Для многих, кто только начинает свое знакомство с WiFi, технические параметры беспроводного оборудования могут казаться не совсем понятными. Особенно, если спецификация - на английском языке, как в случае MikroTik, Ubiquiti и других вендоров.

Попробуем рассмотреть некоторые наиболее важные параметры - что они означают, на что влияют, в каких случаях и на какие нужно обращать внимание.

Мощность передатчика (Tx Power, Output Power)

Разные единицы измерения . Некоторые производители указывают мощность в mW, некоторые - в dBm. Перевести dBm в mW и наоборот, не забивая себе голову формулами перерасчета, можно с помощью .

Стоит заметить, что зависимость между этими двумя представлениями мощности - нелинейная. Это легко увидеть при сравнении готовых значений в таблице соответствий, которая расположена на той же странице, где и вышеприведенный калькулятор:

• Увеличение мощности на 3 dBm дает прирост в мВт в 2 раза .
• Увеличение мощности на 10 dBm дает прирост в мВт в 10 раз .
• Увеличение мощности на 20 dBm дает прирост в мВт в 100 раз .

Т. е., уменьшив или увеличив мощность в настройках "всего лишь" на 3 дБм, мы фактически понижаем или повышаем ее в 2 раза.

Чем больше, тем лучше? Теоретически, существует прямая зависимость - чем больше мощность, тем лучше, дальше "бьет" сигнал, тем больше пропускная способность (объем передаваемых данных). Для магистральных каналов точка-точка с направленными антеннами, поднимаемых на открытых пространствах, это действует. Однако во многих других случаях не все так прямолинейно.

• Помехи в городе . Выкрученная на максимум мощность может скорее повредить, чем помочь в городских условиях. Слишком сильный сигнал, переотражаясь от многочисленных препятствий, создает массу помех, и в итоге сводит на нет все преимущества большой мощности.
• Засорение эфира. Неоправданно мощный сигнал "забивает" канал передачи и создает помехи для других участников WiFi-движения.
• Синхронизация с маломощными устройствами. Снижать TX Power может быть необходимо при соединении с маломощными устройствами. Для хорошего качества соединения, особенно двусторонне ёмкого трафика, такого как интерактивные приложения, онлайн-игры и т. д. нужно добиваться симметрии скорости для входящих и исходящих данных. Если же разница в мощности сигнала между передающим и принимающим устройствами будет значительна, это скажется на соединении не лучшим образом.

Мощности должно быть ровно столько, сколько необходимо. Даже при советуется сначала сбросить мощность до минимума и постепенно повышать, добиваясь наилучшего качества сигнала. При этом помните о нелинейной зависимости между мощностью, выраженной в дБм и фактической энергетической мощностью, о чем мы говорили в начале статьи.

Важно также учитывать, что дальность и скорость зависят не только от мощности, но и от КУ (коэффициента усиления) антенны, чувствительности приемника и т. д.

Чувствительность приемника (Sensitivity, Rx Power)

Чувствительность приемника WiFi - это минимальный уровень входящего сигнала, который способно принять устройство. От этой величины зависит, насколько слабые сигналы приемник сможет расшифровать (демодулировать).

Соответственно этому можно подобрать оборудование для условий, в которых вы хотите поднять беспроводное соединение.

"Слабый" в данном случае не обязательно - "недостаточно мощный". Слабым сигнал может быть как в результате естественного затухания при передаче на дальнее расстояние (чем дальше от источника - тем слабее уровень сигнала), поглощения преградами, так и в результате плохого (низкого) соотношения сигнал/шум. Последнее важно, так как высокий уровень шума заглушает, искажает основной сигнал, вплоть до того, что принимающее устройство не сможет его "выделить" из общего потока и расшифровать.

Чувствительность (RX Power) - это второй важный фактор, влияющий на дальность связи и скорость передачи. Чем абсолютное значение чувствительности больше, тем лучше (например, чувствительность в -60 dbm хуже, чем -90 dBm).

