Найти информацию о том, чему равна дальность действия WiFi роутера, в действительности не так-то просто. Обычно приводятся сведения о мощности передатчика, также можно узнать, как изменится интенсивность радиоволн при установке той или иной антенны. Проблема состоит в том, что использовать более совершенную антенну, или даже усилитель, можно только на стороне роутера, но не абонентского устройства. В таком устройстве, как смартфон, установлена внутренняя антенна Wi-Fi, и заменить ее нельзя. Поэтому, кстати, нет смысла наращивать мощность передатчика роутера – последний все равно «не услышит» сигнал, исходящий от маломощного излучателя смартфона. Попытаемся определить, чему равна дальность беспроводной связи для устройств разных классов.
Схема построения Wi-Fi-сети
Согласно действующему закону РФ, мощность передатчика в абонентском устройстве не может превосходить 100 милливатт. Также предусмотрено, что для точек доступа, в том числе встроенных в роутер, это значение не должно превышать 250 мВт. По шкале дБм (децибел на 1 микровольт) данные значения выражаются другими цифрами: 20 и 24 дБм. Официально в Россию никогда не завозилось и не завозится оборудование, у которого мощность передатчика не соответствует этим цифрам. Нас будет интересовать, как зависит скорость беспроводного соединения от дистанции между роутером и стандартным абонентским устройством, при условии, что выполнены требования закона. Еще мы исходим из условия, что абонентская антенна является штыревой однозвенной (как в большинстве смартфонов).
Методика расчета эффективного расстояния
Допустим, беспроводная связь работает, когда расстояние между точкой доступа и смартфоном равно N метров при отсутствии препятствий на пути сигнала. Таблица, из которой можно выяснить, во сколько раз снижается интенсивность при прохождении того или иного препятствия, есть на нескольких сайтах (например, ZyXEL). В то же время, известно, что снижение интенсивности в 2 раза (на 3 децибела) эквивалентно уменьшению эффективного расстояния N в корень из двух раз. Все просто – квадрат расстояния обратно пропорционален интенсивности.
Что означает число N
При прохождении сигналом стеклянного окна интенсивность снижается как раз на 3 дБ, а значит, эффективное расстояние уменьшается в корень из двух раз. Пользуясь этой методикой, можно рассчитать, на какой дистанции связь Wi-Fi все еще будет работать в той или иной ситуации:
- Окно стеклянное – снижает интенсивность на 3 дБ (в 2 раза)
- Окно с тонировкой – 6 дБ (в 4 раза)
- Стена из дерева – 9 дБ (в 8 раз)
- Межкомнатная стена панельная, бетонный пол – 15-20 дБ (в 32 раза и больше).
Коэффициент, на который Вы разделите значение дистанции, равен корню квадратному из коэффициента уменьшения интенсивности. Рассмотрим пример.
Бетонные стены вносят коррективы
Допустим, N равно 400 м. Теперь мы между роутером и смартфоном «помещаем» одну панельную стену и одну стену из дерева. Сложив децибелы (15+9 дБ), получим 24 децибела. По логарифмической шкале – 24, а по линейной это эквивалентно снижению интенсивности в 251 раз. Теперь, вычисляем, чему равен корень из 251 (это 15,84). Делим 400 метров на 16, получаем 25 м. Как видите, все просто и похоже на правду.
Эффективное расстояние без препятствий
Наверное, читателя интересует, а чему же равно значение N при полном отсутствии препятствий в зависимости от выбора диапазона Wi-Fi. Если мощность передатчика роутера равна 40 мВт, а его антенна «усиливает» сигнал в горизонтальной плоскости на 3 дБ (она многозвенная), то, согласно информации ZyXEL, значение N составляет 400 метров. Смотрите: в роутере установлен менее мощный передатчик, чем в смартфоне, но в нем используется многозвенная антенна. Итого, получаем: связь между двумя устройствами Wi-Fi с мощностью передатчика 100 мВт и обычной штыревой антенной уверенно поддерживается на расстоянии до 400 м. Здесь речь шла о диапазоне 2,4 ГГц.
