Что делать если роутер режет скорость WiFi и как её можно увеличить? Почему режется скорость Интернета по WiFi: Бесплатные советы как ускорить передачу данных Выбор ширины канала 20 или 40 wifi

Гораздо чаще, чем хотелось бы, пользователи сталкиваются с проблемой падения скорости доступа в Интернет. С чем это связано – причин очень много, и в данной статье рассмотрим несколько наиболее частых и легко решаемых причин падения скорости, а также затронем тему, как увеличить скорость роутера.

Но перед определением причин у вас должны быть выполнены некоторые требования, а именно устройство должен быть в зоне видимости, чтобы видеть индикаторные светодиоды, и у вас должен быть действующий логин и пароль для входа в меню настроек. Узнаем, для чего это необходимо.

Несанкционированные подключения

Очень частая проблема падения скорости, когда к вашей беспроводной Wi-Fi сети подключаются любители халявы. Это, конечно, при условии, что вы установили пароль на подключение. Если это так и есть – самое время его установить.

Для этого заходим в настройки роутера, и переходим в меню «Беспроводной режим», «Защита».

Установка пароля Wi-Fi

Пароль вводим в поле «Пароль PSK», и чем сложнее и длиннее пароль, тем сложнее его взломать. При это нужно помнить, что он не может быть короче восьми символов, и букв, отличных от английского языка и цифр.

Сохраняем настройки, на этом защита Wi-Fi завершена. Если при этом скорость не пришла в норму, то есть не увеличилась, то читаем дальше.

Взлом пароля Wi-Fi

Есть народная мудрость – абсолютной защиты не существует. Раз есть пароль, значит его можно взломать. К сожалению, Wi-Fi не является исключением, и есть ряд программ для взлома ключа (о них в данной статье речи не будет). Чтобы определить, не взломал ли сосед наш пароль, и не является ли причиной падения скорости, существует как минимум два способа.

Способ первый – посмотреть внимательно на индикаторные огоньки передней панели роутера.

Индикаторы на передней панели

Нас интересует индикатор WLAN – активность беспроводной сети. При этом отключаем все наши беспроводные устройства (компьютер, ноутбук, смартфон и все остальное), одним словом – Wi-Fi не используем. Если при этом индикатор продолжает мигать, значит роутер продолжает передавать кому-то данные, а это значит, что кто-то все-таки к нам подключен. Разберемся, кто это такой, через меню настроек.

Возвращаемся в меню настроек, переходим в меню «Статус», далее подменю «LAN клиенты».

Клиенты беспроводной сети

Данный список должен быть пустым, так как наши все беспроводные устройства отключены, и никто к роутеру не подключен. Если в списке есть подключения, то факт взлома на лицо – к вам кто-то подключен.

В таком случае можно сделать хитрый ход – открыть доступ к вай-фай сети (пароль все равно не спасает), но настроить фильтр по mac-адресам, в список которого прописать все физические адреса только наших устройств. Переходим в меню «Wi-Fi», далее подменю «MAC-фильтр».

Список доверенных mac-адресов

Сформировав список физических адресов, переходим во вкладку «Режим фильтра».

Режим mac-фильтра

И ставим режим «Разрешен». Все, теперь маршрутизатор будет работать только с устройствами, адрес которых есть в данном списке, всех остальных игнорируя. Пароль теперь даже не требуется.

Расположение маршрутизатора

Многие уверены, что если роутер беспроводной, то его можно разместить в любом месте, и сигнал будет распространяться без проблем при любых условиях. Но после перестановки мебели в квартире и, соответственно, «переезду» роутера в другой угол комнаты, вдруг упала и скорость Интернета. В такой ситуации очень вероятно просто не лучшее расположение роутера.

Проверьте следующее:

1. Не слишком ли большое расстояние между компьютером и маршрутизатором. Чем слабее приемный сигнал, тем ниже скорость передачи;
2. Нет ли между ними препятствий в виде несущих металлизированных стен, металлических листов. Любой металл очень сильно искажает радио сигнал;
3. Проверьте антенну. Если антенна съемная – снимите ее, почистите гнездо подключения антенны, поставьте ее на место. Так же имеет смысл приобрести антенну с более высоким коэффициентом усиления (дБи). Например – если у вас коэффициент 2 дБи, то купить на 5 дБи;
4. Нет ли между компьютером и роутером радио телефонов, микроволновых печей, блютуз устройств. Дело в том, что вышеперечисленные устройства также излучают радиоволны с частотой 2,4 ГГц, что создает помеху нашей сети.

Смена канала

Если с этими условиями проблем нет, то стоит попробовать сменить радио канал. Делается это в меню настроек «Wi-Fi», в основных настройках.

