Fundamentele de planificare RF pentru Cisco Wi-Fi. Caracteristicile echipamentelor WiFi

Această translație este necesară după măsurarea nivelului semnal celular- pentru calculul corect al sistemului Amplificare GSM sau 3G și selectând corespunzătoare: repetor de semnal celular, antene și cabluri de conectare.

Pentru a converti rapid dBm în mW - utilizați tabelul de mai jos.

Arată nivelurile putere de ieșire populare și cele mai multe modele de repetoare de semnal celular utilizate în mod obișnuit.

2. Descrierea detaliată a unităților de măsură - dBm și mW

dBm și mW- cele mai utilizate unități de măsură în tehnologia antenei și ingineria radio de înaltă frecvență.

dB(dB) — decibel. ÎN caz general o unitate logaritmică a raportului a ceva. Înlocuiește conceptul de „timpuri”. Aceste. nu este valoare absolută, cum ar fi volți sau wați, dar relativ, cum ar fi procente.

N p (dB) = 10 log (P 1 / P 2)

Exemplul nr. 1: dacă nivelul semnalului celular a crescut de 1000 de ori în putere, atunci acesta corespunde cu +30 dB (se spune că semnalul a crescut cu 30 dB). Utilizarea unei astfel de unități de măsură a rapoartelor vă permite să înlocuiți înmulțirea/diviziunea cu adunarea/scăderea la calcularea câștigului/atenuării.

Exemplul nr. 2: semnalul din cablu a fost slăbit de 4 ori, iar amplificatorul l-a mărit de 220 de ori. Apoi, în sistemul alimentator-amplificator, semnalul a fost amplificat de 220 / 4 = 55 de ori. În decibeli calculul va fi mult mai simplu: 23 - 6 = 17 dB.

dBm - decibel pe miliwatt. Uneori este convenabil să luați o anumită valoare ca standard (nivel zero) și să măsurați nivelul relativ la acesta în decibeli. Deci, dacă luăm 1 mW ca nivel zero și îl măsurăm în raport cu acesta, atunci unitatea de măsură apare ca dBm (1 mW = 0 dBm). Ea are deja destul de semnificativă sens fizic, spre deosebire de decibelii impersonali, dBm este o măsură a puterii. Măsoară nivelul semnalului celular (de exemplu, într-un telefon GSM/3G sau modem 3G/LTE), sensibilitatea receptorului, puterea transmițătorului etc.

Exemplul nr. 3: un nivel de 50 µV la intrarea de 50 ohmi a receptorului corespunde unui nivel de putere de 5.10 -8 mW sau -73 dBm.

Măsurarea sensibilității în unitățile de putere este mai convenabilă decât în ​​unitățile de tensiune, așa cum ne ocupăm de semnale forme diferite, inclusiv zgomotul. În plus, scăpăm de necesitatea de a specifica de fiecare dată care este impedanța de intrare a receptorului.

Exemplul nr. 4: puterea de prag a majorității modemurilor 3G/LTE la care se pot conecta în continuare la stație de bază retea celulara- aproximativ -110 dBm.

Puterea unui transmițător sau a unui amplificator de semnal celular poate fi măsurată și în dBm.

Exemplul nr. 5: putere de ieșire standard repetor GSM la 100 mW este egal cu 20 dBm.

1. dBi (dBi). O unitate de măsură pentru câștigul antenei în raport cu o antenă „de referință”. Așa-numitul emițător izotrop este luat ca atare antenă de referință - antena ideala, al cărui model de radiație este o sferă, al cărei câștig este egal cu unuși a căror eficiență este de 100%. Semnalul este emis de un astfel de emițător cu intensitate uniformă în toate direcțiile. O astfel de antenă nu există în natură, este un obiect virtual, cu toate acestea, este foarte convenabil ca standard pentru măsurarea parametrilor antenelor reale. dBi este unitate relativă, nu se distinge în esență de un simplu decibel, cu excepția definiției standardului, în raport cu care are loc numărătoarea inversă.
2. Câștig antenă determină câți decibeli este mai mare densitatea fluxului de energie emisă de o antenă într-o anumită direcție decât densitatea fluxului de energie care ar fi înregistrată folosind o antenă izotropă. Câștigul antenei este măsurat în așa-numiții decibeli izotropi (dBi sau dBi).

   Exemplul nr. 6: dacă câștigul antenei într-o direcție dată este de 5 dBi, atunci aceasta înseamnă că în această direcție puterea de radiație este de 5 dB (3,16 ori) mai mare decât puterea de radiație a unei antene izotrope ideale.

   Desigur, o creștere a puterii semnalului într-o direcție implică o scădere a puterii în alte direcții. Desigur, când se spune că câștigul antenei este de 5 dBi, se referă la direcția în care se atinge puterea maximă de radiație (lobul principal al diagramei de radiație).

3. Câștigarea sistemului de amplificare a semnalului celular
   Când se calculează, toți acești dB, dBi, dBm sunt în esență toți decibeli, adică. sunt însumate (dacă câștig) sau scăzute (dacă sunt atenuate), dar dBm are prioritate ca măsură a puterii semnalului.

