Обзор современных беспроводных технологий. Обзор современных беспроводных технологий Сравнение 2.4 и 5 ггц

Я написал уже несколько статей, в которых рассказывал о выборе роутеров для разных задач, и из разной ценовой категории. По ходу написания этой статьи, буду давать ссылки на них. Решил еще написать актуальную статью, и рассказать о выборе маршрутизатора с поддержкой нового стандарта 802.11ac. Они же двухдиапазонные роутеры, которые могут работать одновременно на двух частотах. В том числе на новой частоте 5 ГГц. Многие ищут именно самые дешевые модели маршрутизаторов с поддержкой сети 5 ГГц и стандарта ac.

Именно о таких бюджетных роутерах, я постараюсь рассказать в этой статье. Рассмотрим самые доступные маршрутизаторы с поддержкой нового стандарта, по одной модели от каждого производителя. Думаю, так будет честно. В любом случае, у нас получится список самых дешевых моделей маршрутизаторов с поддержкой нужного нам стандарта беспроводной сети.

Для начала, давайте выясним, что такое 802.11ac и Wi-Fi на частоте 5 ГГц. Если вы еще не в теме.

Роутер с поддержкой стандарта ac и Wi-Fi 5 GHz. Что это, и какие плюсы?

Это обычные роутеры, с поддержкой нового, современного стандарта 802.11ac. Они относительно недавно начали появляться на рынке, и уже активно продаются. Цены на них сразу были очень высокие, но так как стало появляться все больше моделей, появилась конкуренция, и цены конечно же упали.

Теперь к главному. Я уже писал, . Это новый, современный стандарт Wi-Fi. Работает он только на частоте 5 ГГц. Поэтому, все роутеры, у которых есть поддержка стандарта ac, поддерживают частоту 5 ГГц. Собственно поэтому они и двухдиапазонные. Так как могут раздавать одновременно две Wi-Fi сети, на разных частотах: 2.4 ГГц и 5 ГГц.

Вы спросите, а зачем мне старая частота 2.4 ГГц. Дело в том, что далеко не все устройства (ноутбуки, смартфоны, планшеты, Wi-Fi адаптеры и т. д.) могут работать на частоте 5 ГГц и поддерживают стандарт 802.11ac. Устройства (клиенты Wi-Fi сети) , у которых нет поддержки нового стандарта, будут подключатся к сети на частоте 2.4 ГГц и работать в режиме 802.11n (или ниже) . Об этом я писал в статье: .

Если говорить о плюсах нового стандарта ac, то это в первую очередь скорость беспроводной Wi-Fi сети. Она выше, чем на предыдущем стандарте 802.11n. Скорость от 430 Мбит/с до впечатляющих 6.77 Гбит/с. В наше время, когда нужно больше пропускной способности для просмотра видео в высоком качестве (особенно на телевизорах) , онлайн игр, загрузки больших файлов и т. д., новый стандарт Wi-Fi сети, этот как глоток свежего воздуха. Так как стандарт 802.11n уже немного устарел, и его технических возможностей не всегда хватает.

Еще один плюс в том, что частота Wi-Fi сети 5 ГГц менее загружена. А это отсутствие разного рода помех. А отсутствие помех, это больше скорости и стабильности. Правда, по моим наблюдениям, уровень сигнала Wi-Fi сети от одного роутера на частоте 5 ГГц немного ниже, чем на частоте 2.4 ГГц. И еще ходят слухи, что новая частота плохо пробивает стены. Но это скорее всего зависит от конкретной модели маршрутизатора.

Ну и сам по себе факт, что это новый стандарт беспроводной сети, конечно же является плюсом. Так как в ближайшее время просто придется выбрать роутер с поддержкой нового стандарта. В статье с , я советовал в 2017 году не покупать маршрутизаторы без поддержки стандарта ac.

Самые дешевые роутеры с 802.11ac (Wi-Fi на частоте 5 ГГц)

Мы будем рассматривать только самые доступные, бюджетные варианты маршрутизаторов, но у которых обязательно есть поддержка IEEE 802.11ac. Ну и соответственно они будут двухдиапазонные. Низкая цена и наличие нового стандарта Wi-Fi сети – это главные условия.

В принципе, вы можете сделать это и без моих советов. Просто в каком-то популярном интернет-магазине задать фильтр по "IEEE 802.11ac" и сделать сортировку по цене "от дешевых к дорогим". Но я уже знаком со многими моделями роутеров, о которых напишу ниже, и у меня есть что сказать о каждом из них. Полюс буду давать ссылки на странички с их обзорами, отзывами и инструкциями по настройке. Если такие есть на нашем сайте.

Важный момент: в разных странах, и в разных магазинах, цены и разнообразие товара конечно же отличается. Так что прошу строго не судить, если в вашем случае какой-то роутер окажется дешевле, или дороже. Или я не напишу о какой-то модели. Вы всегда можете поделится своим мнением и советами в комментариях.

Список просто для ознакомления. И чтобы вы понимали, на что можно ориентироваться при выборе роутера с ac.

Xiaomi Mini Wifi

И как не странно, самым доступным является маршрутизатор от китайской компании Xiaomi. Модель Xiaomi Mi WiFi. К тому же, этот роутер имеет USB-порт. Хотя, там попробуй разберись как его использовать для разных задач. Все через какие-то приложения. Очень глупое решение.

Роутер хороший, но покупать я его конечно же не буду 🙂 Хотя нет, шучу, он у меня уже есть. Купил я его не для лично использования, а чтобы посмотреть что это за устройство. С такими характеристиками и по такой хорошей цене. Ну и для того, чтобы написать пару инструкций на сайт.