Смена канала Wi-Fi

По умолчанию обычно в графе «Канал» стоит значение «Авто», то есть маршрутизатор сам выбираем наиболее свободный канал. Но он не всегда адекватно это делает, и выбирает далеко не самый лучший вариант. Попробуйте вручную поэкспериментировать с каналами, может найдете самый свободный, и при удачном стечении скорость заметно увеличится.

Также стоит обратить на стандарт беспроводной сети – он должен быть не ниже «N» (Если, конечно, роутер его поддерживает).

Настройка режима Wi-Fi

Если выбирает режим смешивания, то там должен присутствовать режим «n» (150 Мбит/с для устройств с одной антенной).

Изменение ширины канала

Многие, но далеко не все, маршрутизаторы позволяют пользователю изменять ширину канала – 20МГц или 40МГц.

Выбор ширины Wi-Fi канала

Даже если у вас стоит значение 40, то все равно попробуйте поменять на значение 20.

Следует помнить, что ширина в 40 МГц увеличивает скорость только при хорошем устойчивом уровне сигнала! Если связь роутера и компьютера плохая, что увеличение ширины канала может наоборот еще больше ухудшить положение!

Если у вас старенький роутер, с слабым процессором, то стоить помнить, что весь поток информации, проходящий через роутер, обязательно анализируется, и такой сервис, как фаервол, может очень сильно задерживать поток.

Для эксперимента попробуйте его отключить. Делается это в меню «Безопасность».

Фаервол роутера

Ищем подгруппу «Firewall» и выбираем значение «Disable» (отключить).

Линия, провайдер

Ну и наконец, вина возможна вовсе не в роутере, а в проводах, идущих от провайдера к вашей квартире. Для выяснения, так это или нет, необходимо позвонить в службу поддержки провайдера и вызвать мастера, который произведет замеры состояния линии. Возможно, где-то неплотный контакт, либо в магистраль попала влага, и без ремонта линии в данном случае ничего не сделать.

На последок видео о мифах, что при помощи жестяных банок можно увеличить уровень сигнала:

Для того, чтобы улучшить качество Wi-Fi соединения некоторые пользователи начинают изучать настройки Wi-Fi роутера. В большинстве моделей роутеров можно обнаружить настройку с именем «Ширина канала». Из возможных значений есть 20 Mhz, 40 Mhz и авто(20/40 Mhz). На последних моделях роутеров с поддержкой 5ГГц также есть значение в 80Mhz.

Описание опции «Ширина канала» в настройках роутера Asus

В данной статье мы расскажем за что отвечает данная настройка и какая разница между 20 и 40 Mhz. На основании этого вы сможете определиться какое значение установить в вашем конкретном случае.

Что такое ширина канала в настройках Wi-Fi?

Ширина канала это ширина полосы пропуска трафика между роутером и подключенным к нему устройством. Чтобы вам было понятнее, можно привести пример с автострадой. Чем больше полос в одном направлении, тем больше машин сможет проехать за единицу времени.

То же самое и с шириной канала в Wi-Fi. Чем она больше (шире), тем больше байт сможет пройти через канал связи за единицу времени.

Но если с дорогой все просто и понятно, то в беспроводной среде передачи данных не все так просто. Здесь чем шире канал, тем сильнее на него воздействуют внешние помехи и тем большее количество помех он создает своей работой для других каналов беспроводной связи.

В случае с настройками роутера, значение ширины канала в 20Mhz считается узким каналом, а 40Mhz — широким. Значение «авто» или 20/40 Mhz позволяет вашему роутеру автоматически устанавливать оптимальную ширину канала в конкретной ситуации.

Какое значение ширины канала устанавливать?

Если вы живете в многоквартирном доме и вокруг вас определяется более 3 сетей wi-fi, то скорее всего в вашем случае лучше установить значение ширины канала в 20 Mhz, так как чем шире канал, тем больше на него воздействуют помехи от работы других вай фай сетей. Лучше иметь более медленный канал, но стабильный.

Если же вы живете в частном доме и по близости нет других вай фай сетей, то в вашем случае скорее всего лучше ставить ширину канала 40Mhz. При этом скорость соединения должна вырасти.

Вообще в каждом конкретном случае нужно проводить эксперимент. Пробовать выставлять 20Mhz и тестировать скорость интернета, а затем проводить тесты на 40Mhz. Где результат лучше, то значение и оставлять. Потому что не известно что в каждом конкретном случае может стать помехой для работы вай фай.

Я не затронул один важный момент - использование сетей шириной 40 МГц в диапазоне 2,4 ГГц . Видимо зря, поскольку укоренившиеся в умах читателей gg мнение (не без усилий со стороны отцов-основателей ресурса) категорически не приемлет самой мысли о возможности использования «широких» сетей в 2,4 ГГц диапазоне - в чем легко удостовериться, почитав комментарии под упомянутой статьей. Сегодня я попробую расставить если не все, то многие точки над «i» касаемо этого вопроса. А заодно разрушу еще пару мифов и легенд сложившихся вокруг работы Wi-Fi сетей (привет Адаму Севиджу и Джейми Хайнеману).

