В поисках правильного Wi-Fi

Автор: , 16 ноября 2015, 00:00

В недавней статье посвященной настройке Wi-Fi, я не затронул один важный момент — использование сетей шириной 40 МГц в диапазоне 2,4 ГГц. Видимо зря, поскольку укоренившиеся в умах читателей gg мнение (не без усилий со стороны отцов-основателей ресурса) категорически не приемлет самой мысли о возможности использования «широких» сетей в 2,4 ГГц диапазоне — в чем легко удостовериться, почитав комментарии под упомянутой статьей. Сегодня я попробую расставить если не все, то многие точки над «i» касаемо этого вопроса. А заодно разрушу еще пару мифов и легенд сложившихся вокруг работы Wi-Fi сетей (привет Адаму Севиджу и Джейми Хайнеману).

В поисках правильного Wi-Fi

В недавней статье посвященной настройке Wi-Fi, я не затронул один важный момент — использование сетей шириной 40 МГц в диапазоне 2,4 ГГц. Видимо зря, поскольку укоренившиеся в умах читателей gg мнение (не без усилий со стороны отцов-основателей ресурса) категорически не приемлет самой мысли о возможности использования «широких» сетей в 2,4 ГГц диапазоне — в чем легко удостовериться, почитав комментарии под упомянутой статьей. Сегодня я попробую расставить если не все, то многие точки над «i» касаемо этого вопроса. А заодно разрушу еще пару мифов и легенд сложившихся вокруг работы Wi-Fi сетей (привет Адаму Севиджу и Джейми Хайнеману).

На чем базируются аргументы противников 40 МГц сетей? На том, что:

  1. непересекающихся каналов в Wi-Fi диапазоне 2,4 ГГц катастрофически мало, поэтому минимальная ширина канала в 20 МГц – это наше (их) всё;
  2. 40 МГц сети создают сильные помехи остальным работающим рядом Wi-Fi сетям. Ужас!

Ну что же, будем развенчивать мифы по порядку.

О вреде общественного мнения

Устоявшееся общественное мнение вовсе не обязательно означает, что оно автоматически верное. Ведь мнение это формируется под влиянием определенных личностей, его сформировавших и отстаивающих. И многие эти личности, мягко говоря, были далеко не из самых умных. Именно благодаря укоренившемуся общественному мнению погорел Джордано Бруно, страдал Галилей, лишился работы Георг Ом и т.д. и т.п. Откровенно посмеивался над «общественным» мнением и Альберт Эйнштейн. Сейчас я докажу вам, что великий физик был прав...

Итак, в каждой второй, если не в каждой первой статье посвященной Wi-Fi сетям, нам настойчиво объясняют, что в диапазоне 2,4 ГГц существует всего 3 непересекающихся (т.е. не создающих сильных помех друг другу) канала – 1, 6 и 11. О какой 40 МГц ширине канала можно говорить в таком случае, если одна «широкая» сеть «съедает» большую часть доступного радиодиапазона?! Мнение про 3 непересекающихся канала настолько прочно укоренилось в уме народа, что я даже не стану с ним спорить. Я просто скажу, что это наглая ложь. Полная  чушь. Бред сивой кобылы. Звездеж. Называйте как хотите. Если немножко высунуться и выглянуть из общественного танка, то реальная действительность окажется заметно лучше: в европейском регионе, куда мы с вами также относимся, в 2,4 ГГц Wi-Fi диапазоне доступны 4 непересекающихся 20 МГц канала: 1, 5, 9 и 13. Только так и никак иначе. Работать в этих диапазонах не позволяет разве что оборудование купленное непосредственно в США и завезенное в Украину, либо прошитое американской прошивкой  – но таких устройств мизерное количество. Поэтому даже в пределах одной маленькой тесной комнаты вполне успешно могут работать две независимые «широкие» 40 МГц Wi-Fi сети, совершенно не мешая при этом друг другу.

А как же помехи для соседских сетей? Ведь мы же здесь все очень переживаем за качество Wi-Fi связи у соседей и вообще за мир Wi-Fi во всем мире!

