Как усилить Wi-Fi

В комментариях часто звучит вопрос, который можно было бы выразить такими словами: «Как создать беспроводную сеть между мной и соседом, живущим в доме напротив?». На нашем сайте уже есть статья, посвященная технологии WDS, но в данном случае технология WDS, — это та самая пушка, из которой пытаются выстрелить по воробью. Да и технология имеет свои минусы в плане потери скорости связи.

Поэтому мы рассмотрим другой способ связи, который можно реализовывать в следующих случаях:
— если нужно масштабировать сеть между двумя корпусами одного предприятия, но нет возможности прокинуть провод;
— если требуется просто установить связь между двумя сетями, чтобы «делиться» доступом в интернет и т.д.

В этих случаях целесообразно приобрести две точки доступа, причем, как и в случае с WDS — одинаковых. Это некритично, если вы планируете создать низкоскоростной канал, действующий по протоколам 802.11b (до 11 мбит/с) или 802.11g (до 54 мбит/с). В случае, если предполагается использования протокола 802.11n (до 300 мбит/с) — желательно, чтобы точки доступа были хотя бы от одного производителя и поддерживали этот протокол.

Давайте определимся, а какая скорость связи нам требуется. Хочу обратить ваше внимание на тот факт, что реальная скорость беспроводной связи по технологии WiFi составляет всего 30% от заявленной, хотя в свойствах подключения будет написана именно та скорость, которая заявлена производителем. Причина этому в том, что данная скорость является расчетной и возможна в абсолютно идеальных условиях, если и точка доступа и клиент находятся рядом, отсутствуют различные электромагнитные помехи и прочие факторы, влияющие на качество связи.

Поэтому, если вы планируете передачу данных на скорости, близкой к 100 Мегабитам в секунду, то следует приобретать точки доступа, поддерживающие протокол связи 802.11n с поддержкой передачи данных до 300 мбит/с. Обратите внимание, что такие точки доступа используют технологию MIMO и на них устанавливается не менее двух антенн. Если на коробке красуется буква N, но на точке доступа устанавливается всего одна антенна — её максимальная пропускная способность — 150 мегабит в секунду, т.е. в пересчете на реальные величины — не более 50 мегабит в секунду.

Далее, необходимо понимать, что в зависимости от расстояния между передающими антеннами и уровня помех, необходимо правильно подобрать антенны, т.к. штатных в большинстве случаев оказывается недостаточно. Это кстати еще один момент, на который нужно обратить внимание: антенны на точках доступа должны быть съемными, чтобы можно было подключить внешнюю антенну.

Ну, а теперь перейдем, непосредственно к технологии.

Рассчитываем необходимый коэффициент усиления антенн.

Формула такова:

Мощность передатчика (dbi) точки доступа + Коэффициент усиления антенны — Потери сигнала в кабеле.

Потери сигнала в кабеле можно рассчитать, руководствуясь документацией к кабелю (обычно от 1-го до 3-х изотропных децибел (dbi) на метр в зависимости от качества кабеля). Если кабель используется неизвестного производства, либо документация на него утеряна, то следует полагать, что потери в нем не менее 3-х dbi на метр.

Как рассчитать необходимую мощность в dbi?

Для этого формируется прогрессия. Принцип такой:

2^{Мощность ТД (dbi)/3}

Рассмотрим пример: если мощность передатчика точки доступа составляет 18 dbi, а коэффициент усиления штатной антенны 5 dbi, то с учётом потерь в smi-разъеме, которым подключается штатная антенна к точке доступа, которые составляют 2 dbi — получаем суммарную мощность 21 dbi. Теперь рассчитываем, на каком максимальном расстоянии можно будет уверенно уловить этот сигнал:

21/3=7

2⁷= 128 метров радиус вещания этой точки доступа с учетом использования всенаправленной антенны. Но это в чистом поле, а в реальных условиях, конечно же, необходимо учитывать количество железобетонных перекрытий, которые встают на пути у нежного высокочастотного WiFi-сигнала.

Антенны, которые будем использовать мы, при проектировании нашего беспроводного канала будут типа «направленные» и будут направлены друг на друга. При этом, если у вас используется протокол связи 802.11b/g, то достаточно будет установить по одной антенне с каждой стороны, если протокол 802.11n — соответственно по 2 или по 3 антенны с каждой стороны — это обязательное условие, поэтому ещё раз продумайте, какая вам важна скорость передачи данных. Для того, чтобы организовать другу или родителям интернет, — достаточно 54 мбит/с, т.е. протокола 802.11b/g будет достаточно за глаза.

А теперь остается дело за малым — настройка точек доступа. В принципе, никаких волшебных настроек не требуется — достаточно установить передающей точке доступа режим AP Host, а принимающей AP Client и всё будет работать.

Конечно же при настройке беспроводного канала связи необходимо позаботиться о безопасности канала связи и установить шифрование данных и желательно, чтобы это было WPA2-AES.

Попробуем рассмотреть настройку такого канала связи на примере точек доступа Trendnet.

Обычно точка доступа (не только Trendnet, но и все остальные) имеет сетевой адрес http://192.168.1.1, http://192.168.10.1 или http://192.168.0.1 — посмотрите в инструкции к точке доступа, либо попробуйте все три варианта адресов — один из них должен подойти. Логин и пароль по умолчанию admin, либо ищите в инструкции (на некоторых Zyxel пароль 1234). После этого переводим точку доступа одну в режим Host (по умолчанию чаще всего точки доступа на это и настроены), другую в режим Client.

К сожалению, в большинстве случаев мы не увидим уровень сигнала между двумя точками доступа, поэтому можем контролировать уровень связи опытным путём и через специализированное ПО типа INSSIDER, позволяющее оценивать уровень сигнала, определять канал, на котором вещает беспроводная сеть и другие параметры.

Чем данный способ создания беспроводного моста лучше режима повторителя?

С одной стороны, если вы хотите использовать WiFi на приемной стороне, то необходимо приобретать дополнительную точку доступа, которая станет раздающей внутри помещения, т.к. в режиме AP Client принимающая точка доступа будет только лишь вылавливать сингал по WiFi и транслировать его в провод. Но, при этом, потери скорости будут очень несущественны (при условии высокого уровня приема сигнала). Когда же точка доступа устанавливается в режиме работы в качестве повторителя, то скорость можно смело делить на два, т.к. WiFi работает строго в режиме полудуплексного приема-передачи, следовательно, повторителю нужно подключиться, принять сигнал, отключиться, подключиться к приемнику, передать пакет, принять пакет, отключиться…подключиться и т.п. Как видно из этого описания — на это уходит довольно много времени, с чем и обусловлены потери скорости. А теперь представьте что будет, если к этому повторителю подключится несколько клиентов (остаточную скорость делим на количество клиентов), поэтому есть смысл немного потратиться и приобрести дополнительную точку доступа или простенький маршрутизатор, если вы планируете на стороне клиента использовать WiFi для доступа к сети.

Рекомендую так же ознакомиться со статьёй про настройку режима WDS.