Роутер интересный, красивый, работает вроде без проблем (нет опыта в длительном использовании) . Но вот панель управления на китайском языке немного напрягает. Можно его , или поставить какую-то прошивку от Padavan, или PandoraBox. Но это уже лишние заморочки, которыми не все захотят заниматься.

Если вам нужен простой и понятный маршрутизатор, который просто настроить и разобраться в разных функциях, и вы не любитель установки разных прошивкой и прочего, то не советую вам роутеры от Xiaomi.

Если решите покупать этот вариант, то вам скорее всего пригодится .

Еще от этого производителя есть модель Xiaomi WiFi MiRouter 3. Но он будет немного дороже.

Роутер в принципе хороший (особенно за свои деньги) , и настроить его сможет каждый. Но нужно будет разобраться в настройках. Модели популярные, и есть много отзывов.

TP-Link Archer C20i и TP-Link Archer C20

Это практически одинаковые маршрутизаторы, только в разных корпусах. Я знаком с обеими моделями. TP-Link Archer C20i у меня есть на данный момент. Это самые доступные маршрутизаторы от TP-Link с поддержкой стандарта ac.

Оба роутера имеют USB-порт. Хорошее качество сигнала на частоте 5 GHz. Даже у TP-Link Archer C20i, несмотря на то, что у него внутренние антенны. Не буду подробно рассказывать об этих роутерах, так как я делал уже подробные обзоры.

Если вы остановитесь на этих вариантах, то вам пригодится . И я так же писал .

Напомню, что это самые дешевые варианты. У компании TP-Link есть очень много роутеров с поддержкой нового стандарта беспроводной сети. Ближе к бюджетным есть еще модели TP-LINK Archer C50 и TP-LINK Archer C25.

Netis WF2710

Еще один бюджетный вариант современного роутера от компании Netis. Конкретно с моделью Netis WF2710 я не знаком. Но роутерами этого производителя пользовался. Делал обзор даже более дешевых вариантов. Правда, они без поддержки ac.

Почитал отзывы, есть не очень хорошие. Но это наверное нормально, с любым роутером так. Ну и нет USB-порта.

Судя по другим моделям от Netis, могу сказать, что роутеры имеют простую и понятную панель управления на русском языке. Так что с настройкой проблем возникнуть не должно.

Tenda AC6

Еще один вариант недорого, современного роутера. По цене он будет немного дороже чем модели от TP-Link. И существенно дороже за Xiaomi Mini Wifi. Модель насколько я понял новая, отзывов немного. Выглядит вот так:

Конечно же есть поддержка стандарта 802.11ac. Скорость по беспроводной сети до 867 Мбит/с.

С этим маршрутизатором я так же не знаком, поэтому ничего конкретного сказать о нем не могу. Смотрите информацию в интернете, читайте отзывы владельцев. Это просто очередная доступная модель маршрутизатора, который подходит под наши задачи.

Недорогие роутеры ASUS с поддержкой ac

У компании ASUS самые дешевые модели будут стоять дороже, чем те варианты, которые мы рассматривали выше. Самые доступные, это модели Asus RT-AC750 и Asus RT-AC51U. Особенно большой популярностью пользуется модель RT-AC51U.

В ближайшее время постараюсь протестировать эти модели и рассказать о них подробнее.

RT-AC750 и RT-AC51U очень неплохой вариант бюджетного роутера с поддержкой частоты 5GHz. Радует наличие USB-портов, и поддержка 3G модемов.

Другие модели

• У компании D-Link есть интересные модели: D-Link DIR-825/AC, D-Link DIR-806A.
• У производителя Totolink есть неплохая модель Totolink A1004.
• А у Zyxel, насколько я понял самая дешевая модель (я имею введу с поддержкой 802.11ac) Keenetic Giga III. И стоит он ну очень не дешево. Можете посмотреть.

Напомню, что мы рассматривали именно самые доступные варианты.

Если у вас главная цель сэкономить при покупке роутера, и вы готовы отказаться от новой технологии, то смотрите мою статью с советами по выбору самого дешевого маршрутизатора:

Надеюсь, мои небольшие советы помогут вам в выборе маршрутизатора, и переход на новый стандарт связи 802.11ac и частоту 5 ГГц принесет вам только удовольствие.

Поделится своим опытом, и дополнить статью полезной информацией вы всегда можете в комментариях. Там же вы можете оставлять свои вопросы.

Технологии меняются со скоростью света. Еще 20 лет назад Wi-Fi был чем-то дорогим и удивительным, а сегодня его поддерживают практически все устройства, вплоть до кофеварок. Тем не менее, остается простор для совершенствования. Например, вы можете выключить Wi-Fi с частотой 2,4 ГГц в своей домашней сети, и никогда больше не использовать его. Пора полностью перейти на новую, быструю и менее загруженную частоту 5 ГГц.

Почему? Давайте разберемся.

5 ГГц становится стандартом

Большинство современных роутеров являются двухдиапазонными (dual-band), это означает, что они поддерживают работу беспроводной сети на частотах 2,4 и 5 ГГц. Если вы купили Wi-Fi-роутер или аналогичное устройство в течении последних пяти лет, то он должен поддерживать сеть 5 ГГц. Фактически, это означает, что устройство поддерживает стандарт 802.11ac, который подразумевает использование диапазона пять гигагерц для обеспечения высокой скорости связи. Только самые дешевые модели, вышедшие в последние годы, не имеют протокола N или AC 5 GHz.

С каждым годом 802.11ac распространяется все шире, а устройства с его поддержкой становятся все дешевле. Даже многие “бесплатные” роутеры от поставщиков интернета уже поддерживают 5 ГГц N. Вы можете найти простой роутер, поддерживающий новые стандарты по цене около 3000 рублей, и совсем немного потратитесь на адаптер для персонального компьютера или старого ноутбука.