   Nivel de intrare receptor (dBm) = puterea transmițătorului (dBm) + câștig antenei (dBi) - Atenuarea semnalului (dB)

   Cunoscând câștigul antenei și puterea de ieșire a repetorului de semnal celular, puteți calcula cu ușurință puterea semnalului în direcția lobului principal al modelului de radiație al antenei GSM sau 3G.

   Exemplul nr. 7: atunci când utilizați un repetor de semnal celular cu o putere de ieșire a transmițătorului de 20 dBm (100 mW) și o antenă direcțională cu un câștig de 10 dBi, puterea semnalului în direcția câștigului maxim va fi de 20 dBm + 10 dBi = 30 dBm (1000 mW), adică de 10 ori mai mult decât atunci când utilizați o antenă izotropă.

Mulți oameni merg la magazin și cumpără cel mai mult aparate ieftine, dar se confruntă imediat cu o mulțime de probleme la care nici nu s-au gândit, de exemplu, routerul încetinește viteza, îngheață constant, se încălzește foarte mult, conexiunea se întrerupe constant sau, în general, furnizorul refuză să conecteze acest dispozitiv . Vom încerca să vă ajutăm să alegeți routerul potrivit pentru casa dvs., vă vom spune la ce caracteristici trebuie să fiți atenți.

Viteza de conectare

Primul lucru la care cumpărătorul acordă atenție, deși acesta este un parametru foarte înșelător. Teoretic viteza maxima chiar și cele mai ieftine routere bugetare sunt de 150 Mbit/s (megabiți pe secundă), în timp ce nu toți furnizorii pot oferi real cel puțin 50 Mbit/s, așa că devine clar că expresii precum „până la 300 Mbit/s” sunt tentante sau chiar „până la 1300 Mbit/s” în condiții practice înseamnă că atunci când lucrați pe Internet nu va exista aproape nicio diferență de viteză între routerele Wi-Fi scumpe și ieftine.

Gamă

S-ar părea că totul este simplu, pentru că de obicei indică distanța în exterior și în interiorul incintei, totul este clar și de înțeles. Dar aceste valori sunt foarte relative, mai ales în interior, deoarece câțiva pereți buni din beton armat vor anula semnalul chiar și celor mai mari. router puternic, deci următoarele trei caracteristici sunt cu adevărat importante.

Puterea emițătorului

Aici numele vorbește de la sine și acest lucru este foarte important. Multe routere bugetare au o putere de transmisie de aproximativ 17 dBm sau chiar mai puțin, ceea ce este de obicei suficient pentru a „spărge” cu mai mult sau mai puțin încredere doar 2 pereți. Puterea maximă permisă de legislația majorității țărilor pentru banda de 2,4 GHz este de 20 dBm – sunt recomandate pentru achiziție. Merită să rețineți că unele routere Wi-Fi au fezabilitate tehnică munci pentru mult mai mult putere mare(de obicei până la 27 dBm), astfel încât își reduc artificial puterea în conformitate cu reglementările locale.

Sensibilitatea receptorului

Din păcate, majoritatea producătorilor nu indică acest parametru în caracteristicile dispozitivelor lor, iar cumpărătorii rareori acordă atenție puterii emițătorului, ca să nu mai vorbim de sensibilitatea receptorului. Fără a intra în detalii, putem spune că cel mai important este sensibilitatea la viteză minimă, deoarece în locuri cu foarte nivel scăzut semnal vă permite să mențineți comunicarea între router și dispozitiv fără întrerupere. Majoritatea routerelor Wi-Fi mainstream au o valoare de sensibilitate de -90 dBm la 1 Mbps la 8% PER, dar sunt preferate mai multe valori scăzute (-92, -94, -98)

Câștig antenă

Câștigul de antenă induce în eroare mulți utilizatori, deoarece, în realitate, antenele în sine sunt dispozitive pasive și nu amplifică nimic ele însele, pot doar să direcționeze și să primească semnalul mai îngust. De exemplu, cu cât câștigul unei antene omnidirecționale este mai mare, cu atât mai multă energie a transmițătorului merge în părțile perpendiculare pe axa antenei și cu atât mai puțină energie a transmițătorului merge în sus și în jos. Astfel, mai mult antenă puternică nu este solutie universala, deoarece face posibilă „pungerea” semnalului mult mai departe în lateral, dar în același timp „luându-l” de sus și de jos.

Numărul și tipul de antene

Atunci când utilizați mai multe antene, energia lor nu este însumată, așa cum cred mulți cumpărători, astfel încât trei antene nu vor putea „spărge” de trei ori Mai mult pereții, vor face doar legătura mai stabilă și acoperirea mai uniformă. De obicei, diferența de calitate a acoperirii dintre routerele cu o antenă și două antene este semnificativă, dar diferența dintre dispozitivele cu două și trei antene este adesea aproape absentă, deși foarte mult depinde de cipul utilizat. Este demn de remarcat faptul că nu este recomandat să cumpărați routere multi-antene ieftine de la un producător necunoscut, de la data limită. funcționare stabilă ele sunt necunoscute și foarte adesea chiar și un router cu o singură antenă cip bun la acelasi pret functioneaza mult mai bine.

