Повысить скорость Интернет
Вопрос:
Почему при использовании стандарта IEEE 802.11n происходит снижение пропускной способности беспроводного соединения?
Ответ:
Рассмотрим возможные причины снижения пропускной способности Wi-Fi-сети на стандарте 802.11n и способы их решений.
1. Ошибка многих пользователей в том, что они ориентируются на скорость подключения в мегабитах в секунду, которое отображается в строке Скорость (Speed) на закладке Общие(General) в окне Состояние (Status) беспроводного соединения в операционной системе Windows.
Пользователь думает, что эта цифра показывает реальную скорость работы их беспроводного сетевого соединения, но, на самом деле она лишь отдаленно связана с фактической пропускной способностью соединения. Данная цифра отображается драйвером беспроводного адаптера и показывает, какая скорость подключения используется в настоящее время.
Эту скорость также называют физической скоростью (или скоростью на физическом уровне), которая является максимальной скоростью, с которой биты данных могут передаваться через сетевое соединение.
Так, например, при использовании Fast Ethernet-адаптера 10/100 Мбит/с вы обычно видите скорость подключения 100 Мбит/с, а при использовании Gigabit Ethernet-адаптера 10/100/1000 Мбит/с вы видите скорость 1000 Мбит/c (если вы подключены к Gigabit-порту маршрутизатора или коммутатора). Но как в Fast Ethernet, так и в Gigabit Ethernet сетевые адаптеры не обеспечивают полной скорости в 100 Мбит/с или 1000 Мбит/с соответственно. При использовании адаптера Gigabit Ethernet реальная пропускная способность соединения будет около 900 Мбит/с, а при использовании Fast Ethernet реальная пропускная способность соединения будет чуть выше 90 Мбит/с.
Таким образом, операционная система Windows сообщает лишь о максимально возможной скорости подключения 300 Мбит/c, но реальная пропускная способность соединения может быть где-то между 50 и 90 Мбит/с, в зависимости от настроек точки доступа с поддержкой 802.11n и клиентских беспроводных адаптеров, которые подключаются к этой точке.
Как вы видите, существует большая разница между скоростью подключения, которое показывает Windows, и реальными показателями, на которые влияют большие потери сетевых пакетов в беспроводных сетях (потери большого количества бит при передаче информации) и повторные передачи данных (из-за ненадежности беспроводных соединений).
Чтобы получить точное измерение скорости беспроводного соединения, можно использовать один из указанных ниже способов, которые позволят выяснить реальную скорость соединения:
- Запустите в Windows копирование большого файла и затем посчитайте скорость, с которой был передан этот файл, используя размер файла и время передачи.
- Существуют также специальные утилиты, например LAN Speed Test, NetStress или NetMeter для измерения пропускной способности.
- Для администраторов сетей можно порекомендовать программу Iperf (кроссплатформенная консольная клиент-серверная программа) или Jperf (графическая оболочка консольной программы Iperf) для измерения пропускной способности сети (канала связи).
Обращаем ваше внимание, что не рекомендуется использовать тесты специальных интернет-сервисов для вычисления скорости соединения, т.к. в этом случае можно получить недостоверные данные.
2. Может показаться странным, но некоторые люди думают, что использование беспроводной точки доступа стандарта 802.11n повысит производительность уже существующей беспроводной сети, использующей также клиентов стандарта 802.11b/g. Это не так.
Стандарт 802.11n использует различные технологии, включая MIMO, для достижения более высокой пропускной способности, но это возможно только при использовании клиентов с поддержкой 802.11n.
Получить полные преимущества стандарта 802.11n можно только в беспроводной сети, в которой применяются только устройства с поддержкой 802.11n.
Нужно помнить, что просто использование точки доступа стандарта 802.11n не улучшит пропускную способность вашей беспроводной сети.
Конечно, использование стандарта 802.11n может обеспечить более высокую скорость подключения и пропускную способность, чем в сети с использованием 802.11b/g, но это не означает, что сигнал будет лучше проходить через большее количество стен, чем при использовании точки доступа 802.11g.
Точка доступа 802.11n может работать также со старыми устройствами стандарта 802.11g и даже 802.11b. Но использование гораздо более медленных старых устройств может привести к снижению пропускной способности точки доступа. При использовании клиента 802.11g с точкой доступа 802.11n будет возможна максимальная скорость подключения 54 Мбит/с (физическая скорость), а реальная около 22 Мбит/с (фактическая пропускная способность).
Стандартом 802.11n предусмотрены механизмы поддержки устаревших стандартов (legacy-механизмы). Данные механизмы являются довольно эффективными и уменьшают пропускную способность только тогда, когда более медленные устройства активно передают или принимают данные.
Совместное использование точки доступа 802.11n и клиентов устаревших стандартов (802.11b/g) могут снизить пропускную способность от 50 до 80%.
