Что означает режим WMM на роутере и как его активировать
Современные WI-Fi роутеры представляют собой многофункциональные устройства, которые кроме базового функционала, отвечающего за выполнение основных задач, оснащены к тому же различными опциями, повышающими эффективность работы в сети и адаптированными под требования пользователя. Шагая в ногу со временем, производители беспроводного сетевого оборудования стараются соответствовать актуальным стандартам, применяя, в том числе новейшие технологии для увеличения скоростных характеристик работы программ мультимедиа. С этой целью в функционале многих маршрутизаторов используется режим WMM («WI-Fi Multimedia»). Для чего предусмотрена эта опция, как её включить и какие возможности она предлагает, мы и рассмотрим.
Использование режима WMM.
Для чего нужна эта функция
Наличием параметра WMM на роутере уже никого не удивишь. При этом не все пользователи знают, что это такое, когда обнаруживают опцию в настройках сетевого устройства. Стандарт «Wi-Fi Multimedia» предназначен для обеспечения достойного уровня качества обслуживания в беспроводной сети (GoS) и может применяться с целью указания приоритета для трафика VoIP или видео над прочими данными. Задать приоритет можно и для трафика негарантированной доставки от девайсов, не поддерживающих GoS. Так, задача функции заключается в повышении эффективности подключения за счёт предоставления преимуществ для мультимедийных файлов, игрового контента. Возможность настройки доступна только на маршрутизаторах с поддержкой WMM, в старом оборудовании оснащением не предполагалось наличие подобного функционала. Протокол WI-fi Multimedia, базирующийся на стандарте IEEE 802.11e, обеспечивает более высокую пропускную способность (скорость выше 54 Мбит/с), стабильность работы мультимедиа и снижает количество проявляющихся в приложениях ошибок.
Как включить и настроить беспроводную связь
Для наиболее эффективного использования, а именно повышения скорости трафика режим WMM необходимо активировать. Функция требуется для всех Wi-fi-устройств, сертифицированных для применения стандарта 802.11n (адаптеры, беспроводные маршрутизаторы или точки доступа). Так, включить режим WI-fi Multimedia нужно, как на роутере, так и точке доступа. В параметрах разных устройств названия опции могут отличаться (WMM, WMM Capable, Мультимедийная среда), при этом имеется в виду та же возможность. Поскольку по умолчанию режим WMM отключён, понадобится ручная настройка, в свойствах устройства для функции должно быть выставлено значение «Включено». С русским интерфейсом настройки беспроводной сети всё просто, необходимо отметить пункт «Включить WMM» (актуально для роутеров ZyXEL, Asus) или «Активировать WMM» (для TP-Link), а в том случае, если веб-интерфейс маршрутизатора на английском – «Enable WMM».
Ввиду отличий меню параметров для разных моделей устройств, дать универсальную инструкцию невозможно. Опция обычно находится в общих настройках беспроводной сети или расширенных, но иногда её можно найти в отдельно вынесенном разделе меню, например, как с роутерами D-Link. В английском варианте софта WMM может находиться в разделе Wireless, параметр может быть представлен и как Quality of Service (GoS). В программном обеспечении для маршрутизаторов функция нередко также обозначена как «WME» («WI-Fi Multimedia Extensions»), что не меняет сути. Посредством включения опции (с применением изменений после выбора соответствующего пункта) вы оптимизируете обслуживание программ мультимедиа, и разница будет заметна.
Главные достоинства и недостатки использования функции
Маршрутизаторы, включающие опцию WI-Fi Multimedia, имеют как плюсы, так и минусы использования. Поддержка технологии WMM обеспечивает роутерам целый ряд преимуществ:
К недостаткам можно отнести следующие факторы:
Дополнительные возможности
В стремлении покрыть потребности современного пользователя, активно работающего с файлами мультимедиа, производители расширяют функционал оборудования, внедряя новые возможности. Сегодня многие продвинутые маршрутизаторы помимо основного функционала оснащены некоторыми дополнительными опциями:
Современные технологии, внедряемые в аппаратное обеспечение, и методы реализации поддержки стандартов в сетевом оборудовании значительно улучшают взаимодействие устройств, сообщающихся посредством сети Wi-Fi, повышают скорость и эффективность передачи данных. Если функционал вашего маршрутизатора позволяет настроить лучшее качество, то рекомендуется использовать потенциал аппаратного обеспечения, применив в настройках функцию.
