Як підвищити продуктивність бездротових мереж
Даний огляд відноситься до бездротових мереж, створюваним на обмежених територіях в будинках або невеликих офісах. Ветом огляді ми не торкнемося питання організації зв'язку локальних мереж між собою по бездротових каналах. Наведені відомості відносяться як до точки доступу, так і до бездротових маршрутизаторів, якщо спеціально не вказано, що це не так.
Фізичні основи технології бездротових мереж
Наступні картинки ілюструють, як поширюється сигнал в бездротових мережах від точки доступу або антени маршрутизатора.
На рис. 1 показано, як поширюються хвилі від антени-диполя, яка поставляється в більшості сучасних точок доступу або маршрутизаторів для бездротових комунікацій. Фігура вгорі відображає тривимірну діаграму напруженості поля антени. Коло в нижній частині малюнка відображає азимутально проекцію поля вид зверху. Картинка в правій нижній частині це вид збоку. Необхідно вивчити азимутально і вертикальну проекцію для тих антен, які ви збираєтеся придбати, оскільки вони дають необхідну інформацію про те, чи будуть ці антени працювати у вашому випадку.
Диполь є ненаправленої антеною, так що діаграма поширення енергії однаково сильна. При цьому діаграма не точна коло, а злегка сплюснутий зверху і знизу. Якби сфера була ідеальною, енергія випромінювалася б однаково в усіх напрямках.
Але оскільки антена будь-якого типу випромінює (або отримує) енергію нерівномірно по окремих напрямах, то, правильно вибравши геометрію антени, можна збільшити потужність сигналу, що передається або чутливість для прийнятого.
Концентрація енергії, яка називається посиленням, виражається в одиницях dBi (децибели по відношенню до ізотропіческому випромінювача). Беручи до уваги, що диполь є найпростішим типом антен, він має також нижчу посилення порядку 2,15 dBi (зазвичай округляється до 2,2 dBi).
Розміщення безкоштовно
Що ще доведеться купити
Точка доступу або клієнт?
Перш за все, треба вирішити, яку частину бездротової мережі варто покращувати: точку доступу або клієнта? На перший погляд здається, що краще почати з точки доступу, особливо якщо в бездротової мережі працює більше одного клієнта. Але насправді, якщо в мережі всього один-два клієнти, варто почати саме з них. Ви здивуєтеся, наскільки дорожче можуть варто антени з великим посиленням для вашої точки доступу в порівнянні з новою картою бездротового зв'язку для клієнта.
І навіть якщо вартість заміни бездротової карти і поліпшення точки доступу виявляться однаковими, модернізація клієнтської карти до сучасного рівня може мати додаткові переваги. Наприклад, забезпечувати багатосмуговий доступ або поліпшити швидкість шифрування Wired Equivalent Privacy при передачі даних.
централізований підхід
Більшість людей, проте, вважають за краще покращувати свою точку доступу шляхом покупки інший антени або підсилювача сигналу. Деякі власники намагаються збільшити потужність передачі точок доступу, на кшталт v2.2 Linksys WAP11, SMC2655W або Netgear ME102. Однак одне тільки збільшення потужності передачі, мабуть, найменш бажаний спосіб, так як є одностороннім рішенням. Оскільки бездротові мережі вимагають двостороннього зв'язку між точкою доступу і клієнтом, ви, можливо, не досягнете поліпшення продуктивності, якого очікуєте, від посилення сигналу тільки з одного боку з'єднання.
Перевага централізованого підходу в тому, що (за умови правильного виконання) воно буде на користь всім клієнтам бездротової мережі. Це безперечно позитивний момент, якщо є велика кількість клієнтів, яким треба передавати сигнали. Недолік у тому, що поліпшення зв'язку в бездротовій мережі може стати настільки істотним, що до неї зможуть підключитися не тільки ті клієнти, які вам в ній потрібні, але і ті, хто якраз зовсім не потрібен.
модернізація антени
Якщо ваша антена підключена до точки доступу через коннектор, можна спробувати використовувати антени з посиленням. На жаль, не у всіх точок доступу, що працюють в стандарті 802.11b, антени можуть бути модернізовані. В цьому випадку вам доведеться або вибрати інший спосіб удосконалення мережі, або купити іншу точку доступу. Як правило, одно- або двохсмугові точки доступу і бездротові маршрутизатори стандарту 802.11a випускаються з неснимаемого антенами.
посилення сигналу
Можна застосувати підсилювач сигналу. Хоча, як правило, підсилювачі використовуються провайдерами зовнішніх бездротових мереж. Однак такі пристрої пропонують тепер і для внутрішніх мереж. Наприклад, пристрій WSB24 для побутового користувача запропонувала компанія Linksys. І хоча їх пропонують використовувати тільки з її ж пристроями WAP11 AP і бездротовим маршрутизатором BEFW11S4, можна використовувати з будь-якою точкою доступу, що працює в діапазоні 2,4 ГГц, якщо застосувати ваш власний кабель.
Є ще два способи бездротові повторювачі сигналу і установка додаткових точок доступу. Але про них пізніше.
