Что значит ширина канала
Ширина канала Wi-Fi на роутере: 20 МГц, 40 МГц или Авто?
Привет! Сегодня будет годная статья про ширину канала. Что такое ширина канала, какую лучше выбрать – 20 МГц или 40 МГц, и как все-таки правильно? Эти и многие другие вопросы в авторской статье Ботана на WiFiGid.ru.
Если у тебя остались какие-то вопросы или есть интересные идеи, пожалуйста, напиши их в комментарии. Их обработают, ответят, а статью обновят, чтобы у следующих читателей точно все классно получилось с первого раза!
Что нужно установить?
Сначала хотелось бы разобраться с практическим вопросом, а вся теория уже будет ниже, дабы не напрягать читателей, ищущих лучший вариант пеленками текста. Итак, вот основные значения на роутерах 2,4 ГГц:
На новых 5 ГГц роутерах появился еще один режим: 20/40/80 МГц. Использование аналогично.
Чистые режимы вроде 40 МГц не рекомендованы стандартами IEEE 802.11n, т.к. могут вызвать несовместимость старых устройств. Именно поэтому на роутерах иногда присутствуют всего 2 режима – 20 MHz и Авто.
Что такое ширина?
Если очень коротко, ширина канала – это пропускная способность канала.
Но круче самого слова «ширина» здесь и не подберешь. Немного теории. Весь частотный диапазон около частот 2,4 ГГц и 5 ГГц, используемых в Wi-Fi, делится на каналы – небольшие полосы частот, чтобы можно было в рамках одной частоты уместить очень много устройств без сильного влияния друг на друга. В том же 2,4 ГГц их выделено стандартом 13 штук:
Видите эти дуги шириной в 22 МГц? Это и есть ширина канала. При этом обратите внимание, как пересекаются каналы между собой. Так и в жизни, Wi-Fi соседей в нашем доме как-то влияет и на нашу сеть, а в самом худшем случае могут возникнуть такие помехи, что скорость сети провалится просто в дно. Поэтому тема с выбором каналов и переездом в 5 ГГц (где общая ширина и количество каналов больше) становится все актуальнее в последнее время.
Но оказывается, что можно установить ширину в 40 МГц. Т.е. разница будет в том – что канал захватит больше места. Что от этого изменится? Изменится его полоса пропускания. На пальцах – есть проселочная грунтовая дорога. Едет по ней трактор, а все остальные будьте добры провалиться в кювет, т.к. места нет. А есть МКАД – полос больше, в общем машин пропускает больше, но тоже иногда стоит. А теперь представьте, что на МКАДе все снести и проложить там грунтовку…
Какую ширину канала выбрать?
Вот так и с шириной канала – чем он шире, тем больше через него пройдет. Чем уже – тем меньше. Для увеличения скорости лучше поставить 40 МГц.
Но не все так радужно. Взгляните еще раз на рисунок с каналами выше. Если посмотрите, там выделены 3 канала – 1й, 6й и 11й. Смысл их выделения – они не пересекаются. Т.е. при выборе ширины канала в 20 МГц мы получаем 3 непересекающихся каналов. Конечно, использовать можно и пересекающиеся, но здесь больше смысл в свободе общего диапазона от помех – в диапазоне можно разнести 3 устройства, и они абсолютно никак не будут влиять друг на друга.
Другое дело с 40 МГц – такой канал можно разместить лишь один. Все остальные будут пересекаться с ним, создавать помехи, влиять на итоговую скорость – это негативное отличие от узкой полосы. А если все будет совсем плохо, через Wi-Fi даже может пострадать итоговая скорость интернета на конечных устройствах.
Так все-таки, какая ширина канала лучше – 20 или 40 МГц? Как итог:
О том же примерно пишется и в справках роутеров:
Можно провести испытания методом тыка – поставили 40 МГц. Проверили работу в течение пары дней. Если что-то не понравилось, поставили 20 МГц на еще пару дней. Сравнили.
Для теоретиков же можно предварительно посмотреть загрузку по каналам перед выбором режима с помощью того же inSSIDer.
Или вот еще интересное видео по выбору канала (а от него и ширины):
Как изменить?
Изменять ширину канала нужно в настройках самой точки доступа. Пусть в нашем случае это будет самый обычный домашненький роутер. Для начала нужно войти в настройки своего роутера и выбрать настройки беспроводной сети.
