Способи збільшення швидкості з'єднання і пропускної здатності бездротової мережі Wi-Fi при використанні стандарту IEEE 802.11

Для початку рекомендуємо ознайомитися зі статтею "Можливі джерела перешкод впливають на на роботу бездротових мереж Wi-Fi" , В якій йдеться про якість і стабільності бездротових з'єднань взагалі, незалежно від стандарту.

Що стосується даної статті, то відразу хочемо відзначити, що в ній розглядаються не основні положення стандарту 802.11n, а значно вужча тема: принципи аналізу і розуміння швидкості з'єднання бездротових пристроїв, що використовують стандарт IEEE 802.11n, а також деякі найбільш ефективні способи її підвищення .

1. Почнемо з того, що багато користувачів помилково орієнтуються на швидкість підключення в мегабитах в секунду, яке відображається в рядку Швидкість (Speed) на закладці Загальні (General) у вікні Стан (Status) бездротового з'єднання в операційній системі Windows.

Неправильно думати, що це значення показує реальну пропускну здатність конкретного мережевого з'єднання. Дана цифра відображається драйвером бездротового адаптера і показує, яка швидкість підключення на фізичному рівні використовується в даний час в рамках обраного стандарту, тобто операційна система повідомляє лише про поточну (миттєвої) фізичної швидкості підключення 300 Мбіт / c, але реальна пропускна здатність з'єднання при передачі даних може бути в діапазоні від 50 до 140 Мбіт / с, в залежності від налаштувань точки доступу з підтримкою 802.11n і числа одночасно підключених до неї клієнтських бездротових адаптерів. Різниця між швидкістю підключення, яке показує Windows, і реальними показниками пояснюється перш за все великим обсягом службових даних, втратами мережевих пакетів в бездротової 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 безкоштовну програму NetMeter для вимірювання пропускної здатності.

Звертаємо вашу увагу, що не рекомендується використовувати тести спеціальних інтернет-сервісів, що показують швидкість доступу до ресурсів Інтернету, так як в цьому випадку навіть для приблизної оцінки потрібно дотримати кілька важливих умов, сенс яких користувачі, на жаль, недостатньо розуміють.

2. Деякі користувачі помилково вважають, що використання бездротової точки доступу стандарту 802.11n підвищить продуктивність роботи вже існуючих клієнтів стандарту 802.11b / g. Це не так. Стандарт 802.11n використовує різні технології, включаючи MIMO, для досягнення більш високої пропускної здатності, але вони ефективні тільки при роботі клієнтів, що підтримують специфікації 802.11n.

3. Поширена помилка, ніби в мережі на базі точки доступу 802.11n не можна використовувати пристрої попередніх стандартів, тому вся мережа при цьому працює на швидкості самого слабкого учасника. Зовсім ні. 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), і швидкість роботи з клієнтами 802.11n знижується (на 50-80%) тільки тоді, коли більш повільні пристрої активно передають або приймають дані. Для максимальної продуктивності (або, принаймні, її перевірки) мережі 802.11n рекомендується використовувати в мережі клієнти тільки цього стандарту.

4. У більшості пристроїв стандарту 802.11n буде спостерігатися зниження пропускної здатності до 80% при використанні методів 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 застарілих методів забезпечення безпеки.

Виняток становлять лише пристрої, які не є сертифікованими під стандарт 802.11n. Сертифікаційні випробування Wi-Fi перевіряють правильність роботи з методами WEP, WPA і WPA2.

Якщо ви не хочете отримати зниження швидкості, використовуйте тільки метод безпеки бездротової мережі WPA2 / AES (або використовуйте відкриту мережу, але це небезпечно!).
В налаштуваннях WPA2 використовуйте саме алгоритм AES.

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 настройках 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 потрібно встановити використання тільки режиму 802.11n. У цьому випадку клієнти 802.11b / g не зможуть підключитися до бездротової мережі.

5. Крім того, для отримання швидкості понад 54 Мбіт / с повинен бути включений 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 здатністю HT (High Throughput), тобто швидкості понад 54 Мбіт / с.
Підтримка режиму WMM потрібно для пристроїв, які будуть сертифіковані для використання стандарту 802.11n. Рекомендуємо включати за замовчуванням режим WMM у всіх сертифікованих Wi-Fi-пристроях (точки доступу, бездротові маршрутизатори, адаптери).
Також звертаємо вашу увагу, що режим WMM потрібно включити і на точці доступу, і на бездротовому адаптері.

6. Стандартом 802.11n передбачена можливість використання широкосмугових каналів - 40 МГц для підвищення пропускної здатності.
Але в 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 здатності.
Використання каналу шириною 40 МГц може забезпечити збільшення пропускної здатності від 10 до 20 Мбіт / с, але це, як правило, працює тільки в умовах сильного сигналу. Якщо ж рівень сигналу падає, то використання каналу шириною 40 МГц стає набагато менш ефективним і не забезпечує підвищення пропускної здатності.
При використанні каналу шириною 40 МГц і слабкому рівні сигналу пропускна здатність може знижуватися до 80% і не привести до бажаного збільшення пропускної здатності.

Якщо ж ви вирішили використовувати канал шириною 40 МГц і при цьому помітили зниження швидкості, рекомендуємо використовувати канал шириною 20 МГц. В цьому випадку 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).

7. Звертаємо вашу увагу: якщо точка доступу 802.11n і бездротової адаптер знаходяться в умовах прямої видимості (занадто близько розташовані один до одного) і при цьому не можуть встановити підключення або визначається дуже слабкий / нестабільний рівень сигналу, рекомендуємо знизити потужність передавача в точці доступу .
Якщо такого налаштування ви не знайшли в пристрої, то це можна зробити іншими способами: по можливості збільшити відстань між точкою доступу і адаптером, тому що використовується занадто велика яку випромінює потужність сигналу; 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).

джерело