Čak i prije nekih 10 godina, bežična mreža kod kuće bila je mnoštvo samo naprednih korisnika koji su bili spremni preplatiti nekoliko tisuća za radio modul u modemu ili usmjerivaču.
Danas gotovo svaki stan u tipičnoj visokoj zgradi ima WiFi pristupnu točku.
Općenito, ovo je dobro - ljudi više nisu vezani za žice: možete gledati videozapise u krevetu prije spavanja ili čitati vijesti na tabletu uz šalicu jutarnje kave. No, s druge strane, pojavljuju se brojni novi problemi koji se u principu ne mogu pojaviti kod konvencionalnih kabelskih mreža. Jedan od tih - slabo hvata Wi-Fi kod kuće ili u stanu.

Poteškoća je u tome što je korisnik ostao sam s tim problemom: tehnička podrška davatelja usluge neće se time pozabaviti jer to nije njegov problem, već servisni centar može vaš usmjerivač ili modem odvesti samo na testiranje i donijeti zaključak o njegovoj uslužnosti ili slom. Oni se uopće neće baviti radnim uređajem. U međuvremenu, glavni razlozi lošeg prijema Wi-Fi mreže ne toliko mnogo. Navedimo ih.

Frekvencijski raspon je preopterećen

To je najčešći razlog zbog kojeg trpe stanovnici višestambenih zgrada. Činjenica je da opseg 2,4 GHz, koji koriste uobičajene pristupne točke na usmjerivačima i modemima, ima ograničen broj radio kanala. U ruskom ih je segmentu 13, a u Europi, na primjer, čak i manje - samo 11. I ne preklapaju se, odnosno oni koji ne utječu jedni na druge - općenito, postoje samo 3 komada.
Pokrenite mrežno pretraživanje na prijenosnom računalu ili telefonu.

Ako se pronađe oko 10 pristupnih točaka, otprilike kao na gornjoj snimci zaslona, \u200b\u200bne biste se trebali iznenaditi da Wi-Fi kod kuće ne lovi dobro! Razlog - domet je preopterećen! I što više bodova bude u kvartu, prijem će vam biti gori. Mnogi forumi i blogovi savjetuju pokušaj odabira kanala u nadi da ćete uhvatiti manje zauzet. Mislim da je ovo beskorisno, jer se s takvom gustoćom pristupnih točaka opterećenje svakog od radio kanala mijenja nekoliko puta dnevno, što znači da će sav rad na odabiru ispasti glup. Izlaz iz situacije postoji, ali bit će skup - ovo je prijelaz na drugi WiFi domet - 5 GHz.

Praktično je sve besplatno i problemi s prijelazom frekvencija neće se pojaviti jako dugo. Nažalost, morate potražiti novi usmjerivač (najmanje 3000-4000 rubalja) i Wi-Fi adaptere za sve uređaje (1000-1500 rubalja po komadu). Ali problem sa "susjedima" bit će u potpunosti riješen.

Pogrešno mjesto usmjerivača

Ovaj razlog lošeg prijema WiFi signala također je vrlo čest i u stanovima i u privatnim kućama. Krivac su ovdje najčešće glavni instalateri od davatelja usluga. Da bi usmjerivač brže stavili i uštedjeli upletene parove, pristupni uređaj stavili su izravno u hodnik ili u najbližu sobu. Nakon toga, pored njega stavljaju prijenosno računalo, postavljaju pristup i pokazuju ga pretplatniku. Samo po sebi, sve funkcionira u redu i gospodar se brzo uklanja. A onda započinje najviše „zabave“ - korisnik otkriva da u udaljenim sobama kuće vrlo loše hvata Wi-Fi ili uopće nema recepcije. Ali jednostavno ste trebali potrošiti dodatnih 5-10 minuta i odabrati pravo mjesto za pristupnu točku. U stanu će to izgledati ovako:

Odnosno, AP morate staviti tako da što više pokriva stan. Možete šetati telefonom ili tabletom po uglovima i provjeriti gdje je razina signala, a zatim prilagoditi mjesto usmjerivača uzimajući u obzir potrebno područje pokrivanja.

U velikoj privatnoj kući situacija može biti složenija. Ako ima nekoliko katova i betonske podove, tada je najbolje dodatno instalirati WiFi repetitore - repetitore na gornjim katovima.

Povežite ih s glavnim usmjerivačem ne putem WDS-a, već kabelom, izbjeći će gubitak brzine.

Savjet: Nikada ne pokušavajte približiti svoj laptop, tablet ili telefon što bliže pristupnoj točki - učinak može biti potpuno suprotan: kvaliteta signala može postati još gora nego što je bila na daljini. Između uređaja mora postojati udaljenost od najmanje nekoliko metara.

Postavke softvera usmjerivača

Bilo koja bežična WiFi pristupna točka kombinacija je ne samo hardvera, već i softverskih parametara, od kojih svaki može utjecati na kvalitetu pokrivenosti bežične mreže. Pogrešna konfiguracija ili odabir karakteristika uređaja može lako uzrokovati loš Wi-Fi na povezanim klijentima. Dakle, na mnogim modernim usmjerivačima u naprednim postavkama bežičnog modula možete pronaći parametar Prijenos snage Je li snaga signala kojom pristupna točka distribuira WiFi.

Nekoliko sam puta sreo uređaje na kojima je izloženo 40% ili čak samo 20%. To može biti dovoljno u jednoj sobi, ali u susjednim sobama razina signala bit će niska. Da biste to popravili, pokušajte postupno povećavati parametar "Prijenos snage" i provjerite rezultat. Vjerojatno je da ćete sve morati staviti 100%.

Drugi parametar, koji također ima vrlo značajan učinak na područje pokrivenosti i brzinu prijenosa podataka u bežičnoj mreži, je Način rada... Najbrži i najduži "domet" je standard 802.11N.

Stoga, ako se vaša Wi-Fi mreža kod kuće ne lovi dobro, pokušajte prisilno postaviti način rada "Samo 802.11N". Činjenica je da se zbog nekih okolnosti, u mješovitom načinu rada (B / G / N), pristupna točka može prebaciti na sporiji način G. Sukladno tome, kvaliteta mrežne pokrivenosti bit će niža.

Slaba antena

Sada prijeđimo na hardver pristupne točke. Mnogi korisnici, nakon što su kupili najjednostavniji i najjeftiniji usmjerivač, nadaju se da će odavati signal poput moćnog vojnog radara koji probija sve zidove i stropove u stanu ili kući.
Pogledajmo tipičnog predstavnika ekonomske klase - bežični usmjerivač D-Link DIR-300 D1.

Kao što vidite, nema vanjske antene, a nedostaje čak i konektor za njihovo povezivanje. Iznutra je skrivena slaba antena od 2 dBi. To je sasvim dovoljno za jednosobni stan. I samo ... Za veliku "notu od tri rublja" ili, još više, privatna kuća, snaga ovog uređaja uopće neće biti dovoljna, što znači da morate kupiti nešto moćnije. Na primjer, pogledajmo isti model - ASUS RT-N12:

S lijeve strane možete vidjeti jednostavnu verziju s 3 dBi antenama, koja je prikladna za mali stan. No, zdesna je isti usmjerivač, ali već modifikacija s pojačanim antenama na 9dBi, što bi trebalo biti sasvim dovoljno za veliku privatnu kuću.

Ne zaboravite da kako biste poboljšali kvalitetu rada u WiFi mreži, možete ojačati ne samo usmjerivač. Na bežični adapter računala može se povezati dodatna antena:

No, vlasnici prijenosnih računala i netbookova nemaju sreće - njihovi uređaji nemaju RP-SMA konektor, što znači da je spajanje vanjske antene u ovom slučaju nemoguće.

Bilješka: Ako je vaš domet preopterećen, o čemu sam govorio na samom početku članka, a nadate se da ćete problem slabog Wi-Fi prijema riješiti zamjenom usmjerivačkih antena moćnijim, ne trošite svoj novac, jer ovaj većina vjerojatno vam neće pomoći. "Buka" zraka neće ići nigdje, što znači da će čak i ako razina signala postane veća, brzina prijenosa podataka i stabilnost stalno padati. Osim toga, vi i vaši susjedi možete započeti takozvani "hladni rat", kada će svi pojačati signal na različite načine. A rješenje je zapravo samo jedno - prijelaz na prošireni raspon.

