AC стандарт Wi-Fi. Почему AC роутер лучше N роутера

Стремительное распространение беспроводных технологий привело к тому, что модели с подключением к Интернету сегодня можно найти у любого вида техники: не только у телефонов и телевизоров, но и у холодильников, утюгов и даже зубных щеток!

Но мало купить телевизор с возможностью выхода в Интернет, надо еще, чтобы он мог этой возможностью воспользоваться – в месте установки устройства должна наличествовать беспроводная сеть WiFi. Для организации такой сети и используются маршрутизаторы WiFi, также часто называемые «роутерами». Задача роутера – подключившись к проводной сети (обычно по предоставляемому провайдером кабелю), обеспечить доступ к ней устройствам с поддержкой WiFi и/или по сети Ethernet.

Однако покупка первого попавшегося роутера может обернуться большим разочарованием. Характеристики роутера должны соответствовать условиям его использования, иначе даже с качественным маршрутизатором известного производителя возможны низкая скорость Интернета, «подвисания» сети и пропадание сигнала.

Характеристки маршрутизаторов

Поддержка WiFi . Иногда требуется «раздавать» Интернет только по проводным соединениям, без организации беспроводной сети. Например, правила безопасности некоторых организаций требуют полного отсутствия беспроводных точек доступа в локальной сети предприятия. В подобном случае для обеспечения компьютерам рабочей группы доступа в Интернет можно использовать роутер без поддержки WiFi. Впрочем, в большинстве роутеров с поддержкой WiFi, её можно отключить в настройках устройства.

Скорость WiFi – первое, на что смотрит покупатель при выборе роутера. Бытует мнение, что «скорости мало не бывает» и чем выше скорость, тем лучше. Производитель это понимает и какие-нибудь мегабиты в секунду «нарисованы» на упаковке любого маршрутизатора. Но так ли важны эти числа?

Для просмотра онлайн-видео в формате FullHD достаточно стабильной скорости в 8 Мбит/с. Конечная скорость более 8 Мбит/с может понадобиться разве что для просмотра 4К и 8К видео или скачивания больших файлов. Казалось бы, скорости роутера в 150 Мбит/с должно хватить, чтобы видео в высоком разрешении можно было смотреть на 10-15 устройствах одновременно, чего большинству пользователей более чем достаточно.

Но часто бывает так, что купив и подключив роутер с гордой надписью «450 Мбит/с» на коробке, покупатель с неприятным удивлением обнаруживает, что реальная скорость на клиентах мало того, что и до 10 Мбит/с не дотягивает, так еще и периодически падает до нуля. Дело в том, что на коробке обычно пишется максимальная (для многодиапазонных – еще и суммарная по всем диапазонам) скорость в идеальных условиях работы, скорость же в реальных условиях зависит от многих факторов, которые следует учесть при выборе роутера.

Диапазон частот WiFi-модуля.

Сравнение ширины диапазонов 2,4 и 5 ГГц

2,4 ГГц – диапазон, на сегодняшний день наиболее широко используемый беспроводными устройствами. На этой частоте существует всего три непересекающихся (т.е. не оказывающих влияние друг на друга) канала. Если в одном месте «ловятся» 4 сети WiFi этого диапазона, то минимум два из них работают на перекрывающихся частотах, мешая друг другу. Кроме того, в этом диапазоне работают не только приемопередатчики WiFi, но и устройства Bluetooth, многие беспроводные мыши, клавиатуры, телефоны, радионяни и т.д.
Применительно к роутерам это означает снижение скорости тем большее, чем оживленнее «электронная жизнь» вокруг. В офисах, общественных местах, многоквартирных домах с большим количеством роутеров загруженность диапазона может привести не то что к снижению скорости, а к полной непроходимости сигнала.

Производителем может указываться максимальная скорость в диапазоне 2.4 ГГц до 1000 Мбит/с. В реальности вам вряд ли удастся добиться более 150 Мбит/с даже в идеальных условиях. Почему? Потому что именно такова максимальная скорость одного канала связи (от одной передающей к одной принимающей антенне) в этом диапазоне.

Существуют технологии, позволяющие теоретически поднять скорость до 200 Мбит/с на одном канале, но эти технологии должны поддерживаться обеими сторонами, да и в этом случае реальный прирост скорости составит процентов 10-20. Откуда же берется 1000 Мбит/с? От технологии MIMO, поддерживающей одновременную передачу по нескольким каналам. Если роутер имеет три приемопередатчика (и три антенны), то он обеспечивает теоретическую суммарную скорость в 450 Мбит/с.

Однако чтобы получить эту скорость на клиенте, надо чтобы он также имел три приемных тракта, что встречается довольно редко и только у топовой техники. Большинство клиентов имеют 1-2 приемных тракта, и скорость на них будет ограничена возможностями приемника.

Так может быть, этот роутер с 600 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц сможет обеспечить 150 Мбит/с одновременно с тремя клиентами?

Тоже нет. В этом диапазоне возможно использование только SU-MIMO – многоканальной связи с одним пользователем, поэтому увеличение количества клиентов приведет к соответствующему снижению скорости на каждом из них.

В чем же достоинства роутеров, работающих в диапазоне 2,4 ГГц?

Они дешевле;
- радиоволны на этой частоте обладают большей (по сравнению с 5 ГГц) проникающей способностью – в условиях одного помещения или небольшой квартиры это может быть и незаметно, но если квартира разделена капитальной стеной или требуется охват нескольких комнат, роутер на 2,4 ГГц справится с задачей лучше;
- множество старых (да и недорогих новых) устройств с поддержкой WiFi способны работать только на частоте 2,4 ГГц. Сеть в диапазоне 5 ГГц они просто «не увидят».

Диапазон 5 ГГц в используется только сетями WiFi, значительно менее загружен, теоретически максимальная скорость в этом диапазоне составляет 867 Мбит/с на канал. Кроме того, в пространстве частот этого диапазона можно образовать до 23 непересекающихся каналов, поэтому количество сетей, не создающих помех друг для друга, в этом диапазоне может быть больше. И хотя не все клиенты способны работать на этой частоте, да и cтоит 5 ГГц оборудование дороже, покупка 5ГГц роутера может быть оправдана, если вам действительно нужна скорость от 100 Мбит/с на каждом клиенте или если эфир в месте установки роутера сильно загружен другими сетями.

