Прохождение wifi через препятствия – Что влияет на работу беспроводных сетей Wi-Fi? Что может являться источником помех и каковы их возможные причины?

Содержание

Коэффициенты затухания сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды – Keenetic

Будет ли работать Wi-Fi в соседней комнате через две стены?


Для беспроводного соединения Wi-Fi важно какое препятствие находится на пути распространения сигнала.

Различные препятствия (стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д.), расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала. Каждое препятствие, находящееся в зоне распространения сигнала снижает его мощность. Чем больше препятствий, тем хуже становится сигнал. Нужно помнить, что сигнал Wi-Fi не только пытается огибать препятствие, но он проходит и сквозь него, что приводит к дополнительному отражению и поглощению части исходного сигнала.

В городах с многоэтажной застройкой основным препятствием для радиосигнала являются здания. Наличие капитальных стен (бетон+арматура), листового металла, штукатурки на стенах, стальных каркасов и т.п. влияет на качество радиосигнала и может значительно ухудшать работу устройств Wi-Fi.

Влияет на качество не только количество стен, расположенных на пути распространения сигнала, но и толщина. 
Существуют материалы с разным коэффициентом поглощения сигнала. Например, дерево, пластик, обычное стекло, гипсокартон — относятся к материалам с низким поглощением. Тонированное стекло, вода (большой аквариум), кирпич, штукатурка — материалы со средним поглощением. Материалы с высоким коэффициентом поглощения, которые оказывают сильное отрицательное воздействие на сигнал — металл (железные двери, алюминиевые и стальные балки), бетон (внутри которого находится арматурная решетка), керамика. 

Внутри помещения причиной помех радиосигнала также могут являться зеркала (сильно отражают сигнал) и тонированные окна.

 

Ниже показана таблица потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды. Значения (не абсолютные, а примерные) приведены для беспроводной сети, работающей в частотном диапазоне 2.4 ГГц.

Препятствие Дополнительные потери (dB) Эффективное расстояни

увеличение дальности работы беспроводного канала

Введение

На дальность распространения электромагнитного Wi-Fi-сигнала в диапазонах 2.4 и 5 ГГц влияют следующие факторы:

1) Мощность передатчика (точки доступа) и чувствительность приемника (ноутбук / компьютер / смартфон / планшет). Пожалуй, ключевой момент в работе любого беспроводного оборудования. Если просто, то чем больше мощность передатчика, тем дальше полетит электромагнитная волна, и тем больший энергетический запас будет иметь. Чем больше чувствительность приемника, тем более ослабленный сигнал сможет уловить его антенна.

2) Наличие и тип препятствий на пути распространения сигнала от передатчика до приемника. Соответственно, чем больше этих препятствий, тем большую долю мощности будет терять волна, проходя через них. И так уж получилось, что разные материалы в зависимости от своих физических свойств (диэлектрическая, магнитная проницаемости и проводимость) могут оказывать как негативное, так и положительное влияние на распространение электромагнитного поля.

3) Интерференция радиоволн, возникающая из-за влияния стороннего оборудования, работающего в том же частотном диапазоне и усиленно генерирующего помехи. К такому оборудованию в первую очередь относятся Wi-Fi-адаптеры «соседей» и микроволновые СВЧ печи. В меньшей степени на Wi-Fi-сеть оказывают влияние Bluetooth-устройства. В этом же диапазоне 2.4/5 ГГц работает огромное количество промышленного и медицинского оборудования, но в офисах, бизнес центрах и домах обывателей их, к счастью, можно встретить не часто.

Приведенный список можно значительно расширить и дополнить, но это, по мнению автора, наиболее значимые моменты, которые при правильном подходе смогут значительно увеличить энергетический потенциал беспроводной сети. Ниже приводятся более детальные рассуждения по каждому из пунктов.

1. Мощность и чувствительность

Девиз раздела: не запори то, что имеешь.

Мощность передатчика, разрешенная стандартом IEEE 802.11 для беспроводного Wi-Fi-оборудования не должна превышать 20 dBm, что эквивалентно 100 милливаттам. Значения мощности реального оборудования в среднем находится в диапазоне от 15 до 18 dBm. Связано это по большей части с нежеланием производителя «рисковать», ведь устройство мощностью свыше 20 dBm просто не пройдет сертификацию.

Тут есть два момента, на которые нужно обратить внимание: во-первых, нужно понимать, какой частью и в какую сторону излучает Wi-Fi-адаптер, а вернее его антенна. Подавляющее большинство home-версий точек доступа имеют omni-антенну с круговой диаграммой направленности в форме тора (в первом приближении), рисунок 1.



Рисунок 1 – Внешний вид и диаграмма направленности Omni-антенны

Тор имеет диаграмму направленности в угломестной плоскости в форме восьмерки, а в азимутальной – в форме круга. Для обеспечения наиболее благоприятных условий приема пользователя сети нужно располагать в направлении на максимум излучения. Учитывая, что рассматриваемая антенна всенаправленная, она просто должна располагаться параллельно приемнику (антенне приемника). Это условие демонстрируется рисунком 2.



Рисунок 2 – Иллюстрация к зависимости качества приема от взаимной ориентации передатчика и приемника

Таким образом, если расположение вашего ноутбука соответствует направлению на «минимум излучения» (рисунок 2), то не стоит удивляться низкому качеству приема. Учитывая, что антенны, идущие в комплекте с роутером, имеют в основании «систему вращения», то каких только вариантов ориентации антенны не встретишь в квартирах обывателей.

Следующий вариант увеличения дальности – это использование более направленной антенны, то есть имеющей больший коэффициент усиления. Следует отметить, что антенна – устройство пассивное, поэтому вы лишь увеличите плотность потока электромагнитного излучения в нужную сторону, а мощность излучения останется на прежнем уровне (15 – 20 dBm). На рынке представлено большое количество антенн Wi-Fi-диапазона с различным коэффициентом усиления в среднем от 3 до 15 dBi, способных перекрыть расстояние в пару километров. Поэтому в том случае, если вы живете в лесной глуши, и точно знаете, где располагается источник сигнала, то можете смело использовать направленную антенну.

Отдельно можно отметить, что есть аппаратные средства увеличения мощности беспроводного адаптера, работающего из-под Linux (и некоторого ПО в Windows), с помощью которого можно аппаратно изменить излучаемую мощность передатчика, но этот и подобные решения довольно быстро могут вывести адаптер из строя.

