Дальность работы wifi. Мощный wifi роутер

Как жаль, что wi-fi покрытие не может быть повсеместным. Жаль, что к домашнему вай фаю нельзя подключиться на работе — сигнал не «добивает». Но какой же радиус действия (покрытие) у вай фай роутеров и от чего этот радиус зависит? Сегодня мы разберемся с данным вопросом и узнаем все о покрытии wi-fi сетями.

Радиус действия wi-fi роутера - словосочетание не имеет смысла. если нам нужна дальность допустим связать сеть из разнесенных на десяток км устройств это одно, но в таком случае антенна направлена и ни о каком радиусе речи нет. Или у нас не ловит в беседке за банькой, тут как раз речь идет о радиусе, но дальность ни при чем. поскольку не ловить может как из-за того. что сигнал не добивает, так и от того, что сигнал слишком мощный и устройство «захлебывается» и, возможно, для решения проблемы нужно будет снизить мощность и дальность.

Поскольку величина сферическая, то в документации обычно указана округленная средняя дальность для двух одинаковых устройств с типовой антенной. Этот параметр зависим от мощности, которая не может превышать у бытового роутера 100 милливатт (20 дБм), это примерно соответствует 150 м дальности в чистом поле или 50 м в помещении. Все эти цифры, как водится, взяты для абсолютно упругого сферического коня в вакуумной упаковке. Собственно, сам по себе — радиус действия параметр комплексный, включающий в себя множество характеристик обеих точек (как передатчика. так и приемника - качество приема различно). Не зря существуют Wi-Fi детекторы, которыми специально обученные человеки замеряют реальный уровень сигнала на разных расстояниях, именно, потому что проще померить, нежели рассчитать.
Часто приходится слышать от фанатов того или иного производителя, что «всё хлам, а вот asus», врут. Безбожно врут, все производители ограничены тем же самым параметром верхней мощности и там все равно кто именно произвел Asus, Zyxel, D-link, tp-link, tenda или другие. За исключением случая, когда и передатчик и приемник одного производителя.

Связь на родственных машинах будет стабильнее и лучше, все из-за того, что каждый именитый китаец пилит свой протокол для своих устройств. В общем, если планируется использование нескольких связанных точек. стоит подбирать железо одного производителя, благодаря своим добавкам к стандарту связи, такой выбор порядком облегчит жизнь. Во всех остальных случаях стоит обращать внимание на поддержку режимов, технические параметры, возможность изменения прошивки и другие «мелочи» вплоть до возможности подключения внешней антенны (самое то для дальности), а не на наклейку на корпусе, в конце концов, все сделаны, если не на одном, то на соседних заводах.

Впрочем, и в мире роутеров есть свои отличники, например, профессиональный инструмент тот же Mikrotik или ubiquiti nanostation, в качестве роутера бесподобны и за счет своей профнаправленности обходят ограничение по мощности (у них потолок выше).

Что влияет на радиус действия Wi-fi роутера

На радиус действия wi-fi влияет всё, ну или почти всё. Основные виновники следующие:

Частота - чем выше, тем хуже распространяется и сильнее зависит от окружения.
Версия протокола 802.11 — без MIMO не реализуема адаптивная антенна. Должен быть 802.11n и выше.
Мощность, далеко не всегда, «чем больше, тем лучше». Законодательно ограничена сверху.
Антенна. В этом слове очень много всего - мощность усиления, диаграмма направленности, качество согласования. Правильный выбор антенны-это первое дело при обеспечении стабильного дальнего wi-fi.
Местность, наличие стен, полов, ровных поверхностей.
Зашумленность эфира.
Влажность воздуха.

Вероятно, забыл упомянуть несколько факторов, поскольку на распространение радиоволн, действительно, влияет большинство параметров окружающей среды.

3 wi-fi роутера с большим радиусом действия

Посмотрим на wi-fi роутеры радиус и дальность действия устойчивой связи с которыми выше, чем у конкурентов.

MikroTik hAP AC или любой другой Mikrotik (желательно с подключаемой внешней антенной). Тут и интеллектуальное управление параметрами антенны, и мощность передатчика до 1 вт у некоторых моделей, только стоит помнить, что это профессиональный инструмент - иногда приходится гуглить. Аппарат вне конкуренции по возможностям, железу, гибкости, дальности и т. д.
ASUS RT-AC3200 или любой другой с поддержкой ASUS AiRadar (устойчивость дальней связи достигается индивидуальной подгонкой сигнала под клиента и эмуляцией направленного сигнала).
Любой трех (и более) рогий роутер с возможностью подключения выносной антенны вместо штатных.

Поскольку свч весьма близко по физическим свойствам, то логично радиус (освещения) покрытия можно увеличить подняв светильник (роутер). Впрочем, радиус никого не интересует, ну может, кроме людей с абсолютно круглым участком, интересна площадь покрытия квартир, участков, которые весьма далеки от круга. И именно поэтому, ограничив излучение в «ненужную» сторону, можно радикально улучшить ситуацию. Даже примитивный экран из подручных материалов, например, фольги, способен улучшить ситуацию с приемом. Из обычного тазика, к примеру, выходит замечательный экран с функцией фокусирующей линзы.

Покрутить антенки, связь не возможная на прямом сигнале, может прекрасно существовать на отраженном, кроме того, антенны могут просто забивать друг друга в некоторых положениях. В наиболее простом случае, если у устройства одна антенна, ось антенны должна быть перпендикулярна направлению на зону с наиболее слабым приемом. В случае если антенны встроены в роутер, результат может дать смещение или поворот роутера. Так что двигать и замерять, и снова двигать.