Как включить WMM APSD на ASUS
В продвинутых настройках беспроводной сети на роутерах ASUS можно встретить параметр WMM APSD. Что это такое и для чего нужно?!
Функция WMM APSD — это специальный механизм энергосбережения в стандартах WiFi. Он контролирует использование радиодмодуля беспроводной точки доступа с одной стороны, и Вай-Фай адаптера ноутбука, планшета или телефона — с другой стороны, обеспечивая более продолжительную работу для устройств, работающих от аккумулятора или батареи. Поддержка функции обязательна с обоих сторон.
Для мобильных устройств типа iPhone или iPad включение этого функционала позволяет экономить от 10% до 30% заряда аккумулятора. Чтобы сделать этого на роутере ASUS — надо зайти в раздел «Беспроводная сеть» и открыть вкладку «Профессионально». В самом низу списка параметров будет пункт «Включить WMM APSD», который надо активировать.
Технология WMM APSD использует более длительный интервал маяка и иной период DTIM, благодаря чему, всякий раз когда мобильное устройство впадает в режим сна, роутер ASUS будет держать для него буфер данных.
У функции существует два подвида:
Стоит учитывать, что если Ваши устройства не поддерживают данную технологию, то её лучше отключить и на роутере. Иначе могут возникнуть проблемы со стабильностью работы беспроводной сети WiFi.
2 advanced settings (расширенные настройки) – Инструкция по эксплуатации Tenda Wireless-N W300A точка доступа
Страница 37
Точка доступа Wireless-N W300A
4.2 Advanced Settings (Расширенные настройки)
Данный раздел позволяет настроить расширенные настройки беспроводной сети, включающие:
скорость, интервал передачи маячкового сигнала, уровень фрагментации и т.д. Выберите «Wireless
Setting» «Advanced Setting» для перехода к следующему окну:
BG Protection Mode: Данная настройка облегчает установку соединения с беспроводной
сетью в режиме 11n для клиентов поддерживающих стандарты 11b/g. По умолчанию
данный параметр имеет значение «Auto».
Basic Data Rates: В зависимости от требований к скорости, вы можете выбрать одно из
значений базовой скорости передачи данных из выпадающего меню. Значение по
умолчанию: 1-2-5.5-11Mbps. Рекомендуется не изменять значение по умолчанию.
Beacon Interval: Данное значение определяет период вещания маячкового сигнала для
синхронизации беспроводной сети. Значение по умолчанию: 100ms.
Fragment Threshold: Уровень фрагментации определяет максимальный размер пакета
данных для передачи по беспроводному радио каналу в байтах. Если входящий пакет (по
проводной связи) будет больше, чем установленное значение, пакет будет разбит на
меньшие части перед пересылкой. Значение по умолчанию – 2346 байт. Рекомендуется не
изменять данное значение.
контролирует, какой размер пакета частотный протокол определяет в ответ на запрос на
посылку. Значение по умолчанию – 2346. Рекомендуется не менять данное значение.
TX Power: Устанавливает выходную мощность беспроводного радиосигнала. Значение по
WMM Capable: Данная функция улучшает производительность передачи данных
мультимедиа по беспроводной сети. Рекомендуется включить данную опцию.
APSD Capable: Используется для сервиса автоматического сохранения энергии. По
умолчанию отключено.
Хороший Wi-Fi для предприятия: от А до Я
Wi-Fi не так прост, как кажется на первый взгляд, и чем больше его изучаешь, тем сложнее, тут важно вовремя остановиться и выделить главное. Давайте рассмотрим все аспекты беспроводных технологий, которые надо не забыть, если хотим сделать хороший Wi-Fi («ловит сеть» там где надо, с требуемой скоростью, и чтобы при премещении “ни единого разрыва”).
Базовый набор книг для сдачи CCNP Wireless
Юридические моменты
Чтобы однажды не было мучительно больно, лучше сразу изучить что разрешено, что запрещено, а для чего требуется согласование. Вот что надо узнать из законодательства той страны, где планируется развернуть Wi-Fi:
Разрешенные для использования каналы;
Разрешенные мощности точек доступа Wi-Fi, а вернее, максимально разрешенные EIRP (сумма мощности передатчика и коэффициента усиления антенны);
Возможность использование диапазона 5 ГГц на улице или необходимость получения согласования (конечно, только если требуется уличный Wi-Fi).
