Veel 10 aastat tagasi oli kodus traadita võrk ainult kogenud kasutajate pärusmaa, kes olid valmis modemi või ruuteri raadiomooduli eest mitu tuhat üle maksma.
Tänapäeval on peaaegu igas tüüpilise kõrghoone korteris WiFi pääsupunkt.
Üldiselt on see hea – inimesed pole enam juhtmetega seotud: nad saavad enne magamaminekut voodis videoid vaadata või hommikukohvi juues tahvelarvutist uudiseid lugeda. Kuid teisest küljest kerkib esile rida uusi probleeme, mida tavaliste kaabelvõrkude puhul põhimõtteliselt tekkida ei saa. Üks neist on see, et kodus või korteri ümber on WiFi-ühendus kehv.

Kogu raskus seisneb selles, et kasutaja jääb selle probleemiga üksi: teenusepakkuja tehniline tugi ei tegele sellega, kuna see pole tema probleem ja teeninduskeskus saab ainult teie ruuterit või modemit testida ja teha järelduse selle töökorra või rikke kohta. . Töötava seadmega nad üldse ei tegele. Vahepeal peamine Wi-Fi halva vastuvõtu põhjused mitte nii palju. Loetleme need.

Sagedusvahemik on ülekoormatud

See on kõige levinum põhjus, miks kortermajade elanikud kannatavad. Fakt on see, et sagedusalas 2,4 GHz, mida kasutavad tavapärased ruuterite ja modemite pääsupunktid, on piiratud arv raadiokanaleid. Vene segmendis on neid 13 ja näiteks Euroopas on neid veelgi vähem - ainult 11. Ja mittekattuvad, st need, mis üksteist ei mõjuta, on üldiselt ainult 3 tükki.
Nüüd alustage oma sülearvutis või telefonis võrkude otsimist.

Kui tuvastatakse umbes 10 pääsupunkti, umbes nagu ülaltoodud ekraanipildil, siis ei tasu imestada, et kodus on WiFi-vastuvõtt halb! Põhjus on selles, et vahemik on ülekoormatud! Ja mida rohkem punkte on naabruses, seda halvem on teie vastuvõtt. Paljud foorumid ja ajaveebid soovitavad proovida kanaleid valida, lootuses leida vähem hõivatud kanal. Pean seda kasutuks, kuna sellise pääsupunktide tiheduse korral muutub iga raadiokanali koormus mitu korda päevas, mis tähendab, et kogu valikutöö on mõttetu. Olukorrast on väljapääs, kuid see läheb kalliks - see on üleminek teisele WiFi-sagedusele - 5 GHz.

See on peaaegu täiesti tasuta ja sageduse ületamise probleeme ei teki väga pikka aega. Kahjuks peate ostma uue ruuteri (vähemalt 3000–4000 rubla) ja kõigi seadmete jaoks mõeldud WiFi-adapterite (1000–1500 rubla tükk). Kuid probleem "naabritega" laheneb täielikult.

Ruuteri vale asukoht

See WiFi-signaali kehva vastuvõtu põhjus on samuti väga levinud nii korterites kui eramajades. Kõige sagedamini on siin süüdi teenusepakkuja paigaldajad. Ruuteri kiiremaks paigaldamiseks ja keerdpaarkaablite säästmiseks paigaldavad nad juurdepääsuseadme kas otse koridori või lähimasse ruumi. Pärast seda asetavad nad sülearvuti selle kõrvale, seadistavad juurdepääsu ja näitavad seda abonendile. Loomulikult töötab kõik hästi ja kapten eemaldatakse kiiresti. Ja siis algab kogu "lõbu" - kasutaja avastab, et maja kaugemates ruumides on WiFi-vastuvõtt väga halb või puudub vastuvõtt üldse. Kuid selleks tuli kulutada 5-10 lisaminutit ja valida pääsupunkti jaoks õige asukoht. Korteris näeb see välja selline:

See tähendab, et AP on vaja paigutada nii, et see kataks kodu võimalikult palju. Saate oma telefoni või tahvelarvutiga mööda nurka jalutada ja kontrollida, kus on signaalitase, ning seejärel kohandada ruuteri asukohta, võttes arvesse vajalikku leviala.

Suures eramajas võib olukord keerulisem olla. Kui sellel on mitu korrust ja betoonpõrandad, siis on kõige parem paigaldada ülemistele korrustele lisaks WiFi repiiterid.

Kui ühendate need põhiruuteriga mitte WDS-i, vaid kaabli abil, väldite kiiruse kaotust.

Nõuanne:Ärge kunagi proovige tuua sülearvutit, tahvelarvutit või telefoni pääsupunktile võimalikult lähedale – mõju võib olla täiesti vastupidine: signaali kvaliteet võib muutuda veelgi halvemaks, kui see oli kaugel. Seadmete vahel peaks olema vähemalt paar meetrit vahemaa.

Ruuteri tarkvara sätted

Iga traadita WiFi pääsupunkt ei ole mitte ainult riistvara, vaid ka tarkvara parameetrite kombinatsioon, millest igaüks võib mõjutada traadita võrgu leviala kvaliteeti. Vale konfiguratsioon või seadme omaduste valik võib kergesti põhjustada ühendatud klientide WiFi-vastuvõttu. Nii et paljudel kaasaegsetel ruuteritel leiate parameetri traadita mooduli täpsematest sätetest Edasta võimsust— see on signaali tugevus, millega pääsupunkt WiFi-d levitab.

Olen korduvalt kohanud seadmeid, kus see oli seatud 40% või isegi ainult 20%. Sellest võib piisata ühes ruumis, kuid naaberruumides on signaali tase madal. Selle parandamiseks proovige järk-järgult suurendada parameetrit „Edastusvõimsus” ja kontrollida tulemust. Tõenäoliselt peate andma endast 100%.

Teine parameeter, millel on samuti väga oluline mõju nii levialale kui ka andmeedastuskiirusele traadita võrgus, on Režiim. Kiireim ja suurima "vahemikuga" on 802.11N standard.

Seetõttu, kui teie koduse WiFi-võrgu vastuvõtt on halb, proovige sundida režiimi "Ainult 802.11N". Fakt on see, et teatud asjaolude tõttu võib pääsupunkt segarežiimis (B/G/N) lülituda aeglasemale G-režiimile. Sellest tulenevalt on võrgu levi kvaliteet madalam.

Nõrk antenn

Liigume nüüd otse pääsupunkti riistvara juurde. Paljud kasutajad, kes on ostnud kõige lihtsama ja odavama ruuteri, loodavad, et see annab signaali nagu võimas sõjaväeradar, mis tungib läbi korteri või maja kõigi seinte ja lagede.
Vaatame tüüpilist turistiklassi esindajat - juhtmevaba ruuterit D-Link DIR-300 D1.

Nagu näete, pole sellel väliseid antenne ja nende ühendamiseks pole isegi pistikut. Sisse on peidetud nõrk 2 dBi antenn. Sellest täiesti piisab ühetoaline korter. Ja ainult... Suure “kolme rubla” eest või, veelgi enam, eramaja, selle seadme võimsusest ei piisa üldse, mis tähendab, et peate ostma midagi võimsamat. Näiteks vaatame sama mudelit - ASUS RT-N12:

Vasakul näete lihtsat võimalust 3 dBi antennidega, mis sobib väike korter. Kuid paremal on sama ruuter, kuid modifikatsioon koos võimendatud 9dBi antennidega, millest peaks suure eramaja jaoks täiesti piisama.

Ärge unustage, et WiFi-võrgu töö kvaliteedi parandamiseks ei saa tugevdada ainult ruuterit. Arvuti juhtmevaba adapteriga saab ühendada ka täiendava antenni:

Kuid sülearvutite ja netbookide omanikel pole õnne - nende seadmetel pole RP-SMA-pistikut, mis tähendab, et välise antenni ühendamine on sel juhul võimatu.

Märkus. Kui teie leviala on ülekoormatud, millest ma artikli alguses rääkisin, ja loodate lahendada Wi-Fi halva vastuvõtu probleemi, asendades ruuteri antennid võimsamate antennidega, ärge raisake oma raha, sest tõenäoliselt ei aita sind. Lainete "müra" ei kao, mis tähendab, et isegi kui signaali tase tõuseb, langeb andmeedastuskiirus ja stabiilsus pidevalt. Lisaks võib teie ja teie naabrite vahel alata nn külm sõda, mil kõik tugevdavad signaali erineval viisil. Ja tegelikult on ainult üks lahendus – üleminek laiendatud vahemikule.