Теперь у Вас есть методика, позволяющая рассчитать эффективную дистанцию беспроводной связи теоретическим методом.
Тут идет речь о диапазоне 2,4 ГГц, но для более высокочастотных волн сейчас просто нет сведений об уровне влияния тех или иных препятствий. Понятно, что для диапазона 5 ГГц значение N будет меньше, а степень влияния препятствий окажется больше. Если известно, что мощность передатчика смартфона заметно меньше, чем 100 мВт, надо сделать так: необходимо 100 разделить на действительную мощность в милливаттах, и вычислить корень квадратный из полученного числа. У Вас будет поправочный коэффициент, на который требуется поделить расстояние, значение которого получено по рассмотренной методике.
Результаты практических наблюдений
Оценим «пробивную способность» Wi-Fi на практике. Для этого возьмем набор точек доступа, поддерживающих связь в диапазоне 2,4 ГГц: это TEW-411BRP+ фирмы TRENDnet, DWL-2100AP от D-Link, и USR 805450 компании US Robotics. В качестве абонентского устройства будем использовать смартфон, мощность передатчика которого равна 100 мВт. На точки доступа установим штатные антенны, а сами они будут располагаться на пятом этаже панельного дома.
Предельная дистанция, уверенный прием
Уже на третьем этаже здания, где установлено наше оборудование, сеть Wi-Fi отсутствует. Волна преодолела 2 железобетонных перекрытия, то есть мы потеряли 30 дБ – и все, связи нет. В действительности, считайте, что при прохождении двух перекрытий теряется 35 децибел. Сюда надо прибавить и затухание, зависящее от длины дистанции, тогда мы получим примерно 36-38 дБ. Значит, именно такое затухание для 100 милливатт является критическим.
Область прямой видимости излучателя
Пробуем поймать сигнал на улице. На расстоянии 150-180 метров наличие сети можно заметить, но это верно, если находиться напротив окна комнаты, где установлено оборудование. А стабильной связь остается на расстоянии 100 метров. Как видим, теория соответствует практике с достаточным уровнем достоверности. Для надежности теоретически полученный результат (одно окно –> 200 метров) лучше делить на 2.
Чего делать не нужно
Всем понятно, что вряд ли стоит повышать мощность одного из передатчиков, когда второй, то есть «абонентский», остается без изменений. То же можно сказать и о применении антенн, позволяющих увеличить интенсивность волны, но сужающих диаграмму. Впрочем, применение секториальных и многозвенных антенн все равно будет эффективно, и вот почему. Роутеры и другие излучатели радиоволн могут быть не только у Вас в квартире, но и у соседей и т.д. А сужая сектор захвата, можно избавить Ваш роутер от посторонних радиочастотных шумов.
Настраивая беспроводную сеть в роутере, необходимо выбирать не максимальное, а оптимальное значение мощности. В интерфейсе многих устройств подобная регулировка есть. Начните с максимума, и шаг за шагом понижайте значение:
Настройка роутера ZyXEL Keenetic
Остановиться стоит, когда в самой дальней точке смартфон перестанет «видеть» сеть. Повысив мощность на одно деление, можете пользоваться сетью Wi-Fi в свое удовольствие.
Секториальная антенна – из обычной
Решил подготовить статью с советами по усилению сигнала Wi-Fi сети. В интернете, есть много разных статей на эту тему, но практически в каждой статье, очень много ненужной информации. Точнее, множество рекомендаций по каким-то настройкам, которые не имеют никакого отношен к увеличению радиуса сигнала Wi-Fi и никак не могут влиять на радиус действия самой сети.