Почему чувствительность отображается со знаком минус? Чувствительность определяется подобно мощности в dBm, но со знаком минус. Причина этого - в определении dBm как единицы измерения. Это относительная величина, и отправной точкой для нее служит 1 мВт. 0 дБм = 1 мВт. Причем соотношения и шкала этих величин устроены своеобразным образом: при увеличении мощности в мВт в несколько раз, мощность в дБм растет на несколько единиц (аналогично мощности).

• Мощность радиопередатчиков больше, чем 1 мВт, поэтому выражается в положительных величинах.
• Чувствительность радиопередатчиков, или точнее - уровень входящего сигнала, всегда намного меньше 1 мВт, поэтому ее принято выражать в отрицательных величинах.

Представлять чувствительность в в мВт просто-напросто неудобно, так как там будут фигурировать такие цифры, как 0.00000005 мВт, к примеру. А при выражении чувствительности в dBm мы видим более понятные -73 dbm, -60dBm.

Чувствительность - неоднозначный параметр в характеристиках точек доступа, роутеров, и т. п. (впрочем, как и мощность, на самом деле). В реальности он зависит от скорости передачи сигнала и в характеристиках оборудования обычно указан не одной цифрой, а целой таблицей:

На скриншоте из спецификации перечислены различные параметры передачи сигнала WiFi (MCS0, MCS1 и т. д.) и то, какую мощность и чувствительность сигнала показывает устройство с ними.

Здесь мы упираемся в еще один вопрос - что означают все эти аббревиатуры (MCS0, MCS1, 64-QAM и т. д.) в спецификациях , и как нам все-таки с их помощью определить чувствительность точки?

Что такое MCS (Modulation and Coding Scheme)?

MCS в переводе с английского расшифровывается как "модуляции и схемы кодирования". В обиходе его иногда называют просто "модуляции", хотя в отношении MCS это не совсем верно.

Для согласования пространственных потоков между различными устройствами и повышения эффективности передачи в радиотехнике уже довольно давно используются модуляции сигнала. Модуляция - это когда на несущую частоту накладывается сигнал с информацией, видоизмененный определенным образом (шифрование, изменение амплитуды, фазы и т. д.).

Как работает этот стандарт?

Удивительно, но это не так. Беспроводные станции - отнюдь не тупые пассивные устройства. Перед началом передачи они будут слушать другие текущие передачи и не будут запускать свою собственную передачу, когда обнаруживают, что канал в настоящее время используется, что сводит к минимуму помехи. К сожалению, это важный фактор, который часто упускается из виду или откладывается даже в академических документах.

Теперь, когда вы компенсируете две станции менее чем на 5 каналов, вы будете препятствовать их способности правильно обнаруживать текущие передачи - практически с завязанными глазами и превращая их в антисоциальных преступников. Таким образом, станции, установленные на каналы, отличные от 1, 6 или 11, будут неосознанно и неактуально вмешиваться и нарушать друг друга и другие соседние каналы, в свою очередь, вызывая частую повторную передачу, которая приведет к пропускной способности до обхода.

В результате получается модулированный сигнал. Со временем изобретаются все новые, более эффективные методы модуляции.

Но MCS-индекс, который устанавливается стандартами IEEE, означает не просто модуляцию сигнала, а совокупность параметров его передачи:

• тип модуляции,
• скорость кодирования информации,
• количество использованных при передаче пространственных потоков (антенн),
• ширину канала при передаче,
• длительность защитного интервала.

Результатом является определенная канальная скорость, получаемая при передаче сигнала с учетом каждой из таких совокупностей.

Например, если мы выберем из вышеприведенной спецификации лучшее сочетание мощности (26 dBm) и чувствительности (-96 dBm) - это MCS0.

Заглянем в таблицу соответствия, и посмотрим, что за параметры передачи у MCS0. Прямо скажем, грустные параметры:

• 1 антенна (1 пространственный поток)
• Скорость передачи от 6,5 Мбит/сек на канале 20 МГц до 15 Мбит/сек на канале 40 МГц.

То есть вышеуказанную мощность и чувствительность сигнала точка дает только на таких низких скоростях.

При определении чувствительности (да и мощности) нам лучше ориентироваться на индексы MCS в спецификации (datasheet) с более эффективными, стандартными параметрами передачи.

