право применять лишь беспроводное оборудование весьма ограниченной мощности - только до 100 mW или, согласно обозначению, чаще всего встречающемуся в спецификациях точек доступа - до 20 dBm. Но даже это всего лишь максимально возможная величина - в реальности, наиболее распространенные «бытовые» точки доступа известных у нас производителей имеют гораздо меньшую мощность (например, 17dBm, то есть в два раза меньше разрешенной), и чтобы найти среди них что-то хотя бы близкое к вожделенным 20 dBm, придется приложить немало усилий. «Запрещенные» 200 mW найти проще, чем «законные» 100 mW!

Второй способ, который приходит на ум - применение мощных узконаправленных антенн. В этом случае вся мощность, излучаемая точкой доступа, будет направляться в сторону удалённого ПК и появится шанс пробиться через серьёзные преграды.

Попробуем же выяснить, насколько это реально - далеко ли «бьёт» одна точка доступа с направленной антенной в условиях городской застройки? Получится ли в этом случае «пробить» железобетонные стены?

Тест

Чтобы оценить реальную «пробивную способность» Wi-Fi, мы взяли несколько типичных точек доступа с поддержкой разных типов расширенного 802.11g: TRENDnet TEW-411BRP+, D-Link DWL-2100AP, U.S.Robotics USR805450, а также направленные антенны D-Link ANT24-1201 (12 dBi) и TRENDnet TEW-OA14DK (14 dBi). Утверждается, например, что последняя может связать беспроводные устройства на расстоянии до 8 км в условиях прямой видимости. Поскольку в данном случае мы не тестируем сами точки доступа и даже не проверяем скорость полученного канала, а всего лишь пытаемся выяснить «дальнобойность» самой технологии, то всё, что нам нужно для этого оценочного экспресс-теста - включить все три ТД и походить вокруг дома с КПК, оснащённым модулем Wi-Fi и программой, отображающей уровень радиосигнала.

Итак, этап первый - использование штатных антенн. Располагаем ТД на пятом этаже стандартной панельной пятиэтажки и выясняем, что уже на третьем этаже приём практически отсутствует. То есть внутри дома вы надёжно сможете соединить лишь ПК, расположенные на соседних этажах и не более чем через две, максимум - три железобетонные стены от ТД.

Выходим на улицу. С той стороны дома, куда выходят окна нашей «тестовой» квартиры, то есть в пределах прямой видимости, сигнал достаточно прилично ловится на расстоянии примерно 200 метров, однако стабильность приёма уже не такая, как на 100 метрах. Если же на пути сигнала встаёт дом, то он полностью его экранирует. То есть связаться, например, с квартирой, расположенной на противоположной стороне стоящего в 50-70 метрах от вас дома, уже не получится. Не будет сигнала и во дворе вашего собственного дома, со стороны, противоположной окнам вашей квартиры - это всё те же 2-3 капитальные стены.

Посмотрим теперь, что нам даст подключение направленной антенны. В этом случае дом, стоящий перед вашим окном, с большим трудом, но «пробить насквозь» можно! Сигнал есть, а это значит, что появляется хотя бы принципиальная возможность соединить таким образом две квартиры, одна из которых смотрит окнами не на ТД, а в другую сторону. Но, к сожалению, говорить о терпимой стабильности соединения не приходится - точку, в которой возможен приём сигнала, приходится буквально вылавливать - шаг влево, шаг вправо, и сигнал теряется. Но даже если вы и «нащупаете» такую точку, идеально сориентировав обе антенны, то уровень потерянных пакетов всё равно будет слишком велик.

Выводы

Таким образом, организовать сеть с помощью одной бытовой точки доступа с направленной антенной в условиях непрямой видимости довольно сложно. В простейшем случае вы достаточно надежно соедините лишь несколько квартир, расположенных в непосредственной близости от ТД - над вами, под вами, а также ближайших соседей по этажу. При этом предварительный тест на местности обязателен - очень многое будет зависеть от расположения ТД и соединяющихся с ней адаптеров, а также от конкретного оборудования и самого дома. Возможно, в самом трудном случае поможет установка дополнительной антенны круговой направленности на ТД или применение направленных антенн на самых удалённых от нее адаптерах.