Hardverska neispravnost uređaja

Ne zaboravite da loša kvaliteta lemnih kontakata može biti razlog lošeg signala bežične mreže. Moj je prijatelj kod kuće lopatao cijelu svoju mrežu, nekoliko puta promijenio usmjerivač sve dok slučajno nije otkrio da povezani iPhone radi u redu, a laptop praktički nije vidio mrežu. Kao što se ispostavilo, od tresenja vrećice otpao je loše zalemljeni kontakt unutarnje antene prijenosnog računala i, u skladu s tim, adapter je vrlo loše počeo hvatati Wi-Fi kućnu mrežu.
Inače, više puta sam čuo da je na mnogim pametnim telefonima i tabletima, i jeftinim i skupim, bilo sličnih slučajeva.
Dakle, ako iznenada imate takve sumnje, samo spojite drugi bežični uređaj na pristupnu točku i gledajte kako radi. Odmah će postati jasno tko je krivac problema!

Wi-Fi izvedba je nezgodna na dva načina. Prvo: slab i nestabilan signal. Drugo: niska brzina prijenosa. I jedno i drugo može lako riješiti čak i osoba s humanitarnim načinom razmišljanja ako pročita naš članak ili stavi kutiju piva susjedu informatičaru.

Opcija piva nesumnjivo je bolja i donosi oživljavanje gospodarstva Ruske Federacije, kao i pruža opipljiv rast BDP-a. Ali ova opcija često ima nepopravljivi nedostatak: IT susjed možda ne postoji. A onda, htjeli-ne htjeli, morat ćete pročitati ono što smo ovdje napisali za vas.

Najvažnija stvar. Obavezno imajte moderni punopravni bežični usmjerivač (aka usmjerivač) u središtu svoje Wi-Fi mreže. Ključna riječ je moderna. Činjenica je da se komunikacijska oprema razvija jednako aktivno kao i cijela IT industrija. Oni standardi, protokoli i brzine bežičnog prijenosa koji su bili norma prije 5-7 godina, sada beznadno zaostaju. Na primjer, ne tako davno kanal od 50-60 Mbps smatrao se pristojnom opcijom za dom, obitelj, za pokazivanje. A sada jeftini uređaji za nekoliko tisuća rubalja izjavljuju teorijskih 300 Mbit / s.

U svojim osobnim dnevnicima, kapetan Očigledni je više puta primijetio da su zidovi i pregrade glavna prepreka Wi-Fi signalu. Osim zidova, svaka zaštitna prepreka koja sadrži metal može postati ozbiljna prepreka Wi-Fi signalu - najčešće zrcalo, akvarij ili čelični kip Darth Vadera. Rušenje svih zidova u stanu je optimalno rješenje svi vaši problemi, ali to je problematično, da. Lakše je razmišljati o tome kako pronaći optimalnu točku smještaja za izvor signala. Vaš bežični usmjerivač trebao bi biti što bliže središtu sobe i ne ležati na podu, već najmanje metar od poda.

Kada ste pokrenuli mrežnu pretragu, vjerojatno ste više puta primijetili da se nekoliko drugih Wi-Fi signala mota po vašem stanu ili čak desetak. Iz nekog razloga, malo ljudi razmišlja o činjenici da mreže drugih ljudi rade u istom frekvencijskom opsegu kao i vaša, a to nije dobro. Prema standardima, u Rusiji je za Wi-Fi mreže dodijeljeno 13 frekvencijskih kanala. Izvukli smo snimku zaslona konfiguracijskog izbornika iz uputa za popularni ZyXEL Keenetic Lite usmjerivač - pokazuje kako u načinu "Mrežni klijent" usmjerivač prikazuje kanale koje zauzimaju susjedi. Postoje i zasebni programi koji rade isto, na primjer inSSIDer. Jednostavno morate proučiti primljeni popis, odabrati najsmrtonosniji od 13 kanala i postaviti ga prema zadanim postavkama u usmjerivaču.

Mnogi obrtnici ručno pumpaju antene usmjerivača vješajući limenke, foliju i tako dalje na njih. Zapravo, igra očito nije vrijedna svijeće - bolje je kupiti prikladnu antenu povećana snaga... Na web mjestima s Wi-Fi opremom postoji velik asortiman, a neki izgledaju vrlo egzotično. Pojačanje antene specificirano je u izotropnim decibelima (dBi). Standardna antena kućnog usmjerivača ima snagu u području od 2 dBi, ali pronalazak i kupnja antene s pojačanjem od 10-20 dBi nije problem, a to radikalno rješava situaciju s dostupnošću signala! Ali foliju ima smisla i pripitomiti - nedavno je izumljen posebno virtuozan life hack s reflektorima od kojeg pobuđuje povećan interes.

Segmentna parabolična antena snage 24 dBi

Jako puno moderni modeli usmjerivači su opremljeni parom antena, a u vrhunskim modelima može ih biti i više. To obično daje dobar signal, ali ako ne, tada će skupo biti promijeniti dvije antene odjednom. U takvoj je situaciji bolje staviti dodatno mjesto za distribuciju signala u stanu - takvi uređaji nazivaju se "repetitor" (Wi-Fi repeater). Koštaju otprilike jednako kao jeftini usmjerivač i nisu opterećujuće u postavkama.

Često problematični element u kućnoj mreži nije usmjerivač, ne izgled stana, već sam prijemni uređaj. Moramo jednom zauvijek odrezati dvije stvari na nosu. Prvo, ako imate moćno računalo za igre i multimediju, bolje ga je povezati na mrežu žičnom vezom (milion je razloga, a svi su oni važni). Drugo: ako ćete Wi-Fi primati putem adaptera, ne birajte sićušni uređaj veličine nokta (prikladan je samo za okupljanja u kafiću), već prijemnik s velikom antenom. Kupnja Wi-Fi adaptera s teškom antenom također pomaže kada vaš laptop primi loš signal, ali u nekom je kutu sobe to puno bolje. Možete uključiti Wi-Fi adapter u svoj prijenosnik i postaviti antenu s njega u taj vrlo sretan kut.

Molimo isključite napajanje

"Sve što blogeri morate učiniti je isključiti bazne stanice", rekao je Steve Jobs okupljenoj publici na izložbi iPhone 4 u lipnju 2010., sve više i više iznerviran. "Ako želite vidjeti uzorke, isključite svoja prijenosna računala. Sve Wi -Fi vruće točke i stavi ih na pod. "

U gužvi od 5000, jedva je 500 imalo ispravne Wi-Fi uređaje. Bila je to prava bežična apokalipsa, pa čak i grupa najbolji stručnjaci iz Silicijske doline tu ništa nije mogao učiniti.

Ako se čini da se ovaj primjer hitne potrebe za 802.11 ne odnosi na vaš svakodnevni život, sjetite se rujna 2009. godine, kada je THG tim u svom pregledu prvi put skrenuo pozornost na tehnologiju tvrtke Ruckus Wireless. "Tehnologija oblikovanja zraka: nove WiFi mogućnosti" ... U tom smo članku čitatelje upoznali s konceptom oblikovanja zraka i pregledali nekoliko usporednih rezultata ispitivanja u prilično velikom uredskom okruženju. Tada se pokazalo da je recenzija bila vrlo poučna, ali, kako se ispostavilo, čitateljima je trebalo još puno toga za reći.

Ova ideja došla nam je na pamet prije nekoliko mjeseci, kada je jedan od naših zaposlenika instalirao nettop za svoju djecu, koristeći dvopojasni bežični USB adapter (2,4 GHz i 5,0 GHz) za povezivanje sa svojom pristupnom točkom Cisco Small Business-Class 802.11n Linkys s podrškom za 802.11n. Učinak ovog bežičnog uređaja pokazao se strašnim. Naš zaposlenik nije bio u mogućnosti niti gledati streaming videozapis s web lokacije YouTube. Vjerujemo da je problem bila slaba sposobnost nettopa da grafički obrađuje informacije i prikazuje podatke. Jednom je pokušao zamijeniti uređaj bežičnim mostom 7811 opisanim u našem članku "802.11n bežični usmjerivači: test dvanaest modela" uzimanjem iz prethodno korištene opreme. I odmah sam osjetio razliku, jer se streaming video sad mogao gledati na prilično dobroj razini. Bilo je to poput prelaska na žičanu Ethernet vezu.

Što se dogodilo? Naš zaposlenik nije bio u publici s 500 blogera koji su mu blokirali vezu. Koristio je ono što je bio navodno optimalni hardver za male tvrtke Cisco / Linksys koji je osobno testirao i za koji je znao da nudi bolje performanse od većine konkurentskih marki. Smatrali smo da prelazak na bežični most s Ruckusa nije dovoljan. Previše pitanja ostalo je bez odgovora. Zašto je jedan proizvod imao bolje rezultate od drugog? I zašto je izvorni članak naznačio da na izvedbu utječe ne samo prebliska sličnost između klijenta i pristupne točke, već i oblik samog AP-a (pristupne točke)?