Как выбрать оборудование
Коротко о базовых стандартах IEEE 802.11
IEEE 802.11b (очень устаревший стандарт, маловероятно что может потребоваться для специфичных устройств);
IEEE 802.11g (устаревший стандарт, но может потребоваться для специфичных устройств);
IEEE 802.11n (устаревающий стандарт, еще много устройств работают на нем);
IEEE 802.11ac (современный стандарт для большинства новых устройств);
IEEE 802.11ax (относительно новый стандарт, с заделом на будущее).
Выводы: разница между оборудованием с поддержкой IEEE 802.11ac и IEEE 802.11ax может быть существенной, а клиентских устройств с поддержкой IEEE 802.11ax на предприятии может не быть еще несколько лет.
Коротко о стандартах безопасности Wi-Fi
При выборе оборудования лучше чтобы оно поддерживало следующие стандарты шифрования:
WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) с применением метода CCMP (Counter Mode Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) и алгоритма AES (Advanced Encryption Standard);
WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3).
Выводы: поддержка WPA3 весьма желательна, только если нет задачи суровой экономии на оборудовании и приобретении точек доступа из серии SOHO (хотя и там все больше и больше производителей добавляют поддержку WPA3 на старших моделях).
Коротко о роуминге Wi-Fi
Роуминг — это отдельная и сложная тема для обсуждения, но попробуем очень емко и коротко разобраться в сути этого вопроса. Есть два принципиальных типа механизма перехода клиента от одной точки доступа к другой:
Brake before make — клиентское устройство отключается от текущей точки доступа, затем подключается к другой точке доступа. В случае использования 802.1x это в среднем занимает 700мс плюс задержка до RADIUS сервера. Технологии:
CCKM (Cisco Centralized Key Management) — проприетарный стандарт, требует поддержки CCXv5 на клиентских устройствах. В общем, устаревшая и не актуальная технология;
OKC (Opportunistic Key Caching) — уже устаревший стандарт, требует суппликантов такие как Microsoft WZC или Juniper OAC. В общем, устаревшая и не актуальная технология;
FT (Fast BSS Transition), стандарт IEEE 802.11r — современная технология быстрого роуминга.
Make before brake — клиентское устройство заранее проводит «4-way handshake» с новой точкой доступа, и уже только после этого отключается от текущей точки доступа и переключается на новую точку доступа. Технологии:
Radio Resource Management, стандарт IEEE 802.11k — точки доступа сообщают клиенту о радио обстановке, подсказывая на какую точку доступа лучше перейти;
Стандарт IEEE 802.11v — переход клиентского устройства на смежный диапазон после получения информации от точки доступа, плюс возможность энергосбережения для клиентского устройства;
Optimized roaming (возможность отключения низких скоростей соединения) —вынуждают клиентское устройство переключиться на точку доступа с лучшим уровнем сигнала, метод борьбы со «sticky» клиентами.
Выводы: главное помнить, что решение о роуминге принимает только клиентское устройство, а приведенные выше технологии только помогают устройству принять правильное решение о переходе с одной точки доступа на другую, а некоторые технологии позволяют помочь это сделать с минимальным временем простоя. Ключевые технологии, поддержку которой лучше точно иметь на оборудовании — это FT IEEE 802.11r и Optimized roaming.
Коротко про защиту от DoS атак
Два вида трафика между клиентом и AP
Между клиентским устройством и точкой доступа есть два вида трафика:
Зашифрованный пользовательские данные;
Не зашифрованные служебные данные.
Ниже варианты технологий, которые защищают соединение между клиентским устройством и точкой доступа, не позволяя злоумышленнику отправить ложные сообщения, такие как, de-auth фреймы, которые будут отключать соединение:
PMF (Protected Management Frame), стандарт IEEE 802.11w. Позволяет шифровать служебные сообщения (Management frame, Control frame), можно сделать это опциональным или обязательным параметром (если все клиентские устройства поддерживают PMF);
MFP (Management Frame Protection), проприетарный протокол, требует чтобы клиентское устройство было совместимо с CCXv5 (Cisco Compatible Extension). Так как CCXv5 широко распространен на клиентских устройствах, поэтому можно рассмотреть MFP к реализации;
В 802.11ac и 802.11ax шифрование служебных сообщений уже определено в самих стандартах.