Seadme riistvara rike

Ärge unustage, et traadita võrgu kehva signaali põhjuseks võib olla lihtsalt jootmiskontaktide halb kvaliteet. Üks mu sõber käis kodus kogu oma võrgu läbi, vahetas mitu korda ruuterit, kuni avastas täiesti juhuslikult, et ühendatud iPhone töötas ideaalselt, kuid sülearvuti praktiliselt ei näinud võrku. Nagu selgus, kukkus kotis raputamise tõttu sülearvuti siseantenni halvasti joodetud kontakt ära ja sellest tulenevalt hakkas adapter kodust Wi-Fi võrku väga halvasti kinni püüdma.
Muide, olen korduvalt kuulnud, et sarnaseid juhtumeid on esinenud paljudel nutitelefonidel ja tahvelarvutitel, nii odavatel kui ka kallitel.
Seega, kui sellised kahtlused äkki tekivad, ühendage lihtsalt pääsupunktiga mõni muu traadita seade ja jälgige selle tööd. Kohe selgub, kes on probleemi põhjustaja!

Wi-Fi võrgu jõudlus on problemaatiline kahel viisil. Esiteks: nõrk ja ebastabiilne signaal. Teiseks: madal andmeedastuskiirus. Mõlemat saab hõlpsasti lahendada ka humanitaarmõttega inimene, kui ta loeb meie artiklit või pakub IT-spetsialistist naabrile kasti õlut.

Õllega variant on muidugi parem ja elavdab Venemaa majandust ning annab ka olulise SKP tõusu. Kuid sellel valikul on sageli parandamatu puudus: naabri IT-spetsialisti ei pruugi olla. Ja siis, tahes-tahtmata, peate lugema, mida me teile siin kirjutasime.

Kõige tähtsam. Veenduge, et teie WiFi-võrgu keskmes on kaasaegne täisväärtuslik traadita ruuter (teise nimega ruuter). Võtmesõna on kaasaegne. Fakt on see, et sideseadmed arenevad sama aktiivselt kui kogu IT-tööstus. Need standardid, protokollid ja traadita edastuskiirused, mis 5-7 aastat tagasi olid normiks, on nüüd lootusetult maha jäänud. Näiteks mitte nii kaua aega tagasi peeti 50-60 Mbit/s kanalit korralikuks võimaluseks koju, perele, eputamiseks. Ja nüüd nõuavad paari tuhande rubla eest odavad seadmed teoreetiliselt 300 Mbit/s.

Oma isiklikes päevikutes on kapten Obvious korduvalt märkinud, et WiFi-signaali peamiseks takistuseks on seinad ja vaheseinad. Lisaks seintele võib WiFi-signaali saada tõsiseks takistuseks mis tahes metalli sisaldav varjestusbarjäär - enamasti peegel, akvaarium või Darth Vaderi teraskuju. Korteris on kõikide seinte lammutamine optimaalne lahendus kõik teie probleemid, aga see on tülikas, jah. Lihtsam on mõelda signaaliallika optimaalse paigutuspunkti leidmisele. Teie traadita ruuter peaks asuma ruumi keskkohale võimalikult lähedal ega tohiks lebada põrandal, vaid peaks olema põrandast vähemalt meetri kaugusel.

Kui hakkasite võrku otsima, märkasite tõenäoliselt rohkem kui korra, et teie korteris kõnnib paar või isegi tosin WiFi-signaali. Millegipärast mõtlevad vähesed sellele, et teiste inimeste võrgud töötavad teie omaga samas sagedusalas, ja selles pole midagi head. Vastavalt standarditele on Venemaal Wi-Fi võrkude jaoks eraldatud 13 sageduskanalit. Varastasime populaarse ZyXEL Keenetic Lite ruuteri juhistest konfiguratsioonimenüü ekraanipildi - näete, kuidas režiimis "Network Client" näitab ruuter oma naabrite hõivatud kanaleid. On ka eraldi programme, mis teevad sama asja, näiteks inSSIDer. Kõik, mida pead tegema, on uurida vastuvõetud loendit, valida 13 kanalist vabaim ​​ja määrata see ruuteris vaikeseadeks.

Paljud käsitöölised pumpavad ruuteri antenne käsitsi üles, riputades neile tinad, fooliumi jms. Tegelikult pole mäng selgelt küünalt väärt - parem on osta sobiv antenn suurenenud võimsus. Wi-Fi-seadmete veebisaitidel on neid märkimisväärne sortiment ja mõned näevad välja väga eksootilised. Antenni võimendus määratakse isotroopsetes detsibellides (dBi). Tavalise koduruuteri antenni võimsus on umbes 2 dBi, kuid 10-20 dBi võimendusega antenni leidmine ja ostmine pole probleem ning see lahendab olukorra radikaalselt signaali saadavuse osas! Kuid ka fooliumi taltsutamine on mõttekas – viimasel ajal leiutati eriti virtuoosne, kõrgendatud huvi äratav helkuritega lifehack.

24 dBi segmendi paraboolantenn

Väga paljud kaasaegsed mudelid Ruuterid on varustatud paari antenniga ja tippmudelitel võib neid olla veelgi rohkem. Tavaliselt annab see hea signaali, kuid kui mitte, siis on kahe antenni korraga vahetamine kulukas. Sellises olukorras on parem paigaldada korterisse täiendav signaalijaotuspunkt - selliseid seadmeid nimetatakse repiiteriteks (Wi-Fi repiiterid). Need maksavad umbes sama palju kui odav ruuter ja neid on lihtne seadistada.

Sageli probleemne element koduvõrk ei ole ruuter, mitte korteri paigutus, vaid vastuvõttev seade ise. Peate kaks asja lõplikult oma rinnalt ära võtma. Esiteks: kui teil on võimas arvuti mängude ja multimeedia jaoks, on siiski parem ühendada see võrku juhtmega ühenduse kaudu (sellel on miljon põhjust ja kõik need on olulised). Teiseks: kui kavatsed wifit adapteri kaudu vastu võtta, siis vali mitte pisike küünesuurune seade (sobib vaid kohvikus koosviibimiseks), vaid suure antenniga vastuvõtja. Raske antenniga wifi-adapteri ostmine aitab ka siis, kui sülearvuti saab nigela signaali, aga mõnes toanurgas on see palju parem. Saate ühendada oma sülearvutiga Wi-Fi-adapteri ja asetada selle antenni sellesse õnnenurka.

Palun lülitage toide välja

"Teie ajaveebipidajad peate ainult oma tugijaamad välja lülitama," ütles 2010. aasta juunis iPhone 4 avalikkusele järjest ärritunud Steve Jobs. "Kui soovite näidiseid näha, lülitage kõik oma sülearvutid välja juurdepääsupunktid ja asetage need põrandale."

5000 inimesest koosnevast rahvahulgast oli töökorras WiFi-seadmeid vaevalt 500-l. See oli tõeline juhtmevaba apokalüpsis ja isegi rühm parimad spetsialistid Silicon Valleyst ei saanud sellega midagi peale hakata.

Kui see näide 802.11 kiireloomulisest vajadusest ei tundu teie jaoks asjakohane, igapäevaelu, mäletan 2009. aasta septembrit, mil THG meeskond juhtis oma ülevaates esimest korda tähelepanu Ruckus Wirelessi tehnoloogiale. "Beamforming Technology: uued WiFi võimalused". Selles artiklis tutvustasime lugejatele kiirkujundamise kontseptsiooni ja vaatasime läbi mitu võrdlevat testi tulemust üsna suures kontorikeskkonnas. Toona osutus arvustus väga õpetlikuks, kuid nagu selgus, jäi lugejatele veel palju rääkida.

See idee tuli meile paar kuud tagasi, kui üks meie töötajatest paigaldas oma lastele nettopi, kasutades kaheribalist juhtmevaba USB-adapterit (2,4 GHz ja 5,0 GHz), et ühenduda oma Cisco Small Business-Class 802.11n pääsupunktiga. 802.11n toega Linksys. Selle traadita seadme jõudlus oli kohutav. Meie töötaja ei saanud isegi YouTube'i voogedastusvideot vaadata. Usume, et probleem oli nettopi kehvas võimes teavet töödelda ja andmeid graafiliselt kuvada. Ühel päeval proovis ta seadet asendada meie artiklis kirjeldatud traadita sillaga 7811 "Traadita 802.11n ruuterid: kaheteistkümne mudeli test", võttes selle varem kasutatud seadmetest. Ja ma tundsin vahet kohe, sest voogedastusvideot sai nüüd üsna heal tasemel vaadata. Justkui oleks lülitus Etherneti juhtmega ühendusele.

Mis juhtus? Meie töötaja ei olnud publiku hulgas 500 blogijaga, kes tema ühendust blokeerisid. Ta kasutas laialdaselt parima hinna ja kvaliteedi suhtega Cisco/Linksyse väikeettevõtete seadmeid, mida ta oli isiklikult testinud ja teadis, et nende jõudlus on suurem kui enamikul konkureerivatel kaubamärkidel. Tundsime, et Ruckuse juhtmevabale sillale üleminekust ei piisa. Liiga palju küsimusi on vastamata. Miks üks toode toimis paremini kui teine? Ja miks algses artiklis viidati sellele, et jõudlust ei mõjuta mitte ainult liiga tihe sarnasus kliendi ja pääsupunkti vahel, vaid ka AP (pääsupunkti) kuju?