Так как антенны – устройства двухстороннего типа, то есть любая антенна может работать как на прием, так и на передачу, то все сказанное выше, касаемо увеличения мощности передающей антенны, способно в равной степени увеличить и ее чувствительность.

2. Количество и тип препятствий

Девиз раздела: используй логику при размещении оборудования.

Конечно, довольно сложно без специального оборудования учитывать количество препятствий и их тип на пути распространения радиосигнала, но есть несколько правил, соблюдая которые можно «сохранить» пару децибел мощности.

Длина Wi-Fi-волны в диапазоне 2.4 ГГц составляет в среднем 12.5 сантиметров и для диапазона 5 ГГц – 6 сантиметров, поэтому для крупных объектов (стены, перекрытия, шкафы, двери и т.д.) можно пользоваться принципом геометрической оптики, предполагая, что сигнал распространяется по прямой линии (частично отражаясь и преломляясь). Это, конечно, грубое допущение, но во-всяком случае это позволит «на глаз» оценить направление распространения сигнала и расчистить (по возможности) ему путь.

Первое, что нужно иметь в виду, это то, что сигнал очень плохо проходит через металлизированные поверхности и соответственно железобетонные перекрытия. Попадая на металлический объект, электромагнитная волна продолжает распространяться вдоль его поверхности, рассеиваясь. Поэтому в идеале, точку доступа нужно располагать подальше от сейф дверей, железных столов и так далее. Если необходимо обеспечить прохождение сигнала через толстую стену (тип материала не важен), то нужно постараться обеспечить условие, чтобы путь от источника до приемника через это препятствие был минимален. Это условие демонстрируется иллюстрацией на рисунке 3.



Рисунок 3 – Иллюстрация к уровню мощности сигнала после прохождения через препятствие

3. Интерференция радиоволн

Чтобы в домашних условиях определить наличие помех от стороннего оборудования и по возможности уменьшить его влияние, рекомендуется использовать программные анализаторы Wi-Fi радиопокрытия. В статье «Программы для анализа Wi-Fi радиопокрытия — Wi-Fi Site Survey» произведен обзор возможностей подобных программ, работающих под управлением OS Windows.

В целом рекомендации следующие. При запуске программы, например, Wi-Fi Scanner (разработчика System Lizard) откройте диаграмму распределения уровня сигнала по частотным каналам Wi-Fi, рисунок 4. График наглядно представляет информацию об окружающем вас беспроводном оборудовании.



Рисунок 4 – Внешний вид вкладки 2.4 GHz band, программы Wi-Fi Scanner

В диапазоне 2.4 ГГц в РФ существует 13 частотных каналов. Три из них условно неперекрывающиеся – это 1, 6 и 11 каналы. Как показывает практика – большая часть точек доступа работает на первом и шестом каналах. Есть и умные точки доступа, которые могут автоматически «переезжать» на менее зашумленные каналы. Вариант автонастройки точки доступа подойдет в том случае, если она одна в сети и обслуживает малое количество абонентов. Если же точка доступа является частью крупной беспроводной сети, то такой вариант категорически неприемлем. Используя программы, анализаторы радиопокрытия можно просто промониторить каналы и выбрать наименее зашумленный. Например, для ситуации, изображенной на рисунке 4, я бы выбрал 11 или 12 частотный каналы. Аналогичные рассуждения могут быть отнесены и к диапазону в 5 ГГц.

Никогда нельзя предугадать все возможные источники помех, бывали случаи, когда за стеной, с закрепленной на ней точкой доступа, неожиданно оказывалась микроволновая печь, роняющая Wi-Fi сеть на весь обед.

Заключение

В заключение пару слов хотелось бы сказать о распространенных кустарных методах усиления Wi-Fi с помощью банок из-под пива, CD-дисков и прочей нечисти. Работает это только в том случае, если вы реально понимаете, что нужно делать, а место установки «модификаций» вымерено с помощью штангенциркуля. Например, устанавливая экран из разрезанной банки из-за пива, ее расстояние до антенны должно быть вымерено так, чтобы отраженные от нее волны приходили в фазе с основным излучением антенны. Если вы ставите экран «на шару», то можно добиться и вовсе противоположного результата – отраженные волны приходят в противофазе и гасят друг друга. Но это уже совсем другая история.

Улучшаем работу Wi-Fi. Часть 3. Размещение точек доступа / ZYXEL в России corporate blog / Habr

Обычно, когда говорят, что можно повысить качество работы чего-либо, то имеют в виду внедрение каких-либо новинок, обновлений, в общем всего того, что связано с приобретением новой техники.

Однако в погоне за техническими новинками иногда упускаются такие важные вещи как условия эксплуатации, размещение оборудования.

В статьях «Улучшаем работу Wi-Fi. Общие принципы и полезные штуки» и

«Улучшаем работу Wi-Fi. Часть 2. Особенности оборудования» мы уже поднимали вопрос о том, как сделать сеть Wi-Fi более эффективной.

Ниже мы рассмотрим вопросы размещения точек доступа и зоны покрытия.

О примерах в этой статье

Давать советы «на все случаи жизни» — вещь крайне неблагодарная. Хотя бы потому, что ИТ — это просто отображение бизнеса, отображение работы организации в некоем цифровом представлении. И как не существует двух совершенно одинаковых предприятий, так и не существует одинаковых ИТ-систем.

Разумеется, к системам связи это простое правило также применимо.

Поэтому в наших примерах рассмотрим самый простой вариант: маленькая организация

занимает небольшое помещение из двух комнат. Комнаты разделены временной

перегородкой, например, из гипсокартона.

Ранее мы уже рассматривали именно такое небольшое помещение, когда речь шла точках доступа на потолке. Сейчас основная речь пойдёт о размещении точек на стене и всем, что с этим связано.

Расположение точек доступа в помещении

Как было сказано выше — правильное размещение играет большую роль. Хорошая идея — при выборе устройств для беспроводной связи заранее заполучить на руки план помещения.

При более детальном анализе может оказаться, что простой выбор при закупке приводит к сложности при установке, эксплуатации и обеспечении безопасности.

Ниже приводятся некоторые рекомендации как этого избежать.

Две точки рядом с разных сторон перегородки

Вариант, который за счёт простоты монтажа и возможности «не париться» с креплением и тому подобным, может показаться на первый взгляд очень привлекательным.

Обе точки доступа размещены рядом, но по разные стороны перегородки.

Рисунок 1. Две точки доступа, размещённые с разных концов одной перегородки.

