Беспроводные сети прочно засели в наших домах, рабочих помещениях, супермаркетах и еще много где. За создание этой самой беспроводной Wi-Fi сети отвечает такое одновременно простое и сложное устройство, как точка доступа Access Point.
Человек решивший установить себе точку доступа (в любом ее проявлении), в большинстве своем, довольно смутно представляет, что же это такое на самом деле, и что конкретно ему от нее нужно. А ведь без этого вероятность правильно подобрать необходимое устройство крайне невысока, даже с помощью квалифицированного консультанта. А посему, давайте узнаем, что же такое точка доступа, ее функционал и характеристики.
Wi-Fi точка доступа — это устройство, предназначенное для беспроводного подключения клиентов к уже существующей проводной или беспроводной сети. Точка доступа просто берет «интернет», например, с кабеля от ADSL модема, маршрутизатора и передает его на беспроводные девайсы, подключенные к этой точке доступа.
Не стоит путать Wi-Fi точку доступа и Wi-Fi маршрутизатор, поскольку маршрутизатор является более «продвинутым» устройством. Он уже поддерживает создание подключения по различным протоколам (PPPoE, L2TP, PPTP), маршрутизацию трафика, родительский контроль, брандмауэр и т.д.
Зачем же тогда покупать точку доступа, если можно взять маршрутизатор? Технологии беспроводной передачи довольно быстро совершенствуются и в один прекрасный момент может наступить осознание, что вам не хватает возможностей нынешнего маршрутизатора, например, поддержки новых стандартов или зоны покрытия.
Режимы работы
- Режим точка доступа (Access Point)
В этом режиме устройство подключается к проводной сети и преобразует сигнал в беспроводной.
- Режим повторителя / репитера / расширение сети (Repeater)
В данном режиме устройство расширяет зону покрытия родительской сети Wi-Fi, путем ее ретрансляции (повторения). Существует отдельный тип точек доступа, который так и называют повторители или расширители беспроводной сети. Некоторые модели могут работать только в этом режиме, а некоторые и, например, в режиме точки доступа
- Режим клиента (Access Point Client / Wireless Client)
В режиме клиента точка доступа работает как беспроводной сетевой адаптер, получая сигнал беспроводной сети. Клиенты подключаются к порту Lan.
- Беспроводной мост (Wireless Bridge)
Позволяет беспроводной точке обмениваться данными с другой точкой доступа (маршрутизатором), используется для соединения двух удаленных проводных сетей, посредством Wi-Fi.
- Мост с точкой доступа (Bridge with AP)
Аналогичен предыдущему режиму, но дополнительно позволяет создать локальную беспроводную сеть для всех устройств Wi-Fi.
Multi-SSID: В этом режиме устройство может создать до 4 беспроводных сетей, помеченных различными SSID, и назначить каждому SSID различные настройки безопасности или VLAN. Особенно полезно в ситуации, когда требуются различные политики доступа и функции.
Используемые частоты
Точки доступа Wi-Fi в настоящее время используют две основных частоты: 2.4 ГГц и 5 ГГц. Обычно более дешевые устройства используют только 2.4 ГГц диапазон, более дорогие 5 ГГц, или оба сразу.
Преимущество 5 ГГц сетей заключается в большей скорости соединения и менее «зашумленном» диапазоне, а первое очень сильно зависит от второго. 5 ГГц точек доступа меньше, они дороже, сигнал затухает быстрее, поэтому соседские точки доступа меньше будут влиять на вашу сеть. Также здесь нет других источников помех, характерных для 2.4 ГГц диапазона: СВЧ-печей, Bluetooth-устройств (мышки, клавиатуры, гарнитуры, колонки), радионянь и т.д.
Стандарты Wi-Fi сигнала
За время своего существования c 1996 года Wi-Fi (точнее IEEE 802.11), как и любая технология, прошла несколько стадий своего развития. Соответственно появлялись и различные ее версии. Тестирование на совместимость и сертификацией беспроводных устройств, занимается отдельная организация WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) более известная как Wi-Fi Alliance.