Если мы говорим об усилении сигнала Wi-Fi, то конечно же имеем введу именно радиус покрытия самой сети, то есть дальность действия Wi-Fi. Для примера: купили мы роутер, установили, настроили, а в самых дальних комнатах Wi-Fi вообще не ловит, или уровень сигнала слишком слабый. Или же, роутер установлен на первом этаже (где сигнал есть) , а на втором этаже сигнал уже очень слабый, или вообще отсутствует. Обычная ситуация, с которой сталкиваются многие, да я с сам с этим сталкивался.
От чего зависит радиус действия Wi-Fi сети? Очень много разных факторов: от самого роутера (количества и силы антенн) , от стен в вашем доме, от количества соседних Wi-Fi сетей, от расположения роутера, каких-то других помех и т. д. Многие просят посоветовать роутер, который например обеспечит стабильный сигнал Wi-Fi для трехкомнатной квартиры, частного дома, и т. д. В таких случаях, невозможно посоветовать ничего конкретного. У всех разные условия, разные стены и т. д. Единственно, что я могу посоветовать, это приблизительно ориентироваться на площадь вашего дома. Если у вас например однокомнатная квартира, то даже недорогой роутер, с одной антенной мощностью в 3 dBi без проблем справится со своей задачей. Ну а если у вас дом, или квартира побольше, то берите устройство подороже. Хотя, и цена не всегда аргумент. Есть у меня – дорогой, три антенны, какая-то там фирменная функция Asus, которая увеличивает радиус покрытия сети. Так вот, при одинаковых условиях, на одинаковом расстоянии, он показывает результат не намного лучше, чем у того же . У которого антенны внутренние, да и дешевле он в несколько раз.
Как в настройках роутера усилить сигнал Wi-Fi?
Если вы уже купили, и установили у себя дома, или в офисе роутер, и Wi-Fi ловит не везде, где вам нужно, то можно попробовать усилить беспроводную сеть. Как это сделать, мы сейчас рассмотрим. Усилить сигнал можно как с помощью настроек в роутере, так и с помощью отдельных устройств, и приспособлений.
1 Поиск и смена канала на роутере. Если у вас устройства видят много доступных для подключения сетей ваших соседей, то все эти сети, могут загружать канал, на котором работает ваша сеть, и тем самым уменьшит радиус действия сети.
Можно попробовать, в настройках роутера задать какой-то статический канал, или же поставить Auto. Здесь нужно экспериментировать. Если вам не лень, то с помощью программы inSSIDer вы можете найти более свободный канал, и задать его в настройках вашего роутера.
Я не буду подробно расписывать, просто даю вам ссылку на статью В ней я подробно рассказывал о каналах, и о том как найти не загруженный канал. Так же, там есть инструкция по смене канала на роутерах разных производителей.
2 Переводим свою сеть в режим работы 802.11N . Как правило, по умолчанию на всех роутерах беспроводная сеть работает в смешанном режиме b/g/n (11bgn mixed) . Если принудительно заставить роутер транслировать Wi-Fi в режиме работы 802.11N, то это может увеличить не только скорость, но и радиус покрытия Wi-Fi (если на вашем роутере более одной антенны) .
Единственная проблема в том, что если у вас есть старые устройства, которые не поддерживают режим 802.11N, то они просто не будут видеть вашу сеть. Если у вас нет старых устройств, то без сомнений переключите свою сеть в режим n. Сделать это очень просто. Заходим в настройки роутера, обычно по адресу 192.168.1.1, или 192.168.0.1 (подробную инструкцию по входу в настройки смотрите ).
В настройках откройте вкладку, где настраивается беспроводная сеть. Называются они обычно так: Wi-Fi, Беспроводной режим, Беспроводная сеть, Wireless и т. д. Найдите там пункт Режим беспроводной сети (Mode) и установите в нем N only . То есть, работа сети только в режиме N.
Для примера: смена режима беспроводной сети на роутере Asus
Сохраните настройки и перезагрузите роутер. Если появляться проблемы с подключением устройств, то верните обратно смешанный режим.
