Для передачи данных в рамках беспроводных сетей применяются радиоволны, которые передаются посредством их источника – роутера (маршрутизатора), трансформирующего поступающий по интернет-проводу сигнал в формат радиоволн с определенной частотой и характеристиками. Таким образом, на дальность передачи сигнала, как и в рамках других радиоканалов, воздействуют всевозможные помехи.

Существует несколько стандартов беспроводной передачи данных в сетях wifi, которые отличаются диапазоном и частотой. Чаще всего может использоваться устройство стандарта 802.11g, которое поддерживается большинством сетевых карт. Роутер со стандартным усилением (антенной с частотой 2 Дб) позволяет производить трансляцию сигнала на 50 м в закрытом помещении и на 150 метров на улице. Наличие стен в помещении серьезно сказывается на дальности передачи сигнала, существенно ограничивая его.

Среди других важных параметров сигнала является не только тип протокола, мощность передатчика и усилитель антенны, но физические препятствия и создаваемые другими приборами помехи.

Препятствия для сигнала

Серьезно уменьшают дальность передачи радиоволн металлические конструкции и кирпичные стены, забирая около 25% всего сигнала. Количество потерянных данных может определяться и используемым стандартом. Так, точка доступа, работающая в стандарте 802.11a использует радиочастоты выше, чем 802.11g или b, а значит она будет более чувствительна к такого рода препятствиям. Микроволновые печи также поглощают сигнал из-за исходящих от них помех. Максимальную дальность будет иметь точка доступа, работающая в стандарте 802.11n, которая позволяет добиться дальности связи до 70 м дома, а на открытой местности получить большое покрытие до 250 м при близких к идеальным условиях для передачи радиосигнала.

Еще одним препятствием зачастую становится листва деревьев, содержащая воду, которая поглощает волны, передаваемые роутером на определенной частоте. На дальности сказываются проливной , ослабляющий передаваемый сигнал, или густой туман.

Дальность трансляции сигнала роутером может быть рассчитана с использованием специального калькулятора, в котором указываются базовые параметры используемого оборудования.

Увеличение радиуса действия сети, ограниченной одной из вышеперечисленных причин, достигается путем объединения нескольких роутеров в одну цепь. Также на устройстве может быть заменена антенна, которая также сможет увеличить передаваемый сигнал на несколько десятков метров.

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).

Слабый сигнал WiFi - актуальная проблема для жителей квартир, загородных домов и работников офисов. Мертвые зоны в сети WiFi свойственны как большим помещениям, так и малогабаритным квартирам, площадь которых теоретически способна покрыть даже бюджетная точка доступа.

Радиус действия WiFi роутера - характеристика, которую производители не могут однозначно указать на коробке: на дальность WiFi влияет множество факторов, которые зависят не только от технических спецификаций устройства.

В этом материале представлены 10 практических советов, которые помогут устранить физические причины плохого покрытия и оптимизировать радиус действия WiFi роутера, это легко сделать своими руками.

Излучение точки доступа в пространстве представляет собой не сферу, а тороидальное поле, напоминающее по форме бублик. Чтобы покрытие WiFi в пределах одного этажа было оптимальным, радиоволны должны распространяться в горизонтальной плоскости - параллельно полу. Для этого предусмотрена возможность наклона антенн.

Антенна - ось «бублика». От ее наклона зависит угол распространения сигнала.

При наклонном положении антенны относительно горизонта, часть излучения направляется вне помещения: под плоскостью «бублика» образуются мертвые зоны.

Вертикально установленная антенна излучает в горизонтальной плоскости: внутри помещения достигается максимальное покрытие.

На практике : Установить антенну вертикально — простейший способ оптимизировать зону покрытия WiFi внутри помещения.

Разместить роутер ближе к центру помещения

Очередная причина возникновения мертвых зон - неудачное расположение точки доступа. Антенна излучает радиоволны во всех направлениях. При этом интенсивность излучения максимальна вблизи маршрутизатора и уменьшается с приближением к краю зоны покрытия. Если установить точку доступа в центре дома, то сигнал распределится по комнатам эффективнее.