На чем базируются аргументы противников 40 МГц сетей? На том, что:

1. непересекающихся каналов в Wi-Fi диапазоне 2,4 ГГц катастрофически мало, поэтому минимальная ширина канала в 20 МГц – это наше (их) всё;
2. 40 МГц сети создают сильные помехи остальным работающим рядом Wi-Fi сетям. Ужас!

Ну что же, будем развенчивать мифы по порядку.

О вреде общественного мнения

Устоявшееся общественное мнение вовсе не обязательно означает, что оно автоматически верное. Ведь мнение это формируется под влиянием определенных личностей, его сформировавших и отстаивающих. И многие эти личности, мягко говоря, были далеко не из самых умных. Именно благодаря укоренившемуся общественному мнению погорел Джордано Бруно, страдал Галилей, лишился работы Георг Ом и т.д. и т.п. Откровенно посмеивался над «общественным» мнением и Альберт Эйнштейн. Сейчас я докажу вам, что великий физик был прав...

Итак, в каждой второй, если не в каждой первой статье посвященной Wi-Fi сетям, нам настойчиво объясняют, что в диапазоне 2,4 ГГц существует всего 3 непересекающихся (т.е. не создающих сильных помех друг другу) канала – 1, 6 и 11. О какой 40 МГц ширине канала можно говорить в таком случае, если одна «широкая» сеть «съедает» бо льшую часть доступного радиодиапазона?! Мнение про 3 непересекающихся канала настолько прочно укоренилось в уме народа, что я даже не стану с ним спорить. Я просто скажу, что это наглая ложь. Полная чушь. Бред сивой кобылы. Звездеж. Называйте как хотите. Если немножко высунуться и выглянуть из общественного танка, то реальная действительность окажется заметно лучше: в европейском регионе, куда мы с вами также относимся, в 2,4 ГГц Wi-Fi диапазоне доступны 4 непересекающихся 20 МГц канала: 1, 5, 9 и 13. Только так и никак иначе. Работать в этих диапазонах не позволяет разве что оборудование купленное непосредственно в США и завезенное в Украину, либо прошитое американской прошивкой – но таких устройств мизерное количество. Поэтому даже в пределах одной маленькой тесной комнаты вполне успешно могут работать две независимые «широкие» 40 МГц Wi-Fi сети, совершенно не мешая при этом друг другу.

А как же помехи для соседских сетей? Ведь мы же здесь все очень переживаем за качество Wi-Fi связи у соседей и вообще за мир Wi-Fi во всем мире!

Непонимание

В поддержку своей «теории вредности широких сетей» апологеты 20 МГц хором напевают мотивчик о сильных помехах от 40 МГц сети на соседние Wi-Fi сети. В качестве убедительных аргументов они даже приводят графики программ, показывающих наличие массы каких-то Wi-Fi сетей вокруг.

Однако же проблема в том, что даже люди, которые вроде бы неплохо разбираются в теме Wi-Fi, плохо себе представляют, что именно показывают данные графики. Что уже говорить за остальных пользователей. Так вот, графики эти показывают совсем не то, что мы привыкли видеть на диаграммах сравнения производительности процессоров или там видеокарт. Но обычные люди интерпретируют увиденное именно так. Более того, реально бояться что 40 МГц сеть «заглушит» своим «мощным» сигналом все вот эти слабенькие сети-росточки рядом. Проблема даже не в том, что 40 МГц ширина канала не имеет вообще никакого отношения к мощности сети. Проблема в том, что «Децибел» и «Децл» в понимании большинства этих людей обозначают примерно одно и то же. Нет, я вовсе не виню их в этом. Это нормально. Но, позвольте, я попробую объяснить разницу доступным языком.

Чем же отличаются децибелы от прочих «попугаев», которыми меряют производительность видеокарт и процессоров? Децибелы помогают отобразить разницу между показателями, величина которых отличается не на единицы и десятки величин, а на порядок. Например, разница в силе сигнала Wi-Fi сетей в 10 дБ обозначает разницу ровно в 10 раз, разница 20 дБ – уже в 100 раз, а 30дБ – в тысячу раз. На обычном графике в «попугаях» наглядно изобразить разницу таких величин было бы очень затруднительно. Ведь минимальное значение на диаграмме банально рискует быть незаметным «невооруженному глазу». Поэтому на помощь приходят децибелы. Так, 5 дБ – это уже разница в мощности сигнала в 3,16 раза, 1дБ – в 1,26 раза. Разница в 1 или 5 дБ – это конечно слишком мало, хотя есть реальные сети, вполне нормально работающие и в таких непростых условиях. Но 10-20 дБ разницы в мощности сигнала, которые обычно есть у большинства пользователей (разумеется замеры силы сигнала следует проводить недалеко от маршрутизатора или точки доступа, а не на балконе соседнего дома) уже вполне достаточно, чтобы не ловить значительных помех от других сетей. И одновременно не мешать нормально работать этим другим сетям, ведь сигнал от нашего Wi-Fi устройства, распространяясь в район другой сети, пропорционально ослабевает. И абсолютно неважно, 20 или 40 МГц будет ширина используемой сети. Почему я считаю, что разницы 10-20 дБ достаточно?

