Способи збільшення швидкості з'єднання, пропускної спроможності і стабільності бездротової мережі Wi-Fi при використанні стандарту IEEE 802.11n

Чому при використанні бездротових пристроїв стандарту IEEE 802.11n швидкість з'єднання не відповідає заявленій, а пропускна спроможність не перевищує можливості мережі 802.11g?


Все більшу популярність і поширення набирає технологія бездротових мереж Wi-Fi. Багато сучасних пристроїв, які ми використовуємо (смартфон, планшет, ноутбук, роутер, телевізор), вміють працювати з бездротовими мережами Wi-Fi. Найпоширенішим на даний момент є стандарт IEEE 802.11n.
 
Основними характеристиками бездротової мережі Wi-Fi є зона покриття, швидкість з'єднання і якість. У деяких випадках потрібно робити вибір на користь якогось параметра, найбільш важливого для Вас. Вирішіть, що Вам потрібно в першу чергу: максимальне покриття, швидкий або стабільний зв'язок.
 
У користувачів періодично виникають питання по швидкості і стабільності роботи пристроїв по Wi-Fi. Найпоширеніші з них:
  • Чому в статусі бездротового з'єднання відображається максимальна швидкість підключення, а реальна швидкість передачі даних значно нижче?
  • Чому при підключенні бездротового адаптера з підтримкою стандарту 802.11n швидкість підключення 54 Мбіт / с або нижче?
  • Де обіцяна швидкість 300 Мбіт / с (або 150 Мбіт / с) при підключенні бездротових пристроїв на стандарті 802.11n до інтернет-центру серії Keenetic?
  • Як вірно налаштувати пристрої бездротової мережі, щоб вони працювали ефективно, стабільно і по можливості на максимальних швидкостях, використовуючи всі переваги стандарту IEEE 802.11n?
У чинній статті ми відповімо на ці питання і розглянемо деякі найбільш ефективні на наш погляд способи збільшення швидкості з'єднання, пропускної спроможності і стабільності бездротової мережі Wi-Fi при використанні стандарту 802.11n. Розглянемо принципи аналізу і розуміння швидкості з'єднання бездротових пристроїв.
 
1. Максимальна швидкість передачі даних і швидкість підключення (канальна швидкість) - різні поняття.
Почнемо з того, що багато користувачів помилково орієнтуються на швидкість підключення в мегабітах в секунду, яка відображається в рядку Швидкість (Speed) на закладці Загальні (General) у вікні Стан (Status) бездротового з'єднання в операційній системі Windows.

Не є вірним думати, що це значення показує реальну пропускну спроможність конкретного мережевого з'єднання. Чинне число відображається драйвером бездротового адаптера і показує, яка швидкість підключення на фізичному рівні використовується в поточний час в межах обраного стандарту, тобто операційна система повідомляє лише про поточну (миттєву) фізичну швидкість підключення 300 Мбіт / c (її називають ще канальної швидкістю)

За підтримки модуляції 256-QAM (TurboQAM) в діапазоні 2,4 ГГц максимальна швидкість підключення на стандарті 802.11n може скласти 400 Мбіт / с (така можливість реалізована в новому інтернет-центрі Keenetic Giga).

Реальна пропускна спроможність з'єднання при передачі даних може бути значно нижче. Реальна швидкість передачі даних залежить від багатьох факторів, зокрема від налаштувань точки доступу 802.11n, кількості одночасно підключених до неї клієнтських бездротових адаптерів і ін. Різниця між швидкістю підключення, яку показує Windows, і реальними показниками пояснюється перш за все великим обсягом службових даних, втратами мережевих пакетів в бездротовому середовищі і витратами на повторну передачу.

Щоб отримати більш-менш достовірне значення реальної швидкості передачі даних в бездротовій мережі, можна використовувати один із зазначених нижче способів:

  • Запустіть в Windows копіювання великого файлу і потім порахуйте швидкість, з якою був переданий цей файл, використовуючи розмір файлу і час передачі (Windows 7 при тривалому копіюванні в додаткових відомостях вікна розраховує досить достовірну швидкість).
  • Використовуйте спеціальні утиліти, наприклад LAN Speed Test, NetStress або NetMeter для вимірювання пропускної спроможності.