Как это сделать – тема не этой статьи. Каждый роутер немного отличается друг от друга, рекомендую воспользоваться поиском по нашему сайту и ввести туда свою модель – у нас очень много инструкций по настройке маршрутизаторов почти под любую модель. Там же прочитаете и про вход в веб-конфигуратор.
Ну а там уже все будет выглядеть примерно вот так (на примере своего TP-Link):
На других роутерах нередко называется Bandwidth или Channel Width.
Не забывайте сохранять настройки! А то бывают у нас в вопросах отдельные случаи…
Вот вроде бы и все. Наш портал рассчитан на обычного пользователя, без лишних заумностей, так что рекомендация – смело ставьте 20/40 MHz и не чурайтесь такой автоматики. В 99% случаев это работает идеально. На этом прощаюсь, всем хорошего дня!
Ширина и обозначения каналов
Небольшое дополнение про влияние ширины на обозначение каналов. Если мы используем стандартные 20 МГц, то там все просто – используется один канал. Но если мы переключаемся уже на 40 МГц, то приходится использовать 2 канала. И такие обозначения уже начинают выглядеть интересно: 9+5, 6+1, 1+1, 40-1 и т. д. А если используется ширина 80 МГц или даже 160 МГц? Разумеется, сложность обозначения растет. Более подробно об этом я уже написал в основной статье про каналы Wi-Fi.
Ширина канала Wi-Fi 20 или 40 — в чем разница и какую лучше выбрать
Для подключения к Всемирной паутине пользователю необязательно разбираться в понятии ширины канала Wi-Fi. Однако эти знания позволяют сделать более качественную настройку модема и получить высокоскоростное интернет-соединение.
Благодаря определенной зоне покрытия к Wi-Fi можно подключать несколько устройств
Что такое ширина канала в настройках Wi-Fi роутера
Ширина у канала в настройках роутера представляет собой его пропускные возможности, на разных моделях она может отличаться. Стандартно для бытовых сетей и, в частности, модема, поддерживается 20 или 40 МГц. Беспроводной Wi-Fi использует интервал частот 2,4 ГГц и 5 ГГц.
В диапазоне в свою очередь выявляются каналы или, так называемые, частотные линии. Их наличие позволяет разместить внутри одной полосы разные электроприборы, каждый из которых сможет эффективно работать и не влиять на остальные. Так, в рамках 2,4 ГГц выделяется 13 подобных каналов, однако только три из них не пересекаются; в 5 ГГц их численность выше и общая ширина на порядок больше.
Визуально канальную ширину можно представить в виде дуг с нижней и верхней границей толщиной 22 МГц, некоторые из них могут иметь общие точки пересечений. В практическом смысле это обозначает, что беспроводные сети других жильцов дома влияют друг на друга и могут провоцировать сбои при доступе в интернет.
Поэтому так важно изначально выбрать качественного провайдера и иметь возможность изменить полосу частот. Тогда не будет возникать вопроса, 20 или 40 МГц Wi-Fi, что лучше.
Интересно! В обновленных модемах, поддерживающих 5 ГГц, можно выставлять не только ширину в 20 и 40, но также 80 МГц.
На какую частоту настроить «полосу пропускания»
На первый взгляд пропускная способность Wi-Fi в 40 МГц является более предпочтительной, нежели 20 МГц, так как ширина канала определяет скорость интернет-соединения. Но не все однозначно в их показателях.
Ширина канала Wi-Fi 20 или 40 в чем разница:
Есть ли разница между показателями 20 и 40 МГц на практике
Таким образом, из пункта выше становится ясно, что несмотря на то что большая частота пропускает сигнал лучше, она же влияет на соседние электронные устройства и снижает качество подключения. И чем шире полоса, тем вероятнее риск возникновения конфликта с другими Wi-Fi устройствами.
Принимая написанное во внимание, нужно:
В каждом индивидуальном случае подходит своя ширина 20 или 40 МГц Wi-Fi, так как следует учитывать местные условия. Основная рекомендация — поэкспериментировать самостоятельно: сначала настроить 20, затем оставить на пару дней 40 МГц, сравнить.
