Памятка «Улучшение качества связи Wi-Fi»
На Хабре уже есть много качественных статей с подробным объяснением того как работает Wi-Fi и как его настраивать. Однако у всех этих статей есть, как минимум, несколько недостатков мешающих их дать как руководство к действию условному соседу в многоэтажке или повесить распечатку на стену в подъезде.
1. понять и применить на практике большую часть материала простому пользователю сети затруднительно.
2. в статьях содержится «слишком много букв», чтобы не мотивированному что-либо делать человеку было интересно осиливать такой объём текста.
2.1. мотивация у людей отсутствует поскольку уже существующая ситуация такова: «зачем что-то вообще делать, если и так всё работает».
2.2. большинство уверены, что оно обязано работать само в формате «я его купил и воткнул в розетку».
2.3. люди даже не думают о том что Wi-Fi может работать лучше, просто воспринимают как данность ибо зачастую даже оборудование у них от провайдера.
3. некоторые моменты в существующих статьях вообще не оговорены или оговорены недостаточно, например, не даны явные рекомендации по физическому расположению оборудования, а это очень важно.
4. для выбора каналов в диапазоне 2.4 ГГц даются рекомендации актуальные только для Северной Америки и неоптимальные для всего остального мира.
5. у авторов статей ввиду профессиональной деформации восприятия, как и у любых экспертов, существует иллюзия что домашние пользователи будут поголовно использовать оптимальные решения.
5.1. в подавляющем большинстве оборудования, особенно в бюджетном сегменте, всё очень плохо с настройками, можно выбрать канал, иногда режим 20/40 и, зачастую, это все доступные настройки.
Возможно я указала не все интересные ссылки, прошу добавить в комментариях или в личку.
В памятке даны рекомендации, отсутствующие в других статьях:
- по оптимизации физического расположения роутера в помещении
- правильной настройке положения антенн для получения максимального покрытия в горизонтальной плоскости и уменьшения помех между этажами здания
- необходимости учёта физики ближней зоны
- необходимости корректного заземления источников помех
В качестве рекомендации по выбору каналов в памятке использованы общепринятые рекомендации для регионов отличных от США и Канады, т. е. 1/5/9/13 каналы.
Каналы в OFDM (802.11 a/g/n/ac) не только занимают 20 МГц, а не 22 МГц как DSSS (802.11 b), но ещё и содержат защитные (нулевые) поднесущие по краям, так что такое использование наиболее оптимально ибо позволяет использовать четыре канала по 20 МГц вместо трёх в диапазоне 2.4 ГГц. В канале OFDM 20 МГц из 64 поднесущих 8 крайних (по 4 с каждой стороны) не используются для передачи данных, их энергетика при этом стремится к нулю. Вот на картинке белые (не розовые места) это защитные поднесущие в сигнале. Ширина одной поднесущей для 802.11 a/g/n/ac — 312.5 кГц.
Каналы по 40МГц в диапазоне 2.4 ГГц категорически нельзя.
В целом надеюсь на комментарии и дополнения. Если что-то важное следует добавить или что-то не нужное удалить — то обязательно напишите.
Дополнение 2020.07.10: Памятка существует с 2013 года, распространялась по нуждающимся по запросу. На Хабр не выкладывала по многим соображениям. Выложила именно памятку, а не статью ради конструктивной критики именно памятки как документа. Собственно конструктивная критика получена, благодарность aik, теперь потихоньку переписываю документ со свежим взглядом. После всех модификаций документ будет выложен на Пикабу, Fishki net и JoyReactor ибо именно там его ЦА — простые пользователи сети.
Дополнение 2020.07.12: Памятка капитально переработана, она стала короче и теперь это пошаговое руководство. Работа не завершена, необходимо добавить ссылки на приложения. Я знаю хорошие приложения для Android и Windows, но не знаю для других систем, если знаете, пожалуйста, посоветуйте!
Дополнение 2020.07.13: Вроде бы всё необходимое сделано ^^
Дополнение 2020.07.16: Типографика, мелкие исправления и дополнения, выкинуты избыточные подробности, наведение красоты и уменьшены QR-коды.
Дополнение 2020.07.17: Косметика текста, мелкие уточнения по настройкам.
Дополнение 2020.07.19: Косметика текста, уточнения по настройкам. Документ считаю готовым.
Дополнение 2020.07.20: Добавлена рекомендация не использовать повторители.
Дополнение 2020.07.23: Добавлено объяснение для рекомендации использовать 20 МГц каналы.
Дополнение 2021.01.30: Убраны рекомендации по использованию 40 МГц каналов. Добавлено подробное объяснение почему их нельзя использовать. Убрана избыточная для документа инструкция с отключением на конкретно взятом роутере компании МГТС.