3 Проверяем мощность передачи в настройках маршрутизатора. На некоторых роутерах, есть возможность выставить уровень мощности беспроводной Wi-Fi сети. Насколько я знаю, по умолчанию стоит максимальная мощность. Но, можно проверить.
В роутерах Asus, эти настройки меняются на вкладке Беспроводная сеть - Профессионально . В самом низу, есть пункт " Управление мощностью передачи Tx power" . Там есть шкала, которую можно регулировать в процентах. Выглядит это вот так:
На роутерах Tp-Link открываем вкладку Wireless - Wireless Advanced . Пункт Transmit Power позволяет настроить силу сигнала. Значение High – означает максимальная мощность.
Эти настройки больше пригодятся в том случае, если вы захотите наоборот, уменьшить мощность сигнала вашего Wi-Fi роутера.
Как увеличить радиус действия Wi-Fi сети с помощью дополнительных устройств?
1 Установка репитера, или настройка второго роутера в режиме усилителя. Из всех рекомендаций, которые вы здесь увидите, или вообще найдете в интернете, этот способ самый эффективный и надежный. Правда, придется потратится на репитер.
В качестве репитера могут выступать обычные роутеры. Вот инструкции по настройке роутеров ZyXEL и Asus в режиме повторителя:
Если у вас Wi-Fi не "добивает" в какие-то комнаты, то установка повторителя решит эту проблему. А если у вас дом в несколько этажей, то на первом этаже можно установить роутер, а на втором репитер. Отличная и рабочая схема.
2 Смена антенн роутера на более мощные. Если на вашем роутере съемные антенны, то можно купить более мощные, и тем самым немного увеличить покрытие вашей сети. Почему немного? Да потому, что замена антенн как правило дает не очень хороший результат. Он есть, но не такой что бы увеличить радиус на несколько комнат. В любом случае, придется тратится на антенны. И мне кажется, что намного лучше потратить эти деньги на репитер. Да, он будет стоить дороже, но пользы от него намного больше.
Если решите менять антенны, то берите мощные, с усилением в 8 dBi. Но, стоят они дорого, и несколько таких антенн будут стоить как повторитель.
Я уже писал , можете посмотреть результаты.
3 Покупка нового роутера, переход на 5 GHz. Можно купить более мощный, дорогой роутер. А лучше, роутер с поддержкой диапазона 5 GHz. В чем плюс диапазона 5 GHz? Он практически свободный, сейчас большинство всех сетей и других устройств работают в диапазоне 2.4 GHz. Меньше помех – больше скорости и больший радиус действия сети.
Есть такие места, где Wi-Fi сеть на 2.4 GHz практически не работает. Все время глючит, пропадает соединение, низкая скорость и т. д. А все из-за того, что там очень много разных сетей. Вот в таких случаях, переход на 5 GHz решает все проблемы.
1 Выберите правильное расположение вашего роутера. На самом деле, это очень хороший и эффективный совет. Как правило, все устанавливают маршрутизаторы при входе, или в каких-то дальних комнатах. Правильное расположение роутера позволит правильно распределить сигнал, тем самым увеличить дальность Wi-Fi.
Проще говоря, нужно устанавливать роутер как можно ближе к центру дома. Да, это не всегда получается, так как к роутеру нужно прокладывать кабель, а тянуть его на середину дома не очень удобно. Но, даже незначительные передвижения роутера, смогут увеличить уровень сети в нужных вам комнатах. А еще, нужно помнить о том, что стены это враг Wi-Fi сетей.
2 Самодельные усилители для Wi-Fi антенн. Можно найти много инструкций, в которых показано изготовление усилителей для роутера. Как правило, это обычная фольга, и жестяные банки. Получается, что если с одной стороны антенны поставить лист фольги, то сигнал будет от нее отбиваться и направляться в нужном нам направлении.
Я считаю, что это все ерунда. Во-первых, разрезанная банка из пива, или кусок фольги сзади роутера выглядит не очень красиво, а во-вторых, от этого нет практически никакого эффекта. Можете проверить.