Совет. При отсутствии должного понимания различий между каналами следует оставить в роутере автоматическое определение частот. Если со связью нет серьезных проблем, модем будет успешно регулировать пропускную способность без вмешательства пользователя.
Проверка скорости интернет-соединения
Оценить скоростные возможности интернета в конкретном ноутбуке можно следующим способом:
Чтобы сделать такую проверку для телефона, потребуется приложение, например, speedtest.net.
Как увеличить ширину канала Wi-Fi
Влиять на полосу пропускания сигнала можно практически в любом модеме, а операцию необходимо проводить, зайдя в параметры точки доступа. Выбор частоты делается следующим образом (на примере Tp-link):
Для изменения полосы частот на смартфоне и планшете нужно дополнительно скачать и установить приложение Wi-Fi Analyzer и выбрать в списке свободный канал. Для хорошей работы сети рекомендуется настроить непересекающийся номер (1, 6 или 11), который бы отличался от остальных доступных Wi-Fi в помещении. Затем можно производить действия в роутере.
Обратить внимание! Для каждой модели роутера существуют небольшие отличия в инструкции по установке и работе в конфигураторе, однако все действия ведутся через web-интерфейс.
Полоса частот Wi-Fi 20 или 40 выбирается с учетом количества подсоединенных приборов и специфики связи. Пользователь может как установить полосу частот по умолчанию, так и воспользоваться возможностью своего роутера и сменить ее на более оптимальную в текущих обстоятельствах.
Как Выбрать Ширину Канала WiFi (20, 40, 80 MHz) — Какая Полоса Пропускания Лучше Для 2.4 ГГц и 5 GHz на Роутере
Во время подключения роутера у многих пользователей затруднения вызывает пункт «Ширина канала WiFi», который появляется при настройке беспроводной сети. Для каждого из диапазонов частот (2.4 ГГц и 5 ГГц) в нем есть выбор одного из нескольких значений — 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц или авто. Какой из них лучше выбрать? По идее, можно было бы оставить все на откуп автоматике, чтобы роутер сам, исходя из своего анализа текущего состояния сети, выбирал оптимальный для работы режим. Однако, как известно, робот не всегда работает корректно. И для тонкой настройки WiFi имеет смысл самостоятельно разобраться, на что влияет ширина пропускания канала, и какую выбрать и как ее впоследствии изменить при необходимости.
Что такое ширина канала WiFi?
Простыми словами, ширина канала WiFi (Bandwidth, Channel Width) — это его пропускная способность.
Я уже подробно рассказывал о том, что такое канал wifi сети. Если коротко, то это отдельный сегмент внутри одного частотного диапазона, на котором работают беспроводные устройства. На рисунке ниже они отмечены в виде дуг.
Для того, чтобы все эти гаджеты не мешали друг другу, их разносят по разным сегментам, выбирая вручную наиболее свободный канал. В диапазоне 2.4 ГГц всего 13 каналов, у 5 ГГц — уже 33. А вот длина этих дуг — это как раз и есть ширина канала. По умолчанию она равна 22 МГц, но в настройках роутера для упрощения указывают значение «20 МГц»
Для того, чтобы сделать ее шире, можно увеличить значение в 2 раза, чтобы стало 40 МГц. И здесь мы пришли к следующему вопросу.
На что влияет ширина канала wifi?
Ширина беспроводного канала непосредственно влияет на скорость. Чем шире канал, тем больше устройств одновременно может обмениваться между собой данными. То же самое, что сравнить одноколейную железную дорогу с двух-, трех- или даже четырехполосной, которая может одновременно пропустить гораздо больше поездов и перевезти большее число пассажиров. Только пассажиры в нашем случае — это данные, которыми обмениваются между собой ноутбуки, компьютеры, смартфоны и ТВ приставки через wifi роутер. Поэтому на нем можно вручную назначить определенное значение.
Какую выбрать ширину канала на маршрутизаторе?
Казалось бы, ставим самое больше число — и будет счастье? Но не так все просто. Дело в том, что устаревшие устройства могут не поддерживать более современные стандарты. И если, например, выставить ширину канала в 40 МГц, то они уже не смогут подключиться к такому wifi сигналу. Кроме того, чем шире канал, тем на меньшее расстояние «стреляет» сигнал, а значит сокращается зона приема.