Antenele încorporate au câștig scăzut, astfel încât acestea distribuie semnalul aproape uniform în toate direcțiile și pot fi utile numai în spatii mici sau pentru a accesa rețeaua de la etajele adiacente. Pentru un semnal stabil într-o casă sau un apartament cu un etaj, este recomandat să cumpărați routere Wi-Fi cu 2-3 antene cu un câștig de cel puțin 5 dBi. Pentru a acoperi cât mai mult posibil mai mult spatiu casă sau apartament cu un singur etaj, este necesar să instalați antenele vertical sau la un unghi ușor unul față de celălalt.

Stabilitate și firmware

Programatori - oameni obișnuițiși pot face greșeli, iar toate erorile lor pot fi identificate doar de utilizatorii deja în curs de lucru. Prin urmare, actualizările sunt lansate în mod constant pentru fiecare router software(firmware, firmware), care de obicei corectează erorile și uneori extind funcționalitatea. Pentru a evita să ajungeți cu un firmware „brut” instabil, este recomandat să nu cumpărați cele mai noi, foarte rare sau exclusive modele de router. Probabilitatea ca în model de masă, care este în producție de câțiva ani, există erori fatale, tinde spre zero.

Proiecta

Ultimul lucru pe care trebuie să-l acordați atenție atunci când alegeți un router Wi-Fi pentru casa dvs., deoarece de foarte multe ori modelele frumoase din exterior au antene omnidirecționale încorporate, care, în principiu, nu pot fi foarte bune.

Locația optimă a unui router Wi-Fi

Locația corectă a routerului este de cea mai mare importanță, uneori chiar mai importantă decât puterea transmițătorului și câștigul antenei combinate. Alegere greșită locația de instalare poate anula toate avantajele chiar și ale celor mai multe cel mai bun routerși să fie cauza indignării pentru motivul pentru care un dispozitiv atât de scump funcționează atât de prost.

Propagarea semnalului

Principalul lucru pe care trebuie să-l știi este semnal wifi se reflectă slab și se răspândește în principal în linie dreaptă, permițându-vă să lucrați fără obstacole la distanțe de 200-300 de metri și chiar mai departe, dar se pierde foarte mult la trecerea prin pereți, în special cei plini și din beton armat. Prin urmare, atunci când alegeți o locație pentru instalarea unui router Wi-Fi, este necesar să vă imaginați linii directe către acele locuri din apartament sau casă unde se vor afla cel mai adesea clienții:

• masa laptop in camera;
• SmartTV în sufragerie;
• o masă de bucătărie, unde multor oameni le place să stea cu o tabletă etc.

Este important ca pe calea acestor linii drepte să existe cât mai puțini pereți și alte obiecte mari, sau să se intersecteze într-un unghi cât mai drept posibil. În plus, merită luat în considerare faptul că obiectele mari din metal sau care conțin metal (frigidere, masini de spalat rufe, oglinzile din dulapurile acum la modă etc.) sunt absolut opace la undele radio, așa că semnalul va trece în spatele lor doar datorită reflectării de pe pereții laterali, adică. mult mai slabă și de proastă calitate. De asemenea, se recomanda amplasarea routerului la o distanta de minim 20 cm de pereti.

Locația optimă a routerului Wi-Fi este în centru

Alte caracteristici

Desigur, routerele, adaptoarele din clienți și pereții pot fi foarte diferite, dar observația generală este că majoritatea laptopurilor încep să primească semnale instabil prin 3 pereți, iar tabletele și telefoanele încep să primească semnale prin 2 pereți. Această regulă este adesea respectată, dar încă nu este o axiomă, deoarece există cazuri când, chiar și prin 5 pereți, rotind puțin laptopul, a fost posibil să se utilizeze Internetul relativ stabil. În plus, în condiții de dezvoltare urbană densă, densitatea de aproape situate dispozitive active este adesea atât de mare încât chiar și utilizarea celor mai multe cele mai bune antene iar routerele Wi-Fi puternice nu vor putea întotdeauna să îmbunătățească în mod semnificativ situația. În acest caz, se recomandă scanarea rețelei (de exemplu, cu un program foarte simplu pentru WiFi Android Analizor) și să ocupe un canal în care semnalul de la alte routere va fi cât mai scăzut posibil. Cel mai adesea, canalele 12 și 13 sunt cele mai gratuite doar unele dispozitive client (laptop-uri, tablete, telefoane) nu se vor putea conecta la punctul de acces pe aceste frecvențe.

Fiecare gamă are propriile sale caracteristici. Astfel, banda de 5 GHz are o zonă de acoperire mai mică, dar în același timp un throughput mai mare față de 2,4 GHz. ÎN diferite țări Da, există restricții privind utilizarea spectrului de frecvență și a puterii emițătorului. Așa au apărut diferite domenii de reglementare. Iată pe cele principale:

Producătorul are obligația de a produce produse care respectă legile diferitelor țări, adică certificarea în anumite domenii de reglementare.