Pitanja bez odgovora

Prije šest mjeseci, Ruckus je pokušao razviti test koji će nam pomoći da riješimo neodgovorena pitanja analizirajući učinke elektromagnetskih smetnji u zraku na performanse Wi-Fi opreme, no prije nego što su testovi mogli započeti, tvrtka je zaustavila eksperiment . Ruckus je instalirao visokofrekventne generatore buke i standardne klijentske strojeve, ali mjerenje rezultata ispitivanja dobivenih u jednoj minuti nakon dvije minute zamijenjeno je potpuno različitim vrijednostima. Čak i pretvaranje u prosjek od pet mjerenja na određenom mjestu bilo bi besmisleno. Zbog toga nikada niste vidjeli studije stvarnih smetnji objavljene u tisku. Upravljanje okolišem i varijablama toliko je teško da testiranje postaje potpuno nemoguće. Dobavljači mogu razgovarati koliko god žele o svim vrijednostima performansi koje su dobivene tijekom ispitivanja optimalnih konfiguracija u zvučno izoliranim komorama s visokofrekventnim oscilacijama, ali sve su ove statistike besmislene u stvarnom svijetu.

Da budem iskren, nikada nismo vidjeli nikoga da objašnjava i istražuje ove probleme, pa smo stoga odlučili iskoristiti inicijativu rasvjetljavajući prirodu izvedbe Wi-Fi uređaja i otkrivajući njihove najdublje tajne. Recenzija će biti dovoljno velika. Imamo vam puno toga reći, pa ćemo članak podijeliti u dva dijela. Danas ćemo se upoznati s teorijskim aspektima (kako Wi-Fi oprema radi na podatkovnoj i hardverskoj razini). Tada ćemo nastaviti dodavati teoriju s praksom - zapravo testiranje u većini ekstremnih bežičnih okruženja s kojima smo se ikad susreli; to uključuje 60 prijenosnih računala i devet tableta, svi testirani na jednoj pristupnoj točki. Čija će tehnologija izdržati, a čija će daleko zaostajati za konkurencijom? Dok završimo istraživanje, ne samo da ćete dobiti odgovor na ovo pitanje, već ćete shvatiti i zašto smo dobili upravo ove rezultate i kako funkcioniraju tehnologije iza tih rezultata.

Preopterećenost mreže naspram otmice linija

Riječ "zagušenost" obično koristimo da bismo opisali slučajeve kada je bežični promet preopterećen, ali kada su u pitanju važni mrežni problemi, zagušenja zapravo ne znače ništa. Bolje koristiti izraz "hvatanje". Paketi informacija moraju se međusobno natjecati za pravo slanja ili primanja u pravom trenutku kada postoji slobodan jaz u prijenosu prometa. Imajte na umu da je Wi-Fi tehnologija poludupleksa, pa stoga u bilo kojem trenutku samo jedan uređaj može prenositi podatke na kanalu: AP ili jedan od njegovih klijenata. Što više opreme postoji u WLAN-u, to je važnije upravljanje preuzimanjem linije, jer se mnogi klijenti natječu za zrak.

S tendencijom bežičnih komunikacijskih mreža da neprestano brzo rastu, u najviši stupanj postaje važno tko se točno priprema za prijenos podataka i kada. I ovdje postoji samo jedno pravilo: onaj tko razmjenjuje informacije u tišini, pobjeđuje. Ako nitko ne pokušava prenositi podatke u istom trenutku kao i vi, tada ćete moći komunicirati potrebne uređaje neometano. Ali ako dva ili više klijenata pokušaju učiniti isto u isto vrijeme, nastat će problem. Kao da ste razgovarali sa svojim prijateljem koristeći voki-toki. Kad govorite, vaš prijatelj mora čekati i slušati. Ako oboje pokušate govoriti istodobno, nitko od vas neće se čuti. Za učinkovitu komunikaciju i vi i vaš prijatelj morate kontrolirati pristup zraku i snimanje linije. Zbog toga kažete nešto poput "trika" kad završite s govorom. Dajete signal da je eter slobodan i da netko drugi može govoriti.

Ako ste ikada na put krenuli s prijenosnim radiom, mogli biste primijetiti da ima samo nekoliko dostupnih kanala - a ima i puno ljudi u okolini koji su također došli na ideju da šetaju s radiom u njihove ruke. To se posebno odnosi na vrijeme kada još uvijek nije bilo jeftinih mobitela - činilo se da svi koje su upoznali imaju voki-toki. Možda niste razgovarali sa svojim prijateljem, ali pored vas su bili drugi ljudi s voki-tokijima koji su, kako se ispostavilo, koristili isti kanal. Svaki put kad ste htjeli umetnuti riječ, netko je već zauzeo vaš kanal, tjerajući vas da čekate ... i pričekajte ... i pričekajte.

Ova vrsta smetnji naziva se smetnja "zajedničkog kanala", u kojoj ometači otežavaju komunikaciju vašeg kanala. Da biste riješili problem, možete se pokušati prebaciti na drugi kanal, ali ako ništa bolje nije dostupno, bit ćete prisiljeni raditi na vrlo, vrlo sporim brzinama prijenosa podataka. Podatke ćete morati prenijeti samo kad sve brbljave budale oko vas na trenutak utihnu. Možda nećete trebati ništa reći, na primjer, "Joj! Opet ovo ometanje u uhu!", Ali trenutak mirnoće morat ćete pričekati 15 minuta tijekom kojeg možete dati kratku, jezgrovitu primjedbu.

Izvori smetnji

Škakljiv dio ovog problema s interferencijom s internim kanalima jest činjenica da protok Wi-Fi prometa nikada nije ujednačen. Imamo posla s visokofrekventnim (RF) smetnjama koje nasumično ometaju put paketa, napadajući bilo gdje, bilo kad i trajno različito vrijeme... Smetnje mogu nastati iz različitih izvora, od kozmičkih zraka do konkurentskih bežičnih mreža. Na primjer, mikrovalne pećnice i bežični telefoni prilično su poznati prijestupnici u opsegu 2,4 GHz.

Kao ilustraciju, zamislite da s prijateljem igrate automobil Hot Wheels, a svaki automobil koji gurnete po podu prema prijatelju paket je podataka. Jammer je vaš mlađi brat koji igra lopte s prijateljem ispred vašeg transportnog konvoja. Možda lopta neće udariti vaš automobil u određenom trenutku, ali očito je da će nekako ući u njega. Kada se dogodi sudar, morat ćete zaustaviti igru, uzeti ozlijeđeni automobil i odnijeti ga na startnu liniju, pokušavajući ga ponovno pokrenuti. I, kao i svi tomboysi, i vaš mlađi brat ne igra se samo kuglicama. Ponekad u vašem smjeru baci loptu za plažu ili plišanog psa.

Učinkovita Wi-Fi mreža prvenstveno se odnosi na upravljanje bežičnim ili radiofrekvencijskim opsegom - potrebno je pomoći korisniku da što prije pristupi i napusti bežičnu autocestu. Kako postići da vaši Hot Wheels idu brže i preciznije? Kako zadržati da sve više automobila juri naprijed-nazad, ignorirajući patetične pokušaje vašeg malog brata da vam unište raspoloženje? To je tajna dobavljača bežične opreme.

Razlika između smetnji u prometu i Wi-Fi mreži

Vratit ćemo se na to nešto kasnije, ali prvo shvatimo da standard 802.11 puno pomaže u podešavanju kontrole paketa. Vratimo se automobilskim metaforama. Kada se cestom vozite automobilom, tada ste suočeni s pravilima ograničavanja brzine kretanja i drugim preprekama koje utječu na to kako se točno vaš automobil ponaša pod određenim karakteristikama. Ali ako je vaša prabaka na vašem mjestu, u svojim debelim naočalama, slušajući Lawrencea Welka i vukući se osmerotračnom međudržavnom autocestom brzinom od 35 milja na sat, drugi će vozači uskoro izgubiti strpljenje i početi joj trubiti. Promet na cesti usporit će se. Ali svi će nastaviti voziti, čak i ovom smanjenom brzinom.