Кажущиеся преимущества такого подхода:

  • в перегородках удобнее сверлить отверстия для того чтобы подвесить

    устройство.
  • при таком компактном размещении проще использовать уже существующую инфраструктуру для связи и электропитания. Например, рядом есть блок розеток. Даже если такая «роскошь» присутствует только с одной стороны перегородки, сверлится небольшое отверстие для проводов, и вот уже готово решение для коммуникации и питания второй точки доступа.

Казалось бы, всё замечательно, но вот беда, материалы для лёгких перегородок не являются серьёзным препятствием для несущих радиоволн Wi-Fi.

В первую очередь речь идёт о диапазоне 2.4 ГГц, но даже 5 ГГц может проходить через совсем тонкие перекрытия. Казалось бы: «Вот и отлично!» — но, если вспомнить о взаимном паразитном влиянии передатчиков друг на друга, картина становится отнюдь не радужной.

Частично компенсировать такое близкое размещение можно, настроив точки на разные каналы (см. статью «Улучшаем работу Wi-Fi. Общие принципы и полезные штуки»). Это хороший метод для снижения взаимного влияния, но такой лайфхак всё равно не является панацеей.

Другим приёмом является снижение интенсивности сигнала. Проще говоря, меньше мощность передатчиков, следовательно, уровень помех на соседние точки также будет меньше. Беда в том, что такое решение зачастую снижает не только влияние на «соседей», но и качество связи на удалённых расстояниях.

Разойтись по углам!

Читая обо всех трудностях, которые возникают при очень близком размещении приём-передающей аппаратуры, возникает резонный вопрос: не проще ли просто разнести точки на максимально далёкое расстояние?

Например, как это показано на рисунке 2. В этом случае взаимное влияние будет сведено к минимуму. А сами передатчики можно настроить на большую мощность с целью «достать» сигналом все удалённые участки.

Рисунок 2. Две точки доступа, размещённые по противоположным углам.

С точки зрения ликвидации помех такое размещение будет наиболее предпочтительным.

На одной перегородке дальше друг от друга

Вариант размещения на рисунке 3 является своего рода компромиссом между удалением точек друг от друга и попыткой использовать перегородку из лёгких материалов для простоты крепления точек. Разумеется, несколько большее, чем в первом случае, удаление точек друг от друга уменьшает взаимное влияние. В совокупности с разнесением по разным каналам и регулировкой мощности этот вариант может оказаться вполне рабочим.

Рисунок 3. Две точки доступа, размещённые на одной перегородке с максимальным

удалением.

Всё это напоминает уже рассмотренный в статье «Улучшаем работу Wi-Fi. Часть 2. Особенности оборудования» пример с потолочным размещением точек. И в том и в этом случае необходимо учитывать вопросы взаимного влияния. Однако круговая диаграмма распространения сигнала при размещении на потолке по центру комнаты позволяет с большей лёгкость «достать» дальние углы.

В то же время настенное размещение как на рисунке 3 может оказаться единственно возможным в силу определённых ограничений, например, из-за запрета сверлить капитальные стены и отсутствия возможности что-то подвесить на потолок. Но если подобные требования отсутствуют, стоит пристальней присмотреться к варианту с максимальным удалением (рисунок 2) или к размещению точек доступа на потолке.

Уличная открытость

На рисунке 4 показан вариант, который на первый взгляд аналогичен случаю с максимальным удаление на рисунке 2. Однако существует важная деталь: точки доступа оказываются расположены возле окон.

Рисунок 4. Точки доступа в противоположных углах вблизи окон.

Несмотря на то, что радиоволны через стекло проходят хуже, чем через картонную офисную перегородку, часть сигнала будет «просачиваться» на улицу.

С одной стороны, вроде бы хорошо — сотрудник ненадолго вышел покурить и всё равно офисный Wi-Fi хоть немного, но ловится на смартфон, и есть доступ, например, в корпоративный чат.

С другой стороны, этот же сигнал может приниматься и на устройства посторонних людей.

Переносные средства коммуникации, такие как смартфон или планшет, настроенные на автоматический поиск доступных сетей, создают дополнительную нагрузку на точку доступа.

Разумеется, в подобных ситуациях частично помогает скрытие SSID при поиске сети, хотя сеть всё равно остаётся доступной для сканирования. Но не проще ли передвинуть точку доступа подальше от окна?

Кроме того, потенциальная доступность сигнала Wi-Fi на улице делает проще проникновение в сеть компании. Разумеется, знание дополнительной информации, например, SSID ещё не является открытой дверью в корпоративную сеть. Но всё-таки лучше избегать раскрытия даже такой, казалось бы, «общедоступной» информации.

Когда злоумышленнику известно имя сети, он может попытаться получить ключ доступа, например, при помощи социальной инженерии. И тут вся надежда только на здравый смысл и соблюдение правил безопасности со стороны простых работников.

ВАЖНО! Даже вполне надёжные технологии защиты беспроводной сети как WPA2 негарантируют полной безопасности.

Увы, в некоторых случаях такой вариант работы точки «на улицу» поначалу может казаться

неплохим решением.

Например, если в помещении обосновалось небольшое кафе и за окном предполагается установить дополнительные столики. В этом случае может показаться, что размещение точки доступа возле окна решает все вопросы. Часть сигнала будет проходить на улицу и вроде бы есть доступ к WI-Fi.

Не касаясь нюансов в плане безопасности и аналогичных подробностей, рассмотрим вопрос с распространением сигнала.

Во-первых, стекло не так уж хорошо пропускает радиочастоты WI-Fi, особенно если речь о диапазоне 5 ГГц. Если на окнах установлены решётки, то падение мощности сигнала будет ещё больше.

Во-вторых, покрытие при таком размещении будет крайне неравномерным. Столик в непосредственной близости от окна ещё будет получать более сильный сигнал, нежели стоящий в отдалении. Получается, что посетители кафе находятся в неравных условиях.

В этом случае основная рекомендация — использовать более специализированный подход к организации публичных сетей.

Гораздо лучше будет установить внешнюю точку доступа для наружного (уличного) размещения. В этом случае можно будет использовать все доступные диапазоны. При этом можно значительно сократить мощность, так чтобы зона покрытия распространялась только на столики.

Рисунок 5. Использование внешней точки доступа.

Внешнее оборудование можно временно отключить, когда в его работе нет нужды, например, в более холодное время года. В нерабочее время внутренняя точка доступа может ещё понадобиться, пока сотрудники не разошлись по домам, но на улице в это время предоставлять выход в Интернет нет необходимости, поэтому внешнюю точку лучше отключать сразу после закрытия на ночь. Такие меры уменьшают возможности доступа в сеть для случайных прохожих или злоумышленников.

