Что влияет на работу беспроводных сетей Wi-Fi? Что может являться источником помех и каковы их возможные причины?
Что может привести к прерывистой или нестабильной работе беспроводного подключения?
Как известно, в беспроводных сетях в качестве среды распространения сигнала используются радиоволны (радиоэфир), и работа устройств и передача данных в сети происходит без использования кабельных соединений.
В связи с этим на работу беспроводных сетей воздействует большее количество различного рода помех.
Далее приведем список самых распространенных причин, влияющих на работу беспроводных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n).
1. Другие Wi-Fi-устройства (точки доступа, беспроводные камеры и др.), работающие в радиусе действия вашего устройства и использующие тот же частотный диапазон
Дело в том, что Wi-Fi-устройства подвержены воздействию даже небольших помех, которые создаются другими устройствами, работающими в том же частотном диапазоне.
В беспроводных сетях используются два частотных диапазона — 2,4 и 5 ГГц. Беспроводные сети стандарта 802.11b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11a — 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц.
Используемый частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в разных странах могут быть различные.
В полосе частот 2,4 ГГц для беспроводных сетей доступны 11 или 13 каналов шириной 20 МГц (802.11b/g/n) или 40 МГц (IEE 802.11n) с интервалами 5 МГц между ними. Беспроводное устройство, использующее один из частотных каналов, создает значительные помехи на соседние каналы. Например, если точка доступа использует канал 6, то она оказывает сильные помехи на каналы 5 и 7, а также, уже в меньшей степени, – на каналы 4 и 8. Для исключения взаимных помех между каналами необходимо, чтобы их несущие частоты отстояли друг от друга на 25 МГц (5 межканальных интервалов).
Беспроводные сети, расположенные в пределах одной зоны покрытия, рекомендуется настраивать на непересекающиеся каналы, на которых будет наблюдаться меньше интерференции* и коллизий (конфликтов). Для протокола 802.11n номера непересекающихся каналов – 1, 6 и 11 (для ширины канала 20 МГц), с шириной канала 40 МГц – это каналы 3 и 11.
* Интерференция — сигнал, передаваемый другими излучателями (они могут быть или не быть частью вашей сети Wi-Fi) на том же канале (или близком к нему), на котором вещает ваша точка доступа.
Важно! В РФ разрешены к использованию 13 беспроводных каналов, три из которых являются непересекающимися (это каналы 1, 6 и 11).
Если беспроводной адаптер, установленный на компьютере/ноутбуке/планшетном ПК/смартфоне, предназначен для использования в США (например, в устройствах Apple), на нем можно будет использовать только каналы с 1 по 11. Поэтому, если установить номер канала 12 или 13 (а также если один из них был выбран алгоритмом автоматического выбора канала), беспроводной клиент (iPad/iPhone) не увидит точку доступа. В этом случае необходимо вручную установить номер канала из диапазона с 1 по 11.
2. В некоторых случаях на точке доступа рекомендуется понизить мощность сигнала Wi-Fi до уровня 50 — 75%
2.1. Использование слишком большой излучаемой мощности сигнала Wi-Fi не всегда означает, что сеть будет работать стабильно и быстро.
Если радиоэфир, в котором работает ваша точка доступа, сильно загружен (при обзоре беспроводных сетей вы видите большое их количество и мощность их сигнала высокая), то может сказываться влияние внутриканальных и межканальных помех. Наличие таких помех влияют на производительность сети, т.к. резко увеличивают уровень шума, что приводит к низкой стабильности связи из-за постоянной перепосылки пакетов. В этом случае рекомендуем понизить мощность передатчика в точке доступа.
Если настройку понижения мощности передатчика вы не нашли в точке доступа, то это можно увеличить расстояние между точкой доступа и адаптером.
2.2. Мощность передатчика точки доступа в роутере обычно выше в 2-3 раза, чем на клиентских мобильных устройствах (ноутбук/смартфон/планшет). В зоне покрытия сети могут быть такие места, где клиент будет слышать точку доступа хорошо, а точка доступа клиента — плохо, или вообще не слышать (ситуация, когда сигнал на клиентском устройстве есть, а связи нет). В канале связи возникает асимметрия от разных значений мощностей и чувствительности приемников.
