Расстояние wifi сигнала. Как усилить сигнал Wi-Fi сети? Увеличиваем дальность Wi-Fi

Но считаю необходимым расширить эту тему. Частенько, мы покупаем дорогие wi-fi роутеры, надеясь на достойные показатели, а качество беспроводной домашней сети все-равно оставляет желать лучшего. Нам понадобится сделать некие преобразования, которые помогут увеличить дальность действия wi-fi сети и мощность сигнала .
Проблемы оптимизации беспроводной сети особенно актуальны сейчас, когда большинство современных устройств предлагает поддержку беспроводной связи: смартфоны, планшеты, телевизоры и ноутбуки. Ведь все они могут одновременно подключаться к домашней сети wi-fi, поэтому она должна работать стабильно и быстро. Многие старые беспроводные маршрутизаторы не способны обеспечить приемлемое качество связи, так как их возможности ограничены. Данная статья расскажет о способах и специальном оборудовании для обеспечения уверенного приема wi-fi роутера на расстояние до 100 м и выше.

Первое, о чем необходимо позаботиться, выбор правильного места для расположения wi-fi роутера и других устройств в сети . Это важная мера при организации беспроводной сети в домашних условиях. Для начала найдите для своего беспроводного роутера оптимальную точку размещения в квартире или доме и проверьте, что все клиенты сети могут уверенно принимать сигнал, так как эффективность любого беспроводного соединения всегда будет соответствовать уровню самого слабого звена в цепи. Не стоит игнорировать возможность использования дополнительных устройств, так как они способны расширить границы сети беспроводным или проводным способом. Это особенно актуально, если в вашей квартире (доме) толстые стены или же Вам необходимо раздавать беспроводной интернет на несколько этажей .

Также есть довольно простой способ собрать для wi-fi роутера антенну направленного действия своими руками . Такая антенна способна увеличить радиус действия wi-fi сети . Если из предложенных вариантов ничего не подходит или не помогло, например, вы хотите использовать интернет во дворе загородного дома, то мы рассмотрим вариант с радиорелейными антеннами. Их применение позволяет решить множество проблем, связанных с дальностью действия wi-fi сети , потому что сигнал беспроводной сети распространяется равномерно во все стороны и ослабевает пропорционально квадрату расстояния.

Кратко о принципе действия таких антенн

Радиорелейные антенны собирают сигнал в пучок и излучают его в одном направлении, поэтому беспроводная сеть работает стабильно даже на приличной дистанции.

1. Поиск оптимального места установки wi-fi роутера

Чтобы добиться надежной работы беспроводной сети, необходимо произвести поиск правильных мест установки для всех компонентов, а также выбрать канал, который не подвержен помехам.

Выбор свободного канала для wi-fi сети. Помехи в беспроводной сети

Посторонние радиосигналы, источником которых может быть соседский роутер или радио-няня, является для нашей беспроводной сети фоновым шумом, с которым она постоянно борется. Особенно часто проблемы с беспроводной сетью вызывают wi-fi маршрутизаторы соседей.

Решение проблемы с соседским роутером простое:

• Выберите канал (диапазон частот) с наименьшим количеством помех, используя программу inSSIDer .
• Перейдите на вкладку «2.4 GHz Channels», чтобы узнать какие каналы заняты устройствами.
• Выберите в настройках своего беспроводного роутера тот канал, на котором имеется меньше всего помех.

Внимание! Если маршрутизатор и все устройства приема поддерживают диапазон частот 5 ГГц, переключитесь на него и проверьте качество беспроводного соединения.

Учтите, что на этой частоте меньше помех, но иногда приходится мириться с чуть меньшей дальностью действия сигнала и худшей способностью проходить сквозь стены. Сразу замечу, что данная особенность справедлива не для всех роутеров, поддерживающих частоту 5ГГц.

Размещение роутера: ставим по центру

Оптимальным вариантом для создания надежной беспроводной сети - подключение всех устройств к маршрутизатору напрямую, без посредников. Чтобы добиться этого, поставьте роутер в центре (по возможности, с некоторыми погрешностями относительно геометрического центра). Таким образом он будет окружен всеми клиентами, которые будут подключены к роутеру.

Обязательно учитывайте стены, мебель и другие преграды. На открытом пространстве сигнал практически не подвергается негативному воздействию, но сильно ослабевает, проходя через них. Следовательно, вам необходимо установить маршрутизатор ближе к тем устройствам, которые размещены за стеной. Для получения наибольшего радиуса сигнала wi-fi роутера, он должен стоять на возвышенном месте. Выбрав слишком низкую позицию, вы будете глушить сигнал различного рода препятствиями.

Тестирование сети слабым звеном для проверки

После того, как Вы предприняли вышеупомянутые меры по оптимизации, рекомендую проверить работу с помощью устройства, которое располагается дальше всех в доме или за несколькими стенами, а также имеет маленькую антенну. В данном случае действует правило: чем выше расположена приемная антенна, тем эффективнее связь с маршрутизатором .