Непонимание

В поддержку своей «теории вредности широких сетей» апологеты 20 МГц хором напевают мотивчик о сильных помехах от 40 МГц сети на соседние Wi-Fi сети. В качестве убедительных аргументов они даже приводят графики программ, показывающих наличие массы каких-то Wi-Fi сетей вокруг.

Однако же проблема в том, что даже люди, которые вроде бы неплохо разбираются в теме Wi-Fi, плохо себе представляют, что именно показывают данные графики. Что уже говорить за остальных пользователей. Так вот, графики эти показывают совсем не то, что мы привыкли видеть на диаграммах сравнения производительности процессоров или там видеокарт. Но обычные люди интерпретируют увиденное именно так. Более того, реально бояться что 40 МГц сеть «заглушит» своим «мощным» сигналом все вот эти слабенькие сети-росточки рядом. Проблема даже не в том, что 40 МГц ширина канала не имеет вообще никакого отношения к мощности сети. Проблема в том, что «Децибел» и «Децл» в понимании большинства этих людей обозначают примерно одно и то же. Нет, я вовсе не виню их в этом. Это нормально. Но, позвольте, я попробую объяснить разницу доступным языком.

Чем же отличаются децибелы от прочих «попугаев», которыми меряют производительность видеокарт и процессоров? Децибелы помогают отобразить разницу между показателями, величина которых отличается не на единицы и десятки величин, а на порядок. Например, разница в силе сигнала Wi-Fi сетей в 10 дБ обозначает разницу ровно в 10 раз, разница 20 дБ – уже в 100 раз, а 30дБ – в тысячу раз. На обычном графике в «попугаях» наглядно изобразить разницу таких величин было бы очень затруднительно. Ведь минимальное значение на диаграмме банально рискует быть незаметным «невооруженному глазу». Поэтому на помощь приходят децибелы. Так, 5 дБ – это уже разница в мощности сигнала в 3,16 раза, 1дБ – в 1,26 раза. Разница в 1 или 5 дБ – это конечно слишком мало, хотя есть реальные сети, вполне нормально работающие и в таких непростых условиях. Но 10-20 дБ разницы в мощности сигнала, которые обычно есть у большинства пользователей (разумеется замеры силы сигнала следует проводить недалеко от маршрутизатора  или точки доступа, а не на балконе соседнего дома) уже вполне достаточно, чтобы не ловить значительных помех от других сетей. И одновременно не мешать нормально работать этим другим сетям, ведь сигнал от нашего Wi-Fi устройства, распространяясь в район другой сети, пропорционально ослабевает. И абсолютно неважно, 20 или 40 МГц будет ширина используемой сети. Почему я считаю, что разницы 10-20 дБ достаточно?

Мешают тут все!

Открою вам страшную тайну: непересекающихся каналов Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц физически не существует. Вообще. Как же так? Просто диаграммы приложений типа inSSIDer, Acrylic Wi-Fi Home,  Wifi Analyzer и иже с ними показывают нам не всю правду...

При работе антенна Wi-Fi излучает не только полезный сигнал, но и помехи – это ей просто положено по законам физики. Мощность излучения антенны распределяется примерно так (по данным компании Zyxel):

За нулевой уровень максимальной мощности здесь для удобства взято 0дБ, но картинку вполне успешно можно экстраполировать. Как видим, на мощности сигнала -28дБ от максимальной даже один канал уже успешно занимает полосу шириной 40 МГц. А на уровне сигнала более -40дБ от максимума вполне успешно «пересекаются» даже самые удаленные каналы 1 и 13. Является ли это сколь-либо существенной проблемой для работы Wi-Fi сетей? Нет. В то же время некоторые читатели gagadget не постеснялись выкладывать скрины показывающие разность мощностей сигнала с соседними сетями как минимум в 30 дБ, и были при этом абсолютно уверенны в своей правоте относительно невозможности использования «широких» 40 МГц Wi-Fi сетей. Правда, в итоге так и не смогли объяснить причину своей уверенности… 

Зачем?