Мешают тут все!

Открою вам страшную тайну: непересекающихся каналов Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц физически не существует. Вообще. Как же так? Просто диаграммы приложений типа inSSIDer, Acrylic Wi-Fi Home, Wifi Analyzer и иже с ними показывают нам не всю правду...

При работе антенна Wi-Fi излучает не только полезный сигнал, но и помехи – это ей просто положено по законам физики. Мощность излучения антенны распределяется примерно так (по данным компании Zyxel):

За нулевой уровень максимальной мощности здесь для удобства взято 0дБ, но картинку вполне успешно можно экстраполировать. Как видим, на мощности сигнала -28дБ от максимальной даже один канал уже успешно занимает полосу шириной 40 МГц. А на уровне сигнала более -40дБ от максимума вполне успешно «пересекаются» даже самые удаленные каналы 1 и 13. Является ли это сколь-либо существенной проблемой для работы Wi-Fi сетей? Нет. В то же время некоторые читатели gagadget не постеснялись выкладывать скрины показывающие разность мощностей сигнала с соседними сетями как минимум в 30 дБ, и были при этом абсолютно уверенны в своей правоте относительно невозможности использования «широких» 40 МГц Wi-Fi сетей. Правда, в итоге так и не смогли объяснить причину своей уверенности…

Зачем?

А ради чего весь огород? В чем практическая польза от 40 МГц? И почему 20 МГц хуже? Отвечаю. На конкретном примере. При ширине канала 40 МГц производительность беспроводной Wi-Fi сети достигает 13-16 МБ/с, при ширине 20 МГц – лишь порядка 7-9Мб/с. Стоит ли жертвовать скоростью Wi-Fi сети в угоду каким-то нелепым предрассудкам? Я думаю, не стоит. Впрочем, у вас всегда есть право на собственное мнение, неотличимое от общественного.

P.S. Даже если ваш сосед соорудил мощную сеть, вы можете избежать значительных помех от нее просто изменив поляризацию антенн роутера или точки доступа, если антенны позволяют это сделать. Более того, если имеются сильные помехи от соседних сетей, многие производители оборудования справедливо рекомендуют уменьшить мощность сигнала вашей Wi-Fi сети, чтобы улучшить связь. Не буду вдаваться в подробности, но таким образом роутеру или точке доступа банально легче фильтровать «сильные» помехи. Впрочем, это уже совсем другая история из области физики, о которой я тут писать не собираюсь.

Думаю, не ошибусь сильно, если у большинства из нас подключение к интернету выглядит следующим образом: есть некоторый довольно скоростной проводной канал до квартиры (сейчас уже и гигабит не редкость), а в квартире его встречает роутер, который раздаёт этот интернет клиентам, выдавая им «чёрный» ip и осуществляя трансляцию адресов.

Довольно часто наблюдается странная ситуация: при скоростном проводе, с роутера раздаётся совсем узенький wifi-канал, не загружающий и половины провода. При этом, хотя формально Wi-Fi, особенно в его ac-версии поддерживает какие-то огромные скорости, при проверке оказывается, что либо Wi-Fi подключается на меньшей скорости, либо подключается, но не выдаёт скорости на практике, либо теряет пакеты, либо всё вместе.

В какой-то момент и я столкнулся с похожей проблемой, и решил настроить свой Wi-Fi по-человечески. На удивление, это заняло примерно в 40 раз дольше, чем я ожидал. Вдобавок, как-то так случилось, что все инструкции по настройке Wi-Fi, которые я находил, сходились к одному из двух видов: в первом предлагали поставить роутер повыше и выпрямить антенну, для чтения второго же мне не хватало честного понимания алгоритмов пространственного мультиплексирования.

Собственно, эта заметка - это попытка заполнить пробел в инструкциях. Я сразу скажу, что задача до конца не решена, несмотря на приличный прогресс, стабильность подключения всё ещё могла бы быть лучше, поэтому я был бы рад услышать комментарии коллег по описанной тематике.

Глава 1:

Итак, постановка задачи

Wifi-роутер, предложенный провайдером, перестал справлять со своими обязанностями: наблюдаются длительные (30 секунд и больше) периоды, когда пинг до точки доступа не проходит, наблюдаются очень длительные (порядка часа) периоды, когда пинг до точки доступа достигает 3500 мс, бывают длительные периоды, когда скорость соединения с точкой доступа не превышает 200 кбит/сек.