Направление антенн беспроводных устройств

Антенны излучают сигнал кругами, которые ориентированы в пространстве перпендикулярно оси антенн. Оптимальным расположением для достижения хорошего покрытия будет разнонаправленное - для устройств с 2-мя и более антеннами. А вообще, старайтесь повернуть антенну таким образом, чтобы ее ось была перпендикулярна направлению к клиентскому устройству с наихудшим качеством приема. Если антенны встроены в роутер, попытайтесь повернуть или переместить устройство на несколько сантиметров в сторону, контролируя при этом результат.

Оптимизация wi-fi соединения

Как я уже говорил выше, качество приема может кардинально измениться, если вы немного переместите или развернете роутер или wi-fi адаптер (карту), отвечающую за прием. Даже небольшой поворот или сдвиг маршрутизатора, ноутбука или другого приемного устройства может существенно усилить либо снизить качество сигнала. Измерить скорость беспроводной сети вы сможете программой JРеrl . Вам необходимо запустить ее на компьютере, подключенном с помощью LАN-кабеля, а на беспроводном устройстве (например, ноутбуке), выступающем в качестве клиента, замерить скорость соединения после каждого изменения.

Замена старого роутера на новый

Обновить wi-fi роутер не будет лишним, если ваш беспроводной маршрутизатор поддерживает только стандарт 802.11g, так как имеет смысл приобрести более мощный роутер, совместимый с 802.11n.
Если вы используете подключение к Интернету по технологии DSL, то стоит приобрести модель со встроенным DSL-модемом. В этом случае вам потребуется лишь ввести свои данные для доступа в интернет, выданные вашим провайдером, в результате устройство самостоятельно подключится к Интернету. Старый роутер стандарта 802.11g тоже пригодится, его можн0 исполь3овать в качестве повторителя.
Допустим, вы купили новый wi-fi роутер. Теперь вам необходимо его настроить, в этом вам помогут 2 статьи, которые я указывал в самом начале этого материала. Если вы сэкономили и купили роутер без DSL-модема, то роль модема можно перенести на старое устройство. Для этого настройте его на работу в качестве модема, согласно руководству пользователя. После этого соедините WАN-разъем (разъем для подключения к каналу доступа в Интернет) нового маршрутизатора с LAN-портом старого.

Использование старого роутера в качестве повторителя

Если в новом роутере с поддержкой стандарта 802.11n есть встроенный модем, то я рекомендую использовать прошивку DD-WRT, разработанную сообществом Oреn Sоurcе, вы можете настроить старый маршрутизатор в качестве повторителя (репитера) . Проверьте на этой странице , доступна ли поддержка вашей модели. Там вы найдете подходящую для вашег0 устройства прошивку, а также рекомендации по установке. В большинстве случаев, чтобы установить прошивку DD-WRT на роутер , воспользуйтесь пунктом обновления, предоставляемым оригинальной прошивкой.

После установки прошивки и перезагрузки роутера, войдите в его веб-интерфейс.

• В поле логина введите: root
• В поле пароля введите: admin.

Настройка режима Repeater Bridge на роутере

Подключите старый wi-fi роутер с установленной прошивкой DD-WRT LАN-кабелем к компьютеру. В дальнейшем, повторитель будет подключаться к беспроводной сети основного роутера как клиент и перенаправлять сигнал по проводной или беспроводной связи на другие клиентские устройства. Чтобы это реализовать, в разделе Wireless/Basic Settings необходим0 настроить режим «Repeater Bridge» . Все сетевые настройки, такие как сетевой режим, имя сети и канал беспроводной связи должны совпадать с таковыми в главном роутере. В разделе «Virtuаl Interfaces» добавьте еще 0дну беспроводную сеть под другим именем (например, вставив в конце названия.Repeater») и затем выполните ее настройку.

Как увеличить дальность действия wi-fi роутера

Выбор места установки повторителя (репитера)

Наиболее простой способ увеличить площадь покрытия беспроводной сети - использование беспроводного повторителя или репитера, особенно, если он предлагается тем же пр0изводителем, что и маршрутизатор. Разместите его таким образом, чтобы он располагался в зоне уверенного приема сигнала роутера. Настройка включает в себя лишь несколько несложных операций. Недостаток — максимальная пропускная способность роутера, работающего в режиме повторителя, снижается вдвое.

Powerline адаптеры

Чтобы роутер мог охватывать другие этажи в вашем доме, рекомендую воспользоваться расширителем сети на основе Роwеrlinе-адаптеров, передающих сетевой сигнал по электропроводке. Вы можете воспользоваться моделью dLAN 200 AV Wireless Nvon devolo. Подключение: подсоедините один адаптер к LАN-порту роутера, а другой с функцией беспроводной точки доступа подключается к любой розетке в доме. Подробнее о Powerline адаптерах, для проводной сети (без функции точки доступа) вы можете прочитать .

Настройка расширителя сети : для настройки базовых параметров набора Роwеrlinе-адаптеров вы можете использовать входящее в комплект поставки программное обеспечение. Если потребуется изменить настройки беспроводного соединения, откройте с помощью программы веб-интерфейс адаптера.

Внимание! Увеличивая мощность передачи через веб-интерфейс роутера, делайте это поэтапно, так как это может сказаться на качестве сигнала.