Совет. Из точек доступа для внешнего размещения стоит обратить внимание на WAC6550 Series. Данная точка имеет возможность для универсального размещения на стене или под потолком, например, под навесом. Данная точка позволяет подключать большое число клиентов, что оптимально для уличных кафе в «горячее время».

Точки доступа WAC6550 Series также позволяют использовать смарт-антенны, что даёт возможность увеличивать емкость сети без уменьшения ее покрытия.

Такая смарт-антенна сама выбирает из сотен доступных диаграмм направленности сигнала наиболее подходящую для связи с клиентским устройством на данный момент. Адаптация под внешние условия (выбор оптимальной диаграммы) выполняется постоянно с периодичностью в десятые доли секунды. Благодаря этому обеспечивается высокая скорость и надёжность беспроводной сети. Пользователи при этом могут свободно передвигаться с мобильными устройствами, не переживая за качество сигнала. Если говорить о наложении соединений, то оно сводится к минимуму — каждое соединение использует свою диаграмму направленности сигнала, что позволяет добиться максимальной производительности.

Подведём краткие итоги

При размещении оборудования для беспроводной связи учитывайте не только вопросы монтажа (наличие розеток, удобство крепления), но свойства материала как препятствие для прохождения сигнала Wi-Fi.

Расположение точки доступа рядом с окном — не очень хорошая идея в плане безопасности. Если есть необходимость обеспечить «уличный Интернет» — используйте точку доступа для наружного размещения с отключением её доступности в ночное время.

Все эти рекомендации кажутся довольно простыми, можно сказать, примитивными, однако во многих случаях их соблюдение позволяет улучшить связь и упростить процесс эксплуатации и обслуживания беспроводной сети.

Ловим чужой WiFi на расстоянии 1 км / РЭМО corporate blog / Habr

В прошлой статье мы рассмотрели варианты увеличения зоны покрытия WiFi для роутеров с внешними штыревыми антеннами. Но рассмотрим ситуацию «с другой стороны», в которой встроенный сетевой адаптер ноутбука или ПК плохо видит сеть, в результате чего сигнал WiFi принимается с низким уровнем, а в некоторых случаях, нужная WiFi сеть не видна вовсе. Конечно следует понимать, что встроенный WiFi адаптер не имеет направленной антенны и задачи у него совсем иные, нежели «дальний прием».


Перечислим несколько ситуаций, когда можно столкнуться с подобной проблемой.

— На турбазе, в хостеле, санатории где WiFi есть на ресепшене, а в вашем номере в лучшем случае вылавливается 1-2 деления сети;

— На лавочке на улице, где через дорогу есть кафе с бесплатным WiFi, до которого вроде и рукой подать, но уровня не хватает;

— Живете с родственниками или друзьями в соседних домах, у вас есть WiFi, а у них по какой-то причине нет и было бы здорово его передать им без проводов.

И множество подобных ситуаций, в которых мы оказываемся регулярно.

Итак, какие варианты решения этой задачи? Первым приходит в голову вариант использования внешней антенны для увеличения дальности действия адаптера, но к сожалению, адаптер встроенный и внешнего антенного входа для подключения антенн у него нет.

Можно использовать USB WiFi адаптер с наружной штыревой антенной для лучшего эффекта (рисунок 1). Однако, это не даст ощутимого увеличения радиуса действия. Дело в том, что такая штыревая антенна будет ненаправленной, а коэффициент усиления при её габаритах будет невысоким, в результате чего увеличить зону действия адаптера в разы не получится.

Рисунок 1. USB WiFi адаптер с наружной штыревой антенной


Можно использовать USB WiFi адаптер с антенным разъемом и подключить к нему направленную антенну, однако данная конструкция будет достаточно громоздкой и сложной. Все же это не массовый вариант, ведь не каждый захочет городить такую конструкцию. Да и не дешево это выйдет.

В конце концов, можно использовать обычный WiFi роутер и подключить его по витой паре к ноутбуку, однако, опять же, это не очень удобный и не самый дешевый способ на наш взгляд. Это решение имеет право на жизнь, но о мобильности и компактности подобной системы можно забыть.

Итак, в нашем распоряжении лишь ноутбук или ПК со встроенным WiFi адаптером, имеющим малый радиус действия. Задача: принять сигнал удаленной WiFi сети с хорошим уровнем. Проанализировав ситуацию, мы придумали решение «WiFi Agent» и хотим рассказать вам о нем.

Рисунок 2. Рендер устройства WiFi Agent

Это устройство — мобильный USB WiFi адаптер с мощной направленной антенной, которая позволяет видеть удаленные беспроводные сети с хорошим уровнем сигнала и подключаться к ним на большом расстоянии.

За основу была взята патч-антенна с коэффициентом усиления до 15 дБи, имеющая ярко выраженную диаграмму направленности в диапазоне частот 2.4-2.5 ГГц. В корпусе из радиопрозрачного пластика расположена антенна и плата WiFi адаптера на базе чипсета RTL8188, соединенные между собой коаксиальным кабелем длиной около 10 см, что сводит потери ВЧ сигнала в такой линии передачи к минимуму.

Для подключения антенны к компьютеру, на торцевой части корпуса выведен USB type B разъем, через который устройство подсоединяется к ноутбуку или ПК посредством идущего в комплекте USB (type A-type B) кабеля. Пользователь может использовать свой кабель произвольной длины, но в этом случае следует помнить, что слишком длинный кабель будет иметь высокие омические потери по шинам питания, и это может привести к тому, что устройство не будет определяться компьютером, или периодически «отваливаться».

Чтобы не быть голословными в оценках дальности работы нашего устройства, ниже приведем результаты испытаний в различных реальных условиях.

В первом эксперименте перед инженерами стояла задача проверить возможности «WiFi Agent» в условиях плотной городской застройки. Мы знаем, что для радиоволн на частотах 2.4ГГц помехами могут служить стены зданий и даже деревья. Для удобства мы решили удалять не приемник (нашу антенну), а передатчик сигнала: WiFi-роутер. Приемник расположен стационарно у окна офиса на 2-м этаже производственного здания и направлен на дорогу, по которой будет удаляться от приемника наш инженер с передатчиком.

В качестве передатчика WiFi сигнала использовался портативный роутер с автономным питанием (рисунок 3). Роутер подключен к 4G сети и раздает WiFi сеть — MF90PLUS_A5B14F.