Купить и подключить выносную антенну. Кроме очевидной функции приема-передачи, антенна является еще и усилителем сигнала. Качество связи сильно зависит от согласования антенны и роутера, согласование в том числе зависит от длины подключающего кабеля. Поэтому расчет антенны должен производить специалист, учитывая лично ваши параметры (форма направленности, состояние эфира и т. д.). Кстати, раз уж речь о антеннах, вот берем две банки из под пива, думаю понятно, что не стоит ждать чудес от хитросделаных конструкций из пивных банок, изготовление и настройка такой штуковины весьма неплохой аутотренинг и в этом их главное назначение.

Настроить роутер на работу в наиболее чистом канале. Для анализа wi-fi есть программы анализаторы, они помогут выбрать наименее зашумленную частоту, что не только благоприятно скажется на дальности, но и увеличит скорость и устойчивость приема.
Подключить старый роутер в качестве повторителя, впрочем, об этом позже.

При настройке желателен датчик, для этой роли подойдет смартфон или ноутбук размещенный в точке с наиболее слабым приёмом. Необходимо скачать и установить одну из программ wifi анализаторов, задачей смартфона будет отображение изменений мощности принятого сигнала. Для этих целей в программе анализаторе есть режим измерения мощности сети.

Ориентируясь на показания мощности в интересующей точке, стоит пробовать (если есть возможность):

разные диапазоны (актуально для dual-band) - ситуация с прохождением волны может отличаться для диапазонов 5 ггц и 2.4 ггц.
в выбранном диапазоне найти свободный канал. Канал должен быть свободен, как в точке установки роутера, так и в интересующей точке (часта ситуация, когда удаленная точка, там где у нас лежит тестер, попадает в зону другой сети на смежной частоте, а на роутере помеха не видна, так как мешающая сеть не добивает) свободные каналы покажет таже программа анализатор wifi.
отключение или наоборот включение автоматики, например, выбора режима передачи «Network mode» — иногда разумность устройства полезна, но зачастую «N Only» дальнобойнее.
мощность, тут больше всего подходит слово «поиграть». Дело в том, что мощность напрямую влияет на дальность. Но а) должна быть достаточно большой, чтоб добить до дальней точки, б) достаточно маленькой, чтобы не мешать нормальной работе устройств вблизи, в) сигнал разной мощности может по разному проходить участок.
Регулировка мощности (Transmit Power) имеет разную логику, некоторые производители дают настраивать усиление приема, некоторые полагают важнее силу излучения, некоторые считают нормой максимум и регулируют затухание. Обычно, в этом параметре есть слово power и шкала либо обозначение единиц dBm. В любом случае, надо читать документацию (например mikrotik имеет поле для указания дальности до клиента в режиме точка-точка Cell Radius, который нельзя опустить ниже 10 км, и поле Tx Power Mode, где параметр card rates устанавливает максимальную мощность на уровень бытового в 20 дбм, именно, чтоб не глушить ближних клиентов).
Такая же ситуация из разряда «надо пробовать» при настройке антенн. Простая корректировка положения антенн или даже местоположения роутера способно улучшить качество и дальность передачи за счет изменения среды (снижение отраженного сигнала, уменьшение искажений, обход преград). А может сделать только хуже, универсального ответа нет и надо пробовать и смотреть на тестовом устройстве изменения сигнала.
Видимый издалека wifi со скорость 1кб\с никому не нужен. Поскольку в общем случае вопрос дальности поднимется для построения стабильной и шустрой сети, полезно не забывать о функциях, улучшающих стабильность и качество связи. Конкретный набор у каждого устройства свой и многие из таких опций включены по умолчанию. Ширина канала, расширение канала (не забудьте проследить чтобы пара основной+расширение приходилась на свободные каналы), проприетарные протоколы и функции-микротиковский nv2 как пример, если, конечно, оборудование позволяет, в общем, все те плюшки, которыми обычно производитель хвастается на упаковке.

Как увеличить радиус действия wi-fi роутера с помощью ретранслятора

Ретранслятор, он же репитер или повторитель, существует как отдельное устройство, правда, мощность, а следовательно, и покрытие его сети, оставляет желать лучшего. Гораздо рациональнее использовать для этой роли дополнительный роутер. С ролью репитера вполне справится даже очень бюджетная железяка. В случае покупки, желательно убедиться, что выбранная модель имеет эту опцию, при поддержке оборудованием настройка сводится к нажатию пары кнопок (есть варианты, когда железо не поддерживает, но доступны альтернативные прошивки с этой опцией). И не забывайте о своих нюансах протокола от производителей особенно любят заморачиваться с плюшками «для своих» Zyxel и Asus (пара зюкселей будет работать ощутимо лучше чем пара зюксель - асус).

Настройку в мастере расписывать нет смысла, повторитель, работающий как клиент фактически копирует wifi сеть основной точки и ретранслирует ее устройства, подключенные к wi-fi автоматически, переключаются на более сильный сигнал.

В целом использование репитера самый правильный способ решения проблем с радиусом покрытия, с его помощью можно протащить сеть даже в бункер с свинцовыми стенами, если конечно, у вас такой найдется.