Роутер, установленный в углу, отдает часть мощности за пределы дома, а дальние комнаты оказываются на краю зоны покрытия.

Установка в центре дома позволяет добиться равномерного распределения сигнала во всех комнатах и минимизировать мертвые зоны.

На практике : Установка точки доступа в “центре” дома далеко не всегда осуществима из-за сложной планировки, отсутствия розеток в нужном месте или необходимости прокладывать кабель.

Обеспечить прямую видимость между роутером и клиентами

Частота сигнала WiFi — 2,4 ГГц. Это дециметровые радиоволны, которые плохо огибают препятствия и имеют низкую проникающую способность. Поэтому радиус действия и стабильность сигнала напрямую зависят от количества и структуры препятствий между точкой доступа и клиентами.

Проходя через стену или перекрытие, электромагнитная волна теряет часть энергии.

Величина ослабления сигнала зависит от материала, который преодолевают радиоволны.

*Эффективное расстояние - это величина, определяющая как изменяется радиус беспроводной сети в сравнении с открытым пространством при прохождении волной препятствия.

Пример расчета : Сигнал WiFi 802.11n распространяется в условиях прямой видимости на 400 метров. После преодоления некапитальной стены между комнатами сила сигнала снижается до величины 400 м * 15% = 60 м. Вторая такая же стена сделает сигнал еще слабее: 60 м * 15% = 9 м. Третья стена делает прием сигнала практически невозможным: 9 м * 15% = 1,35 м.

Такие расчеты помогут вычислить мертвые зоны, которые возникают из-за поглощения радиоволн стенами.

Следующая проблема на пути радиоволн: зеркала и металлические конструкции. В отличие от стен они не ослабляют, а отражают сигнал, рассеивая его в произвольных направлениях.

Зеркала и металлические конструкции отражают и рассеивают сигнал, образуя за собой мертвые зоны.

Если переместить элементы интерьера, отражающие сигнал, удастся устранить мертвые зоны.

На практике : Крайне редко удается достичь идеальных условий, когда все гаджеты находятся на прямой видимости с роутером. Поэтому в условиях реального жилища над устранением каждой мертвой зоной придется работать отдельно:

• выяснить что мешает сигналу (поглощение или отражение);
• продумать куда переместить роутер (или предмет интерьера).

Разместить роутер подальше от источников помех

Диапазон 2,4 ГГц не требует лицензирования и поэтому используется для работы бытовых радиостандартов: WiFi и Bluetooth. Несмотря на малую пропускную способность, Bluetooth все же способен создать помехи маршрутизатору.

Зеленые области - поток от WiFi роутера. Красные точки - данные Bluetooth. Соседство двух радиостандартов в одном диапазоне вызывает помехи, снижающие радиус действия беспроводной сети.

В этом же частотном диапазоне излучает магнетрон микроволновой печи. Интенсивность излучения этого устройства велика настолько, что даже сквозь защитный экран печи излучение магнетрона способно “засветить” радиолуч WiFi роутера.

Излучение магнетрона СВЧ-печи вызывает интерференционные помехи почти на всех каналах WiFi.

На практике :

• При использовании вблизи роутера Bluetooth-аксессуаров, включаем в настройках последних параметр AFH.
• Микроволновка - мощный источник помех, но она используется не так часто. Поэтому, если нет возможности переместить роутер, то просто во время приготовления завтрака не получится позвонить по скайпу.

Отключить поддержку режимов 802.11 B/G

В диапазоне 2,4 ГГц работают WiFi устройства трёх спецификаций: 802.11 b/g/n. N является новейшим стандартом и обеспечивает большую скорость и дальность по сравнению с B и G.

Спецификация 802.11n (2,4 ГГц) предусматривает большую дальность, чем устаревшие стандарты B и G.

Роутеры 802.11n поддерживают предыдущие стандарты WiFi, но механика обратной совместимости такова, что при появлении в зоне действия N-роутера B/G-устройства, - например, старый телефон или маршрутизатор соседа - вся сеть переводится в режим B/G. Физически происходит смена алгоритма модуляции, что приводит к падению скорости и радиуса действия роутера.