Există trei sub-benzi în banda de 5 GHz:

1.Banda 5150-5250 MHz are urmatoarele canale:

2. Banda 5250-5350 MHz are urmatoarele canale:

3.Banda 5650-5825 MHz are urmatoarele canale:

149: 5745 MHz

153: 5765 MHz

157: 5785 MHz

161: 5805 MHz

1. Termeni și cantități de bază

dB (dB). Un decibel este raportul logaritmic al unui semnal față de o unitate convențională. De exemplu, tabelul de mai jos se compară cu 1 W

dBm. Un decibel miliWatt este raportul logaritmic al unui semnal la 1 mW

Cu o creștere a puterii cu 9 dBm, aria de acoperire interioară crește de aproximativ 2 ori. În consecință, atunci când puterea scade cu 9 dBm, aceasta scade de aproximativ 2 ori.

dBi (dBi). O unitate de măsură pentru câștigul antenei în raport cu o antenă „de referință”. Așa-numitul emițător izotrop este luat ca atare antenă de referință - o antenă ideală, al cărei model de radiație este o sferă, al cărei câștig este egal cu unitatea și a cărei eficiență este de 100%.

Puterea totală radiată este egală cu suma puterii emițătorului și a câștigului antenei.

Acest lucru ridică răspunsul la una dintre întrebările care îi interesează pe mulți: de ce Cisco Systems furnizează puncte de acces Rusiei cu o limită de putere de 18 dBm (63 mW). Răspunsul este acesta. Câștigul antenei variază de la 2 (pentru antenele încorporate) la 6 dBi (pentru antenele externe direcționale). Adică, puterea de ieșire rezultată va fi de la 20 dBm (100 mW) la 24 dBm (250 mW).

Când planificați, nu trebuie uitată caracteristica emițătorului dispozitivului client: de regulă, puterea emițătorului placa de retea clientul nu depășește 50mW. În consecință, dispozitivul client va „auzi” perfect, dar puterea sa nu va fi suficientă pentru ca punctul de acces să-l „audă”. Astfel, în cazul general, nu este recomandată setarea puterii la punctul de acces la mai mult de 50 mW (17 dBm).

Pe lângă puterea emițătorului, sensibilitatea receptorului este măsurată și în dBm, valorile vor fi numere negative. Sensibilitatea receptorului este nivel minim semnal, la care conexiunea se va stabili în continuare la o viteză minimă.

RSSI (indicație de putere a semnalului primit)– aceasta este valoarea puterii semnalului recepţionat convertită în numere întregi (de la 0 la 255). Pentru fiecare producător, traducerea poate fi efectuată diferit.

SNR (raport semnal-zgomot)- raportul dintre nivelul semnalului și nivelul de zgomot, în dB. De obicei, raportul semnal-zgomot nu trebuie să depășească 5 dB pentru transmisia de date și 25 dB pentru transmisia vocală.

2. Programare RF Wi-Fi

Când implementați o rețea fără fir, nu există un șablon general, totul este individual în fiecare instalare. Cu toate acestea, există un set de reguli de bază care ar trebui urmate. Mai jos sunt intrările de bază pentru planificarea RF.

Când planificați RF, ar trebui să luați în considerare următoarele caracteristici cheie ale unei rețele fără fir:

1. Selectarea tipului de rețea (date, voce sau poziționare)
2. Densitatea utilizatorului
3. Cerințe privind acoperirea și rata de date
4. Caracteristici ale dispozitivelor client (puteri ale transmițătorului, benzi și canale acceptate, rate de date acceptate)
5. Cerințe de securitate a rețelei

Aceste caracteristici pot fi atinse prin manipularea următoarelor mărimi fizice:

1. Banda (2,4 GHz sau 5 GHz)
2. Canale utilizate din intervalul selectat
3. Puterea emițătorului
4. Tipul de antenă și câștig
5. Rate de date permise

În banda de 5 GHz număr mai mare canale care nu se suprapun și debit mare, dar la în acest moment Nu toate dispozitivele client acceptă această gamă. În banda de 2,4 GHz există doar 3 canale care nu se suprapun: 1, 6 și 11. În consecință, planificarea RF trebuie făcută având în vedere acest lucru. Nu trebuie să plasați în apropiere două puncte de acces care vor funcționa pe aceeași frecvență, acest lucru va duce la valoare mare semnal-zgomot. Pe alocuri densitate mare utilizatorii (de exemplu, o sală de conferințe) pot fi instalate până la trei puncte de acces pentru a crește lățime de bandă rețelele la care vor lucra canale diferiteși să nu interfereze unul cu celălalt. Trebuie remarcat faptul că raza de acoperire în banda de 5 GHz este semnificativ mai mică decât în ​​banda de 2,4 GHz.

Pentru o rețea de date, este necesar să se determine rata minimă de transfer de date la marginile zonei de acoperire și să se planifice rețeaua ținând cont de aceste date. Deci, de exemplu, pentru același birou, s-ar putea să aveți nevoie de 6 puncte de acces de acoperit cu o viteză de cel puțin 11 Mbit/s și 12 puncte de acces de acoperit la o viteză de cel puțin 24 Mbit/s. Dacă trebuie să limitați raza de acțiune a punctului de acces, dar să nu reduceți puterea sau să pierdeți viteza, puteți interzice un număr de viteze, de exemplu, de la 1 la 11 Mbit/s pe controler. Apoi la marginile rețelei viteza va fi de cel puțin 11 Mbit/s.