Еще 3 полезных статьи:

WiFi Guard – донельзя нужная утилита для всех энтузиастов с небольшой wireless-сетью, желающих её обезопасить.…

WiFi Crack – программа для забывчивых пользователей или начинающих взломщиков. Позволяет легко и просто брутфорсить…

Многих пользователей интересует вопрос — на какое расстояние передаётся сигнал беспроводной сети и какова зона действия WiFi у домашнего роутера.
Для примера рассмотрим самый распространённый стандарт беспроводной связи, используемый на большинстве современных маршрутизаторов — 802.11n или, так называемый, Wireless N150 или N300. Здесь 150 и 300 — это теоретически максимальная достижимая скорость передачи данных, которую Ваш адаптер никогда не разовьёт =). Для этого стандарта озвучивался такая зона покрытия — до 100 метров в помещении и до 300 метров на открытом пространстве. В этом случае радиус действия будет составлять 50 и 150 метров соответственно. К сожалению, это тоже не реальные цифры и, как показала практика, в реале они значительно меньше. Тогда возникает вопрос — как же определить зону покрытия?
Единственный верный способ — только взять в руки ноутбук, планшет или смартфон и обойти по квартире, дому или участку и опытным путём найти границы зоны действия сигнала.

Что влияет на зону покрытия Вай-Фай?!

1 — расположение роутера или точки доступа

Да, именно раположение передающего устройтва в квартире во многом отвечает за зону действия беспроводной сети. Не забывайте, что излучение у него всенаправленное, а значит и распространение сигнала идёт одинаково во все стороны и по форме напоминает окружность. Именно поэтому надо располагать точку доступа примерно в центре Вашего жилища.

Поставив маршрутизатор в самой дальней комнате — не удивляйтесь тому, что сигнал будет обрываться в лучшем случае где-то посередине квартиры.

2 — материалы из которых сделаны стены и перекрытия

Радиоволны очень не любят железобетонные конструкции, кирамзит и гипсокартон. Не раз сталкивался с тем, что в квартире, отделанной с помощью гипсокартона радиус покрытия ВайФая значительно меньше.

Вот таблица с затуханием сигнала WiFi в различных отделочных материалах и элементах декора:

Материал	Изменение уровня сигнала, дБ
Материал	2,4 GHz	5GHz
Оргстекло 7,1 мм	-0,36	-0,93
Оргстекло 2,5 мм	-0,01	-0,2
Жалюзи закрытые	-0,002	0,002
Жалюзи открытые	0,01	0,03
Красный кирпич сухой	-4,44	-14,62
Красный кирпич мокрый	-4,51	-14,6
Ковер	-0,03	-0,01
Ковер с изнанки	-0,04	-0,03
Потолочная плитка	-0,09	-0,18
Ткань	0,02	0,01
Стеклопластик	-0,02	-0,03
Стекло	-0,5	-1,69
Гипсокартон 12,8 мм	-0,49	-0,52
Гипсокартон 9 мм	-0,51	-0,85
Линолеум	-0,02	-0,13
Линолеум с изнанки	-0,02	-0,12
Еловые доски	-2,79	-6,13
ДСП	-1,65	-1,95
Фанера	-1,91	-1,83
Штукатурка	-14,86	-13,24
Штукатурка c обратной стороны	-14,58	-13,91
Плитка	-2,22	-1,42
Рубероид	-0,1	-0,13
Шлакоблок сухой	-6,71	-10,33
Шлакоблок мокрый	-7,35	-12,38
Металлическая решетка	-20,99	-13,17
Проволочная сетка	-1,21	-0,34

3 — наличие устойств, создающих помехи

Однажды мой знакомый долго мучался и никак не мог понять почему в одной из комнат очень плохой приём, даже если роутер поставить в ней, в то время как в других комнатах всё работает идеально. Как оказалось источником проблем был сосед-радиолюбитель, растянувший вдоль всей стены антенну радиосвязи, которая давала сильные помехи.

Так же сильное влияние могут оказывать микроволновки, электромоторы, телевизоры с большой диагональю, висящие на половину стены и т.п.

4 — наличие у соседей беспроводных сетей

Если у Вас при подключении к домашнему Wi-Fi в списке доступных сетей примерно вот такая картина:

То не удивляйтесь низкой скорости или плохому приёму. Дело в том, что для работы ВайФай используется всего от 11 до 13 радио-каналов в зависимости от страны. Если хотя бы половина из них уже заняты «соседями», то они уже будут мешать друг другу и создавать помехи. А ведь в многоквартирных домах это частая картина. Выход в этом случае один — переход на оборудование, работающее в диапзоне 5ГГц.

5 — характеристики используемого оборудования

Да, от Вашего роутера тоже во многом зависит зона покрытия Вай-Фай. Конкретно — от мощности передатчика и используемых антенн. И если по мощности все домашние устройства примерно равны, то вот с антеннами всё значительно интереснее. На самых простых и дешевых моделях типа D-Link DIR-300 или DIR-615 используются самые слабые антенны с коэффициентом усиления в 2dBi. При этом нет разницы — внешние они или внутреннего исполнения — качество передачи сигнала будет всё равно не очень. Как показывает практика, более-менее нормально такой маршрутизатор может покрыть однокомнатную квартиру. Для площадей поболее надо лучше покупать роутеры с антеннами не менее 5dBi.

Стоит при этом ещё принять в расчёт, что если на роутере стоит маркировка Wireless N150, то у него используется одна антенна и покрытие сигналом у него будет хуже, чем у Wireless N300 — там стоят уже 2 антенны, работающих в режиме MIMO.

Как увеличить зону действия WiFi сети

Есть несколько способов, которые помогут улучшить качество работы и расширить радиус покрытия беспроводной сети. Применение того или иного из них строго зависит от ситуации. В некоторых случаях придётся комбинировать несколько способов.

— Использование более мощных или направленных антенн
Если на Вашем домашнем маршрутизаторе антенны съёмные, то замена слабых антен 2-3dBi на более мощные 5-8dBi могут значительно улучшить качество и расширить покрытие сигналом в некоторых случаях аж до 1,5-2 раз. А с помощью направленных антен можно передавать сигнал и на бОльшие расстояния в определённом направлении.

