Скорость соединения вай фай


Проверить скорость Wi-Fi - измерить скорость wi-fi соединения - тест скорости вай-фай интернета

Поделиться с другом

Подключение к Wi-Fi сети становится все более удобной опцией для пользования интернетом. Нет необходимости быть подключенным к сетевому кабелю и скорость соединения выше и качественнее, чем в мобильном интернете. Для этого используется роутер или модем, распространяющий сигнал на определенное расстояние.

Современные устройства и надежные провайдеры предоставляют максимально качественную скорость интернета без каких-либо помех. Однако если заметно долгое открытие сайтов или загрузку файлов, задержка при просмотре фильма хорошего качества, то следует проверить скорость Wi-Fi сети с помощью нашего сервиса SPEEDTEST.

Сервис был специально разработан, как независимый сайт для проверки скорости соединения.

Каждый пользователь Wi-Fi связи может в любой момент включить speedtest и получить точные данные: время загрузки и выгрузки информации, пинг и задержку. Нашим сервером пользуются известные провайдеры, так как полностью доверяют точности полученных данных.

Как проверить скорость wi-fi соединения

Чтобы проверить скорость Вай Фай сети, необходимо следовать простой инструкции. Для проверки можно использовать любой электронный девайс, браузер и операционную систему.

На нашем сайте проверка проводится следующим образом:

  1. Закройте все сторонние вкладки в браузере и оставьте открытым только спидтест.
  2. Проверьте, чтобы никакие программы и приложения не работали в фоновом режиме, так как они могут потреблять трафик, что скажется на показателях.
  3. Нажмите кнопку запуска спидтеста на сайте. На сервисе находится минимальное количество элементов, потребляющих трафик. При самом низком соединении возможно провести проверку и получить данные.
  4. Дождитесь окончания проверки и проверьте полученные результаты.

После проверки выводятся четыре главных показателя, которые полноценно показывают качество работы провайдера:

  • Загрузка файлов.
  • Выгрузка данных.
  • Пинг – Задержка соединения.

Загрузка файлов – количество мбит информации загруженной за 1 секунду. Выгрузка данных – количество мбит информации, которое может быть загружено с устройства на сервер за 1 секунду. Пинг и задержка соединения показывает время, которое было использовано для отправки пакета данных на сервер и полный процесс обмена данными. Чем меньше этот показатель, тем лучше работает интернет.

Дополнительно, отображается информация: имя провайдера, личный IP-адрес, тип операционной системы и браузера.

Подготовка оборудования

На точность показателей влияет правильная подготовка оборудования. Следуя рекомендациям можно улучшить показатели и сделать их максимально корректными.

  • Убедитесь, что к сети не подключены сторонние программы, открыты дополнительные браузеры и окна в фоновом режиме.
  • Удалите из системы все подключенные девайсы, кроме устройства, с которого проводится раздача Wi-Fi связи.
  • Перезагрузите модем или роутер и убедитесь, что он подключен к интернету.
  • Запустите предварительно антивирусную программу, чтобы исключить наличие вирусов и вредоносных программ. Но после сканирования, не забудьте отключить ее.
  • Проверьте, чтобы система не подгружала обновления и другие файлы.

Подготовка оборудования заключается в максимальной разгрузке канала. Это поможет точно определить скорость Wi-Fi на speedtest.net.

Тест скорости Wi-Fi через Windows

При очень низкой скорости интернета можно использовать внутреннюю систему проверки скорости:

  1. Нажмите кнопки Win+R
  2. В командной строке введите ncpa.cpl
  3. Запустите команду
  4. В отобразившемся списке выберите Wi-Fi соединение
  5. Наведите курсор и кликните на правую клавишу мыши
  6. В меню выберите пункт Состояние

Программа отобразит актуальные данные сети. Для точности данных предварительно подготовьте оборудование согласно вышеприведенной инструкции.

Через телефон и ноутбук

Тест Wi-Fi проводится также через ноутбук или телефон. Для этого откройте программу сетевого обнаружения на ПК. После этого с помощью Проводника кликните на опцию Сеть и обновите ее. Ноутбук, подключенный к сети Wi-Fi отобразится в списке, как дополнительный ПК.

Откройте папку с именем вашего ноутбука. В ней должна быть расшаренная папка, в которую необходимо будет скопировать любой объемный файл с компьютера. Во время копирования будет отражена реальная скорость скачивания. При нормальном интернете процесс скачивания должен быть стабильным с одной и той же скоростью.

Этот способ поможет оценить стабильность связи и покажет среднюю скорость скачивания.

Важно отметить, что скорость чтения жесткого диска должна соответствовать современным технологиям передачи соединения. Низкая скорость HDD будет ограничивать скорость передачи данных по беспроводной связи.

Максимальная и минимальная скорость Wi-Fi

Современные провайдеры готовы предоставлять интернет со скоростью 300 мбит/сек. Однако если пользователь откроет программу состояния сетевых подключений, то может увидеть другую цифру – 150 мбит/сек. Это обуславливается тем, что провайдер дает данные о скорости соединения, а компьютерная программа показывает лишь скорость передачи данных при скачивании.

Актуальная скорость подключения будет меньше в 2-3 раза. Если отображается скорость в 150 мбит/с, то пользователь имеет 50-60 мбит/с. Это зависит от точки доступа, количества подключенных девайсов к роутеру и потери скорости при беспроводном подключении.

speedtestt.ru

Хитрости измерений скорости Wi-Fi | Роутеры (маршрутизаторы) | Блог

Скорость – определяющий фактор для выживания в африканской саванне и каменных джунглях мегаполисов. Быстрее, выше, сильнее – в унисон твердят маркетологи, презентуя очередной Wi-Fi-маршрутизатор. Какие реальные цифры скрываются за красивыми лозунгами? Зачем роутеру 3, 4, 8 антенн? Ответы на эти и другие вопросы читайте ниже.

О скорости замолвим слово

Стандарт связи 2G канул в лету, 3G едва трепыхается на дедушкиной Nokia, эпоха 4G катится к закату – это факт. Для обеспечения высокой скорости передачи данных на смартфонах, планшетах, ноутбуках требуется более продвинутая технология. На смену 802.11n (Wi-Fi 4), пришла 802.11 AC (Wi-Fi 5). Устаревший стандарт позволяет передавать информацию со скоростью до 600 мегабит в секунду, а Wi-Fi 5 до 6,77 гигабит в секунду – в 11,28 быстрее!

Зачем маршрутизатору много антенн? 

Все как в природе – однорогие олени не конкуренты собратьям. 802.11ac бывают с двумя-четырьмя рогами, особо зверские мутанты – с восьмью. Две антенны используются для фокусировки сигнала в одну точку, позволяя ему лучше пробивать стены. Три антенны – бюджетный вариант, две – фокусируют сигнал, дополнительная попеременно работает на прием и передачу. Четыре антенны – позволяют раздавать интернет в два потока нескольким устройствам.

Что в коробке?

Современный Wi-Fi маршрутизатор – полноценный компьютер, у него есть 1-2 ядерный процессор, флэш-память, ОЗУ, радиомодуль, 1-2 порта Gigabit Ethernet и ПО, от которого зависит работа железа и метод передачи пакетов информации.