Покращення на клієнтській стороні: переносні пристрої
Карти-адаптери для ПК клієнтів бездротових мереж в стандарті 802.11b практично всі однакові, за винятком відсутності WEP-шифрування в картах старого дизайну. І, на жаль, антени у більшості PC-карт стандарту 802.11b погані. Ось що можна порадити для поліпшення ситуації.
Перехід на двухполосную апаратуру.
Може, вам і не потрібні здібності карти стандарту 802.11a, але, вставивши її в ноутбук, ви отримаєте значне підвищення продуктивності в порівнянні з картами стандарту 802.11b завдяки кращому дизайну радіо і антени.
Покращення будуть як в дворежимних картах старого типу (a / b), так і в нових Трьохрежимний (a / b / g). Як приклад можна привести апаратуру NETGEAR WAB501 (дворежимні карти), WAG511 (трехрежімние карти), карти Linksys WPC51AB, ORiNOCO Silver і Gold.
Вдала розробка XWing.
Карта для бездротового зв'язку AL1511 AeroLAN XWing Wireless PC виробництва компанії Asante може бути порекомендувала за ефективний дизайн антени. При цьому конструкція антени досить проста. При вертикальному її розташуванні досягається досить значне посилення продуктивності бездротової мережі.
Застосування USB.
Це нетривіальне рішення, оскільки взагалі-то кажучи, у адаптерів USB погана слава внаслідок низької продуктивності. Знову-таки, перевага забезпечує антена. Новий клас невеликих адаптерів USB, наприклад, Linksys WUSB12, можна вставляти прямо в порт USB ноутбука, і також є вставляється антена.
Можна використовувати в ноутбуках і NETGEARs MA101 або Compex WLU11A якість зв'язку буде краще за рахунок антени адаптера.
Вбудовані антени.
Хоча це і не найдешевше рішення, перехід на ноутбук з інтегрованими можливостями бездротового зв'язку допоможе поліпшити продуктивність мережі. Причина знову-таки у вбудованій в екран ноутбука антени з вертикальною орієнтацією.
Адаптери для ПК з прямим з'єднанням.
Є адаптери для ПК з прямим підключенням до антен з великим посиленням. Наприклад, у карти ORiNOCO Gold є власний мініатюрний коннектор на додачу до його вбудованої Полоскова антени. Але зате вставити ще якусь додаткову антену нікуди.
З моделлю ZoomAir Model 4103 виробництва компанії Zoom працювати трохи простіше, так як в її коннектор RP-SMA можна вставити маленьку дипольні антену, яка поставляється разом з картою.
Покращення на клієнтській стороні: настільні комп'ютери
Головна небезпека адаптер настільного комп'ютера, що складається з PC-карти для ноутбука, вставленої в слот PCI (або ISA). Це поставить вашу антену в найгіршу позицію: близько статі і поруч з металевим об'єктом (ваш ПК). Залежно від того, як у вашій кімнаті стоїть настільний комп'ютер, постарайтеся, щоб антена дивилася назовні і в сторону вашої точки доступу.
Як правило, більшість антен для настільних комп'ютерів мають досить довгий кабель, що і дозволяє помістити антену в такому місці, щоб вона була добре видна з будь-якої точки в кімнаті. Антенний кабель краще б підключати до адаптера через коннектор, що дозволить при необхідності замінювати антену на конкретно потрібну вам.
Другий спосіб підключити настільний комп'ютер в бездротову мережу через USB-адаптер. Ви можете трохи втратити в продуктивності через USB-інтерфейсу, але зате отримати можливість розміщувати адаптер (і його вбудовану антену) в потрібному місці, щоб отримати пряму видимість. Тому кабельний USB-адаптер краще, ніж нові мініатюрні моделі, які можна безпосередньо вставляти в порт USB.
Через своєї вартості меншим попитом користуються недавно запропоновані бездротові Ethernet-мости типу Linksys WET11. Необхідно, щоб у вашого ПК був порт Ethernet, але інсталяція драйвера не потрібно. Варто відзначити, що ці продукти не дають реального поліпшення сигналу. Те ж саме відноситься і до Linksys WAP11 або іншим точкам доступу, які підтримують клієнтський режим, тобто, дають можливість під'єднуватися до точки доступу або бездротового маршрутизатора.
модернізація антен
Мал. 2. Поширені коннектори для антени WLAN
Абревіатура RP означає Reverse Polarity (зворотна полярність). Це зроблено відповідно до одним зі стандартів США, який стверджує: Випромінювач повинен бути сконструйований таким чином, щоб можна було використовувати тільки відповідну антену. Виробник повинен сконструювати пристрій таким, щоб користувач міг самостійно замінити зламану антену, але застосування стандартного роз'єму антени або електричного коннектора заборонено.
Але, судячи з того, що антени і кабелі з RP зараз широко поширені, побоюватися офіційного переслідування не доводиться.