— Установка беспроводного ретранслятора . Если специальные устройства — WiFi-репитеры или повторители, которые подключаются к существующей сети и расширяют её за счёт использования своих антенн. Если в одной из комнат в квартире плохой приём — поставьте туда репитер и забудете о проблеме!

Кстати, многие современные роутеры поддерживают технологию WDS, а значит и их можно использовать как репитеры при необходимости.

— Переход на диапазон 5ГГц.

Как я уже отмечал выше, этот выход будет оптимальным для тех, кто страдает от множества соседских ВайФаев. Замена оборудования на новое, работающее на частоте 5GHz как правило полностью решает такие проблемы. Во-первых, его ещё мало кто использует, а во вторых — там значительно больше доступных для работы радиоканалов.

Есть ещё один способ расширения радиуса покрытия WiFi тогда, когда надо чтобы эта сеть доступна через 100-150 метров, а направленную антену ставить нет возможности.. В этом случае можно просто прокинуть до нужной точки витую пару и подключить ещё один роутер с таким же именем сети SSID и паролем.

Обратите внимание, что некоторый софт может быть представлен в виде демоверсий и иметь условно-бесплатное распространение.

Напоследок сделаем отступление. Один из наших покупателей, ознакомившись с нашим устройством был сильно удивлен его возможным применением и написал нам — вы сделали оборудование для воровства WiFi!

Конечно, злоумышленник может использовать «WiFi Agent» для противоправных целей. Но, с таким же успехом можно обвинить продавцов топоров в том, что новый «Раскольников» купит топор и нападет на старуху-процентщицу. А уж продавцы посуды — это вообще пособники преступников. Тут и ножи, и скалки, и страшное орудие — чугунная сковорода.

В свете последних принимаемых законов, необходимо отметить, что наше устройство не содержит в себе каких-либо криптографических шифровальных средств и не является WiFi роутером. USB WiFi адаптер с направленной антенной «WiFi Agent» не использует какие-либо средства для взлома чужих сетей и не делает процесс «воровства» ни на йоту проще, нежели штатный WiFi адаптер ноутбука.

Мы считаем, что вопрос использования каких-либо устройств в рамках закона это прямая обязанность потребителя. Поэтому, конечно же, совершая любое действие, всегда необходимо помнить о правовой стороне вопроса.

Мы рекомендуем использовать «WiFi Agent» в ситуациях, когда штатный WiFi адаптер вашего ноутбука или ПК принимает сигнал WiFi сети с низким уровнем, а также в случаях, когда вам необходимо пользоваться своей WiFi сетью, находясь на большом удалении от роутера.

Теги:

РЭМО
wi-fi
усиление сигнала

Добавить метки

Все мы время от времени сталкиваемся с проблемой недостаточного уровня сигнала роутера. Сигнал нестабилен в некоторых точках, часто пропадает или его нет вовсе. Это ощутимо в помещениях с большой площадью: на даче, в частном доме, на базе отдыха, в квартире, в которой больше одной комнаты. В этой статье мы опишем варианты решения этой проблемы.

Рисунок 1. Зона покрытия WiFi сетью роутера в типовой квартире (роутер рядом с входной дверью).

Мы производим пассивные и активные антенны, в том числе для сетей передачи данных, WiFi. В данной статье нас интересуют не столько проблемы беспроводного доступа, сколько способы увеличения зоны действия WiFi. Отметим, что мы не рассматриваем специфические варианты создания специальных «мощных» точек доступа. Все только в рамках стандартов и норм, принятых в РФ.

По нашему опыту, роутер обычно размещают: рядом с входной дверью, в коридоре за шкафом, либо в распределительном щитке. В таких случаях площадь квартиры покрыта WiFi сетью неравномерно. В зависимости от планировки квартиры, дальние комнаты, кухня, лоджия оказываются вне зоны устойчивого покрытия. (Пример на рисунке 1)

Эта же ситуация справедлива и для частного дома. Площадь дома обычно больше, и интернет нужен не только внутри помещения, а еще и вне — у барбекю-зоны, бассейна, на игровой площадке. Тут проблема выражена серьёзнее.

Рисунок 2. Зона покрытия WiFi сетью роутера в загородном доме

На рисунках 1 и 2 показаны примеры покрытия WiFi, зеленым цветом выделены зоны с хорошим уровнем сети, красным — с низким уровнем, который зачастую не позволяет нормально работать в сети Интернет. Обратим внимание, что WiFi сигнал, являясь радиоволной, лучше распространяется в свободном пространстве, поэтому стены и прочие перегородки в помещении будут его ослаблять и, как следствие, снижать уровень сигнала, прошедшего через них.

Проблема определена — недостаточное покрытие WiFi сети в помещении. Разберемся, почему это происходит. Штатная антенна роутера имеет круговую диаграмму направленности — излучает WiFi во все стороны. В том числе и в направлении ваших соседей, что обычно бессмысленно и не нужно. При этом собственное усиление антенны относительно мало, в результате чего, подобная антенна обладает недостаточной эффективностью. Как итог, площадь покрытия сигналом WiFi невелика.

Рисунок 3. Диаграмма направленности штатной антенны роутера (f=2.45 GHz)

На рисунке 3 представлена диаграмма направленности внешней антенны стандартного роутера, рассчитанная в физическом моделировщике. В качестве антенны используется диполь.

Как улучшить зону покрытия WiFi

Первое, что приходит в голову — заменить роутер на другой. Купить устройство с более мощной внешней антенной или же с несколькими антеннами. Если у вас устаревшая модель роутера, то стоит попробовать. Будьте готовы, что это потребует дополнительных затрат, а положительный результат вовсе не гарантирован. Скорее всего картина улучшится, но проблема устранена не будет (рис. 4-5).