Скупаем рога, дорого

Роутер с единственной антенной работает попеременно на прием или передачу, потолок для 802.11n – 150 мегабит в оба конца. Большое количество антенн позволяет стабилизировать сигнал, направив его по узкому коридору. Кроме количества, важно качество. Одна дорогая антенна может по мощности заменить две дешевые. При покупке надо обращать внимание на характеристики устройства. Роутеры стандарта Wi-Fi 5 стоят дорого из-за начинки, их стоит брать для просмотра потокового видео и онлайн-игр. Для старого потрепанного ноутбука и не флагманского смартфона, вполне подойдет однорогая особь.

Как не попасть мимо с MIMO?

MIMO – технология, основанная на алгоритме конечных полей, обеспечивающая передачу потоков данных на несколько гаджетов одновременно. Пакеты данных дробятся параллельно и рассылаются с помощью антенн по всем доступным частотам. Для одного клиента может быть обработано до 4 потоков одновременно. Максимум 16 потоков для четырех устройств, например, телевизор, ноутбук, планшет, смартфон. Технология используется во всех современных маршрутизаторах. Чтобы вся мощь маршрутизатора «пошла на мимо», гаджет должен обладать минимум двумя антеннами. К слову, подавляющее большинство мобильных гаджетов оснащены только одним приёмником Wi-Fi и одной антенной.

Где мой Гигабит?

«Почему купленный в магазине резвый арабский скакун, дома превращается в дохлого ишака. Где заявленная скорость и мощь?» – удивляется покупатель. Надувательство, развод, глобальный заговор масонов!

Нет. Красивые цифры указывают на стандарт и тесты в лаборатории. В домашних условиях получаются совсем другие результаты. Максимальная пропускная способность у 802.11n – 346 мегабит на один канал, у 802.11ac ширина канала до 433 мегабит в секунду. Реальная и канальная скорость маршрутизатора значительно отличаются. Передача данных происходит пакетами с дополнительной нагрузкой в виде: адреса клиента и информации о размере пакета данных, контрольной суммы, позиционирования точки в пространстве.

Путешествие сигнала туда и обратно

Скорость между двумя устройствами всегда минимум в два раза меньше, заявленной производителем, потому что пакеты проходят маршрут туда и обратно – этот процесс называется однопотоковой коммуникацией или «симплекс». Передача данных в два потока – «дуплекс». В роутерах с 1-3 антеннами используется эмуляция дуплекса, полудуплексная система работает путем чередования процессов приема-передачи.

Если у устройства четыре антенны – две на прием и две на отправку, скорость возрастет, но она никогда не будет равна той, что написана на коробке.

Дополнительные факторы, снижающие скорость:

  • Дешевый или устаревший передатчик в смартфоне, планшете, ноутбуке;
  • Помехи от других устройств – соседние маршрутизаторы;
  • Дислокация роутера – зона покрытия даже у самых дорогих моделей снижается рядом с бытовыми приборами и большим количеством металла.
  • Направленность антенн – две антенны должны стоять строго вертикально;
  • Скорость интернет-канала – зависит от провайдера и тарифного пакета.

Как узнать скорость своей Wi-Fi?

Очень просто! Достаточно просто измерить ее с помощью проверенных, авторитетных и давно себя зарекомендовавших сайтов.

club.dns-shop.ru

Проверить скорость Wi-Fi - измерить скорость Вай-Фай соединения

Wi-Fi роутеры используются повсеместно. Технология беспроводной сети дала свободу от кабелей и переплат за мобильный интернет всем пользователям. Многие отдают предпочтение Wi-Fi стандартному подключению устройств к сети по оптоволоконным кабелям.

С помощью сервиса ruSPEEDTEST.ru можно проверить скорость Wi-Fi быстро, бесплатно, с выдачей достоверного результата. Для использования сервиса не нужно регистрировать аккаунт. Просто следуйте инструкциям ниже, и вы получите результаты проверки скорости на подключении по Wi-Fi с любых провайдеров.

Как проверить скорость Wi-Fi

Сервис ruSPEEDTEST.ru работает на любых операционных системах, устройствах, браузерах. На девайсе должен быть подключен Wi-Fi интернет и запущен сайт для проверки. 

Алгоритм теста сети Wi-Fi:

  1. Подключите устройство к роутеру. Удалите из сети всех других пользователей. Например, при проверке на ноутбуке, нужно отключить от интернета все смартфоны, планшеты и компьютеры, которые пользуются этим же каналом.
  2. Закройте лишние программы, приложения и вкладки браузеров. Значительная часть программного обеспечения потребляет трафик. Из-за разделения канала сервис не сможет измерить точное значение скорости вашей сети, ему понадобится полностью свободная сеть. Вкладки браузеров на прогрузке, показе видео и проигрывании музыки тоже отнимают некоторую часть потенциала у подключения к интернету.
  3. Зайдите на сайт ruSPEEDTEST.ru. Проверка скорости интернета Wi-Fi доступна уже на главной странице сервиса. Подождите, пока страница сайта загрузится полностью. В верхней части браузера не должно быть вращающейся анимации, которая показывает, что страница грузится.
  4. Нажмите кнопку «Начать тестирование». Сервис автоматически начнет проверку, подберет подходящие сервера и будет поэтапно выдавать результаты.
  5. Оцените результат. В договоре с провайдером или на его сайте есть описание действующего тарифа. В нем указаны входящая и исходящая скорость, которую компания предоставляет на подключении. Высокая погрешность говорит о проблемах в сети.

Сайт ruSPEEDTEST.ru показывает скорость загрузки, выгрузки пакетов данных и задержку на подключении. Для загрузки и выгрузки хороши высокие показатели, задержка должна быть низкой. Подробнее об измерениях и значениях можно почитать на сайте сервиса.

Как получить точный результат проверки

На скорость Wi-Fi интернета влияет большое количество факторов. Задержки сети могут быть вызваны техническими неполадками, погодой и неисправностями на стороне пользователя. 

Для получения достоверных результатов:

  • По возможности очистите канал, закройте программы и все вкладки браузеров;
  • Отключить от сети все устройства, кроме одного для проверки;
  • Проверить ОС антивирусной программой;
  • Проверить состояние драйверов;
  • Остановить загрузку файлов и обновлений.

Исключая все потенциальные проблемы с сетью и факторы, мешающие проверке, вы получаете достоверный результат проверки.

Как проверить скорость Wi-Fi на Windows

Если скорость соединения совсем низкая, не получается загрузить даже простые и быстрые сайты, можно воспользоваться встроенными возможностями операционной системы. 

На Windows можно проверить Вай-Фай без подключения сторонних инструментов:

  • Запустите окно выполнения команд через меню «Пуск» или сочетанием клавиш Win+R, работает на всех версиях ОС;
  • В открывшемся окне введите команду ncpa.cpl, нажмите кнопку «Ок» или клавишу ввода;
  • В списке доступных активных подключений выберите то, что хотите проверить;
  • Кликнуть правой кнопкой мыши, вызвать интерактивное меню и выбрать пункт «Состояние»;
  • Операционная система запустит инструмент проверки подключения в режиме реального времени.