Выводы: если нет возможности использовать только 802.11ac и 802.11ax, то необходима поддержка IEEE 802.11w (в опциональном режиме) или MFP (только в особенных случаях).
Коротко про Rogue AP
Будет плюсом, если система Wi-Fi будет иметь возможность детектировать сторонние точки доступа и как-то с ними бороться. Например, если злоумышленник настроит Wi-Fi с SSID идентичный вашему, то у него будет возможность перехватить пароль при попытке пользователя подключиться к сети. Базовый функционал:
Обнаружение Rogue AP (сторонние точки доступа с аналогичным или частично похожим на ваш SSID);
Борьба с Rogue AP — посылать de-auth сообщения клиентам, ассоциированным с найденной сторонней точкой доступа по заранее заданным правилам на основе таких параметров как:
Содержание определенного текста в SSID;
Уровень принимаемого сигнала от Rogue AP;
Количество ассоциированных устройств;
Добавление Rogue AP в список дружественных.
Коротко про Band select
Технология Band select позволяет отключать клиента от диапазона 2.4 ГГц, если клиент поддерживает работу в диапазоне 5 ГГц. Это позволяет повысить емкость сети. Данный механизм может навредить работе Wi-Fi, но будет хорошо, если у выбранного оборудования будет такой функционал.
Коротко про Beamforming
Технология Beamforming позволяет формировать индивидуальную диаграмму направленности для конкретного клиента, тем самым улучшая радио канал. Но не стоит основательно полагаться на эту технологию, так как это только хорошее дополнение и оно не может быть учтено при радио планировании.
Как и где расположить точки доступа
Планирование (в том числе и моделирование) Wi-Fi сети может включать в себя несколько основных этапов:
Определить зону покрытия, понять какие будут клиентские устройства, узнать требования по пропускной способности и емкости сети (если есть места высокой плотности клиентов);
Определить Offset (разница в уровне принимаемого сигнала между самым слабым клиентским устройством и тем устройством, которым будет выполняться радио обследование). Группа энтузиастов уже провела ряд таких измерений и выложила результаты на rssicompared.com;
Определение требований к зонам покрытия: уровень сигнала, перекрытие зон, channel overlap.
Определение мощности передатчиков Wi-Fi на основании требований к покрытию, типов клиентов и требований к высокой плотности клиентов;
При необходимости, произвести расчет плотности Wi-Fi (в помощь revolutionwifi.blogspot.com);
Проверка модели с тестовой точкой доступа («AP on a stick»).
Общие вопросы настройки Wi-Fi
1) Мощности передатчиков Wi-Fi
Для того чтобы не было асинхронности в канале, мощность передатчика точки доступа должна быть не выше чем мощность передатчика клиентского устройства.
Тоже самое, но на практике:
В таблице ниже приведены примерные мощности Wi-Fi для разных типов устройств
Типы устройств
Комментарии
Низкие мощности, как правило, выбираются с целью удовлетворения требований по емкости сети (высокая плотность точек доступа и клиентских устройств)
Средние мощности, как правило, выбираются с целью удовлетворения требований по покрытию сети.
Прочие специфичные устройства
Высокие мощности, как правило, выбираются в специфических случаях.
Следует учитывать уровни мощности клиентских устройств, чтобы не было ассиметрии на радио канале.
Ввиду того, что чувствительность приемника на точке доступа как правило чуть выше чем у клиентского устройства, мощность передачи точки доступа может быть чуть выше, чем мощность передачи клиентского устройства, но на практике на это лучше не полагаться.
Следующий аспект выбора мощности — это EIRP (Effective Isotropic Radiated Power, (Эквивалентная изотропная излучаемая мощность)
EIRP = TxPower_AP(dB) + Antenna_gain (dB)
Пример максимально разрешенных EIRP на разных каналах в диапазоне 5 ГГц в России и Великобритании:
2) Выбор каналов Wi-Fi
В диапазоне 2.4 ГГц все просто: только три не пересекающихся канала: 1, 6, 11. Ширина каналов в диапазоне 2.4 ГГц должна быть 20 МГц (если только вы не один в лесу). Выбор полосы в 40 МГц уменьшит количество не перекрываемых каналов с 3 шт до 1 шт, а так же усилит влияние от других точек доступа и итоговая скорость передачи данных может даже понизиться.