Выбор правильного положения для устройств приема

Помимо выбора оптимального положения роутера , не стоит забывать и об устройстве, которое принимает сигнал. Ведь даже небольшие изменения положения могут значительно повлиять на результат. Возьмем к примеру ноутбук. Разместите ноутбук таким образом, чтобы крышка дисплея, в которой размещена антенна, была обращена в сторону источника беспроводного сигнала. Затем медленно передвигайте или поворачивайте устройство, тем самым вы узнаете как найти зону оптимального приема сигнала . Вы также можете проверить результат с помощью программы inSSIDer (ссылка выше).

Использование USB удлинителя

Длинный антенный кабель может негативно сказаться на качестве приема, тогда как USВ — шнур длиной до 5м таких проблем не доставит. Поэтому имеет смысл разместить беспроводной USВ — адаптер в зоне покрытия беспроводной сети, используя длинный USВ — кабель. С помощью держателя, входящего в комплект поставки многих USB — адаптеров, устройство можно закрепить на определенной высоте, чтобы добиться более уверенного приема от роутера. Использование USB удлинителя будет хорошим вариантом для удаленной от роутера комнаты. Например, я применил его в спальне для компьютера в корпусе mini-ITX.

Внутренние платы для подключения ПК к беспроводной сети

Не секрет, что для настольных компьютеров доступны платы расширения с Wi-Fi-модулем, однако ввиду их внутреннего расположения, антенны, как правило, оказываются спрятаны под столом ил за стеной тумбы. В своем HTPC я использовал именно этот вариант, так как в полке под техникой не было задней стенки. Если антенны вывести не удается, то более эффективным и доступным решением будет подключаемый по USB беспроводной адаптер. Неплохая модель — TP-Link TL-WN822N, так как его антенны можно развернуть в нужном направлении, да и расположить не только сзади вашего системного блока.

В этом разделе речь пойдет о небольших приспособлениях, изготовленных своими руками и не только, которыми вы сможете значительно увеличить дальность действия своей беспроводной сети .

Параболическое зеркало своими руками . Как вы уже знаете, антенны роутера излучают сигнал равномерными кругами, а параболическое зеркало соберет этот сигнал в пучок и передаст его в определенном направлении. Вам понадобится лишь ножницы, фольга, бумага и клей. Зеркало необходимо надеть на одну из антенн вашего маршрутизатора и повернуть ее в сторону устройства приема.

Использование дополнительной антенны

Сейчас легко найти в компьютерных магазинах специальные антенны, которые, благодаря своим размерам и форме способны обеспечить более высокое качество передачи сигнала, нежели антенны, встроенные в wi-fi роутер.
Основное их преимущество заключается в том, что кабель позволяет разместить одну или несколько антенн на возвышенной точке.

Установка внешней антенны для беспроводной сети

Владельцам загородных домов, проводящих долгое время во дворе и желающим использовать беспроводной интернет, придет на помощь внешняя антенна. Неплохим вариантом окажется TP-LinkьTL-ANT2409B, способная улучшить прием сигнала. От вас понадобится закрепить антенну на внешней стене, подключить ее к вашему wi-fi роутеру. Помните, что антенна должна быть направлена в ту сторону, где требуется обеспечить уверенный прием, поэтому п0 возможности закрепите ее на возвышенной точке.

При покупке антенны, обращайте внимание на экранирование кабеля, так как сигналы, которые передаются по антенному кабелю, подвержены влиянию помех. Качество кабеля можно определить по коэффициенту затухания, измеряемый в дБ. Хороший кабель длиной 5м не должен иметь коэффициент затухания более 3дБ.

Использование wi-fi параболической антенны

Параболические антенны предназначены для передачи сигнала беспроводной сети между двумя подобными антеннами на расстояние до нескольких километров. Если вам необходимо передать сигнал на расстояние более 100 м, то это решение вашей проблемы.

Направленные параболические антенны применяется для подключения клиентских Wi-Fi устройств, находящихся на среднем и дальнем расстоянии от центральной точки доступа, либо для построения Wi-Fi соединений типа точка-точка. Как правило, такая антенна обладает коэффициентом усиления 24 дБ в диапазоне частот 2,4 – 2,5 ГГц и применяется для приема-передачи электромагнитных волн с вертикальной или горизонтальной поляризацией. Конструкция параболической wi-fi антенны состоит из логопериодического облучателя в прочном корпусе, который крепится к отражателю, имеющему сетчатую структуру (для снижения парусности и общего веса антенны). В стандартной комплектации антенна имеет СВЧ кабель длиной 1 метр с разъемом N-типа (N type female).

У каждого роутера есть свой максимальный радиус действия, изначально заложенный производителем. Но обычно роутер работает не на полную мощность по некоторым причинам. Его возможности можно увеличить не только перенастройкой, но и дополнительным оборудованием.

От чего зависит сила и дальность действия сигнала

У всех современных моделей роутеров одинаковый принцип работы. Есть две основные характеристики сигнала:

• сила - максимальная скорость приёма и отдачи бит в секунду;
• дальность - расстояние от роутера, на котором можно поймать стабильно работающий Wi-Fi-сигнал.