Частота 2,4 ГГц сильно переполнена

Итак, если ваш Wi-Fi-роутер двухдиапазонный, то почему же надо выключать 2,4 ГГц. Ведь можно оставить два диапазона. Подключаемые по беспроводной сети устройства смогут выбирать тот, который лучше?

Да… но не совсем. Серьезным преимуществом Wi-Fi 5 ГГц является то, что этот диапазон пока не так сильно переполнен. Кроме беспроводных сетей и старых устройств, частота 2,4 ГГц используется для множества других целей. Такие вещи, как беспроводные домашние телефоны, беспроводные мыши и клавиатуры, гарнитуры Bluetooth, контроллеры игровых консолей и даже некоторые мониторы для детских комнат используют различные поддиапазоны 2,4 ГГц. Каждый из них по отдельности не создает серьезной проблемы, но все вмести они могут внести помехи в работу вашей домашней беспроводной сети. Я слышал, что даже работа микроволновки может отразиться на качестве 2,4 ГГц Wi-Fi.

А вот 5 ГГц пока относительно свободны от от этих проблем. По крайней мере, домашняя электроника не использует эту частоту. Лишь единичные системы домашнего видеонаблюдения и некоторые игровые контроллеры (Xbox One, например) работают в этом диапазоне. Но пока это большая редкость. Если вы используете настройки по умолчанию у беспроводного маршрутизатора, поддерживающего оба диапазона, то новые устройства будут подключаться к нему на частоте 5 ГГц, однако ваши старые гаджеты, работающих на 2,4 ГГц, будут создаваться заметные проблемы. Интерференция с игровыми контролерами приведет к пропуску нажатия кнопки или замедленной реакции. В беспроводных Bluetooth гарнитурах и наушниках могут происходить короткие отключения или слышны посторонние шумы. Лучше всего оставить этот переполненный мир тому, кто не может перейти в другой, более лучший и свободный.

5 ГГц даже лучше, чем многие думают

5 ГГц быстрее, но чем выше частота, тем хуже электромагнитные волны проходят через препятствия: стены, крупногабаритное оборудование и т.п. Элементарная физика. Поэтому данный диапазон создает меньше интерференций и помех. Инженеры и программисты, разрабатывающие новые стандарты, нашли способы свести к минимуму вредные взаимовлиятния беспроводных устройств. Как N, так и AC Wi-Fi поддерживают технологию формирования диаграммы направленности электромагнитных волн для более чистого и надежного соединения. Т.е. их можно посылать в заданном направлении вместо 360-градусного охвата.

Кроме регулируемой диаграммы направленности, для более надежного соединения “точка-точка”, стандарты N и AC позволяют использовать более изолированные каналы в спектре Wi-Fi, а AC имеет более широкие каналы вплоть до 160 МГц. Если не углубляться в детали, то это означает возможность подключения нескольких высокочастотных беспроводных устройств к одному и тому же роутеру без помех друг другу. Оба стандарта N и AC также поддерживают MU-MIMO для одновременной передачи данных. Убедиться в том, что отключение частоты 2,4 ГГц не вызовет никаких проблем в вашем конкретном случае можно только одним способом: надо просто опробовать это.

Как выключить 2,4 ГГц на беспроводном роутере

Хорошо, будем считать, я вас убедил, и теперь мы займемся отключением устаревшей частоты. Сначала стоит убедиться, что вы уже не используете устройства, которые могут подключаться к беспроводной сети только на частоте 2,4 ГГц. Если вам все еще приходится использовать одно из таких устройств, то придется заменить его на новое, а до этого момента оставить оба диапазона.

Если же все устройства в домашней сети совместимы с 5 ГГц, то самое время отключить 2,4 ГГц. Через браузер на компьютере или специальную программу на мобильном устройстве зайдите в панель управления роутера (смотрите инструкцию вашей модели). Здесь должны быть отдельные элементы управления для диапазонов 2,4 и 5 ГГц. Вы можете просто отключить первый и убедиться, что после этого все устройства в беспроводной сети работают без проблем и поддерживают стандарт N или AC. У каждого роутера свои особенности панели управления, поэтому я не могу точно сказать, какую конкретно кнопочку надо нажать. Если вам лень читать инструкцию, то ищите разделы “Беспроводная связь”, “Wireless”, “Wi-Fi” или что-то подобное в панели управления устройства. В этом разделе и будет располагаться нужный выключатель.

После отключения диапазона 2,4 ГГц на роутере, надеюсь, остальные домашние устройства, использующие эту частоту, станут работать чуточку лучше, а ваша беспроводная сеть разгонится и избавится от помех.

В статье разберем достоинства и недостатки Wi-Fi 5 ГГц и 2,4 ГГц, что бы вы могли понять что это за технология и что выбрать. Существует масса стандартов и технологий Wi-Fi, названия которых принято брать из букв латинского алфавита: а, b, g, n, ас. Первые четыре наиболее распространенные и встречаются в большинстве Android-устройствах, а теоретическая пропускная способность может колебаться от 11 до 450 мбит/с. Тогда как (ас) только начинает внедряться, но скорость может достигать до 1300 мбит.

На практике, скорость скачивания на устройстве может редко превышать больше 25 мбит, что является следствием ограничения маршрутизатора и создаваемых помех исходящих от соседних точек доступа.

Достоинства и недостатки Wi-Fi 2,4 ГГц

Большинство домашних роутеров недорогие и используют самую распространенную частоту 2,4 ГГц (b, g, n). Как следствие сеть очень перегружена, ведь она имеет три отдельных канала, а при передаче данных используется и вовсе один, которым так же пользуются соседи. В этом частотном диапазоне работает ряд бытовой техникой вроде микроволновой печи или телефона, что может создавать дополнительные помехи.