Например, в той же спецификации на Nanobeam возьмем MCS15: мощность 23 dBm, чувствительность -75 dBm. В таблице этому индексу соответствует 2 пространственных потока (2 антенны) и скорость от 130 Мбит/сек на канале 20 МГц до 300 Мбит/сек на 40 МГц.

Собственно, именно на этих параметрах (2 антенны, 20 МГц, 130/144.4 Мбит/сек) в большинстве случаев и работает Nanobeam (MCS15 в поле Max Tx Rate в AirOS обычно выставлено по умолчанию).

Таким образом, стандартная, то есть используемая чаще всего, чувствительность : -75 dBm.

Однако следует учесть то, что иногда нужнее как раз не высокая скорость, а стабильность линка, или дальность, в этих случаях в настройках можно изменить модуляцию на MCS0 и другие низкие канальные скорости.

Таблицу MCS-индексов (или таблицу скоростей, как ее иногда называют) также используют для обратного поиска: просчитывают, какой скорости можно добиться на определенной мощности и чувствительности .

Ширина полосы (Channel Sizes)

В WiFi для передачи данных используется разделение всей частоты на каналы. Это позволяет упорядочить распределение радиочастотного эфира между разными устройствами - каждое оборудование может выбрать для работы менее зашумленный канал.

Упрощенно такое разделение можно сравнить с шоссе. Представьте, что было бы, если вся дорога была одной сплошной полосой (пусть даже односторонней) с потоком машин. А вот 3-4 полосы уже вносят определенный порядок в движение.

Складываем и делим. Стандартная ширина канала в WiFi - 20 МГц. Начиная с 802.11n была предложена и регламентирована возможность объединения каналов. Берем 2 канала по 20 МГц и получаем 1 на 40 МГц. Для чего? Для увеличения скорости и пропускной способности. Шире полоса - больше данных можно передать.

Недостаток широких каналов: больше помех и меньшее расстояние передачи данных.

Существует также обратная модификация каналов производителями: уменьшение их ширины: 5, 10 МГц. Узкие каналы дают большую дальность передачи, но меньшую скорость.

Модифицированная ширина канала (уменьшенная или увеличенная) и есть ширина полосы .

На что влияет: на пропускную способность и "дальнобойность" сигнала, наличие нескольких полос - на возможность тонкой подстройки этих характеристик.

Усиление антенны (Gain)

Это еще один важный параметр, который влияет на дальность сигнала и пропускную способность.

Все более и более распространенными становятся технологии сети Wi-Fi, которые сегодня используются практически на всех компьютерах и мобильных устройствах, при этом наиболее популярным среди всех стандартов является IEEE 802.11n. Правда, он предусматривает возможность ограничения скорости используемого интернета. Однако, учитывая тот факт, что большинство людей совершают серфинг в сети в поисках мультимедийных файлов, был разработан дополнительный стандарт Wi-Fi Multimedia (WMM). Что это такое и для чего он нужен, и будет рассказано в этой статье. Пользователи интернета должны знать об этом стандарте и следить за тем, чтобы в стояла галочка возле функции "WMM Включить".

Скорость подключения и передачи данных

Что значит включить WMM? Давайте разберемся с этим вопросом.

В первую очередь стоит отметить, что скорости подключения и передачи информации - это абсолютно разные понятия, и многие пользователи пробуют ошибочно ориентироваться именно на первый вариант, выраженный в значении Мб/с. На самом же деле оно не показывает действительную используемого вами сетевого соединения. И показывается драйвером для того, чтобы вы видели, какая именно скорость на данный момент вами используется в рамках выбранного стандарта.

Другими словами, ваша операционная система предоставляет информацию о том, какая возможна максимальная скорость подключения на данном оборудовании. Но при этом на самом деле оно может быть существенно медленнее. Настоящая скорость может зависеть от целого ряда факторов, включая 802.11n, и, в частности, это касается функции "WMM Включить". Активировать ее следует в том случае, если вы хотите пользоваться интернетом без ограничений, и это предусматривается вашим тарифом.

Как узнать скорость?