To je slično onome što se događa kada Wi-Fi promet vašeg susjeda uđe u vašu bežičnu mrežu. Budući da je sav promet u skladu s 802.11, svi se paketi obrađuju prema istim pravilima. Neželjeni promet na vašoj putanji usporava cjelokupno kretanje paketa, ali nema isti učinak kao zračenje iz mikrovalne pećnice, koja se ne pokorava pravilima i samo prolazi poput raznih Wi-Fi prometnih traka (kanala) poput grupa pješaka samoubojica.

Očito je da se relativni utjecaj RF šuma na Wi-Fi uređajima s granicama frekvencijskog raspona 2,4 i 5,0 GHz očituje lošije od konkurenta - WLAN prometa (bežični LAN - bežična lokalna mreža), ali jedan od ciljeva za poboljšanje izvedba ide u korist obje mreže. Kao što ćemo vidjeti kasnije, postoji mnogo načina da se to postigne. Za sada se samo sjetite da se svi ti dijelovi prometa međusobno natječu i da smetnje na kraju postaju pozadinska buka. Tok paketnih podataka koji se počinje kretati vrlo snažno, na -30 dB, što kao rezultat postupno blijedi, na -100 dB ili manje na nekoj udaljenosti. Te su razine preniske da bi bile jasne za pristupnu točku, ali svejedno mogu poremetiti promet, baš kao ona stara dama u naočalama s debelim lećama.

Sve je pošteno u ratu i u zraku

Razgovarajmo o tome kako pristupne točke (uključujući usmjerivače) upravljaju prometnim pravilima. Zamislite tipični autoput s dvije trake. Automobili se poredaju na svakoj traci i svaka ima semafor. Recimo da svaki tok ima zeleno svjetlo pet sekundi.

Wireless je tu ideju malo dotjerao postupkom koji se naziva poštena emisija. Pristupna točka procjenjuje broj postojećih klijentskih uređaja i postavlja jednake vremenske intervale za stabilnu komunikaciju za svaki uređaj, kao da kamera koja nadzire ulaz na autocestu može procijeniti broj automobila zarobljenih u "prometnoj gužvi" i upotrijebiti ove podatke kako bi se odlučilo koliko dugo treba svijetliti zeleno svjetlo. Sve dok svjetlo ostaje zeleno, automobili se mogu nastaviti kretati uz ulaz autoceste. Kad svjetlo pređe u crveno, promet ovom trakom zaustavit će se, a zatim će se upaliti zeleno svjetlo za sljedeći trak.

Pretpostavimo da na ovoj okosnici postoje tri trake, po jedna za svaki standard: 802.11b, 11g i 11n. Očito je da se paketi informacija prenose iz različite brzine; to je kao da je jedna traka za brze sportske automobile, a druga za spore, teške prikolice. Tijekom određenog vremenskog razdoblja u prometu dobit ćete više "brzih" paketa od onih sporih.

Bez principa pravednosti u eteru, promet se smanjuje na najmanju mjeru zajednički nazivnik... svi vozila poredajte se u jednu traku, a ako brzi automobil (11n) zaglavi u gužvi iza automobila srednje brzine (11b), cijeli lanac usporava na brzinu tog "prosječnog" automobila. Zbog toga ako napravite veliku analizu prometa s potrošačkim usmjerivačima i pristupnim točkama, ustanovit ćete da performanse mogu drastično pasti ako stari 11b uređaj povežete s 11n mrežom; to je razlog zašto mnoge pristupne točke imaju dostupan samo 11n način. Ovaj pristup, naravno, prisiljava pristupnu točku da ignorira sporiji uređaj. Nažalost, većina potrošačkih Wi-Fi proizvoda još uvijek ne podržava pravednost u eteru. Ova nekretnina postaje toliko popularna u poslovnoj zajednici tako brzo da se nadamo da će uskoro doći i do šire javnosti.

Kad se loše stvari dogode s dobrim paketima

Dosta o automobilima. Pogledajmo pakete podataka i smetnje iz drugog kuta. Kao što je ranije spomenuto, smetnje mogu probiti zrak u bilo kojem trenutku i trajati bilo koje vrijeme. Kad šum uđe u podatkovni paket, potonji se ošteti i mora se ponovno poslati, što dovodi do kašnjenja i povećanja ukupnog vremena slanja.

Kad kažemo da želimo poboljšati izvedbu, to najvjerojatnije znači da želimo da se naši paketi podataka dostave s pristupne točke klijentu (ili obrnuto) puno brže. Da bi se to dogodilo, pristupne točke imaju tendenciju da koriste jednu ili sve tri taktike: smanjenje brzine prijenosa podataka na fizičkom sloju (PHY), smanjenje snage odašiljanja (Tx) i promjena radio kanala.

PHY je poput znaka upozorenja za ograničenje brzine (iskreno, pokušavamo pobjeći od primjera automobila!). Ovo je teoretska brzina podataka pri kojoj se vjeruje da se promet počinje mijenjati. Kad vaš bežični klijent kaže da ste povezani brzinom od 54 Mbps, zapravo ne prenosite podatkovne pakete tom brzinom. Ovo je samo razina odobrene brzine kojom pristupna točka i hardver još uvijek komuniciraju. Shvatit ćemo što se događa s paketima i sa stvarnim stopama proizvodnje nakon što vidimo ovaj sporazum.

Brzina podataka fizičkog sloja (PHY)

Kad šum uđe u bežični tok, što uzrokuje pokretanje ponovnog prijenosa paketa, pristupna točka može ići ispod fizičke brzine. To je kao da usporeno razgovarate s nekim tko ne govori tečno vaš jezik, a u svijetu žičanih mreža ovo izvrsno djeluje. Prije toga, naš se paket prenosio brzinom od 150 Mbps. Fizička brzina pala je na 25 Mbps. Suočeni s pojavom slučajnih šuma, pitali smo se što se događa s vjerojatnošću da će se naš podatkovni paket sudariti s drugom strujom smetnji? Ona raste, zar ne? Što je podatkovni paket dulje u zraku, to je vjerojatnije da će naići na smetnje. I tako da, tehnika smanjenja fizičkih brzina koja je tako dobro funkcionirala na žičanim mrežama sada postaje odgovornost bežičnih mreža. Da stvar bude gora, male fizičke brzine znatno otežavaju Wi-Fi povezivanje (gdje se dva kanala na 2,4 ili 5,0 GHz koriste u tandemu za povećanje propusnosti), jer postoji rizik da kanali na različitim frekvencijama rade s različitim brzinama.

Nevjerojatno je i tužno da se praksa korištenja metode smanjenja fizičkih brzina povećava. Gotovo svaki dobavljač koristi ovu metodu, iako je kontraproduktivna u smislu izvedbe.

Što kažeš?

Do neke mjere bežične mreže predstavljaju samo veliku gnjavažu. Zamislite da ste na večeri. Sada je 18:00, a došlo je samo nekoliko ljudi. O nečemu razmišljaju, razgovaraju tiho. Čujete šapat glasova i brujanje klima uređaja. Kolega vam prilazi i nemate problema s nastavkom razgovora. Vlasnikove četverogodišnjake prilaze vam i počinju pjevati pjesmu iz ulice Sezam. Ali čak i uz ova tri izvora smetnji, vi i vaš partner nemate problema s razumijevanjem, dijelom zbog činjenice da je vaš partner odrastao u velika obitelj i govori glasno, poput megafona.

U ovom su primjeru zvuk drugih ljudi koji razgovaraju i klima uređaj "pod". Uvijek je prisutan, uvijek na ovoj razini. Kada govorimo o tome koliko buka utječe na vaš razgovor, ne uzimamo u obzir podnu razinu buke. Kao da smo pladanj stavili na kuhinjsku vagu, a zatim pritisnuli tipku da težinu svedemo na nulu. Ladica za vaganje i pozadinska buka stalni su, baš kao i pozadinska RF buka koja nas okružuje. Svaka okolina ima svoj pod buke.

Međutim, dijete i njegovo divljenje Velikoj ptici (lik Ulice Sezam) su prepreka. Iako vaš partner glasno razgovara, još uvijek možete učinkovito komunicirati, ali što se događa kad vam pristojni prijatelj priđe i uključi se u raspravu? Vi ste ta koja baca nadražene poglede na bebin ples i pita svog sugovornika - "što?"