- Wi-Fi 802.11 — первая версия стандарта. Скорость передачи данных до 1 Мбит/с (после усовершенствования технологии – 2 Мбит/с), диапазон — 2.4 ГГц;
- Wi-Fi 802.11a — скорость до 54 Мбит/с, диапазон — 5 ГГц;
- Wi-Fi 802.11b — пропускная способность от 5.5 до 11 Мбит/с, диапазон — 2.4 ГГц;
- Wi-Fi 802.11g — скорость до 50 Мбит/с, диапазон — 2.4 ГГц, совместимость с 802.11b;
- Wi-Fi 802.11n — поддерживаются и 2.4 и 5 ГГц диапазон, обратно совместим с 802.11a/b/g. Максимальная скорость до 600 Мбит/с, при использовании технологии MIMO (точнее SU-MIMO);
- Wi-Fi 802.11ac — диапазон — 5 ГГц, пропускная способность от 433 Мбит/с до 6.77 Гбит/с. Технология MIMO эволюционировала до MU-MIMO;
- Wi-Fi 802.11ad — эксплуатирует частоту в 60 ГГц, пропускная способность до 7 Гбит/с;
- Wi-Fi 802.11ax — должен прийти на смену 802.11ac, сети — 2.4 и 5 ГГц, а также использовать дополнительные каналы в диапазоне от 1 до 7 ГГц. Обещано много улучшений: от увеличения пропускной способности, до уменьшения задержек и более лучшей работы в условиях плотной застройки.
- Wi-Fi Alliance планирует переход на другой, более удобный для пользователей, формат названия поколений: вместо 802.11ax будет использоваться Wi-Fi 6, 802.11ac — Wi-Fi 5, 802.11n — Wi-Fi 4.
Скорость передачи данных
По мере внедрения новых версий стандарта увеличивалась максимальная пропускная способность Wi-Fi, причем как интенсивными (увеличение скорости на 1 антенну), так и экстенсивными (увеличением количества антенн) методами. Заявленные цифры приведены в таблице:
Но даже если устройство, на котором, к примеру, гордо будет указана скорость до 300 Мбит/с, то вы получите максимум 50-60% от заявленной величины. При увеличении расстояния между приемником и передатчиком, появлении помех на пути следования сигнала, эта величина станет еще меньше.
Антенны
- Конструктивное исполнение
Различают внутренние — расположенные в корпусе устройства и внешние антенны. Внутренние не увеличивают габариты устройства, но в большинстве своем менее мощные, чем внешние и ориентированы в пространстве только в одном положении. Внешние имеют шарнир с несколькими степенями свободы, что позволяет повернуть или отклонить антенну в нужное положение.
Внешние, в свою очередь, могут быть съемными и не съемными. Преимуществом съемных моделей является возможность их замены на аналогичные, с большим коэффициентом усиления или другой диаграммой направленности, в случае повреждения или желания увеличить радиус действия сети. Также внешние антенны различаются конструктивно: если раньше это был специальный проводник, то сейчас нередко используются печатные платы.
- Количество антенн
При описании стандартов Wi-Fi скорость передачи данных варьируется в зависимости от количества антенн. Так в стандарте n максимальное число антенн равно 4, а в ac — 8. Но устройство принимающее сигнал от точки доступа также должен оснащаться таким же количеством антенн, иначе скорость будет ограничена стороной с меньшим их количеством. Но в любом случае, большее количество антенн добавляет дальности Wi-Fi.
Увеличение пропускной способности Wi-Fi сети при использовании нескольких антенн, описанное чуть выше, появилось благодаря внедрению технологии MIMO.
MIMO — это технология одновременной передачи нескольких информационных потоков по одному беспроводному каналу. В стандарте 802.11n использовался SU-MIMO (Single-user MIMO) и он отлично работал, когда клиент в сети только один. Если же клиентов становилось хотя бы 2, то точка доступа обслуживала их по очереди, что отнюдь не прибавляло скорости.
Поэтому в стандарте 802.11ac Wave 2 появился усовершенствованный вариант MU-MIMO (Multi-user MIMO). Теперь точка доступа может одновременно передавать данные на несколько (по числу используемых антенн) устройств, что позволяет более полно использовать пропускную способность сети, улучшить качество голосовых VOIP и видеозвонков.