Адміністраторам мереж можна порекомендувати програму Iperf (кросплатформенна консольна клієнт-серверна програма) або Jperf (графічна оболонка консольної програми Iperf).

2. Переваги стандарту 802.11n працюють тільки для адаптерів 802.11n.

Стандарт 802.11n використовує різні технології, включаючи MIMO, для досягнення більш високої пропускної спроможності, але вони ефективні тільки при роботі клієнтів, що підтримують специфікації 802.11n (про це можна знайти інформацію в статті «Базові положення стандарту IEEE 802.11n для мереж Wi-Fi»).Потрібно пам'ятати, що використання бездротової точки доступу стандарту 802.11n не підвищить продуктивність роботи вже існуючих клієнтів стандарту 802.11b / g.

 
3. Використовуйте діапазон 5 ГГц.
Деякі інтернет-центри підтримують двохдіапазонний Wi-Fi - роботу точки доступу в двох частотних діапазонах 2,4 і 5 ГГц. Зараз практично всі мережі Wi-Fi працюють на частоті 2,4 ГГц. Чим більше пристроїв працюють на одній і тій же частоті, тим сильніше вони заважають один одному, що сильно погіршує якість з'єднання. Це особливо актуально в багатоквартирних будинках, де пристрої Wi-Fi є практично в кожній квартирі. Перевагою частоти 5 ГГц є вільний радіоефір, так як ця частота поки що рідко використовується, і як результат має мінімальну кількість завад і максимальну якість з'єднання. Для використання мережі 5 ГГц ваш смартфон, планшет, ноутбук або USB-адаптер повинен обов'язково підтримувати роботу на цій частоті.
При використанні діапазону 5 ГГц рекомендуємо вибирати канали 36, 40, 44 і 48, тому що на них не використовується режим співіснування з радарами (DFS).

4. По можливості не використовуйте в мережі Wi-Fi пристрої застарілих стандартів.

У бездротової мережі на базі точки доступу 802.11n можна використовувати пристрої попередніх стандартів. Точка доступу 802.11n може одночасно працювати і з 802.11n-адаптерами, і зі старими пристроями стандарту 802.11g і навіть 802.11b. Стандартом 802.11n передбачені механізми підтримки застарілих стандартів (legacy-механізми). Швидкість роботи з клієнтами 802.11n знижується (на 50-80%) тільки тоді, коли більш повільні пристрої активно передають або приймають дані. Для досягнення максимальної продуктивності (або, принаймні, її перевірки) бездротової мережі 802.11n рекомендується використовувати в мережі клієнти тільки цього стандарту.
 
5. Чому при підключенні адаптера 802.11n швидкість з'єднання тільки 54 Мбіт / с або нижче?

5.1. У більшості пристроїв стандарту 802.11n буде спостерігатися зниження пропускної спроможності до 80% при використанні застарілих методів забезпечення безпеки WEP або WPA / TKIP. У стандарті 802.11n встановлено, що висока продуктивність (понад 54 Мбіт / с) не зможе бути реалізована, якщо використовується один із зазначених вище методів. Виняток становлять лише пристрої, які не є сертифікованими під стандарт 802.11n.
Якщо ви не хочете отримати зниження швидкості, використовуйте тільки метод безпеки бездротової мережі WPA2 з алгоритмом AES (стандарт безпеки IEEE 802.11i).
Увага! Використання відкритої (незахищеної) мережі небезпечно!
5.2. У деяких випадках, при використанні Wi-Fi-адаптера стандарту 802.11n і бездротової точки доступу стандарту 802.11n, відбувається підключення тільки на стандарті 802.11g. Це також може відбуватися через те, що в точці доступу за умовчанням в налаштуваннях безпеки бездротової мережі встановлена ​​технологія WPA2 з протоколом TKIP. Знову ж рекомендація: у налаштуваннях WPA2 використовуйте саме алгоритм AES замість протоколу TKIP, і тоді підключення до точки доступу відбуватиметься з використанням стандарту 802.11n.
Інша можлива причина з'єднання тільки на стандарті 802.11g полягає в тому, що в налаштуваннях точки доступу використовується режим автовизначення (802.11b / g / n). Якщо Ви хочете встановити з'єднання на стандарті 802.11n, то не використовуйте режим автовизначення 802.11b / g / n, а вручну встановіть використання тільки 802.11n. Але пам'ятайте, що в цьому випадку клієнти 802.11b / g не зможуть підключитися до бездротової мережі, крім клієнтів з підтримкою 802.11n.
 