Kako bismo uravnotežili pod RF s pozadinskom bukom, instalirali smo bežični telefon s izmjerenom vrijednošću buke od -77dB na mjestu našeg klijentskog uređaja. Ovo je naš raspjevani četverogodišnjak. Ako imate pouzdan AP koji prenosi samo signal od -70dB, to bi trebalo biti dovoljno da klijent usprkos smetnjama "čuje" podatke, ali ne previše. Razlika između poda buke i primljenog (čuvenog) signala iznosi samo 7 dB. Međutim, ako imamo pristupnu točku koja prenosi podatke jačim zvukom, recimo na -60 dB, tada ćemo dobiti znatno značajniju razliku od 17 dB između smetnji i primljenog signala. Kad nekoga možete čuti bez problema, razgovor će teći na mnogo učinkovitiji način nego kad jedva čujete ono što vam kažu. Štoviše, razmotrite što se događa kada još jedno četverogodišnjakinje želi otpjevati nešto s repertoara Lady Gage. Dvoje djece koja pjevaju vjerojatno će utopiti vašeg prijateljskog prijatelja, dok se vaš razgovorljiviji sugovornik i dalje može jasno čuti.

Što kažeš? - Kažem "SINR"!

U svijetu radija, raspon od dna buke do primljenog signala je omjer signala i šuma (SNR). To je ono što vidite otisnuto na gotovo svakoj pristupnoj točki, ali zapravo vam nije stalo do toga. Zapravo vas zanima razmak od gornje razine buke do primljenog signala, odnosno odnos signala i šuma uzimajući u obzir njihov međusobni utjecaj (SINR), koji ima smisla. Ne da uvijek možete unaprijed znati kakav će se pokazati SINR signal, jer ne možete odrediti razinu smetnji u određenom trenutku i mjestu dok ga ne izmjerite. Ali s druge strane, možete osjetiti prosječnu razinu smetnji u određenom okruženju. Uz to, imat ćete bolje ideje o tome kakvu snagu signala pristupna točka treba da bi održala visoku funkcionalnost.

Znajući to, mogli biste se zapitati: "Zašto bi, molim te, reci, netko želio smanjiti snagu prijenosa (Tx) unatoč smetnjama?" Dobro pitanje, jer je ovo jedan od tri standardna odgovora na ponovno slanje paketa. Odgovor je da pad snage Tx signala zadebljava područje pokrivanja AP-a. Ako imate izvor buke izvan područja pokrivanja, učinkovito uklanjanje tog izvora iz dometa svjesnosti AP-a oslobađa AP-a od pokušaja rješavanja problema. Ako se klijent nalazi u području smanjenog pokrivanja, to može pomoći u značajnom smanjenju smetnji ko-kanala i poboljšanju ukupnih performansi. Međutim, ako se vaš klijent nalazi i u vanjskom opsegu pokrivanja AP-om (poput Klijenta 1 na našoj slici), tada jednostavno padne iz vida. Čak i u najpovoljnijem slučaju, pad snage prijenosa ozbiljno će smanjiti područje pokrivanja, odnosno vrijednost SINR, i ostavit će vam smanjenu brzinu prijenosa podataka.

Toliko kanala, ali nema se što gledati

Kao što smo vidjeli, prva dva općeprihvaćena pristupa rješavanju smetnji smanjuju fizičku brzinu i smanjuju snagu. Treće načelo je ono koje se dodirne primjer walkie-talkieja: promjena bežičnog kanala, što zapravo mijenja frekvenciju kojom signal putuje. To je ključna ideja iza tehnologije širenja spektra ili skakanja frekvencija koju je otkrio Nikola Tesla u 20. stoljeću i koja se tijekom Drugog svjetskog rata široko koristila u vojne svrhe. U trenu je poznata i lijepa glumica Hedy Lamarr pomogla otkriti tehniku \u200b\u200bskakanja frekvencije koja je pomogla onemogućiti radio-kontrolirana torpeda. Kada se ovaj pristup koristi u širem rasponu frekvencija od onog u kojem se signal obično prenosi, tada se već naziva proširenim spektrom.

Wi-Fi uređaji koriste tehnologiju širenog spektra prvenstveno za povećanje propusnosti, pouzdanost i sigurnost. Svatko tko je ikada ovisio o postavkama svojih Wi-Fi uređaja zna da postoji 11 kanala u opsegu od 2,4 do 2,4835 GHz. Međutim, budući da je ukupna širina pojasa koja se koristi za 2,4 GHz Wi-Fi prošireni spektar 22 MHz, dobit ćete preklapanje tih kanala. Zapravo, recimo u Sjeverna Amerika na raspolaganju su vam samo tri kanala - 1, 6 i 11 - koji se neće presijecati. U Europi možete koristiti kanale 1, 5, 9 i 13. Ako koristite 2,4 GHz 802.11n standard sa širinom kanala od 40 MHz, vaš izbor smanjen je na dva: kanali 3 i 11.

U opsegu 5 GHz stvari stoje malo bolje. Ovdje imamo 8 internih kanala koji se ne preklapaju (36, 40, 44, 48, 52, 56, 60 i 64). Pristupne točke visokih performansi obično kombiniraju radioemitiranje u opsezima 2,4 GHz i 5,0 GHz, i bilo bi ispravno pretpostavimo da je manje smetnji na širini pojasa od 5,0 GHz. Samo uklanjanje Bluetooth smetnji od 2,4 GHz može napraviti veliku razliku. Nažalost, krajnji rezultat je neizbježan: spektar od 5,0 GHz trenutno je preplavljen prometom, baš kao što je to učinio i sa spektrom od 2,4 GHz. Širinom kanala od 40 MHz koja se koristi u 802.11n, broj kanala koji se ne preklapaju drastično se smanjuje na četiri (dinamički odabir frekvencije (DFS), kanali su isključeni zbog vojnih radarskih sukoba) i korisnici koji se već ponekad suočavaju s situacije kada u rasponu nema niti jednog dovoljno otvorenog kanala. Kao da smo imali više TV kanala koje bismo mogli gledati cijeli dan i ne prikazivati \u200b\u200bništa osim higijenskih reklama. Malo ljudi to želi gledati od jutra do mraka.

Svesmjerno, ali ne i svemoguće

Pa, do sad smo vam dali dovoljno loših vijesti. Ali ima ih više. Vrijeme je da razgovaramo o antenama.

Spomenuli smo snagu signala, ali ne i smjer signala. Kao što vjerojatno znate, većina antena nema određeni smjer djelovanja. Kao set zvučnika koji istovremeno isporučuju glasne zvukove u svim smjerovima (s priključenim mikrofonima koji ravnomjerno hvataju zvukove sa svih 360 stupnjeva), višesmjerni mikrofoni jamče vam izvrsnu pokrivenost. Nije važno gdje se klijent nalazi. Sve dok je u dometu, svesmjerna antena moći će je otkrivati \u200b\u200bi komunicirati s njom. Nedostatak je što ista svesmjerna antena presreće bilo koji drugi izvor buke i smetnji u zadanom opsegu. Svesmjerni sustavi hvataju sve - dobar zvuk, loš, ružan - i teško da ćete tu nešto poduzeti.

Zamislite da stojite u gužvi i pokušavate razgovarati s nekim tko je udaljen nekoliko metara od vas. Zbog buke oko vas teško da možete išta čuti. Pa što ćeš učiniti? Naravno, približite dlan uhu. Pokušat ćete se bolje usredotočiti na zvuk koji dolazi iz jednog smjera, dok ćete blokirati zvukove koji dolaze iz drugih smjerova, odnosno onih koje je vaš dlan "pokrio". Još bolji izolator zvuka je stetoskop. Ovaj uređaj pokušava blokirati sve zvukove okoliš čepovima za uši koji propuštaju samo zvukove iz prsa.

U radijskom svijetu ekvivalent stetoskopu je tehnologija koja se naziva oblikovanje zraka.

Opet zračenje zraka

Cilj tehnologije oblikovanja snopa je stvoriti zonu s povećanom energijom valova na određenom mjestu. Klasičan primjer ovog fenomena: kapljice vode padaju u bazen. Kad bi se iznad nje nalazile dvije slavine i svaku biste slavinu otvorili u točno određenom trenutku kako bi s vremena na vrijeme ispuštali vremenski sinkronizirane kapi vode, koncentrični prstenasti valovi koji zrače iz svakog epicentra (tamo gdje kapljice padaju) djelomično bi se preklapali uzorci. Takav model možete vidjeti na gornjoj ilustraciji. Tamo gdje je val na najvišoj točki presijecanja s drugim valom, imate dodatni učinak kombinirajući energiju oba vala i dovodeći do stvaranja još većeg grebena u valnom obliku. Zbog pravilnosti pada kapljica, takvi ojačani grebeni jasno su vidljivi u određenim smjerovima, oni čine nešto poput "snopa" pojačane energije.