В диапазоне 5 ГГц, как правило, хватает каналов из двух диапазонов: UNII-1 и UNII-2. Если в процессе настройки или проектирования выявится потребность использования дополнительных каналов, их можно будет расширить, ссылаясь на перечень разрешенных к использованию каналов. Каналы из диапазонов UNII-1 и UNII-2 наиболее широко распространены по миру, поэтому их использование будет с наибольшей вероятностью гарантировать работу клиентского устройства, привезенного из другой страны.
Ширина каналов в диапазоне 5 ГГц может быть 20/40/80 МГц. Как показывает практика, выбор 80МГц не всегда ведет к стабильной работе, поэтому выбор в пользу 40МГц наиболее оптимален. В сетях большим количеством и высокой плотностью точек доступа следует выбирать ширину канала 20 МГц.
3) Отключение низких скоростей или Optimized roaming
Ниже приведена наиболее общая рекомендация по отключению низких скоростей. Рекомендуется делать по-другому только в случае специфичных клиентских устройств.
Диапазон 2.4 ГГц
Диапазон 5 ГГц
Скорость соединения
Настройки
Скорость соединения
Настройки
mandatory
mandatory
4) Роуминг
Для комфортного восприятия голоса необходимо чтобы delay был не более 200мс, а packet loss не более 2%, поэтому роуминг наиболее критичен для разговоров или видео связи.
FT (Fast BSS Transition), стандарт IEEE 802.11r, позволяет создавать пре-аутентификацию с точками доступа заранее, что может сократить время роуминга с 700 мс до 50-100 мс. Рекомендуется включить в адаптивном режиме для совместимости с беспроводными устройствами, которые не поддерживают данный стандарт;
Radio Resource Management, стандарт IEEE 802.11k, позволяет точкам доступа выполнять определение состояния радиоэфира и передавать эти данные беспроводным устройствам. Стандарт IEEE 802.11k не рекомендуется включать без явной надобности, т.к. фреймы с данными IEEE 802.11k могут не поддерживаться клиентскими устройствами и вызвать отключение устройства от БЛВС. Применение стандарта возможно только после тестирования технологии на всех типах беспроводных устройств;
Стандарт IEEE 802.11v делится на два компонента. Первый компонент стандарта позволяет установить повышенный тайм-аут для клиента, не требуя от него частых сообщений keep-alive, что экономит энергию. Второй компонент стандарта описывает процедуру перехода клиентского устройства на смежный диапазон после получения информации от точки доступа. Рекомендуется включить первый компонент (в ключе сохранения энергии). Применение второго компонента не требуется и возможно только после тестирования технологии на всех типах беспроводных устройств;
Optimized roaming. Для принудительного переключения беспроводных клиентов на ближайшую точку доступа и решения проблемы «sticky-client» требуется выключить низкие скорости соединения (было описано выше).
5) Beamforming
Если оборудование поддерживает технологию beamforming, то ее можно включить, но не стоит забывать, что одно из условий корректной работы технологии beamforming на точках доступа с внешними антеннамми — это корректное расположение антенн в пространстве, они должны быть расположены в одинаковом направлении, а не так как показано на маркетинговых слайдах.
Особенность Wi-Fi — это наличие общей среды передачи данных для всех устройств. Так называемый Air-Time является ограниченным и общим ресурсом для всех участников сети Wi-Fi. SCMA/CD заменяется на SCMA/CA. Какое из устройств Wi-Fi на рисунке ниже первым получит доступ к среде?
Стандартом 802.11e предусмотрены разные окна ожидания (contention windows) для разных категорий доступа. Чем меньше окно ожидания, тем больше шансов получить первым доступ к среде передачи. Есть три режима WMM:
Disabled. Может подключиться любой клиент, 802.11n работать не будет. Клиентское устройство может отправлять весь трафик с максимальным значением QoS;
Enabled. Любой клиент может подключиться. Если клиентское устройство не поддерживает WMM, то может отправлять весь трафик с максимальным значением QoS. Если клиентское устройство поддерживает WMM, то ведет себя как в режиме Required;
Required. Только клиент с поддержкой WMM может подключиться. Оборудование Wi-Fi конвертирует значения 802.11e priority в DSCP.