Указываемая производителями максимальная скорость в диапазоне 5 ГГц может достигать нескольких Гбит/с. Как и в случае с диапазоном 2,4 ГГц, получается это число умножением максимальной канальной скорости на количество каналов. Если роутер может работать одновременно в двух диапазонах, суммарная скорость соответстенно удваивается. Разумеется, получить на одном клиенте заявленную максимальную скорость практически невозможно. Зато некоторые 5ГГц роутеры способны работать в режиме MU-MIMO, обеспечивая одновременную связь с несколькими клиентами по разным каналам.

Многодиапазонный роутер можно представить как несколько роутеров, объединенных в одном корпусе. Разумеется, такие роутеры стоят дороже, но способны использовать сильные стороны обоих диапазонов. Выбирая многодиапазонный роутер, обратите внимание на возможность одновременной работы в двух диапазонах – это позволит «раздавать» Интернет на старые устройства в диапазоне 2,4 ГГц одновременно с установкой высокоскоростных соединений с новыми 5 ГГц устройствами.

Стандарты WiFi

802.11b, 802.11g и 802.11n – три наиболее распространенных стандарта на сегодняшний день. Роутеров, поддерживающих один или два стандарта из этой группы, сегодня уже не производится, поэтому в характеристиках они обычно указываются вместе: 802.11 b/g/n.

Максимальная скорость передачи данных по этим протоколам (точнее, по самому быстрому из них – 802.11n) составляет 150 Мбит/с на канал (в некоторых случаях – 200 Мбит/с). Какую скорость может обеспечить роутер – зависит от его устройства, но скорость на одном канале в любом случае не будет выше этого числа.

Протокол 802.11n может работать как на частоте 2,4, так и на частоте 5 ГГц, но если устройство не поддерживает одновременную работу в двух диапазонах, то переключение на 5ГГц автоматически отключит поддержку устройств, работающих с протоколами 802.11b, 802.11g и на частоте 2,4 ГГц.

Протокол 802.11n поддерживает технологию SU-MIMO – многоканальной связи с одним клиентом.

Роутер с поддержкой этих протоколов можно рекомендовать для решения большинства задач по организации сети как дома, так и в небольшом офисе.

802.11ac (wave 1)– современный протокол беспроводной связи, работающий на частоте 5 ГГц и обеспечивающий скорость передачи до 433 Мбит/с на канал. Максимальное количество каналов – 3 – обеспечивает суммарную скорость до 1,3 Гбит/с. Некоторые устройства, работающие по этому протоколу, поддерживают технологию MU-MIMO – многоканальной связи с несколькими клиентами одновременно.

802.11ac wave 2.0 - последняя редакция протокола 802.11ас, увеличивающая число каналов до 4, а максимальную канальную скорость до 867 Мбит/с, что дает теоретический максимум в 3,47 Гб/с. Кроме того, в этой редакции прописана поддержка MU-MIMO – все роутеры 802.11ac wave 2.0 могут работать с несколькими клиентами одновременно по разным каналам. Увы, для использования расширенных возможностей wave 2.0, все клиенты также должны поддерживать 802.11ac wave 2.0. Пока таких устройств немного.

Роутеры с поддержкой протокола 802.11ac можно рекомендовать для построения высоконагруженных локальных сетей (например, для создания сети, компьютеры в которой обмениваются большими объемами информации) и сетей WiFi, предоставляющих высокоскоростной доступ в Интернет большому числу клиентов.

Мощность передатчика определяет зону покрытия сети WiFi – чем больше мощность, тем дальше будет распространяться сигнал. Но не все так просто – максимальная мощность роутеров ограничена решением Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) и не должна превышать 24 dBM, передатчики с большей мощностью должны регистрироваться в Роскомнадзоре.

Нельзя сказать, что за соблюдением этого запрета ведется тщательный контроль (в продаже встречаются роутеры с большей мощностью передатчика), но сильно увеличить зону покрытия с помощью «сверхмощного» роутера не получится, поскольку сигнал должен идти в обе стороны – как от роутера к клиенту, так и наоборот. А мощность абонентских передатчиков WiFi тем же решением ограничена величиной в 20dBM.

Поэтому выбирать роутер с большой мощностью имеет смысл разве что для увеличения скорости в зоне неуверенного приема или для создания протяженного «моста» между двумя мощными роутерами.

Коэффициент усиления антенны , так же, как и мощность передатчика, влияет на дальность распространения сигнала. Но усиление сигнала антенной производится за счет перераспределения энергии сигнала в пространстве – при использовании круговых антенн сигнал по сторонам антенны будет усиливаться за счет верхней и нижней полусферы – выше и ниже роутера сигнал ослабнет.

При использовании направленных антенн сигнал будет усиливаться только по оси усиления антенны, в остальных направлениях он будет ослабевать. Поэтому тип и коэффициент усиления антенны следует подбирать в соответствии с тем, как должен распространяться сигнал.

Распространение сигнала по помещению зависит не только от параметров роутера, но и от его расположения. В общем случае рекомендуется располагать роутер в геометрическом центре помещения.

Если в некоторой области сконцентрировано большинство клиентов WiFi (рабочая зона, кабинет), имеет смысл приблизить роутер к этой области.

Если у вас есть сервер, роутер лучше расположить поближе к нему (а лучше – вообще подключить кабелем).

Если помещение разделено капитальной стеной или другим препятствием для прохождения сигналов, роутер следует разместить как можно ближе к препятствию, в той части помещения, которая больше. Не следует располагать в непосредственной близости от источников электрических помех - радиопередатчиков, двигателей, холодильников и пр.

Если следует охватить пространство в пределах одного этажа, можно выбирать модель с большим коэффициентом усиления антенн. Но если сеть должна быть доступна на нескольких этажах здания, лучше выбирать модель с коэффициентом усиления, близким к 1 – это обеспечит шарообразную зону покрытия. Но если точки расположения клиентов строго определены, можно достигнуть лучшего результата, ориентируя антенны с высоким коэффициентом усиления таким образом, чтобы создать зону покрытия сети нужной формы.