Рисунок 3. Портативный роутер с автономным питанием
Рисунок 4. USB WiFi адаптер с ненаправленной антенной

Тестируем «WiFi Agent» в промзоне

Итак, измерения проводились в городских условиях, в промзоне — достаточно плотная застройка 2-3 этажными корпусами производственных зданий, приемник располагался на высоте 2 этажа производственного здания, что также усложняло прием сигнала. Измерения проходили на расстоянии в 163 метра между приемником (WiFi адаптером) и передатчиком (роутером).

Для начала в качестве приемника используем обычный USB WiFi адаптер (см. рисунок 4), на базе чипсета RTL8192 со встроенной ненаправленной антенной. Подключим его к ноутбуку и запустим утилиту InSSider Home (или любую другую, удобную вам) для мониторинга уровня WiFi сети (см. рисунок 6).

На рисунке 5 показан профиль местности, где проводились испытания.

Рисунок 5. Профиль местности, где проводился первый эксперимент

Рисунок 6. WiFi сети, видимые через обычный USB WiFi адаптер на базе RTL8192

Как видим, уровень сети очень слаб (-87dBm), мы едва смогли подключиться. К сожалению, время ожидания ответа страницы сайта измерителя скорости истекло и данные даже не были загружены.

Возьмём в качестве приемника USB WiFi антенну направленного действия «WiFi Agent». (см. рис. 7-8), подключаем ее к тому же USB порту ноутбука вместо обычного USB WiFi адаптера.

Рисунок 7. Антенна направленного действия «WiFi Agent».

Рисунок 8. WiFi сети, видимые через WiFi Agent

Уровень сигнала сети вырос на 15 dB до −72 dBm. Также, удалось найти еще 2 новых сети.

Проведем замер скорости (см. рисунок 9).

Рисунок 9. Измерение скорости соединения во время использования WiFi Agent

При дальнейшем удалении передатчика прямая видимость теряется из-за деревьев и зданий, находящихся на радиотрассе, поэтому эксперимент был завершен.

Результаты первого эксперимента

В результате первого эксперимента, в условиях сложного приема СВЧ сигнала, был достигнут стабильный прием WiFi сети (уровень −72 dBm) на расстоянии 163 метра по прямой. Может показаться, что это сравнительное малое расстояние, но надо понимать, что в качестве источника сигнала (передатчика) использовался портативный автономный роутер с встроенной антенной, который по уровню усиления антенны и излучаемой мощности уступает обычным комнатным роутерам с выносной штыревой антенной.

Дальность приема «Wi-Fi Agent» будет зависеть не только от нашей антенны (приемника), но и от передатчика (роутера), к которому вы хотите подключиться. Мы заявляем об этом с уверенностью, поскольку нами было проведено множество тестов устройства с разными передатчиками.

Тестируем «WiFi Agent» в жилом доме

Во втором эксперименте была поставлена цель оценить возможности антенны на большом удалении от передатчика при прямой видимости в открытом пространстве, причем между приемником и передатчиком на радиотрассе не должно быть каких-либо серьезных препятствий для прохождения СВЧ сигнала. Для соблюдения всех этих условий измерения проводились на 7 этаже девятиэтажного жилого дома. В качестве приемников использовался USB WiFi адаптер на базе чипсета RTL 8188 с ненаправленной антенной и наше устройство.

Как и в первом эксперименте, сначала проведем измерения с обычным USB WiFi адаптером. Подключаем адаптер к ноутбуку, запускаем утилиту для мониторинга WiFi сетей. На рисунке 10 показан список сетей, которые видит адаптер. В их числе есть сеть с адресом дома «Antonova d_.kv._» с низким уровнем сигнала −88 dBm, за ней и будем следить. Обратите внимание на уровень сигнала остальных сетей, представленный на этом же рисунке на диаграмме ниже, он достаточно невысокий.

Рисунок 10. Список сетей, видимых через обычный USB WiFi адаптер на базе RTL 8188

Подключим наше изделие и снимем показания (рисунок 11). Уровень измеряемой сети поднялся до −79 dBm, и в целом уровень сигнала прочих сетей также вырос. Оценим расстояние до передатчика.

Для этого построим профиль трассы, учитывая, что знаем дом, в котором расположен источник исследуемой нами сети (рисунок 12). В результате измерений мы получили дальность приема 1.02 км, при этом разница в усилении сигнала относительно WiFi адаптера с ненаправленной антенной составила 9 dB в пользу нашей антенны.

Рисунок 11. Список сетей, видимых через WiFi Agent

Рисунок 12. Профиль местности второго эксперимента

Заключение

Стоит упомянуть о программах, которые могут помочь вам при работе с каким-либо WiFi адаптером для мониторинга уровня WiFi сетей*

Windows:

» WirelessNetView

» NetSpot

» Free Wi-Fi Scanner

Linux:

» LinSSID

» iwScanner

OS X:

» NetSpot

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.

Позиционирование в сетях Wi-Fi с высокой точностью / Cisco corporate blog / Habr

Одна из самых популярных категорий мобильных приложений сегодня та, что предоставляет сервисы с определением местоположения устройства. Многие люди используют системы позиционирования на своих навигационных устройствах, смартфонах и планшетах. Слабая сторона этих решений в том, что использование системы Global Positioning System (GPS) недоступно внутри помещений из-за сильного погашения сигналов стенами и перекрытиями зданий. Таким образом открывается ниша для надежных решений с позиционированием в помещениях.

Сегодня существует ряд подходов и технологий для решения этой задачи. Компания Cisco уже несколько лет работает над позиционированием с помощью технологии Wi-Fi, учитывая распространенность сетей (практически в каждом помещении) и устройств (практически у каждого человека).

Первые разработки начались в 2007 года, когда была приобретена компания Cognio, чей механизм спектрального анализа был встроен в точки доступа Wi-Fi Cisco Aironet. Возможность анализировать эфир на наличие помех и определять их влияние на производительность сети Wi-Fi открыла новые возможности по обеспечению надежности и производительности беспроводных сетей. Появились и новые задачи – понять где находятся источники помех, т.к. найти их не всегда просто, особенно если помехи намеренно создаются злоумышленниками.

С тех пор алгоритм и портфель решений многократно усовершенствовались и сейчас, в 2015 году, Cisco предлагает новейшее решение позиционирование с высокой точностью, позволяющее определить координату Wi-Fi устройства с точностью до 1м. В ближайшие дни Cisco откроет это решение к заказу в России.