7) Пример таблицы параметров SSID
Настройки всех SSID удобно свести в одну таблицу, например:
Wi-Fi: неочевидные нюансы (на примере домашней сети)
1. Как жить хорошо самому и не мешать соседям.
[1.1] Казалось бы – чего уж там? Выкрутил точку на полную мощность, получил максимально возможное покрытие – и радуйся. А теперь давайте подумаем: не только сигнал точки доступа должен достичь клиента, но и сигнал клиента должен достичь точки. Мощность передатчика ТД обычно до 100 мВт (20 dBm). А теперь загляните в datasheet к своему ноутбуку/телефону/планшету и найдите там мощность его Wi-Fi передатчика. Нашли? Вам очень повезло! Часто её вообще не указывают (можно поискать по FCC ID). Тем не менее, можно уверенно заявлять, что мощность типичных мобильных клиентов находится в диапазоне 30-50 мВт. Таким образом, если ТД вещает на 100мВт, а клиент – только на 50мВт, в зоне покрытия найдутся места, где клиент будет слышать точку хорошо, а ТД клиента — плохо (или вообще слышать не будет) – асимметрия. Это справедливо даже с учетом того, что у точки обычно лучше чувствительность приема — смотрите под спойлером. Опять же, речь идет не о дальности, а о симметрии.Сигнал есть – а связи нет. Или downlink быстрый, а uplink медленный. Это актуально, если вы используете Wi-Fi для онлайн-игр или скайпа, для обычного интернет-доступа это не так и важно (только, если вы не на краю покрытия). И будем жаловаться на убогого провайдера, глючную точку, кривые драйвера, но не на неграмотное планирование сети.
Таким образом, асимметрия канала не зависит от типа антенны на точке и на клиенте (опять же, зависит, если вы используете MIMO, MRC и проч, но тут рассчитать что-либо будет довольно сложно), а зависит от разности мощностей и чувствительностей приемников. При D Почему
Вывод: если вы поставите точку рядом со стеной, а ваш сосед – с другой стороны стены, его точка на соседнем «неперекрывающемся» канале все равно может доставлять вам серьезные проблемы. Попробуйте посчитать значения помехи для каналов 1/11 и 1/13 и сделать выводы самостоятельно.
Аналогично, некоторые стараются «уплотнить» покрытие, устанавливая две точки настроенные на разные каналы друг на друга стопкой — думаю, уже не надо объяснять, что будет (исключением тут будет грамотное экранирование и грамотное разнесение антенн — все возможно, если знать как).
[2.3] По примерно тем же причинам не стоит ставить точку доступа у окна, если только вы не планируете пользоваться/раздавать Wi-Fi во дворе. Толку от того, что ваша точка будет светить вдаль, вам лично никакого – зато будете собирать коллизии и шум от всех соседей в прямой видимости. И сами к захламленности эфира добавите. Особенно в многоквартирных домах, построенных зигзагами, где окна соседей смотрят друг на друга с расстояния в 20-30м. Соседям с точками на подоконниках принесите свинцовой краски на окна… 🙂
[2.4][UPD] Также, для 802.11n актуален вопрос 40MHz каналов. Моя рекоммендация — включать 40MHz в режим «авто» в 5GHz, и не включать («20MHz only») в 2.4GHz (исключение — полное отсутствие соседей). Причина в том, что в присутствии 20MHz-соседей вы с большой долей вероятности получите помеху на одной из половин 40MHz-канала + включится режим совместимости 40/20MHz. Конечно, можно жестко зафиксировать 40MHz (если все ваши клиенты его поддерживают), но помеха все равно останется. Как по мне, лучше стабильные 75Mbps на поток, чем нестабильные 150. Опять же, возможны исключения — применима логика из [3.4]. Подробности можно почитать в этой ветке комментариев (вначале прочтите [3.4]).