U ovom primjeru valovi se razilaze u svim smjerovima. Ravnomjerno teže prema van od ishodišta sve dok ne dođu do nekog suprotnog objekta. Wi-Fi signali emitirani iz svesmjerne antene ponašaju se na isti način, emitirajući valove radiofrekvencijske energije koji, u kombinaciji s valovima druge antene, mogu stvoriti zrake povećane jačine signala. Kada imate dva vala u fazi, rezultat može biti snop s gotovo dvostrukom jačinom signala od izvornog vala.

Koristi se u svim smjerovima

Kao što možete vidjeti iz prethodne slike razine smetnji, svesmjerne antene oblikuju se u više, često suprotnih smjerova. Promjenom vremena signala na svakoj anteni može se kontrolirati oblik uzorka oblikovanja snopa. To nije loše jer vam omogućuje usmjeravanje energije u manje smjerova. Da vaš AP "zna" da je njegov klijent na položaju u tri sata, bi li imalo smisla poslati snop u 9 ili 11 sati? Pa, da ... ako je prisutnost ove "izgubljene" zrake neizbježna.

Zapravo, ako imate posla sa svesmjernim antenama, onda je takav gubitak zaista neizbježan. Tehnički gledano, ono što vidite u gornjem redu rezultat je fazne antene niza (PAA) - skupine antena u kojoj se relativne faze odgovarajućih signala koji napajaju antene razlikuju na takav način da efektivni uzorak zračenja niz se pojačava u željenom smjeru i potiskuje u nekoliko nepoželjnih smjerova. To je poput stiskanja središnjeg presjeka nepotpuno napuhanog balona. Kada se poveća kompresija, dobit ćemo dio kuglice koji pretjerano strši u jednom smjeru, ali naići ćemo i na odgovarajuće izbacivanje u drugom smjeru. To možete vidjeti na gornjoj slici, gdje gornji redak prikazuje razne uzorke oblikovanja zraka izrađene od dvije dipolne svesmjerne antene.

Unošenje promjena tijekom oblikovanja snopa

Očito je da želite da generirano područje pokrivanja zraka zahvati klijentski uređaj. Pri oblikovanju snopa s faznom antenskom mrežom, kao što je prikazano na gornjim slikama, u gornjim crtama (ovaj put pomoću tri dipolne antene), pristupna točka analizira signale koji dolaze od klijenta i koristi algoritme za promjenu uzorka emisije, mijenjajući na taj način smjer puta snopa radi boljeg ciljanja kupca. Ti se algoritmi izračunavaju u upravljaču pristupne točke, zbog čega ponekad možete vidjeti i drugo ime za ovaj postupak - "oblikovanje snopa zasnovano na čipu". Ova je tehnologija također poznata kao usmjereno signaliziranje tvrtke Cisco i drugih i ostaje neobavezna, nerasprostranjena komponenta specifikacije 802.11n.

Hardverski kontrolirana fazna antena tehnika je koju koristi većina proizvođača koji trenutno široko oglašavaju tehnologiju oblikovanja zraka u svojim proizvodima. Ruckus se ne koristi ovom metodom. S tim u vezi, pogriješili smo u našem prethodnom članku. Na šestoj stranici, naš je autor rekao da "Ruckus koristi oblikovanje zraka" na anteni "- tehnologiju koju je razvio i patentirao Ruckus ... [koja] koristi antenski niz." Ali to nije slučaj. Za fazno oblikovanje snopa potreban je velik broj antena. Ruckusov se pristup razlikuje od ove metode.

S Ruckus tehnologijom možete usmjeravati snop na svaku antenu neovisno o ostalim antenama. To se postiže namjernim postavljanjem metalnih predmeta u blizinu svake antene u antenskom nizu kako bi se neovisno utjecalo na uzorak emisije. Uskoro ćemo se vratiti na ovo pitanje i pokušati ga temeljitije proučiti, ali nekoliko različiti tipovi Modeli oblikovanja snopova koji koriste Ruckusov pristup mogu se vidjeti u drugom redu na gornjim slikama. Gledajući oba pristupa istodobno, nemoguće je odrediti koji će dati najviše praktične performanse. Fazni niz od tri antene daje fokusiraniji snop od Ruckusovih blokova relativnog pokrivanja. Intuitivno možemo pretpostaviti da što su zrake više fokusirane, to su bolje performanse ako su svi ostali čimbenici jednaki. Bit će zanimljivo znati je li to slučaj tijekom naših testova.

Ne čujem te!

Sjećate se učinka stavljanja dlana na uho? Uklanjanje smetnji s neželjene strane može poboljšati prijam iako klijent nije promijenio emitirani signal. Prema Ruckusu, jednostavno zanemarivanje signala iz suprotnog smjera može donijeti kupcu dodatnih 17 dB zbog uklanjanja smetnji.

Istodobno, poboljšanje snage odašiljenog signala može dodati dodatnih 10 dB. Uzimajući u obzir prethodno objašnjenje o utjecaju jačine signala na propusnost, shvatit ćete zašto kondicioniranje signala može biti toliko važno i zašto nam je jako žao što većina proizvođača na tržištu bežičnih mreža još nije uzela u obzir gore spomenute tehnologije.

Prostorno udruživanje

Jedno od glavnih poboljšanja u specifikaciji 802.11n bilo je dodavanje prostorne agregacije. To uključuje upotrebu takozvanog prirodnog cijepanja jednog primarnog radio signala na podsignale koji do adrese stižu u različito vrijeme. Ako na jednom kraju nacrtate pristupnu točku teretana, a klijent je s druge strane, izravni put radio signala do središta dvorane potrajat će malo manje vremena od signala koji se odbija od bočnog zida. Između bežičnih uređaja obično postoji mnogo mogućih putova signala (prostornih tokova), a svaki put može sadržavati tok različitih podataka. Prijemnik prima te podsignale i ponovno ih kombinira. Taj se postupak ponekad naziva raznolikošću veza. Prostorno multipleksiranje (SM) djeluje vrlo dobro u zatvorenom, ali užasno u manje ograničenim okruženjima kao što je otvoreno poljejer nema objekata od kojih bi se signali mogli odbijati da bi se stvorio podtok. Gdje se to može učiniti, SM služi za povećanje propusnosti kanala i poboljšanje omjera signal-šum.

Da biste jasno osjetili razliku između udruživanja strujanja i oblikovanja zraka, zamislite dvije kante - jednu napunjenu vodom (podacima), a drugu praznu. Moramo prenijeti podatke iz jednog segmenta u drugi. Izrada zraka uključuje jedno crijevo koje spaja obje kante i povećavamo tlak vode za brži prijenos tekućine. S Stream Combineom (SM) već imamo dvije (ili više) crijeva koja vode vodu pod normalnim tlakom. S jednim radijskim krugom, to jest kod odašiljanja radio signala s jednog uređaja na jednu ili više antena, SM obično izvodi bolje od oblikovanja snopa. S dva ili više radio krugova, često je suprotno.

Mogu li se koristiti obje metode?

Ne sviđa nam se gornja slika, ali iz nje možete vidjeti zašto se kombiniranje streaminga i oblikovanje zraka ne mogu kombinirati pomoću dizajna s tri antene (što je posljednja opcija koju trenutno imamo u mnogim AP-ovima). U osnovi, ako su dvije antene zauzete oblikovanjem zraka u prvom toku, preostala je treća antena za pokretanje drugog toka. Mogli biste pomisliti da s dva dolazna toka SM ne bi trebao imati problema. Međutim, usmjereni tok vjerojatno će imati mnogo veću brzinu prijenosa podataka - toliko da klijent koji prima ne može učinkovito sinkronizirati dva toka. Jedini način da se oba toka približe dovoljnim brzinama podataka za sinkronizaciju je smanjiti snagu usmjerenog signala ... što na neki način poništava, prije svega, cijelu ideju oblikovanja zraka. Dobivate dvije struje sa "standardnim tlakom" kao na našoj prethodnoj ilustraciji.

Što ako imate četiri antene? Da, možda će uspjeti. Dvije će se nositi s oblikovanjem signala, a druge dvije će se spojiti. Naravno, dodavanje još jedne antene povećava cijelu cijelu garnituru. U svijetu poslovnih žarišnih točaka kupci mogu lako prihvatiti poskupljenje, ali što je s nekim tko također treba četiri antene? Tek smo nedavno dobili tri antene za rad s prijenosnim računalima - o tome je trajala žestoka rasprava. A onda je četvrti? Još važnije, što se događa s potrošnjom energije? U nedostatku odgovora i / ili entuzijazma na ovom tržištu, proizvođači su jednostavno stavili ideju o razvoju dizajna s četiri antene.