Из-за этого возникают задержки при передаче пакетных данных, особенно на дальних дистанциях и относительно не высокая скорость. В тоже время можно выделить и несколько ключевых её достоинств:

Достоинства и недостатки Wi-Fi 5 ГГц

Частота 5 ГГц (а, ас) для передачи данных почти не используется. Стандарт (а) устарел, а (ас) только сейчас внедряется в новые смартфоны и планшеты, поэтому многие пользователи могут просто не знать о его возможностях, так как для этого требуется наличие роутера, поддерживающего данную частоту. К счастью такие маршрутизаторы имеют обратную совместимость, а за счет двух антенн раздача может происходить на частоте 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Число используемых каналов в диапазоне 5 ГГц – 19, благодаря чему передача данных существенно возрастает, а эфир значительно свободнее. В качестве примера, количество доступных точек доступа (слева 5 ГГц, справа 2,4 ГГц):

В тоже время, несмотря на свою не загруженность сети и высокую пропускную способность, имеется несколько потенциальных недостатков. Прежде всего, зона действия значительно меньше, поэтому использование Wi-Fi интернета в дальнем углу соседней комнаты может быть осложнена. Второе это посторонние предметы, которые на пути сигнала могут создавать помехи, как результат, сигнал, проходя через стенку, существенно ослабевает.

Для стабильной и бесперебойной сети, особенно если устройство находится в прямой зоне видимости, лучше использовать частоту 5 ГГц. Если дистанция до роутера чересчур большая и сопровождается преградами в виде нескольких стен, то 2,4 ГГц. В настройках можно указать автоматическую смену диапазона и не думать о ручном переключении. Единственное условие – иметь соответствующий маршрутизатор, а используемый смартфон или планшет должен поддерживать нужную частоту.

Статья была Вам полезна?

Поставьте оценку - поддержите проект!

Гаджетов с Wi-Fi становится всё больше и больше. Сети 2.4 гГц уже плохо работают из-за большого количества устройств? Вы тоже это заметили? Даже при использовании 1, 5, 9 и 13-ого канала невозможно получить приемлемую ёмкость и суммарную производительность сети? Ну что-же есть хорошая новость. Диапазон 5гГц практически полностью свободен сейчас. И кроме того там каналов доступных для размещения точек доступа значительно больше. Целых 19 для размещения с шириной в 20 мГц с минимальным пересечением. Практически любое устройство Apple может использовать 5 гГц с 802.11A/N стандартом. Кроме того именно в этом диапазоне они предпочитают работать если есть возможность выбирать. Новейший стандарт Wi-Fi 802.11AC может использовать ширины каналов в 20/40/80 мГц. Новые MacBook предпочитают работать с шириной канала 80 мГц если это возможно. Диапазон 2.4 гГц иссяк в 2017 году и новый стандарт Wi-Fi не поддерживает его. Ну что-же теперь есть повод раскрутить директора на новые точки доступа с поддержкой 802.11A/N/AC (шутка). 802.11AC начал появляться в устройстах Apple в 2013 году, а теперь им оснащают все продукты. Скоро за компанией из Купертино "подтянутся" и другие вендоры.

Проведём исследование совместимости Wi-Fi устройств с частотами 5гГц. При использовании iPhone 5s c MikroTik hAP AC lite я заметил, что он не подключатся к сети при смене частоты на точке доступа. Сначала я решил что это региональность не та, поэтому решил написать соответствующую статью. Версия Router OS 6.38.5

Зайдём в MikroTik на вкладку с интерфейсами и откроем wlan2. Выберем регион Belarus.

Покажу скрин с MikroTik выбора частоты для нашего региона. Он огромен:

На столе была протестирована возможность подключения со всеми вариантам частот. Дипазоны 5180-5320, 5500-5700 разрешены для использования в нашей стране. 19 не пересекающихся каналов шириной 20 мГц (width) выделены жирным. Для региона unaited state 2 по секрету сказать дополнительно предлагается диапазон 5705-5825 мГц. Apple iPhone 5s оказался способен работать и в нём без изменения региона (Беларусь). Как видно частоты хватит всем:-)

Выставим ширину канала 20/40 мГц Ce и продолжим исследование. Интересным оказалось то что смартфон смог подключиться к сети только в диапазоне 5180-5320, 5500-5580. Что это ошибка в ПО? Или в нашем регионе запрещены широкие каналы в диапазонах 5600-5700, 5705-5825? В любом случае это надо иметь ввиду. Выходит у нас есть только 6 а не 9 непересекающихся каналов шириной 40 мГц. Мы ведь хотим чтобы все устройства смогли заработать с сетью 5 гГц?

Выставим ширину канала 20/40/80 мГц Ce. Теперь мы смогли подключиться, только когда частота точки доступа была выставлена 5180, 5260, 5500. Итого только 3 непересекающихся канала в которых можно получить максимальную совместимость с iPhone 5s настроенным на Белорусский регион.

При использовании частоты 5260-5580 мГц следует обратить внимание что точка доступа Wi-Fi включается не сразу, а с задержкой 60 секунд. Для 5600-5640 задержка видимо ещё больше.

Судя по надписи и вспоминая историю развития Router OS можно предположить, что идёт поиск сигналов радара и если они будут обнаружены точка доступа не включится. В диапазоне 5705-5825 - такого нет.