Некоторые роутеры способны использовать технологию beamforming, при которой сигнал с двух антенн сдвигается по фазе таким образом, чтобы интерференционный максимум приходился на точку расположения клиента. У таких роутеров количество антенн больше, чем количество каналов, и, прежде чем пытаться изменять их положение, следует ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.

Если роутер с нужными характеристиками антенн подобрать не удается, их можно приобрести отдельно. Многие роутеры оснащаются съемными антеннами и их можно заменить на более подходящие.

Вне зависимости от характеристик WiFi, максимальную скорость и надежность соединения роутер обеспечивает при проводном соединении по кабелю RJ-45. Если часть клиентов (ноутбуки, стационарные компьютеры) имеют разъем RJ-45, лучше выбирать роутер с LAN-портами и подключать клиенты к ним с помощью патч-кордов . Большинство роутеров имеет 4 порта LAN дополнительно к порту WAN для подключения к кабелю от провайдера. Но можно найти роутер и с другим количеством LAN-портов – от 1 до 10.

Базовая скорость передачи данных определяет скорость LAN-портов. Для большинства современных роутеров это 100 Мбит/с (Fast Ethernet), более дорогие высокоскоростные устройства могут быть оснащены портами 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) и 10 Гбит/с (10 Gigabit Ethernet).

Какую базовую скорость выбрать – зависит от предоставляемой провайдером скорости соединения с Интернет и от требований к локальной скорости (скорости передачи данных от порта к порту). Если высокоскоростной обмен данными между клиентами не нужен и роутер ставится исключительно для предоставления доступа в Интернет, то не имеет смысл брать роутер с базовой скоростью, сильно превышающей скорость соединения с Интернетом.

Не всегда есть возможность подключения к Интернету по проводной или оптоволоконной линии, поэтому многие роутеры способны подключаться к Интернету с помощью мобильных сетей. Следует только убедиться в наличии беспроводного выхода в Интернет на выбранной модели и уточнить способ подключения к мобильной сети. Большинству роутеров для подключения требуется USB-модем , некоторые уже им оснащены.

Многие роутеры имеют некоторое количество USB-портов для подключения периферийных устройств. USB-порты на роутере могут обладать весьма полезными функциями :
- DLNA-сервер позволяет роутеру предоставлять медиа-ресурсы (фотографии, видео и музыку) другим DLNA устройствам в вашей сети: телевизорам, медиаплеерам, музыкальным центрам и пр.
- torrent-клиент позволяет возложить на роутер задачи по скачиванию файлов из торрент-сетей.
- файловый сервер (сервер Samba) предоставляет клиентам локальной сети к доступ к файлам на подключенном внешнем накопителе.
- принт-сервер (сервер Samba) позволяет подключить к роутеру принтер и осуществлять печать на нем с клиентов локальной сети.

Также USB-порт может использоваться в качестве источника постоянного тока для подзарядки смартфонов и других мобильных устройств.

Разработкой стандартов WiFi 802.11 занимается организация IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)

IEEE 802.11 - базовый стандарт для сетей Wi-Fi, который определяет набор протоколов для самых низких скоростей передачи данных (transfer).

IEEE 802.11 b - описывает бо льшие скорости передачи и вводит больше технологических ограничений. Этот стандарт широко продвигался со стороны WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) и изначально назывался Wi- Fi.
Используются частотные каналы в спектре 2.4GHz () .
Ратифицирован в 1999 году.
Используемая радиочастотная технология: DSSS.
Кодирование: Barker 11 и CCK.
Модуляции: DBPSK и DQPSK,
Максимальные скорости передачи данных (transfer) в канале: 1, 2, 5.5, 11 Mbps,

IEEE 802.11 a - описывает значительно более высокие скорости передачи (transfer) чем 802.11b.
Используются частотные каналы в частотном спектре 5GHz. Протокол Не совместим с 802.11 b .
Ратифицирован в 1999 году.
Используемая радиочастотная технология: OFDM.
Кодирование: Convoltion Coding.
Модуляции: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM.
Максимальные скорости передачи данных в канале: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps.

IEEE 802.11 g - описывает скорости передачи данных эквивалентные 802.11а.
Используются частотные каналы в спектре 2.4GHz. Протокол совместим с 802.11b.
Ратифицирован в 2003 году.
Используемые радиочастотные технологии: DSSS и OFDM.
Кодирование: Barker 11 и CCK.
Модуляции: DBPSK и DQPSK,
Максимальные скорости передачи данных (transfer) в канале:
- 1, 2, 5.5, 11 Mbps на DSSS и
- 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps на OFDM.

IEEE 802.11n - самый передовой коммерческий WiFi-стандарт, на данный момент, официально разрешенный к ввозу и применению на территории РФ (802.11ac пока в процессе проработки регулятором). В 802.11n используются частотные каналы в частотных спектрах WiFi 2.4GHz и 5GHz. Совместим с 11b/11 a /11 g . Хотя рекомендуется строить сети с ориентацией только на 802.11n, т.к. требуется конфигурирование специальных защитных режимов при необходимости обратной совместимости с устаревшими стандартами. Это ведет к большому приросту сигнальной информации и существенному снижению доступной полезной производительности радиоинтерфейса. Собственно даже один клиент WiFi 802.11g или 802.11b потребует специальной настройки всей сети и мгновенной ее существенной деградации в части агрегированной производительности.
Сам стандарт WiFi 802.11n вышел 11 сентября 2009 года.
Поддерживаются частотные каналы WiFi шириной 20MHz и 40MHz (2x20MHz).
Используемая радиочастотная технология: OFDM.
Используется технология OFDM MIMO (Multiple Input Multiple Output) вплоть до уровня 4х4 (4хПередатчика и 4хПриемника). При этом минимум 2хПередатчика на Точку Доступа и 1хПередатчик на пользовательское устройство.
Примеры возможных MCS (Modulation & Coding Scheme) для 802.11n, а также максимальные теоретические скорости передачи данных (transfer) в радиоканале представлены в следующей таблице:

Здесь SGI это защитные интервалы между фреймами.
Spatial Streams это количество пространственных потоков.
Type это тип модуляции.
Data Rate это максимальная теоретическая скорость передачи данных в радиоканале в Mбит/сек.