Antene i radio moduli

Ranije smo koristili izraz "radio lanac", ali u mnogim slučajevima on ne daje dovoljno duboku i preciznu definiciju. Postoji prikladan prikaz odnosa između radio krugova i prostornih struja koje je važno imati na umu prilikom procjene bežičnih mehanizama.

Pogledajte izraz 1x1: 1. Da, već čujemo kako ga "stručnjaci" izgovaraju: "pomnožite jedan po jedan i podijelite jedan". Nije li? Nije moguće pronaći bolji način zapisa nego s dvotočkom?

Dio 1x1 odnosi se na broj prijenosnih (Tx) i prijemnih (Rx) krugova. O: 1 povezan je s brojem korištenih prostornih tokova. Stoga se industrijska standardna pristupna točka 802.11g može izraziti kao 1x1: 1.

Brzina od 300 Mbps navedena u većini trenutnih proizvoda 802.11n ovisi o dva prostorna toka. Ti su proizvodi označeni 3x3: 2. Vjerojatno još niste naišli na dizajne kod kojih je brzina prijenosa 450 Mbps. To je već 3x3: 3, ali unatoč teoretskoj brzini od 450 Mbit / s, takvi proizvodi imaju vrlo malu prednost, ako postoji, u odnosu na proizvode 3x3: 2. Zašto? Opet, ne možete dovoljno učinkovito kombinirati oblikovanje zraka i prostorno kombiniranje na tri radija. Umjesto toga, morate raditi s tri struje sa standardnom jačinom signala, što, kao što smo već vidjeli, ograničava domet i dovodi do činjenice da se paketi moraju ponovno poslati. Zbog toga se usmjerivači s brzinom od 450 Mbps teško drže udaljenih niša masovnog tržišta. U idealnim uvjetima proizvodi 3x3: 3 bit će puno bolji, ali živimo u nesavršenom svijetu. Umjesto toga, imamo svijet s konkurencijom i preprekama.

SRC vs. MRC: Možete li me sada čuti?

Očito je slušanje ključ učinkovite komunikacije, a mnogo ovisi o tome kako slušate zvučnika. Kao u primjeru iz naše ilustracije, ako netko govori na jednom kraju polja, a troje ljudi ga sluša na drugom kraju, čudno je da slušatelji iz nepoznatog razloga uopće neće čuti istu stvar. Na bežičnim mrežama možete pitati: "U redu, tko je od vas slušatelja čuo što odašiljač najbolje govori?" I odaberite onoga za koga se čini da je najviše čuo. To se naziva jednostavno kombiniranje omjera (SRC) i usko je povezano s idejom prebacivanja između antena pri čemu se koristi ona antena koja ima najbolji signal.

Učinkovitiji i široko korišten pristup s više antena je kombiniranje maksimalnog omjera (MRC) za svaki kanal. Najopćenitije, ovdje su uključena tri prijamnika koji "udružuju snage" i uspoređuju poslane informacije, a zatim dolaze do konsenzusa o "onome što je rečeno". Uz MRC pristup, kupac uživa u boljoj bežičnoj pokrivenosti i poboljšanoj kvaliteti usluge. Također, klijent je manje osjetljiv na precizno pozicioniranje antena.

Naravno, vjerojatno imate pitanje: ako su tri antene bolje od dvije, onda ...

Zašto ne koristiti milijun antena?

Pa, da, zašto ne koristiti sto tisuća milijardi antena?

Na stranu estetika, pravi razlog zbog kojeg proizvođači ne puštaju ovakve žarišne točke dikobraza je taj što ne mogu ništa poduzeti u pogledu smanjenja povrata (DR). Podaci ispitivanja pokazuju da skok s dvije antene na tri više nije toliko značajan kao s jedne na dvije. Opet smo se vratili na pitanje troškova i (barem na strani klijenta) potrošnje energije. Potrošačko tržište postavilo se na tri svesmjerne antene. U poslovni svijet možete pronaći više, ali obično ne puno.

Ruckus je jedna od rijetkih iznimki u ovom slučaju jer koristi usmjerene antene. Na kružnim AP-ima, koje ste već vidjeli na slikama u ovom pregledu, platforma u obliku diska može smjestiti 19 usmjerenih antena. Ako kombinirate područja pokrivenosti svih 19 antena, dobit ćete potpuno pokrivanje od 360 stupnjeva. Devetnaest svesmjernih antena bilo bi pretjerano, ali 19 usmjerenih antena (ili nešto slično, ovisno o dizajnu AP-a) može pružiti poboljšanje performansi koje se teško može očekivati \u200b\u200bjednostavnim povećanjem broja antena, ali te antene i dalje troše manje energije jer je očito samo ih je nekoliko u upotrebi u bilo kojem trenutku.

„Gdje je Wally?“ * I Wi-Fi

Već smo vidjeli da AP može prilagoditi faze signala kako bi povećao snagu signala u određenoj točki, ali kako AP točno zna gdje je ta točka (tj. Klijent)? Svesmjerna pristupna točka koja otkriva klijentski uređaj signalom -40dB izgleda jednako na položaju 4 sata kao u 10. U slučaju raznolikosti putanja, kada imate različite signale koji dolaze iz različitih smjerova, AP ne prikazuje način da vam kažem prenosi li klijent signal velike snage izdaleka ili male snage s kratke udaljenosti. Ako se klijent kreće, pristupna točka ne može odrediti na koji će se način okrenuti kako bi je otkrila. Učinak je vrlo sličan situaciji u kojoj ne možete utvrditi odakle dolazi sirena ako stojite između nekoliko visokih zgrada. Zvuk vam se čini prejak da biste točno odredili odakle dolazi.

To je jedna od urođenih opasnosti tehnologije oblikovanja zraka. Optimizacija snopa s pristupne točke, koja bi trebala ići prema van ovaj uređaj-klijent zahtijeva znanje gdje se tačno nalazi, u matematičkom smislu, ako ne i u prostornom smislu. AP prima mnogo signala i s vremenom mora ući u trag jednom ili dva od njih. S toliko sličnih vrsta signala i vanjskih smetnji (u radijskom smislu), žarišna točka na kraju može potražiti jednog lika u oglasu Where's Wally. Koliko brzo AP može pronaći svog glupog klijenta, uvelike će utjecati na to kako klijent pokušava priopćiti svoj položaj AP-u, ako uopće.

* Napomena: "Gdje je Wally / Waldo?" ("Gdje je Wally / Waldo?" Igra je pažnja za računala i mobitele. Zadatak igrača je pronaći Wallyja koji se skriva u gomili.)

Implicitno i eksplicitno

Vraćajući se na ideju kako vas sluh može prevariti: obično izoliramo zvukove koji su izravno povezani s vremenskom razlikom između trenutka kad je zvuk dospio u jedno uho i kad je dosegao drugo. Zbog toga se gubimo kad čujemo zvuk koji se odražava iz zgrade, jer ne možemo odrediti koliko vremena treba da val dosegne svako uho. Naš mozak faznu razliku izvornih signala doživljava kao nenormalnu.

Ako pristupna točka ima više antena, one se koriste kao uši, tada se procjenjuje da će se fazna razlika signala popraviti u smjeru klijenta. To se naziva implicitno oblikovanje zraka. Signal se generira u smjeru koji je implicitno izveden iz detektirane faze signala. Međutim, AP može biti spotican "čudnim" odjecima, baš kao i mozak. Ova se zbrka može nadopuniti razlikom u smjerovima uzlazne i silazne linije.

Eksplicitnim oblikovanjem snopa, kupac komunicira točno ono što želi, poput naručivanja šalice složenog espressa. Klijent šalje upite vezane uz faze prijenosa i energiju, kao i druge čimbenike povezane s trenutnom situacijom u njegovom okruženju. Rezultati su mnogo precizniji i učinkovitiji od implicitnog oblikovanja zraka. Pa u čemu je kvaka? Nijedan proizvod ne podržava eksplicitno oblikovanje zraka, barem ne bilo koji od današnjih klijentskih uređaja. I implicitna i eksplicitna metoda moraju biti ugrađene u Wi-Fi skup čipova. Srećom, uskoro bi trebali biti dostupni uzorci koji podržavaju eksplicitno oblikovanje zraka.