Тестирование на ОС Windows позволяет просмотреть объемы пакетов данных к отправке и получению. Также отображается текущая скорость, общее количество файлов, отправленных и полученных за текущую сессию. Минус такой проверки в меньшем объеме информации о подключении, плюс состоит в отслеживании всех изменений в реальном времени. Сервис ruSPEEDTEST.ru предоставляет более полные сведения.

ruspeedtest.ru

Реальная скорость Wi-Fi (на предприятиях) / Habr

Непрекращающийся хайп вокруг гигабитных скоростей Wi-Fi современных стандартов провоцирует инженеров прояснять эту тему понятным для всех образом.
Что пытаются натянуть за уши маркетологи? Что говорят инженеры? Где же истина?
Как всегда, где-то рядом. Какой пропускной способности ожидать в реальных условиях и почему – вы найдете ответ в этой статье. Если совсем нет времени читать, а хочется знать волшебную цифру – 75 Мбит/c на двухдиапазонную точку доступа, на всех. Кому интересны детали, читайте дальше.



Статья написана на базе материала Wi-Fi Throughput от Devin Akin, который больше 20 лет в теме беспроводных сетей а также со-основатель образовательной программы CWNP (он же CWNE #1).
Я просто спросил его, можно ли перевести его статью, и он тут же ответил: “да, я буду в восторге”.

вот так все просто решается в linkedin

-Hello Devin. Can I translate your very useful article about Wi-Fi Throughput to Russian and publish it on big Russian tech portal (habr.com) with reference on your article? It will help to explain reality.
-Hi Maksim. I would be delighted for you to translate it and to publish it for the Russian IT community.


Я, в свою очередь, в восторге от открытого сообщества Wi-Fi инженеров. Итак, поехали.

Чего ждать от 20 МГц?

Сначала нужно понять, чего можно ждать от канала шириной 20 МГц при стандартном ассортименте клиентских устройств. Вдруг кто не знает, SS (Spatial Stream) это Пространственный Поток (ПП). Понятние из технологии пространственного мультиплексирования или MIMO, которая появилась еще в 802.11n и уже почти как 10 лет радует повышенной скоростью за счет одновременной передачи нескольких ПП одновременно. Очень хорошая статья на тему MIMO написана Андреем Кузнецовым, спасибо ему за понятный язык.
Для работы с несколькими ПП точке доступа или клиенту нужно иметь на борту несколько приёмо-передатчиков с антеннами (об их числе говорят первые две цифры в характеристиках, например 2×2:2), со всеми энергетическими накладными расходами.

Ниже отличная графика от Andrew Von Nagy.

На этом рисунке, со всеми клиентами 1×1:1, каждый из которых передает поток 3 Мбит/c, эфирное время (airtime) чистого 20 МГц канала насыщается. При утилизации канала порядка 75-80% происходит полное насыщение. В результате суммарная пропускная способность канала равна примерно 30 Мбит/c или суммарно 10 устройств на 1 ТД (Точку Доступа).
Если все клиенты могут работать с 2ПП (2×2:2), то есть шанс получить суммарную пропускную способность порядка 65 Мбит/c и 21 устройство одновременно, неплохо, да?

Во что упирается пропускная способность?


Важно отметить, что мы можем изменять число клиентов и пропускную способность на каждого клиента, но все равно будем всегда упираться в ограничение из-за насыщения эфирного времени (airtime saturation). Например, если каждому устройству, подключаемому к ТД, нужно 2 Мбит/c и они однопоточные (1ПП), то я получу максимум 15 одновременно работающих устройств, пока не упрусь в насыщение при 30 Мбит/c (2×15=30). Такая же математика будет при 2ПП клиентах, при 32-33 клиентах на скорости 2 Мбит/c мы упираемся в насыщении при общей скорости 65 Мбит/c.

Хорошо предсказуемое соотношение клиентов в современных сетях – 2/3 1ПП на 1/3 2ПП. Клиентов с 3ПП (типа MacBook Pro) меньше 1%. Зная это соотношение можно ожидать что средняя ТД при свободном (от помех и соседей) канале перейдет в насыщение примерно при 45Мбит/c.

Если в ТД 2 радиомодуля, каждый работает на своей частоте, свободной от интерференции (ACI, CCI, non-Wi-Fi interference) то есть шанс суммарно получить 90 Мбит/c на 1 ТД. В реальности свой и соседский Wi-Fi влияет так, что в диапазоне 2,4 ГГц получить 30 Мбит/c вместо 45 это удача.

Таким образом суммарная пропускная способность любой ТД c двумя радиомодулями в реальных условиях — 75 Мбит/c (на всех подключенных к ней клиентов).

[Примечание переводчика]: с точки зрения эффективности использования спектра Wi-Fi крайне неэффективная технология, так как изначально предполагает конкурентный доступ к среде для разношерстных устройств в общедоступном диапазоне. Для наглядности можно привести такой рисунок.

Маркетологи и продажники


Конечно, ребята из отделов маркетинга могут не понимать разницу между скоростью подключения (data rate) и пропускной способностью полудуплексного канала. Также они, возможно, хотят чтобы вы рассматривали только идеальные, с точки зрения радиосигнала условия, где математика выглядит так:
  • ТД с двумя радиомодулями на 5 ГГц
  • Каналы на 80 МГц (которые редко, если вообще используются в Enterprise) и 1.3 Гбит/c при этом
  • 1 MacBook Pro (3×3:3) подключенный к каждому радиомодулю ТД. (всего 2 ноута)
  • Оба ноута скачивают большой файл, при этом по полной используя агрегацию (A-MPDU+A-MSDU with large BlockAck)
  • Спектр идеально чист (нет ACI, нет CCI, нет прочих сигналов). (Мечты, мечты..)
  • NAS или файловый сервер с SSD на борту подключен 10G интерфейсом к ядреной сети.
  • На ТД отключены ресурсоёмкие фичи, нет проблем с загрузкой CPU. (Такое вполне возможно)
  • Драйверы, как клиента, так и ТД отлично оптимизированы под пропускную способность.

И вам предлагают купить коммутатор с MGIG?


В таком смехотворно-нереалистичном сценарии, каждый из двух клиентов подключается на скорости 1,3 Гбит/c и имеет пропускную способность 650 Мбит/c, что при отсутствии интерференции даст 1.3 Гбит/c на ТД. Используя этот сумасшедший сценарий, продажники убеждают покупать коммутаторы с 2.5 Гбит/c портами.

С двухдиапазонными 11ac/n ТД, в нагруженном Enterprise сценарии, где используются каналы 20 МГц, чтобы минимизировать негативное влияние (contention) своих и соседних ТД насколько это возможно, вы можете ожидать, что насыщение эфира с обоих радиомодулей наступит раньше, чем вы упретесь в 100 Мбит/c пропускную способность порта. Помните, что control и management кадры имеют большие накладные расходы (overhead) а большинство кадров, несущих данные, имеют размер порядка 256 байт, что тоже негативно сказывается на пропускной способности.

Три вида негативного влияния (contention) (не включая ACI и не-Wi-Fi интерференцию) можно назвать Intra-BSS, Inter-BSS и Client-to-Client. В вашей сети может быть много больше такого contention чем вы думаете, особенно, если вы не тратили время на дизайн сети и её проверку. Contention сильно ограничивает пропускную способность.