Напомню что каналы 12 и 13 разрешённые у нас для диапазона 2.4 гГц не могут быть использованы некоторыми устройствами привезеными из других регионов. Возможна и обратная ситуация: устройство сертифицированное для нашего региона может не подключиться к диапазану у нас не разрешённому. MacBook Air с Белорусским регионом не смог увидеть сеть в диапазоне 5600-5640*, поэтому, чтобы обеспечить максимальную совместимость с клиентскими устройствами советую не использовать эти частоты. Также следует ограничить использование каналов шириной 20/40 и 20/40/80 мГц только для 5120-5300, 5500-5580 мГц. Это позволит всем устройствам разработанным и сертифицированным для нашего региона подключиться (их ведь большинство).

* - MacBook в отличии от iPhone берут код региона по устаревшему протоколу 802.11d и совместимость с сетями Wi-Fi может быть иной.

И для тех кто хочет чтобы его ноутбук работал даже с теми сетями которые неправильно сконфигурированы, рекомендуем в настройках сетевого адаптера выбрать поддержку всего диапазона частот. В центре управления сетями и общим доступом можно настроить модуль Wi-Fi:

Согласно Белорусского законодательства использовать клиентские устройства которые могут работать в диапазонах не разрешённых в нашей стране не запрещено. А вот точки доступа эксплуатировать не на тех частотах нельзя.

p.s. Производительность какая у 802.11AC? Я своими глазами видел пропускную способность между клиентом и точкой доступа до 160 Mbps с шириной канала 80 мГц схемой MIMO 1x1 по SMB протоколу. B 802.11AC стандарте ограничены не только частоты и ширины каналов для определённых регионов, но и разного рода технологии. В большинстве стран СНГ запрещена технология формирования луча влияющая на производительность.

Обучение: Как настроить MikroTik с нуля?

Научитесь работать с оборудованием MikroTik и RouterOS по видеокурсу « ». Проходите уроки в комфортном темпе и когда удобно – все материалы остаются у вас бессрочно. В курс входит 162 видеоурока, 45 лабораторных работ, вопросы для самопроверки и конспект. Пройдя курс, вы сможете настроить маршрутизатор MikroTik с нуля, даже если у вас не будет в наличии реального оборудования. Начало курса можно посмотреть бесплатно, оставив заявку .

Прочитано 30295 раз Последнее изменение Понедельник, 11 Март 2019 22:47

Думаю, не ошибусь сильно, если у большинства из нас подключение к интернету выглядит следующим образом: есть некоторый довольно скоростной проводной канал до квартиры (сейчас уже и гигабит не редкость), а в квартире его встречает роутер, который раздаёт этот интернет клиентам, выдавая им «чёрный» ip и осуществляя трансляцию адресов.

Довольно часто наблюдается странная ситуация: при скоростном проводе, с роутера раздаётся совсем узенький wifi-канал, не загружающий и половины провода. При этом, хотя формально Wi-Fi, особенно в его ac-версии поддерживает какие-то огромные скорости, при проверке оказывается, что либо Wi-Fi подключается на меньшей скорости, либо подключается, но не выдаёт скорости на практике, либо теряет пакеты, либо всё вместе.

В какой-то момент и я столкнулся с похожей проблемой, и решил настроить свой Wi-Fi по-человечески. На удивление, это заняло примерно в 40 раз дольше, чем я ожидал. Вдобавок, как-то так случилось, что все инструкции по настройке Wi-Fi, которые я находил, сходились к одному из двух видов: в первом предлагали поставить роутер повыше и выпрямить антенну, для чтения второго же мне не хватало честного понимания алгоритмов пространственного мультиплексирования.

Собственно, эта заметка - это попытка заполнить пробел в инструкциях. Я сразу скажу, что задача до конца не решена, несмотря на приличный прогресс, стабильность подключения всё ещё могла бы быть лучше, поэтому я был бы рад услышать комментарии коллег по описанной тематике.

Глава 1:

Итак, постановка задачи

Wifi-роутер, предложенный провайдером, перестал справлять со своими обязанностями: наблюдаются длительные (30 секунд и больше) периоды, когда пинг до точки доступа не проходит, наблюдаются очень длительные (порядка часа) периоды, когда пинг до точки доступа достигает 3500 мс, бывают длительные периоды, когда скорость соединения с точкой доступа не превышает 200 кбит/сек.

Сканирование диапазона с помощью windows-утилиты inSSIDer выдаёт картинку, представленную в начале статьи. В округе наблюдается 44 Wifi SSID в диапазоне 2.4 ГГц и одна сеть в диапазоне 5.2 ГГц.

Инструменты решения

Самосборный компьютер Celeron 430, 2b Ram, SSD, безвентиляторный, две беспроводные сетевые карты на чипе Ralink rt2800pci, Slackware Linux 14.2, Hostapd из Git на сентябрь 2016 года.

Сборка роутера выходит за рамки данной заметки, хотя отмечу, что Celeron 430 хорошо показал себя в безвентиляторном режиме. Отмечу, что текущая конфигурация является последней, но не окончательной. Возможно, улучшения ещё осуществимы.

Решение

На самом деле, решение должно было бы, по хорошему, заключаться в запуске hostapd с минимальным изменениями настроек. Однако, опыт настолько хорошо подтвердил истинность поговорки «гладко было на бумаге, да забыли про овраги», что потребовалось написание этой статьи для систематизации знаний обо всех неочевидных подробностях. Также мне изначально хотелось бы избежать низкоуровневых подробностей для стройности изложения, но выяснилось, что это невозможно.

Глава 2

Немного теории

Частоты

Wi-Fi - это стандарт беспроводных сетей. С точки зрения OSI L2, точка доступа реализует концентратор типа switch, однако чаще всего она также совмещена с коммутатором уровня OSI L3 типа «роутер», что ведёт к изрядной путанице.

Нас же больше всего будет интересовать уровень OSI L1, то есть, собственно, та среда, в которой ходят пакеты.