У всех роутеров на силу и дальность сигнала влияют следующие факторы:

• скорость подаваемого интернет-соединения. Она влияет на максимально возможную скорость Wi-Fi-сети. Роутер не может передавать данные в интернет быстрее интернет-кабеля или интернет-модема. При этом максимальная скорость Wi-Fi иногда ниже максимальной скорости интернет-соединения;
• максимальная проходная способность. Роутер является маршрутизатором, то есть перенаправляет входящие и исходящие данные в нужный поток, но скорость сортировки информации ограничена. В большинстве случаев она выше, чем максимальная скорость интернет-соединения, но в дешёвых или старых моделях может быть недостаточной;
• настройки роутера. Есть несколько характеристик, рассмотренных в отдельном пункте, которые влияют на качество сигнала;
• антенна. Она играет самую важную роль в распространении сигнала. От неё зависит, как далеко и в каком направлении будет раздаваться сигнал;
• приёмник. У каждого устройства есть встроенный Wi-Fi-приёмник и небольшая антенна. Если вам не хватает мощности сигнала, возможно, дело в устройстве, а не в роутере. В него может быть установлен слишком слабый приёмник или антенна, мощности которой не хватает для приёма среднего Wi-Fi-сигнала.

Скорость подключённого интернет-соединения и максимальную пропускную способность роутера без замены оборудования никак не изменить. Но остальные параметры можно настроить вручную, тем самым добившись максимального эффекта.

Видео: как усилить сигнал Wi-Fi

Как улучшить сигнал без покупки оборудования

Есть несколько способов, с помощью которых можно изменить характеристики сигнала в лучшую сторону, не прибегая к покупке нового оборудования. Рассмотрим их в порядке возрастания сложности и времязатратности реализации.

Перемещение роутера

Если у вас есть возможность, переместите роутер к тому месту, где проводите в интернете больше всего времени. Так как в большинстве роутеров установлена круговая антенна, они раздают сигнал по определённому радиусу вокруг себя. А чем дальше расстояние от центра, то есть от роутера, тем слабее сигнал. Он не обрывается резко, а уменьшается постепенно до тех пор, пока не станет слишком слабым для стабильной передачи информации.

Сигнал раздаётся во все стороны

Изменение местоположения роутера также может помочь, если соединение с интернетом осуществляется при помощи модема. Возможно, в новом месте модем будет лучше ловить сигнал, а значит увеличится скорость соединения и Wi-Fi-сети.

Настройка роутера

У сети, раздаваемой роутером, есть две характеристики, которые можно изменить в любой модели роутера:

• канал - это определённая частота, на которой работает сеть. Если вы живёте в многоквартирном доме или находитесь в офисе с несколькими роутерами, они могут совпасть, несколько роутеров будут работать в одном канале. В результате скорость сигнала упадёт из-за того, что роутеру придётся фильтровать сигналы, предназначенные другим роутерам;
• частота - современные роутеры умеют работать в двух видах частот (2.4 ГГЦ и 5 ГГц). Чаще всего по умолчанию используют первую версию, но некоторые модели позволяют перейти на вторую. Так как большинство роутеров работает в диапазоне 2.4 ГГц, то после перехода на другой режим снизится количество помех. При этом нужно учитывать, что 5 ГГц подходят для раздачи сигнала на большие расстояния, а в небольшом помещении, особенно при наличии преград, могут проигрывать в качестве. Лишь опытным путём, проверив скорость и дальность сигнала на обеих частотах, можно выяснить, какой вариант лучше в вашем случае.

В некоторых моделях можно вручную настроить мощность сигнала. Иногда этот параметр выставляется в процентах, а иногда в трёх значениях: низкая, средняя, высокая.

Поиск используемых каналов

В России разрешено использовать 13 каналов (от 1 до 13 для 2.4 ГГц), в Америке - 11. Поэтому номер канала, доступный вам, будет ограничен страной проживания. Обязательно уточните эту информацию перед изменением канала. После установки запрещённого значения устройство не сможет подключиться к сети.

Перед изменением канала нужно понять, стоит ли это делать и на какой канал можно перейти. Для этого выполните следующие шаги:

Изменение канала

Узнав, какой канал загружен меньше всего, можно переходить к настройке роутера. Осуществляться она будет через панель управления, доступную с любого устройства, подключённого к Wi-Fi-сети или по LAN-кабелю к роутеру:

Смена частоты

Если ваш роутер поддерживает смену частоты, то в панели управления эту функцию можно найти в настройках беспроводной сети. Для активации 5 ГГц Wi-Fi-сети нужно перейти на один из следующих каналов: 36, 40, 44, 48 (данные для России, в других странах может отличаться).

Выбираем, на какой частоте работать роутеру

Перейдя на новую частоту, проверьте, стал ли интернет работать стабильнее и быстрее, увеличился ли радиус доступа к сети.

Изменение мощности

Некоторые модели позволяют изменить мощность сигнала в панели управления роутером. Если данный пункт есть в настройках вашей модели, то установите максимально доступное значение.

Указываем максимальную мощность

После изменения настроек сохраните внесённую информацию и перезагрузите роутер.