6. У деяких випадках на точці доступу рекомендується знизити потужність сигналу Wi-Fi до рівня 50 - 75%.
6.1. Використання занадто великої випромінюваної потужності сигналу Wi-Fi не завжди означає, що мережа буде працювати стабільно і швидко. Велика потужність сигналу може викликати додаткові завади і помилки в роботі мережі. Якщо радіоефір, в якому працює ваша точка доступу, сильно завантажений (при огляді бездротових мереж Ви бачите велику їх кількість і потужність їх сигналу висока), то може бути помітним вплив внутріканальних і міжканальних завад. Наявність таких завад впливає на продуктивність мережі, тому що вони різко збільшують рівень шуму, що призводить до низької стабільності зв'язку через постійні перепосилання пакетів. У цьому випадку рекомендуємо знизити потужність передавача в точці доступу.
Якщо налаштування зниження потужності передавача Ви не знайшли в точці доступу, то це можна зробити іншими способами: по можливості збільшити відстань між точкою доступу і адаптером; відкрутити антену на точці доступу (якщо така можливість передбачена в пристрої); використовувати антену з більш низьким коефіцієнтом посилення сигналу (наприклад, з коефіцієнтом посилення 2 дБи замість 5 дБі).

6.2. Потужність передавача точки доступу в роутері зазвичай вище в 2-3 рази, ніж на клієнтських мобільних пристроях (ноутбук / смартфон / планшет). У зоні покриття мережі можуть бути такі місця, де клієнт буде чути точку доступу добре, а точка доступу клієнта - погано, або взагалі не чути (ситуація, коли сигнал на клієнтському пристрої є, а зв'язку немає). Як варіант, для отримання більш стабільної зв'язку можна знизити потужність передавача в точці доступу.

7. Переконайтеся, що на точці доступу і адаптері підтримується і увімкнений режим WMM.

Для отримання швидкості понад 54 Мбіт / с повинен бути увімкнений режим WMM (Wi-Fi Multimedia).
У специфікації 802.11n потрібна підтримка в пристроях стандарту 802.11e (Якість обслуговування QoS для поліпшення роботи бездротової мережі) з метою використання режиму з високою пропускною спроможністю HT (High Throughput), тобто швидкості понад 54 Мбіт / с.

Підтримка режиму WMM потрібна для пристроїв, які будуть сертифіковані для використання стандарту 802.11n. Рекомендуємо вмикати за замовчуванням режим WMM у всіх сертифікованих Wi-Fi-пристроях (точки доступу, бездротові маршрутизатори, адаптери).
Звертаємо вашу увагу, що режим WMM потрібно увімімкнути як на точці доступу, так і на бездротовому адаптері.

Режим WMM в налаштуваннях різних адаптерів може називатися по різному: WMM, Мультимедійне середовище, WMM Capable тощо
 
8. Вимкніть використання каналу 40 МГц.