Когда кто-то из вендора или его партнера предположит, что вам нужно больше, чем 1 Гбит/c порт на ТД, вы должны спросить его следующее:

  • Пожалуйста, объясните вашу логику расчета, согласно которой вы предполагаете, что клиентское устройство, или группа таких устройств могут достигнуть скорости 1 Гбит/c.

  1. Остерегайтесь, что они будут говорить про канальную скорость (data rate) вместо пропускной способности
  2. Остерегайтесь, что они убедят вас в том, что каналы 80 МГц (или даже 160) это хорошо. Также остерегайтесь полуправды о том, что широкие каналы дадут вам больше канальной скорости, что даст меньшую загрузку эфира и увеличит ёмкость. Это ошибка.
  3. Остерегайтесь, что они убедят вас что MU-MIMO это хорошо. На практике толку мало.

  • Пожалуйста, покажите мне данные с сети одного из ваших заказчиков, кто купил коммутаторы с портами 2.5 Гбит/c (или больше) где видно, что трафик к ТД превысил значение 1 Гбит/c больше, чем на 15 минут (что тоже маловероятно).

Живет ли старый 802.11n?


Если я сам спроектировал, настроил и проверил двухдиапазонную 11n 2×2:2 Wi-Fi инфраструктуру сейчас, где ТД имеют 100 Мбит/c аплинки, 95% компаний думают, что эта сеть наиболее замечательная из тех, что они когда-либо видели. Я бы сам предпочел такую low-end, 2×2:2, 11n правильно построенную сеть 99% плохо построенным 11ac Wave2 сетям, существующим сегодня. [Примечание переводчика]: новые 11ac точки обладают бОльшим набором технологий, позволяющих строить то, что называется HD или сети высокой плотности, но всегда мы упираемся в физику и математику. Тот же RxSOP это последнее, что нужно тюнить…

Что же с 11ax?


Арсен Бандуриан уже рассказывал, чего не стоит ждать от 802.11ax пересказав статью того-же Девина Акина. Но эту тему стоит поднять еще раз.

Хайп уже начался, вендоры начали выпускать ТД, хотя стандарт еще не утвержден (в конце 2019 ожидается).
Использование широких каналов крайне неэффективно в реальных условиях, как вы можете видеть на рисунке ниже. Смотря на 11ac 42 канал (36 – основной канал) снизу слева видно, что основной канал (primary channel) убит, а вторые каналы (secondary) едва используются. Это потому, что 75% Wi-Fi трафика это management, control и legacy data, и все они передаются только на основном канале.

Также, подавляющее большинство клиентов сейчас это 11n, так что вторые 40 МГц от 80 МГц канала в основном не используются вообще. Именно по этой причине 11ax был создан. Эффективность создает общесистемную ёмкость и повышает пропускную способность каждого клиента. Основная задача 11ax в 4 раза увеличить пропускную способность на клиента, которая реально может быть достигнута если:

  1. В сети работают преимущественно 11ax клиенты
  2. Сеть великолепно спроектирована и настроена

Что означает, скорее всего, лет через 10 это произойдет. Нужно очень много времени, чтобы избавиться от старых клиентских устройств. 11g клиенты, увидевшие свет в 2003 году, порой всё еще в работе. Что бы вам не рассказывали продажники, что через 3 года всё поменяется, им не стоит верить, факты говорят о другом.

Помогают ли каналы 40 и 80 МГц? Нет


На графике снизу можно увидеть, как используя узкие каналы достигается большая пропускная способность на каждое клиентское устройство.

Это же будет справедливо и для 11ax и это причина OFDMA технологии позволяющей делить 20 МГц на подканалы по 2 МГц, 4 МГц и 8 МГц, которые называются Resource Unit (RUs). В течении и срока службы первого поколения 11ax точек (5 лет с даты появления) я ожидаю не более чем 25% 11ax клиентов на рынке в целом. Таким образом, с оптимально спроектированной и настроенной Wi-Fi сетью вы можете ожидать увеличение эффективности сети благодаря проникновению 11ax клиентов, но в целом, ничего удивительного (в оригинале — game-changing). Если облечь это в цифры, добавив 25% к общей ёмкости сети (45 М на 5 ГГц + 30 М на 2,4 ГГц) получим 75 М × 1,25=93,75 Мбит/c. Нужно ли вам больше, чем Гигабит на медном порту? Нет.

Математика не врёт


Эти числа реальны. Если вы думаете иначе, найдите Enterprise сеть, где эти числа превышают указанные мною, покажите мне их, и я изменю эту статью.

Практический пример


Эффективные простые правила, которые оказались очень точными, для вычисления пропускной способности на 1 устройство таковы:
  • MCS rate × 50% / число пользователей [Одно устройство в сети]
  • MCS rate × 45% / число пользователей [Немного устройств, средняя нагрузка]
  • MCS rate × 40% / число пользователей [Много устройств, средняя и сильная нагрузка]

Чтобы помочь вам понять лучше, приведу пример от одного из моих заказчиков.
Они внедрили 3×3:3 ТД с каналами 20 МГц для подключения до 100 активных устройств в каждой аудитории. Основным приложением было unicast video c потоком 2 Мбит/c для 30 человек в классе. После успешного внедрения, они позвали меня, сообщая мысли о том, что одна ТД деффективная. Расследование показало, что виноваты клиентские устройства. В этом классе было 30 1ПП iPad которые не могли достигнуть скорости 2 Мбит/c на при работе всех 30 штук.
  • Канальная скорость (Data Rate) = 72 Мбит/c
  • 40% эффективность
  • Общая пропускная способность 29 Мбит/c
  • /30 = 950 Кбит/c на устройство

В другом классе они использовали 30 iPad Air 2, 2ПП и они работали хорошо.
  • Канальная скорость (Data Rate) = 173 Мбит/c
  • 40% эффективность
  • Общая пропускная способность 69 Мбит/c
  • /30 = 2,3 Мбит/c на устройство

Его замешательство было в том, что iPad c 1ПП не мог показать видео адекватно, а его MacBook Pro (3ПП) получал 145 Мбит/c в тот момент, когда класс был пуст.
  • Канальная скорость (Data Rate) = 289 Мбит/c
  • 50% эффективность
  • Общая пропускная способность 145 Мбит/c
  • /1 = 145 Мбит/c на устройство

Представьте себе, математика работает. И у вас сработает тоже.


На этом статья Девина заканчивается
От себя, Максима Гетмана, добавлю три жизненных примера.

Завод


Сеть для подключения мостовых кранов правильно спроектирована и настроена, работает только в диапазоне 5 ГГц, в качестве клиентов – ядреные ТД Cisco IW3702 в WGB режиме. На одну ТД 1562D на колонне максимум цепляются 2 крана. SNR ниже 40 дБ не опускается, сигнал на приеме с обоих сторон порядка -60 дБм. Помех с существенным duty cycle не обнаружено. С крана идет постоянный UDP поток 3-5М с камеры Axis. Помимо этого, килобитный трафик с датчиков и порядка 1М трафик на комп крановщика. Это все работает прекрасно. Если 2 крана на точку, тоже прекрасно. Но если в момент, когда на ТД 1 кран, и мы еще нагружаем сеть iperf-ом 10 Мбит/c UDP то наблюдаем потери порядка 10-12%. Казалось бы, в теории при SNR 40 дБ мы должны работать на MCS9 стабильно, оба устройства 11ac.