А ради чего весь огород? В чем практическая польза от 40 МГц? И почему 20 МГц хуже? Отвечаю. На конкретном примере. При ширине канала 40 МГц производительность беспроводной Wi-Fi сети достигает 13-16 МБ/с, при ширине 20 МГц – лишь порядка 7-9Мб/с. Стоит ли жертвовать скоростью Wi-Fi сети в угоду каким-то нелепым предрассудкам? Я думаю, не стоит. Впрочем, у вас всегда есть право на собственное мнение, неотличимое от общественного.

P.S. Даже если ваш сосед соорудил мощную сеть, вы можете избежать значительных помех от нее просто изменив поляризацию антенн роутера или точки доступа, если антенны позволяют это сделать.  Более того, если имеются сильные помехи от соседних сетей, многие производители оборудования справедливо рекомендуют уменьшить мощность сигнала вашей Wi-Fi сети, чтобы улучшить связь. Не буду вдаваться в подробности, но таким образом роутеру или точке доступа банально легче фильтровать «сильные» помехи. Впрочем, это уже совсем другая история из области физики, о которой я тут писать не собираюсь.

Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.

Поделиться

Ваш комментарий
18 комментариев
vanagel старожил (149 комментариев)
16 ноября 2015 г. 10:05:33 #

Вот ломанутся все на ширину канала 40 и толку будет? Надеюсь не все мои соседи данную статью прочитают!

Ответить
vanagel
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
16 ноября 2015 г. 12:14:04 #

Кто ломанется - для того будет толк. Кто не ломанется - останется при своих 20. Все счастливы. Dont worry, be happy. (c) Bob Marley.

Ответить
Владимир Сирота
0
sleepycat читатель (3 комментария)
19 ноября 2015 г. 1:03:02 #

Макферрин же, осспади.

Ответить
sleepycat
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
19 ноября 2015 г. 9:53:20 #

Приношу извинения МакФеррину.

Ответить
Владимир Сирота
0
jin гагаджетоман (1163 комментария)
16 ноября 2015 г. 10:41:50 #

inssider

дякую, сьогодні переключу на 40МГц, жаль, що немає можливості скористатись 80МГц :( Може ще попутно потужність до +30dBm (з теперішніх +20dBm) підняти?

Ответить
jin
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
16 ноября 2015 г. 12:30:55 #

Можливість скористатись 80 МГц у вас завжди є у 5 ГГц діапазоні мережі 802.11ac. Якщо дійсно потрібна максимальна швидкість - це єдиний вірний варіант. З вашого скріншоту видно лише що ви забралися з мобільним десь у повну глухомань, де не тільки слабенький сигнал Wi-Fi, але й мобільний зв'язок майже не ловить. Якщо вам дійсно потрібен Wi-Fi у цьому дивному місці, не бачу жодного сенсу піднімати деінде потужність сигналу й глушити сусідів - краще поставте в цьому місці окрему точку доступу і насолоджуйтесь.

Ответить
Владимир Сирота
0
jin гагаджетоман (1163 комментария)
16 ноября 2015 г. 12:42:55 #

Це не „повна глухомань“, а одне із місць, де я активно використовую інтернет на мобільних пристроях. Кухня, іншими словами. Щодо мобільного зв’язку — indoor на 2100МГц у мобільних опеарторів делеке від ідеалу, у мене у квартирі рідко коли можна бачити цифри вищі за -100dBm

Цей скріншот показаний не з метою суперечки, а для того, щоб показати, що будь-які поради (як „40МГц — абсолютне зло“ так і „усім 40МГц“) не можуть бути універсальними.

PS: „сарказм“ мав бути поряд з згадками про 80МГц і 30dBm; PPS: абсолютно згоден з аргументом, що access point слід розміщувати якомога ближче до споживача, а не підіймати потужність

Ответить
jin
0
ava1ar читатель (42 комментария)
16 ноября 2015 г. 19:34:16 #
  1. Роутеры, к которых есть режим 2.4Ghz 40Mhz only нарушают спецификацию 802.11
  2. В режиме 20/40Mhz роутер переключится в режим 40Mhz только при соблюдении ряда условий на чистоту эфира.