Вот такие советы. Думаю, вы нашли для себя подходящий способ увеличить дальность Wi-Fi сети. Делитесь своими советами в комментариях!
Сложно найти не знающего о сети wi-fi человека. Это же можно сказать и о главном недостатке этого соединения. При всей доступности, дальность действия wi-fi небольшая, так как с трудом преодолевает преграды в виде обычной стены.
Продаваемые для создания домашней сети маршрутизаторы обязаны быть ограниченными по мощности не более 100 мВт. Реально найти в продаже около 50 мВт. В результате при полном отсутствии механических преград, дальность действия wi-fi способна распространяться в радиусе 150 м от точки доступа. В помещении же это значение уменьшается до 50, без перегородок. Так же на распространение сети влияют тип протокола.
Определяющие зону условия:
- мощность;
- протокол. 802.11a, 802.11b, 802.11g – наиболее часто встречающиеся типы. От них зависит чувствительность прибора к помехам;
- усиление антенн;
- характеристики кабелей антенны. Длина и затухание;
- наличие механических препятствий: перегородок, ограждений.
Многие роутеры не справляются и с помехами другого рода, например, микроволнами, осадками и даже туманом. Купив бытовой роутер, можно организовать сеть в радиусе одной квартиры или частного дома небольшого размера.
Помехи для сигнала wi-fi
Если задача маршрутизатора ограничивается подключением к интернету для нескольких устройств, то этого хватит. Нередки случаи слабого сигнала и появления «мёртвых зон» даже в таких условиях. Виной тому всё те же помехи.
Проблема возникает, когда имеется потребность выйти за пределы 50-ти гарантированных метров. Например, установить беспроводное видеонаблюдение у входа в дом или у ворот.
Дальность действия wi-fi камеры от 50 метров окажется недостаточной для передачи качественного видео на компьютер или другое принимающее устройство.
Довольно слабые возможности штатных маршрутизаторов не ставят крест на идее использования wi-fi в решении более сложных задач. Решить проблему можно техническими средствами и без вмешательства дополнительных приборов.
Расширение зоны распространения сигнала с помощью технических средств
Способ №1 – для увеличения зоны сигнала используют вай фай роутер дальнего действия. Маршрутизатор мощностью около 1 Вт с возможным подключением антенн в состоянии обеспечить распространение wi-fi уже в километрах. Напомним, что официально использовать роутеры мощностью более 100 мВт запрещено без лицензии. Однако, в продаже их найти можно.
Мощный wi-fi роутер дальнего действия
Способ №2 - организовать систему из нескольких роутерах или с помощью повторителей. Не придётся искать запрещённые приборы или устанавливать антенны. Но и не всегда есть возможность установить дополнительную точку доступа, даже беспроводную, на требуемом пути.
Есть ещё минус - это качество повторяемого сигнала. Во-первых, при использовании дополнительных точек роутеров оно будет хуже в два раза. Во-вторых, независимо от прибора дочерние сети будут исправно работать только при свободном эфире.
Способ №3 увеличить дальность действия роутера установкой эффективной антенны. Это вариант увеличить мощность сигнала без приобретения запрещённого маршрутизатора. Стоит заглянуть в технические характеристики антенны. Рынок предлагает варианты с коэффициентом усиления до 13 дБ.
Мощная антенна для wi-fi роутера
Таким путём увеличиться площадь охвата, но появятся «мёртвые зоны». Плюс в том, что роутер хорошо также принимает сигналы от устройств. Это понадобится там, где подключается wi-fi камера, дальность действия которой тоже усиливается. Улучшить связь может не только более мощная антенна, но и несколько антенн на одном маршрутизаторе.
Ещё один тип роутера, который покрывает большую площадь - это двухдиапазонный с частотой 5 ГГц. Выигрывает за счёт работы на свободной частоте. Но помимо дороговизны ещё и подходит не ко всем гаджетам, камерам и другим устройствам.