Сканирование диапазона с помощью windows-утилиты inSSIDer выдаёт картинку, представленную в начале статьи. В округе наблюдается 44 Wifi SSID в диапазоне 2.4 ГГц и одна сеть в диапазоне 5.2 ГГц.

Инструменты решения

Самосборный компьютер Celeron 430, 2b Ram, SSD, безвентиляторный, две беспроводные сетевые карты на чипе Ralink rt2800pci, Slackware Linux 14.2, Hostapd из Git на сентябрь 2016 года.

Сборка роутера выходит за рамки данной заметки, хотя отмечу, что Celeron 430 хорошо показал себя в безвентиляторном режиме. Отмечу, что текущая конфигурация является последней, но не окончательной. Возможно, улучшения ещё осуществимы.

Решение

На самом деле, решение должно было бы, по хорошему, заключаться в запуске hostapd с минимальным изменениями настроек. Однако, опыт настолько хорошо подтвердил истинность поговорки «гладко было на бумаге, да забыли про овраги», что потребовалось написание этой статьи для систематизации знаний обо всех неочевидных подробностях. Также мне изначально хотелось бы избежать низкоуровневых подробностей для стройности изложения, но выяснилось, что это невозможно.

Глава 2

Немного теории

Частоты

Wi-Fi - это стандарт беспроводных сетей. С точки зрения OSI L2, точка доступа реализует концентратор типа switch, однако чаще всего она также совмещена с коммутатором уровня OSI L3 типа «роутер», что ведёт к изрядной путанице.

Нас же больше всего будет интересовать уровень OSI L1, то есть, собственно, та среда, в которой ходят пакеты.

Wi-Fi - это радиосистема. Как известно, радиосистема состоит из приёмника и передатчика. В Wi-Fi точка доступа и клиентское устройство осуществляют обе роли по очереди.

Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Частоты эти занумерованы, и каждому номеру соответствует некоторая частота. Важно: несмотря на то, что для любого целого числа существует теоретическое соответствие этому числу некоторой частоты, Wi-Fi может работать только в ограниченных диапазонах частот (их три, 2.4 ГГц, 5.2 ГГц, 5.7 ГГц), и только на некоторых из номеров.

Полный список соответствий можно посмотреть в Wikipedia, нам же важно, что при настройке точки доступа, необходимо указать, на каком именно канале будет находиться несущая частота нашего сигнала.

Неочевидная деталь: не все Wi-Fi стандарты поддерживают все частоты.

Wi-Fi-стандартов есть два: a и b. «a» старше и работает в диапазоне 5ГГц, «b» новее и работает в диапазоне 2.4 ГГц. При этом b медленнее (11 mbit вместо 54 mbit, то есть, 1.2 мегабайта в секунду вместо 7 мегабайт в секунду), а диапазон 2.4 ГГц уже и вмещает меньше станций. Почему так - загадка. Вдвойне загадка, почему точек доступа стандарта а практически нет в природе.

(Картинка позаимствована из Википедии.)

(На самом деле, я немного лукавлю, потому что a поддерживает ещё частотный диапазон 3.7 ГГц. Однако, ни одного устройства, знающего что-нибудь про этот диапазон, мне не доводилось увидеть.)

Подождите, спросите вы, но есть же ещё 802.11g, n, ac - стандарты, и они-то, кажется, как раз должны побивать по скорости несчастные a и b.

Но нет, отвечу я вам. Стандарт g - это запоздалая попытка довести скорость b до скорости a, в диапазоне 2.4 ГГц. Но зачем, вы ответите мне, ты вообще вспоминал про b? Ответ, потому что несмотря на то, что диапазоны обоих b и g называются 2.4, на самом деле они чуть-чуть отличаются, и диапазон b на один канал длиннее.

Стандарты же n и ac вообще не имеют отношения к диапазонам - они регламентируют скорость, и только. Точка стандарта n может быть как «в базе» a (и работать на 5 Ггц), так и «в базе» b и работать на 2.4 ГГц. Про точку стандарта ac я не знаю, потому что не видел.

То есть, когда вы покупаете точку доступа n, нужно очень внимательно посмотреть, в каких диапазонах это n работает.

Важно, что в один момент времени один Wi-Fi чип может работать только в одном диапазоне. Если же ваша точка доступа утверждает, что может работать в двух одновременно, как например, делают бесплатные роутеры от популярных провайдерах Virgin или British Telecom, значит в ней на самом деле два чипа.