Увы, в жизни наблюдается работа на MCS3-7, что дает, при 1ПП, 20 МГц и длинном защитном интервале (а в железном цеху иначе нельзя) 26 Мбит/c в худшем случае. В итоге это соответствует 13 Мбит/c реального трафика на 1 ТД. Вот так. Данные хуже, чем по “офисным” формулам. Это нужно учитывать.

Кто может объяснить с точки зрения физики, почему DRS механизм так снижает скорость, при приличном SNR, буду рад тому. По моим соображениям, в условиях железного цеха, забитого железом, отражений столь много, что DSP не может разобрать сигнал на приеме, не отправляет ACK и мы получаем снижение скорости. Ах да, антенны на ТД направленные, 10 дБи. На крановых клиентах всенаправленные, 7 дБи. Специфика такова что направленные не сделать, отказоустойчивость должна быть. Рабочие расстояния 30-80 метров. Вот так, дорогое оборудование, а много не выжать.

Большое многофункциональное здание с офисами


Здание имеет огромный атриум внутри, на несколько этажей общий. В офисах на этажах стоят точки, не мало. В атриуме на 1-м этаже слышно точки с 6-ти этажей. Что в итоге? Даже при небольшой нагрузке на сеть пропускная способность стремиться к нулю. Особенно в 2.4 ГГц. В этом случае хочется напомнить про beacon overhead. Если у вас по 5 SSID на точку, не убраны низкие скорости (маячки вещаются на скорости 1 М), то в точке пространства, где на 1 частотном канале слышно 3 своих же точки, 48% утилизации канала просто от ваших же маячков! Есть над чем задуматься? Выключим низкие скорости и при 12 М нижней mandatory утилизация канала упадет до 4,5% в тех же условиях. Неплохо так, на порядок?

Что делать с атриумом? Проектировать офисные точки с направленными от-атриума антеннами, или хотя-бы относить их подальше. А если уже стоят? Минимизировать число SSID, увеличить доступные скорости и договорится с соседями (если они есть), чтобы сделали тоже самое!

Выставочный центр.


На павильон поставили 20 ТД, с более-менее направленными антеннами и хотят получить по 1 М на каждого клиента, которых 500. По 25 клиентов на ТД. Если считать, что у нас идеальный эфир и мы можем получить по 75 М на каждую ТД, то вроде все сходится, даже с запасом. 20x75 М=1500 М, а надо всего 500 М. Нормально? Нет! На какой скорости будут подключаться разношерстные клиенты?

  • Канальная скорость (Data Rate) = 52 Мбит/c (MCS5, 1ПП)
  • 40% эффективность
  • Общая пропускная способность 20,8 Мбит/c
  • /25 = 0,8 Мбит/c на устройство

Помните, что это в хороших условиях? Сколько каналов на 2,4? 3 канала. Сколько каналов на 5? 15 каналов (и не все доступны всем клиентам). Мы как минимум получим CCI от своих же ТД, особенно на 2.4 ГГц. Даже если мы сократим число SSID до 3х и выключим скорости ниже 12 М, беда выставки еще в том, что каждый норовит принести свой TP-Link, запросить у организатора подключение кабелем и вещать в эфир, с дефолтными настройками, которые дадут overhead только лишь маячками на 1М скорости, а еще и ACI от того, что на 3й канал встали, по незнанию.

Вот что твориться в эфире на 2.4 в разгар выставки. Утилизация до 90% по уровню -80 дБм.

Что делать?

Применять узконаправленные антенны, минимизируя свои зоны покрытия, избегая пересечения каналов, сколько это возможно. При проведении ПНР не лениться несколько раз провести радиообследование, чтобы точно выставить частоты и мощности, не доверять автоматике. Выделить несколько каналов на 5 ГГц для тех, кто хочет “свой Wi-Fi” и запрещать работать на других каналах. Тогда, может быть, выставочная сеть будет более-менее живой.

Вывод всей статьи


Знания и опыт помогут вам строить (если вы инженер интегратора) или заказывать (если вы на стороне заказчика) построение Wi-Fi сети адекватно.

Ниже я приведу несколько полезных Wi-Fi инженерам ссылок:


Рабочие материалы
1. Revolution Wi-Fi Capacity Planner планировщик на базе этих самых адекватных формул. поможет достаточно точно прикинуть, а сколько ТД нужно чтобы подключить N клиентов.
2. Таблица MCS поможет определить канальную скорость по MCS.
3. Таблица соотношения MCS и SNR поможет узнать MCS теоретически (на практике хуже)
4. SSID Overhead Calculator позволит понять как влияет число SSID и скорость маячков
5. Таблица возможностей клиентских устройств позволит узнать устройства до их внедрения
6. RSSI Compared поможет понять разброс по приему на разных устройствах

Обучающие материалы
1. Ekahau Wi-Fi Design Tools YouTube канал с лучшими вебинарами на тему Wi-Fi
2. CWNA 5-е издание. Лучший в мире учебник по Wi-Fi. Дешевле Амазона не найдете. Учебник стоит своих денег.
3. Технологии современных беспроводных сетей Wi-Fi. Учебное пособие. Актуальный учебник по Wi-Fi на Русском. Стоит в бумаге примерно также как CWNA. В сети встречается его pdf версия.
4. Wi-Fi Network Design for dummies простое и понятное пособие для тех, кто только начинает. Если вы руководитель проекта, менеджер, и у вас нет времени на погружение в дебри Wi-Fi, за несколько часов прочтите 50 страничек Wi-Fi Network Design for dummies, и у вас будет понимание как сейчас строят Wi-Fi по-человечески. Пособие распространяется бесплатно.

Если вы инженер, какой учебник подробнее, спросите вы? Можно судить по толщине.

Если у вас будут интересные вопросы по теме Wi-Fi, найти мои контакты просто. Буду рад ответить.

ps статья отчасти пересекается по теме с "Почему Wi-Fi не будет работать, как планировалось" Андрея Парамонова. Его статья даже имеет бОльшую глубину. Для тех кто хочет погрузится в детали, очень рекомендую её к прочтению.
pps порой, мне кажется, что хабру не хватает функционала банального форума, где можно более четко делить на подкатегории, чтобы потом, спустя годы, информация не терялась, а была в доступе.

habr.com

4 главных причины, почему режется скорость Интернета по Wi-Fi

Соединение через WiFi не всегда способно обеспечить такую же скорость, как и кабельное подключение. Среди основных причин можно выделить неправильные настройки маршрутизатора, конфликты с точками доступа соседей и неправильный выбор места размещения роутера. Скорость также режется при использовании устаревшего оборудования или старых версий прошивки.

 

Как определить, что режется скорость по WiFi

Интернет-провайдеры указывают в договоре максимально возможную скорость доступа. Реальная ширина пропускного канала обычно ниже заявленной. В домашних условиях легко проверить, связано ли это с ограничениями на стороне провайдера или с использованием WiFi. Для этого подключите кабель Ethernet напрямую к устройству, с которого осуществляется выход в Интернет.