Wi-Fi - это радиосистема. Как известно, радиосистема состоит из приёмника и передатчика. В Wi-Fi точка доступа и клиентское устройство осуществляют обе роли по очереди.

Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Частоты эти занумерованы, и каждому номеру соответствует некоторая частота. Важно: несмотря на то, что для любого целого числа существует теоретическое соответствие этому числу некоторой частоты, Wi-Fi может работать только в ограниченных диапазонах частот (их три, 2.4 ГГц, 5.2 ГГц, 5.7 ГГц), и только на некоторых из номеров.

Полный список соответствий можно посмотреть в Wikipedia, нам же важно, что при настройке точки доступа, необходимо указать, на каком именно канале будет находиться несущая частота нашего сигнала.

Неочевидная деталь: не все Wi-Fi стандарты поддерживают все частоты.

Wi-Fi-стандартов есть два: a и b. «a» старше и работает в диапазоне 5ГГц, «b» новее и работает в диапазоне 2.4 ГГц. При этом b медленнее (11 mbit вместо 54 mbit, то есть, 1.2 мегабайта в секунду вместо 7 мегабайт в секунду), а диапазон 2.4 ГГц уже и вмещает меньше станций. Почему так - загадка. Вдвойне загадка, почему точек доступа стандарта а практически нет в природе.

(Картинка позаимствована из Википедии.)

(На самом деле, я немного лукавлю, потому что a поддерживает ещё частотный диапазон 3.7 ГГц. Однако, ни одного устройства, знающего что-нибудь про этот диапазон, мне не доводилось увидеть.)

Подождите, спросите вы, но есть же ещё 802.11g, n, ac - стандарты, и они-то, кажется, как раз должны побивать по скорости несчастные a и b.

Но нет, отвечу я вам. Стандарт g - это запоздалая попытка довести скорость b до скорости a, в диапазоне 2.4 ГГц. Но зачем, вы ответите мне, ты вообще вспоминал про b? Ответ, потому что несмотря на то, что диапазоны обоих b и g называются 2.4, на самом деле они чуть-чуть отличаются, и диапазон b на один канал длиннее.

Стандарты же n и ac вообще не имеют отношения к диапазонам - они регламентируют скорость, и только. Точка стандарта n может быть как «в базе» a (и работать на 5 Ггц), так и «в базе» b и работать на 2.4 ГГц. Про точку стандарта ac я не знаю, потому что не видел.

То есть, когда вы покупаете точку доступа n, нужно очень внимательно посмотреть, в каких диапазонах это n работает.

Важно, что в один момент времени один Wi-Fi чип может работать только в одном диапазоне. Если же ваша точка доступа утверждает, что может работать в двух одновременно, как например, делают бесплатные роутеры от популярных провайдерах Virgin или British Telecom, значит в ней на самом деле два чипа.

Ширина канала

На самом деле, я должен извиниться, потому что ранее сказал, что некий диапазон длиннее другого, не объяснив, что такое «длиннее». Вообще говоря, для передачи сигнала важна не только несущая частота, но и ширина кодированного потока. Ширина - это в какие частоты выше и ниже несущей может залезать имеющийся сигнал. Обычно (и к счастью, в Wi-Fi), каналы симметричные, с центром в несущей.

Так вот в Wi-Fi могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц. При этом точек доступа с шириной канала в 10 МГц я никогда не видел.

Так вот, одним из самых удивительных свойств Wi-Fi является то, что несмотря на то, что каналы пронумерованы, они пересекаются. Причём не только с соседями а аж с каналами через 3 от себя. Иными словами, в диапазоне 2.4 ГГц только точки доступа, работающие на каналах 1, 6 и 11 - не пересекаются потоками шириной в 20 МГц. Иными словами, только три точки доступа могут работать рядом так, чтобы не мешать друг другу.

Что же такое точка доступа с каналом шириной 40 МГц? Ответ - а это точка доступа, которая занимает два канала (непересекающихся).

Вопрос: а сколько каналов шириной 80 и 160 МГц вмещается в диапазон 2.4 ГГц?

Ответ: Ни одного.

Вопрос, а на что влияет ширина канала? Точного ответа на этот вопрос я не знаю, проверить не смог.

Я знаю, что если сеть пересекается с другими сетями, стабильность соединения будет хуже. Ширина канала 40 МГц даёт больше пересечений и хуже соединение. Согласно стандарту, если вокруг точки есть работающие другие точки доступа, режим 40 МГц не должен включаться.

Верно ли, что вдвое большая ширина канала вдвое даёт большую пропускную способность?
Вроде бы, да, но проверить невозможно.

Вопрос: Если на моей точке доступа три антенны, верно ли, что она может создавать три пространственных потока и утроить скорость соединения?

Ответ: неизвестно. Может так оказаться, что из трёх антенн, две могут заниматься только отправкой, но не приёмом пакетов. И скорость сигнала будет несимметричная.

Вопрос: Так сколько же мегабит даёт одна антенна?

Ответ: Можно посмотреть вот здесь en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates
Список странный и нелинейный.

Очевидно, самый важный параметр - это MCS-индекс, который именно и определяет скорость.

Вопрос: Откуда берутся такие странные скорости?

Ответ: Есть такая вещь как HT Capabilities. Это опциональные фишечки, которые могут чуть-чуть править сигнал. Фишечки бывают как очень полезные: SHORT-GI добавляет чуть-чуть скорости, около 20 мбит, LDPC, RX STBC, TX STBC добавляют стабильности (то есть должны уменьшать пинг и потерю пакетов). Впрочем, ваше железо может запросто их не поддерживать и при этом быть вполне «честным» 802.11n.

Мощность сигнала

Самый простой способ бороться с плохой связью - это вжарить больше мощности в передатчик. В Wi-Fi бывает мощность передачи до 30 dBm.