Методы позиционирования

Позиционирование в беспроводных сетях можно реализовать несколькими способами:

1. Метод распознавания шаблона.

Данный метод исходит из того, что в каждой точке устройство видит уникальную радио картину. Устройство сканирует радио обстановку – точки доступа и уровень их сигналов, сверяет полученную схему радиосигналов со списком шаблонов и находит координату устройства. Для настройки всей сети необходимо провести длительный процесс сканирования эфира всего помещения, на практике несколько раз, а также проводить регулярную калибровку данных, т.к. в реальности в помещениях постоянно происходят изменения.

Метод обладает преимуществом низких затрат на оборудование, но при этом стоимость владения таким решением будет высокой, а точность позиционирования низкой.

2. По точке доступа, к которой присоединен клиент.

Данный метод имеет преимущество простоты, но в точности страдает. Действительно, зона действия беспроводной сети может быть довольно большой, диаметр пятна засветки может быть 50м и более. Т.о. этот метод – лучше, чем ничего, однако он вряд ли позволит нам собрать аналитику, представляющую ценность для понимания наших клиентов.

Метод скорее позволяет определить присутствие клиента, чем спозиционировать его.

3. Триангуляция.

Этот метод уже несколько лет используется компанией Cisco и заключается он в том, чтобы определить силу сигнала от клиента на 3х-4х точках доступа Wi-Fi и в зоне пересечения возможного расположения клиента относительно каждой точки спозиционировать устройство. Данный метод является довольно информативным. При правильном развесе точек доступа он позволяет с высокой вероятностью определить координату клиента с точностью 5-7м. Хороший сценарий – это точки доступа по периметру помещения и в центре таким образом, чтобы каждая точка в пространстве «слышалась» 3мя-4мя точками доступа Wi-Fi. Препятствия на пути радиосигнала будут мешать точности определения координаты. Статичные препятствия необходимо смоделировать, а движущиеся неминуемо будут оказывать негативное влияние на точность.


Для повышения точности позиционирования в сети Wi-Fi точки доступа необходимо ставить чаще, т.к. угасание сигнала и расстояние от точки доступа имеют экспоненциальную зависимость. Рядом с точкой доступа при удалении от нее снижение уровня сигнала значительное, в отдалении – при удалении снижение уровня сигнала на единицу расстояния меньше и вычислить координату становится сложнее.

Сеть Wi-Fi с возможностями позиционирования помимо точек доступа и контроллера беспроводной сети получает еще один элемент, который будет производить вычисления координат и накапливать данные для аналитики — Mobility Services Engine (MSE). Сегодня емкость MSE позволяет накапливать данные со 100 000 клиентских устройств в течение 2-8 лет (в зависимости от количества генерируемых данных, обычно это соответствует частоте перемещения устройств, и типа MSE). Однако ввиду открывающихся задач, связанных с позиционированием в сетях Wi-Fi, MSE в последующих версиях приобретет распределённую архитектуру, позволяющую собирать данные с миллиона устройств. При этом собранная информация может подаваться на внешний аналитический движок по API практически в реальном времени.

Реализация позиционирования на сети Wi-Fi ведет к дополнительным затратам на развертывание инфраструктуры, при этом низкие затраты на эксплуатацию сети.

4. Ангуляция или позиционирование с определением угла входящего сигнала.

Метод является революционной разработкой Cisco, позволяющей добиться метровой точности позиционирования Wi-Fi клиента. Внешний модуль точного позиционирования, подключенный к модульной точке доступа Cisco Aironet, со специальной антенной позволяет дополнительно определить угол, под которым пришел сигнал и сузить сегмент возможного нахождения Wi-Fi клиента до луча. Применяя метод триангуляции к такой информации от 3-4х точек доступа, мы получаем координату, с высокой вероятностью дающую точность до 1м.


Физически устройство представляет из себя точку доступа Cisco Aironet 3600 или 3700 с включенным модулем точного позиционирования и специальной антенной. Антенна является массивом из 32 антенн, каждая из которых получает сигнал иначе, чем соседняя. Алгоритм позволяет из собранных данных рассчитать угол, под которым пришел сигнал.

Популярным становится использование радиомаячков, использующих Bluetooth Low Energy (BLE) – энергоэффективных устройств, способных подобно пожарному датчику периодически подавать сигналы. Радиомаячки способны определить приближение к ним устройств с включенным BLE и сообщить об этом серверу мобильного приложения, который эту информацию использует как координату устройства.

Радомаячки привлекательны своей низкой ценой, однако стоимость эксплуатации такого решения будет существенной, т.к. необходимо отслеживать реальное местоположение и заряд батареи маячков, при чем делать это путем физического присутствия специалиста на объектах.

Однако при интеграции двух подходов может возникнуть интересное решение. Инфраструктура Wi-Fi обеспечивает общее позиционирование, а уточнение координаты у определенного объекта, для которого принципиально важно в 1м находится от него устройство или в 3х – музейного экспоната, кассы, входа — происходит с помощью радиомаячка. Интеграция сетей Wi-Fi и BLE при этом позволяет добиться снижения затрат на эксплуатацию гибридной сети. На интерфейсе к MSE уже сегодня можно отслеживать реальное местонахождение радиомаячков относительно запланированного, «чужие» радиомаячки, а модуль точного позиционирования имеет в себе встроенный радиомаячок, в котором батарейка не закончится. В плане развития решения точного позиционирования Cisco также мониторинг заряда батареи и использование объединенной информации от Wi-Fi сети и BLE устройств для позиционирования и аналитики.

За инновационный модуль точного позиционирования компания Cisco получила целый ряд наград — Best of INTEROP 2015 в Лас Вегасе (апрель 2015), в Токио (июнь 2015) и Wireless Broadband Alliance в номинации Best WiFi Service Solution for Consumers or Enterprises в Сан Хосе (октябрь 2015). Преимущества метода – высокая точность позиционирования, низкие затраты на эксплуатацию, интеграция с BLE.

Частота обновления координаты

Позиционирование устройства в сети Wi-Fi может использоваться для целого ряда приложений:
А) обнаружение активов, помеченных метками Wi-Fi
Б) подключение к сети Wi-Fi с учетом местонахождения клиента
В) навигация по помещению
Г) отправка высокоэффективных предложений с учетом местонахождения клиента
Д) сбор аналитики поведения клиентов

Для приложений В)-Д) помимо точности позиционирования важна частота, с которой эта координата определяется.