На практике : Перевод маршрутизатора в режим “чистого 802.11n” однозначно скажется положительно на качестве покрытия и пропускной способности беспроводной сети.

Однако девайсы B/G при этом не смогут подключиться по WiFi. Если это ноутбук или телевизор, их можно легко соединить с роутером через Ethernet.

Выбрать оптимальный WiFi канал в настройках

Почти в каждой квартире сегодня есть WiFi роутер, поэтому плотность сетей в городе очень велика. Сигналы соседних точек доступа накладываются друг на друга, отнимая энергию у радиотракта и сильно снижая его эффективность.

Соседние сети, работающие на одной частоте, создают взаимные интерференционные помехи, подобно кругам на воде.

Беспроводные сети работают в пределах диапазона на разных каналах. Таких каналов 13 (в России) и роутер переключается между ними автоматически.

Чтобы минимизировать интерференцию, нужно понять на каких каналах работают соседние сети и переключиться на менее загруженный.
Подробная инструкция по настройке канала представлена .

На практике : Выбор наименее загруженного канала - эффективный способ расширить зону покрытия, актуальный для жильцов многоквартирного дома.

Но в некоторых случаях в эфире присутствует сетей настолько много, что ни один канал не даёт ощутимого прироста скорости и дальности WiFi. Тогда имеет смысл обратиться к способу № 2 и разместить роутер подальше от стен, граничащих с соседними квартирами. Если и это не принесет результата, то стоит задуматься о переходе в диапазон 5 ГГц (способ № 10).

Отрегулировать мощность передатчика роутера

Мощность передатчика определяет энергетику радиотракта и напрямую влияет на радиус действия точки доступа: чем более мощный луч, тем дальше он бьет. Но этот принцип бесполезен в случае всенаправленных антенн бытовых роутеров: в беспроводной передаче происходит двусторонний обмен данными и не только клиенты должны “услышать” роутер, но и наоборот.

Асимметрия: роутер “дотягивается” до мобильного устройства в дальней комнате, но не получает от него ответ из-за малой мощности WiFi-модуля смартфона. Соединение не устанавливается.

На практике : Рекомендуемое значение мощности передатчика — 75%. Повышать ее следует только в крайних случаях: выкрученная на 100% мощность не только не улучшает качество сигнала в дальних комнатах, но даже ухудшает стабильность приема вблизи роутера, т. к. его мощный радиопоток “забивает” слабый ответный сигнал от смартфона.

Заменить штатную антенну на более мощную

Большинство роутеров оснащены штатными антеннами с коэффициентом усиления 2 — 3 dBi. Антенна — пассивный элемент радиосистемы и не способна увеличить мощность потока. Однако повышение коэффициента усиления позволяет перефокусировать радиосигнал за счет изменения диаграммы направленности.

Чем больше коэффициент усиления антенны, тем дальше распространяется радиосигнал. При этом более узкий поток становится похож не на “бублик”, а на плоский диск.

На рынке представлен большой выбор антенн для роутеров с универсальным коннектором SMA.

На практике : Использование антенны с большим усилением — эффективный способ расширить зону покрытия, т. к. одновременно с усилением сигнала увеличивается чувствительность антенны, а значит роутер начинает “слышать” удаленные устройства. Но вследствие сужения радиолуча от антенны, возникают мертвые зоны вблизи пола и потолка.

Использовать повторители сигнала

В помещениях со сложной планировкой и многоэтажных домах эффективно использование репитеров — устройств, повторяющих сигнал основного маршрутизатора.

Простейшее решение — использовать в качестве повторителя старый роутер. Минус такой схемы — вдвое меньшая пропускная способность дочерней сети, т. к. наряду с клиентскими данными WDS-точка доступа агрегирует восходящий поток от вышестоящего маршрутизатора.

Подробная инструкция по настройке моста WDS представлена .

Специализированные повторители лишены проблемы урезания пропускной способности и оснащены дополнительным функционалом. Например, некоторые модели репитеров Asus поддерживают функцию роуминга.

На практике : Какой бы сложной ни была планировка — репитеры помогут развернуть WiFi сеть. Но любой повторитель — источник интерференционных помех. При свободном эфире репитеры хорошо справляются со своей задачей, но при высокой плотности соседних сетей использование ретранслирующего оборудования в диапазоне 2,4 ГГц нецелесообразно.

Использовать диапазон 5 ГГц

Бюджетные WiFi-устройства работают на частоте 2,4 ГГц, поэтому диапазон 5 ГГц относительно свободен и в нем мало помех.

5 ГГц — перспективный диапазон. Работает с гигабитными потоками и обладает повышенной емкостью по сравнению с 2,4 ГГц.

На практике : “Переезд” на новую частоту — радикальный вариант, требующий покупки дорогостоящего двухдиапазонного роутера и накладывающий ограничения на клиентские устройства: в диапазоне 5 ГГц работают только новейшие модели гаджетов.

Проблема с качеством WiFi сигнала не всегда связана с фактическим радиусом действия точки доступа, и ее решение в общих чертах сводится к двум сценариям:

• В загородном доме чаще всего требуется в условиях свободного эфира покрыть площадь, превышающую эффективный радиус действия роутера.
• Для городской квартиры дальности роутера обычно достаточно, а основная трудность состоит в устранении мертвых зон и интерференционных помех.

Представленные в этом материале способы помогут выявить причины плохого приема и оптимизировать беспроводную сеть, не прибегая к замене роутера или услугам платных специалистов.

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Для многих потенциальных покупателей выбор маршрутизатора для домашних условий сводится лишь к доступной цене и количеству антенн усиления. Ведь многие пользователи желают, чтобы сигнал WiFi присутствовал во всех комнатах и работал без сбоев. Интересно, что по этому поводу думают эксперты в области ИТ-технологий. Из данной статьи читатель узнает, как выбрать на рынке сетевого оборудования мощный WiFi роутер. Рекомендации, обзоры и обратная связь от владельцев помогут покупателю определиться с приобретением.

Гнать, держать, смотреть и видеть

На мировом и отечественном рынке привели к тому, что покупатели в 99% случаев приобретают технику, которая по факту не соответствует поставленным задачам. Обнаруживается этот факт уже после покупки, поэтому большинство людей просто смиряются. Эксперты по сетевому оборудованию предлагают взглянуть на покупку маршрутизатора под другим углом.

Многие пользователи необоснованно считают, что главный критерий, которым обладает мощный роутер WiFi для дома - радиус действия. Естественно, устройства с антеннами привлекают внимание покупателей. Вот только мало кто обращает внимание на упаковку маршрутизатора, где чёрным по белому написано, что устройство работает по международному стандарту ISO IEEE 802.11. Выходит, что для всех роутеров радиус действия одинаков: 150 метров в прямой видимости и 50 м в помещении.

Нарушение прав потребителей

Логично предположить, что именно роутер с мощным WiFi передатчиком отвечает за качественную передачу сигнала на большое расстояние. Естественно, в дорогих устройствах стоит «правильный» контроллер, а в остальных подделка? В этом что-то есть. Ведь на рынке, особенно в бюджетном классе, мало какой маршрутизатор может похвастаться мощностью сигнала, который через несколько кирпичных стен способен предоставить качественный сигнал. Объяснений больше не требуется, дешёвые роутеры с огромным функционалом и слабым покрытием не соответствуют международным стандартам ISO, а значит, нарушают законодательство той страны, на территории которой происходит реализация.

Соответственно, самый мощный WiFi роутер, который удастся встретить на рынке в бюджетном или корпоративном сегменте, соответствует всем требованиям. Вот только стоимость таких устройств уж слишком высока и не по карману многим потенциальным покупателям.

Ресурсы бюджетного класса

Устройства, представленные в недорогом сегменте (до 1000 рублей) предназначены для организации беспроводной и проводной локальной сети в пределах помещения общей площадью не более 100 м 2 . Качественная передача сигнала гарантируется производителем только при наличии всего одной стены преграждения (аналог несущей кирпичной кладки). Представитель недорогого сегмента, мощный WiFi роутер, гарантированно обеспечит качественной связью все беспроводные устройства в радиусе 25 метров для стандарта 802.11n либо в диапазоне 50 метров для остальных технологий (a\b\c).

Эксперты рекомендуют производить монтаж сетевого устройства не возле компьютера, а размещать посредине помещения (например, в коридоре) для лучшего покрытия всех комнат либо офисов. Запрещается устанавливать маршрутизатор на полу либо прикреплять его к потолку. Сигнал должен иметь поле для отражения от поверхностей, а значит, размещать роутер нужно на высоте порядка 1,6-2,2 метра.

Представители недорогого сегмента

В бюджетном классе не так много устройств, способных действительно удовлетворить все требования покупателей. Помимо мощности сигнала, пользователям интересен и функционал, поэтому профессионалы в области ИТ-технологий рекомендуют обходить стороной недорогие китайские решения с трудно выговариваемыми названиями (LioSan, Tenda, Netis) и доверять свой выбор проверенным годами роутерам: TP-Link, D-Link, Belkin.

Любой мощный WiFi роутер для дома из бюджетного класса предоставит владельцу весь спектр функциональных возможностей, включая великолепное покрытие помещения. Недорогие устройства оснащены дешёвыми беспроводными модулями, поэтому качество сигнала напрямую зависит от размещения роутера в помещении. Эксперты рекомендуют обратить внимание при выборе на следующие устройства: TP-Link TL-WR720N, Belkin Wireless N150 Router, D-Link DIR-615/A.

Сегмент бизнес-класса

Именно в средней ценовой категории находятся устройства, которые не требуют никаких дополнительных мероприятий от пользователя и предоставляют владельцу весь спектр функций одновременно с гарантированным качеством сигнала. Самый мощный WiFi роутер для дома профессионалы рекомендуют выбирать среди брендов ASUS, Zuxel, Linksys, TP-Link и D-Link, находящихся в ценовой категории 1500-4000 рублей.

Ни один из перечисленных производителей не позволит пользователю усомниться в качестве передачи сигнала сквозь преграждения. Многие владельцы в своих отзывах отмечают, что в многоквартирных домах представители бизнес-класса создают беспроводную сеть в пределах нескольких квартир в зоне покрытия. Кстати, мощный WiFi роутер такого класса должен обладать и достойной системой шифрования данных, ведь ориентирован он в первую очередь на сферу малого и среднего бизнеса. Хорошо зарекомендовали себя в данной категории все продукты компании под брендом Zyxel в линейке Keenetic, TP-Link Archer, D-Link DIR-8xx серии и ASUS серии RT.

Представители корпоративного сегмента

Не стоит забывать и о дорогостоящем оборудовании, которое эксперты привыкли называть профессиональным. Мощный роутер WiFi для офиса, следуя корпоративной идеологии, как раз и выбирается среди специализированного оборудования. Такие бренды, как Cisco, D-Link и Zyxel, известны больше среди профессионалов в области ИТ-технологий. Многие пользователи считают, что беспроводным решениям Apple также принадлежит корпоративный сегмент, однако это является ошибочным мнением, ведь в 50% стоимости оборудования американский производитель заложил стоимость бренда.

Мощный роутер WiFi для коттеджа, многоэтажного здания или целого предприятия, из дорогостоящего сегмента обладает не только огромным радиусом действия, а и системой широкополосного покрытия. В большинстве случаев за качественную передачу сигнала несут ответственность антенны направленного действия, которыми оснащается роутер. Также все беспроводные устройства не являются единичными решениями, а управляются с помощью головного компьютера-сервера.

Усилить сигнал собственными силами на любом бюджетном сетевом устройстве подвластно любому пользователю. Для этого достаточно посредством панели управления прописать в настройках роутера в поле «Местонахождение» государство «США». Дело в том, что у этого государства свои законы, включая и требования к мощности сигнала (250 м прямая видимость и 75 метров в помещении). Изменив настройки и перезагрузив устройство, можно воочию увидеть улучшения мощности сигнала.

Мощный роутер WiFi для дома, радиус действия которого превышает установленные стандарты и оказывает влияние на работоспособность других беспроводных сетей общего назначения, может быть изъят у владельца государством за нарушение законодательства. Ведь в каждой стране существует служба радиочастотного надзора. В странах СНГ это практически не контролируется, а вот в европейских странах административного наказания не избежать.

Очень умелые ручки

Для улучшения сигнала в пределах большого помещения совсем не обязательно покупать WiFi роутер с мощным сигналом из дорогостоящего сегмента. Больших затрат можно избежать, создав в домашних условиях систему направленного вещания. За гордо звучащим названием скрываются две полулитровые от какого-нибудь напитка. Отрезав от жестяной тары дно, пользователь должен надеть банку питьевым горлышком на антенну роутера.

Дальше дело техники, антенны нужно развернуть в сторону приёмника и отрегулировать правильный угол. При использовании беспроводного модуля WiFi в персональном компьютере, на него тоже одевается ЖБ тара и направляется разрезанной частью к роутеру.

В заключение

Как видно из обзора, понятие «мощный WiFi роутер» фактически не существует на мировом рынке. Здесь больше подойдёт определение «продукция недобросовестных производителей». Нужен достойный маршрутизатор - добро пожаловать в корпоративный сегмент, остальным же придётся использовать товары широкого потребления, устраняя все недостатки сетевого оборудования собственными руками. Как вариант, можно просто смириться и радоваться недорогой покупке. В любом случае, пользователю не удастся достигнуть баланса между качеством и доступной стоимостью, так как эти два критерия прямо пропорциональны друг другу.

Марк Абрамий

Июль 2005 г.

Самый простой способ организации небольшой домовой локальной сети, или обеспечения совместного использования интернет-канала несколькими жителями ближайших домов - Wi-Fi. Главное достоинство беспроводного соединения в том, что его без проблем могут организовать даже начинающие пользователи, причём без привлечения официальных инстанций, что нередко требуется при прокладке «воздушки» или даже для доступа к нежилым помещениям при протяжке кабеля. Однако, прежде чем тратить деньги на новое оборудование, необходимо убедиться, что его «дальнобойности» хватит для соединения в сеть всех желающих.

Задача

К сожалению, технология Wi-Fi в силу своей слабой дальнобойности пока не в состоянии соединить хоть сколько-то удалённые друг от друга компьютеры, если они не находятся в прямой видимости. Достаточно пары железобетонных стен на пути сигнала, чтобы полностью его экранировать, а потому в реальной ситуации объединить в сеть можно только пользователей, расположенных в рядом стоящих домах, если их окна, а точнее - антенны Wi-Fi-адаптеров, смотрят друг на друга. То есть связаться с живущим в соседнем подъезде приятелем гораздо сложнее, поскольку вас с ним будут разделять не два стеклопакета, а несколько капитальных стен. Аналогично не получится сконнектиться и с товарищем из стоящего напротив дома, если его окна не направлены в вашу сторону.

Есть ли выход из данной ситуации, или в любом случае надо договариваться с официальными инстанциями на протяжку «воздушки», или тянуть провода, устанавливая точки доступа (далее - ТД) на крышах домов, чтобы сигнал от них ничем не перекрывался?

К сожалению, самое напрашивающееся решение - увеличение мощности ТД - рядовому потребителю не подходит. Хотя выбор точек доступа на сегодня огромен и в интернете можно найти даже достаточно мощные модели - мощностью более 200 mW (продукты RangeLAN от Proxim, точки доступа и базовые станции Vivato, Senao). Однако вся проблема в том, что официально, без какой-либо регистрации и лицензирования в Минсвязи простой пользователь имеет право применять лишь беспроводное оборудование весьма ограниченной мощности - только до 100 mW или, согласно обозначению, чаще всего встречающемуся в спецификациях точек доступа - до 20 dBm. Но даже это всего лишь максимально возможная величина - в реальности, наиболее распространенные «бытовые» точки доступа известных у нас производителей имеют гораздо меньшую мощность (например, 17dBm, то есть в два раза меньше разрешенной), и чтобы найти среди них что-то хотя бы близкое к вожделенным 20 dBm, придется приложить немало усилий. «Запрещенные» 200 mW найти проще, чем «законные» 100 mW!

Второй способ, который приходит на ум - применение мощных узконаправленных антенн. В этом случае вся мощность, излучаемая точкой доступа, будет направляться в сторону удалённого ПК и появится шанс пробиться через серьёзные преграды.

Попробуем же выяснить, насколько это реально - далеко ли «бьёт» одна точка доступа с направленной антенной в условиях городской застройки? Получится ли в этом случае «пробить» железобетонные стены?

Тест

Чтобы оценить реальную «пробивную способность» Wi-Fi, мы взяли несколько типичных точек доступа с поддержкой разных типов расширенного 802.11g: TRENDnet TEW-411BRP+, D-Link DWL-2100AP, U.S.Robotics USR805450, а также направленные антенны D-Link ANT24-1201 (12 dBi) и TRENDnet TEW-OA14DK (14 dBi). Утверждается, например, что последняя может связать беспроводные устройства на расстоянии до 8 км в условиях прямой видимости. Поскольку в данном случае мы не тестируем сами точки доступа и даже не проверяем скорость полученного канала, а всего лишь пытаемся выяснить «дальнобойность» самой технологии, то всё, что нам нужно для этого оценочного экспресс-теста - включить все три ТД и походить вокруг дома с КПК, оснащённым модулем Wi-Fi и программой, отображающей уровень радиосигнала.

Итак, этап первый - использование штатных антенн. Располагаем ТД на пятом этаже стандартной панельной пятиэтажки и выясняем, что уже на третьем этаже приём практически отсутствует. То есть внутри дома вы надёжно сможете соединить лишь ПК, расположенные на соседних этажах и не более чем через две, максимум - три железобетонные стены от ТД.

Выходим на улицу. С той стороны дома, куда выходят окна нашей «тестовой» квартиры, то есть в пределах прямой видимости, сигнал достаточно прилично ловится на расстоянии примерно 200 метров, однако стабильность приёма уже не такая, как на 100 метрах. Если же на пути сигнала встаёт дом, то он полностью его экранирует. То есть связаться, например, с квартирой, расположенной на противоположной стороне стоящего в 50-70 метрах от вас дома, уже не получится. Не будет сигнала и во дворе вашего собственного дома, со стороны, противоположной окнам вашей квартиры - это всё те же 2-3 капитальные стены.

Посмотрим теперь, что нам даст подключение направленной антенны. В этом случае дом, стоящий перед вашим окном, с большим трудом, но «пробить насквозь» можно! Сигнал есть, а это значит, что появляется хотя бы принципиальная возможность соединить таким образом две квартиры, одна из которых смотрит окнами не на ТД, а в другую сторону. Но, к сожалению, говорить о терпимой стабильности соединения не приходится - точку, в которой возможен приём сигнала, приходится буквально вылавливать - шаг влево, шаг вправо, и сигнал теряется. Но даже если вы и «нащупаете» такую точку, идеально сориентировав обе антенны, то уровень потерянных пакетов всё равно будет слишком велик.

Выводы

Таким образом, организовать сеть с помощью одной бытовой точки доступа с направленной антенной в условиях непрямой видимости довольно сложно. В простейшем случае вы достаточно надежно соедините лишь несколько квартир, расположенных в непосредственной близости от ТД - над вами, под вами, а также ближайших соседей по этажу. При этом предварительный тест на местности обязателен - очень многое будет зависеть от расположения ТД и соединяющихся с ней адаптеров, а также от конкретного оборудования и самого дома. Возможно, в самом трудном случае поможет установка дополнительной антенны круговой направленности на ТД или применение направленных антенн на самых удалённых от нее адаптерах.

Друга же в соседнем доме удастся подключить, только если его окна смотрят прямо на точку доступа. Если же кто-то оказался на противоположной стороне от вас, то «пробиться» к нему, пожалуй, теоретически возможно, например, при наличии двух узконаправленных антенн с большим коэффициентом усиления, достаточно точно нацеленных друг на друга, но проверить это вы сможете только попытавшись сделать всё в реальности. Поэтому в такой ситуации лучше всё же прибегнуть к проводам, вынеся антенну на крышу или протянув «воздушку». Вот такая беспроводная технология…

Технологии и оборудование

Что же делать, если вариант с выносом антенн на крышу дома или прокладкой кабелей никоим образом не подходит? В этом случае можно попытаться использовать комплексное решение:

• выбор ТД с мощностью, близкой к максимально разрешённой;
• применение внешней антенны с усилением не менее 14 dBi, а лучше - ещё большим;
• правильное расположение антенны.

При выборе ТД мы бы советовали обратить внимание ещё и на такой момент как максимально возможная скорость. Дело в том, что стандартных на сегодня 54 Мбит/c всё-таки маловато для организации приличной сети (о стандарте 802.11g читайте, например, на www.thg.ru/network/20030311/ ). Поэтому оптимальным вариантом, на наш взгляд, будет выбор ТД с поддержкой режима SuperG, обеспечивающего соединение на скорости до 108 Мбит/c (учтите - подключение клиентов 802.11b будет замедлять работу всей сети, поэтому поддержку 802.11b лучше вообще отключить). SuperG поддерживается оборудованием на базе чипов Atheros, они неплохо распространены, применяются разными брендами и пользователь получает какую-никакую свободу выбора при покупке адаптера. Есть, впрочем, на рынке и другие расширения 802.11g, вплоть до 125 Мбит/c (подробнее о расширенных режимах в статье www.thg.ru/network/20040127/ ), можно выбрать и их, но они, пожалуй, чуть больше завязаны на конкретного производителя, и вам придётся, например, закупать для каждого пользователя совершенно одинаковые адаптеры, даже если у кого-то уже есть Wi-Fi-адаптер, но другой фирмы. Плюс ко всему, в новом оборудовании на основе чипов Atheros появилась технология расширения радиуса действия eXtended Range (тест различных технологий увеличения дальности смотрите на www.thg.ru/network/200505191/ ), которая опять-таки играет нам на руку.

Не стоит забывать и о чувствительности ТД - от модели к модели она может различаться довольно заметно, так что, прежде чем сделать выбор, придется перекопать море документации. Но окончательное решение в любом случае следует принимать только по результатам тестирования на реальной местности, то есть при закупке оборудования необходимо договориться о money back, иначе деньги будут потрачены, а связи добиться так и не получится.

Выбор и расположение антенны - тоже непростая задача (учтите, не все ТД позволяют подключать внешнюю антенну). Самые простые секторные антенны имеют усиление не более 13-15 dBi, если же вы найдёте фирменную антенну с фазированной решёткой (ФАР), то можете получить и 25 dBi, то есть на 10 dBi больше, но и более узким лучом.

Существует несколько вариантов расположения антенны. Например, чтобы организовать сеть в многоэтажном доме, обычно рекомендуется установить антенну снаружи (например, в окне или на крыше здания напротив), и направить ее на фасад здания. В этом случае все помещения, которые выходят окнами в сторону антенны, гарантированно окажутся в зоне доступа. Те помещения, которые расположены на другой стороне здания и отделены от антенны двумя и более железобетонными стенами, в зону доступа могут и не попасть. То есть если вы соединяете два дома, то наибольшего покрытия вы сможете добиться, если используете две ТД, расположенные в каждом доме, с антеннами, направленными на противоположный дом. При соединении трёх домов антенны должны размещаться на крайних и «светить» на тот, что в центре. Если же вам надо соединить машины, расположенные на больших расстояниях друг от друга в переделах одного дома, а возможности установить ТД (вернее - их антенны) на рядом стоящие дома нет, то придётся разоряться на беспроводные повторители, раскиданные по всем подъездам и этажам, либо городить довольно непростую конструкцию из нескольких ТД, соединённых кабелем. Разумеется, эти решения хоть и самые «дальнобойные», но и самые дорогие и сложные в реализации (учтите, что ёмкость ТД ограничена, поэтому если вы захотите соединить 30 человек, то одной ТД уже никак не обойтись), поэтому в быту вряд ли подходят. К тому же, мы опять-таки получаем мёртвую зону в квартирах, расположенных позади антенн.

1. www.thg.ru/network/20030311/
2. www.thg.ru/network/20040127/
3. www.atheros.com/pt/atheros_XR_whitepaper.pdf
4. www.thg.ru/network/200505191/