Рисунок 4. Роутер с двумя внешними антеннами.

Рисунок 5. Роутер с тремя внешними антеннами.

Следующий способ — использование активного WiFi повторителя, его ещё называют WiFi репитером. Это устройство как раз предназначено для увеличения радиуса действия WiFi сети. Отличный способ, зачастую позволяющий решить проблему на корню. Но у него есть и минусы:

— цены от полутора тысяч рублей и выше;
— необходимость настройки;
— ограниченная зона использования.

И это не всё: репитер опять будет принимать сигнал со всех сторон и излучать вокруг. То есть, если у нас «неохваченный» угол квартиры далеко, то потребуется два, а то и три репитера. Было бы здорово сконцентрировать сигнал в заданном направлении, но не получится — встроенные антенны репитеров имеют круговую диаграмму. Репитеров с гнездом для внешней антенны мы не встречали.

Стоит упомянуть еще одну особенность WiFi репитера — наличие сетевого питания 220В. Не все люди готовы оставлять включенным в сеть какие-то устройства, выходя из дома. А включать-выключать каждый раз — занятие на любителя. К тому же, для дома или дачи решение осложняется тем, что между домом и, скажем, зоной барбекю, чаще всего нет электросети, да и репитеры часто не предназначены для эксплуатации вне помещения.

Рисунок 6. Принцип работы WiFi репитера

Следующее решение — использование внешней направленной антенны. Самое простое — открутить штатную антенну от роутера и подключить направленную, которая сфокусирует весь сигнал в нужном направлении. Антенн подобного рода масса, но мы остановимся на разработках нашего предприятия.

Первое решение — антенна WiFi Extender (рисунок 7):

Рисунок 7. Антенна WiFi Extender

Это комнатная антенна типа «волновой канал» в радиопрозрачном пластиковом корпусе. Усиление антенны 10 dBi.

Второй вариант более сложный и эффективный — панельная антенна. В нашем случае — BAS-2301 WiFi (рисунки 8-9). Внутри радиопрозрачного герметичного корпуса — патч-антенна. Усиление не менее 12,5 dBi.

Рисунок 8. Антенна BAS 2301 WiFi

Рисунок 9. Диаграмма направленности антенны BAS 2301 WiFi (f=2.45 GHz)

Третий вариант — антенна типа «волновой канал» на диапазон WiFi (2400-2500 MHz). В исполнении РЭМО это антенна BERKUT WiFi (рисунок 10). Тут уже 19 элементов (6 из них размещены в коробочке, на печатной плате), максимальное усиление по направлению — 15 dBi.

Рисунок 10. Антенна Беркут WiFi

Все упомянутые выше способы, чаще всего, позволят решить проблему. В нужном месте WiFi появится, причем с отличным уровнем сигнала. Но здесь есть некоторые нюансы:

— Цена вопроса. Эти антенны дешевле репитера, но их цена выше 1000 рублей.
— Монтаж. Все подобные антенны требуют установки. Надо монтировать кронштейн. Если вы живёте на съёмной квартире, то получить разрешение хозяина, чтобы закрепить эту конструкцию. Также, это может повлечь за собой некоторые неудобства, если у вас нет возможности самостоятельно смонтировать кронштейн на стене. Думаю, читатель понимает, что не всегда есть возможность закрепить кронштейн в виду разных причин, даже несмотря на всю простоту этой процедуры.
— Размещение. Если в варианте дома или дачи можно установить антенну вне помещения, протянув вовнутрь лишь кабель, то для квартиры это неприменимый вариант.

Ещё одно ограничение по использованию таких антенн — далеко не все роутеры имеют антенный разъем для подключения наружных антенн. Средний и бюджетный сегмент — это зачастую не отсоединяемые антенны и, как следствие, для таких роутеров вышеупомянутые решения не годятся по определению.

Поэтому, выносные антенны — это хорошее решение, но применимое далеко не во всех случаях. Какие еще можно увеличить покрытие WiFi сети?
Мы задавались этим вопросом давно. Что бы такое придумать, чтобы применимо было практически во всех случаях, было эффективно, недорого и просто?

Возможно, читатель знаком с нашим популярным изделием для модемов Connect 2.0 или его старшими версиями.
Принцип работы прост — использование собственной внутренней антенны устройства (модема) в качестве активного элемента антенной системы. Так упрощенно можно представить себе всю серию «усилителей интернет сигнала».

Мы подумали — возможно ли применить этот же принцип в условиях WiFi роутера с внешней антенной?

Рисунок 11. Антенна Connect 2.0

Разработка антенны-насадки для роутера (WiFi Ladder)

Итак, у нас есть роутер с внешней антенной (важно: роутеры с встроенной антенной мы не рассматриваем). Возникает вопрос: как использовать эту собственную антенну в качестве активного элемента (вибратора) антенной системы? Наша цель — придать направленные свойства внешней антенне роутера, что повлечет за собой увеличение дальности передачи и приема WiFi сигнала в заданном направлении. Первое, что приходит на ум — антенна типа «волновой канал», также известная как «УДА-ЯГИ» (по именам ее изобретателей из Японии). Это простая и в то же время эффективная конструкция антенны, зарекомендовавшая себя во всем мире.