Глава 3

Решение задачи

Из всего вышеперечисленного винегрета, казалось бы, можно сделать следующий вывод: у вайфая можно реализовать два «режима» функционирования. «Улучшающий скорость» и «улучшающий качество».

Первый, казалось бы, должен говорить: бери самый незанятый канал, ширину канала 40 МГц, антенн побольше (желательно, 4), и добавляй побольше Capabilities.

Второй - убирай всё, кроме базового n-режима, включай мощность побольше, и включай те Capabilities, которые добавляют стабильности.

Вспоминая ещё раз пословицу про овраги, опишем, какие именно неровности местности ждут нас при попытке реализации планов 1 и 2.

Овраг нулевой

Хотя чипсеты семейства Ralink rt2x00 являются самыми популярными чипсетами с поддержкой стандарта n и встречаются как в картах высокого ценового диапазона (Cisco), так и диапазона бюджетного (TRENDNET), и более того, выглядят в lspci совершенно однаково, они могут обладать кардинально разным функционалом, в частности, поддерживать только диапазон 2.4, только диапазон 5ГГц, или поддерживать непонятно чем ограниченные части обеих диапазонов. В чём отличия - загадка. Также загадка, почему карта с тремя антеннами поддерживает только Rx STBC в два потока. И почему они обе не поддерживают LDPC.

Первый овраг

В диапазоне 2.4 есть только три непересекающихся канала. На эту тему мы уже говорил и я не буду повторяться.

Второй овраг

Не все каналы позволяют увеличивать ширину канала до 40 МГц, более того, на какую ширину канала согласится карта, зависит от чипсета карты, производителя карты, загрузки процессора и погоды на Марсе.

Третий, и самый большой овраг

Regulatory domain

Если вам не хватало для счастья того, что сами стандарты Wi-Fi представляют из себя знатный винегрет, то возрадуйтесь тому, что каждая страна мира стремится всякими разными способами Wi-Fi ущемить и ограничить. У нас в Великобритании всё ещё не так плохо, в отличие, скажем, от тех же США, где Wi-Fi спектр зарегулирован до невозможности.

Так вот, регуляторный домен может требовать ограничений на мощность передатчика, на возможность запустить на канале точку доступа, на допустимые технологии модуляции на канале, а также требовать некоторых технологий «умиротворения спектра», таких как DFS (динамический выбор частоты), детекция радара (которая ещё у каждого регдомена своя, скажем, в Америках почти всюду предлагаемая FCC, в Европе другая, ETSI), или auto-bw (я не знаю, что это такое). При этом со многими из них точка доступа не заводится.

Многие регуляторные домены просто запрещают некоторые частоты в принципе.

Задать регуляторный домен можно командой:

Iw reg set NAME
Регуляторный домен можно не задавать, но тогда система будет руководствоваться объединением всех ограничений, то есть самым худшим вариантом из возможных.

По счастью, во-первых данные по регуляторным доменам есть в открытом доступе на сайте ядра:

И по ним можно искать. В принципе, вероятно, можно пропатчить ядро так, чтобы оно игнорировало регуляторный домен, но это надо пересобирать ядро или как минимум регуляторный демон crda.

По счастью, команда iw phy info выводит все возможности нашего устройства, с учётом (!) регуляторного домена.

Итак, как же нам поправить состояние нашего Wi-Fi?

Для начала найдём страну, в которой не запрещён 13 канал. Путь хотя бы половина частоты будет пустой. Ну, таких стран довольно много, хотя некоторые, не запрещая его в принципе, однако запрещают на нём или режим высокой скорости n, или вообще создание точки доступа.

Но одного 13 канала нам мало - ведь мы хотим соотношение сигнал-шум побольше, а значит хотим запускать точку с силой сигнала 30. Ищем-ищем в CRDA, (2402 - 2482 @ 40), (30) 13 канал, ширина 40 МГц, сила сигнала 30. Есть такая страна, Новая Зеландия.

Но что это, на частоте 5 ГГц требуется DFS. Вообще, это теоретически, поддерживаемая конфигурация, но почему-то не работает.

Факультативная задачка, выполнимая людьми с повышенными социальными навыками:

Собрать подписи/движение в поддержку ускоренного перелицензирования Wi-Fi-диапазонов в ITU (ну, или хотя бы в вашей стране) в целом в сторону расширения. Это вполне реально, какие-нибудь депутаты (и кандидаты в депутаты), жаждущие политических очков, будут рады вам помочь.

Это овраг номер 4

Точка доступа может не заводиться при наличии DFS, без объяснения причин. Итак, какой же регуляторный домен нам выбрать?

Есть такая! Самая свободная страна в мире, Венесуэла. Её регуляторный домен - VE.

Полные 13 каналов диапазона 2.4, с мощностью 30 dBm, и сравнительно расслабленный 5ГГц диапазон.

Задача со звёздочкой. Если у вас в квартире совсем катастрофа, даже хуже, чем у меня, для вас есть отдельный, бонусный уровень.

Регуляторный домен «JP», Япония, позволяет делать уникальную вещь: запускать точку доступа на мифическом, 14 канале. Правда, только в режиме b. (Помните, я говорил, что между b и g всё-таки есть маленькие отличия?) Поэтому если у вас всё уж совсем плохо, то 14 канал может быть спасением. Но опять же, его физически поддерживает немного что клиентских устройств, что точек доступа. Да и максимальная скорость в 11 Мбит несколько обескураживает.

Копируем /etc/hostapd/hostapd.conf в два файла, hostapd.conf.trendnet24 и hostapd.conf.cisco57

Правим тривиальным образом /etc/rc.d/rc.hostapd, чтобы запускал две копии hostapd.