3. Раз уж речь зашла о скоростях…
[3.1] Уже несколько раз мы упоминали скорости (rate/MCS — не throughput) в связке с SNR. Ниже приведена таблица необходимых SNR для рейтов/MCS, составленная мной по материалам стандарта. Собственно, именно поэтому для более высоких скоростей чувствительность приемника меньше, как мы заметили в [1.1].
В сетях 802.11n/MIMO благодаря MRC и другим многоантенным ухищрениям нужный SNR можно получить и при более низком входном сигнале. Обычно, это отражено в значениях чувствительности в datasheet’ах.
Отсюда, кстати, можно сделать еще один вывод: эффективный размер (и форма) зоны покрытия зависит от выбранной скорости (rate/MCS). Это важно учитывать в своих ожиданиях и при планировании сети.
[3.2] Этот пункт может оказаться неосуществимым для владельцев точек доступа с совсем простыми прошивками, которые не позволяют выставлять Basic и Supported Rates. Как уже было сказано выше, скорость (rate) зависит от соотношения сигнал/шум. Если, скажем, 54Mbps требует SNR в 25dB, а 2Mbps требует 6dB, то понятно, что фреймы, отправленные на скорости 2Mbps «пролетят» дальше, т.е. их можно декодировать с большего расстояния, чем более скоростные фреймы. Тут мы и приходим к Basic Rates: все служебные фреймы, а также броадкасты (если точка не поддерживает BCast/MCast acceleration и его разновидности), отправляются на самой нижней Basic Rate. А это значит, что вашу сеть будет видно за многие кварталы. Вот пример (спасибо Motorola AirDefense). 
Опять же, это добавляет к рассмотренной в [2.2] картине коллизий: как для ситуации с соседями на том же канале, так и для ситуации с соседями на близких перекрывающихся каналах. Кроме того, фреймы ACK (которые отправляются в ответ на любой unicast пакет) тоже ходят на минимальной Basic Rate (если точка не поддерживает их акселерацию)
Вывод: отключайте низкие скорости – и у вас, и у соседей сеть станет работать быстрее. У вас – за счет того, что весь служебный трафик резко начнет ходить быстрее, у соседей – за счет того, что вы теперь для них не создаете коллизий (правда, вы все еще создаете для них интерференцию — сигнал никуда не делся — но обычно достаточно низкую). Если убедите соседей сделать то же самое – у вас сеть будет работать еще быстрее.
[3.3] Понятно, что при отключении низких скоростей подключиться к точке можно будет только в зоне более сильного сигнала (требования к SNR стали выше), что ведет к уменьшению эффективного покрытия. Равно как и в случае с понижением мощности. Но тут уж вам решать, что вам нужно: максимальное покрытие или быстрая и стабильная связь. Используя табличку и datasheet’ы производителя точки и клиентов почти всегда можно достичь приемлемого баланса.
[3.4] Еще одним интересным вопросом являются режимы совместимости (т.н. “Protection Modes”). В настоящее время есть режим совместимости b-g (ERP Protection) и a/g-n (HT Protection). В любом случае скорость падает. На то, насколько она падает, влияет куча факторов (тут еще на две статьи материала хватит), я обычно просто говорю, что скорость падает примерно на треть. При этом, если у вас точка 802.11n и клиент 802.11n, но у соседа за стеной точка g, и его трафик долетает до вас – ваша точка точно так же свалится в режим совместимости, ибо того требует стандарт. Особенно приятно, если ваш сосед – самоделкин и ваяет что-то на основе передатчика 802.11b. 🙂 Что делать? Так же, как и с уходом на нестандартные каналы – оценить, что для вас существеннее: коллизии (L2) или интерференция (L1). Если уровень сигнала от соседа относительно низок, переключайте точки в режим чистого 802.11n (Greenfield): возможно, понизится максимальная пропускная способность (снизится SNR), но трафик будет ходить равномернее из-за избавления от избыточных коллизий, пачек защитных фреймов и переключения модуляций. В противном случае – лучше терпеть и поговорить с соседом на предмет мощности/перемещения ТД. Ну, или отражатель поставить… Да, и не ставьте точку на окно! 🙂
[3.5] Другой вариант – переезжать в 5 ГГц, там воздух чище: каналов больше, шума меньше, сигнал ослабляется быстрее, да и банально точки стоят дороже, а значит – их меньше. Многие покупают dual radio точку, настраивают 802.11n Greenfield в 5 ГГц и 802.11g/n в 2.4 ГГц для гостей и всяких гаджетов, которым скорость все равно не нужна. Да и безопаснее так: у большинства script kiddies нет денег на дорогие игрушки с поддержкой 5 ГГц.