Если вы хотите получить достоверное значение присутствующей у вас скорости через беспроводную сеть, вы можете воспользоваться одним из следующих способов:

• Запустите в вашей операционной системе процедуру копирования крупного файла, после чего постарайтесь примерно определить скорость, с которой осуществлялась передача этого файла. Стоит отметить, что в операционных системах Windows 7 и дальше при достаточно длительном копировании можно зайти в дополнительные сведения окна, где будет присутствовать информация о достоверной скорости.
• Воспользуйтесь специализированными утилитами наподобие NetMeter или NetStress, которые предназначаются именно для определения вашей пропускной способности. Рекомендуется заранее настроить устройство и активировать WMM. Включить эту функцию довольно важно перед началом проведения тестов.
• Если вы являетесь администратором целой сети, то в таком случае вам также подойдут программы lperf и Jperf.

Как работает этот стандарт?

Стандарт 802.11n в процессе своей работы использует большое количество технологий, и одной из них является функция WMM. Включить ее пользователь может для того, чтобы снять с себя различные ограничения и обеспечить более высокую пропускную способность. При этом стоит отметить тот факт, что любые такие технологии будут показывать действительно заметные результаты только в том случае, если они будут работать с устройствами, поддерживающими спецификации 802.11n.

Выключайте все во время тестирования

Не стоит забывать о том, что перед проведением тестирования сети следует включить WMM, а также полностью выключить какие-либо другие устройства, кроме тех, которые вы будете испытывать. В беспроводной сети, которая основывается на точке 802.11n, предусматривается вариант использования устройств предыдущих стандартов. При этом стоит отметить тот факт, что 802.11n предоставляет механизмы поддержки более старых стандартов. Вследствие чего скорость работы с 802.11n может падать на 50 % или даже 80 % в том случае, если более медлительное устройство осуществляет прием или передачу данных.

Для того чтобы обеспечить предельно возможную производительность этого стандарта, многие специалисты крайне рекомендуют пользоваться в сети исключительно клиентами с его поддержкой.

Снимаем ограничение в 54 Мбит/с

В преимущественном большинстве случаев пользователи забывают включить WMM, а также не знают о том, что если используются устаревшие методы обеспечения безопасности WPA/TKIP или же WEP, то предоставленная скорость будет уменьшаться приблизительно на 80 %. В 802.11n присутствует изначальная настройка на то, что производительность более 54 Мбит/с не может быть полноценно реализована при использовании одного из указанных выше стандартов, Единственным исключением могут быть разве что устройства, не сертифицированные под 802.11n.

Именно по этой причине, если вы не хотите столкнуться с проблемой снижения вашей скорости, рекомендуется пользоваться только методами безопасности сети формата WPA2 с использованием алгоритма AES, правда, не стоит забывать о том, что применение открытых сетей является само по себе небезопасным.

Бывает так, что в некоторых ситуациях при использовании адаптера стандарта 802.11n, а также установки беспроводной точки доступа этого стандарта случается подключение исключительно через 802.11g, и пользователь даже не может включить WMM Zyxel. Что это за проблема? В преимущественном большинстве случаев это говорит о том, что в настройках безопасности используемой вами точки доступа применяется технология WPA2 с TKIP-протоколом. При этом не стоит забывать, что в настройках WPA2 рекомендуется использовать исключительно алгоритм AES вместо TKIP, что позволит вам значительно улучшить работу с устройством.

Также многие не могут включить WMM APSD по той причине, что в настройках точки доступа присутствует использование режима автоматического определения. Специалисты говорят о том, что рекомендуется все-таки вручную поменять единственный стандарт на 802.11n вместо того, чтобы оставлять функцию автоматического определения.

Режим WMM

Wi-Fi Multimedia определяет 4 типа категорий доступа:

1. WMM-приоритет голосового трафика (наивысший приоритет). Позволяет выполнять множественные параллельные VoIP-соединения с малой задержкой.
2. WMM-приоритет видеотрафика. Устанавливает приоритет видеотрафика над обычным трафиком.
3. WMM-приоритет негарантированной доставки. Трафик от устройств которые не имеют механизма QoS
4. WMM низкий приоритет. Низкоприоритетный трафик, который не имеет требования к задержке и производительности при передаче.