Рекомендуется использовать в сети только клиенты 802.11n. Если при использовании точки доступа 802.11n совместно со старыми устройствами стандарта 802.11g возникают проблемы (снижение пропускной способности, снижение скорости, нестабильность подключения и пр.), то рекомендуется отказаться от использования в сети устройств 802.11g и заменить их на более новые (с поддержкой стандарта 802.11n).
3. В большинстве устройств стандарта 802.11n будет наблюдаться снижение пропускной способности до 80% при использовании методов безопасности WEP или WPA/TKIP. В стандарте 802.11n установлено, что высокая производительность (свыше 54 Мбит/с) не сможет быть реализована, если используется один из указанных выше устаревших методов обеспечения безопасности.
Исключение составляют лишь устройства, которые не являются сертифицированными под стандарт 802.11n. Сертификационные тесты Wi-Fi проверяют правильность работы с методами WEP, WPA и WPA2.
Если вы не хотите получить снижение скорости, используйте только метод безопасности беспроводной сети WPA2/AES (или используйте открытую сеть, но это небезопасно!).
В настройках WPA2 используйте именно алгоритм AES.
В некоторых случаях, при использовании Wi-Fi-адаптера стандарта 802.11n и беспроводной точки доступа стандарта 802.11n, происходит подключение только на стандарте 802.11g.
Это также может происходить по причине того, что в точке доступа по умолчанию в настройках безопасности беспроводной сети предустановлена технология WPA2 с протоколом TKIP. Опять же рекомендация: в настройках WPA2 используйте именно алгоритм AES вместо протокола TKIP, и и тогда подключение к точке доступа будет происходить с использованием стандарта 802.11n.
Другая возможная причина соединения только на стандарте 802.11g заключается в том, что в настройках точки доступа используется режим автоопределения (802.11b/g/n). Если вы хотите установить соединение на стандарте 802.11n, то нужно установить использование только режима 802.11n. В этом случае клиенты 802.11b/g не смогут подключиться к беспроводной сети.
4. Кроме того, для получения скорости свыше 54 Мбит/с должен быть включен режим WMM (Wi-Fi Multimedia).
В спецификации 802.11n требуется поддержка в устройствах стандарта 802.11e (Качество обслуживания QoS для улучшения работы беспроводной сети) с целью использования режима с высокой пропускной способностью HT (High Throughput), т.е. скорости свыше 54 Мбит/с.
Поддержка режима WMM требуется для устройств, которые будут сертифицированы для использования стандарта 802.11n. Рекомендуем включать по умолчанию режим WMM во всех сертифицированных Wi-Fi-устройствах (точки доступа, беспроводные маршрутизаторы, адаптеры).
Также обращаем ваше внимание, что режим WMM должен быть включен и на точке доступа, и на беспроводном адаптере.
5. Стандартом 802.11n предусмотрена возможность использования широкополосных каналов – 40 МГц для повышения пропускной способности.
Но в реальности при изменении ширины канала с 20 МГц на 40 МГц (или использовании режима автоматического выбора ширины канала “Auto 20/40” в некоторых устройствах) можно получить даже снижение, а не увеличение пропускной способности.
Использование канала шириной 40 МГц может обеспечить увеличение пропускной способности от 10 до 20 Мбит/с, но это, как правило, работает только в условиях сильного сигнала. Если же уровень сигнала падает, то использование канала шириной 40 МГц становится гораздо менее эффективным и не обеспечивает повышение пропускной способности.
При использовании канала шириной 40 МГц и слабом уровне сигнала пропускная способность может снижаться до 80% и не привести к желаемому увеличению пропускной способности.
Если же вы решили использовать канал шириной 40 МГц и при этом заметили снижение скорости, рекомендуем использовать канал шириной 20 МГц. В этом случае вы сможете увеличить пропускную способность соединения.
Кроме того, с некоторыми устройствами соединение удается установить именно при использовании канала шириной 20 МГц (при использовании канала шириной 40 МГц соединение не устанавливается).
6. Обращаем ваше внимание: если точка доступа 802.11n и беспроводной адаптер находятся в условиях прямой видимости (слишком близко расположены друг к другу) и при этом не могут установить подключение или определяется очень слабый/нестабильный уровень сигнала, рекомендуем понизить мощность передатчика в точке доступа.
Если такой настройки вы не нашли в устройстве, то это можно сделать другими способами: по возможности увеличить расстояние между точкой доступа и адаптером, т.к. используется слишком большая излучаемая мощность сигнала; открутить антенну на точке доступа (если такая возможность предусмотрена в устройстве); использовать антенну с более низким коэффициентом усиления сигнала (например, с коэффициентом усиления 2 дБи вместо 5 дБи).