Pentru reteaua de voce este necesar să se suprapună zonele de acoperire ale punctelor de acces învecinate cu cel puțin 15-20 la sută cu un nivel de semnal nu mai mic de -67 dBm, acest lucru va asigura o comunicare continuă în roaming. În acest caz, valorile de putere recomandate ale punctelor de acces sunt în intervalul 35-50 mW.

Pentru sistemele de poziționare se utilizează o abordare mai complexă a construcției rețelei, deoarece aici baza nu este acoperirea radio optimă, ci locația optimă a punctelor de acces.

Antenele vă permit să măriți raza de comunicare fără a crește puterea transmițătorului punctului de acces, precum și a transmițătorului client. Astfel, dacă există o problemă acoperind suficient spatiu mare sau un coridor lung cu densitate redusă de utilizatori, puteți utiliza antene externe cu un castig mare, atat directional (pentru coridoare) cat si omnidirectional (pentru incaperi mari).

Este important să rețineți că ar trebui să planificați amplasarea punctelor de acces cu condiția să nu fie recomandată conexiune simultană mai mult de 25 de clienți la un punct de acces. În cazul unei densități mari de clienți sau al cerințelor de debit mare, este necesar să se reducă puterea transmițătorului și să se instaleze puncte de acces mai dens.

3. Setările interfeței radio în WLC

Să trecem la partea practică.

În fila WIRELESS, meniul 802.11b/g/n, element Network, puteți activa, dezactiva și face ca ratele de transfer de date să fie obligatorii. În cazul în care este necesar să se limiteze raza de acțiune a rețelei, care nu s-ar extinde dincolo de birou, puteți interzice un număr de viteze mici, ca în exemplul de mai jos.

În fila WIRELESS, meniul 802.11b/g/n, element TCP, puteți seta puterea minimă și maximă a transmițătorului dacă setare automată putere. De asemenea, puteți modifica parametrul Power Threshold, care este implicat în calcularea puterii de transmisie a punctului de acces. Parametrul Power Threshold se setează nivel maxim putere la care punctele de acces se pot asculta unul pe altul pe canale suprapuse din trei puncte de acces. În consecință, puterea punctului de acces va crește până când va auzi un vecin cu puterea specificată în parametrul Power Threshold. Acest lucru a fost făcut din motive de construire a maximului zona mare acoperiri la raport optim semnal/zgomot



În fila WIRELWSS, meniul 802.11b/g/n, element DCA, puteți controla atribuirea automată a canalelor. Cu o planificare atentă și dimensiuni mari Rețelelor li se pot atribui canale manual pe punctele de acces. Cu dimensiuni mari ale rețelei, este mult mai convenabil să atribuiți această sarcină controlerului. Figura de mai jos arată că selecția automată a canalului are loc la fiecare 10 minute și lista canalele disponibile: 1, 6 și 11. Nu uitați să activați tehnologia CleanAir, care va reconstrui automat canalele la nivel hardware în caz de interferență cu dispozitive terțe.



Pentru banda de 5 GHz va arăta așa. Există, de asemenea, posibilitatea de a selecta canale permise pentru utilizare. De exemplu, acest lucru va fi relevant pentru soluțiile OUTDOOR, unde există restricții privind canalele utilizate. Aici este recomandat să contactați cadrul legislativ RF pentru a clarifica permisiunile pentru benzile și canalele utilizate.



Concluzie

Creșterea puterii transmițătorului nu va duce întotdeauna la o acoperire crescută din cauza puterii limitate a transmițătorului a clientului. Clientul va vedea rețeaua, dar nu va putea trimite pachete către punctul de acces

Instalarea unei antene cu un b O un câștig mai mare va crește aria de acoperire

O creștere a zonei de acoperire, precum și a numărului de clienți din aceasta, duce la o scădere a capacității rețelei wireless

Creșterea capacității unei rețele wireless se realizează prin reducerea puterii și creșterea numărului de puncte de acces (reducerea dimensiunii microcelulelor)

Raza de acoperire în intervalul de 5 GHz este de aproximativ 2 ori mai mică

Limitarea gamei celulelor se realizează prin interzicerea utilizării vitezei minime

Creșterea numărului de SSID duce la scădere puternică capacitatea rețelei. De exemplu, 8 SSID-uri vor ocupa 50% din capacitatea rețelei, în timp ce 2 SSID-uri vor ocupa mai puțin de 10% din capacitatea rețelei. Motivul este că SSID-ul este difuzat la viteze minime. Din acest motiv, nu se recomandă crearea număr mare SSID

Găsiți informații despre care este intervalul Router WiFi, de fapt nu este atât de simplu. De obicei sunt furnizate informații despre puterea transmițătorului și, de asemenea, puteți afla cum se va schimba intensitatea undelor radio la instalarea unei anumite antene. Problema este că poți folosi o antenă mai avansată, sau chiar un amplificator, doar pe partea routerului, dar nu dispozitivul abonatului. Un dispozitiv, cum ar fi un smartphone, are un interior antena wifi, și nu poate fi înlocuit. Prin urmare, apropo, nu are rost să creștem puterea emițătorului routerului - acesta din urmă nu va „auzi” semnalul care vine de la emițătorul de putere redusă al smartphone-ului. Să încercăm să stabilim care este intervalul comunicare fără fir pentru dispozitive de diferite clase.