Друга же в соседнем доме удастся подключить, только если его окна смотрят прямо на точку доступа. Если же кто-то оказался на противоположной стороне от вас, то «пробиться» к нему, пожалуй, теоретически возможно, например, при наличии двух узконаправленных антенн с большим коэффициентом усиления, достаточно точно нацеленных друг на друга, но проверить это вы сможете только попытавшись сделать всё в реальности. Поэтому в такой ситуации лучше всё же прибегнуть к проводам, вынеся антенну на крышу или протянув «воздушку». Вот такая беспроводная технология…

Технологии и оборудование

Что же делать, если вариант с выносом антенн на крышу дома или прокладкой кабелей никоим образом не подходит? В этом случае можно попытаться использовать комплексное решение:

  • выбор ТД с мощностью, близкой к максимально разрешённой;
  • применение внешней антенны с усилением не менее 14 dBi, а лучше - ещё большим;
  • правильное расположение антенны.

При выборе ТД мы бы советовали обратить внимание ещё и на такой момент как максимально возможная скорость. Дело в том, что стандартных на сегодня 54 Мбит/c всё-таки маловато для организации приличной сети (о стандарте 802.11g читайте, например, на www.thg.ru/network/20030311/ ). Поэтому оптимальным вариантом, на наш взгляд, будет выбор ТД с поддержкой режима SuperG, обеспечивающего соединение на скорости до 108 Мбит/c (учтите - подключение клиентов 802.11b будет замедлять работу всей сети, поэтому поддержку 802.11b лучше вообще отключить). SuperG поддерживается оборудованием на базе чипов Atheros, они неплохо распространены, применяются разными брендами и пользователь получает какую-никакую свободу выбора при покупке адаптера. Есть, впрочем, на рынке и другие расширения 802.11g, вплоть до 125 Мбит/c (подробнее о расширенных режимах в статье www.thg.ru/network/20040127/ ), можно выбрать и их, но они, пожалуй, чуть больше завязаны на конкретного производителя, и вам придётся, например, закупать для каждого пользователя совершенно одинаковые адаптеры, даже если у кого-то уже есть Wi-Fi-адаптер, но другой фирмы. Плюс ко всему, в новом оборудовании на основе чипов Atheros появилась технология расширения радиуса действия eXtended Range (тест различных технологий увеличения дальности смотрите на www.thg.ru/network/200505191/ ), которая опять-таки играет нам на руку.

Не стоит забывать и о чувствительности ТД - от модели к модели она может различаться довольно заметно, так что, прежде чем сделать выбор, придется перекопать море документации. Но окончательное решение в любом случае следует принимать только по результатам тестирования на реальной местности, то есть при закупке оборудования необходимо договориться о money back, иначе деньги будут потрачены, а связи добиться так и не получится.

Выбор и расположение антенны - тоже непростая задача (учтите, не все ТД позволяют подключать внешнюю антенну). Самые простые секторные антенны имеют усиление не более 13-15 dBi, если же вы найдёте фирменную антенну с фазированной решёткой (ФАР), то можете получить и 25 dBi, то есть на 10 dBi больше, но и более узким лучом.

Существует несколько вариантов расположения антенны. Например, чтобы организовать сеть в многоэтажном доме, обычно рекомендуется установить антенну снаружи (например, в окне или на крыше здания напротив), и направить ее на фасад здания. В этом случае все помещения, которые выходят окнами в сторону антенны, гарантированно окажутся в зоне доступа. Те помещения, которые расположены на другой стороне здания и отделены от антенны двумя и более железобетонными стенами, в зону доступа могут и не попасть. То есть если вы соединяете два дома, то наибольшего покрытия вы сможете добиться, если используете две ТД, расположенные в каждом доме, с антеннами, направленными на противоположный дом. При соединении трёх домов антенны должны размещаться на крайних и «светить» на тот, что в центре. Если же вам надо соединить машины, расположенные на больших расстояниях друг от друга в переделах одного дома, а возможности установить ТД (вернее - их антенны) на рядом стоящие дома нет, то придётся разоряться на беспроводные повторители, раскиданные по всем подъездам и этажам, либо городить довольно непростую конструкцию из нескольких ТД, соединённых кабелем. Разумеется, эти решения хоть и самые «дальнобойные», но и самые дорогие и сложные в реализации (учтите, что ёмкость ТД ограничена, поэтому если вы захотите соединить 30 человек, то одной ТД уже никак не обойтись), поэтому в быту вряд ли подходят. К тому же, мы опять-таки получаем мёртвую зону в квартирах, расположенных позади антенн.

  1. www.thg.ru/network/20030311/
  2. www.thg.ru/network/20040127/
  3. www.atheros.com/pt/atheros_XR_whitepaper.pdf
  4. www.thg.ru/network/200505191/