Отключение энергосбережения

Этот пункт касается настройки устройства, подключаемого к сети. Если на ноутбуке, телефоне или планшете активирован режим экономии заряда, то это может сказываться на стабильности приёма сигнала.

Так как для работы с Wi-Fi-сетью нужно много энергии, при активированном энергосбережении устройство пытается при любой удобной возможности перестать обмениваться информацией по сети. Из-за этого скорость интернета может упасть.

Windows

Для деактивации режима энергосбережения в Windows 10 кликните по иконке батареи, находящейся в нижнем правом углу панели быстрого доступа. В развернувшемся блоке перегоните ползунок в сторону максимальной производительности. Необязательно устанавливать максимальное значение, главное, чтобы не был активирован режим максимально долгой работы.

Перегоняем ползунок в сторону производительности

Android

Проведите по экрану устройства сверху вниз. Найдите значок в виде батареи. Если режим активирован, то значок окрасится красным цветом или превратится в батарею с плюсом (зависит от версии прошивки). Нажмите на иконку, чтобы деактивировать режим.

Нажимаем на иконку батареи, чтобы деактивировать режим энергосбережения

iOS

Для деактивации режима на операционной системе iOS нужно выполнить следующие действия:

Как улучшить сигнал с помощью нового оборудования

Для решения проблемы можно прибегнуть к замене некоторых компонентов или покупке дополнительных устройств.

Замена принимающего устройства

Изучите характеристики устройства, с которого вы подключаетесь к Wi-Fi-сети. Информацию можно найти на официальном сайте разработчика или в документации, идущей с устройством.

Возможно, производителем установлен плохой принимающий Wi-Fi-адаптер или слабая антенна. Почитав отзывы, вы можете узнать, сталкивался ли кто-то с подобной проблемой. Если для модели актуальна проблема с адаптером или антенной, можно будет заменить эти компоненты, установив более качественные комплектующие.

Можно заменить антенну устройства

Но заменять комплектующие стоит только в том случае, если у вас есть в этом достаточный опыт. При замене внутренностей гарантия на устройство будет аннулирована. Если в своих силах вы не уверены, обратитесь в сервисный центр.

Замена антенны

Задача антенны - раздавать и принимать ответный сигнал. От мощности антенны зависит дальность раздачи, от направленности - сектор, в который будет поступать сигнал. Существуют два их вида:

Вы можете купить более мощную круговую антенну, если хотите, чтобы сигнал раздавался во все стороны. Это удобно, если роутер, например, стоит на втором этаже, но к нему подключаются устройства и с первого этажа, и с третьего, и с комнат, находящихся по разные стороны от роутера.

Если же у вас есть возможность расположить роутер так, что все устройства будут расположены по одну линию относительно него, то можно приобрести направленную антенну. Так вы добьётесь высокой дальности распространения сигнала.

Доработка антенны

Если вы не хотите покупать новую антенну, то можете переделать имеющуюся или сделать новую своими руками. В интернете есть инструкции для разных моделей и описания того, как сделать антенну с нуля. Универсального способа нет, так как надо учитывать особенности каждого роутера, условия, в которых он будет находиться, задачи, которые перед ним стоят, а также другие характеристики антенны: длину, ширину, материал изготовления, форму.

Например, можно сделать специальную насадку из пенопласта пумпана или же деревянной планки и гвоздей. Данная насадка превращает круговую антенну в направленную, поэтому сигнал в определённом направлении усиливается, а в других ослабевает (смотреть пункт «Замена антенны»).

Насадку стоит делать, соблюдая размеры

Покупка репитеров

Репитер (или ретранслятор, или точка доступа) - это устройство, которое пересылает кем-то отправленный Wi-Fi-сигнал. Репитер ловит сигнал от роутера и распространяет его вокруг себя с увеличенной силой, то есть ретранслирует его дальше.

Репитер удобно использовать в том случае, если розданная сеть не достаёт до какой-то точки дома или офиса. Установив репитер на крайней границе Wi-Fi сигнала, вы продлите дальность распространения основной Wi-Fi-сети. Настройка его проста: на роутере и на репитере одновременно нажимается одна кнопка, после чего происходит связка устройств, и с этого момента они начинают работать в паре.

Некоторые роутеры имеют функцию «Усилить», которая превращает роутер в репитер. Если у вас есть два роутера, то можете сделать из одного Wi-Fi-точку, то есть оставить ему функцию роутера, а второй превратить в репитер.

Покупая точку доступа, нужно учитывать совместимость роутера с данной моделью репитера. Рекомендуется приобретать репитер и роутер от одного производителя. Например, если у вас есть роутер TP-Link, то лучше покупать репитер компании TP-Link.

Видео: как усилить сигнал через репитер

Есть множество способов, позволяющих улучшить сигнал беспроводной сети. Если не покупать оборудование, можно добиться результата при помощи изменения настроек роутера, перемещения устройства, отключения режима сбережения батареи. Сделав небольшие вложения, можно заменить комплектующие принимающего устройства, антенну роутера или приобрести репитер.

В статье пойдет речь о том, как производится расчет дальности распространения радиосигнала Wi-Fi внутри помещения без применения какого-либо программного обеспечения в принципе. Подробно объясняется, что такое модели распространения радиосигнала, и о том, как ее использовать для расчета дальности распространения радиосигнала.