Пока клиентское устройство не подключено к сети Wi-Fi, координата может определяться по пробам (probe requests), которые периодически отправляет устройство. Устройство не подключено к сети Wi-Fi, но мы уже получаем информацию о его передвижении. Пробы отправляются бродкастом, т.е. по всем частотным каналам – все точки доступа могут их услышать и триангуляция по пробам прекрасно работает.

Небольшая проблема состоит в том, что пробы отправляются устройством каждые 15-30-60 секунд в зависимости от алгоритма, заданного производителем устройства. Кроме того, производители мобильных устройств стремятся к сокращению количество отправляемых проб, т.к. это увеличивает энергоэффективность устройства. Собирая данные таким образом мы знаем, что клиент был в точке А и через, например, 30 секунд в точке Б, но не имеем информации о том, что он делал между А и Б. Для навигации в помещении, а также сбора аналитики о поведении клиентов такие промежутки времени также великоваты.

Для повышения частоты определения координаты разработчики Cisco реализовали метод позиционирования устройства по трафику данных, что позволило увеличить частоту сбора данных до 10 раз в минуту — FastLocate.

FastLocate может быть реализован на отдельном модуле для модульных точек доступа Cisco Aironet серий 3600 и 3700. Модуль WSM будет сканировать эфир и собирать информацию для расчета координат устройств примерно каждые 8 секунд.

Второй вариант использования FastLocate подходит для любых точек доступа Cisco Aironet и не требует дополнительного модуля. Точка доступа на короткий промежуток времени выходит из режима обслуживания клиентов и переключается в режим сканирования эфира (Enhanced Local Mode — ELM). В ELM точка, как и в предыдущем случае, собирает информацию для расчета координат устройств и переключается обратно в режим обслуживания клиентов. Такой метод имеет цену в виде снижения производительности сети Wi-Fi примерно на 15%, т.к. точки доступа не могут обслуживать клиентов 100% времени.

Клиентское устройство должно быть подключено к сети Wi-Fi, т.е. в интересах владельца помещения становится предлагать клиентам Wi-Fi подключение, мотивируя клиентов информативностью приложения и специальными предложениями.

Если в результате большая доля клиентов подключится владелец площадки сможет извлечь для себя много информации из подобной аналитики:

Сегодня более 2000 организаций по всему миру используют решения с позиционированием в сетях Cisco Wi-Fi и достигают нового уровня удовлетворенности клиентов, повышают эффективность своего бизнеса и маркетинговых программ.

Дополнительные материалы
В корпоративном блоге Cisco о решении высокоточного позиционирования
В корпоративном блоге Cisco о решении высокоточного позиционирования
Cisco CMX 10.0 Feature overview and demo video
Официальная web страница Cisco о решении высокоточного позиционирования
Описание решения высокоточного позиционирования
Статья о том, как использовать возможности позиционирования в сетях Wi-Fi

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц

Привет, мой дорогой читатель. Надеюсь, у тебя всё хорошо и солнышко светит над твоей головой. А сегодня я (маг беспроводных сетей в третьем поколении) поведаю тебе про все тайны частоты WiFi сети. Начнём, наверное, с определения Wi-Fi — это определённый стандарт радиовещания, который используется для распространения нумерованных пакетов данных между двумя или более устройствами. В частности, используется стандарт радиовещания – IEEE 802.11, который был в первые использован компанией Alliance в 1999 году. Сам стандарт был изобретён чуть ранее в 1998 году. Но вы пришли сюда читать про частоту и волны, поэтому поподробнее про них.

Радиоволны

Передача данных происходит путём обычного кодирования, а в последствии перенаправлении кода на передатчик. Он в свою очередь переформатирует электронный сигнал в радиоволну Радиоволна также используется и в передачи информации в мобильной связи, телевидении и также в разогреве еды в микроволновой печи.

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

У волны как вы, наверное, помните из физики есть три характеристики: частота, амплитуда или высота, а также длина. Именно первая и определяет канал передачи, а также скорость передачи для отдельных более высоких частот.

В частности, изначально с 2000 до 2009 года использовался только один стандарт с частотой 2.4 ГГц. На данный момент он является самым распространенным, так как имеет высокую скорость передачи данных и больший диапазон распространения.

2.4 ГГц

Как уже и было сказано, пока что это основной и лидирующий стандарт передачи данных. На данной частоте работает 13 каналов. Каждый канал имеет ширину в 20 Мгц. Давайте взглянем на диаграмму ниже.

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Как видите есть ещё и 14 канал, но он не используется в современных роутерах и маршрутизаторах. Также начало волн начинается с 2.400 GHz, а заканчивается на 2.500 GHz. Один канал занимает от 20 до 40 МГц. На картинке выше канал имеет как раз ширину волны 20 МГц. Но современные маршрутизаторы могут использовать более широкий канал в 40 МГц.

Если присмотреться, то начало следующего канала начинается с 2.406 МГц, то есть один канал может перекрещиваться с ещё 5 каналами. Если на одном канале сидит очень много роутеров, то сигнал может ухудшаться, из-за потери пакетов, появляются лаги, а приёмнику нужно заново отправлять потерянные данные.

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Такое часто происходит в многоквартирных домах, когда несколько каналов занимает сразу 2 или даже 3 соседских роутера. На современных аппаратах, вся конфигурация подбора каналов происходит в автономном режиме. Когда роутер включается он ищет максимально отдалённую волну от уже занятых.

ПРИМЕЧАНИЕ! Иногда роутер не может сам выбрать канал и начинаются прерывания, лаги, падает скорость. Советую прочесть мою статью – где я рассказываю, как правильно выбрать канал и улучшить сигнал.

Также на картинке более ярко выделены частоты, которые не пересекаются — это 1, 6 и 11. В идеале, передача данных в этих каналах будет почти без потерь. Соседние же каналы могут слегка портить связь. Если же стоит настройка с шириной – 40 МГц, то канал дополнительно будет пересекаться ещё с 5, что может пагубно влиять на связь.

ВНИМАНИЕ! В Америке использование 12 и 13 частоты – запрещено законом. Поэтому если выбрать в настройках интернет-центра эти диапазоны, то могут быть проблемы с некоторыми устройствами, выпущенными в США.

Как и у любой волны у подобной есть качество затухания, которое напрямую зависит от частоты. 2.4 ГГц — это дециметровая гипервысокая частота. Длина волны примерно равняется 124.3 – 121.3 мм. При такой частоте скорость передачи данных будет выше, но при этом и радиус вещание не будет страдать.