Поэтому есть общее правило, какую ширину канала оптимальнее выбирать в том или ином случае
Если панель управления вашим роутером не имеет русского языка, то в настройках следует искать пункт, который называться «Bandwidth» или «Channel Width»
Как установить ширину канала WiFi на роутере TP-Link?
Для изменения ширины канала на wifi роутере TP-Link необходимо зайти в основное меню «Дополнительные настройки» и открыть внутренний раздел «Настройки беспроводного режима»
Настройка оборудования
Блог о модемах, роутерах и gpon ont терминалах.
Ширина канала WiFi — 20 МГц, 40 МГц или авто — что надо ставить?!
Просто так в настройки роутера рядовые пользователи редко заходят. По статистике чаще всего к этому прибегают в случае появления различных проблем с беспроводной сетью. А они в крупных городах сейчас не редкость. Вот и лезут юзеры в параметры беспроводной сети не зная всех её особенностей. Например, к таким важным «фишкам» относится возможность изменить ширину канала WiFi, установив значение в 20 МГц, 40 МГц или более, в случае если роутер двухдиапазонный. Это один из ключевых параметров, влияющий и на скорость сети, и на её зону покрытия. Потому меняя одно значение на другое, лучше всё-таки подходить к этому осознанно, то есть понимая смысл этих действий. В этом материале я расскажу что такое ширина канала WiFi Channel Width и как подобрать правильное её значение в своём конкретном случае.
Что такое ширина канала WiFi сети
Каждая полусфера — это Вай-Фай канал. Его ширина при этом 22 МегаГерца. На рисунке ясно можно отметить что почти все они друг с другом пересекаются, то есть влияют на работу друг друга. Не пересекаются между собой только каналы 1, 6 и 11.
С приходом новых стандартов 802.11g и 802.11n пришла и более новая и совершенная модуляция OFDM, которая за счёт использования механизма с поднесущими несколько изменила ситуацию к лучшему, сократив ширину канала с 22 МГЦ до 16,25 МГЦ. Что это дало? Вместо трёх непересекающихся каналов мы получили четыре: 1, 5, 9 и 13. Это актуально в России и, например, неактуально в США, где допущено к использованию только 11.
Простым языком: если рядом будут стоять четыре WiFi-роутера с правильно распределёнными каналами, то мешать они не будут. А если их будет меньше — не четыре, а два? Вот тут на сцену выходит ещё одна «фишка», которая пришла вместе со стандартом 802.11n — ширина канала 40 МГц. Что это нам даст? Пропускная способность увеличится, а значит поднимется и скорость! Вместе с этим вырастет и количество устройств, которые смогут работать в одной сети не мешая друг другу.
В случае с диапазоном 5 ГГц ситуация несколько иная. С одной стороны, там мы изначально имеем 23 непересекающихся канала с шириной в 20 MHz:
А так как в нём эфир сейчас не загружен, то увеличение параметра Channel Width позволяет значительно повысить пропускную способность сети. По сути каждый новый появляющийся стандарт — 802.11ac, 802.11ax и т.п. — за счёт более новых и совершенных модуляций позволяет использовать бОльшую ширину канала, следственно получить бОльшую пропускную способность сети, а значит и бОльшую скорость.
С технологией 802.11ac это даёт максимально достижимую скорость 866 Мбит/сек, а в случае с WiFi6 и 802.11ax — этот показатель уже близок к 3 гигабитам. Понятно, что реальная скорость в сети будет ниже, но всё равно это отличный результат!
Какую ширину канала WiFi выбрать
Казалось бы — увеличивай ширину канала, повышай скорость и радуйся! Но не всё так радужно… Вместе с этим беспроводная сеть начинает сильнее подвергаться влиянию помех от соседей по диапазону. И, если на 5 ГГц ещё пока всё относительно свободно, то на 2,4 ГГц в городах мы уже имеем очень сильную нагрузку. Местами диапазон значительно перегружен. Например, в моём доме при поиске сети в этом диапазоне одновременно присутствуют 15-16 точек доступа. И это при 13 доступных каналах.
В таком случае увеличивать ширину канала Вай-Фай с 20 до 40 MHz не стоит однозначно — это не только не увеличит скорость, но и добавит проблем стабильности уже подключенным устройствам.
