Куда "уходит" скорость в беспроводных сетях или вся правда о Wi-Fi роутере
Использование специализированного оборудования для передачи данных в беспроводных сетях – распространенное явление в современном обществе. При этом устройства, выполняющие данную функцию, используются повсеместно не только в коммерческих, но и частных условиях. Но часто, при покупке оборудования и его дальнейшем применении, пользователь осознает, что заявленная скорость совершенно не соответствует реальности. Почему так происходит и что с этим делать – главные вопросы данной статьи.
Как известно, паспорт, которым снабжен Wi-Fi роутер, используемый для передачи потока данных, содержит техническую информацию. В ней указывается определенная скорость передачи данных, например – «300 Мбит/сек-400 Мбит/сек», «1-6 Гбит/сек» и т.п. С огромной радостью совершая столь выгодное приобретение, пользователь приносит Wi-Fi роутер домой и обнаруживает, что даже десятую долю заявленной скорости устройство не предоставляет. Говорить о том, что это обман производителя не приходится, ведь тогда в заблуждение вводят всех потребителей беспроводного оборудования по всему миру. Кроме того, данные о скорости, указанные в передающих устройствах – это стандарт, действующий в любой точке нашей планеты.
Стандарты беспроводной связи
Чтобы понять, почему на одних коробках указывается одна скорость, а на других – другая, необходимо для начала разобраться, как работают беспроводные устройства.
Беспроводное оборудование принято относить к так называемым поколениям: 1, 2, 3 или 4, каждое из которых соответствует определенному уровню развития современных технологий. Чтобы разграничить некие этапы прогресса в данной сфере, специалисты ITU в сфере IT и видов связи определяют, насколько продвинулись компании, создающие беспроводное оборудование, на данный момент.
Итак, немного истории…
В конце 80 готов прошлого столетия была разработана одна из первых технологий – 1G. Посредством такой связи можно было передавать лишь голосовые вызовы, а потому сети не были повсеместными, использовались редко и в исключительно отдаленных от цивилизации уголках планеты.
Десять лет спустя появились первые вариации стандарта GSM, когда в свои владения вошел 2G, который до последних лет непрерывно модернизировался. Одним из таких примеров является GPRS. Он позволял ускорить процесс передачи данных до 100 Кбит/с. Однако, этого оказалось недостаточно для того, чтобы обозначить его "следующим поколением", из-за чего GPRS стел неким промежуточным вариантом, который называли 2.5G, считая его гораздо привлекательнее предыдущего оппонента.
Со временем и этого стало мало, поэтому производители довели прогресс до 3G, 3.5G, 3.7G. Технологии беспроводной связи шагнули далеко вперед, на рынке появились совершенно новые и малознакомые нам разработки, в которых заключены уникальные принципы кодировки информации - UMTS c HSDPA, EDGE и многие другие.
И наконец, не так давно представители ITU официально объявили о выпуске новых требований для оборудования последнего, 4 поколения, которое должно гарантировать пользователю передачу данных в 4G. Однако, здесь имеются свои нюансы: например, есть условие – чтобы получить скорость не менее 1 Гбит/с, станция, осуществляющая передачу данных, должна быть неподвижной. То есть, просматривать фильмы пользователь сможет, а передвигаться по городу или при этом совершать какие-либо действия помимо ожидания загрузки видео – уже нет.
На практике получается, что операторы связи не могут обеспечить пользователя скоростью в 4G, а чтобы понять, по какой причине это происходит, нужно разобраться в технологиях, которые используются для создания Wi-Fi связи.
Доступные пакетные сети для пользователя
WiMAX, Wi-Fi, LTE и пр. – все это пакетные сети для электронной передачи данных в беспроводном режиме. Их название помогает пользователю познакомиться с первичной информацией о Wi-Fi роутере, которая в результате не соответствует практике. Пакет означает стандарт, которому может соответствовать оборудование. Также помимо пакета, в качестве служебной информации, на коробке обозначается назначения оборудования, биты управления, доступная сумма пакета и т.п. Например, если перед тем, как купить Wi-Fi роутер, вы увидели на коробке спецификацию с отметкой «54 Мбит/с», она говорит о передаче данных в полном объеме – пользовательских, служебных и т.п. Под служебной понимается информация, которая передается используемой точкой доступа к потребляемому источнику: «пакет передачи», «свободен для передачи» и много других незаметных для пользователя нюансов. Также существуют особые передаваемые последовательности символов расширяемого типа (Баркер) и т.п., то есть, по сути, осуществляется передача тех данных, которых мы совершенно не замечаем в общем потоке.