Отройте онлайн-сервис Speedtest в любом браузере и кликните «Begin Test». Сайт автоматически определит ближайший сервер, через который будет производиться проверка скорости. Компьютер обменяется данными с выбранным сервером для выяснения текущей скорости Интернета. Дождитесь окончания операции, после чего запомните или запишите её результат.

Затем подключите интернет-кабель к роутеру, включите его в сеть и подключитесь к WiFi с того же устройства, на котором вы тестировали скорость. Откройте сайт ещё раз и повторите замер. Если результаты первого и второго тестов значительно отличаются, скорость режется именно из-за использования беспроводного Интернета.

 

Помехи от беспроводного оборудования соседей

Чаще всего эта причина проявляется в многоквартирных домах с большим количеством установленных точек доступа к WiFi. Беспроводная сеть может работать в одном из двух диапазонов: 2,4 или 5 ГГц. Более распространён первый вариант. При этом фактическая частота может составлять от 2,412 до 2,484 ГГц с шагом 0,005 ГГц, в зависимости от выбранного канала.

Диапазон 2,4 ГГц разделён на 14 отрезков, но не все они могут быть доступны для легального использования в той или иной стране. Например, в США применяются только каналы 1-11, в России: 1-13, в Японии: 1-14. Выбор неправильного значения может привести к нарушению законодательства государства, в котором работает оборудование.

Если точки доступа соседей используют тот же канал, что и ваш роутер, возникает интерференция (наложение радиоволн). В результате этого режется скорость Интернета по WiFi. Рекомендуется провести анализ текущей загруженности частот. Самый популярный программный инструмент, применяемый для этих целей — утилита inSSIDer, разработанная компанией MetaGeek.

Установите программу, запустите исполняемый файл и нажмите кнопку «Начать сканирование» в левом верхнем углу окна программы. На графике справа будут отображаться найденные сети WiFi и каналы, на которых они работают. Найдите диапазон, на котором размещено наименьшее количество сетей с высоким уровнем приёма, после чего выберите его в панели управления маршрутизатором.

Обратите внимание! Ширина каждого канала может составлять 20 или 40 МГц. Не пересекаются только каналы 1, 6 и 11. Используйте одно из этих значений для оптимальной настройки сети. Также можно выбрать автоматическое определение наименее загруженных частот в параметрах роутера.

 

Высокая загруженность диапазона

В больших городах количество доступных сетей на 2,4 ГГц может быть настолько высоким, что изменение канала WiFi не приводит к желаемому результату. Скорость передачи данных режется даже после выбора самого свободного отрезка частотного диапазона. Оптимальное решение этой проблемы — переход на диапазон 5 ГГц, который ещё не получил достаточного распространения.

Его использование возможно на двухдиапазонных роутерах. Такие маршрутизаторы создают сразу две сети, которые имеют различные названия, параметры шифрования и авторизации. Клиентские устройства, радиомодуль которых поддерживает работу на 5 ГГц, смогут подключиться к WiFi в этом диапазоне. Устаревшие модели будут подключаться ко второй сети. При такой схеме работы следует учитывать ряд недостатков, основные из которых:

  1. Меньшая зона покрытия при наличии преград, обусловленная физическими свойствами радиоволн этой длины.
  2. Отсутствие совместимости со старыми девайсами.
  3. Высокая стоимость двухдиапазонного оборудования.

 

Проблемы с маршрутизатором

Основная ошибка, допускаемая пользователями при организации домашней WiFi сети — неправильный выбор расположения роутера. Он приводит к плохому приёму сигнала на клиентских устройствах, из-за которого и режется скорость Интернета. Уточнить уровень сигнала можно по количеству отметок на значке WiFi, расположенном в трее (нижнем правом углу) операционной системы Windows. На мобильных девайсах статус подключения к Интернету и уровень сигнала можно проверить в верхней части экрана, на панели уведомлений.

Рекомендуется устанавливать роутер в центральной комнате помещения, в котором он будет использоваться. Такое расположение обеспечивает высокий уровень приёма WiFi во всех комнатах квартиры или офиса. При установке в углу помещения, отдалённые комнаты не смогут подключаться к беспроводной сети или будут получать Интернет на низкой скорости.

Важно! На качество связи с маршрутизатором также влияют мощность передатчика, количество установленных антенн и расстояние от работающих источников электромагнитного излучения. Чтобы скорость Интернета не резалась, старайтесь устанавливать роутер вдали от микроволновых печей, холодильников и прочей бытовой техники.

Также проверьте корректность выбора режима WiFi в настройках маршрутизатора. Он отвечает за максимальную скорость передачи данных и обратную совместимость со старыми устройствами. Например, если выбран пункт «Только 11b», скорость WiFi будет резаться до 11 Мбит/с, а значение «Только 11g» ограничивает полосу пропускания до 54 Мбит/с.

Войти в веб-интерфейс роутера можно по адресу, который указан на его нижней панели. Для моделей TP-Link выбор нужных параметров производится в разделе «Беспроводной режим -> Настройки беспроводного режима». Рекомендуемые значения при наличии старых моделей в сети — «11bgn смешанный» и «11bg смешанный». Если все домашние или офисные девайсы поддерживают стандарт «802.11n», отметьте пункт «Только 11n».

В меню «Защита беспроводного режима» установите тип защиты WPA/WPA2, так как применение устаревшего метода WEP режет скорость WiFi. Измените автоматический выбор типа шифрования на протокол «Advanced Encryption Standard» (AES). Он обеспечивает большую безопасность сети при меньшем влиянии на скорость передачи данных.

Перейдите на вкладку с дополнительными параметрами беспроводной сети. На TP-Link это «Беспроводной режим -> Расширенные настройки». Найдите и активируйте параметр «WiFi Multimedia» (WMM). Этот протокол позволяет задать высокий приоритет для мультимедийного трафика, тем самым ускоряя его передачу.

В настройках подключаемых девайсов также необходимо активировать эту функцию. Откройте диспетчер устройств в панели управления операционной системы Windows. Найдите сетевой адаптер и перейдите к его свойствам. На вкладке «Дополнительно» выберите строку «WMM» в списке слева. Справа укажите значение «Включено» или «Enabled». Сохраните конфигурацию нажатием кнопки «ОК».

Ещё один параметр, на который следует обратить внимание при настройке маршрутизатора — мощность передатчика или «Tx Power». Эта величина указывается в процентах от максимальной мощности оборудования. Если точка доступа находится на большом расстоянии, установите значение «100%» для улучшения приёма WiFi.

 

Устаревшая прошивка устройств

Производители роутеров и других беспроводных устройств регулярно оптимизируют программное обеспечение для получения максимальной скорости работы. Скачать новую версию прошивки можно в Интернете, на сайте разработчика. Обновление производится методом загрузки файла на устройство через админ-панель. Путь в меню маршрутизаторов различных торговых марок отличается:

  • TP-Link: «Системные инструменты -> Обновление встроенного ПО»;
  • D-Link: «Система -> Обновление ПО»;
  • ASUS: «Администрирование -> Обновление микропрограммы»;
  • Zyxel: «Информация о системе -> Обновления»;

Совет! При установке программного обеспечения учитывайте аппаратную версию роутера. Она указывается на наклейке или в документации к устройству.