Введение

Порой бывает необходимо хотя бы приближенно оценить дальность работы беспроводного оборудования. Эта оценка может потребоваться и в домашних условиях, когда нужно понять, где проходит граница действия вашей точки доступа, так и в случае проектирования небольшой офисной сети, когда всемогущий системный администратор должен сообщить начальнику, какое количество устройств может потребоваться чтобы в офисе везде "был Wi-Fi".

Вроде как все просто, нужно посчитать насколько далеко полетит сигнал (электромагнитная волна) от антенны точки доступа. Но отличительная особенность расчета затухания электромагнитной волны в свободном пространстве от затухания в кабеле, заключается в том, что кабель, как правило, хорошо экранирован, а в свободном пространстве могут появляться сторонние объекты, либо оно само (пространство) время от времени может менять свои электрофизические свойства. К тому же вследствие интерференции и дифракции радиоволн, направление распространения электромагнитной волны и ее энергетический запас может многократно измениться как в меньшую, так и в большую сторону на пути прохождения волны от передатчика до приемника.

В том случае, если необходимо определить затухание сигнала внутри кабельной сборки, то зачастую достаточно знать погонное затухание кабеля и потери на его (кабеле) коннекторах. Таким образом, формула для расчета суммарного затухания в этом случае может выглядеть довольно просто:

где: P к - затухание на коннекторе (ах);
Р n - погонное затухание в кабеле;
L - длина кабеля.

Если же рассматривается свободное пространство, то предсказать какой уровень электромагнитного сигнала от точки доступа Wi-Fi будет в месте расположения абонента крайне проблематично. В современных реалиях перед проектированием Wi-Fi сети строят ее планируемую электромагнитную карту с помощью различных программных и аппаратных комплексов. К программным комплексам относятся такие как: TamoGraphSiteSurvey, AirMagnet Survey / Planner, Site Survey and Planning Toolот компании Ekahau и др. Например на рисунке ниже изображен внешний вид проекта в одной из перечисленных программ.

В основе этих программ лежит математическое ядро, построенное на базе так называемых моделей распространения радиосигнала (моделях потерь радиосигнала). В некоторых из них применяются и более сложные электродинамические модели.

Модели расчета потерь радиосигнала Wi-Fi

Модели расчета потерь радиосигнала позволяют оценить затухания электромагнитной волны, излучаемой Wi-Fi адаптером, с учетом количества и типа препятствий на пути прохождения сигнала. В данной статье рассматриваются модели распространения сигнала, используемые для расчета уровня сигнала внутри зданий. Моделей, о которых пойдет речь, и их модификаций существует большое множество. В статье рассматриваются наиболее простые, которыми можно воспользоваться даже в полевых условиях без глубоких математических знаний.

Перед началом рассмотрения различных моделей распространения радиосигнала отметим, что в идеальных условиях (отсутствуют препятствия на пути прохождения сигнала, и нет многократных переотражений сигнала) оценить мощность сигнала в любой точке свободного пространства (free space - FS) можно по так называемой формуле Фрииса:

где: - коэффициент усиления антенны передатчика;
- коэффициент усиления антенны приемника;
- длина волны, метров;
- расстояние между приемником и передатчиком, метров.

На рисунке 1 приведен график зависимости затухания L FS с увеличением расстояния для Wi-Fi сигнала на первом частотном канале (центральная частота 2437 МГц) в диапазоне 2.4 ГГц - синяя кривая, и в диапазоне 5 ГГЦ - красная кривая. При этом коэффициенты усиления приемной и передающей антенны были приняты равными единице.

Рисунок 1 - затухание сигнала Wi-Fi с увеличением расстояний

Как правило, большинство моделей распространения используют значение потерь в свободном пространстве в качестве базового, и добавляют к нему переменные, вносящие дополнительное затухание в зависимости от типа препятствий и их электрофизических свойств. К таким моделям относятся, например, One slope и Log-distance. Кроме того, существует стандартизированная Международным союзом электросвязи модель потерь - ITU-R 1238. Перечисленные модели потерь относятся к классу эмпирических статических моделей, то есть для их использования нужно общее описание типа задачи (типа помещения). Перечисленные модели потерь с расшифровкой входящих в них переменных приведены в формулах (3 - 5).

где: d - расстояние в метрах, на котором производится оценка затухания;
Lfs- потери на расстоянии d0 метров;
n- коэффициент, зависящий от количества и материала препятствий.

где: - нормальная случайная величина, измеряемая в dB, имеющая стандартное отклонение , dB.

где: d>1, м- расстояние, на котором производится оценка затухания;
f - частота центрального канала Wi-Fi, МГц;
N- коэффициент потери уровня сигнала с расстоянием;
Lf (n)- коэффициент потери мощности сигнала при прохождении через стену (пол);
- количество стен (полов) между приемной и передающей антеннами.