Ширина канала

На самом деле, я должен извиниться, потому что ранее сказал, что некий диапазон длиннее другого, не объяснив, что такое «длиннее». Вообще говоря, для передачи сигнала важна не только несущая частота, но и ширина кодированного потока. Ширина - это в какие частоты выше и ниже несущей может залезать имеющийся сигнал. Обычно (и к счастью, в Wi-Fi), каналы симметричные, с центром в несущей.

Так вот в Wi-Fi могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц. При этом точек доступа с шириной канала в 10 МГц я никогда не видел.

Так вот, одним из самых удивительных свойств Wi-Fi является то, что несмотря на то, что каналы пронумерованы, они пересекаются. Причём не только с соседями а аж с каналами через 3 от себя. Иными словами, в диапазоне 2.4 ГГц только точки доступа, работающие на каналах 1, 6 и 11 - не пересекаются потоками шириной в 20 МГц. Иными словами, только три точки доступа могут работать рядом так, чтобы не мешать друг другу.

Что же такое точка доступа с каналом шириной 40 МГц? Ответ - а это точка доступа, которая занимает два канала (непересекающихся).

Вопрос: а сколько каналов шириной 80 и 160 МГц вмещается в диапазон 2.4 ГГц?

Ответ: Ни одного.

Вопрос, а на что влияет ширина канала? Точного ответа на этот вопрос я не знаю, проверить не смог.

Я знаю, что если сеть пересекается с другими сетями, стабильность соединения будет хуже. Ширина канала 40 МГц даёт больше пересечений и хуже соединение. Согласно стандарту, если вокруг есть точки работающие другие точки доступа, режим 40 МГц не должен включаться.

Верно ли, что вдвое большая ширина канала вдвое даёт большую пропускную способность?
Вроде бы, да, но проверить невозможно.

Вопрос: Если на моей точке доступа три антенны, верно ли, что она может создавать три пространственных потока и утроить скорость соединения?

Ответ: неизвестно. Может так оказаться, что из трёх антенн, две могут заниматься только отправкой, но не приёмом пакетов. И скорость сигнала будет несимметричная.

Вопрос: Так сколько же мегабит даёт одна антенна?

Ответ: Можно посмотреть вот здесь en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates
Список странный и нелинейный.

Очевидно, самый важный параметр - это MCS-индекс, который именно и определяет скорость.

Вопрос: Откуда берутся такие странные скорости?

Ответ: Есть такая вещь как HT Capabilities. Это опциональные фишечки, которые могут чуть-чуть править сигнал. Фишечки бывают как очень полезные: SHORT-GI добавляет чуть-чуть скорости, около 20 мбит, LDPC, RX STBC, TX STBC добавляют стабильности (то есть должны уменьшать пинг и потерю пакетов). Впрочем, ваше железо может запросто их не поддерживать и при этом быть вполне «честным» 802.11n.

Мощность сигнала

Самый простой способ бороться с плохой связью - это вжарить больше мощности в передатчик. В Wi-Fi бывает мощность передачи до 30 dBm.

Глава 3

Решение задачи

Из всего вышеперечисленного винегрета, казалось бы, можно сделать следующий вывод: у вайфая можно реализовать два «режима» функционирования. «Улучшающий скорость» и «улучшающий качество».

Первый, казалось бы, должен говорить: бери самый незанятый канал, ширину канала 40 МГц, антенн побольше (желательно, 4), и добавляй побольше Capabilities.

Второй - убирай всё, кроме базового n-режима, включай мощность побольше, и включай те Capabilities, которые добавляют стабильности.

Вспоминая ещё раз пословицу про овраги, опишем, какие именно неровности местности ждут нас при попытке реализации планов 1 и 2.

Овраг нулевой

Хотя чипсеты семейства Ralink rt2x00 являются самыми популярными чипсетами с поддержкой стандарта n и встречаются как в картах высокого ценового диапазона (Cisco), так и диапазона бюджетного (TRENDNET), и более того, выглядят в lspci совершенно однаково, они могут обладать кардинально разным функционалом, в частности, поддерживать только диапазон 2.4, только диапазон 5ГГц, или поддерживать непонятно чем ограниченные части обеих диапазонов. В чём отличия - загадка. Также загадка, почему карта с тремя антеннами поддерживает только Rx STBC в два потока. И почему они обе не поддерживают LDPC.

Первый овраг

В диапазоне 2.4 есть только три непересекающихся канала. На эту тему мы уже говорил и я не буду повторяться.

Второй овраг

Не все каналы позволяют увеличивать ширину канала до 40 МГц, более того, на какую ширину канала согласится карта, зависит от чипсета карты, производителя карты, загрузки процессора и погоды на Марсе.

Третий, и самый большой овраг

Regulatory domain

Если вам не хватало для счастья того, что сами стандарты Wi-Fi представляют из себя знатный винегрет, то возрадуйтесь тому, что каждая страна мира стремится всякими разными способами Wi-Fi ущемить и ограничить. У нас в Великобритании всё ещё не так плохо, в отличие, скажем, от тех же США, где Wi-Fi спектр зарегулирован до невозможности.