Важно подчеркнуть , что указанные скорости соответствуют понятию channel rate и являются предельным значением с использованием данного набора технологий в рамках описываемого стандарта(собственно эти значения, как Вы вероятно заметили, производители пишут и на коробках домашних WiFi-устройств в магазинах). Но в реальной жизни эти значения не достижимы в силу специфики самой технологии стандарта WiFi 802.11. Например здесь сильно влияет "политкорректность" в части обеспечения CSMA/CA (устройства WiFi постонно слушают эфир и не могут передавать, если среда передачи занята), необходимость подтверждения каждого юникастового фрейма, полудуплексная природа всех стандартов WiFi и только 802.11ac/Wave-2 сможет это начать обходить с и т.д.. Поэтому практическая эффективность устаревших стандартов 802.11 b/g/a никогда не превышает 50% в идеальных условиях(например для 802.11g максимальная скорость на абонента обычно не выше 22Мб/с), а для 802.11n эффективность может быть до 60%. Если же сеть работает в защищенном режиме, что часто и просходит из-за смешанного присутствия различных WiFi-чипов на различных устройствах в сети, то даже указанная относительная эффективность может упасть в 2-3 раза. Это касается, например, микса из Wi-Fi устройств с чипами 802.11b, 802.11g в сети с точками доступа WiFi 802.11g или устройства WiFi 802.11g/802.11b в сети с точками доступа WiFi 802.11n и т.п.. Подробнее о .

Помимо основных стандартов WiFi 802.11a, b, g, n, существуют и используются дополнительные стандарты для реализации различных сервисных функций:

. 802.11d . Для адаптации различных устройств стандарта WiFi к специфическим условиям страны. Внутри регуляторного поля каждого государства диапазоны часто различаются и могут быть отличны даже в в зависимости от географического положения. Стандарт WiFi IEEE 802.11d позволяет регулировать полосы частот в устройствах разных производителей с помощью специальных опций, введенных в протоколы управления доступом к среде передачи.

. 802.11e . Описывает классы качества QoS для передачи различных медиафайлов и, в целом различного медиаконтента. Адаптация МАС-уровня для 802.11e, определяет качество, например, одновременной передачи звука и изображения.

. 802.11f . Направлен на унификацию параметров Точек Доступа стандарта Wi-Fi различных производителей. Стандарт позволяет пользователю работать с разными сетями при перемещении между зонами действия отдельных сетей.

. 802.11h . Используется для предотвращения создания проблем метеорологическим и военным радарам путем динамического снижения излучаемой мощности Wi-Fi оборудованием или динамический переход на другой частотный канал при обнаружении триггерного сигнала (в большинстве европейских стран наземные станции слежения за метеорологическими спутниками и спутниками связи, а также радары военного назначения работают в диапазонах, близких к 5 МГц). Этот стандарт является необходимым требованием ETSI, предъявляемым к оборудованию, допущенному для эксплуатации на территории стран Европейского Союза.

. 802.11i . В первых вариантах стандартов WiFi 802.11 для обеспечения безопасности сетей Wi-Fi использовался алгоритм WEP. Предполагалось, что этот метод может обеспечить конфиденциальность и защиту передаваемых данных авторизированных пользователей беспроводной сети от прослушивания.Теперь эту защиту можно взломать всего за несколько минут. Поэтому в стандарте 802.11i были разработаны новые методы защиты сетей Wi-Fi, реализованные как на физическом, так и программном уровнях. В настоящее время для организации системы безопасности в сетях Wi-Fi 802.11 рекомендуется использовать алгоритмы Wi-Fi Protected Access (WPA). Они также обеспечивают совместимость между беспроводными устройствами различных стандартов и различных модификаций. Протоколы WPA используют усовершенствованную схему шифрования RC4 и метод обязательной аутентификации с использованием EAP. Устойчивость и безопасность современных сетей Wi-Fi определяется протоколами проверки конфиденциальности и шифрования данных (RSNA, TKIP, CCMP, AES). Наиболее рекомендованным подходом является использование WPA2 с шифрованием AES (и не забывайте о 802.1х с применением, очень желательно, механизмов туннелирования, например EAP-TLS, TTLS и т.п.). .

. 802.11k . Этот стандарт фактически направлен на реализацию балансировки нагрузки в радиоподсистеме сети Wi-Fi. Обычно в беспроводной локальной сети абонентское устройство обычно соединяется с той точкой доступа, которая обеспечивает наиболее сильный сигнал. Нередко это приводит к перегрузке сети в одной точке, когда к одной Точке Доступа подключется сразу много пользователей. Для контроля подобных ситуаций в стандарте 802.11k предложен механизм, ограничивающий количество абонентов, подключаемых к одной Точке Доступа, и дающий возможность создания условий, при которых новые пользователи будут присоединяться к другой ТД даже не смотря на более слабый сигнал от нее. В этом случае аггрегированная пропускная способность сети увеличивается благодаря более эффективному использованию ресурсов.

. 802.11m . Поправки и исправления для всей группы стандартов 802.11 объединяются суммируются в отдельном документе с общим названием 802.11m. Первый выпуск 802.11m был в 2007 г, далее в 2011 г и т.д..

. 802.11p . Определяет взаимодействие Wi-Fi-оборудования, движущегося со скоростью до 200 км/ч мимо неподвижных Точек Доступа WiFi, удаленных на расстояние до 1 км. Часть стандарта Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE). Стандарты WAVE определяют архитектуру и дополнительный набор служебных функций и интерфейсов, которые обеспечивают безопасный механизм радиосвязи между движущимися транспортными средствами. Эти стандарты разработаны для таких приложений, как, например, организация дорожного движения, контроль безопасности движения, автоматизированный сбор платежей, навигация и маршрутизация транспортных средств и др.

. 802.11s . Стандарт для реализации полносвязных сетей (), где любое устройство может служить как маршрутизатором, так и точкой доступа. Если ближайшая точка доступа перегружена, данные перенаправляются к ближайшему незагруженному узлу. При этом пакет данных передается (packet transfer) от одного узла к другому, пока не достигнет конечного места назначения. В данном стандарте введены новые протоколы на уровнях MAC и PHY, которые поддерживают широковещательную и многоадресную передачу (transfer), а также одноадресную поставку по самоконфигурирующейся системе точек доступа Wi-Fi. C этой целью в стандарте введен четырехадресный формат кадра. Примеры реализации сетей WiFi Mesh: , .