На 2.4 ГГц работают такие стандарты как:

  1. 802.11a
  2. 802.11b
  3. 802.11g
  4. 802.11h
  5. 802.11i
  6. 802.11n

Чаще всего используется именно b, g и n. Первые два более старые и уже устаревают, но все же пока осталось, достаточно много устройств, работающих на этих стандартах. Скорость передачи у них от 11 до 54 Мбит в секунду. Последний N – более новый стандарт, изобретённый в 2009 году. Скорость передачи может достигать 600 Мбит в секунду при нескольких потоках. На одном потоке максимальная скорость – 300 Мбит в сек.

5 ГГц

Данный стандарт был введен совершенно недавно. Диапазон частот варьируется от 5, 170 ГГц до 5,905. Используется стандарты типа 802.11a, h, j, n и ac. Как вы заметили N тоже совместим с данной частотой. Поэтому две сети могу существовать и работать как одно целое. Скорость передачи данных вырастает до нескольких гигабит в секунду. Это обусловлено как раз увеличение частоты в два раза.

С увеличение частоты увеличивается и скорость передачи данных, но растёт затухание. Даже если не будет никаких препятствий, то волна затухнет куда быстрее. Именно поэтому эту частоту чаще используют в небольшом радиусе. Например, для подключения телевизора, компьютера или ноутбук в близи роутера.

Также большим минусом данной частоты является её неустойчивость к препятствиям. То есть она ещё сильнее затухает: от стен, стекла, металла, деревьев – чем волна 2.4 ГГц. Для увеличения скорости применяется ещё одна ширина канала – в 80 Мгц. На данный момент её использовать вполне реально, так как количество каналов – 180, да и роутеров с поддержкой 5ГГц не так много. Поэтому каналы у «пятёрки» свободнее.

Затухание сигнала

Напрямую зависит от препятствия. Чем больше ширина препятствия, тем сильнее затухание. Также нужно учитывать и материал. Вот таблица примерного затухания.

Материал Ширина (см) Потери сигнала в dB (П) Процент потери в диапазоне (%)
Улица без препятствий 0 0 0
Железобетон 5 25 90
Стекло 0.5 3 26
Дерево 2 9 45
Бетон 15 20 75
Бетон 31 23 82

Расчёт по этой формуле:

W*(100% – П%) =D

  • W – это полный радиус дейсвтия волны без препятсвтий.
  • П – это процент потери диапазона.
  • D – это окончательный диапазон волны после расчёта.

Приведём пример: дальность действия волны W ровна 150 метров на открытой местности. Мы поставим на пути волны стекло в 1 см. Тогда 150*(100% – 26%*2) = 78 метров. Как вы, наверное, увидели, самым серьезным препятствием – является метал. При правильном использовании его можно использовать как отражатель волны.

Также к более плохой связи можно отнести способность огибать препятствие. И эта характеристика также зависит от длины волны. Так как 2.4 ГГц имеет меньший размер волны, то она способна почти без потерь обогнуть более широкое препятствие чем волна 5 ГГц. То есть чем больше длина, тем ниже скорость передачи, но меньше затухание от препятствий.

К затуханию можно приписать, так же естественную потерю мощности сигнала, которая уменьшается со временем пучка волны. От преград волна также, как и света может отражаться. Чем больше отражается волна, тем слабее становится сигнал. Именно поэтому нельзя точно сказать, насколько далеко будет бить тот или иной роутер.

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Как усиливается сигнал

В более дорогих моделях используется схема MIMO. То есть передача данных происходит сразу в несколько потоков. При использовании данные разбивается на число частей схемы MIMO и одновременно отправляется на приёмник. Но приёмник также должен поддерживать эту технологию.

Например, таким образом можно достичь скорости 7 Гбит в секунду если использовать схему 8x MU-MIMO. То есть у данного роутера должно обязательно стоять до 8 антенн или больше. Каждая антенна будет отправлять свой сигнал, а в конце они будут складываться.

Дома чаще всего используют именно антенны широкого действия. Они обладают меньшим коэффициентом усиления, но сам пучок имеет больший радиус. Станет более понятно, если вы взгляните на картинку ниже. При увеличении dB почек становится более узким. Именно поэтому на мощных вай-фай роутерах для увеличения покрытия используют сразу несколько мощных антенн.

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц - полный разбор WiFi диапазонов

Как проверить мощность сигнала и зону покрытия беспроводной сети Wi-Fi роутера?

Используя современные мобильные устройства, можно легко определить уровень сигнала Wi-Fi от точки доступа в разных комнатах квартиры, частного дома или офиса.

Например, возьмите смартфон или планшет на базе ОС Android и установите специальное бесплатное приложение для определения свободных каналов, проверки качества приема и силы сигнала Wi-Fi. Выбор таких приложений достаточно большой (например, Wifi Analyzer, WiFiAnalyzer (open-source), WiFi Analyzer). Пройдитесь по квартире с мобильным устройством с запущенным приложением и проверьте уровень сигнала в разных местах квартиры. С помощью подобных приложений вы сможете посмотреть список ближайших сетей Wi-Fi, номера радиоканалов, которые они в настоящий момент используют, силу сигнала сети Wi-Fi вашего роутера и соседних сетей. Из полученной информации можно будет определить силу сигнала в разных комнатах и радиус действия вашей сети Wi-Fi.

Для измерения силы сигнала Wi-Fi используется показатель уровня принимаемого сигнала, RSSI (англ. received signal strength indicator) — полная мощность принимаемого приёмником сигнала. Измеряется приёмником в дБм (dBm, децибел относительно 1 милливатта).

RSSI может принимать значения от 0 до -100 дБм. Чем выше значение RSSI (ближе к 0), тем сигнал лучше (мощнее), и чем ближе к -100, тем сигнал хуже (слабее). Качественным сигналом Wi-Fi можно считать значения не ниже -65 дБм. При более низкой мощности уже будет наблюдаться снижение скорости подключения, потеря пакетов, повторные передачи данных (ретрансмиты).

Вот примерные значения соответствия силы сигнала Wi-Fi и его качества:

  • Отличные показатели: от -35 до -50 дБм
  • Хорошие показатели: от -50 до -65 дБм
  • Удовлетворительные показатели: от -65 до -75 дБм
  • Плохие показатели: от -75 до -85 дБм
  • Неприемлемые значения: от -85 до -100 дБм

TIP: Примечание: Данные значения не являются абсолютными. Определение точных значений в данном случае невозможно, т.к. сила сигнала Wi-Fi зависит не только от показателя RSSI, но и от ряда

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *