AC стандарт Wi-Fi. Почему AC роутер лучше N роутера
Возможность создать локальную сеть без использования кабелей выглядит очень заманчивой и преимущества такого подхода очевидны. Возьмем, к примеру, стандартную квартиру. При создании локальной сети первый вопрос, который возникает перед владельцем компьютера, – как же прятать все кабели, чтобы они не путались под ногами? Для этого приходится или закупать специальные короба, которые крепятся на потолке или стенах, или использовать другие методы, включая самые очевидные, например, спрятать кабели под ковер.
Однако мало кому захочется тратить время, деньги и усилия на прокладку кабеля так, чтобы он не бросался в глаза. Кроме того, всегда существует риск перегнуть определенный сегмент кабеля, в результате чего сеть для отдельного компьютера или всех компьютеров окажется неработоспособной.
Решением этой проблемы являются беспроводные сети (WLAN). Основная технология, применяемая для создания беспроводных сетей на основе радиоволн, – технология Wi-Fi. Эта технология стремительно завоевывает популярность, и уже многие домашние локальные сети созданы на ее основе. В настоящее время существует три основных стандарта Wi-Fi, каждый из которых обладает определенными характеристиками, – стандарты 802.11b, 802.11a и 802.11g. Речь идет о наиболее популярных стандартах, поскольку в реальности их намного больше, причем некоторые из них все еще проходят процесс стандартизации. Например, оборудование стандарта 802.11n уже вовсю продается, однако стандарт все еще развивается.
Структура обычной беспроводной сети практически не отличается от структуры проводной сети. Все компьютеры в сети оснащаются беспроводным адаптером, который имеет антенну и подключается в разъем PCI компьютера (внутренний адаптер) или разъем USB (внешний адаптер). Для ноутбуков можно использовать как внешние адаптеры USB, так и адаптеры для разъема PCMCIA, кроме того, многие ноутбуки изначально оснащены адаптером Wi-Fi. Взаимодействие компьютеров и портативных систем, оснащенных адаптерами Wi-Fi, обеспечивается точкой доступа, которую можно считать аналогом коммутатора в проводной сети.
В настоящее время существует три основных стандарта беспроводных сетей:
- 801.11b;
Рассмотрим эти стандарты подробнее.
Стандарт 802.11 b был первым сертифицированным стандартом Wi-Fi. Все устройства, совместимые с 801.11b, должны иметь соответствующую наклейку с надписью Wi-Fi. Основные характеристики 801.11b выглядят следующим образом:
- скорость передачи данных до 11 Мбит/с;
- радиус действия до 50 м;
- частота 2,4 ГГц (совпадает с частотой некоторых радиотелефонов и микроволновых печей);
- устройства 802.11b обладают наименьшей, по сравнению с другими устройствами Wi-Fi, ценой.
Основное преимущество 801.11b – всеобщая доступность и низкая цена. Есть и существенные недостатки, такие как низкая скорость передачи данных (практически в 9 раз меньше, чем скорость в сети 100BASE-TX) и использование радиочастоты, совпадающей с частотой радиоизлучения некоторых бытовых устройств.
Стандарт 802.11 a был разработан для решения проблемы низкой пропускной способности сетей 801.11b. Характеристики 801.11a представлены ниже:
- радиус действия до 30 м;
- частота 5 ГГц;
- несовместимость с 802.11b;
- более высокая цена устройств, по сравнению с 802.11b.
Преимущества очевидны – скорость передачи данных до 54 Мбит/с и рабочая частота, не используемая в бытовой технике, однако достигается это за счет более низкого радиуса действия и отсутствия совместимости с популярным стандартом 802.11b.
Третий стандарт, 802.11 g , постепенно обрел большую популярность за счет скорости передачи данных и совместимости с 802.11b. Характеристики этого стандарта следующие:
- скорость передачи данных до 54 Мбит/с;
- радиус действия до 50 м;
- частота 2,4 ГГц;
- полная совместимость с 802.11b;
- цена практически сравнялась с ценой устройств 802.11b.
Устройства стандарта 802.11g можно рекомендовать для создания беспроводной домашней сети. Скорости передачи данных 54 Мбит/с и радиуса действия до 50 м от точки доступа будет достаточно для любой квартиры, однако для более крупного помещения использование беспроводной связи данного стандарта может оказаться неприемлемым.
Скажем и о стандарте 802.11n, который совсем скоро вытеснит три других стандарта.
- скорость передачи данных до 200 Мбит/с (а в теории- и до 480 Мбит/с);
- радиус действия до 100 метров;
- частота 2,4 или 5 Ггц;
- совместимость с 802.11b/g и 802.11a;
- цена стремительно снижается.
Конечно, 802.11n – самый классный и перспективный стандарт. Радиус действия больше и скорость передачи многократно выше, чем у трех других стандартов. Однако не спешите бежать в магазин. У 802.11n есть несколько недостатков, о которых нужно знать.
один из лучших маршрутизаторов стандарта 802.11n .
Самое главное – чтобы насладиться всеми преимуществами 802.11n, необходимо, чтобы все устройства в беспроводной сети поддерживали этот стандарт. Если одно из устройств работает в стандарте, скажем, 802.11g, то маршрутизатор 802.11n будет переведен в режим совместимости, и его преимущества по скорости и дальности попросту исчезнут. Так что хотите сеть 802.11n – нужно, чтобы все устройства, которые будут в беспроводной сети, поддерживали этот стандарт.
Более того, желательно, чтобы устройства 802.11n были от одной компании. Поскольку стандарт еще разрабатывается, разные компании по своему реализуют его возможности, и нередко бывают казусы, когда беспроводное устройство от Asus стандарта 802.11n не хочет нормально работать с Linksys и т.д.
Так что прежде чем внедрять 802.11n у себя дома, подумайте, учли ли вы эти факторы. Ну и почитайте, конечно, что пишут люди на форумах, где активно обсуждают эту тему.
Если в квартире несколько комнат со стенами из железобетона, скорость передачи на расстоянии уже 20-30 м будет ниже максимальной. Скорость передачи данных от точки доступа к устройству будет уменьшаться пропорционально расстоянию до этого устройства, поскольку для удержания устойчивого сигнала скорость будет понижаться автоматически.
Желательно не размещать точку доступа рядом с бытовыми или офисными устройствами, такими как микроволновые печи, радиотелефоны, факсы, принтеры и т.д .
Приняв решение внедрить беспроводную сеть, следует выбрать соответствующее оборудование, к которому относится, как уже было сказано ранее, два ключевых компонента – точка доступа и адаптеры беспроводной связи. Об этом рассказывается в статье “ “.
802.11n — режим передачи данных, реальная скорость примерно в четыре раза выше чем у 802.11g (54 Мбит/с). Но это имеется ввиду если устройство которое отправляет и которое принимает — работают в режиме 802.11n.
Устройства 802.11n работают в диапазоне частот 2.4 — 2.5 или 5 ГГц. Обычно частота указывается в документации к устройству, либо на упаковке. Радиус действия — 100 метров (может отражаться на скорости).
IEEE 802.11n — быстрый режим работы вай-фай, быстрее только 802.11ас (это вообще нереально крутой стандарт). Совместимость 802.11n с более старыми 802.11a/b/g возможна при использовании одной и той же частоты и канала.
Вы можете думать что я странный, но вот я не люблю Wi-Fi — не знаю почему, но мне как-то постоянно кажется что это не так стабильно как провода (витая пара). Может потому что у меня были только USB-адаптеры. В будущем хочу взять себе Wi-Fi PCI-карту, надеюсь что там все стабильно уж)) Я уже молчу о том, что Wi-Fi USB без антенны и скорость из-за всяких стен будет снижаться.. Но сейчас у нас в квартире провода валяются, и я согласен — не очень то и удобно..))
Как я понимаю — 802.11n это неплохой стандарт, так как он включает уже в себя характеристики 802.11a/b/g.
Однако выясняется вот что — 802.11n не совместим с предыдущими стандартами. И как я понимаю, это основная причина, из-за чего до сих пор 802.11n не особо популярный стандарт, а ведь появился он в 2007 году. Вроде бы все таки совместимость есть — об этом написал ниже.
Некоторые характеристики других стандартов:
Стандартов есть много и некоторые из них очень интересны своим предназначением:
Смотрите, вот 802.11p — определяет тип устройств, которые в радиусе километра едут со скоростью не более 200 км.. представляете?)) Вот это технологии!!
802.11n и скорость роутера
Смотрите, может быть такая ситуация — вам нужно увеличить скорость в роутере. Что делать? Ваш роутер спокойно может поддерживать стандарт IEEE 802.11n. Нужно открыть настройки, и где-то там найти опцию применения этого стандарта, то есть чтобы устройство работало в этом режиме. Если у вас роутер ASUS, то настройка может иметь примерно такой вид:
По сути — главное это буква N. Если у вас фирма TP-Link, то настройка может иметь такой вид:
Это все для роутера. Я понимаю что информации мало — но хотя бы теперь вы знаете, что в роутере есть такая настройка, а вот как подключиться к роутеру.. лучше посмотреть в интернете, я признаюсь — в этом не силен. Знаю только что нужно открыть адрес.. что-то вроде 192.168.1.1, как-то так..
Если у вас ноутбук, он тоже может поддерживать стандарт IEEE 802.11n. И его полезно установить, если вы например создаете точку доступа из ноутбука (да, это возможно). Откройте диспетчер устройств, для этого зажмите кнопки Win + R и вставьте эту команду:
Потом найдите ваш Wi-Fi адаптер (может называться сетевой адаптер Broadcom 802.11n) — нажмите правой кнопкой и выберите Свойства:
Перейдите на вкладку Дополнительно и найдите пункт Режим 802.11n прямого соединения, выберите включить:
Настройка может называться иначе — Wireless Mode, Wireless Type, Wi-Fi Mode, Wi-Fi type. В общем нужно указать режим передачи данных. Но эффект в плане скорости, как я уже писал, будет при условии если оба устройства используют стандарт 802.11n.
Нашел вот такую важную информацию по поводу совместимости:
Про совместимость, а также много важной информации о стандартах 802.11 читайте здесь:
Там реально очень много ценной информации, советую все таки посмотреть.
AdHoc Support 802.11n что это? Нужно включать или нет?
AdHoc Support 802.11n или AdHoc 11n- поддержка работы временной сети AdHoc, когда соединение возможно между разными устройствами. Используется для оперативной передачи данных. Не нашел информации о том, возможно ли организовать раздачу интернета в сети AdHoc (но все может быть).
Официально AdHoc ограничивает скорость до уровня стандарта 11g — 54 Мбит/с.
Интересный момент узнал — скорость Wi-Fi 802.11g, как я уже написал — 54 Мбит/с. Однако оказывается что 54, это суммарная цифра, то есть это прием и отправка. Так то, в одну сторону скорость — 27 Мбит/с. Но это еще не все — 27 Мбит/с это канальная скорость, которая возможна при идеальных условиях, их достичь нереально — 30-40% канала все равно составляют помехи в виде мобильных телефонов, всяких излучений, смарт-телеки с вай фаем и прочее. В итоге скорость на деле может быть реально 18-20 Мбит/с, а то и меньше. Я не буду утверждать — но возможно что это касается и других стандартов.
Так нужно включать или нет? Получается что без надобности — не нужно. Также, если я правильно понимаю, то при включении будет создана новая локальная сеть и возможно все таки можно в ней организовать интернет. Иными словами, может быть.. что при помощи AdHoc можно создать точку доступа Wi-Fi. Только что посмотрел в интернете — вроде бы таки можно))
Просто я помню вот что.. как-то я купил себе Wi-Fi адаптер фирмы D-Link (кажется это была модель D-Link N150 DWA-123) и там не было поддержки создания точки доступа. Но вот чип, он был то ли китайский.. толи еще какой-то.. в общем я узнал, что на него можно установить специальные неофициальные драйвера, полу-кривые, и при помощи них можно создать точку доступа.. И вот эта точка доступа работала вроде бы при помощи AdHoc, к сожалению точно не помню — но работала более-менее сносно.
Настройки Ad Hoc в свойствах сетевой карты
На заметку — QoS это технология распределения трафика в плане приоритетов. Обеспечивает необходимый высокий уровень передачи пакетов для важных процессов/программ. Если простыми словами, то QoS позволяет задать высокий приоритет программам, где нужна мгновенная передача данных — онлайн игры, VoIP-телефония, стрим, потоковое вещание и подобное, наверно к Скайпу и Вайберу тоже относится.
802.11 Preamble Long and Short — что это за настройка?
Да уж, эти настройки — целая наука. Часть кадра, которая передается модулем 802.11, называется преамбулой. Может быть длинная (Long) и короткая (Short) преамбула и видимо это указывается в настройке 802.11 Preamble (или Preamble Type). Длинная преамбула использует 128-битное поле синхронизации, короткая — 56-битное.
Устройства 802.11, работающие на частоте 2.4 ГГц обязаны при приеме и передаче поддерживать длинные преамбулы. Устройства 802.11g должны уметь работать с длинными и короткими преамбулами. В устройствах 802.11b работа коротких преамбул опциональна.
Значения в настройке 802.11 Preamble могут быть Long, Short, Mixed mode (смешанный режим), Green field (режим зеленого поля), Legacy mode (унаследованный режим). Скажу сразу — лучше не трогать эти настройки без необходимости и оставить значение по умолчанию либо при наличии выбрать Auto (или Default).
Что означают режимы Long и Short — мы уже выше выяснили. Теперь коротко о других режимах:
- Legacy mode . Режим обмена данными между станциями с одной антенной.
- Mixed mode . Режим передачи данных между системами MIMO (быстро, но медленнее чем Green field), так и между обычными станциями (медленно, так как не поддерживают высокие скорости). Система MIMO определяет пакет в зависимости от приемника.
- Green field . Передача возможна между многоантенными устройствами. Когда происходит передача MIMO-системой, обычные станции ожидают освобождения канала, чтобы исключить конфликты. В этом режиме прием данных от устройств, работающих в вышеуказанных двух режимах — возможен, а вот передача им — нет. Это сделано чтобы в процессе передачи данных исключить одноантенные устройства, тем самым сохранив высокую скорость передачи.
Поддержка MIMO что это такое?
На заметку. MIMO (Multiple Input Multiple Output) — тип передачи данных, при котором методом пространственного кодирования сигнала увеличивается канал и передача данных осуществляется несколькими антеннами одновременно.
20.10.2018Способы увеличения скорости соединения и стабильности беспроводной сети Wi-Fi при использовании стандарта IEEE 802.11n
Многие современные устройства, которые мы используем (смартфон, планшет, ноутбук, роутер, телевизор), умеют работать с беспроводными сетями Wi-Fi. Самым распространенным на данный момент является стандарт IEEE 802.11n.
У пользователей периодически возникают вопросы по скорости и стабильности работы устройств по Wi-Fi. Самые распространенные из них:
- Почему в статусе беспроводного соединения отображается максимальная скорость подключения, а реальная скорость передачи данных значительно ниже?
- Почему при подключении беспроводного адаптера с поддержкой стандарта 802.11n скорость подключения 54 Мбит/с или ниже?
- Где обещанная скорость 300 Мбит/с (или 150 Мбит/с) при подключении беспроводных устройств на стандарте 802.11n?
- Как правильно настроить устройства беспроводной сети, чтобы они работали эффективно, стабильно и по возможности на максимальных скоростях, используя все преимущества стандарта IEEE 802.11n?
1. Максимальная скорость передачи данных и скорость подключения (канальная скорость) - разные понятия.
Начнем с того, что многие пользователи ошибочно ориентируются на скорость подключения в мегабитах в секунду, которое отображается в строке Скорость (Speed) на закладке Общие (General) в окне Состояние (Status) беспроводного соединения в операционной системе Windows.
Неверно думать, что это значение показывает реальную пропускную способность конкретного сетевого соединения. Данная цифра отображается драйвером беспроводного адаптера и показывает, какая скорость подключения на физическом уровне используется в настоящее время в рамках выбранного стандарта, то есть операционная система сообщает лишь о текущей (мгновенной) физической скорости подключения 300 Мбит/c (её называют ещё канальной скоростью), но реальная пропускная способность соединения при передаче данных может быть значительно ниже. Реальная скорость передачи данных зависит от многих факторов, в частности от настроек точки доступа 802.11n, числа одновременно подключенных к ней клиентских беспроводных адаптеров и др. Разница между скоростью подключения, которое показывает Windows, и реальными показателями объясняется прежде всего большим объемом служебных данных, потерями сетевых пакетов в беспроводной среде и затратами на повторную передачу.
Чтобы получить более или менее достоверное значение реальной скорости передачи данных в беспроводной сети, можно использовать один из указанных ниже способов:
- Запустите в Windows копирование большого файла и затем посчитайте скорость, с которой был передан этот файл, используя размер файла и время передачи (Windows 7 при длительном копировании в дополнительных сведениях окна рассчитывает достаточно достоверную скорость).
- Используйте специальные утилиты, например LAN Speed Test или NetMeter для измерения пропускной способности.
- Администраторам сетей можно порекомендовать программу Iperf (кроссплатформенная консольная клиент-серверная программа).
Скачать:
2. Преимущества стандарта 802.11n работают только для адаптеров 802.11n.
Стандарт 802.11n использует различные технологии, включая MIMO, для достижения более высокой пропускной способности, но они эффективны только при работе клиентов, поддерживающих спецификации 802.11n.Нужно помнить, что использование беспроводной точки доступа стандарта 802.11n не повысит производительность работы уже существующих клиентов стандарта 802.11b/g.
3. При тестах скорости Wi-Fi необходимо отключать все устройства в сети, кроме испытуемых (особенно устаревших стандартов).
В беспроводной сети на базе точки доступа 802.11n можно использовать устройства предыдущих стандартов. Точка доступа 802.11n может одновременно работать и с 802.11n-адаптерами, и со старыми устройствами стандарта 802.11g и даже 802.11b. Стандартом 802.11n предусмотрены механизмы поддержки устаревших стандартов (legacy-механизмы). Скорость работы с клиентами 802.11n снижается (на 50-80%) только тогда, когда более медленные устройства активно передают или принимают данные. Для достижения максимальной производительности (или, по крайней мере, ее проверки) беспроводной сети 802.11n рекомендуется использовать в сети клиенты только этого стандарта.
4. Почему при подключении адаптера 802.11n скорость соединения только 54 Мбит/с или ниже?
В большинстве устройств стандарта 802.11n будет наблюдаться снижение пропускной способности до 80% при использовании устаревших методов обеспечения безопасности WEP или WPA/TKIP. В стандарте 802.11n установлено, что высокая производительность (свыше 54 Мбит/с) не сможет быть реализована, если используется один из указанных выше методов. Исключение составляют лишь устройства, которые не являются сертифицированными под стандарт 802.11n.
Если вы не хотите получить снижение скорости, используйте только метод безопасности беспроводной сети WPA2 с алгоритмом AES (стандарт безопасности IEEE 802.11i).
Внимание! Использование открытой (незащищенной) сети небезопасно!
В некоторых случаях, при использовании Wi-Fi-адаптера стандарта 802.11n и беспроводной точки доступа стандарта 802.11n, происходит подключение только на стандарте 802.11g. Это также может происходить по причине того, что в точке доступа по умолчанию в настройках безопасности беспроводной сети предустановлена технология WPA2 с протоколом TKIP. Опять же рекомендация: в настройках WPA2 используйте именно алгоритм AES вместо протокола TKIP, и и тогда подключение к точке доступа будет происходить с использованием стандарта 802.11n.
Другая возможная причина соединения только на стандарте 802.11g заключается в том, что в настройках точки доступа используется режим автоопределения (802.11b/g/n). Если вы хотите установить соединение на стандарте 802.11n, то не используйте режим автоопределения 802.11b/g/n, а вручную установите использование только 802.11n. Но помните, что в этом случае клиенты 802.11b/g не смогут подключиться к беспроводной сети, кроме клиентов с поддержкой 802.11n.
5. Убедитесь, что на точке доступа и на адаптере поддерживается и включен режим WMM.
Для получения скорости свыше 54 Мбит/с должен быть включен режим WMM
(Wi-Fi Multimedia).
В спецификации 802.11n требуется поддержка в устройствах стандарта 802.11e (Качество обслуживания QoS для улучшения работы беспроводной сети) с целью использования режима с высокой пропускной способностью HT (High Throughput), т.е. скорости свыше 54 Мбит/с.
Поддержка режима WMM требуется для устройств, которые будут сертифицированы для использования стандарта 802.11n. Рекомендуем включать по умолчанию режим WMM во всех сертифицированных Wi-Fi-устройствах (точки доступа, беспроводные маршрутизаторы, адаптеры).
Обращаем ваше внимание, что режим WMM должен быть включен как на точке доступа, так и на беспроводном адаптере.
Режим WMM в настройках различных адаптеров может называться по разному: WMM, Мультимедийная среда, WMM Capable и т.п.
6. Отключите использование канала 40 МГц.
Стандартом 802.11n предусмотрена возможность использования широкополосных каналов - 40 МГц для повышения пропускной способности.
Но в реальности при изменении ширины канала с 20 МГц на 40 МГц (или использовании режима автоматического выбора ширины канала "Auto 20/40" в некоторых устройствах) можно получить даже снижение, а не увеличение пропускной способности. Снижение пропускной способности и нестабильность соединения может происходить несмотря на цифры канальной скорости подключения, которая в 2 раза выше при использовании ширины канала 40 МГц.
Реальные преимущества использования канала шириной 40 МГц (в частности увеличение пропускной способности от 10 до 20 Мбит/с), как правило, можно получить только в условиях сильного сигнала. Если же уровень сигнала падает, то использование канала шириной 40 МГц становится гораздо менее эффективным и не обеспечивает повышение пропускной способности.
При использовании канала шириной 40 МГц и слабом уровне сигнала пропускная способность может снижаться до 80% и не привести к желаемому увеличению пропускной способности.
Если же вы решили использовать канал шириной 40 МГц и при этом заметили снижение скорости (не канальной скорости подключения, которая отображается в веб-конфигураторе в меню Системный монитор, а скорости загрузки веб-страниц или приёма/передачи файлов), рекомендуем использовать канал шириной 20 МГц. В этом случае вы сможете увеличить пропускную способность соединения.
Кроме того, с некоторыми устройствами соединение удается установить именно при использовании канала шириной 20 МГц (при использовании канала шириной 40 МГц соединение не устанавливается).
7. Используйте актуальный драйвер беспроводного адаптера.
Низкая скорость соединения может быть также следствием плохой совместимости драйверов различных производителей оборудования Wi-Fi. Нередки случаи, когда установив другую версию драйвера беспроводного адаптера от его производителя или от производителя используемого в нем чипсета, можно получить существенное увеличение скорости.
Увеличить скорость работы беспроводной сети Wi-Fi Keenetic с некоторыми устройствами компании Apple может смена страны на United States. Это можно сделать через веб-конфигуратор в меню Сеть Wi-Fi на вкладке Точка доступа 5 ГГц или Точка доступа 2.4 ГГц в поле Страна .
Не нужно забывать, что на работу беспроводных сетей Wi-Fi оказывают влияние и другие факторы (например, расположение устройств и расстояние между ними, направление антенн, наличие большого числа устройств Wi-Fi, работающих в радиусе действия вашего устройства и использующих тот же частотный диапазон, и др.).
4 пользователям понравился пост
Ну, и несколько интересных фактов для коллекции:
- Человеческое тело ослабляет сигнал на 3-5dB (2.4/5ГГц). Просто развернувшись лицом к точке можно получить более высокую скорость.
- Некоторые дипольные антенны имеют асммметричную диаграмму направленности в H-плоскости («вид сбоку») и лучше работают перевернутыми
- В фрейме 802.11 может использоваться одновременно до четырех MAC-адресов, а в 802.11s (новый стандарт на mesh) - до шести!
Итого
Технология 802.11 (да и радиосетей в целом) обладает множеством неочевидных особенностей. Лично у меня вызывает громадное уважение и восхищение тот факт, что люди отточили насколько сложную технологию до уровня «воткни-работай». Мы рассмотрели (в разном объеме) разные аспекты физического и канального уровня сетей 802.11:- Асиметрию мощностей
- Ограничения на мощность передачи в граничных каналах
- Пересечение «непересекающихся» каналов и последствия
- Работу на «нестандартных» каналах (отличных от 1/6/11/13)
- Работу механизма Clear Channel Assesment и блокировку канала
- Зависимость скорости (rate/MCS) от SNR и, как следствие, зависимость чувствительности приемника и зоны покрытия от требуемой скорости
- Особенности пересылки служебного трафика
- Последствия включения поддержки низких скоростей
- Последствия включения поддержки режимов совместимости
- Выбор каналов в 5ГГц
- Некоторые забавные аспекты безопасности, MIMO и проч.
Теги:
Добавить меткиДействительно, несмотря на то что беспроводные сети Wi-Fi получили повсеместное признание и распространение, до настоящего момента за ними числятся три основных недостатка: низкая (по сравнению с проводным Ethernet) реальная скорость передачи данных, сложности с равномерным покрытием (и наличием так называемых мертвых зон - dead spots) и проблемы безопасности данных и несанкционированного доступа. Теперь давайте посмотрим на основные достоинства устройств, созданных по спецификации 802.11n. Это заметно более высокая скорость передачи данных, улучшенная безопасность благодаря введению нового алгоритма шифрования WPA2, а также значительное расширение зоны покрытия и большая помехоустойчивость. Но, разумеется, мы уже давно привыкли к тому, что рекламно-маркетинговые цифры, обещающие многократное улучшение самых разных показателей, конечно же имеют что-то общее с реальными характеристиками, но далеко не всегда совпадают с ними даже по порядку величины. А для того, чтобы правильно оценить новые возможности и их ограничения, всегда имеет смысл представлять, за счет чего, собственно, эти новые возможности достигаются.
Немного теории. Теоретическая скорость соединения для устройств 802.11n cоставляет 300 Мбит/c, а для устройств предыдущего и наиболее сейчас распространенного 802.11g - 54 Мбит/c. Обе цифры соответствуют идеальным, но не существующим в природе условиям. Но все-таки за счет чего может достигаться увеличение скорости больше чем в 5 раз? Если задать этот вопрос любознательному ребенку, который, к своему счастью, еще не обязан демонстрировать глубокие познания в радиофизике, то он определенно выскажется в том духе, что у новых устройств торчит больше антенн, значит, поэтому они и работают быстрее. И в общем-то, примерно так оно и есть, увеличение скорости и зоны устойчивого покрытия достигается во многом благодаря технологии многолучевого распространения (MIMO - Multiple Input Multiple Output), при которой данные разделяются между несколькими передатчиками, работающими на одной и той же частоте.
Не отказались разработчики и еще от одного простого и понятного способа увеличения скорости - использования двух частотных каналов вместо одного. Если в 802.11g задействуется один частотный канал шириной 20 МГц, то в 802.11n применяется технология, связывающая два расположенных рядом друг с другом канала в один шириной 40 МГц (сведения об использовании двух каналов вместо одного нам очень пригодятся на практике при настройке устройств на максимальную производительность).
Одна из причин, по которой реально наблюдаемая скорость в сетевых приложениях всегда меньше заявленной производителем, состоит в том, что кроме собственно передаваемых данных устройства обмениваются также служебной информацией через все тот же канал связи. Таким образом, скорость сетевого соединения на уровне приложений всегда меньше, чем на физическом уровне. Ну а на коробке по понятным причинам принято указывать большее по абсолютной величине значение без каких-либо дополнительных уточнений. Соответственно еще одна возможность для увеличения реальной скорости передачи данных - это оптимизация «накладных расходов», т. е. объема пересылаемых служебных данных, в первую очередь за счет объединения на физическом уровне нескольких кадров данных в один.
Разумеется, это только некоторые из основных нововведений в стандарте 802.11n. Но, строго говоря, полной и окончательной спецификации устройств 802.11n не существует до сегодняшнего дня. И в этом еще одна, значительно менее радостная причина пристального внимания к новому стандарту и большого числа разговоров о нем. Принятие его окончательной спецификации IEEE 802.11n откладывается уже несколько лет и в настоящий момент запланировано на вторую половину 2008 г., но нет никаких гарантий того, что утверждение документа не будет в очередной раз отложено. В то же время многие производители попытались в числе первых представить на рынок устройства на основе предварительных версий стандарта, что в какой-то момент привело к появлению сырых и плохо совместимых между собой устройств, которые, кроме того, зачастую проигрывали в скорости по сравнению с нестандартизованными решениями других производителей (см. «Draft-N:не спешите со скоростью», «Мир ПК», ). С тех пор была утверждена предварительная версия стандарта 802.11n Draft 2.0, за сертификацию, не дожидаясь официального утверждения IEEE 802.11n, взялась организация Wi-Fi Alliance, а у разработчиков было достаточно времени для того, чтобы устранить недочеты, характерные для первых моделей устройств. Список устройств, прошедших сертификацию, доступен на сайте www.wifialliance.org , и именно на этот список мы ориентировались, планируя тестирование первых устройств стандарта 802.11n Draft 2.0.
Практика. Как обычно, из восьми сертифицированных устройств, производители которых представлены в России, реально оказались доступными только три комплекта оборудования, состоящих из точки доступа и соответствующего адаптера, - DIR-655 и DWA-645 от D-Link, WNR854T и WN511T от Netgear, а также BR-6504n и EW-7718Un компании Edimax. Очень кстати каждый из рассматриваемых маршрутизаторов оказался оснащен четырьмя портами Gigabit Ethernet, и проводное соединение, таким образом, заведомо никак не ограничивало измеряемую нами скорость соединения (подробности измерений см. во врезке «Как мы тестировали»). Вряд ли стоит подробно останавливаться на внешнем виде и комплектации каждого из устройств (вся подобная информация представлена на соответствующих веб-сайтах производителей). Разумеется, внешний облик - далеко не главное качество маршрутизатора, но и не такое уж незначительное, ведь для наилучшего распространения сигнала логично располагать это устрой-ство на высоком и видном месте. Наибольшее внимание здесь наверняка привлечет модель Netgear - у нее отсутствуют внешние антенны. Из наблюдений во время настройки маршрутизаторов стоит, пожалуй, упомянуть довольно полезную функцию автоматического выбора наиболее свободного частотного канала, реализованную в D-Link DIR-655. Заметим, что перед установкой может иметь смысл загрузить с сайта производителя последнюю версию драйверов - так, например, первоначально адаптер Netgear принципиально не хотел устанавливать соединения по стандарту 802.11n с маршрутизаторами других производителей, но обновление драйверов полностью решило эту проблему. Упомянем и о том, что указанные маршрутизаторы могут занимать один или два канала. При этом устройство D-Link по умолчанию настроено на работу с каналом шириной 20 МГц, а модели Netgear и Edimax - со сдвоенным. Для измерения максимальной производительности мы, разумеется, использовали режим с полосой 40 МГц, но в таком случае возможно ухудшение работы других беспроводных сетей, находящихся в непосредственной близости. Кстати, прежде чем обсуждать производительность, напомним, что до появления сетей Wi-Fi диапазон 2,4 ГГц относился к так называемым мусорным диапазонам (garbage bands) из-за большого числа помех самого разного характера, а с тех пор ситуация если и изменилась, то не в лучшую сторону. И до определенной степени именно этим можно объяснить существенные различия в скорости передачи данных от одного измерения к другому. Разумеется, чтобы уменьшить случайную ошибку измерений, мы сделали их довольно много и провели соответствующую статистическую обработку результатов. Но в любом случае можем с уверенностью утверждать, что встречающиеся время от времени рассуждения о том, что одно устройство лучше другого, потому что скорость копирования файлов у него оказалась на несколько мегабит в секунду выше, просто лишены всякого смысла без многократных измерений и необходимой обработки результатов.
Средние скорости передачи данных по протоколу TCP/IP представлены на диаграмме 1, изучив которую можно сделать следующий вывод: в среднем скорость соединения по 802.11n составляет порядка 50 Мбит/c, что примерно в 2,5 раза больше, чем скорость соединения по 802.11g. Кроме того, хотя, как и следовало ожидать, использование точки доступа и адаптера одного и того же производителя приводит к наилучшим скоростным показателям, устройства всех трех производителей демонстрируют довольно неплохую совместимость друг с другом.
Во второй серии испытаний мы измеряли скорость работы беспроводной сети вблизи сильнодействующего источника помех, в качестве которого использовалась работающая СВЧ-печь. Полученные результаты говорят сами за себя: если для стандартного 802.11g-соединения скорость падает на порядок и составляет около 2 Мбит/c, то устройства, соответствующие 802.11n, демонстрируют устойчивую работу со средней скоростью более 10 Мбит/c, т. е., как минимум в 5 раз быстрее.
Соответственно, основываясь на серии проведенных измерений, приходим к заключению: устройства 802.11n обеспечивают реальную скорость соединения по протоколу TCP/IP около 50 Мбит/c, демонстрируют существенно лучшую работу беспроводной сети в случае сильнодействующих помех, а кроме того, устройства разных производителей (во всяком случае, как минимум трех - D-Link, Netgear и Edimax) уже довольно хорошо взаимодействуют друг с другом.
Как мы тестировали
К исследуемой точке доступа по проводному Ethernet подключался компьютер на базе процессора Intel Extreme Edition 955 c 1-Гбайт ОЗУ и жестким диском WD4000КВ, работающий под управлением Windows XP SP2. С помощью беспроводного соединения к точке доступа подключался ноутбук Acer TravelMate 3300, работающий под управлением Windows XP SP2, оснащенный процессором Intel Pentium M 1,7 ГГц, ОЗУ объемом 512 Мбайт и жестким диском Hitachi TravelStar 4K120. Скорость соединения измерялась с помощью пакетa Netperf (www.netperf.org). Для оценки производительности беспроводной сети измерялась скорость передачи нисходящего потока данных (downlink) TCP/IP от стационарного компьютера к ноутбуку. Скорость нисходящего соединения при подключении компьютеров по сети Ethernet 1 Гбит/c составила порядка 350 Мбит/c. При настройке точки доступа выбирался частотный канал, наиболее удаленный от других источников сигнала и соответственно обеспечивающий максимальную пропускную способность. Для исключения возможного влияния расположения точки доступа и других случайных факторов каждое измерение проводилось 20 раз.
Статьи по теме