Diagrama construcției rețelei Wi-Fi

Conform legislației actuale a Federației Ruse, puterea emițătorului în dispozitivul abonatului nu poate depăși 100 de miliwați. Se mai prevede ca pentru punctele de acces, inclusiv cele integrate in router, aceasta valoare sa nu depaseasca 250 mW. Pe scara dBm (decibel pe 1 microvolt), aceste valori sunt exprimate în alte numere: 20 și 24 dBm. Oficial, echipamentele a căror putere de transmisie nu corespunde acestor cifre nu au fost niciodată importate și nu vor fi importate în Rusia. Ne va interesa cum depinde viteza conexiune fără fir privind distanța dintre router și un dispozitiv standard de abonat, cu condiția să fie îndeplinite cerințele legale. De asemenea, pornim de la condiția ca antena abonatului să fie un bici cu o singură legătură (ca în majoritatea smartphone-urilor).

Metodologia de calcul a distanței efective

Să presupunem că comunicația wireless funcționează atunci când distanța dintre punctul de acces și smartphone este de N metri și nu există obstacole în calea semnalului. Un tabel din care puteți afla de câte ori scade intensitatea la trecerea unui anumit obstacol este disponibil pe mai multe site-uri (de exemplu, ZyXEL). În același timp, se știe că o scădere a intensității de 2 ori (cu 3 decibeli) echivalează cu o scădere a distanței efective N cu rădăcina de două ori. Este simplu - pătratul distanței este invers proporțional cu intensitatea.

Ce înseamnă numărul N?

Când un semnal trece printr-o fereastră de sticlă, intensitatea scade cu doar 3 dB, ceea ce înseamnă că distanța efectivă scade de două ori. Folosind această tehnică, puteți calcula la ce distanță Conexiune Wi-Fi va funcționa în continuare într-o situație sau alta:

• Fereastra de sticla – reduce intensitatea cu 3 dB (de 2 ori)
• Fereastră cu nuanță – 6 dB (de 4 ori)
• Perete din lemn – 9 dB (de 8 ori)
• Perete interior panou, podea de beton - 15-20 dB (de 32 de ori sau mai mult).

Factorul cu care împărțiți valoarea distanței este egal cu rădăcina pătrată a factorului de reducere a intensității. Să ne uităm la un exemplu.

Pereții de beton fac ajustări

Să presupunem că N este de 400 m Acum „plasăm” un perete de panou și un perete de lemn între router și smartphone. Adunând decibelii (15+9 dB), obținem 24 de decibeli. Pe o scară logaritmică - 24, iar pe o scară liniară, aceasta este echivalentă cu o scădere a intensității de 251 de ori. Acum, să calculăm care este rădăcina lui 251 (acesta este 15,84). Împărțiți 400 de metri la 16, obținem 25 de metri După cum puteți vedea, totul este simplu și similar cu adevărul.

Distanță efectivă fără obstacole

Cititorul este probabil interesat de ceea ce este egală valoarea lui N absență completă obstacole în funcție de banda Wi-Fi selectată. Dacă puterea de transmisie a routerului este de 40 mW, iar antena acestuia „amplifică” semnalul în plan orizontal cu 3 dB (este multi-link), atunci, conform informațiilor ZyXEL, valoarea lui N este de 400 de metri. Vezi: routerul are mai puțin de emițător puternic decât un smartphone, dar folosește o antenă multi-link. Așadar, obținem: legătura dintre cele două Dispozitive Wi-Fi cu o putere de transmisie de 100 mW și o antenă bici convențională, este susținută cu încredere la o distanță de până la 400 m Aici vorbeam despre gama de 2,4 GHz.

Acum aveți o tehnică care vă permite să calculați distanța efectivă de comunicare fără fir folosind o metodă teoretică.

Aici despre care vorbim despre gama de 2,4 GHz, dar pentru undele de frecvență mai mare nu există acum pur și simplu informații despre nivelul de influență a anumitor obstacole. Este clar că pentru gama de 5 GHz valoarea lui N va fi mai mică, iar gradul de influență al obstacolelor va fi mai mare. Dacă știți că puterea emițătorului unui smartphone este vizibil mai mică de 100 mW, trebuie să faceți acest lucru: trebuie să împărțiți 100 la puterea reală în miliwați și să calculați rădăcina pătrată a numărului rezultat. Veți avea un factor de corecție prin care trebuie să împărțiți distanța, a cărui valoare a fost obținută folosind metoda discutată.