Vastamata küsimused

Kuus kuud tagasi püüdis Ruckus välja töötada testjuhtumi, mis aitaks meil mõista vastuseta küsimusi, analüüsides õhus levivate elektromagnetiliste häirete mõju Wi-Fi seadmete jõudlusele, kuid enne katsete algust peatas ettevõte katse. Ruckus paigaldas kõrgsageduslikud mürageneraatorid ja standardsed kliendimasinad, kuid ühe minuti jooksul mõõdetud testitulemused asendusid kaks minutit hiljem täiesti erinevate väärtustega. Isegi viie mõõtmise keskmistamine antud asukohas oleks mõttetu. Sellepärast ei näe te kunagi ajakirjanduses avaldatud tegelikke interferentsiuuringuid. Keskkonna ja muutujate haldamine muutub nii keeruliseks, et testimine muutub täiesti võimatuks. Müüjad saavad rääkida kõike, mida tahavad, kõigist jõudlusnumbritest, mille nad on saanud kõrgsageduslike helikindlate kambrite optimaalsete konfiguratsioonide testimisel, kuid kogu see statistika on tegelikus maailmas mõttetu.

Ausalt öeldes pole me kunagi näinud kedagi neid probleeme selgitamas ega uurimas, mistõttu otsustasime võtta initsiatiivi, valgustades Wi-Fi-seadmete toimivuse olemust ja paljastades nende varjatud saladused. Ülevaade saab olema üsna mahukas. Meil on teile palju öelda, seega jagame artikli kaheks osaks. Täna tutvume teoreetiliste aspektidega (kuidas Wi-Fi seadmed töötavad andme- ja riistvara tasemel). Seejärel jätkame teooria rakendamist praktikas – tegelikult testime kõige ekstreemsemates juhtmevabades keskkondades, mida oleme kunagi kohanud; see hõlmab 60 sülearvutit ja üheksat tahvelarvutit, mida kõiki on testitud samas pääsupunktis. Kelle tehnoloogia jääb püsima ja kelle tehnoloogia jääb konkurentidest kaugele maha? Selleks ajaks, kui me oma uurimistöö lõpetame, pole teil mitte ainult vastus sellele küsimusele, vaid saate ka aru, miks saime sellised tulemused ja kuidas nende tulemuste taga olev tehnoloogia töötab.

Võrgu ummikud versus liini konfiskeerimine

Tavaliselt kasutame sõna "ummikud", et kirjeldada, kui traadita liiklus on ülekoormatud, kuid mis puudutab olulisi võrguküsimusi, siis ummikud ei tähenda tegelikult midagi. Parem on kasutada mõistet "püüdmine". Infopaketid peavad konkureerima üksteisega, et saada või vastu võtta sobival hetkel, kui liikluse edastamisel on vaba auk. Pidage meeles, et Wi-Fi on poolduplekstehnoloogia ja seetõttu saab kanalil igal hetkel andmeid edastada ainult üks seade: kas AP või üks selle klientidest. Mida rohkem seadmeid traadita kohtvõrgus on, seda olulisemaks muutub liinihõive haldamine, kuna eetris on palju kliente, kes võistlevad.

Arvestades traadita sidevõrkude tendentsi pidevalt kiiresti kasvada, kõrgeim aste Oluline on see, kes täpselt valmistub andmete edastamiseks ja millal. Ja siin kehtib ainult üks reegel: võidab see, kes vaikides teavet vahetab. Kui keegi ei ürita teiega samal hetkel andmeid edastada, saate nendega suhelda vajalikud seadmed takistamatult. Kui aga kaks või enam klienti üritavad sama asja korraga teha, tekib probleem. See on nagu raadiosaatjaga sõbraga rääkimine. Kui sa räägid, peab su sõber ootama ja kuulama. Kui proovite mõlemad korraga rääkida, ei kuule kumbki teist. Tõhusaks suhtlemiseks peate nii teie kui ka teie sõber kontrollima juurdepääsu õhule ja liini ülevõtmist. Sellepärast ütlete pärast kõne lõpetamist midagi sellist nagu "tere tulemast". Saadad signaali, et eeter on vaba ja keegi teine ​​saab rääkida.

Kui olete kunagi raadiosaatjaga teele läinud, olete võib-olla märganud, et sellel on ainult mõned saadaolevad kanalid – ja ümberringi on ka palju inimesi, kes on samuti tulnud välja ideega kõndida. raadiosaatja nende käes. Eriti puudutab see aega, mil veel odavaid mobiiltelefone polnud – tundus, et kõigil, keda kohtasite, on raadiosaatja. Võimalik, et te ei rääkinud oma sõbraga, kuid teie kõrval oli raadiosaatjatega inimesi, kes, nagu hiljem selgus, kasutasid sama kanalit. Iga kord, kui kavatsesite sõna saada, oli keegi juba teie kanalit hõivanud, pannes teid ootama... ja ootama... ja ootama.

Seda tüüpi häireid nimetatakse "kaaskanalilisteks" häireteks, mille puhul häire tekitajad takistavad teie kanalil suhtlemist. Probleemi lahendamiseks võite proovida lülituda teisele kanalile, kuid kui midagi paremat pole saadaval, jääte väga-väga aeglase andmeedastuskiirusega jänni. Peate andmeid edastama alles siis, kui kõik teie ümber olevad lobisevad idioodid hetkeks rääkimise lõpetavad. Võimalik, et peate üldse mitte midagi ütlema, näiteks "Jää! Jälle on see kanalitevaheline häire!"

Häireallikad

Selle sisemise kanali häirete probleemi puhul on keeruline asjaolu, et Wi-Fi liiklusvoog pole kunagi ühtlane. Tegeleme kõrgsageduslike (RF) häiretega, mis segavad juhuslikult pakette, tabavad kõikjal, igal ajal ja püsivad. erinevad ajad. Häired võivad pärineda mitmest erinevast allikast, alates kosmilistest kiirtest kuni konkureerivate traadita võrkudeni. Näiteks mikrolaineahjud ja juhtmeta telefonid on 2,4 GHz sagedusalas tuntud rikkujad.

Illustreerimiseks kujutage ette, et mängite sõbraga Hot Wheelsi autosid ja iga auto, mille te üle põranda sõbra poole lükkate, kujutab endast andmepaketti. Segamine on teie väikevend, kes mängib teie transpordikolonni ees sõbraga marmorit. Pall ei pruugi mingil ajahetkel teie autot tabada, kuid on ilmne, et see saab nii või teisiti. Kokkupõrke korral peate mängimise lõpetama, vigastatud auto üles võtma ja stardijoonele viima, proovides seda uuesti käivitada. Ja nagu kõik lapselapsed, ei mängi teie väikevend alati ainult marmoriga. Mõnikord viskab ta sulle rannapalli või topise.

Tõhus Wi-Fi võrk on eeskätt seotud traadita või raadiosagedusala juhtimisega – on vaja aidata kasutajal võimalikult kiiresti traadita ühenduse "kiirteele" pääseda ja sealt "lahkuda". Kuidas paned oma Hot Wheelsi autod kiiremini liikuma ja neid täpsemalt sihtima? Kuidas hoida järjest rohkem autosid ringi vuramas, pööramata tähelepanu väikevenna haletsusväärsetele katsetele su tuju rikkuda? See on traadita seadmete tarnijate saladus.

Wi-Fi liikluse ja häirete erinevus

Selle juurde jõuame veidi hiljem, kuid kõigepealt mõistke, et 802.11 standard teeb palju asju, mis võimaldavad pakettide juhtimist juhtida. Tuleme tagasi autode metafooride juurde. Autoga maanteel sõites seisate silmitsi kiiruspiirangute ja muude takistustega, mis mõjutavad teie auto käitumist teatud omaduste juures. Aga kui teie vanavanaema oleks teie kingades, kannaks oma paksu prille, kuulaks Lawrence Welki ja trügiks mööda kaheksarealist osariikidevahelist maanteed kiirusega 35 miili tunnis, kaotaksid teised autojuhid peagi kannatuse ja hakkaksid tema poole tormama. Liiklus maanteel aeglustub. Kuid kõik jätkavad sõitmist, isegi selle vähendatud kiirusega.

See sarnaneb sellega, mis juhtub siis, kui teie naabri WiFi-liiklus siseneb teie traadita võrku. Kuna kogu liiklus järgib 802.11 standardit, reguleerivad kõiki pakette samad reeglid. Teie teele sattuv soovimatu liiklus aeglustab pakettide üldist liikumist, kuid sellel pole sama mõju kui näiteks mikrolaineahju kiirgusel, mis ei järgi reegleid ja lihtsalt tõmbub läbi erineva WiFi-liikluse. sõidurajad (kanalid) nagu enesetapujalakäijad.