Что влияет на скорость подачи данных и как она варьируется в процессе пользовательской эксплуатации стандартного Wi-Fi роутера, можно понять из обычного эксперимента. Для проведения наглядного опыта используется оборудование, имеющее 4 антенны, работающее в рамках стандарта IEEE 802.11n с (в таком же стандарте работают приемники) с максимально возможной скоростью подачи данных до 300 Мбит/сек. От данной точки доступа «питаются» абоненты, их поочередное подключение влияет на скорость передачи информации.
Чтобы провести оценку, используется специальное программное обеспечение в режиме оnline, позволяющее отследить скорость и уровень качества соединения широкополосного формата.
Сначала подключается первый абонент – измеряется скорость передачи данных, затем подключается второй – и снова осуществляется замер. Количество клиентов увеличивается последовательно, поэтому график изменения скорости позволяет наглядно убедиться, что при увеличении количества абонентов, принимающих сигнал, скорость в беспроводной сети неминуемо уменьшается.
Изменение имеет нелинейный характер, это связано как раз с тем, что помимо пользовательских данных в сети присутствует и служебная передача, невидимая для нас. Количество передаваемых служебных данных растет вместе с числом пользователей. Эксперимент показал реальную скорость подключения – 26.7 Мбит/сек для одного единственного пользователя. Да, вам не кажется, эта цифра действительно немного отличается от ожидаемых 300 Мбит/сек. Но почему разница настолько существенна?
В целом, низкую скорость передачи можно объяснить несколькими причинами:
- Подключение было не единственным, то есть, в радиусе его действия расположены и другие устройства. Да, наличие конкурентов вносит свою лепту, съедая каплю скорости из-за устраиваемых помех.
- Как уже было сказано, никуда не деться и от служебной информации, отнимаемой свою долю трафика.
- А еще существует MIMO – технология, оказывающая прямое влияние на скорость передачи данных в различных условиях. Остановимся на ней подробнее.
Технология MIMO: спасение рядом?
Еще одно понятие, которое используется при разработке устройств для передачи данных – технология MIMO. В переводе с английского суть аббревиатуры заключается в слове «много», что буквально означает наличие большого количества антенн для передачи/приема данных. Суть такой технологии заключается в том, что антенны разбиты по парам, каждая из которых создает канал. Таким образом, чем их больше, тем больше возможностей для увеличения скорости передачи. Тем не менее, несмотря на внешнюю привлекательность, в данном случае проблема заключается в том, что если, к примеру, у оборудования 4 антенны, а у гаджета, который является приемником – только одна, то скорость подачи данных не увеличится, а значит, количество антенн не имеет никакого значения. И вот в чем главная неувязка – абсолютно все портативные устройства (смартфоны, планшеты, ноутбуки) обладают исключительно одной антенной. Будь их больше, "мобильное" устройство превратилось бы в стационарное, все время находясь на зарядке, ведь современные аккумуляторы просто не справлялись бы со своей работой. Тем не менее, производители все равно указывают максимальные возможности, к примеру: в формате передатчик/приемник – 4х4, чего на практике, естественно, не случается.
Также стоит отметить, что количество антенн на передатчике не означает количество подключаемых к нему внутри определенного помещения устройств. Все потому, что в стандарте IEEE 802.11n, одном из самых распространенных сегодня, не предусмотрена работа с несколькими абонентами одновременно. Правда, в последнее время на рынке появился новый стандарт роутеров с 8 антеннами IEEE 802.11ac, который поддерживает два подключения.
Так где он, идеальный Wi-Fi роутер?
Получается, что теоретически современные модели беспроводного оборудования могут обеспечить человека качественной сетью в рамках официальных стандартов 4G. Для этого, прежде чем WiFi роутер купить в Алматы, нужно внимательно соблюсти ряд требований:
- ваша беспроводная сеть должна быть индивидуальной;
- и в вашем гаджете, и в точке доступа должно быть предусмотрено по 8 антенн, что даже представить себе сложно;
- следует использовать гаджет на расстоянии ни более 15 метров от источника сети и.... совершенно не двигаться;
- а также, чтобы обещанная на коробке с роутером скорость хоть немного приблизилась к реальной, базовая станция должна быть сделана чуть ли не на заказ.
Итог данной статьи достаточно прост. Заявленная скорость работы роутеров является исключительно теоретической. Возможно, она и достижима, но только в лабораториях самих производителей. Что же теперь, спросите вы? Да ничего особенного, просто нужно выбирать Wi-Fi роутер от проверенного бренда, слушая советы опытных специалистов, которые подскажут решение, способное обеспечить подключением нужное количество пользователей.
В каталоге нашего интернет-магазина собраны различные модели Wi-Fi роутеров, которые позволяют обеспечить стабильный доступ в сеть как для одного, так и для нескольких абонентов. Обратитесь к менеджерам Ruba Technology, чтобы сделать правильный выбор, и наслаждайтесь высокоскоростным подключением к сети интернет дома и в офисе.