Rezultatele observațiilor practice

Să evaluăm puterea de penetrare a Wi-Fi în practică. Pentru a face acest lucru, să luăm un set de puncte de acces care acceptă comunicarea în banda de 2,4 GHz: acestea sunt TEW-411BRP+ de la TRENDnet, DWL-2100AP de la D-Link și USR 805450 de la US Robotics. Vom folosi un smartphone ca dispozitiv de abonat, a cărui putere emițător este de 100 mW. Vom instala antene standard pe punctele de acces, iar ele însele vor fi amplasate la etajul cinci al casei de panouri.

Distanță maximă, recepție sigură

Deja la etajul trei al clădirii în care sunt instalate echipamentele noastre nu există rețea Wi-Fi. Valul a traversat 2 podele din beton armat, adică am pierdut 30 dB - și atât, nu a existat nicio legătură. De fapt, luați în considerare că se pierd 35 de decibeli la trecerea a două etaje. Aici trebuie să adăugăm atenuare, în funcție de lungimea distanței, apoi vom obține aproximativ 36-38 dB. Aceasta înseamnă că exact această atenuare pentru 100 de miliwați este critică.

Zona de vizibilitate a emițătorului

Încercăm să prindem un semnal pe stradă. La o distanță de 150-180 de metri se poate observa prezența unei rețele, dar acest lucru este adevărat dacă vă aflați vizavi de fereastra încăperii în care este instalat echipamentul. O conexiune stabilă rămâne la o distanţă de 100 de metri. După cum putem vedea, teoria corespunde practicii cu un nivel suficient de fiabilitate. Pentru fiabilitate, este mai bine să împărțiți rezultatul obținut teoretic (o fereastră -> 200 de metri) la 2.

Ce să nu faci

Toată lumea înțelege că abia merită să crească puterea unuia dintre emițătoare când al doilea, adică cel „abonat”, rămâne neschimbat. Același lucru se poate spune despre utilizarea antenelor, care măresc intensitatea undei, dar îngustează diagrama. Cu toate acestea, utilizarea antenelor sectoriale și multi-link va fi în continuare eficientă și iată de ce. Routerele și alți emițători de unde radio pot fi găsite nu numai în apartamentul dvs., ci și în vecinii dvs. etc. Și prin restrângerea sectorului de captură, puteți elimina ruterul de zgomotul străin de frecvență radio.

Configurare rețea fără firîn router, trebuie să alegeți nu maximul, dar valoare optimă putere. Interfața multor dispozitive are o ajustare similară. Începeți cu valoarea maximă și micșorați valoarea pas cu pas:

Setări Router ZyXEL Keenetic

Merită să vă opriți când, în cel mai îndepărtat punct, smartphone-ul nu mai „vadă” rețeaua. Prin creșterea puterii cu o diviziune, puteți utiliza Rețea Wi-Fi pentru propria ta placere.

Antena sectoriala - de la una obisnuita

La prima vedere, toate routerele de internet arată la fel - un fel de cutii plate cu antene și indicatori care clipesc. Dar, în realitate, există o mulțime de modele WI diferite Routere FI cu anumite caracteristici.

În prezent există pe piață routere cu Conexiune ADSL(Internet prin linie telefonică), și există și compatibile cu modemuri 3G/4G. În unele cazuri, un router cu suport internet mobil poate fi singura opțiune, de la rezumat internet prin cablu poate să nu fie fezabilă dintr-un motiv sau altul.

Adesea, vânzătorii scriu „punct de acces”, indicând către un router (WR), care distribuie un semnal fără fir (a nu se confunda cu un adaptor WI-FI - un dispozitiv pentru acele dispozitive care nu au un modul WIFI), deși un acces punctul este fundamental diferit de WIFI -router (Wifi-Router)

Mai jos vă vom oferi un program educațional despre alegerea corectă router - special pentru cerințele dvs.

Un router Wi-Fi poate organiza traficul (transferul de date) între diferite segmente de rețea. Cu ajutorul acestuia, indiferent de furnizorul de servicii de internet, vă puteți înregistra diferit dispozitive de rețea- creați-vă propria rețea internă. Acest lucru este valoros prin faptul că multe dispozitive conectate la un anumit router (PC, de exemplu) vor fi „vizibile” pentru toată lumea de pe Internet și pentru furnizor - sub același IP adresa, adică utilizatorul nu trebuie să plătească pentru conectarea la Internet pentru fiecare dintre dispozitivele sale.Routerele au 2 sau mai multe interfețe LAN. Rețeaua internă creată de routere este complet independentă de furnizorul de servicii.
Aceleași puncte de acces - puncte de acces fără fir - nu au aceste puteri. Doar sunt legăturăîntre rețea cu firși wireless, dispozitive pentru crearea unei rețele Wi-Fi sau pentru repetare Pierderea semnalului.