Ilmselgelt on raadiosagedusmüra suhteline mõju Wi-Fi-seadmetes sagedusvahemikus 2,4 ja 5,0 GHz halvem kui konkureeriva WLAN-i (traadita LAN) liikluse oma, kuid üks jõudluse parandamise eesmärke on saavutatud mõlema võrgu kasuks. . Nagu hiljem näeme, on selle saavutamiseks palju võimalusi. Praegu pidage meeles, et kõik need konkureerivad liiklus- ja häired muutuvad lõpuks taustamüraks. Pakettandmevoog, mis algab üsna võimsalt –30 dB juures, kaob lõpuks teatud vahemaa tagant –100 dB või vähem. Need tasemed on liiga madalad, et juurdepääsupunktile selgeks saada, kuid need võivad siiski liiklust häirida, nagu see paksude prillidega vanaproua.

Sõjas ja õhus on kõik vahendid head

Räägime sellest, kuidas pääsupunktid (sh ruuterid) liiklusreegleid haldavad. Mõelge tüüpilisele kaherealisele kiirtee-kaldteele. Igal sõidurajal on rivis autod ja igal neist on foor. Oletame, et igal lõimel põleb viieks sekundiks roheline tuli.

Traadita võrk on seda ideed pisut muutnud protsessi, mida nimetatakse õhuvooluks. Pöörduspunkt hindab olemasolevate kliendiseadmete arvu ja määrab igale seadmele võrdsed stabiilse side ajavahemikud, justkui suudaks kiirteele sissepääsu jälgiv kaamera hinnata liiklusummikusse sattunud autode arvu ja kasutada seda teavet, et otsustada, kuidas kaua peaks roheline tuli põlema? Kuni tuli põleb rohelisena, võivad autod jätkata kiirtee sissepääsu kasutamist. Kui tuli läheb punaseks, peatub liiklus sellel sõidurajal ja seejärel süttib järgmisele sõidurajale roheline tuli.

Oletame, et sellel selgrool on kolm rada, üks iga standardi jaoks: 802.11b, 11g ja 11n. On ilmne, et teabepakette edastatakse erinevatel kiirustel; justkui oleks üks rada kiiretele sportautodele ja teine ​​aeglastele raskeveokite haagistele. Teatud aja jooksul saate oma liikluses rohkem "kiireid" pakette kui aeglaseid.

Ilma õhuõigluse põhimõtteta väheneb liiklus miinimumini ühisnimetaja. Kõik sõidukid reastuda ühele sõidurajale ja kui kiire auto (11n) satub keskmiste kiirustega auto (11b) taha ummikusse, vähendab kogu kett kiirust selle “keskmise” auto kiirusele. Sellepärast, kui analüüsite liiklust üsna sageli tavakasutajate ruuterite ja pääsupunktide abil, jõuate järeldusele, et jõudlus võib järsult langeda, kui ühendate vana 11b seadme 11n võrku; Seetõttu on paljudel pääsupunktidel režiim "ainult 11n". See lähenemine põhjustab loomulikult pääsupunkti ignoreerimise aeglasemat seadet. Kahjuks ei toeta enamik laiatarbe-Wi-Fi tooteid veel üle õhu õiglust. See funktsioon on muutumas äriringkondades nii populaarseks, et loodame, et see jõuab peagi ka tavakasutajateni.

Kui heade pakkidega juhtuvad halvad asjad

Aitab autodest. Vaatame andmepakette ja häireid teise nurga alt. Nagu varem mainitud, võivad häired õhku plahvatada igal ajal ja kesta suvalise aja. Kui andmepaketti satub müra, siis viimane rikutakse ja tuleb uuesti saata, mis toob kaasa viivituse ja üldise saatmisaja pikenemise.

Kui ütleme, et tahame paremat jõudlust, tähendab see suure tõenäosusega seda, et tahame, et meie andmepaketid edastataks pääsupunktist kliendile (või vastupidi) palju kiiremini. Selle saavutamiseks kasutavad pääsupunktid tavaliselt ühte või kõiki kolme taktikat: füüsilise kihi (PHY) andmeedastuskiiruse vähendamine, saatevõimsuse (Tx) vähendamine ja raadiokanali muutmine.

PHY on nagu kiiruspiirangu märk (me proovime autonäidetest eemalduda, ausalt!). See on teoreetiline andmeedastuskiirus, millega liiklus arvatavasti hakkab muutuma. Kui teie traadita klient ütleb, et olete ühendatud kiirusega 54 Mbps, ei edasta te tegelikult andmepakette sellise kiirusega. See on vaid heakskiidetud kiiruse tase, millega pääsupunkt ja riistvara endiselt suhtlevad. Saame aru, mis toimub pakendite ja tegelike tootmisstandarditega pärast seda, kui näeme seda kooskõlastamist.

Füüsilise kihi (PHY) andmeedastuskiirus

Kui müra tungib traadita side liiklusesse, põhjustades pakettide korduvat saatmist, võib pääsupunkt langeda kiirusele, mis on väiksem kui selle füüsiline kiirus. See on nagu aegluubis rääkimine kellegagi, kes ei räägi soravalt teie keelt, ja juhtmega maailmas toimib see suurepäraselt. Meie paketti edastati varem kiirusega 150 Mbit/s. Füüsiline kiirus langes 25 Mbit/s peale. Seistes silmitsi juhusliku müraga, mõtlesime, mis juhtub tõenäosusega, et meie andmepakett kogeb teist müravoogu? See kasvab, eks? Mida kauem andmepakett õhus on, seda tõenäolisem on see häirete tekkeks. Ja nii, jah, juhtmega võrkudes nii hästi toiminud füüsilise kiiruse vähendamise tehnika on nüüd saamas traadita võrkude vastutusalas. Asja teeb hullemaks see, et madalad füüsilised kiirused muudavad Wi-Fi kanalite linkimise (mille puhul kasutatakse läbilaskevõime suurendamiseks paralleelselt kahte kanalit sagedusega 2,4 või 5,0 GHz) palju keerulisemaks, kuna on oht, et erinevatel sagedustel olevad kanalid töötavad erinevad kiirused.

On uskumatu ja kurb, et füüsiliste kiiruste vähendamise meetodi kasutamise praktika sageneb. Peaaegu kõik müüjad kasutavad seda meetodit, hoolimata asjaolust, et see on jõudluse seisukohast kahjulik.

Mida sa räägid?

Mingil määral on traadita võrgud lihtsalt suur tüli. Kujutage ette, et olete õhtusöögipeol. Kell on 18:00 ja kohale on jõudnud vaid mõned inimesed. Nad mõtlevad millestki, räägivad vaikselt. Kuulete häälte sosinat ja konditsioneeri suminat. Teie kolleeg läheneb teile ja teil pole probleeme vestlust jätkata. Omaniku nelja-aastased lapsed tulevad teie juurde ja hakkavad laulma laulu Sesami tänavalt. Kuid isegi nende kolme häireallika korral pole teil ja teie partneril probleeme üksteise mõistmisega, osaliselt seetõttu, et teie partner kasvas üles suur perekond ja räägib valjult, justkui läbi megafoni.

IN selles näites Teiste inimeste rääkimise ja konditsioneeri töötamise helid on "minimaalne müratase". Ta on alati kohal, alati sellel tasemel. Kui räägime sellest, kui palju häireid teie vestlust mõjutavad, ei võta me arvesse mürataseme. Justkui asetaksime kandiku köögikaalule ja vajutaksime siis nuppu, nii et kaalu väärtus muutub nulliks. Skaalal olev kandik ja taustamüra on püsivad, täpselt nagu meid ümbritsev raadiosageduslik taustmüra. Igal keskkonnal on oma mürapõrand.

Küll aga takistab laps ja tema imetlus Big Birdi vastu. Kuigi su partner on kõva häälega, suudad sa siiski tõhusalt suhelda, aga mis juhtub siis, kui viisakas sõber sulle läheneb ja arutellu astub? Leiad end see, kes heidab ärritatud pilke beebi tantsule ja küsib vestluskaaslaselt "mida?"