Стандарты безопасности
Современные точки доступа предлагают несколько типов стандарта шифрования.
WEP — появился самым первым, на сегодняшний день использование его крайне не рекомендуется, ввиду его ненадежности. WPA — и WPA2 в частности, являются более совершенными алгоритмами на сегодняшний день. Все современные точки доступа используют данный стандарт, взломать его гораздо труднее, но все же, чем больше символов (букв, цифр, спецсимволов) будет содержать ваш пароль тем лучше. Стандарт, кстати, рекомендует использовать последовательность из не менее чем 20! символов, иначе пароль считается не надежным.
В профессиональных моделях предусмотрены и другие способы защиты доступа: например, доступ к сети с использованием персональных сертификатов.
Область покрытия
Один из самых частых вопросов у покупателей, это какую площадь покроет сигнал от точки доступа, и почему этих данных нет в характеристиках. Но этот показатель зависит от стольких параметров, что посчитать его очень проблематично. И какие-то приблизительные цифры можно сказать, лишь имея некоторый практический опыт. Однако некоторые вещи можно констатировать однозначно.
- Любые препятствия снижают мощность сигнала, тем самым уменьшая радиус покрытия сети;
- Согласно закону физики сигнал сети 2.4 ГГц диапазона меньше гасится, проходя через препятствие, чем аналогичный по мощности сигнал от 5 ГГц излучателя;
- Сигналы от других точек доступа также будут «мешать» сигналу вашего устройства.
Ниже приведена таблица с приблизительными потерями эффективности сигнала Wi-Fi с частотой 2.4 ГГц при прохождении через различные препятствия.
Человеческое тело, кстати, тоже уменьшает силу сигнала, на 3-5 дБ.
Есть некоторые принципы, следуя которым вы сможете получить максимальную отдачу от выбранной модели:
- Старайтесь расположить точку доступа / роутер ближе к центру зоны необходимой для покрытия сигналом;
- Избегайте соседства роутера с другими источниками излучений: другая точка доступа, микроволновая печь и т.д.;
- Если антенна вынесена из корпуса, ориентируйте ее вертикально;
- Отдалите от больших металлических поверхностей;
- Не устанавливайте вплотную в угол, оставляйте 30-50 см до стен.
Что же выбрать?
Для корректного выбора нужного именно вам устройства, для начала необходимо определиться с требованиями, которые к нему должны предъявляться. Необходимо ли вам создать новую беспроводную сеть, заменить старую точку доступа на более функциональную и мощную или расширить зону покрытия сигнала.
В начальном ценовом диапазоне расположены модели домашних роутеров Xiaomi, поддерживающих стандарт 802.11b/g/n со скоростью до 300 Мбит/с, имеют 4 антенны и 100 Мбит LAN-порты. Такой роутер обеспечит покрытие беспроводной связью небольшого помещения, например, 2-х комнатной квартиры, и оптимален, если скорость интернета по вашему тарифному плану меньше 100 Мбит.
Если же в дальних уголках вашей квартиры или дома уровень сигнала далек от желаемого, то обратите внимание на повторители беспроводного сигнала Xiaomi. Это компактные, простые в настройке устройства идеальны для решения подобных задач.
Если вы живете в многоквартирном доме, то обратите свое внимание на модели с поддержкой диапазонов 2.4 и 5 ГГц. Если эфир 2.4 ГГц канала будет слишком зашумлен другими сетями, а ваши устройства обладают поддержкой 5 ГГц сети, то его использование будет лучшим выбором.
Точки доступа, поддерживающие стандарт 802.11ac будут отличным решением для пользователей, передающих большие объемы информации между клиентами беспроводной сети.
А если же ваш провайдер предоставляет вам скорость более 100 Мбит/с, вы нужно копировать большие объемы информации как по локальной сети, так и по Wi-Fi, то выбирайте из моделей с портами 1000 Мбит/c LAN и Wi-Fi 802.11ac.
Остались вопросы? Задавайте их в комментариях, и мы постараемся ответить на них.