Так появилась идея и её надо было воплотить в конструкцию. Перед разработчиками стояла задача — рассчитать многоэлементный волновой канал на диапазон 2.4-2.5 ГГц, в который можно будет «внедрить» штатную антенну роутера. В ходе моделирования было решено, что оптимальным вариантом будет 7-элементный «волновой канал». При вполне компактных размерах конструкции мы получили антенную систему, усиление которой позволяет решить поставленные задачи. Размеры директоров и расстояния между ними были оптимизированы в физической модели, мы считаем их лучшими для решения поставленной задачи (рис. 12).

Рисунок 12. «Начинка» антенны BAS-2002 WiFi Ladder

Следующим этапом стала разработка конструкции крепления антенны. После проведения мониторинга рынка роутеров, нами было решено размещать «волновой канал» на внешней антенне роутера, используя её в качестве несущего элемента (рис. 13). Мы столкнулись с тем, что роутеры имеют разные по диаметру антенны, а иногда их форма далека от цилиндрической или конусоидальной. Например, весьма популярна «приплюснутая» внешняя антенна. По этой причине конструктора разработали универсальный зажим, который позволяет крепить изделие практически на любой внешней антенне роутера. В ряде случаев это будет не самое жесткое крепление, но хотим заметить, что антенна обычно устанавливается в помещении и всего один раз, поэтому сторонние физические воздействия на нее будут минимальными.

Рисунок 13. Антенна BAS-2002 WiFi Ladder, закрепленная на внешней антенне роутера

Был проведён ряд тестов, в ходе которых «затененные» участки помещения становились охвачены WiFi, причем с приличным уровнем (рис. 14). Зеленым цветом на рисунке подсвечена область с хорошим уровнем WiFi сигнала.

Рисунок 14. Зона покрытия WiFi сетью роутера с антенной-насадкой
BAS-2002 WiFi Ladder в типовой квартире

Ниже представлена диаграмма направленности разработанной антенны, которая закреплена на внешней антенне типового роутера (рис.15).

Рисунок 15. Диаграмма направленности внешней антенны роутера с антенной-насадкой BAS-2002 WiFi Ladder

Антенна роутера приобрела направленные свойства и, как следствие, усиление по направлению, в результате чего повысилась дальность передачи WiFi сигнала в заданном направлении. Красным цветом на рис. 15 показан максимум излучения антенны — направление в котором увеличится зона покрытия WiFi сети.

В ходе разработки, к антенне прочно прицепилось рабочее название — «лесенка», поэтому, недолго думая, мы так и решили назвать это изделие, переведя лишь на английский, учтя нашу экспортную практику: «BAS-2002 WiFi Ladder».

Нельзя обойти стороной еще один вопрос: в каком месте на внешней антенне следует закреплять изделие?

Изучив конструкции внешних антенн разных роутеров, мы пришли к выводу, что внутри пластикового корпуса антенны располагаются не всегда так, как мы ожидаем (рисунок 16).

Рисунок 16. «Внутренность» одной из внешних антенн роутера.

Как видно из рисунка 16, антенна расположена не по всей длине пластикового корпуса, а лишь в нижней его части.

Чаще всего, структура антенны располагается в нижней или средней части пластикового корпуса. Именно поэтому пользователю надо найти оптимальное место по высоте для крепления на внешней антенне (рис. 17). Бывает, пользователь забывает или игнорирует этот важный пункт настройки и не получает ожидаемого результата, поэтому еще раз напомним — настройка по высоте важна и обязательна!

Рисунок 17. Настройка антенны BAS-2002 WiFi Ladder по высоте

Антенна работает в сетях стандарта IEEE802.11 b/g/n, использующих частоты 2.4..2.5 ГГц.

Как мы говорили ранее, существуют роутеры с несколькими внешними антеннами. В этом случае можно использовать антенну-насадку на все антенны или только на одну или две. Зависит от задач. Вы можете создать максимальное усиление в одном направлении, тогда все антенны будут «нацелены в одну сторону» и их усиление сложится (рис. 18).

Рисунок 18

Можно усилить WiFi в разных направлениях, т.е. расширить зону действия:

Рисунок 19

Стоит упомянуть о программах, которые помогут настраивать по направлению такие антенны (не только WFi LADDER).

Беспроводные точки доступа можно увидеть в офисах. Плоские коробки предназначены для оптимальной передачи сигнала беспроводной сети. Сетевые функции - подключение к Интернету (сетевой шлюз), защита (брандмауэр) и управление локальными сетями (назначение IP-адресов и маршрутизация) - выполняются другими устройствами.

В отличие от профессиональной среды, маршрутизатор в частной домашней сети выполняет все сетевые функции, в том числе создание беспроводной сети. Это означает, что приходится идти на компромиссы, и недостатки проявляются сильнее всего в работе сети. Уже только место расположения маршрутизатора в большинстве случаев определяется не оптимальным покрытием, а местом установки сетевой розетки. При этом подключенные кабели не дают расположить устройство высоко, что обеспечило бы оптимальные условия для беспроводной сети.

Кроме того, беспроводные технологии развиваются быстрее, чем все остальные. Так, в маршрутизаторе пятилетней давности устарел только стандарт беспроводной сети, а все остальные компоненты работают все еще достаточно хорошо. Кроме того, тонкая настройка для большинства функций доступна только в довольно дорогих роутерах, что дополнительно склоняет чашу весов не в пользу новой (то есть дорогой) модели. Однако и доступные устройства, работающие только в диапазоне 2,4 ГГц (например, от провайдера), можно дооснастить современной технологией 5 ГГц при помощи точки доступа.