Parametrii cheie ai routerului WI FI:

Rata de transfer de date

Routerele wireless atrag de obicei utilizatorii cu acest lucru parametru - indicator viteză. Câți megabiți pe secundă pot transmite? Modelele învechite oferă 11 Mbps, buget mediu 802.11g - 54 Mbps și cel mai modern, standard 802.11n - 450 Mbps. Desigur, cele mai mari viteze sunt atractive, dar performanța reală pe care o poți obține va fi puțin mai mică decât maximul indicat de producător. De ce? Pentru că capacitățile routerului sunt una, iar ceea ce oferă furnizorul tău de internet este alta. Ofertele tipice de la furnizorii de masă sunt 50 Mbit/s, sau chiar mai puțin. În plus, trebuie să țineți cont de trucurile publicitare de la furnizori - înțelegeți că, dacă este indicată o viteză de 150 Mbit/s, trebuie să înțelegeți că acest lucru este doar în teorie. În practică, viteza este de 100 Mbit/s.

Vă rugăm să rețineți că 15 Mbps înseamnă 15 megabiți pe secundă, nu megaocteți, iar această valoare va fi echivalentă cu doar 2 megabiți pe secundă. Distanța afectează și viteza de transfer de date. Prin urmare, parametrul este de asemenea important gamă:

Gamă

Routerul trebuie să „termine” internetul în toate punctele în care ați dori să fiți localizat cu dispozitivul. Raza de acțiune poate fi specificată ca fiind destul de mare - dar asta este conditii ideale. De exemplu, există modele cu o rază de acțiune de până la 150 de metri. Dar pot exista unele interferențe în interior care pot scurta intervalul de semnal. Iar la ieșire viteza se va pierde cu 40-50%. Prin urmare, parametrii de putere sunt de asemenea importanți transmițător și antenă:

Puterea emițătorului și tipul de antenă

Principalul lucru pe care ar trebui să-l știți utilizator obișnuit router - putere bunăîncepe de la 20 dMB. Dacă există mai multă putere, nu ar trebui să plătiți în exces, deoarece puterea va fi în continuare redusă în conformitate cu intervalele permise, care mărginesc 2,4 GHz, adică 20 dBm. O putere mai mică de 17 dBm poate fi luată în considerare dacă nu există pereți și veți folosi routerul într-o cameră mică, fără pereți despărțitori. Numărul de antene afectează doar stabilitatea semnalului, dar nu și amplificarea acestuia. 2 antene sunt de preferat uneia. Prezența a trei antene este necesară pentru ca semnalul să ajungă la etaje.

Amplificarea semnalului în sine este determinată de caracteristica de amplificare a semnalului antenei, care îmbunătățește transmisia semnalului în lateral, „eliminând” propagarea semnalului în sus și în jos. Adică, domeniul de semnal la un nivel va fi asigurat de un coeficient de antenă ridicat, dar nu se va răspândi la etaje (în sus și în jos). Adică pentru o casă cu 2-3 etaje, fiecare etaj are nevoie de propriul amplificator de semnal router. Sau un router cu trei antene.

Clasa de router

Aceasta înseamnă că routerul selectat trebuie să fie compatibil cu computerul dvs., unde va fi transmis semnalul. Acest lucru este important deoarece standardele de transmisie a datelor WIFI sunt în urmă în ultima vreme s-au schimbat, iar acum, de exemplu, se folosește 802.11n, deși 802.11g a fost larg răspândit recent. Înainte de a alege un router, verifică ce clasă are PC-ul sau laptopul tău. Dacă laptopul dvs. acceptă G - clasa, nu are rost să plătești mai mult și cumpara un router ultima generatie cu clasa N – routerul va reduce viteza, „ajustându-se” la capacitățile laptopului.

Numărul de porturi și intrări

Routerele moderne sunt echipate nu numai cu mai multe ethernet- intrări, dar și porturi USB și, uneori, intrări pentru card SD. Conexiunea USB este valoroasă în cazul în care puteți distribui direct un t conținutul, de exemplu, al unui hard disk către unul dintre dispozitivele „over the air”. Cu, desigur, software-ul adecvat pe router. Dar acest lucru este cel mai adesea implementat pe modele scumpe. Dacă aveți nevoie de o astfel de funcționalitate, luați în considerare și acest parametru pe router.

Deci, concluzii scurte:

Pentru un apartament cu o cameră cu un minim de partiții, puteți alege un router cu o singură antenă cu un câștig mediu, de preferință clasa N, viteza teoretică 150 Mbit/s, putere 17 dBm.

Pentru un apartament cu mai multe camere - unul cu două antene, de preferință cu o putere de 20 dBm.

Amintiți-vă că modelele ieftine au un dezavantaj semnificativ - sunt foarte instabile și adesea întrerup conexiunea. Soluția este să reporniți pur și simplu routerul de fiecare dată.

Citiți în specificații dacă routerul poate fi folosit în aer liber și care va fi raza de acțiune. Locația routerului este foarte importantă - cu o locație bună, chiar și un simplu router de clasă G poate scoate un semnal în toate camerele, de exemplu, a unui apartament cu 2 camere.

Standarde în routere:

802.11ac conceput pentru viteze de până la 1300 Mbit/s, acesta este același 5G Wifi

802.11n— viteză de până la 450 Mbit/s

802.11g— viteză de până la 54 Mbit/s

Prin urmare, înainte de a alege un router WIFI, verifică viteza de la furnizor și nivelul de modernitate al laptopului tău.