Так вот, регуляторный домен может требовать ограничений на мощность передатчика, на возможность запустить на канале точку доступа, на допустимые технологии модуляции на канале, а также требовать некоторых технологий «умиротворения спектра», таких как DFS (динамический выбор частоты), детекция радара (которая ещё у каждого регдомена своя, скажем, в Америках почти всюду предлагаемая FCC, в Европе другая, ETSI), или auto-bw (я не знаю, что это такое). При этом со многими из них точка доступа не заводится.

Многие регуляторные домены просто запрещают некоторые частоты в принципе.

Задать регуляторный домен можно командой:

Iw reg set NAME

Регуляторный домен можно не задавать, но тогда система будет руководствоваться объединением всех ограничений, то есть самым худшим вариантом из возможных.

По счастью, во-первых данные по регуляторным доменам есть в открытом доступе на сайте ядра:

И по ним можно искать. В принципе, вероятно, можно пропатчить ядро так, чтобы оно игнорировало регуляторный домен, но это надо пересобирать ядро или как минимум регуляторный демон crda.

По счастью, команда iw phy info выводит все возможности нашего устройства, с учётом (!) регуляторного домена.

Итак, как же нам поправить состояние нашего Wi-Fi?

Для начала найдём страну, в которой не запрещён 13 канал. Путь хотя бы половина частоты будет пустой. Ну, таких стран довольно много, хотя некоторые, не запрещая его в принципе, однако запрещают на нём или режим высокой скорости n, или вообще создание точки доступа.

Но одного 13 канала нам мало - ведь мы хотим соотношение сигнал-шум побольше, а значит хотим запускать точку с силой сигнала 30. Ищем-ищем в CRDA, (2402 - 2482 @ 40), (30) 13 канал, ширина 40 МГц, сила сигнала 30. Есть такая страна, Новая Зеландия.

Но что это, на частоте 5 ГГц требуется DFS. Вообще, это теоретически, поддерживаемая конфигурация, но почему-то не работает.

Факультативная задачка, выполнимая людьми с повышенными социальными навыками:

Собрать подписи/движение в поддержку ускоренного перелицензирования Wi-Fi-диапазонов в ITU (ну, или хотя бы в вашей стране) в целом в сторону расширения. Это вполне реально, какие-нибудь депутаты (и кандидаты в депутаты), жаждущие политических очков, будут рады вам помочь.

Это овраг номер 4

Точка доступа может не заводиться при наличии DFS, без объяснения причин. Итак, какой же регуляторный домен нам выбрать?

Есть такая! Самая свободная страна в мире, Венесуэла. Её регуляторный домен - VE.

Полные 13 каналов диапазона 2.4, с мощностью 30 dBm, и сравнительно расслабленный 5ГГц диапазон.

Задача со звёздочкой. Если у вас в квартире совсем катастрофа, даже хуже, чем у меня, для вас есть отдельный, бонусный уровень.

Регуляторный домен «JP», Япония, позволяет делать уникальную вещь: запускать точку доступа на мифическом, 14 канале. Правда, только в режиме b. (Помните, я говорил, что между b и g всё-таки есть маленькие отличия?) Поэтому если у вас всё уж совсем плохо, то 14 канал может быть спасением. Но опять же, его физически поддерживает немного что клиентских устройств, что точек доступа. Да и максимальная скорость в 11 Мбит несколько обескураживает.

Копируем /etc/hostapd/hostapd.conf в два файла, hostapd.conf.trendnet24 и hostapd.conf.cisco57

Правим тривиальным образом /etc/rc.d/rc.hostapd, чтобы запускал две копии hostapd.

В первом указываем канал 13. Правда, ширину сигнала указываем 20 МГц (capability 40-INTOLERANT), потому что во-первых, так мы будем теоретически стабильнее, а во-вторых, «законопослушные» точки доступа просто не будут запускаться на 40 МГц из-за того, что забитый диапазон. Ставим capability TX-STBC, RX-STBC12. Плачем, что capabilities LDPC, RX-STBC123 не поддерживаются, а SHORT-GI-40 и SHORT-GI-20 хотя и поддерживаются и чуть-чуть улучшают скорость, но и чуть-чуть понижают стабильность, а значит, их убираем.

Правда, для любителей можно пропатчить hostapd, чтобы появилась опция force_ht40, но в моём случае это бессмысленно.

Если вы находитесь в странной ситуации, когда точки доступа то включаются то выключаются, то для особых гурманов можно пересобрать hostapd с опцией ACS_SURVEY, и тогда точка будет сама сначала сканировать диапазон и выбирать наименее «шумящий» канал. Более того, в теории она даже должна мочь переходить по собственному желанию с одного канала на другой. Мне, правда, эта опция не помогла, увы:-(.