Улучшение охвата сети с помощью правильной установки
Иногда достигнуть требуемого покрытия можно и без затрат на wi-fi передатчики дальнего действия, антенны и повторители.
7 способов увеличить зону действия:
- вертикальное положение антенны. В наклонном положении сигнал тратится на распространение в пол и потолок. Это скорее оптимизация установки, но подойдет на небольшое расширение покрытия;
- оптимальное расположение точки доступа. Последняя должна располагаться максимально близко к приёмнику или равноудалённо к нескольким;
- минимальное количество помех между маршрутизатором и устройствами. Либо убрать серьёзные преграды, либо расположить устройства так, чтобы между ними не было помех. Это сложно организовать;
- изменение режима роутера. Новый режим 802.11n имеет лучшие показатели распространения и качества сигнала. Неудобство заключается в невозможности подключиться к оборудованию с 802.11 B/G;
- изменение канала работы маршрутизатора. Делается это в настройках. Фактически этот способ частный случай третьего пункта. Поможет он только от интерференционных помех соседних сетей;
- усилить мощность. Речь идёт снова о настройках. Часто установлена только 75% мощности от возможной. Но изменив настройку до максимума, есть риск получить ухудшение качества сигнала;
- закрыть дорогу распространению сигнала в ненужную сторону. Здесь помогут содержащие металл материалы, которые не пропускают сигнал.
Правильная установка wi-fi роутера
Некоторые из этих способов трудно выполнимы на практике. Если зеркало ещё можно перевесить, то железобетонную стену никуда не деть. Найти подходящее место точке доступа легко, но не факт, что там будет розетка. К тому же эти средства не очень эффективны, но не не слишком затратны и решают некоторые проблемы. В любом случае метод надо подбирать соответственно цели. Далее рассмотрим настройку сети при организации видеонаблюдения.
Настройка распространения сигнала для видеонаблюдения
Если говорить об устройстве наружной wi-fi камеры, то у распространения сигнала в зоне действия вай фай роутера будут две проблемы: площадь охвата и большое количество помех. Поэтому оптимальными вариантами будут использование сильной антенны и оптимизация расположения как роутера, так и камер.
Радиус действия wi-fi камеры также зависит от атмосферных явлений, поэтому эффективным вариантом представляется выносная антенна или расположение повторителя на улице. Это поможет не только усилить радиосигнал, но и избежать дополнительных помех: стен, перегородок и остальных преград в здании.
Настройка сигнала вай-фай для видеонаблюдения
Обеспечить требуемое покрытие можно посредством мощного роутера. Но о недостатках его использования уже писалось выше. Хотя есть и уличное исполнение, которое сделает распространение сигнала эффективным, а в случае с видеонаблюдением качество передаваемой маршрутизатору информации крайне важно.
Из всех вышеописанных способов вряд ли будет достаточно ограничиться одним. Чтобы увеличить дальность вай фай камеры, а тем более нескольких, понадобится комбинировать два и более метода. В случае со съёмкой важно не только обеспечить связь между камерой и приёмником видео, но и установить стабильное соединение.
Дальность wi-fi зависит от технических характеристик точки доступа и её настроек. Особенность распространения беспроводной сети в том, что оно зависит от внешних факторов. В бытовых условиях бюджетный вариант обеспечивает небольшое покрытие. Для комфортного использования на крупных площадях и на дальние расстояния, придётся прибегнуть к разного рода ухищрениям. Последних, к счастью, не так уж и мало.
Разбираем вопрос, как своими руками усилить сигнал роутера
, и тем самым увеличить радиус действия
сети и дальность wifi
. Рано или поздно он начинает беспокоить всех, кто сталкивается с организацией беспроводного соединения в квартире. Особенно остро проблема расширения расстояния приема вайфай встает тогда, когда еще на этапе задумки создания локальной сети в домашних условия, вы пожалели средств на качественный маршрутизатор с большим радиусом действия wifi, с мощными передатчиком и антеннами. Или же не продумали место его установки в своем доме или квартире.