. 802.11t . Стандарт создан для институализации процесса тестирования решений стандарта IEEE 802.11. Описываются методики тестирования, способы измерений и обработки результатов (treatment), требования к испытательному оборудованию.

. 802.11u . Определяет процедуры взаимодействия сетей стандарта Wi-Fi с внешними сетями. Стандарт должен определять протоколы доступа, протоколы приоритета и запрета на работу с внешними сетями. На данный момент вокруг данного стандарта образовалось большое движение как в части разработки решений - Hotspot 2.0, так и в части организации межсетевого роуминга - создана и растет группа заинтересованных операторов, которые совместно решают вопросы роуминга для своих Wi-Fi-сетей в диалоге (Альянс WBA). Подробнее о Hotspot 2.0 в наших статьях: , .

. 802.11v . В стандарте должны быть разработаны поправки, направленные на совершенствование систем управления сетями стандарта IEEE 802.11. Модернизация на МАС- и PHY-уровнях должна позволить централизовать и упорядочить конфигурацию клиентских устройств, соединенных с сетью.

. 802.11y . Дополнительный стандарт связи для диапазона частот 3,65-3,70 ГГц. Предназначен для устройств последнего поколения, работающих с внешними антеннами на скоростях до 54 Мбит/с на расстоянии до 5 км на открытом пространстве. Стандарт полностью не завершен.

802.11w . Определяет методы и процедуры улучшения защиты и безопасности уровня управления доступом к среде передачи данных (МАС). Протоколы стандарта структурируют систему контроля целостности данных, подлинности их источника, запрета несанкционированного воспроизведения и копирования, конфиденциальности данных и других средств защиты. В стандарте введена защита фрейма управления (MFP: Management Frame Protection), а дополнительные меры безопасности позволяют нейтрализовать внешние атаки, такие, как, например, DoS. Немного больше по MFP здесь: , . Кроме того, эти меры обеспечат безопасность для наиболее уязвимой сетевой информации, которая будет передаваться по сетям с поддержкой IEEE 802.11r, k, y.

802.11ас. Новый стандарт WiFi, который работает только в частотной полосе 5ГГц и обеспечивает значительно бо льшие скорости как на индивидуального клиента WiFi, так и на Точку Доступа WiFi. Подробнее смотрите в нашей статье .

Ресурс постоянно пополняется! Для получения анонсов при выходе новых тематических статей или появлении новых материалов на сайте предлагаем подписаться .

Присоединяйтесь к нашей группе на

Роутер - это весьма сложное устройство со множеством технических характеристик. Мы остановимся на тех, что играют важную роль для покупателя.

Тип WAN-порта и протоколы подключения

Разъём WAN (или Internet) служит для подключения к роутеру интернет-кабеля. Это первая деталь, на которую стоит обратить внимание при покупке устройства. Именно от неё зависит совместимость выбранной модели с провайдером.

Типичный маршрутизатор располагает WAN-портом одного из двух форматов:

1. DSL (ADSL, VDSL и другие подтипы) - для подключения к интернету через телефонную линию.
2. Ethernet - для подключения через специальный канал провайдера.

Есть и универсальные роутеры, которые поддерживают несколько форматов, включая DSL и Ethernet. Но они встречаются намного реже.

Прежде всего узнайте, какие технические требования к маршрутизатору предъявляет ваш поставщик интернет-услуг. Посетите официальный сайт провайдера или позвоните в службу поддержки.

Помимо формата WAN-порта, к техническим требованиям могут относиться протоколы подключения, с которыми должен быть совместим роутер.

Если вместо DSL и Ethernet провайдер использует специфические технологии подключения, что случается редко, то выбор и оборудования лучше доверять специалистам.

Количество и тип LAN-портов

К LAN-портам роутера подключают компьютеры, консоли, телевизоры и другую стационарную технику, которая нуждается в стабильном проводном доступе к Сети. Такое подключение всегда гарантирует максимальную скорость, которая не зависит от расстояния и помех.

И чем больше таких разъёмов в маршрутизаторе, тем больше устройств к нему можно подключить через провод. Обычно роутеры оснащают четырьмя LAN-портами. Но если вам этого мало, выбирайте модель с дополнительными разъёмами.

От типа LAN-портов зависит предельная скорость обмена данными между роутером и другими устройствами, подключёнными к нему через провод.

Таких типов два:

1. Fast Ethernet обеспечивает скорость до 100 Мбит/с.
2. Gigabit Ethernet - до 1 Гбит/с.

Если ваш провайдер предлагает доступ к интернету на скорости больше 100 Мбит/с, выбирайте модель роутера с портами типа Gigabit Ethernet. Так вы будете использовать свой канал на полную.

Стандарты Wi-Fi

От стандарта Wi-Fi зависит максимально возможная скорость обмена данными между роутером и парком устройств, подключённых к нему беспроводным способом. Актуальными являются два стандарта:

1. 802.11n - широко распространённая версия, которую поддерживает абсолютное большинство гаджетов. Возможная скорость - до 600 Мбит/c.
2. 802.11ac - набирающий популярность стандарт, обеспечивает самую высокую скорость - до 6,77 Гбит/с.

Но не давайте характеристикам сбить себя с толку: указанные значения являются только теоретически возможными в рамках технологии. Реальные показатели скорости значительно ниже.

Скорость, которую указывает производитель, на практике также чаще всего недостижима. Это лишь возможное значение без учёта расстояния и помех.

Благодаря обратной совместимости к роутеру со стандартом 802.11ac можно подключить по WI-Fi любые гаджеты. Даже если они поддерживают только 802.11n и более старые версии. Но чтобы раскрыть весь потенциал 802.11ac, и роутер, и все остальные устройства вашей беспроводной сети должны поддерживать этот стандарт.

Совсем не обязательно гнаться за новизной и покупать маршрутизатор с поддержкой 802.11ac. Если вы используете интернет лишь для веб-сёрфинга и офисных задач, можно сэкономить и обойтись моделью со стандартом 802.11n.