Для 5 ГГц следует помнить, что надежно работают только 4 канала: 36/40/44/48 (для Европы, для США есть еще 5). На остальных включен режим сосуществования с радарами (DFS). В итоге, связь может периодически пропадать.
4. Раз уж речь зашла о безопасности…
Упомянем некоторые интересные аспекты и здесь.
[4.1] Какой должна быть длина PSK? Вот выдержка из текста стандарта 802.11-2012, секция M4.1:
Keys derived from the pass phrase provide relatively low levels of security, especially with keys generated form short passwords, since they are subject to dictionary attack. Use of the key hash is recommended only where it is impractical to make use of a stronger form of user authentication. A key generated from a passphrase of less than about 20 characters is unlikely to deter attacks.
Вывод: ну, у кого пароль к домашней точке состоит из 20+ символов? 🙂
[4.2] Почему моя точка 802.11n не «разгоняется» выше скоростей a/g? И какое отношение это имеет к безопасности?
Стандарт 802.11n поддерживает только два режима шифрования: CCMP и None. Сертификация Wi-Fi 802.11n Compatible требует, чтобы при включении TKIP на радио точка переставала поддерживать все новые скоростные режимы 802.11n, оставляя лишь скорости 802.11a/b/g. В некоторых случаях можно видеть ассоциации на более высоких рейтах, но пропускная способность все равно будет низкой. Вывод: забываем про TKIP – он все равно будет запрещен с 2014 года (планы Wi-Fi Alliance).
[4.3] Стоит ли прятать (E)SSID? (это уже более известная тема)
5. Всякая всячина.
[5.1] Немного о MIMO. Почему-то по сей день я сталкиваюсь с формулировками типа 2×2 MIMO или 3×3 MIMO. К сожалению, для 802.11n эта формулировка малополезна, т.к. важно знать еще количество пространственных потоков (Spatial Streams). Точка 2×2 MIMO может поддерживать только один SS, и не поднимется выше 150Mbps. Точка с 3×3 MIMO может поддерживать 2SS, ограничиваясь лишь 300Mbps. Полная формула MIMO выглядит так: TX x RX: SS. Понятно, что количество SS не может быть больше min (TX, RX). Таким образом, приведенные выше точки будут записаны как 2×2:1 и 3×3:2. Многие беспроводные клиенты реализуют 1×2:1 MIMO (смартфоны, планшеты, дешевые ноутбуки) или 2×3:2 MIMO. Так что бесполезно ожидать скорости 450Mbps от точки доступа 3×3:3 при работе с клиентом 1×2:1. Тем не менее, покупать точку типа 2×3:2 все равно стоит, т.к. большее количество принимающих антенн добавляет точке чувствительности (MRC Gain). Чем больше разница между количеством принимающих антенн точки и количеством передающих антенн клиента — тем больше выигрыш (если на пальцах). Однако, в игру вступает multipath.
[5.2] Как известно, multipath для сетей 802.11a/b/g – зло. Точка доступа, поставленная антенной в угол, может работать не самым лучшим образом, а выдвинутая из этого угла на 20-30см может показать значительно лучший результат. Аналогично для клиентов, помещений со сложной планировкой, кучей металлических предметов и т.д.
Для сетей MIMO с MRC и в особенности для работы нескольких SS (и следовательно, для получения высоких скоростей) multipath – необходимое условие. Ибо, если его не будет – создать несколько пространственных потоков не получится. Предсказывать что-либо без специальных инструментов планирования здесь сложно, да и с ними непросто. Вот пример рассчетов из Motorola LANPlanner, но однозначный ответ тут может дать только радиоразведка и тестирование.
Создать благоприятную multipath-обстановку для работы трех SS сложнее, чем для работы двух SS. Поэтому новомодные точки 3×3:3 работают с максимальной производительностью обычно лишь в небольшом радиусе, да и то не всегда. Вот красноречивый пример от HP (если копнуть глубже в материалы анонса их первой точки 3×3:3 — MSM460)