Polarizacija

Uz sva pitanja o bežičnoj komunikaciji s kojima smo se susreli, polarizacija se također može dodati na popis. Polarizacija znači mnogo više nego što neki sumnjaju, a mi smo dobili priliku vidjeti vlastitim očima sve učinke na iPad 2 , da tako kažem iz prve ruke. Ali prvo, malo teorije ...

Možda znate da svjetlost putuje u valovima i da svi valovi imaju usmjerenu orijentaciju. Zbog toga polarizirane sunčane naočale tako dobro djeluju. Svjetlost koja se odbija od ceste ili snijega u vaše oči polarizira se vodoravno, paralelno s tlom. Poklopac naočala s polarizacijskim filtrima usmjeren je u okomitom smjeru. Zamislite val kao veliki, dugački komad kartona koji pokušavate progurati kroz rolete. Ako karton držite vodoravno, a zavjese su okomite, karton neće proći kroz pukotine. Ako su rolete vodoravne, na primjer, one koje se podižu, karton ne košta lako prevladavanje prepreke. Sunčane naočale dizajnirane su da blokiraju odsjaj koji je uglavnom vodoravan.

No, vratimo se na Wi-Fi. Kada se signal šalje s antene, on nosi polarizacijsku orijentaciju iste antene. Stoga, ako je AP na stolu, a emitirajuća antena usmjerena ravno prema gore, zračeni val bit će okomito usmjeren. Stoga, prijemna antena, ako želi imati najbolju moguću prijemčivost, mora imati i vertikalnu usmjerenost. Tačno je i obrnuto - AP koji prima mora imati antene koje su polarizirane tako da odgovaraju klijentu pošiljatelju. Što su antene dalje od polarizacijskog podešavanja, prijem signala je lošiji. Dobra vijest je da većina usmjerivača i pristupnih točaka ima pomične antene koje omogućuju korisnicima da pronađu najbolju poziciju za primanje signala od klijenta, baš poput upotrebe antene s TV sirenom. Loše vijesti: Zbog činjenice da vrlo malo ljudi razumije principe primjene polarizacije u Wi-Fi uređajima, malo je vjerojatno da netko provodi ovu optimizaciju polarizacije.

Gledajući gornju ilustraciju, sjećajući se svega o čemu smo vam govorili, vidjet ćete da pristupna točka klijentu emitira vodoravne (gornje) i vertikalne signalne valove. iPad 2 ... U kojem ćemo smjeru dobiti najbolju kvalitetu i izvedbu prijema? Ovisi o tome koliko je antena spojenih na klijenta i koju usmjerenost imaju.

Uz lošu refleksiju

A sada o našem iskustvu s polarizacijom iPad 2 ... Bili smo blizu mjesta gdje je bila kamera kad je snimljena ova fotografija. U pozadini prikazuje pristupnu točku Arube s kojom smo se povezali i visi sa stropa. Naš je zaposlenik tablete objema rukama držao za kutove. Upravo smo promatrali kvalitetu prijema signala; isprva je položaj bio okomit, a zatim je tableta zarotirana u vodoravni položaj. U početku je signal bio dobar i dugo nije nestajao. Pri okretanju iPad 2 u uspravnom položaju, veza je prekinuta. Naš je zaposlenik pokušao ne mijenjati položaj ruku, stisak i položaj tableta u prostoru. Ali signal je nestao ... to je sve. Ne bismo vjerovali da to nismo vidjeli svojim očima.

Nakon čitanja prethodne stranice možete pogoditi prirodu onoga što se dogodilo našem uređaju. Kako se ispostavilo, dok je prvi iPad imao dvije Wi-Fi antene, iPad 2 koristi se samo jedan, smješten uz donji rub kućišta. Očito je da je u vodoravnom načinu antena tableta bila u istoj ravnini s antenama pristupne točke, koje su, kao što vidite, u uspravna pozicija... U vodoravnom položaju klijentska i AP antena nalaze se u različitim ravninama.

Još nekoliko činjenica koje treba zapamtiti: efekt leće na gornjim fotografijama čini nam se pristupnom točkom čini bližim nego što zapravo jest. Klijent i AP bili su u vidokrugu jedni od drugih na udaljenosti od oko 12 m, što je više od udaljenosti koje ćete vidjeti u našim polarizacijskim testovima u drugom dijelu ovog pregleda. Štoviše, nakon nekoliko koraka unatrag, nismo uspjeli reproducirati ove rezultate. Pretpostavljamo da je naš zaposlenik bio u "mrtvoj zoni" Wi-Fi-ja ... dobro, možda u "polumrtvoj". Kako bi ponovno dobio dobar signal, naš se zaposlenik povukao još nekoliko koraka unatrag. Ali ne zaboravite da refleksija signala može promijeniti smjer vala. Signal koji je možda bio savršeno poravnan uzduž vidne linije, nakon jednog ili dva odraza, mogao bi "otići" za mnogo stupnjeva u stranu, a to utječe na kvalitetu prijema signala.

Mobilno ludilo

Nakon čitanja o našem primjeru s iPad 2 , pokušajte sada razmisliti o polarizaciji signala na drugima mobilni uredajioh. Što kažete na taj pametni telefon - ležeći na stolu, nagnut za gledanje videozapisa, pritisnut uz uho itd.? Sad zamislite koliko će signal fluktuirati od oba mobiteli Wi-Fi, na najmanji pokret. Signale s ovih uređaja uzimamo zdravo za gotovo, ali u stvarnosti bežične mreže mogu biti prilično hirovite i za pravilno funkcioniranje zahtijevaju našu punu pažnju.

Govoreći o signalima s mobilnih uređaja, napominjemo da u ovom slučaju malo možemo učiniti bez telefona s vanjskom antenom (poput, na primjer, telefona za automobile). U stvari, bilo koji prijenosni bežični uređaj može se testirati samo na polarizacijsku raznolikost (usmjerenost antena s više zraka) i odrediti dobitak u brzini prijenosa, propisima i / ili trajanju baterije. Zanimljiva se slika pojavljuje s prijenosnim računalima. Većina modela ima antenu (e) smještenu u okvir oko LCD zaslona. Jeste li se ikad zapitali kako možete dramatično poboljšati prijem signala naginjanjem zaslona prema naprijed ili unatrag ili možda okretanjem prijenosnog računala za nekoliko stupnjeva?

Isto tako, pristupna točka koja treba služiti više klijenata može pružiti najbolja usluga, ako je jedna od antena usmjerena okomito, a druga vodoravno. Naravno, s ovim rasporedom problem je što obje antene ne mogu komunicirati i učinkovito oblikuju smjerni signal. Njihove polarizacije se ne podudaraju, pa stoga ako klijent primi jedan signal vrlo dobra kvaliteta, tada se drugi pogoršava zbog neusklađenosti aviona.

Ako su Rx antene namijenjene samo traženju valova u jednom smjeru, onda je ovo siguran način za neuspjeh. Zbog toga je važno imati više aviona na prihvatnom kraju. Ako imate dvije prijemne antene, jednu smještenu okomito, a drugu vodoravno, i dvije okomite Tx antene, tada ćete moći primiti samo jedan tok na prilično dobroj razini.

Sastavljanje svih dijelova slagalice

Materijal koji ste pročitali na ovim stranicama pruža potrebnu osnovu za razumijevanje rezultata naše test analize, koju ćete uskoro moći pročitati u drugom dijelu pregleda. Kada pristupna točka u određenom testu pokaže izvrsne rezultate ili se, obratno, ne nosi sa zadatkom, važno je razumjeti zašto. Sada znate da za optimalne performanse 802.11n komunikacija AP / klijent može imati koristi od oblikovanja zraka, kombiniranja prostora, raznolikosti antene, optimalne polarizacije signala i još mnogo toga.

Neke od ovih tehnologija možda su već ugrađene u vašu žarišnu točku. Gornja tablica prikazuje popis različite tehnologijezajedničko većini modernih 802.11n AP-ova. Stavci u ovoj tablici koje smo smatrali važnima za razumijevanje podataka iz drugog dijela pregleda dani su ovdje, u 1. dijelu.

Čak i ako ne pročitate 2. dio, nadamo se da ćete iz današnjeg čitanja vidjeti koliko masovno proizvedeni 802.11n proizvodi mogu imati koristi od nekoliko poboljšanja dizajna. Situacija na razini potrošača posebno je žalosna. Dobavljači su nam dali "prilično dobar" pristup, iako je jasno da još uvijek ima mjesta za značajna poboljšanja. Koliko značajno? Odgovor na ovo pitanje naučit ćete malo kasnije ...