На клиентском оборудовании (ноутбуках, компьютерах и прочей технике, подключаемой к WiFi) следует проверить версии сетевых драйверов. ОС Windows позволяет обновить встроенные программы через панель управления, в разделе «Диспетчер устройств». Откройте вкладку «Сетевые адаптеры» и выберите используемый радиомодуль. В разделе «Драйвер» кликните «Обновить» и выберите автоматический поиск программного обеспечения в Интернете. После этого перезагрузите компьютер и снова подключитесь к беспроводному Интернету.

 

Обучающее видео: Как и почему режется скорость Интернета по WiFi

 

Использование дополнительного оборудования

Если после устранения всех проблем скорость Интернета в отдалённых комнатах продолжает резаться, используйте дополнительное оборудование для усиления сигнала. К нему относятся: внешние антенны для роутеров, беспроводные адаптеры повышенной мощности для компьютеров, WiFi репитеры.

При выборе антенны учитывайте коэффициент усиления и тип разъёма, при помощи которого она подключается к точке доступа. Обычно производители указывают список оборудования, рекомендуемый для использования с определёнными моделями устройств. При подключении сторонних антенн, не протестированных на совместимость, могут возникнуть трудности с дальнейшим гарантийным обслуживанием.

Репитер позволяет увеличить покрытие и получить высокую скорость Интернета даже на значительном расстоянии от маршрутизатора. Благодаря использованию встроенного блока питания такие девайсы имеют компактный размер. Для их использования достаточно включить устройство в розетку и нажать кнопку «WiFi Protected Setup» (WPS) на корпусе. После этого такую же кнопку необходимо нажать на самом роутере или активировать быстрое подключение через веб-интерфейс.

winetwork.ru

Эволюция скорости передачи данных в сетях Wi-Fi / Habr

— Зачем вам в Решётах нубук?
— Чтоб безразмерно использовать возможности блюпупа, и коммутироваться с другими абонентами по всему региону Россия с помощью Ви-Фи!
(С) Уральские Пельмени

Впервые рабочая группа IEEE 802.11 была анонсирована в 1990 году и вот уже 25 лет идёт непрекращающаяся работа над беспроводными стандартами. Основным трендом является постоянное увеличение скоростей передачи данных. В данной статье я попробую проследить путь развития технологии и показать, за счёт чего обеспечивалось увеличение производительности и чего стоит ждать в ближайшем будущем. Предполагается, что читатель знаком с основными принципами беспроводной связи: видами модуляции, глубиной модуляции, шириной спектра и т.д. и знает основные принципы работы Wi-Fi сетей. На самом деле существует не так много способов увеличения пропускной системы связи и большинство из них было реализовано на разных этапах совершенствования стандартов группы 802.11.

Рассмотрению будут подвергнуты стандарты, определяющие физический уровень, из взаимно совместимой линейки a/b/g/n/aс. Стандарты 802.11af (Wi-Fi на частотах эфирного телевиденья), 802.11ah (Wi-Fi в диапазоне 0.9 МГц, предназначенный для реализации концепции IoT) и 802.11ad (Wi-Fi для скоростной связи периферийных устройств наподобие мониторов и внешних дисков) несовместимы друг с другом, имеют различные сферы применения и не подходят для анализа эволюции технологий передачи данных на большом интервале времени. Кроме того, вне рассмотрения останутся стандарты, определяющие стандарты безопасности (802.11i), QoS (802.11e), роуминга (802.11r) и т.д., так как они только косвенно влияют на скорость передачи данных. Здесь и далее речь идёт о канальной, так называемой брутто-скорости, которая является заведомо большей, чем фактическая скорость передачи данных из-за большого количества служебных пакетов в радиообмене.

Первым стандартом беспроводной связи был 802.11 (без буквы). Он предусматривал два типа среды передачи: радиочастота 2.4 ГГц и инфракрасный диапазон 850-950 нм. ИК-устройства не были широко распространены и в будущем развития не получили. В диапазоне 2.4 ГГц было предусмотрено два способа расширения спектра (расширение спектра является неотъемлемой процедурой в современных системах связи): расширение спектра методом скачкообразного изменения частоты (FHSS) и методом прямой последовательности (DSSS). В первом случае все сети используют одну и ту же полосу частот, но с различными алгоритмами перестроения. Во втором случае уже появляются частотные каналы от 2412 МГц до 2472 МГц с шагом 5 МГц, сохранившиеся по сей день. В качестве расширяющей последовательности используется последовательность Баркера длиной 11 чипов. При этом максимальная скорость передачи данных составляла от 1 до 2 Мбит/с. В то время даже с учётом того, что в самых идеальных условиях полезная скорость передачи данных по Wi-Fi не превышает 50% канальной, такие скорости выглядели весьма привлекательно в сравнении со скоростями модемного доступа к сети Интернет.

Для передачи сигнала в 802.11 использовалась 2-х и 4-х позиционная манипуляция, что обеспечивало работу системы даже в неблагоприятных условиях сигнал/шум и не требовало сложных приёмо-передающих модулей.
Например, для реализации информационной скорости 2 Мбит/с каждый передаваемый символ заменяется на последовательность из 11 символов.

Таким образом чиповая скорость составляет 22 Мбит/с. За один такт передачи передаются 2 бита (4 уровня сигнала). Таким образом скорость манипуляции составляет 11 бод и основной лепесток спектра при этом занимает 22 МГц, величину, которую применительно к 802.11, часто называют шириной канала (на самом деле спектр сигнала является бесконечным).

При этом согласно критерию Найквиста (число независимых импульсов в единицу времени ограничено удвоенной максимальной частотой пропускания канала) для передачи такого сигнала достаточно полосы 5.5 МГц. Теоретически устройства формата 802.11 должны удовлетворительно работать и на каналах, отстоящих друг от друга на 10 МГц (в отличии от более поздних реализаций стандарта, требующих вещания на частотах, отстоящих друг от друга не менее, чем на 20 МГц).

Очень быстро скоростей 1-2 Мбит/с стало не хватать и на смену 802.11 пришёл стандарт 802.11b, в котором скорость передачи данных была увеличена до 5.5, 11 и 22 (опционально) Мбит/с. Увеличение скорости было достигнуто путём уменьшения избыточности помехоустойчивого кодирования с 1/11 до ½ и даже 2/3 за счёт внедрения блочных (CCK) и сверхточных (PBCC) кодов. Кроме того, максимальное число ступеней модуляции было увеличено до 8-и на один передаваемый символ (3 бита на 1 бод). Ширина канала и используемые частоты не изменились. Но при уменьшении избыточности и увеличении глубины модуляции неизбежно выросли требования к соотношению сигнал/шум. Так как увеличение мощности устройств невозможно (ввиду экономии энергии мобильных устройств и законодательных ограничений), то это ограничение проявилось в небольшом сокращении зоны обслуживания на новых скоростях. Площадь обслуживания на унаследованных скоростях 1-2 Мбит/с не изменилась. От способа расширения спектра методом скачкообразной перестройки частоты было решено полностью отказаться. Больше в семействе Wi-Fi он не использовался.