Для обеспечения хорошего уровня сигнала нужно, чтобы между клиентским устройством и точкой доступа было как можно более симметричное соединение, чтобы точка доступа и клиент уверенно слышали друг друга.
Как это не покажется странным, но для устранения асимметрии и получения более стабильной связи иногда следует понизить мощность передатчика в точке доступа.
3. Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши, работающие в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства
Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши работают в частотном диапазоне 2.4 ГГц, а следовательно, могут оказывать влияние на работу точки доступа и других Wi-Fi-устройств.
4. Большие расстояния между Wi-Fi-устройствами
Необходимо помнить, что беспроводные устройства Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Например, домашний интернет-центр с точкой доступа Wi-Fi стандарта 802.11b/g имеет радиус действия до 60 м в помещении и до 400 м вне помещения.
В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть ограничена несколькими десятками метров — в зависимости от конфигурации комнат, наличия капитальных стен и их количества, а также других препятствий.
5. Препятствия
Различные препятствия (стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д.), расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала.
В городах с многоэтажной застройкой основным препятствием для радиосигнала являются здания. Наличие капитальных стен (бетон+арматура), листового металла, штукатурки на стенах, стальных каркасов и т.п. влияет на качество радиосигнала и может значительно ухудшать работу Wi-Fi-устройств.
Внутри помещения причиной помех радиосигнала также могут являться зеркала и тонированные окна. Даже человеческое тело ослабляет сигнал примерно на 3 dB.
6. Различная бытовая техника, работающая в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства
Перечислим бытовую технику, которая может являться причиной ухудшения качества связи Wi-Fi:
Микроволновые СВЧ-печи. Эти приборы могут ослаблять уровень сигнала Wi-Fi, т.к. обычно также работают в диапазоне 2,4 ГГц.
Детские радионяни. Эти приборы работают в диапазоне 2,4 ГГц и дают наводки, в результате чего ухудшается качество связи Wi-Fi.
Мониторы с ЭЛТ, электромоторы, беспроводные динамики, беспроводные телефоны и другие беспроводные устройства.
Внешние источники электрического напряжения, такие как линии электропередач и силовые подстанции, могут являться источниками помех.
7. Устройства, работающие по стандарту USB 3.0 могут создавать помехи для сети Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц
При тестировании интернет-центров в нашей лаборатории мы не сталкивались с такой ситуацией, когда подключенное устройство по USB 3.0 оказывало бы влияние на работу беспроводной сети в диапазоне 2,4 ГГц, но исключать таких случаев мы не можем.
Такая проблема может быть вызвана помехами, исходящими от подключаемых устройств или кабелей, разъемов, коннекторов c интерфейсом USB 3.0. В частности, может иметь место отсутствие или недостаточное экранирование кабеля или коннектора подключаемого устройства, что может привести к помехам (интерференции) на частотах в диапазоне 2,4 ГГц (на этой частоте работают большинство беспроводных устройств). Инженеры компании Intel в 2012 году проводили исследование о влиянии USB 3.0 на работу беспроводных устройств, работающих в частотном диапазоне 2,4 ГГц, и его причинах.
Выяснилось, что действительно помехи (интерференция) существует в диапазоне 2,4 ГГц, а её источником служат коннекторы на обоих концах кабеля USB 3.0 и в меньшей степени сам кабель. Полную информацию по этому исследованию вы найдёте в документе «USB 3.0 Radio Frequency Interference Impact on 2.4 GHz Wireless Devices» на сайте Intel (документ представлен на английском языке в формате pdf).
8. Прочие потенциальные источники помех
Помимо вышеуказанных причин, влияющих на работу беспроводных сетей Wi-Fi, потенциально могут оказывать влияние и другие факторы. Например:
Беспроводные динамики, работающие на частоте 2,4 или 5 ГГц;
Некоторые источники электрического напряжения (например, электропроводка); не размещайте роутер с точкой доступа Wi-Fi у стены, плинтуса или короба с электропроводкой, а также возле электрического щитка;
Кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальный кабель и разъемы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок;
Некоторые внешние мониторы и ЖК-экраны, работающие на частоте 2,4 ГГц;
Беспроводные камеры, другие устройства Wi-Fi, находящие в радиусе действия вашей сети Wi-Fi.