Доступные способы усилить сигнал wi-fi роутера в домашних условиях
На самом деле усилить wifi сигнал от маршрутизатора очень просто и легко. Причем совсем не важно, какого производителя — Zyxel Keenetic, TP-Link, Asus, D-Link и так далее.
Есть несколько самых популярных способов:
- Купить роутер с более мощной встроенной антенной,
- Поместить его где-то в коридоре по центру квартиры,
- Использовать одно из средств усиления сигнала wifi — второй роутер, внешнюю антенну, репитер.
Многие во время ремонта в квартире определяют место установки маршрутизатора где-нибудь в специальной серверной комнате, либо в гардеробной, либо в электрощитке. Одним словом, подальше от глаз. Но конфигурация планировки квартиры зачастую такая, что до отдаленных от места установки комнат беспроводной сигнал от роутера не добивает. Либо дальность действия wifi не достаточна для того, чтобы получить на нем сколь бы то ни было приемлемую скорость.
Сегодня поговорим о способах усилить сигнал и увеличить радиус действия wifi роутера в домашних условиях. А также о требуемых для этого технических характеристиках главных при организации беспроводной сети устройств — маршрутизатора и приемника, — на которые надо обратить внимание в первую очередь при их приобретении.
Увеличение радиуса действия сигнала wifi роутера и адаптера
Для стабильной работы сети в стандартной городской квартире вполне достаточно самого простого маршрутизатора и встроенного в ноутбук адаптера. Однако, есть много побочных факторов, из-за которых приходится усиливать сигнал для увеличения радиуса сигнала. Об основных причинах, которые могут влиять на скорость, я рассказывал . Не будем повторяться, а представим, что у нас в доме идеальные условия для распространения беспроводного радиосигнала. То есть нет никаких помех от соседских роутеров и других активных излучателей частот, типа микроволновки. В этих условиях основную функцию по поглощению сигнала берут на себя расстояние и препятствия на пути от источника к приемнику.
Данная таблица наглядно демонстрирует, насколько будет теряться качество сигнала в зависимости от типов преград на его пути. Для примера возьмем абстрактный роутер, который в самых лучших условиях и без помех и препятствия будет реально раздавать сигнал на 100 метров. Именно при таких условиях производители указывают дальность «стрельбы» своих устройств на красивых коробках и в рекламных брошюрах.
И возьмем типичную трехкомнатную квартиру, где роутер установлен в одной комнате. При этом до дальней от него одна несущая бетонная стена и одна межкомнатная. Соответственно берем от наших 100 метров 10% — получаем 10 метров. То есть через капитальную стену сигнала хватит на 10 метров от роутера. Но у нас еще межкомнатная стена — значит берем наши 10 метров и вычисляем от них 15% — получаем 1.5 метра. Это означает, что даже в идеальных условиях сигнала от такого роутера явно не хватит на всю квартиру. Приплюсуем еще к этому помехи от приборов и других беспроводных сетей на той же частоте, и получим совсем печальную картину.
Имеем также в виду, что антенны на маршрутизаторе стоят всенаправленные, то есть сигнал от них идет по кругу на равную степень удаленности.
Усиление wifi сигнала от роутера с помощью антенны
Итак, мы выяснили, что для хорошего приема роутер должен располагаться в центре квартиры, рядом с принимающим устройством и по возможности вдали от приборов, создающих помехи. Но как и у любого электронного прибора, у каждой модели есть свои особенности, которые могут повлиять на работу, в нашем случае — на «дальность стрельбы». Как правило, в спецификациях к каждому продукту указано, на какой радиус действия он рассчитан на открытом пространстве при идеальных условиях. Но эти данные — читая теория, а в реале они просто недостижимы.
Самый простой способ определить качество сигнала — по характеристикам антенны, которыми снабжаются устройства. Один для передачи, другой для приема. Антенны могут быть как скрытые, встроенные, так и внешние, навинчивающиеся на само устройство. Мощность антенны измеряется в DBI. Чем его значение выше, тем мощнее антенна.