Для того чтобы обеспечить возможность выхода в интернет на скорости более 54 Мбит/с, вы должны будете включить режим Wi-Fi Multimedia (WMM). В спецификации 802.11n предусматривается необходимость в поддержке устройств стандарта 802.11e, что обеспечивает возможность использования режима с достаточно высокой пропускной способностью.

Включить режим WMM нужно в том случае, если ваше устройство будет сертифицироваться под использование 802.11n. При этом стоит отметить, что рекомендуется автоматически активировать этот режим в каждом сертифицированном Wi-Fi устройстве. Другими словами, всегда лучше делать так, чтобы был включен режим WMM вне зависимости от того, используете вы адаптер, точку доступа или же маршрутизатор.

Обратите свое внимание на то, что данный режим должен быть активирован не только на вашей точке доступа, но и на беспроводном адаптере.

Стоит отметить, что, в зависимости от вашего устройства, может даже изменяться процедура проведения таких настроек. А также в различных адаптерах могут быть и разные названия функций. Так что если вы не нашли в меню своего устройства функции "включить WMM", не отчаивайтесь. Внимательно прочтите инструкцию, возможно производитель просто по другому ее назавал.

Помимо всего прочего, некоторые разработчики пишут также, что можно обеспечить более высокую скорость подключения в том случае, если пользователь в режиме AD HOC QOS включил WMM.

Отключаем использование канала 40 МГц

В соответствии со стандартом 802.11n предусматривается возможность использования широкополосных каналов 40 МГц, которыми обеспечивается повышение пропускной способности. Однако на самом деле если изменяется ширина канала с 20 до 40 МГц, в конечном итоге может произойти даже заметное снижение скоростных характеристик вместо ожидаемого роста.

Почему не стоит его использовать?

Использование канала шириной 40 МГц может предоставить возможность потенциального увеличения пропускной способности вашей сети от 10 до 20 Мбит/с, но в преимущественном большинстве случаев такой прирост можно наблюдать только при наличии достаточно сильного сигнала. Если же мощность сигнала уменьшается, то в конечном итоге использование такой ширины канала становится значительно менее эффективным и не позволяет добиться увеличения пропускной способности. Таким образом, если 40 МГц будут использоваться при наличии слабого уровня сигнала, это может уменьшить пропускную способность на 80 %.

Если же вы решили использовать такой канал, но при этом заметили существенное падение скорости, достаточно просто вновь настроить работу вашего устройства на работу с каналом 20 МГц. Таким образом, вы сможете добиться заметного увеличения пропускной способности соединения.

Пользуйтесь только актуальными драйверами

Для того чтобы настроить на нормальную скорость соединения, вам следует использовать только актуальные драйвера беспроводного адаптера. Нередко случаются такие ситуации, когда после установки более свежей версии драйвера от производителя достигалось значительное повышение скорости соединения.

Таким образом, мы рассмотрели только наиболее доступные и эффективные способы того, как можно настроить устройства Zyxel на обеспечение более высокой скорости соединения, а также более стабильной работы сети Wi-Fi. Но при этом не стоит забывать о том, что существует еще большое количество других факторов, которые также влияют на работу беспроводных сетей Wi-Fi:

• Другие Wi-Fi устройства, находящихся на небольшом расстоянии.
• Bluetooth-устройства, которые функционируют где-то в зоне покрытия вашей Wi-Fi сети.
• Слишком большие расстояния между использующимися Wi-Fi устройствами.
• Всевозможные препятствия, такие как мебель, стены и потолки, которые постоянно поглощают излучаемый радиосигнал.
• Разнообразная бытовая техника, работающая непосредственно в зоне покрытия вашей сети.
• Устройства, которые работают через стандарт USB 3.0.

Последний пункт может удивить многих пользователей, но это действительно так, устройства с интерфейсом USB 3.0 создают определенные помехи для сети Wi-Fi в диапазоне 2.4 ГГц.

Если вы в итоге настроите все правильно, можете смело рассчитывать на то, что у вас гарантированно поднимется общая скорость работы интернета. Многие пользователи даже не знают об этих возможностях, используя настройки по умолчанию, хотя на самом деле потенциал их подключения позволяет обеспечить гораздо более высокую скорость.