Итак, наши две точки в одном корпусе готовы, запускаем сервис:

/etc/rc.d/rc.hostapd start

Точки успешно стартуют, но…

Но та, что работает на диапазоне 5.7 - не видна с планшета. Что за чертовщина?

Овраг номер 5

Проклятый регуляторный домен работает не только на точке доступа, но и на приёмном устройстве.

В частности, мой Microsoft Surface Pro 3, хотя и сделан для европейского рынка, в принципе не поддерживает диапазон 5.7. Пришлось переключиться в 5.2, но тут хоть завёлся режим 40 Мгц.

Овраг номер 6

Всё завелось. Точки стартовали, 2.4 показывает скорость 130 Мбит (был бы SHORT-GI, было бы 144.4). Почему карта с тремя антеннами поддерживает только 2 пространственных потока - загадка.

Овраг номер 7

Завести-то завелось, а иногда скачет пинг до 200, и всё тут.

А секрет вовсе не в точке доступа прячется. Дело в том, что по правилам Microsoft, драйвера Wi-Fi карты сами должны содержать ПО для поиска сетей и подключения к ним. Всё как в старые-добрые времена, когда 56к-модем должен был иметь при себе звонилку (которую мы все меняли на Shiva, потому что звонилка, идущая в штатной поставке Internet Explorer 3.0 была слишком уж ужасна) или ADSL-модем должен был иметь клиент PPPoE.

Но и о тех, у кого штатной утилиты нет (то есть, о всех на свете!), Microsoft позаботилась, сделав так называемую «автоконфигурацию Wi-Fi». Эта автоконфигурация жизнерадостно плюёт на то, что к сети мы уже подключены, и каждые Х секунд сканирует диапазон. В Windows 10 даже нет кнопки «обновить сети». Работает отлично, пока сетей вокруг две-три. А когда их 44, система замирает и выдаёт несколько секунд пинга 400.

«Автоконфигурацию» можно отключить командой:

Netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????" pause

Лично я даже сделал себе на десктопе два батника «включить autoscan» и «выключить autoscan».

Да, прошу обратить внимание, что если у вас русский Windows, то скорее всего сетевой интерфейс будет иметь название на русском языке в кодировке IBM CP866.

Саммари

Я накатал довольно длинную простыню текста, и должен был бы завершить её кратким резюме самых важных вещей:

1. Точка доступа может работать только в одном диапазоне: 2.4 или 5.2 или 5.7. Выбирайте внимательно.
2. Лучший регуляторный домен - это VE.
3. Команды iw phy info, iw reg get покажут вам, что вы можете.
4. 13 канал обычно пустует.
5. ACS_SURVEY, ширина канала 20 МГц, TX-STBC, RX-STBC123 улучшат качество сигнала.
6. 40 МГц, больше антенн, SHORT-GI увеличат скорость.
7. hostapd -dddtK позволяет запустить hostapd в режиме отладки.
8. Для любителей можно пересобрать ядро и CRDA, увеличив мощность сигнала и сняв ограничения регуляторного домена.
9. Автопоиск Wi-Fi в Windows отключается командой netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
10 . Microsoft Surface Pro 3 не поддерживает диапазон 5.7 ГГц.

Послесловие

Я большинство материалов, использованных при написании данного руководства, найдены либо в гугле, либо в манах к iw, hostapd, hostapd_cli.

Как именно скорость зависит от количества антенн и какой скорости можно добиться с тремя антеннам - не знаю. Рад был бы комментариям.

На самом деле, проблема ТАК И НЕ РЕШИЛАСЬ. Временами пинг всё равно скачет до 400 и стоит на таком уровне, даже для «пустого» диапазона в 5.2 ГГц. Посему:

Ищу в Москве спектроанализатор Wi-Fi диапазона, укомплектованный оператором, с которым можно было бы проверить, в чём вообще проблема, и не заключается ли она в том, что неподалёку находится очень важное и секретное военное учреждение, о котором никто не знает.

Постскриптум

Wi-Fi работает на частотах от 2 ГГц до 60 ГГц (менее распространённые форматы). Это даёт нам длину волны от 150мм до 5мм. (Почему вообще мы меряем радио в частотах, а не в длинах волн? Так же удобнее!) У меня, в целом, возникает мысль, купить обои из металлической сетки в четверть длины волны (1 мм хватит) и сделать клетку Фарадея, чтобы гарантированно изолироваться от соседского Wi-Fi, да и заодно от всего другого радиооборудования, вроде DECT-телефонов, микроволновок и дорожных радаров (24 ГГц). Одна беда - будет блокировать и GSM/UMTS/LTE-телефоны, но можно выделить для них стационарную точку зарядки у окна.

Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.