В первом указываем канал 13. Правда, ширину сигнала указываем 20 МГц (capability 40-INTOLERANT), потому что во-первых, так мы будем теоретически стабильнее, а во-вторых, «законопослушные» точки доступа просто не будут запускаться на 40 МГц из-за того, что забитый диапазон. Ставим capability TX-STBC, RX-STBC12. Плачем, что capabilities LDPC, RX-STBC123 не поддерживаются, а SHORT-GI-40 и SHORT-GI-20 хотя и поддерживаются и чуть-чуть улучшают скорость, но и чуть-чуть понижают стабильность, а значит, их убираем.

Правда, для любителей можно пропатчить hostapd, чтобы появилась опция force_ht40, но в моём случае это бессмысленно.

Если вы находитесь в странной ситуации, когда точки доступа то включаются то выключаются, то для особых гурманов можно пересобрать hostapd с опцией ACS_SURVEY, и тогда точка будет сама сначала сканировать диапазон и выбирать наименее «шумящий» канал. Более того, в теории она даже должна мочь переходить по собственному желанию с одного канала на другой. Мне, правда, эта опция не помогла, увы:-(.

Итак, наши две точки в одном корпусе готовы, запускаем сервис:

/etc/rc.d/rc.hostapd start
Точки успешно стартуют, но…

Но та, что работает на диапазоне 5.7 - не видна с планшета. Что за чертовщина?

Овраг номер 5

Проклятый регуляторный домен работает не только на точке доступа, но и на приёмном устройстве.

В частности, мой Microsoft Surface Pro 3, хотя и сделан для европейского рынка, в принципе не поддерживает диапазон 5.7. Пришлось переключиться в 5.2, но тут хоть завёлся режим 40 Мгц.

Овраг номер 6

Всё завелось. Точки стартовали, 2.4 показывает скорость 130 Мбит (был бы SHORT-GI, было бы 144.4). Почему карта с тремя антеннами поддерживает только 2 пространственных потока - загадка.

Овраг номер 7

Завести-то завелось, а иногда скачет пинг до 200, и всё тут.

А секрет вовсе не в точке доступа прячется. Дело в том, что по правилам Microsoft, драйвера Wi-Fi карты сами должны содержать ПО для поиска сетей и подключения к ним. Всё как в старые-добрые времена, когда 56к-модем должен был иметь при себе звонилку (которую мы все меняли на Shiva, потому что звонилка, идущая в штатной поставке Internet Explorer 3.0 была слишком уж ужасна) или ADSL-модем должен был иметь клиент PPPoE.

Но и о тех, у кого штатной утилиты нет (то есть, о всех на свете!), Microsoft позаботилась, сделав так называемую «автоконфигурацию Wi-Fi». Эта автоконфигурация жизнерадостно плюёт на то, что к сети мы уже подключены, и каждые Х секунд сканирует диапазон. В Windows 10 даже нет кнопки «обновить сети». Работает отлично, пока сетей вокруг две-три. А когда их 44, система замирает и выдаёт несколько секунд пинга 400.

«Автоконфигурацию» можно отключить командой:

Netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????" pause
Лично я даже сделал себе на десктопе два батника «включить autoscan» и «выключить autoscan».

Да, прошу обратить внимание, что если у вас русский Windows, то скорее всего сетевой интерфейс будет иметь название на русском языке в кодировке IBM CP866.

Саммари

Я накатал довольно длинную простыню текста, и должен был бы завершить её кратким резюме самых важных вещей:

1. Точка доступа может работать только в одном диапазоне: 2.4 или 5.2 или 5.7. Выбирайте внимательно.
2. Лучший регуляторный домен - это VE.
3. Команды iw phy info, iw reg get покажут вам, что вы можете.
4. 13 канал обычно пустует.
5. ACS_SURVEY, ширина канала 20 МГц, TX-STBC, RX-STBC123 улучшат качество сигнала.
6. 40 МГц, больше антенн, SHORT-GI увеличат скорость.
7. hostapd -dddtK позволяет запустить hostapd в режиме отладки.
8. Для любителей можно пересобрать ядро и CRDA, увеличив мощность сигнала и сняв ограничения регуляторного домена.
9. Автопоиск Wi-Fi в Windows отключается командой netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
10 . Microsoft Surface Pro 3 не поддерживает диапазон 5.7 ГГц.

Послесловие

Я большинство материалов, использованных при написании данного руководства, найдены либо в гугле, либо в манах к iw, hostapd, hostapd_cli.

На самом деле, проблема ТАК И НЕ РЕШИЛАСЬ. Временами пинг всё равно скачет до 400 и стоит на таком уровне, даже для «пустого» диапазона в 5.2 ГГц. Посему:

Ищу в Москве спектроанализатор Wi-Fi диапазона, укомплектованный оператором, с которым можно было бы проверить, в чём вообще проблема, и не заключается ли она в том, что неподалёку находится очень важное и секретное военное учреждение, о котором никто не знает.

Постскриптум

Wi-Fi работает на частотах от 2 ГГц до 60 ГГц (менее распространённые форматы). Это даёт нам длину волны от 150мм до 5мм. (Почему вообще мы меряем радио в частотах, а не в длинах волн? Так же удобнее!) У меня, в целом, возникает мысль, купить обои из металлической сетки в четверть длины волны (1 мм хватит) и сделать клетку Фарадея, чтобы гарантированно изолироваться от соседского Wi-Fi, да и заодно от всего другого радиооборудования, вроде DECT-телефонов, микроволновок и дорожных радаров (24 ГГц). Одна беда - будет блокировать и GSM/UMTS/LTE-телефоны, но можно выделить для них стационарную точку зарядки у окна.

Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.