Tausta RF-müra vähendamiseks paigutasime oma kliendiseadme asukohta juhtmeta telefoni, mille mõõdetud müraväärtus on -77 dB. See on meie laulev nelja-aastane beebi. Kui teil on mainekas pääsupunkt, mis edastab ainult -70 dB signaali, siis piisab sellest, et klient saaks häiretest hoolimata andmeid "kuulda", kuid mitte liiga palju. Minimaalse mürataseme ja vastuvõetud (kuulatava) signaali vahe on vaid 7 dB. Kui meil oleks aga pääsupunkt, mis edastaks andmeid valjema helitasemega, näiteks -60 dB, siis saaksime häirete ja vastuvõetud signaali vahel palju olulisema 17 dB erinevuse. Kui kuulete kedagi ilma probleemideta, sujub vestlus palju tõhusamalt kui siis, kui kuulete vaevu, mida nad teile räägivad. Veelgi enam, mõelge sellele, mis saab siis, kui järjekordne nelja-aastane tahab laulda midagi Lady Gaga repertuaarist. Kaks laululast uputavad tõenäoliselt teie sõbraliku sõbra, samas kui teie jutukam kaaslane on endiselt selgelt kuulda.

Mida sa räägid? – Ma ütlen "SINR"!

Raadiomaailmas on vahemik müratasemest kuni vastuvõetud signaalini signaali-müra suhe (SNR). See on see, mida näete trükituna peaaegu igas pääsupunktis, kuid see pole just see, millest te hoolite. Teid tõesti huvitab vahemik kõrgeimast müratasemest vastuvõetud signaalini ehk signaali-müra suhe (SINR), see on mõistlik. Asi pole selles, et saate alati ette teada, milline on SINR-signaal, kuna te ei saa häirete taset konkreetsel ajal ja kohas määrata enne, kui olete seda mõõtnud. Kuid te võite tunda keskmist häirete taset konkreetses keskkonnas. Lisaks on teil paremaid ideid selle kohta, millist signaali taset pääsupunkt vajab kõrge funktsionaalsuse säilitamiseks.

Seda teades võite küsida: "Miks, kuradi pärast, peaks keegi vaatamata häiretele edastussignaali (Tx) tugevust vähendama?" Hea küsimus, kuna see on üks kolmest standardreaktsioonist pakettide uuesti saatmisel. Vastus on, et Tx-signaali tugevuse langus surub AP leviala kokku. Kui teil on müraallikas väljaspool teie leviala, vabastab selle allika tõhus kõrvaldamine AP-i teadlikkuse ulatusest viimase probleemiga tegelemisest. Eeldusel, et klient on piiratud levialas, võib see aidata oluliselt vähendada kaaskanali häireid ja parandada üldist jõudlust. Kui aga teie klient on ka AP levialas (nagu meie pildil olev klient 1), siis langeb ta lihtsalt vaateväljast välja. Isegi parimal juhul vähendab edastusvõimsuse langus oluliselt leviala, st SINR-i väärtust, ja jätab teile väiksema andmeedastuskiiruse.

Nii palju kanaleid, aga mitte midagi vaadata

Nagu nägime, vähendavad kaks esimest üldtunnustatud lähenemisviisi häirete käsitlemiseks füüsilist kiirust ja võimsust. Kolmas põhimõte on see, mida käsitletakse raadiosaatja näites: juhtmeta kanali muutmine, mis muudab sisuliselt signaali sagedust. See on hajaspektri ehk sagedushüplemise tehnoloogia põhiidee, mille avastas Nikola Tesla 20. sajandil ja mis sai märkimisväärse osa. lai rakendus sõjaliseks otstarbeks II maailmasõja ajal. Kuulus ja kaunis näitlejanna Hedy Lamarr aitas hetkega avastada sagedushüplemise tehnika, mis aitas raadio teel juhitavad torpeedod välja lülitada. Kui seda lähenemisviisi kasutatakse suuremas sagedusvahemikus kui see, milles signaali tavaliselt edastatakse, nimetatakse seda hajuspektriks.

Wi-Fi-seadmed kasutavad hajaspektritehnoloogiat peamiselt ribalaiuse, töökindluse ja turvalisuse suurendamiseks. Kõik, kes on kunagi oma WiFi-seadmete seadetest sõltunud, teavad, et sagedusalas 2,4–2,4835 GHz on 11 kanalit. Kuna 2,4 GHz Wi-Fi levispektri kogu ribalaius on aga 22 MHz, tekib nende kanalite kattumine. Tegelikult ütleme sisse Põhja-Ameerika teie käsutuses on ainult kolm kanalit - 1, 6 ja 11 -, mis ei ristu. Euroopas saate kasutada kanaleid 1, 5, 9 ja 13. Kui kasutate 2,4 GHz 802.11n standardit 40 MHz kanalilaiusega, siis teie valik väheneb kahele: kanalid 3 ja 11.

5 GHz sagedusalas on asjad veidi paremad. Siin on meil 8 mittekattuvat sisekanalit (36, 40, 44, 48, 52, 56, 60 ja 64.) Suure jõudlusega pääsupunktid ühendavad tavaliselt raadiolevi nii sagedusalas 2,4 GHz kui ka 5,0 GHz ja see oleks õige eeldada, et 5,0 GHz ribalaiuses on vähem häireid. Ainuüksi 2,4 GHz Bluetoothi ​​häiretest vabanemine võib oluliselt muuta. Kahjuks on lõpptulemus vältimatu: 5,0 GHz spekter on nüüd liiklusest küllastunud, täpselt nagu 2,4 GHz spekter. 802.11n standardis kasutatava 40 MHz kanalilaiusega väheneb mittekattuvate kanalite arv järsult neljani (dünaamiline sageduse valik (DFS), kanalid on elimineeritud konfliktsete radarisignaalidega seotud sõjaliste probleemide tõttu) ja kasutajad juba aeg-ajalt puutuvad nad kokku olukordadega, kui levialas pole ühtegi piisavalt avatud kanalit. Meil oleks justkui rohkem telekanalid, mida sai vaadata terve päeva ja näidata ainult reklaame isikliku hügieeni kohta. Vähesed inimesed tahavad seda hommikust õhtuni vaadata.

Kõiksuunaline, kuid mitte kõikvõimas

Nüüd oleme teile andnud piisavalt halbu uudiseid. Aga neid on rohkemgi. On aeg rääkida antennidest.

Mainisime signaali tugevust, kuid mitte signaali suunda. Nagu te ilmselt teate, pole enamikul antennidel kindlat tegevussuunda. Nagu kõlarite komplekt, mis edastab valju helisid samaaegselt kõigis suundades (millega on ühendatud mikrofonid, mis võtavad helisid ühtlaselt kõigist 360 kraadist), pakuvad mitmesuunalised mikrofonid teile suurepärase katvuse. Pole tähtis, kus klient asub. Niikaua kui see on levialas, suudab mitmesuunaline antenn seda tuvastada ja sellega suhelda. Puuduseks on see, et sama mitmesuunaline antenn püüab kinni ka kõik muud müra ja häirete allikad antud vahemikus. Omnisuunalised süsteemid võtavad kinni kõik – hea heli, halva heli, kohutava heli – ja sa ei saa selle vastu vähe teha.

Kujutage ette, et seisate rahvamassis ja proovite rääkida kellegagi, kes on teist mõne meetri kaugusel. Ümbritseva müra tõttu ei kuule te peaaegu midagi. Mida sa siis teed? Noh, muidugi pane peopesa kõrva juurde. Püüate paremini keskenduda ühest suunast tulevale helile, blokeerides samal ajal teistest suundadest tulevaid helisid, st neid, mis on teie peopesaga "blokeeritud". Veelgi parem heliisolaator on stetoskoop. See seade üritab blokeerida kõik helid keskkond kasutades kõrvatroppe, mis sisestatakse kõrvadesse ja lasevad läbi ainult rinnast tulevaid helisid.

Raadiomaailmas on stetoskoobi vasteks tehnoloogia, mida nimetatakse kiirkujundamiseks.

Ja jälle kiirkujundamise tehnoloogiast

Beamforming tehnoloogia eesmärk on luua teatud kohas suurenenud laineenergiaga tsoon. Klassikaline näide see nähtus: veetilgad langevad basseini. Kui selle kohal oleks kaks kraani ja avate iga segisti täpselt õigel hetkel, nii et need vabastaksid perioodiliselt ajaliselt sünkroniseeritud veepiisku, tekitaksid igast epitsentrist (kuhu tilgad tabavad) kiirgavad kontsentrilised ringlained osaliselt kattuvad mustrid. Sellist mudelit näete ülaltoodud joonisel. Kuhu laine lõpeb kõrgeim punkt ristudes teise lainega saad lisaefekti, et mõlema laine energia kombineerib ja viib laine kujul veelgi suurema harja tekkeni. Tänu tilkade regulaarsusele on sellised võimendatud harjad teatud suundades selgelt nähtavad, need moodustavad omamoodi võimendatud energia "kiire".

Selles näites lahknevad lained igas suunas. Nad kalduvad ühtlaselt lähtepunktist väljapoole, kuni jõuavad mõne vastasobjektini. Kõiksuunalisest antennist väljastatud WiFi-signaalid käituvad samamoodi, vabastades raadiosagedusliku energia laineid, mis kombineerituna teise antenni lainetega võivad moodustada suurema signaalitugevusega kiiri. Kui teil on faasis kaks lainet, võib tulemuseks olla alglainest peaaegu kahekordse signaalitugevusega kiir.