При помощи технологии Powerline точка доступа может обеспечить беспроводной сетью другой этаж или другую часть дома

Точки доступа для профессиональных беспроводных сетей

Точки доступа с поддержкой стандарта 802.11ac стоят около 6000 рублей, то есть не больше, чем хороший репитер беспроводной сети. Благодаря мощному передатчику и более удобным вариантам расположения точка доступа может расширить покрытие сети маршрутизатора или полностью заменить ее. Если раньше эти специальные функциональные станции были доступны только для опытных пользователей (поскольку рассчитаны для использования в качестве части сложной инфраструктуры), то современные модели дополнительно предлагают удобный веб-интерфейс для базовой конфигурации.

Новое устройство Netgear WAC510, которое можно конфигурировать через приложение для смартфона, демонстрирует, что точки доступа могут быть очень просты в использовании. На следующих двух страницах мы расскажем о тестировании этого устройства, а также более доступного TP-Link EAP245 с поддержкой 802.11ac со скоростью передачи данных 1300 Мбит/с.

В комплект профессиональной точки доступа входит крепление, которое позволяет установить ее на потолок, стену или шкаф

Подключение и режимы работы

Точки доступа могут принципиально по-разному подключаться к роутеру и работать в разных режимах, из которых мы выделили четыре основных.

> Замена беспроводной сети маршрутизатора. Точка доступа подключается к сетевому порту роутера (LAN) и к сети питания (для сетевого оборудования с поддержкой Power over Ethernet достаточно стандартной витой пары). Точка доступа формирует новую беспроводную сеть. Компьютеры и другие устройства, которые подключаются к ней, получают IP-адреса и доступ к Интернету от маршрутизатора, то есть находятся в его сети, как если бы были подключены к его Wi-Fi. В этом случае вам нужно только выполнить простую первоначальную настройку в веб-интерфейсе точки доступа. Если роутер и точка доступа работают в одной комнате, на первом лучше полностью отключить беспроводную сеть, чтобы не создавать помехи сигналу точки доступа.

Точка доступа Netgear WAC510 предусматривает работу в режиме маршрутизатора, в котором она сама назначает IP-адреса

> Расширение беспроводной сети маршрутизаторов. Если ни точка доступа, ни роутер по отдельности не в состоянии распространить сеть по всей квартире, стоит попробовать объединить их усилия. Используя длинную витую пару или адаптер Powerline, поместите точку доступа в то место, где нужно оптимизировать покрытие беспроводной сети. В этом случае в веб-интерфейсе точки доступа нужно указать то же имя беспроводной сети (SSID) и пароль WPA2, что в настройках сети маршрутизатора, но при этом разные каналы - чем удаленнее они будут друг от друга, тем лучше (например, для полосы 2,4 ГГц каналы 1 и 13).

Клиентские устройства будут автоматически находить самый сильный сигнал в зоне их досягаемости, даже если вы будете передвигаться с ними по комнатам. Похожие функциональные возможности предлагают приборы, которые называются Powerline Wi-Fi Extender, предназначенные для расширения покрытия: они сочетают в себе адаптер Powerline и беспроводной передатчик. Преимущества же «настоящей» точки доступа заключаются в более крупных антеннах и более гибких возможностях расположения (например, установка на потолок или шкаф), что обещает более качественную передачу сигнала.

В режиме WDS WAC510 работает как репитер беспроводной сети, но прежде нужно настроить WDS в базовом маршрутизаторе

> Вместо репитера. Если подключение точки доступа к роутеру по кабелю или Powerline не представляется возможным, оптимизировать сеть маршрутизатора можно при помощи технологии распределения беспроводных сетей - Wireless Distribution System (WDS). Точка доступа отличается от обычного репитера более крупными антеннами, что означает возможность расширения зоны покрытия и увеличение скорости передачи данных.

> Точка доступа в режиме маршрутизатора. Netgear WAC510 можно использовать как маршрутизатор, с помощью которого можно не только сформировать сеть, но и управлять ею. Однако для подключения к Интернету нужно соединение Ethernet Uplink - например, при помощи кабельного модема или LTE-модема. Устройство не способно самостоятельно установить DSL-соединение.

Точка доступа с приложением для конфигурации
Маршрутизатор, повторитель WDS или только точка доступа - Netgear WAC510 отличается несколькими вариантами использования

Богатая функциональность: Netgear WAC510

Эта точка доступа легко настраивается с приложения для смартфонов Netgear Insight. Если учесть относительно невысокую стоимость, то устройство становится привлекательным в том числе и для частного использования.

С помощью приложения для Android и iOS Netgear Insight первоначальная настройка WAC510 происходит легко и просто

В самом простом случае процесс первого запуска проходит следующим образом. WAC510 подсоединяется по витой паре к имеющемуся маршрутизатору. На планшет или смартфон, подключенные к беспроводной сети роутера, устанавливается приложение Netgear Insight, в котором запускается окно помощника. Дальше нужно открыть меню «Access Point | … WiFi Discovery | Connect to WIFI … | Discover Device», нажать на точку доступа, выбрать страну, в которой работает устройство (это нужно для того, чтобы определить, какие каналы точка доступа может использовать), задать имя сети (SSID) и пароль WPA2-PSK - вот и все.

Веб-интерфейс с широкими возможностями

После основных настроек подключите клиентские устройства к беспроводной сети WAC510. Кабельные устройства можно подключить через его дополнительный сетевой порт. Более подробные настройки находятся в веб-интерфейсе WAC510. Чтобы их открыть, найдите IP-адрес точки доступа в веб-интерфейсе маршрутизатора. В первую очередь нужно изменить стандартные логин-пароль «admin/password» - они находятся в меню «Management | Configuration | System | Advanced | User Accounts».