Следующий шаг увеличения скорости до 54 Мбит/с был реализован в стандарте 802.11a (данный стандарт начал разрабатываться раньше, чем стандарт 802.11b, но финальная версия была выпущена позже). Увеличение скорости в основном было достигнуто за счёт увеличения глубины модуляции до 64 уровней на один символ (6 бит на 1 бод). Кроме того, была радикально пересмотрена радиочастотная часть: расширение спектра методом прямой последовательности было заменено на расширение спектра методом разделения последовательного сигнала на параллельные ортогональные поденсущие (OFDM). Использование параллельной передачи на 48 подканалах позволило снизить межсимвольную интерференцию за счёт увеличения длительности отдельных символов. Передача данных осуществлялась в диапазоне 5 ГГц. При этом ширина одного канала составляет 20 МГц.

В отличие от стандартов 802.11 и 802.11b, даже частичное перекрытие этой полосы может привести к ошибкам передачи. К счастью в диапазоне 5 ГГц расстояние между канали составляет эти самые 20 МГц.

Стандарт 802.11g не стал прорывом в плане скорости передачи данных. Фактически этот стандарт стал компиляцией 802.11a и 802.11b в диапазоне 2,4 ГГц: в нём поддерживались скорости обоих стандартов.

Серьёзное увеличение скорости произошло в стандарте 802.11n (в обоих диапазонах 2,4 и 5 ГГц): до 72 Мбит/с за счёт уменьшения защитных интервалов между передаваемыми символами. Кроме того, для увеличения пропускной способности можно было объединить два канала по 20 МГц и получить 150 Мбит/с. Однако это не лучший способ увеличения скорости: в диапазоне 2,4 МГц может поместиться всего один расширенный канал в 40МГц. Ещё одним способом повышения скорости стала технология MIMO: использование нескольких приёмопередатчиков, работающих на одной и той же частоте. Разделение каналов происходит за счёт пространственного разнесения антенн и математических операций над сигналом, принятым на разные антенны: он будет различаться в силу многолучевого распространения радиоволн. По иронии судьбы именно эффект многолучевого распространения ранее негативно влиял на передачу данных в сети, но инженеры смогли определить недуг в подвиг и заставить этот паразитный фактор работать на увеличение скорости. Стандарт 802.11n поддерживает MIMO 4x4:4 (четыре независимых канала) и обеспечивает скорость до 600 Мбит/с.

Однако данная технология требует высокого качества изготовления радио части устройств. Кроме того, данные скорости принципиально не реализуемы на мобильных терминалах (основной целевой группе стандарта Wi-Fi): наличие 4-х антенн на достаточном разнесении не может быть реализовано в малогабаритных устройствах как по соображениям отсутствия места, так и из-за отсутствия достаточного на 4 приёмопередатчика энергии.

В большинстве случаев скорость 600 Мбит/с является не более, чем маркетинговой уловкой и нереализуема на практике, так как фактически её можно добиться только между стационарными точками доступа, установленными в пределах одной комнаты при хорошем соотношении сигнал/шум.

Следующий шаг в скорости передачи был выполнен стандартом 802.11ac: максимальная скорость, предусмотренная стандартом, составляет до 6,93 Гбит/с, однако фактически такая скорость ещё не достигнута ни на одном оборудовании, представленном на рынке. Увеличение скорости достигнуто за счёт увеличения полосы пропускания до 80 и даже до 160 МГц. Такая полоса не может быть предоставлена в диапазоне 2,4 ГГц, поэтому стандарт 802.11ac функционирует только в диапазоне 5 ГГц. Ещё один фактор увеличения скорости – увеличение глубины модуляции до 256 уровней на один символ (8 бит на 1 бод) К сожалению, такая глубина модуляции может быть получена только вблизи точки из-за повышенных требований к соотношению сигнал/шум. Указанные улучшения позволили добиться увеличения скорости до 867 Мбит/с. Остальное увеличение получено за счёт ранее упомянутых потоков MIMO 8x8:8. 867х8=6,93 Гбит/с. Технология MIMO была усовершенствована: впервые в стандарте Wi-Fi информация в одной сети может передаваться двум абонентам одновременно с использованием различных пространственных потоков.

В более наглядном виде результаты в таблице:

В таблице перечислены основные способы увеличения пропускной способности: «-» — метод не применим, «+» — скорость была увеличена за счёт данного фактора, «=» — данный фактор остался без изменений.

Ресурсы уменьшения избыточности уже исчерпаны: максимальная скорость помехоустойчивого кода 5/6 была достигнута в стандарте 802.11a и с тех пор не увеличивалась. Увеличение глубины модуляции теоретически возможно, но следующей ступенью является 1024QAM, которая является очень требовательной к соотношению сигнал/шум, что предельно снизит радиус действия точки доступа на высоких скоростях. При этом возрастут требования к исполнению аппаратной части приёмопередатчиков. Уменьшение межсимвольного защитного интервала также вряд ли будет направлением совершенствования скорости – его уменьшение грозит увеличением ошибок, вызванных межсимвольной интерференцией. Увеличение полосы канала сверх 160 МГц так же вряд ли возможно, так как возможности по организации непересекающихся сот будут сильно ограничены. Ещё менее реальным выглядит увеличение количества MIMO-каналов: даже 2 канала являются проблемой для мобильных устройств (из-за энергопотребления и габаритов).

Из перечисленных методов увеличения скорости передачи большая часть в качестве расплаты за своё применение забирает полезную площадь покрытия: снижается пропускная способность волн (переход от 2,4 к 5 ГГц) и повышаются требования к соотношению сигнал шум (увеличение глубины модуляции, повышение скорости кода). Поэтому в своём развитии сети Wi-Fi постоянно стремятся к уменьшению площади, обслуживаемой одной точкой в пользу скорости передачи данных.

В качестве доступных направлений совершенствования могут использоваться: динамическое распределение OFDM поднесущих между абонентами в широких каналах, совершенствование алгоритма доступа к среде, направленное на уменьшение служебного траффика и использование техник компенсации помех.

Подводя итог вышесказанному попробую спрогнозировать тенденции развития сетей Wi-Fi: вряд ли в следующих стандартах удастся серьёзно увеличить скорость передачи данных (не думаю, что больше, чем в 2-3 раза), если не произойдёт качественного скачка в беспроводных технологиях: почти все возможности количественного роста исчерпаны. Обеспечить растущие потребности пользователей в передаче данных можно будет только за счёт увеличения плотности покрытия (снижения радиуса действия точек за счёт управления мощностью) и за счёт более рационального распределения существующей полосы между абонентами.

Вообще тенденция уменьшения зон обслуживания, похоже, является основным трендом в современных беспроводных коммуникациях. Некоторые специалисты считают, что стандарт LTE достиг пика своей пропускной способности и не сможет далее развиваться по фундаментальным причинам, связанным с ограниченностью частотного ресурса. Поэтому в западных мобильных сетях развиваются технологии оффлоада: при любом удобном случае телефон подключается к Wi-Fi от того же оператора. Это называют одним из основных способов спасения мобильного Интернета. Соответственно роль Wi-Fi сетей с развитием сетей 4G не только не падает, а возрастает. Что ставит перед технологией всё новые и новые скоростные вызовы.

habr.com


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.