В дальнейшем более подробно рассмотрим модель ITU-R 1238, применим ее для определения дальности связи, и сравним результаты расчетов с результатами эксперимента. О том, какие значения в вышестоящих формулах принимают переменные N, n, подробно расписано непосредственно в самой рекомендации МСЭ-R Р. 1238-5 под названием "Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи внутри помещений и локальных зоновых радиосетей в частотном диапазоне 900 МГц - 100 ГГц" (объем - 19 страниц). Для эксперимента, который будет проведен ниже, значения переменных будут выбраны из указанной рекомендации. В разных ситуациях переменные могут принимать различные значения, и чтобы перечислить все возможные случаи пришлось бы разместить в статье минимум 10 страниц документа из 19-ти.

К сожалению, перечисленные модели не учитывают влияния на точку доступа (точнее на излучаемую ей электромагнитную волну) стороннего оборудования, функционирующего в том же частотном диапазоне. Поэтому все расчеты производятся исходя из того, что ваше устройство единственное во всем радиусе его (оборудования) действия. Как показывает практика расчетов, если в радиусе слышимости вашей точки доступа находится 20-30 беспроводных устройств, то радиус действия уменьшается на 15-20%. Но стоит иметь в виду, что эта цифра сугубо приблизительная и в разных ситуация может проявляться по-разному, ибо очень зависит от мощности сигнала, который приходит в ваше устройство, и от того на какой частоте работает окружающее оборудование.

Сравнение результатов эксперимента с моделью ITU-R 1238

Постановка задачи: установленная точка доступа Wi-Fi работает в диапазоне частот 5 ГГц. Приемное устройство (ноутбук) устанавливается в шести точках, схематическое расположение которых изображено на рисунке 2, и регистрирует излучаемую мощность. Выбор расположения точек замера произведен так, чтобы минимизировать влияние эффекта многолучевого распространения на уровень принимаемого сигнала. Предполагается, что максимумы диаграмм направленности приемной и передающей антенны направлены друг на друга.

Рисунок 2 - Комментарии к задаче

Перед тем как приступить к расчетам, следует отметить, что авторы модели ITU-R 1238 сделали ее очень гибкой, в частности за счет того, что входящий коэффициент N может меняться в широких приделах: от 20 до 40 дБ. Чтобы понять какому значению приравнивать N для конкретной ситуации, лучше обратиться непосредственно к первоисточнику рекомендации.

Для рассматриваемого диапазона коэффициент потери мощности сигнала при прохождении через стены для нашего типа задачи - L fn рассчитывается по формуле L fn =15=4(n-1).Таким образом, для точек 1-3 L f(n) =15. для точек 4-6 Lf(n)=19 (таблица 3 рекомендации МСЭ-R Р. 1238-5). Коэффициент N, используемый при расчете потерь на передачу внутри помещения примем равным 30 (таблица 2 рекомендации МСЭ-R Р. 1238-5). С учетом выбранной геометрии задачи, замирания учитываться не будут.

Результаты расчетов в 6-ти точках по формуле ITU-R сведены в таблицу 1, а расстояния до каждой точки измерения от Wi-Fi роутера изображены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Расстояния от точки доступа до точки измерения

Таблица 1

Полученные результаты для более наглядного представления изображены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Результаты расчетов и измерений

Наименьшее отличие экспериментальных и расчетных данных наблюдается в точках измерения 1 и 4. Связано это с тем, что сигнал проходит через препятствия (а данном случае, стены) по кратчайшему пути. И напротив, в точках 2,3 и 5,6 сигнал теряет бо льшую часть энергии проходя через препятствия по более длинному пути. Этот эффект не учитывается в используемой модели распространения сигнала, что и приводит к росту различия расчетных и экспериментальных данных.

Заключение

Таким образом, в данной работе был показан на практическом примере вариант применения стандартизированной модели расчета затухания сигнала Wi-Fi внутри здания. Эта и другие модели помогут довольно быстро, без применения специализированного ПО, оценить количество необходимого оборудования для Вашего офиса. Конечно, этот подход не заменит качественных проектных расчетов в специализированных программных продуктах, но позволит что называется "сориентироваться на местности", нужно лишь учитываться геометрию здания для получения более корректных результатов.

Который будет предоставлять хороший сигнал, и не переплатить за ненужные функции? Нас интересует, есть ли разница между устройствами, которые существенно отличаются в цене.

Мощность маршрутизатора зависит не только от количества антенн

Давайте узнаем, как нужно выбирать устройство для квартиры или коттеджа, какие из представленных на рынке роутеров являются самыми мощными. Кроме того, целесообразно рассмотреть несколько ценовых категорий, чтобы вы могли выбрать модем по оптимальной цене и соответствующему качеству.

• Антенна и радиус покрытия - это, пожалуй, наиболее важные параметры для любого устройства, обеспечивающего беспроводную связь со всемирной паутиной.

Антенны бывают двух видов - встроенные и внешние. В большинстве случаев внешние антенны обеспечивают лучший сигнал и, соответственно, больший радиус покрытия в доме. Значимым преимуществом будет возможность сменить антенну или добавить несколько дополнительных деталей, чтобы увеличить площадь покрытия сигнала - это особо актуально для квартир с большим количеством комнат и загородных домов.

• Стандарты Wi-Fi и скорость роутера - желательно, чтобы модем поддерживал стандарт 802.11n, а для высокой скорости интернета необходимо выбрать устройство с аналогичной или большей скоростью, чем та, которую вам предоставляет провайдер.