Из дополнительных опций WAC510 в качестве примера можно привести настройку WDS, которая находится в разделе «Configuration». Эта технология позволяет объединить несколько точек доступа в единую беспроводную сеть с централизованным управлением - подробные указания находятся в руководстве пользователя. Настроить WAC510 для использования в качестве маршрутизатора можно через меню «Configuration | System | Basic» - там полностью сбрасываются все конфигурации, в том числе имя беспроводной сети.

Для желающих в веб-интерфейсе Netgear предусмотрена возможность настройки всех тонкостей беспроводной сети

Практическое тестирование конфигурации и использования веб-интерфейса WAC510 оставило хорошие впечатления, хотя для применения изменений (прежде всего для перезапуска) устройству иногда требовалось немного больше времени, чем хотелось бы. Измерения производительности при помощи бенчмарка JPerf на планшете HP Pro X2 на чипе Intel AC 8265 Wi-Fi сначала немного разочаровали, особенно в полосе 2,4 ГГц, в которой работают старые смартфоны, телевизоры и другие клиентские устройства попроще. Наиболее высокой скорости, причем равномерно во всех направлениях, точка доступа Netgear достигала тогда, когда клиентское устройство находилось рядом и на одном уровне с ней.

То есть излучение сигнала, очевидно, оптимизировано скорее для равномерного покрытия окружающей области, чем для направленного действия в одну сторону, поэтому сеть с несколькими клиентскими устройствами будет демонстрировать хорошую производительность, если эти устройства удачно распределить в пространстве. Вместе с тем максимальная производительность Netgear значительно превосходит возможности старых слабых маршрутизаторов и репитеров. Потребляемая мощность же в режиме ожидания составляет примерно половину от мощности полноценного маршрутизатора беспроводной сети, а во время передачи данных она почти не повышается (с 4,3 до приблизительно 4,5 Вт).

Netgear WAC510 в сравнении с TP-Link EAP245
Точка доступа TP-Link обеспечивает более высокую производительность, в то время как Netgear благодаря множеству функций представляет больше вариантов использования

На высоких скоростях: TP-Link EAP245

По внешнему виду TP-Link EAP245 напоминает Netgear (и многие другие точки доступа). Но тут через витую пару можно установить только соединение Uplink с маршрутизатором (WAN), а подключить клиентское устройство невозможно. Кроме того, не предусмотрено использование устройства в качестве репитера и отсутствует конфигурирующее приложение для смартфона.

Специалист по беспроводной сети
TP-Link EAP245 предлагает меньше возможностей, чем Netgear, но беспроводная сеть этого устройства более мощная, и стоит оно дешевле

Зато TP-Link стоит немного дешевле, чем Netgear, а в стандарте 802.11ac достигает скорости передачи данных не 866, а целых 1300 Мбит/с. Настройку проще всего выполнить в веб-интерфейсе. IP-адрес можно найти, как и в случае с Netgear, в веб-интерфейсе маршрутизатора. При первом запуске сначала задайте имя пользователя и надежный пароль для веб-интерфейса. Система ввода работает упорядоченно, откликается моментально, а устройство быстро применяет изменения.

Внимание: для TP-Link EAP245 нужно сначала дополнительно активировать шифрование WPA для обеих полос 2,4 и 5 ГГц

Реальный недостаток в безопасности устройства заключается в том, что оно по умолчанию создает две открытые сети (в диапазонах 2,4 и 5 ГГц), для защиты которых нужно предпринять отдельные меры. Для этого на вкладке «Wireless» и далее «SSIDs» щелкните по значку блокнота рядом с «Modify». Укажите имя беспроводной сети (SSID), для «Security Mode» выберите «WPA-PSK», для «Version» - «WPA2-PSK», введите для «Wireless Password» надежный пароль и подтвердите изменения, нажав кнопку «ОК» внизу. Затем в верхней части страницы переключитесь на сеть в диапазоне 5 ГГц и повторите то же самое.

Точки доступа: ассортимент

Из-за большой популярности точек доступа в сегменте бизнеса ассортимент этих устройств очень широк, в особенности от специализированных поставщиков сетевого оборудования, например D-Link, Lancom или Ubiquity. Такие устройства стоят больше 10 000 рублей и предлагают широкие функциональные возможности, не используемые в домашних условиях. Поэтому для тестирования мы выбрали две доступные простые модели от Netgear и TP-Link.

Высокая скорость беспроводной сети

Все остальные настройки по умолчанию EAP245 интуитивно понятны. Некоторые опции могут быть интересны для коммерческого использования устройства, например, страница-заставка с условиями использования. Практичной для домашнего использования оказывается функция Scheduler, которая включает и отключает беспроводную сеть по графику.

EAP Controller обеспечивает централизованное управление десятками точек доступа

По измерению производительности точка доступа EAP245 впечатлила как результатами в сети стандарта 802.11ac 5 ГГц, так и в 802.11n 2,4 ГГц. По сравнению с Netgear мощность направляемого сигнала TP-Link больше - максимальная скорость была достигнута, когда панель с логотипом была обращена к клиентскому устройству. Но благодаря большим ресурсам скорости в сценарии использования, в котором мы проводили измерения, TP-Link оказался быстрее Netgear во всех направлениях.

В общем и целом, EAP245 производства TP-Link - это хороший выбор для тех, кому нужна чистая точка доступа с максимально возможной производительностью по невысокой цене. Покупка же Netgear WAC510 оправдает себя в тех случаях, если в первую очередь устройство должно быть простым (с управлением с приложения) или использоваться не только как точка доступа, но и как маршрутизатор или устройство WDS. Так или иначе, профессиональные устройства раз и навсегда решат почти все проблемы покрытия и скорости передачи.

Фото: компании-производители; CHIP Studios/Simon Kirsch