Количество диапазонов Wi-Fi

Некоторые маршрутизаторы могут работать одновременно в разных частотных диапазонах. В таком режиме роутер способен поддерживать не одну, а сразу несколько независимых Wi-Fi-сетей.

Многие популярные модели умеют распределять передачу данных между двумя диапазонами. Таким образом они создают две сети на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц соответственно.

1. Частота 2,4 ГГц идеальна для подключения смартфонов и офисной техники.
2. Частота 5 ГГц обеспечивает более стабильное и быстрое соединение, а потому лучше подходит для мультимедийных устройств, работающих с видео и другим тяжёлым контентом. Так, если нет желания подключать телевизор или приставку через провода, можно воспользоваться Wi-Fi на частоте 5 ГГц.

Эти сети могут работать параллельно, не ограничивая друг друга. Но опять же их суммарная скорость не будет превышать лимит, заданный интернет-провайдером.

Кроме того, не все гаджеты поддерживают сеть с частотой 5 ГГц.

Количество и тип антенн

Помимо стандарта и частоты работы Wi-Fi, скорость беспроводной сети зависит от количества антенн в маршрутизаторе. Чем их больше, тем быстрее обмен данными между подключёнными устройствами и роутером.

Предельная скорость Wi-Fi в стандарте 802.11n для модели с одной антенной составляет 150 Мбит/с. С двумя - 300 Мбит/с, с тремя - 450 Мбит/с. То есть с каждой антенной максимально возможная скорость увеличивается на 150 Мбит/с. А в стандарте 802.11ac - на 433 Мбит/с.

Напомним, речь идёт о теоретически возможных скоростях при идеальных условиях. На деле эти показатели гораздо ниже. Кроме того, не забывайте, что итоговая скорость доступа к интернету через Wi-Fi не может превышать ограничение провайдера.

Антенны могут быть встроенными и внешними. Как показывает практика, в условиях типичной городской квартиры тип антенн не так важен. Вопреки популярному мифу, разница едва заметна.

Но для больших помещений всё же стоит выбирать маршрутизатор с внешними антеннами, чтобы не иметь . К тому же, если внешние антенны съёмные, при необходимости их можно заменить на более мощные.

Наличие USB-порта

Выбрав маршрутизатор с одним или парой разъёмов USB, вы сможете подключать к нему дополнительные устройства. К примеру, USB-накопитель обеспечит удалённый доступ к общему хранилищу файлов через любое устройство в сети Wi-Fi. А беспроводной USB-модем станет вашим резервным способом выхода в Сеть, если кабельный интернет перестанет работать.

Краткая инструкция по выбору

Давайте ещё раз пройдёмся по ключевым моментам статьи. Этот чек-лист поможет вам выбрать хороший роутер.

1. Узнайте требования провайдера к маршрутизатору: тип WAN-разъёма и протоколы подключения. Только после этого выбирайте модель.
2. При скорости интернета выше 100 Мбит/с покупайте устройство с LAN-портами формата Gigabit Ethernet (1 Гбит/с). Если скорость меньше, хватит разъёмов Fast Ethernet (100 Мбит/с).
3. Если доступ к Сети нужен только для просмотра сайтов и работы с документами, можно ограничиться маршрутизатором с одной антенной и поддержкой беспроводного стандарта 802.11n.
4. Но если вы смотрите потоковое видео, играете в онлайн-игры, используете много беспроводных устройств, часто загружаете объёмные файлы и не привыкли себе отказывать, то выбирайте двухдиапазонный роутер с несколькими антеннами и поддержкой 802.11ac.
5. При желании можете купить модель с USB-портом, чтобы подключить к нему накопитель или беспроводной модем.

Роутеры стандарта 802.11 ас - это в 3 раза более высокая скорость и более ши­рокий радиус действия. В этой статье я расскажу о преимуществах нового стандарта wi-fi и как выполнить переход на новую беспроводную технологию.

Трансляция видео по беспроводной сети всегда была проблемой, приходилось ждать, пока загрузится видео в буфер, особенно при увеличении расстояния между роутером и клиентом. Получить настоящий комфорт при воспроизведении видео в беспроводной сети поможет новый стандарт 802.11 ac. Он обладает повышенной дальностью действия сети благо­даря использованию интеллектуальных технологий передачи данных. Плюс ко всему, обмен файлами в сети, построенной на базе стандарта 802.11 ac? становится эффективнее, так как для их передачи используются более широкие каналы, что позволит получить теоретической пропускной способности в 1,3 Гбит/с. На практике скорость составит 500-600 Мбит/с, которая приблизилась по пропускной способности к гигабитной проводной сети. Вы сможете передать «по воздуху» одновременно несколько HD-видеопотоков без тормозов. Самое интересное, что высокие показатели пропускной способности сохраняются с препятствием из 2 стен.

Преимущества Wi-Fi Роутеров стандарта 802.11 АС

Сразу отмечу, что стандарт 802.11 ас сохранил обратную совместимость. При разработке нового стандарта беспроводной связи основной целью было увеличение пропускной спо­собности, тем самым мы получили:

• более эффек­тивное излучение сигнала в пространстве
• передача большего количества информации за один такт (изменены методы модуляции).
• используемая частота - 5 Ггц

Смена частоты для многих не будет открытием, так как в продаже давно появились двухчастотные роутеры. Частота 5 ГГц , на которой работает беспроводная сеть 802.11 ac, позволила достичь высокой пропускной способности, так как данный диапазон частот пре­доставляет большее количество эффективных каналов большей ширины. Помимо этого, диапазон в сравне­нии с 2,4-гигагерцевым менее загружен. Его используют все wi-fi роутеры стандарта 802.11 n/g, а также беспроводные телефоны, радионяни и микроволновые печи. Тем самы, на роутерах, работающих в диапазоне частот 2,4 ГГц тяжело добиться максимально возможной пропускной способности.

В свою очередь, роутеры стан­дарта 802.11ac используют практически пол­ностью свободный диапазон частот 5 ГГц. Правда сказать, устройства, работающие в этом диапазоне более подвержены влиянию стен и потолочных перекрытий, чем устройства в диапазоне 2,4 ГГц, но на практике они эффективно функционируют даже при наличии бетонных препятствий, благодаря способности целенаправленно излучать свой сигнал на клиентское устройств.