• Бренд - приоритетным будет выбор маршрутизатора от известного девелопера. Почему не стоит покупать «безымённый» роутер? В его работе чаще возникают неполадки, он может зависать, или связь будет нестабильной. Ещё один важный момент - на устройствах популярных брендов легче обновить прошивку, которая регулярно совершенствуется и выпускается для каждой отдельной модели. Новая прошивка делает работу маршрутизатора качественной и бесперебойной, оберегает от неполадок.

Рейтинг самых мощных Wi-Fi-роутеров

Не каждый может себе позволить самый дорогой Wi-Fi-модем с множеством функций и мощной «начинкой», но в разных ценовых категориях есть примечательные модели, которые отличаются от остальных маршрутизаторов качеством, быстрой работой и полностью оправдывают свою стоимость.

Доступные роутеры хорошего качества

• TP-LINK TL-WR740N - это простая, но мощная модель с отличным функционалом: скорости до 150 Мбит/сек вполне достаточно для активного домашнего пользования интернетом, устройство поддерживает наиболее востребованные протоколы передачи данных - PPPoE, динамический и статический IP. В нём есть встроенный сетевой фильтр для защиты от вирусов и атак, для раздачи сигнала предусмотрена внешняя антенна, которая обеспечит большую зону покрытия.

• TP-Link TL-WR841ND - ещё один отличный роутер указанной марки, в нём предусмотрены две съёмные антенны, радиус действия которых составляет 270 м. Устройство поддерживает скорость интернета до 300 Мбит/сек, в наличии 4 порта формата LAN для подключения других компьютеров и создания локальной домашней сети.

• Zyxel Keenetic - предусмотрена функция 3G-интернета, устройство имеет дополнительно разъём USB. В нём есть 2 съёмные антенны. С помощью маршрутизатора можно пользоваться интерактивным телевидением IPTV.

Мощные роутеры средней ценовой категории

• Zyxel Keenetic Giga 2 - стоит около 3,5-4 тысяч рублей, поддерживает скорость до 300 Мбит/сек, имеет гигабитные Ethernet-порты и 2 порта формата USB. У него мощный процессор и 2 съёмные антенны, которые с лёгкостью обеспечат хорошую зону покрытия сигнала Wi-Fi в доме.

• Asus RT-N56U - хотя у этого маршрутизатора встроенные антенны, это не отображается на качестве сигнала. Роутер работает в 2 частотных диапазонах - стандартном 2.4 и более мощном 5 ГГц. Поддерживает все актуальные протоколы связи, есть функция IPTV, а пользоваться скоростным 3G интернетом могут одновременно несколько юзеров. Средняя цена устройства составляет около 4,5 тысяч рублей.

• Xiaomi Mi Wi-Fi mini - данная модель привлекательна не только внутренне, но и внешне - есть большой выбор цветовых решений роутера, что придётся по нраву тем, кто любит яркие цвета. Внутреннее наполнение представлено двумя частотными диапазонами 2.4 и 5 ГГц, для каждого из них предусмотрена отдельная внешняя антенна. Благодаря протоколу 802.11n, маршрутизатор может работать на очень высокой скорости - до 1167 Мбит/сек. Цена колеблется в районе 3,3 тысяч рублей.

Самые мощные роутеры стоимостью от 5 тысяч рублей

• Asus RT-N66U - модель обойдётся вам около 7 тысяч рублей, но полностью оправдает свою стоимость. Обладает тремя съёмными мощными антеннами, которые обеспечат хорошее покрытие всей площади дома. Как и заведено в безупречных устройствах, обладает двумя частотными диапазонами, развивает скорость соединения до 900 Мбит/сек. У него богатая начинка, множество функций, среди которых возможность создания отдельной гостевой сети, родительский контроль, диспетчер траффика и другие. Это действительно мощный роутер, и к тому же привлекателен и практичен внешне; в отличие от многих устройств, указанный маршрутизатор имеет матовое покрытие.

• Asus RT-AC87U - топовый роутер для дома среди всей продукции данной марки и аналогичных устройств других девелоперов, стоит он около 15 тысяч рублей, но его можно с уверенностью назвать самым мощным Wi-Fi-маршрутизатором для дома. Посудите сами - четыре съёмные антенны способны создать зону покрытия площадью до 465 кв. м. Более того, у него рекордная максимальная скорость передачи интернет-соединения - до 2334 Мбит/сек. Внутри стильного корпуса, который никого не оставит равнодушным, скрывается 2-ядерный процессор - он обеспечит стабильную и быструю работу устройства. Не стоит даже упоминать о нескольких частотных диапазонах, поддержке протоколов и наличии порта USB - в роутере есть всё, чтобы по праву считаться лучшим среди остальных существующих моделей.

В зависимости от цены и ваших потребностей, благодаря этому рейтингу вы сможете подобрать роутер, который предоставит качественное соединение с интернетом через беспроводную технологию Wi-Fi. Все вышеперечисленные модели позволят создать большую зону покрытия сигнала, которая будет охватывать всю площадь вашей квартиры, дома или коттеджа.

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