Дополнение 2023.03.10: Добавлены более подробные описания дополнительных параметров и расширены рекомендации, стилистические правки.
- Wi-Fi
- беспроводные сети
- беспроводная связь
- домашние сети
- wlan
- 802.11
- точка доступа
- роутер
- wi-fi по-человечески
- настройка сети
- настройка роутера
- настройка
Wi-Fi: неочевидные нюансы (на примере домашнего Wi-Fi) [часть 1]
Сейчас многие покупают точки доступа 802.11n, но хороших скоростей достичь удается не всем. В этом посте поговорим о не очень очевидных мелких нюансах, которые могут ощутимо улучшить (или ухудшить) работу Wi-Fi. Всё описанное ниже применимо как к домашним Wi-Fi-роутерам со стандартными и продвинутыми (DD-WRT & Co.) прошивками, так и к корпоративным железкам и сетям. Поэтому, в качестве примера возьмем «домашнюю» тему, как более родную и близкую к телу. Ибо даже самые администые из админов и инженеристые из инженеров живут в многоквартирных домах (или поселках с достаточной плотностью соседей), и всем хочется быстрого и надежного Wi-Fi.
[Внимание!]: после замечаний касательно публикации статья выложена в полном виде здесь. Эта статья оставлена для примера того, как публиковать не надо. Извините за беспорядок 🙂
1. Как жить хорошо самому и не мешать соседям.
[1.1] Казалось бы – чего уж там? Выкрутил точку на полную мощность, получил максимально возможное покрытие – и радуйся. А теперь давайте подумаем: не только сигнал точки доступа должен достичь клиента, но и сигнал клиента должен достичь точки. Мощность передатчика ТД обычно до 100 мВт (20 dBm). А теперь загляните в datasheet к своему ноутбуку/телефону/планшету и найдите там мощность его Wi-Fi передатчика. Нашли? Вам очень повезло! Часто её вообще не указывают (можно поискать по FCC ID). Тем не менее, можно уверенно заявлять, что мощность типичных мобильных клиентов находится в диапазоне 30-50 мВт. Таким образом, если ТД вещает на 100мВт, а клиент – только на 50мВт, в зоне покрытия найдутся места, где клиент будет слышать точку хорошо, а ТД клиента — плохо (или вообще слышать не будет) – асимметрия. Сигнал есть – а связи нет. Или downlink быстрый, а uplink медленный. Это актуально, если вы используете Wi-Fi для онлайн-игр или скайпа, для обычного интернет-доступа это не так и важно (только, если вы не на краю покрытия). И будем жаловаться на убогого провайдера, глючную точку, кривые драйвера, но не на неграмотное планирование сети.
Вывод: может оказаться, что для получения более стабильной связи мощность точки придется снизить. Что, согласитесь, не совсем очевидно 🙂
- PathLoss одинаков в обеих направлениях
- TxGain и RxGain антенн в случае обычных антенн одинаков (верно и для AP и для STA). Здесь не рассматриваются случаи с MIMO, MRC, TxBF и прочими ухищрениями. Так что можно принять: TxGain(AP) === RxGain(AP) = Gain(AP), аналогично для STA.
- Rx/Tx Gain антенны клиента мало когда известен. Клиентские устройства, обычно, комплектуются несменными антеннами, что позволяет указывать мощность передатчика и чувствительность приемника сразу с учетом антенны. Отметим это в наших выкладках ниже.
- 8440p: Tx*(STA) = 17dBm, RxSens*(STA) = -76dBm@54Mbps
- DIR-615: Tx(AP) = 20dBm, RxSens(AP) = -65dBm@54Mbps.
- D = (17 — 20) — (-76 +65) = 3 — 11 = -7dB.
[1.2] Также далеко не самым известным фактом, добавляющим к асимметрии, является то, что у большинства клиентских устройств мощность передатчика снижена на «крайних» каналах (1 и 11/13 для 2.4 ГГц). Вот пример для iPhone из документации FCC (мощность на порту антенны).
Как видите, на крайних каналах мощность передатчика в ~2.3 раза ниже, чем на средних. Причина в том, что Wi-Fi – связь широкополосная, удержать сигнал чётко в пределах рамки канала не удастся. Вот и приходится снижать мощность в «пограничных» случаях, чтобы не задевать соседние с ISM диапазоны. Вывод: если ваш планшет плохо работает в туалете – попробуйте переехать на канал 6.
Раз уж речь зашла о каналах — в следующий раз поговорим о них поподробнее.
UPD: мне уже высказали, что заметка слишком короткая. Я уже все понял. Но если я добавлю остаток текста сюда — многие его уже не увидят. Следующим постом выложу все целиком (первую часть уберу под кат). Дополнительные комментарии приветствуются, если они расширяют тему «грамотного» постинга на Хабре. Для эмоций есть вот этот хаб. Спасибо за понимание.