Стандартом 802.11n передбачена можливість використання широкосмугових каналів - 40 МГц для підвищення пропускної спроможності.
Канали 40 МГц більшою мірою схильні до завад і можуть заважати роботі інших пристроїв, що призведе до проблем з продуктивністю і надійністю, особливо при наявності інших мереж Wi-Fi і інших пристроїв, що працюють в діапазоні 2,4 ГГц. Канали 40 МГц можуть також створювати завади для інших пристроїв, що використовують цей діапазон (пристрої Bluetooth, бездротові телефони, сусідні мережі Wi-Fi).
У реальності при зміні ширини каналу з 20 МГц на 40 МГц (або використанні режиму автоматичного вибору ширини каналу "Auto 20/40" в деяких пристроях) можна отримати навіть зниження, а не збільшення пропускної спроможності. Зниження пропускної здатності і нестабільність з'єднання може відбуватися незважаючи на цифри канальної швидкості підключення, які в 2 рази вище при використанні ширини каналу 40 МГц. При зниженні рівня сигналу, використання каналу шириною 40 МГц стає набагато менш ефективним і не забезпечує підвищення пропускної спроможності. При використанні каналу шириною 40 МГц і слабкому рівні сигналу пропускна спроможність може знижуватися до 80% і не привести до бажаного збільшення пропускноїспроможності.
Іноді краще використовувати стабільну канальну швидкість 135 Мбіт / c, ніж нестабільні 270 Мбіт / с.

Реальні переваги використання каналу шириною 40 МГц (зокрема збільшення пропускної спроможності від 10 до 20 Мбіт / с), як правило, можна отримати тільки в умовах сильного сигналу і малого числа випромінювачів в частотному діапазоні. Використання ширини каналу 40 МГц виправдано в частотному діапазоні 5 ГГц.

Якщо ж Ви вирішили використовувати канал шириною 40 МГц і при цьому помітили зниження швидкості (НЕ канальної швидкості підключення, яка відображається в веб-конфігураторі в меню Системний монітор, а швидкості завантаження веб-сторінок або прийому / передачі файлів), рекомендуємо використовувати канал шириною 20 МГц. Так Ви зможете збільшити пропускну здатність з'єднання.
Крім того, з деякими пристроями з'єднання вдається встановити саме при використанні каналу шириною 20 МГц (при використанні каналу шириною 40 МГц з'єднання не встановлюється).
 
9. Використовуйте актуальний драйвер бездротового адаптера.

Низька швидкість з'єднання може бути також наслідком поганої сумісності драйверів різних виробників обладнання Wi-Fi. Досить часто буває, коли встановивши іншу версію драйвера бездротового адаптера від його виробника або від виробника використовуваного в ньому чіпсета, можна отримати істотнє збільшення швидкості.

10. Для пристроїв Apple.

10.1. Збільшити швидкість роботи бездротової мережі Wi-Fi Keenetic з деякими пристроями компанії Apple може допомогти зміна країни на United States. Це можна зробити через веб-конфігуратор в меню Мережа Wi-Fi на вкладці Точка доступу 5 ГГц або Точка доступу 2.4 ГГц в полі Країна.

10.2. У деяких пристроях потужність передавача знижена на крайніх каналах (1 і 11/13 для 2.4 ГГц) приблизно в 2 рази, ніж на середніх. Для збільшення зони покриття спробуйте використовувати канал 6.

11. Низька швидкість з'єднання Wi-Fi може спостерігатися після відновлення роботи комп'ютера або мобільного пристрою з режиму сну (сплячого режиму, sleep mode). У цьому випадку спробуйте вимкнути пристрій (завершити роботу системи) і заново його увімкнути.
У деяких мобільних пристроях активовано режим енергозбереження, який може так само впливати на роботу бездротового адаптера клієнта Wi-Fi. Вимкніть цей режим для перевірки підключення.
 

Отже, ми розглянули тільки деякі способи збільшення швидкості з'єднання, пропускної спроможності і стабільності бездротової мережі Wi-Fi. Але не потрібно забувати, що на роботу бездротових мереж Wi-Fi впливають і інші фактори (наприклад, розташування пристроїв і відстань між ними, напрямок антен, наявність великої кількості пристроїв Wi-Fi, що працюють в радіусі дії вашого пристрою і використовують той же частотний діапазон, і ін.).
Нижче представлені посилання на інші наші статті нашої Бази знань, з якими рекомендуємо вам ознайомитися.
 
Корисні посилання:

 

 

KB-2223

Чи була ця стаття корисною?

319 з 364 вважають статтю корисною

Маєте ще запитання? Надіслати запит