Собственно, вывод: 1. Попробовать 40 Mhz можно (и даже нужно) 2. Что заработает - не факт 3. Eсли нужна скорость - нужно переходить на 5Ghz

Ответить
ava1ar
0
Sceptic старожил (118 комментариев)
16 ноября 2015 г. 21:04:31 #

Если нужна скорость 13МБ/с вариантов кроме перехода на 5ГГц нет?((

Ответить
Sceptic
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
17 ноября 2015 г. 11:13:31 #

Поддержу вас и добавлю что скорость - понятие относительное. После 2,3-2,8 МБ/с которые обеспечивает старенький стандарт 802.11g, даже 7-9 МБ/с будет очень неплохим результатом, а 13 МБ/с - так вообще отлично, а 802.11ac уже воспринимается как просто невероятная фантастика...

Ответить
Владимир Сирота
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
17 ноября 2015 г. 11:00:52 #

Вы знаете, мой роутер работает в режиме 20/40МГц и ни разу (!) за годы работы я не заметил чтобы он использовал канал 20 МГц вместо 40 МГц, хотя о чистоте эфира, как вы можете судить по скриншотам, речь не идет в принципе. Если нужна скорость, то нужно переходить не просто на 5 ГГц, а на 802.11ac. Однако засада в том, что подавляющее большинство Wi-Fi устройств не поддерживают 802.11ac. И даже 802.11n в диапазоне 5 ГГц масса гаджетов не поддерживает. Более того, даже в 2,4 ГГц диапазоне куча гаджетов физически не в состоянии выжать из 802.11n максимальную скорость, что автоматически отрицательно сказывается на быстродействии всей сети.

Ответить
Владимир Сирота
0
Sceptic старожил (118 комментариев)
17 ноября 2015 г. 13:26:46 #

А как немощность одного n-устройства сказывается на общей скорости сети?

Ответить
Sceptic
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
17 ноября 2015 г. 13:46:23 #

Когда немощное устройство еле-еле передает свои данные по беспроводной сети, даже работающей в режиме MIMO, другие устройства Wi-Fi вынуждены слишком долго ждать, пока немощный гаджет закончит сеанс передачи. Также для достижения максимальной скорости Wi-Fi сети необходимо, чтобы и маршрутизатор (точка доступа)и гаджет поддерживали два пространственных потока и удвоенную ширину канала 40 МГц. Обычно же у мобильных гаджетов скорость соединения 65 или 130 Мбит/с, свидетельствующая о том, что устройство использует один узкий канал в 20 МГц.

Ответить
Владимир Сирота
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
17 ноября 2015 г. 23:37:19 #

А еще в сеть могут ходить старенькие g-устройства, которые тоже сильно "притормаживают" mixed-mode сеть, правда только если если через них идет интенсивный трафик.

Ответить
Владимир Сирота
0
stiv21 старожил (158 комментариев)
20 ноября 2015 г. 12:30:10 #

Ребята переходите на 802.11ас , все остальное рудимент !

Ответить
stiv21
0
Владимир Сирота старожил (287 комментариев)
20 ноября 2015 г. 12:58:38 #

Я только за! Но как быть со всей той горой гаджетов, которые его не поддерживают?

Ответить
Владимир Сирота
0
denis.gz старожил (103 комментария)
20 ноября 2015 г. 15:37:24 #

Фф топку, конечно. Махать шашкой так махать.

Ответить
denis.gz
0
Alexandis читатель (47 комментариев)
10 ноября 2016 г. 1:04:20 #

Статья-то может и неплохая... Однако не все ведь дружат с физикой сетей. Почему было не дать ссылку на хорошую статью-ликбез по поводу каналов. Я не понял смысл 'ширины канала' и, соответственно, почему, например, сигнал -28 дБ 'занимает всю полосу'?

Ответить
Alexandis
0