Kasutatud igas suunas

Nagu näete eelmiselt häiretaseme fotolt, toimub mitmesuunaliste antennide kiirte moodustumine paljudes, sageli vastupidistes suundades. Iga antenni signaalide ajastuse muutmisega saab reguleerida valgusvihu kujundamise mustri kuju. See on hea, sest see võimaldab teil koondada energiat vähematesse suundadesse. Kui teie pöörduspunkt "teaks", et selle klient on kella kolme asendis, kas oleks mõistlik saata kiir kella 9 või 11 asendis? No jah... kui selle "kadunud" kiire olemasolu on vältimatu.

Tegelikult, kui tegemist on mitmesuunaliste antennidega, on selline kadu tõesti vältimatu. Tehniliselt öeldes on see, mida näete ülemises reas, tulemus faasitud massiiviantennist (PAA) - antennide rühmast, milles antenne toitevate vastavate signaalide suhtelised faasid erinevad nii, et antenni efektiivne kiirgusmuster. massiivi võimendatakse soovitud suunas ja surutakse alla mitmes soovimatus suunas. See sarnaneb õhupalli keskosa pigistamisega, mis pole täielikult täis pumbatud. Kompressiooni kasvades saame ühes suunas liigselt eenduva palli osa, kuid ka teises suunas kohtame vastavat ülelööki. Seda näete ülaloleval pildil, kus on ülemine rida erinevaid mudeleid kahe dipool-kõiksuunalise antenni poolt moodustatud kiirkujundamine.

Muutuste tegemine kiire moodustamise ajal

Ilmselt soovite, et kiire leviala jäädvustaks klientseadme. Faasmaatriksiga antenniga kiire moodustamisel, nagu on illustreeritud ülaltoodud joonistel ülemistel ridadel (seekord kasutades kolme dipoolantenni), analüüsib pääsupunkt kliendilt tulevaid signaale ja kasutab algoritme, et muuta kiirgusmustrit, muutes seeläbi. kiire suund kliendi paremaks sihtimiseks. Need algoritmid arvutatakse pääsupunkti kontrolleris, mistõttu näete mõnikord selle protsessi teist nime - "kiibipõhine kiirkujundamine". Cisco ja teised ettevõtted tunnevad seda tehnoloogiat ka kui suunasignaali ning see jääb 802.11n spetsifikatsiooni valikuliseks, vähem kasutatavaks komponendiks.

Riistvaraga juhitavad faasmaatriksiga antennid on meetod, mida kasutab enamik tootjaid, kes reklaamivad nüüd laialdaselt oma toodetes kiirmoodustehnoloogia toetust. Ruckus seda meetodit ei kasuta. Sellega seoses eksisime oma eelmises artiklis. Kuuendal leheküljel märkis meie kirjanik, et "Ruckus kasutab "antennis" kiirkujundamist, tehnoloogiat, mille on välja töötanud ja patenteerinud Ruckus... [mis] kasutab antennimassiivi." Kuid see pole nii. Faasmaatriksiga antenniga kiire moodustamine nõuab suure hulga antennide kasutamist. Ruckuse lähenemine erineb sellest meetodist.

Ruckuse tehnoloogiaga saab kiiret suunata igale antennile, sõltumata teistest antennidest. See saavutatakse metallist esemete tahtliku paigutamisega iga antenni antenni massiivi antenni lähedusse, et kiirgusmustrit iseseisvalt mõjutada. Tuleme selle teema juurde peagi tagasi ja proovime seda põhjalikumalt, kuid pisut uurida erinevat tüüpiÜlaltoodud piltide teises reas näete Ruckuse lähenemist kasutavaid kiirvormimismudeleid. Mõlemat lähenemisviisi korraga vaadates on võimatu kindlaks teha, milline neist annab parima praktilise jõudluse. Kolme antenniga faasitud massiiv tekitab rohkem fokuseeritud kiiret kui Ruckuse suhtelised katvusseadmed. Intuitiivselt võime eeldada, et mida fokusseeritum on kiir, seda parem on jõudlus, kui kõik muud tegurid on võrdsed. Huvitav on teada saada, kas see nii on meie testide käigus.

Ma ei kuule sind!

Kas mäletate peopesa kõrva äärde panemise mõju? Soovimatute häirete kõrvaldamine võib parandada vastuvõtukvaliteeti, isegi kui klient pole signaali emissioonimustrit muutnud. Ruckuse sõnul võib ainuüksi vastassuunaliste signaalide eiramine kliendile häirete kõrvaldamise tõttu netida kuni 17 dB lisa.

Samas võib edastatava signaali tugevuse parandamine lisada veel 10 dB. Arvestades eelmist selgitust signaali tugevuse mõju kohta läbilaskevõimele, saate aru, miks võib signaali konditsioneerimine nii oluline olla ja miks on kahetsusväärne, et enamik traadita side turul olevaid tootjaid ei ole eelnimetatud tehnoloogiatega veel arvestanud.

Ruumiline assotsiatsioon

Üks peamisi täiustusi 802.11n spetsifikatsioonis oli ruumilise liitmise lisamine. See hõlmab ühe primaarse raadiosignaali nn loomuliku jagamise kasutamist alamsignaalideks, mis jõuavad vastuvõtjani erinevatel aegadel. Kui joonistate ühte otsa pääsupunkti gümnaasium, ja klient on teisel pool, võtab raadiosignaali otsetee saali keskele veidi vähem aega kui külgseinalt peegelduv signaal. Tavaliselt on neid palju võimalikud viisid signaalide (ruumiliste voogude) läbimine traadita seadmete vahel ja iga tee võib sisaldada erinevate andmetega voogu. Vastuvõtja võtab need allsignaalid vastu ja kombineerib need uuesti. Seda protsessi nimetatakse mõnikord kanalite mitmekesisuseks. Ruumiline multipleksimine (SM) töötab väga hästi suletud ruumides, kuid kohutavalt vähem piiratud keskkondades, nagu nt. lage väli, kuna puuduvad objektid, millelt saaksid signaalid alamvoo loomiseks peegelduda. Kui seda saab teha, suurendab SM kanali ribalaiust ja parandab signaali-müra suhet.

Et saada selget ülevaadet voogesituse koondamise ja kiire moodustamise erinevusest, kujutage ette kahte ämbrit – üks on veega täidetud (andmed) ja teine ​​on tühi. Peame andmeid ühest ämbrist teise üle kandma. Tala vormimine hõlmab ühte voolikut, mis ühendab mõlemad ämbrid ja me suurendame veesurvet, et vedelik kiiremini edasi kanda. Voolu ühendamise (SM) puhul on meil juba kaks (või enam) voolikut, mis liigutavad vett normaalrõhul. Ühe raadioahelaga, st edastades raadiosignaali ühest seadmest ühele või mitmele antennile, toimib SM tavaliselt paremini kui kiirkujundamine. Kahe või enama raadioahelaga juhtub enamasti vastupidine.

Kas on võimalik kasutada mõlemat meetodit?

Meile ei meeldi ülaltoodud pilt, kuid see võib aidata teil mõista, miks te ei saa ühendada voo koondamist ja kiirte moodustamist kolme antenni kujundusega (mis on meil praegu paljudes pääsupunktides viimane võimalus). Põhimõtteliselt, kui kaks antenni on hõivatud esimese voo kiire moodustamisega, jääb teise voo käivitamiseks alles kolmas antenn. Võib arvata, et kahe sissetuleva vooga ei tohiks SM-il probleeme tekkida. Suunatud voos on aga tõenäoliselt palju suurem andmeedastuskiirus – nii palju, et vastuvõttev klient ei saa kahte voogu tõhusalt sünkroonida. Ainus viis saada mõlemad vood andmeedastuskiirustele sünkroonimiseks piisavalt lähedale, on vähendada kiirt kujundava signaali võimsust... mis rikub esiteks kogu kiire moodustamise. Saate kaks voogu rakendusega " standardne rõhk", nagu meie eelmisel illustratsioonil.

Mis siis, kui teil oleks neli antenni? Jah, see võib töötada. Kaks tegelevad signaali genereerimisega ja teised kaks voogesituse integreerimisega. Loomulikult suurendab teise antenni lisamine kogu komplekti maksumust. Ettevõtete pöörduspunktide maailmas võivad ostjad hinnatõusuga kergesti leppida, kuid kuidas on lood sellega, kes vajab ka nelja antenni korraga? Alles hiljuti saime sülearvutitega töötamiseks kolm antenni - selle üle tekkisid ägedad vaidlused. Ja siis on veel neljas? Veelgi olulisem on see, mis saab energiatarbimisest? Vastuste ja/või entusiasmi puudumisel sellel turul on tootjad neljaantenni kujunduse väljatöötamise idee lihtsalt riiulile lükanud.