Видаливши стару антену і встановивши тип її коннектора, можна приступити до вибору нової. Необхідно враховувати чотири основні чинники:
1. Робоча частота
Антени розраховані на певні рівні частот. Загалом, чим вище робоча частота, тим вже частотний діапазон антени. Для стандарту 802.11b необхідна антена, сконструйована для частоти 2,4 ГГц. Ця антена не буде працювати в стандарті 802.11a, навіть якщо вам вдасться її приєднати (як правило, в апаратурі, що працює в стандарті 802.11a, міняти антену можна).
2. Посилення
Проста дипольная антена, яку поставляють з точкою доступу, має посилення близько 2,2 dBi. При цьому дві антени у точки доступу не дадуть величину посилення рівну dBi, але це дасть рознесена антена, що дозволить поліпшити продуктивність WLAN за допомогою іншої методики.
3. Діаграма випромінювання
Цей фактор настільки ж важливий, як і величина посилення, для визначення того, чи підходить специфічна антена для ваших цілей. Він визначає напрямок або область покриття антени, і неправильний вибір тільки погіршить якість бездротового зв'язку!
4. Форм-фактори
Зазвичай тип антени визначає її фізичний форм-фактор. Однак сьогодні можна придбати ненаправлену і спрямовану антени в різних форм-факторах.
Модернізація антен: вибір
Вибір антени серйозна справа, якщо потрібна антена дальньої дії для зовнішнього підключення. Але для використання всередині будинку або на коротких відстанях (від будинку до роботи, через вулицю і т. П.) Вибір досить простий. Досить дотримуватися двох правил:
Для подвоєння доступного відстані при використанні простої дипольної антени потрібне збільшення посилення, рівне 6dB (dBi). Подвоєння в кращому випадку, так як ваша бездротова мережа включає перешкоди і різні ефекти, що зменшують реальне збільшення відстані.
Чим більше посилення антени, тим більше відстань, або область покриття. Це схоже з дії бінокля або телескопа. Чим вище посилення у бінокля, тим вже його поле огляду.
TRENDnet TEW-IA04O 4dBi (TRENDware).
Тип: дипольная.
Посилення: 4 dBi.
Діаграма: ненаправленная.
Це типова ненаправленная настільна антена, з невеликим посиленням понад нормальний для диполя 2,2 dBi.
HyperGain HG2404CU 3,5dBi, вмонтовується до стелі (HyperLink Technologies.).
Тип: дипольная.
Посилення: 3,5 dBi.
Діаграма: 900 по вертикалі, 3600 по горизонталі.
Діаграма випромінювання цієї антени поширюється у всіх напрямках навколо, але під кутом 900 вниз. Це корисно, тому що утримує сигнали від поширення на верхні поверхи або хоч греблю гати.
Особливих переваг у порівнянні з диполем ця антена не має. В основному застосовується з естетичних уподобань і для контролю ослаблення сигналу.
TRENDnet TEW-IA06D 6dBi (TRENDware).
Тип: спрямована.
Посилення: 6 dBi.
Діаграма: 800 по горизонталі і вертикалі.
Величина посилення в 6 dBi повинна забезпечити значне поліпшення продуктивності. Спрямованість антени також допоможе направити сигнал в область перед антеною.
Кут покриття в 800 по горизонталі і вертикалі забезпечить гарне покриття для віддалених кімнат, але може пропустити області в тій же кімнаті або в прилеглих до неї.
HyperGain Range Extender 8 dBi (HyperLink Technologies).
Тип: дипольная.
Посилення: 8 dBi.
Діаграма: ненаправленная.
Розмір підійде не кожному, і якщо у вас точка доступу має подвійну антену, їх треба буде придбати дві.
HyperGain Range Extender 8 dBi плоска, типу Patch (HyperLink Technologies).
Тип: спрямована.
Посилення: 8 dBi.
Діаграма: на рис.
Хоча посилення у цій антени той же, що і у попередньої, вона має менші розміри 4,5x4,5. Унее досить широке горизонтальне покриття для використання в будинку, але, мабуть, занадто вузька вертикальна діаграма спрямованості для покриття багатоповерхового будинку.
HyperGain Range Extender 14dBi плоска, типу Patch (HyperLink Technologies).
Тип: спрямована.
Посилення: 14 dBi.
Діаграма: на рис.
З величиною посилення в 14 dBi вона більше підходить для використання поза домом для варіантів з'єднання точка-точка, або для з'єднання з віддаленою ненаправленої станцією.
Охоплення її випромінювання надто вузьке для загального покриття всередині будинку.
Підсумовуючи: необхідно посилення антени в 5dBi, і не більше 8dBi для отримання значного поліпшення продуктивності бездротової мережі. Вибір між ненаправленої або антеною типу Patch залежить від вимог до області покриття і сигналу.
Поліпшення продуктивності бездротової мережі не завжди йде на користь. Посилення сигналу в вашої бездротової мережі може призвести до того, що до неї почнуть підключатися сторонні користувачі. Особливо актуальною така проблема може стати в районах щільної забудови або заселення наприклад, в бізнес-центрі, багатоквартирному будинку, і т.д.
А якщо ви не збираєтеся забезпечувати вашим сусідам безкоштовний доступ до вашої мережі або через неї в Інтернет, дотримуйтеся наступних правил.