Ниже представлен образец USB адаптера-приемника с прилагающейся в комплекте внешней антенной.
Если вы обращали внимание, есть модели роутеров и адаптеров, у которых несколько антенн — две или даже три. Используя несколько штук, можно значительно улучшить качество приема wifi адаптером и увеличить расстояние от роутера. То есть снабженный одной антенной в 8 dbi маршрутизатор будет ретранлировать слабее, чем модель более высокого уровня и стоимости, оснащенная 2 или 3 антеннами по 8 dbi.
При выборе приемника также посмотрите на значения параметра «Receiving mode» — чем он выше, тем лучше прием.
Однако и этого будет недостаточно, если речь идет о приличном расстоянии до 100-150, а то и 500 метров. Обеспечить желаемый радиус wifi сигнала в этом случае нам поможет , которая работает направленно в определенный сектор.
Увеличение радиуса сигнала wi-fi вторым роутером, репитером или точкой доступа без антенны
- Еще один проверенный метод улучшения качества приема — использовать отдельное специальное устройство, именуемое , или повторителем. Это усилитель сигнала, работающий по принципу ретранслятора, позволяющий расширить существующую сеть. Он принимает сигнал и передает его дальше, расширяет зону покрытия на 15-20 метров.
- Другой вариант — поставить более дорогую . Она устанавливается на улице или в помещении и обеспечивает радиус покрытия wifi до 100 метров. Cпособна обеспечить покрытие как внутри здания, так и небольшой участок поблизости. Имеются также модели, работающие узконаправленно для расширения зоны не внутри квартиры или дома, а для создания довольно-таки большого по расстоянию беспроводного моста между разными зданиями.
- В качестве альтернативы можно использование . Например, если у вас имеется дополнительное устройство, лежащее без дела, то целесообразно задействовать его в качестве репитера, чтобы не покупать новое оборудование. В этом случае на другом маршрутизаторе обязательно должен присутствовать данный режим повторителя в прошивке.
Регулировка радиуса дальности wifi сигнала в настройках роутера
И еще один маленький секрет. В панели управления некоторых модификаций маршрутизаторов имеется отдельная регулировка мощности ретрансляции wifi сигнала. Выставив самую высокую, вы получите максимальную отдачу от своего роутера. Минимальное же значение обеспечит качественный прием не дальше, чем внутри одной комнаты. Подробно об этом я , почитайте. А сейчас покажу быстренько на нескольких примерах, как это выглядит у разных брендов.
Усиление wifi сигнала на роутере TP-Link
Для установки мощности сигнала на роутере TP-Link, нужно зайти в «Дополнительные настройки» в раздел, посвященный беспроводному режиму. Здесь есть три градации — низкая, средняя и высокая.
Asus
На маршрутизаторах Asus отрегулировать мощности можно очень ювелирно — называется она «Управление мощностью TX Power» и выставляется вручную в числовом значении, не превышающем 200.
Zyxel Keenetic
У роутеров Zyxel Keenetic настройка мощности передатчика разбита на фиксированные позиции, но их больше, чем у TP-Link. Обозначаются в процентах от полной силы wifi ретранслятора. В старой версии админки находится в конфигурациях wifi сети.
А вот так все выглядит в новой панели Keenetic — нужно зайти в «Домашнюю сеть»
Tenda
Это основные действенные способы улучшения сигнала WiFi и, как следствие, расширения зоны приема беспроводной сети. Многие умельцы умудряются усилить роутер с помощью обычной банки из фольги, которая надевается на антенну. Однако, я все-таки приверженец более традиционных способов. Как показала практика, наилучшие результаты достигаются тогда, когда применяется сочетание нескольких приемов. То есть выбор устройств с наилучшими характеристиками антенн плюс их удачное расположение, спланированное еще на стадии ремонта помещения. Пробуйте, экспериментируйте, и у вас все получится!
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.