Antennid ja raadiomoodulid

Varem kasutasime mõistet "raadioahel", kuid paljudel juhtudel ei anna see piisavalt sügavat ja täpset määratlust. Raadioahelate ja ruumiliste voogude vahelise seose kohta on asjakohane esitus, mida on traadita mehhanismide hindamisel oluline meeles pidada.

Vaadake avaldist 1x1:1. Jah, me kuuleme juba "eksperte" seda hääldamas: "üks korrutatakse ühega ja jagatakse ühega." Kas pole tõsi? Ei leia parim viis rekordid kui kooloniga?

1x1 osa viitab andmete edastamise (Tx) ja vastuvõtmisega (Rx) osalevate ahelate arvule. A:1 on seotud kasutatud ruumiliste voogude arvuga. Seega saab tööstusstandardi 802.11g pääsupunkti tähistada väljendiga 1x1:1.

Enamikes kaasaegsetes 802.11n toodetes tsiteeritud 300 Mbps kiirus tugineb kahele ruumilisele voogule. Need tooted on tähistatud 3x3:2. Tõenäoliselt pole te veel kohanud disainilahendusi, mille edastuskiirus on 450 Mbps. See on juba 3x3:3, kuid vaatamata teoreetilisele kiirusele 450 Mbps on sellistel toodetel 3x3:2 toodete ees väga väike eelis, kui üldse. Miks? Kordame veel kord: kiirte moodustamist ja ruumilist liitmist ei saa kolme raadio vahel väga tõhusalt kombineerida. Selle asemel peate tegelema kolme vooga standardse signaali tasemel, mis, nagu oleme juba näinud, piirab vahemikku ja põhjustab pakettide uuesti saatmist. Seetõttu on 450 Mbps ruuteritel raske massituru kaugematesse niššidesse jõuda. Kell ideaalsed tingimused 3x3:3 tooted on palju paremad, kuid me elame ebatäiuslikus maailmas. Selle asemel on meil maailm täis konkurentsi ja häireid.

SRC vs MRC: kas kuulete mind nüüd?

Ilmselt on kuulamine võtmeks tõhus suhtlemine, ja palju sõltub sellest, kui täpselt te kõnelejat kuulate. Nagu meie illustratsiooni näites, kui keegi räägib välja ühes otsas ja kolm inimest kuulavad teda teises otsas, on kummaline see, et kuulajad ei kuule mingil teadmata põhjusel sama asja. üldse. Traadita võrkudes võite küsida: "Okei, kes kuulajatest kuulis saatja öeldut kõige paremini?" Ja vali see, kes näib olevat kuulnud rohkem kui teised. Seda nimetatakse lihtsa suhte kombineerimiseks (SRC) ja see on tihedalt seotud ideega vahetada antennide vahel, mille puhul kasutatakse parima signaaliga antenni.

Tõhusam ja laialdasemalt kasutatav mitme antenniga lähenemine on maksimaalse suhte kombineerimine (MRC). Väga üldiselt tähendab see seda, et kolm vastuvõtjat "ühendavad jõud" ja võrdlevad saadetud teavet ning jõuavad seejärel konsensusele "öeldu osas". MRC lähenemine naudib klienti parim katvus traadita seadmetes ja teenuse kvaliteedi parandamises. Samuti on klient vähem tundlik antennide täpse asukoha suhtes.

Muidugi on teil ilmselt küsimus: kui kolm antenni on parem kui kaks, siis...

Miks mitte kasutada miljonit antenni?

No jah, miks mitte kasutada sada tuhat miljardit antenni?

Kui esteetika kõrvale jätta, siis tegelik põhjus, miks tootjad selliseid porcupine AP-sid ei tee, on see, et nad ei saa väheneva tulu seadusega midagi ette võtta. Katseandmed näitavad, et hüpe kahelt antennilt kolmele ei ole enam nii oluline kui ühelt kahele. Tuleme taas tagasi kulu ja (vähemalt kliendi poolel) energiatarbimise küsimuse juurde. Tarbijaturg on leppinud kolme mitmesuunalise antenniga. IN ärimaailm Leiad rohkem, kuid tavaliselt mitte palju.

Ruckus on antud juhul üks haruldastest eranditest, kuna see kasutab suundantenne. Ümarates pääsupunktides, mida olete selle ülevaate piltidel juba näinud, on kettakujulisel platvormil 19 suundantenni. Kui kombineerite kõigi 19 antenni levialad, saate kogu 360 kraadi leviala. Üheksateist mitmesuunalist antenni oleks liiga palju, kuid 19 suundantenni (olenevalt AP konstruktsioonist või nii) võivad anda jõudluse kasvu, mida lihtsalt antennide arvu suurendamisel ei eeldata, kuid tarbivad siiski vähem energiat, sest ilmselgelt vaid vähesed neist on igal ajahetkel kasutusel.

"Kus on Wally?"* ja WiFi

Oleme juba näinud, et pääsupunkt saab reguleerida signaalide faase, et saavutada antud punktis maksimaalne signaalitugevus, kuid kuidas AP teab, kus see punkt (st klient) täpselt asub? Kõiksuunaline pöörduspunkt, mis tuvastab -40 dB signaaliga klientseadme, näeb kella 4-asendis sama välja kui 10-asendis. Mitmesuunalise mitmekesisuse korral on teil erinevad signaalid juhiste järgi ei saa AP teile öelda, kas klient saadab signaali suur võimsus kaugelt või madalalt - lühikese vahemaa tagant. Kui klient liigub, ei saa pääsupunkt määrata, millist teed selle tuvastamiseks pöörduda. Efekt on väga sarnane sellele, kui sa ei tea, kust sireen tuleb, kui seisad mitme vahel kõrghooned. Heli tundub liiga tugev, et saaksite täpselt määrata, kust see tuleb.

See on kiirvormimistehnoloogia üks loomupäraseid ohte. Pöörduspunkti kiire optimeerimine, mis peaks tabama see seade-klient, eeldab teadmist, kus viimane täpselt asub, siis matemaatilises, kui mitte ruumilises mõttes. AP võtab vastu palju signaale ja peab aja jooksul leidma neist ühe või kaks, mida ta vajab. Nii paljude sarnaste signaalide ja väliste segajate puhul (raadio kõnepruugis) võib pääsupunkti tulemuseks olla ühe tähemärgi otsimine reklaamist "Kus on Wally?" Kui kiiresti AP suudab oma rumala kliendi asukoha kindlaks teha, määrab suuresti see, kuidas klient ise püüab oma asukohta AP-le edastada, kui üldse.

*Märkus: "Kus on Wally/Waldo?" ("Kus on Wally/Waldo?" on tähelepanumäng arvutitele ja mobiiltelefonidele. Mängija ülesanne on leida rahva hulgast peidetud Wally.)

Kaudne ja selgesõnaline

Tulles tagasi mõtte juurde, kuidas kuulmine võib teid petta, eraldame tavaliselt helid, mis on otseselt seotud ajavahega, millal heli jõuab ühte kõrva ja millal see teise kõrva jõuab. Seetõttu satume segadusse, kui kuuleme hoonest peegelduvat heli, sest me ei suuda kindlaks teha, kui kaua kulub laine mõlemasse kõrva jõudmiseks. Meie aju tajub lähtesignaalide faaside erinevust ebanormaalsena.

Kui pääsupunktil on mitu antenni, kasutab see neid kõrvadena ja hindab seejärel signaalide faaside erinevust, et fikseerida kliendi suunas. Seda nimetatakse kaudseks kiirkujundamiseks. Signaal genereeritakse suunas, mis on kaudselt tuletatud signaali tuvastatud faasist. AP-d võivad aga häirida "veidrad" põrkavad signaalid, nagu ka aju. Sellele segadusele võib lisanduda tõusva ja kahaneva joone suundade erinevus.

Selge kiirkujundamise abil edastab klient täpselt seda, mida ta vajab, justkui tellides keeruka espressot. Klient saadab päringuid, mis on seotud ülekandefaaside ja energiaga, samuti muude teguritega, mis on seotud tema keskkonna hetkeolukorraga. Tulemused on palju täpsemad ja tõhusamad kui kaudne kiire kujundamine. Mis on siis saak? Ükski toode ei toeta selget kiirkujundamist, vähemalt mitte ükski praegune klientseade. Nii kaudne kui ka otsene meetod peavad olema Wi-Fi kiibistiku sisse ehitatud. Õnneks peaksid varsti saadaval olema näidised, mis toetavad selget kiirkujundamise meetodit.