Больше частота — больше скорость роутера

Беспроводная сеть стандарта 802.11ас работает на частоте 5 ГГц, в то время как устройства прошлого поколения, как правило, исполь­зуют частоту 2,4 ГГц. Как известно, с каждым колебанием передается определенное количество информации - именно поэтому стандарт 802.11 ас обеспечивает более высокую пропускную способность.

Шире каналы — шире пропускная способность беспроводной сети

В диапазоне 2,4 ГГц для беспроводной сети предусмотрена поло­са частот в 80 МГц, в то время как диапазон 5 ГГц охватывает примерно 380 МГц. В результате мы имеем увеличенное количество каналов большей ширины, обеспечиваю­щих скорость передачи данных гораздо выше.

Эффективное соединение с клиентами в беспроводной сети

В стандарте 802.11 n передача данных происходит с помощью техно­логии MIMO (Multiple Input, Multiple Output) в несколько потоков, что увеличивает пропускную способность. В свою очередь, роутеры стандарта 802.11 ас используют технологию MU-MIMO (Multiple User MIMO), что позволяет им эффективно взаимодейство­вать с несколькими устройствами.

Технология быстрой передачи данных MIMO

У диапазона 5 ГГц полоса частот в 10 раз шире, чем у предшественника 2,4 ГГц. В беспроводной сети стандарта 802.11 ac доступно большее количество каналов (фиксированных частот), расположенных на конкретном расстоянии друг от друга. Увеличенное количест­во каналов открывает широкие возможности, чтобы избежать помех.

В новом стандарте оптимизировано взаимодей­ствие роутера с несколькими клиентскими устройства­ми. Оборудование стандарта 802.11 n излучает один сиг­нал равномерно во всех направлениях для всех имеющих­ся в помещении клиентов. В итоге, устройство в сети взаимодействует с роутером в течение определен­ного промежутка времени, что ограничивает пропускную способность. Благодаря вышеописанной технологии MU-MIMO (Multi­User MIМО) роутер стандарта 802.11 ac определяет положение клиента в сети и целенаправленно переда­ет на это устройство несколько потоков данных одновременно. Осуществляется это технологией Beamforming (формирование направленного сигнала).

Суть данной технологии: роутер, меняя составляющие сигнала для каждой из своих разно­направленных антенн, усиливает сигнал в сторону клиента, а в противоположные ослабляет. В данном случае применяется эффект конструктивной и де­структивной интерференции. Роутер стандарта 80211 ас с 8 антеннами способен эффек­тивно взаимодействовать с 4 различными уст­ройствами, каждое из которых оснащено 2 антен­нами. Стоит отметить, что поддержка Beamforming имеется и в стандарте 802.11 n, но по причине отсутствия общепринятых норм технология работает только между роутером и wi-fi адаптерами одного производителя.

Больше объем передачи информации за 1 такт

Беспроводная сеть нового стандарта обладает великолепной пропускной способностью. Например, скорость передачи данных между двумя устройствами D-Link DIR-865L, настроенными в качестве роутера и клиента, достигала 553 Мбит/с. Поверьте, этого достаточно для трансляции 5 видео­потоков формата Full HD одновременно. Только представьте, копирование фильма в 1.5Гб за 18 с. Новому стандарту проигрывают и дорогие высокопроизводительные роутеры 802.11 n.

Стены для 802.11ас не помеха

Роутеры, работающие в диапазоне 5 ГГц без проблем передают данные на расстояние более 10 м с одной бетонной и одной гипсокартонной стеной, учитывая помехи в виде чужих беспровод­ных сетей. Никто не скрывает, что волны беспроводной сети стандарта 80211 ас сильнее подвержены влиянию различных препятствий на пути следования сигнала, нежели диапазоне 2,4 ГГц, но на практике технология Beamforming доказывает обратное. Взять хотя бы ASUS RT-AC66U, который отлично передает сигнал через стены со скоростью более 350 Мбит/с.

Переход на стандарт 802.11АС | Практическое применение

С помощью роутеров стандарта 802.11 ас, обладающих обратной совместимостью с предшествующими стандартами, вы сможете значительно увели­чить пропускную способность домашней сети . Да, на рынке достаточное количество роутеров на базе технологии 802.11 ac, но остальное сетевое оборудование с поддержкой нового стандарта пока редкость. В данный мо­мент в интернет-магазинах доступен беспроводной сетевой мост Buffalo AirStation 1300 Gigabit Dual Band Media . Вы можете выбрать из числа доступных роутеров 2 одинаковые модели, одну из которых можно настроить как маршрутизатор, а другую - в качестве моста. Такое сочетание позволит вам органи­зовать высокоскоростной сетевой мост с поддержкой стандарта 802.11 ac. Wi-Fi роутер можно разместить рядом с розеткой выделенной линии и под­ключить к нему по проводной и беспроводной связи необходимые устройства. А в гостиной можно устано­вить сетевой мост или второй маршрутизатор, настроен­ный на работу в режиме моста, и связать с первым роу­тером по высокоскоростной беспроводной сети стан­дарта 802.11 ac. Данные устройства будут предоставлять доступ в сеть для телевизора и/или НТРС по проводной связи. В результате вы сможете, например, просматри­вать на телевизоре в гостиной HD-фильмы, размещен­ные в сетевом хранилище (NAS) в кабинете, или копи­ровать ТВ-передачи с ресивера на компьютер в рабочей комнате со скоростью стандарта 802.11 ac.

Наиболее быстро развивающимся сегментом телекоммуникаций сегодня является Беспроводная Локальная Сеть (WiFi). В последние годы виден все больший рост спроса на мобильные устройства, построенные на основе беспроводных технологий.

Стоит отметить, что WiFi продукты передают и получают информацию с помощью радиоволн. Несколько одновременных вещаний могут происходить без обоюдного вмешательства благодаря тому, что радиоволны передаются по разным радиочастотам, известным также как каналы. Для осуществления передачи информации WiFi устройства должны «наложить» данные на радиоволну, также известную как несущая волна. Этот процесс называется модуляцией. Существуют различные типы модуляции, которые мы рассмотрим далее. Каждый тип модуляции имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения эффективности и требований к питанию. Вместе, рабочий диапазон и тип модуляции, определяют физический уровень данных (PHY) для стандартов передачи данных. Продукты совместимы по PHY в том случае, когда они используют один диапазон и один тип модуляции.