Кстати, на многих роутерах по-умолчанию выставлено значение «авто» или «20/40 МГц», что одно и то же. В этом случае иногда логика программного обеспечения вопреки здравому смыслу может пытаться использовать более широкую полосу.
В случае появления проблем со стабильностью и скоростью беспроводной сети попробуйте принудительно поставить значение 20 MHz — скорее всего это поможет!
Вторая особенность, которую стоит учитывать — у узкой полосы меньше потерь и ниже рассеивание, а значит если важно иметь большую зону покрытия с одной точки — ширину канала лучше не повышать. В противном случае зона покрытия может значительно сократиться. Поэтому, если на трёхкомнатную квартиру стоит один маршрутизатор, то расширять канал точно не стоит!
Channel Width 40 МГц, 80 МГц и выше
В каких случаях на роутере можно использовать ширину канала в 40 МГц и выше?! Я бы посоветовал это делать в тех случаях, когда у Вас в зоне обнаружения от силы 1-2 беспроводных сети или Вы вообще живёте в частном секторе и соседей по диапазону нет — тогда можете ставить 40 MHz и смотреть результат. Скорее всего у Вас поднимется скорость сети. И неплохо так поднимется! Мне таким образом удавалось подняться с 15-20 мбит/сек. до 60-70 мбит/сек. на обычном недорогом однодиапазонном маршрутизаторе.
В случае с диапазоном 5 ГГц и стандартами 802.11ac/802.11ax можно максимально расширить канал и разогнать свою сеть по полной. Но и тут Важно помнить, что по пропускной способности этот диапазон значительно хуже и подняв Channel Width по максимуму, Вы опять же сократите зону покрытия и вполне возможно, что до размеров одной комнаты, в которой этот самый роутер стоит.
Интересный момент: все технические данные беспроводной сети «бегают» на 20 мегагерцах, а вот пользовательские будут использовать всю остальную полосу пропускания. Чем это грозит? На телефоне или планшете в соседней комнате индикатор будет показывать, что сеть есть, а трафик по ней нормально «бегать» не будет и Интернет будет недоступен.
Выставлять значения в 40, 80 MHz и выше можно и в том случае, если у Вас используется Mesh-система. Тогда уже за зону покрытия можно не волноваться и основной упор делать на скорость.
Настройка ширины канала на роутере
Повторюсь — в большинстве случаев на Вай-Фай роутерах изначально установлена автоматически выбираемая ширина канала. Грубо говоря, устройство оценивает окружающую обстановку и использует наиболее подходящую ширину канала. Если же Вы хотите делать это самостоятельно вручную, тогда на любом подключенном его беспроводной сети устройстве откройте веб-браузер и введите адрес роутера (обычно это 192.168.0.1 или 192.168.1.1 ). Следующим шагом надо будет авторизоваться, введя логин и пароль. Подробнее смотрите вот эту инструкцию — как зайти в настройки роутера. Далее я покажу как настроить ширину канала на двух популярных марках маршрутизаторов. Если у Вас другая модель — не расстраивайтесь! Делайте по аналогии и всё получится!
Маршрутизаторы TP-Link Archer
В главном меню в верхней части веб-интерфейса выберите вкладку «Дополнительные настройки», а затем в меню слева откройте раздел «Беспроводной режим» → «Настройки беспроводного режима».
В правой части окна для нужного диапазона найдите строчку «Ширина канала» и выберите там значение 20 или 40 МГц. Нажмите кнопку «Сохранить».
Роутеры D-Link
В основном меню интерфейса настройки роутера откройте раздел «Wi-Fi» → «Дополнительные настройки». Далее выбираем нужный диапазон.
Справа находим строку «Ширина канала» и выставляем там нужное значение. Нажимаем кнопку «Применить». После этого необходимо сохранить настройки роутера, нажав для этого кнопку в правом верхнем углу веб-интерфейса.
Помогло? Посоветуйте друзьям!
Ширина канала WiFi — 20 МГц, 40 МГц или авто — что надо ставить?! : 2 комментария
здравствуйте! Подскажите пожалуйста как поменять стандартное имя RT-WIFI на своё?
Добрый день. А какая модель роутера у Вас:?
Как правильно настроить Wi-Fi
Введение
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.
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.
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
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?
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
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
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:
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 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:
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:
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:
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.