Polarisatsioon

Lisaks kõikidele traadita ühenduse probleemidele, millega oleme kokku puutunud, saame loendisse lisada polarisatsiooni. Polarisatsioon tähendab palju enamat kui mõni kahtlusalune ja me saime oma silmaga näha kõiki selle mõjusid iPad 2, niiöelda esimesest käest. Aga kõigepealt väike teooria...

Võib-olla teate, et valgus liigub lainetena ja kõigil lainetel on suund. Seetõttu töötavad polariseeritud päikeseprillid nii hästi. Teelt või lumelt silmadesse peegelduv valgus on polariseeritud horisontaalsuunas, paralleelselt maapinnaga. Klaasides olev polariseerivate filtritega kate on orienteeritud vertikaalsuunas. Mõelge lainele kui suurele pikale papitükile, mida proovite läbi ruloode suruda. Kui hoida pappi horisontaalselt ja kardinaid vertikaalselt, ei mahu papp pragudest läbi. Kui rulood on horisontaalsed, näiteks tõstetavad, siis ei maksa see midagi, et papp saaks takistuse hõlpsalt üle. Päikeseprillid on mõeldud pimestamise blokeerimiseks, mis on enamasti horisontaalne.

Aga tuleme tagasi Wi-Fi juurde. Kui signaal saadetakse antennist, kannab see sama antenni polarisatsiooni orientatsiooni. Ja seetõttu, kui pääsupunkt on laual ja signaali väljastav antenn on suunatud otse ülespoole, on väljastatud lainel vertikaalne suund. Seetõttu peab vastuvõtuantennil, kui ta soovib saada parimat võimalikku tundlikkust, olema ka vertikaalne suund. Õige on ka vastupidine väide – vastuvõtval AP-l peab olema antenn (antennid), mis on polarisatsioonis kohandatud saatva kliendi suhtes. Mida kaugemal on antennid polarisatsiooni reguleerimisest, seda halvem on signaali vastuvõtt. Hea uudis on see, et enamikul ruuteritel ja pääsupunktidel on teisaldatavad antennid, mis võimaldavad kasutajatel leida parima asukoha kliendilt signaali vastuvõtmiseks, sarnaselt telerite jaoks "sarvedega" antenni kasutamisele. Halb uudis on see, et kuna nii vähesed inimesed mõistavad, kuidas polarisatsioon Wi-Fi-seadmetes töötab, on ebatõenäoline, et keegi seda polarisatsiooni optimeerimist teostaks.

Ülaltoodud illustratsiooni vaadates näete kõike, millest teile rääkisime, et pääsupunkt saadab kliendile nii horisontaalseid (ülemine) kui ka vertikaalseid signaalilaineid. iPad 2. Milline suund annab meile parima vastuvõtukvaliteedi ja jõudluse? See sõltub sellest, kui palju antenne on kliendiga ühendatud ja milline on nende suund.

Halva peegelpildiga

Ja nüüd meie kogemusest polarisatsiooniga iPad 2. Selle foto tegemise ajal olime kaamera lähedal. See näitab Aruba pääsupunkti, millega me ühendasime, taustal laes rippumas. Meie töötaja hoidis tahvelarvutit kahe käega nurkadest kinni. Jälgime lihtsalt signaali vastuvõtu kvaliteeti; Algul oli asend vertikaalne ja seejärel pöörati tahvelarvuti horisontaalasendisse. Alguses oli signaal hea ja ei kadunud pikka aega. Pöörates iPad 2 vertikaalasendis on ühendus katkenud. Meie töötaja püüdis mitte muuta oma käte asendit, haaret ja tahvelarvuti asukohta ruumis. Aga signaal kadus... see on kõik. Me ei usuks seda, kui me poleks seda oma silmaga näinud.

Pärast eelmise lehe lugemist võite arvata, mis laadi meie seadmega juhtus. Nagu selgub, oli esimesel iPadil kaks Wi-Fi antenni, iPad 2 kasutatakse ainult ühte, mis asub korpuse alumises servas. Ilmselgelt oli horisontaalrežiimis tahvelarvuti antenn samas tasapinnas pääsupunkti antennidega, mis, nagu näete, asuvad vertikaalne asend. Horisontaalselt olid kliendi ja AP antennid erinevatel tasapindadel.

Veel paar asja, mida meeles pidada: ülaltoodud fotodel olev objektiiviefekt põhjustab pääsupunkti lähemale, kui see tegelikult on. Kliendi ja AP-i vaatevälja kaugus üksteisest oli umbes 12 meetrit, mis on pikem kui kaugused, mida näete selle ülevaate 2. osas meie polarisatsioonitestides. Veelgi enam, paar sammu tagasi astudes ei suutnud me neid tulemusi reprodutseerida. Arvame, et meie töötaja oli WiFi surnud tsoonis... noh, võib-olla poolsurnud. Et uuesti head signaali saada, taganes meie töötaja veel paar sammu. Kuid ärge unustage, et signaali peegeldus võib muuta laine suunda. Signaal, mis võis olla vaatejoonel ideaalselt joondatud, võib pärast ühte või kahte peegeldust mitu kraadi külgsuunas "läheda" ja see mõjutab signaali vastuvõtu kvaliteeti.

Mobiilihullus

Pärast meie näite lugemist koos iPad 2, proovige nüüd mõelda signaali polarisatsioonile teistele mobiilseadmed Oh. Aga see nutitelefon – lamades laual, viltu videote vaatamiseks, surutud kõrva külge jne? Kujutage nüüd ette, kui palju signaal mõlemalt poolt kõigub mobiiltelefon, ja Wi-Fi, vähimagi liigutuse korral. Peame nende seadmete signaale iseenesestmõistetavaks, kuid tegelikkuses võivad traadita võrgud olla üsna peened ja nõuavad korralikuks toimimiseks kogu meie tähelepanu.

Mobiilseadmete signaalidest rääkides märgime, et ilma välise antenniga telefonita (nagu näiteks autotelefonid) ei saa sel juhul midagi ette võtta. Tegelikult saab iga kaasaskantavat traadita seadet testida ainult polarisatsiooni mitmekesisuse (antennide mitme valgusvihu) suhtes ja määrata edastuskiiruse, jõudlusstandardite ja/või aku tööea suurenemist. Sülearvutitega avaneb huvitav pilt. Enamik mudeleid on varustatud antenni(de)ga, mis asuvad LCD-ekraani perimeetri ümber asuvas raamis. Kas olete kunagi mõelnud, et saate signaali vastuvõttu oluliselt parandada, kallutades ekraani taha- või ettepoole või võib-olla pöörata sülearvutit paar kraadi?

Samamoodi võib pakkuda pääsupunkt, mis peab teenindama paljusid kliente parim teenindus, kui üks selle antennidest on suunatud vertikaalselt ja teine ​​horisontaalselt. Muidugi on selle paigutuse probleem selles, et mõlemad antennid ei saa suhelda ega tõhusalt suunasignaali genereerida. Nende polarisatsioonid ei lange kokku ja seega kui klient saab ühe signaali väga hea kvaliteediga, siis teine ​​halveneb tasapindade mittevastavuse tõttu.

Kui Rx-antennid on mõeldud lainete otsimiseks ainult ühes suunas, on see kindel viis ebaõnnestumiseks. Seetõttu on oluline, et vastuvõtuotsas oleks rohkem lennukeid. Kui teil on kaks vastuvõtuantenni, üks vertikaalne ja teine ​​horisontaalne ning kaks vertikaalset Tx antenni, siis saate üsna heal tasemel vastu võtta ainult ühte voogu.

Kõigi pusletükkide kokku panemine

Nendel lehtedel loetud materjal on vajalik alus meie testanalüüsi tulemuste mõistmiseks, mida saate peagi lugeda ülevaate teisest osast. Kui pöörduspunkt näitab teatud testis suurepäraseid tulemusi või, vastupidi, ei tule ülesandega toime, on oluline mõista, miks. Nüüd teate, et optimaalse 802.11n jõudluse saavutamiseks võivad AP/kliendi interaktsioonid saada kasu kiirest moodustamisest, ruumilisest liitmisest, antennide mitmekesisusest, optimaalsest signaali polarisatsioonist ja muust.

Mõned neist tehnoloogiatest võivad olla juba teie pääsupunkti sisse ehitatud. Ülaltoodud tabel näitab loendit erinevaid tehnoloogiaid, mis on omane enamikele kaasaegsetele 802.11n AP-dele. Tabeli punktid, mida pidasime oluliseks ülevaate teise osa andmete mõistmiseks, on toodud siin 1. osas.

Isegi kui te 2. osa ei loe, loodame, et tänane lugemine annab teile aimu, kui palju tavapärastele 802.11n-toodetele mõned disainitäiustused kasu saavad. Eriti hull on olukord tarbijate tasandil. Tootjad on andnud meile "päris hea" lähenemise, kuigi on selge, et oluliselt on veel arenguruumi. Kui oluline? Sellele küsimusele saate vastuse veidi hiljem...