Первый стандарт беспроводных сетей 802.11 был одобрен Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) в 1997 году и поддерживал скорость передачи данных до 2-х Мбит\с. Используемые технологические схемы модуляции стандарта: псевдослучайная перестройка рабочей частоты (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum) и широкополосная модуляция с прямым расширением спектра (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum).

Далее, в 1999 году, IEEE одобрила еще два стандарта беспроводных сетей WiFi: 802.11a и 802.11b. Стандарт 802.11a работает в частотном диапазоне 5ГГц со скоростью передачи данных до 54Мбит\с. Данный стандарт построен на основе технологии цифровой модуляции ортогонального мультплексирования с разделением частот (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Стандарт 802.11b использует диапазон частот 2.4 ГГц и достигает скоростей передачи данных до 11Мбит\с. В отличие от стандарта 802.11a, схема стандарта 802.11b построена по принципу DSSS.

Поскольку реализовать схему DSSS легче, нежели чем OFDM, то и продукты, использующие стандарт 802.11b, начали появляться на рынке раньше (с 1999 года). С тех пор продукты, работающие по беспроводному протоколу радиодоступа и использующие стандарт 802.11b, широко использовались в корпорациях, офисах, дома, в загородных коттеджах, в общественных местах (хот-споты) и т.д. На всех продуктах, прошедших сертификацию альянса совместимости беспроводного оборудования Ethernet (WECA - Wireless Ethernet Compatibility Alliance), имеется соответствующая отметка с официально зарегистрированным логотипом WiFi. Альянс WECA (или Wi-Fi Alliance) включает в себя всех основных производителей беспроводных устройств на основе технологии WiFi. Альянс занимается тем, что сертифицирует, маркирует, а также тестирует на совместимость оборудование, применяющее технологии WiFi.

В начале 2001 года Федеральная Комиссия по Коммуникациям Соединенных Штатов (FCC - Federal Communications Commission) ратифицировала новые правила, благодаря которым разрешается дополнительная модуляция в диапазоне 2.4 ГГц. Это позволило IEEE расширить стандарт 802.11b, что привело к поддержке более высоких скоростей для передачи данных. Таким образом, появился стандарт 802.11g, который работает со скоростью передачи данных до 54Мбит\с и разрабатывался с использованием технологии ODFM.

Частоты Wi-Fi

Обеспечить беспроводную связь с Интернет теперь доступно всем. Достаточно подключить у себя в доме, на даче или в офисе систему wifi и можно принимать сигнал не заботясь о бесконечных проводах, телефонных подключениях, модемах и картах связи. Роутер wifi является маршрутизатором, принимающим решение по пересылке пакетных данных для различных модульных сегментов сети. Проще говоря, если у вас в доме находятся один или несколько ноутбуков и все они нуждаются в подключении к сети Интернет, то эту проблему решает маршрутизатор беспроводной связи. Система wifi самостоятельно находит ваши ноутбуки и устанавливает соединение с Интернет. Стандартная схема беспроводного маршрутизатора предусматривает не менее одного соединения. Раздача интернета происходит на различных частотах. Для Российской Федерации предусмотрены и выделены частоты в диапазоне от 5150-5350 МГц до 5650-6425 МГц. Данные частоты являются основными, для работы в указанных диапазонах не требуется специального разрешения. Фиксированный беспроводной доступ 5150-5350 МГц и 5650-6425 МГц обеспечивает высокую скорость передаваемых данных в сети Интернет. Для поиска свободного канала связи необходимо скоординировать подключение сети с администрациями других сетей. Каждая сеть должна использовать канал-частоту, отделенную от другого канала полосой 25 МГц.

Стандарт 802.11a – Высокая производительность и быстродействие.

Благодаря использованию частоты 5 ГГц и модуляции OFDM у этого стандарта есть два ключевых преимущества перед стандартом 802.11b. Во-первых, это значительно увеличенная скорость передачи данных по каналам связи. Во-вторых, увеличилось число не накладывающихся каналов. Диапазон 5 ГГц (также известный как UNII) фактически состоит из трех субдиапозонов: UNII1 (5.15 – 5.25 ГГц), UNII2 (5.25 – 5.35 ГГц) и UNII3 (5.725 – 5.825 ГГц). При использовании одновременно двух субдиапозонов UNII1 и UNII2 получаем до восьми непересекающихся каналов против всего лишь трех в диапазоне 2.4 ГГц. Также у этого стандарта гораздо больше доступная полоса пропускания. Таким образом, с использованием стандарта 802.11а можно поддерживать большее число одновременных, более продуктивных, неконфликтных беспроводных соединений.

Стоит отметить, что т.к. стандарты 802.11а и 802.11b работают в различных диапазонах, то и продукты, разработанные под эти стандарты не совместимы. Например, точка доступа WiFi, работающая в диапазоне 2.4 ГГц, стандарта 802.11b, не будет работать с беспроводной сетевой картой, рабочий диапазон которой 5 ГГц. Однако, оба стандарта могут и сосуществовать. К примеру, пользователи, подключенные к точкам доступа, применяющим разные стандарты, также могут использовать любые внутренние ресурсы этой сети, но при условии, что эти точки доступа подключены к одной опорной сети.

Еще важно знать, что в Европе и России диапазон 5 ГГц применяется исключительно в военных целях, соответственно в любых иных целях он запрещен к использованию.

802.11g – Высокая скорость в диапазоне 2.4 ГГц.

Стандарт 802.11g несет с собой более высокие скорости передачи данных, при этом поддерживая совместимость с продуктами стандарта 802.11b. Стандарт работает с применением модуляции DSSS на скоростях до 11Мбит\с, но при этом дополнительно используется модуляция OFDM на скоростях выше 11Мбит\с. Таким образом, оборудование стандартов 802.11b и 802.11g совместимо на скоростях, не превышающих 11Мбит\с. Если в диапазоне 2.4 ГГц необходима скорость выше, нежели 11Мбит\с, то нужно использовать оборудование стандарта 802.11g.

Можно сказать, что стандарт 802.11g соединил в себе все лучшее от стандартов 802.11b и 802.11a.