База знаний

Статья: 2223

Способы увеличения скорости соединения, пропускной способности и стабильности беспроводной сети Wi-Fi при использовании стандарта IEEE 802.11n

Вопрос:

Почему при использовании беспроводных устройств стандарта IEEE 802.11n скорость соединения не соответствует заявленной, а пропускная способность не превышает возможности сети 802.11g?

Ответ:

Всё большую популярность и распространение набирает технология беспроводных сетей Wi-Fi. Многие современные устройства, которые мы используем (смартфон, планшет, ноутбук, роутер, телевизор), умеют работать с беспроводными сетями Wi-Fi. Самым распространенным на данный момент является стандарт IEEE 802.11n.
У пользователей периодически возникают вопросы по скорости и стабильности работы устройств по Wi-Fi. Самые распространенные из них:
  • Почему в статусе беспроводного соединения отображается максимальная скорость подключения, а реальная скорость передачи данных значительно ниже?
  • Почему при подключении беспроводного адаптера с поддержкой стандарта 802.11n скорость подключения 54 Мбит/с или ниже?
  • Где обещанная скорость 300 Мбит/с (или 150 Мбит/с) при подключении беспроводных устройств на стандарте 802.11n к интернет-центру серии Keenetic?
  • Как правильно настроить устройства беспроводной сети, чтобы они работали эффективно, стабильно и по возможности на максимальных скоростях, используя все преимущества стандарта IEEE 802.11n?
В данной статье мы ответим на эти вопросы и рассмотрим некоторые наиболее эффективные на наш взгляд способы увеличения скорости соединения, пропускной способности и стабильности беспроводной сети Wi-Fi при использовании стандарта 802.11n. Рассмотрим принципы анализа и понимания скорости соединения беспроводных устройств.
 

1. Максимальная скорость передачи данных и скорость подключения (канальная скорость) — разные понятия.

Начнем с того, что многие пользователи ошибочно 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.

Неверно думать, что это значение показывает реальную пропускную способность конкретного сетевого соединения. Данная цифра отображается драйвером беспроводного адаптера и показывает, какая скорость подключения на физическом уровне используется в настоящее время в рамках выбранного стандарта, то есть операционная система сообщает лишь о текущей (мгновенной) физической скорости подключения 300 Мбит/c (её называют ещё канальной скоростью), но реальная пропускная способность соединения при передаче данных может быть значительно ниже. Реальная скорость передачи данных зависит от многих факторов, в частности от настроек точки доступа 802.11n, числа одновременно подключенных к ней клиентских беспроводных адаптеров и др. Разница между скоростью подключения, которое показывает Windows, и реальными показателями объясняется прежде всего большим объемом служебных данных, потерями сетевых пакетов в беспроводной среде и затратами на повторную передачу.

Чтобы получить более или менее достоверное значение реальной скорости передачи данных в беспроводной сети, можно использовать один из указанных ниже способов:

  • Запустите в Windows копирование большого файла и затем посчитайте скорость, с которой был передан этот файл, используя размер файла и время передачи (Windows 7 при длительном копировании в дополнительных сведениях окна рассчитывает достаточно достоверную скорость).
  • Используйте специальные утилиты, например LAN Speed Test, NetStress или NetMeter для измерения пропускной способности.
  • Администраторам сетей можно порекомендовать программу Iperf (кроссплатформенная консольная клиент-серверная программа) или Jperf (графическая оболочка консольной программы Iperf).


2. Преимущества стандарта 802.11n работают только для адаптеров 802.11n.

Стандарт 802.11n использует различные технологии, включая MIMO, для достижения более высокой пропускной способности, но они эффективны только при работе клиентов, поддерживающих спецификации 802.11n (об этом можно найти информацию в статье БЗ-2105). Нужно помнить, что использование беспроводной точки доступа стандарта 802.11n не повысит производительность работы уже существующих клиентов стандарта 802.11b/g.
 

3. При тестах скорости Wi-Fi необходимо отключать все устройства в сети, кроме испытуемых (особенно устаревших стандартов).

В беспроводной сети на базе точки доступа 802.11n можно использовать устройства предыдущих стандартов. Точка доступа 802.11n может одновременно работать и с 802.11n-адаптерами, и со старыми устройствами стандарта 802.11g и даже 802.11b. Стандартом 802.11n предусмотрены механизмы поддержки устаревших стандартов (legacy-механизмы). Скорость работы с клиентами 802.11n снижается (на 50-80%) только тогда, когда более медленные устройства активно передают или принимают данные. Для достижения максимальной производительности (или, по крайней мере, ее проверки) беспроводной сети 802.11n рекомендуется использовать в сети клиенты только этого стандарта.
 
4. Почему при подключении адаптера 802.11n скорость соединения только 54 Мбит/с или ниже?
4.1. В большинстве устройств стандарта 802.11n будет наблюдаться снижение пропускной способности до 80% при использовании устаревших методов обеспечения 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 методов. Исключение составляют лишь устройства, которые не являются сертифицированными под стандарт 802.11n.

Если вы не хотите получить снижение скорости, используйте только метод безопасности беспроводной сети WPA2 с алгоритмом AES (стандарт безопасности IEEE 802.11i).
Внимание! Использование открытой (незащищенной) сети небезопасно!

4.2. 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 не используйте режим автоопределения 802.11b/g/n, а вручную установите использование только 802.11n. Но помните, что в этом случае клиенты 802.11b/g не смогут подключиться к беспроводной сети, кроме клиентов с поддержкой 802.11n.
 

5. Убедитесь, что на точке доступа и на адаптере поддерживается и включен режим WMM.

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).
Обращаем ваше внимание, что режим WMM должен быть включен как на точке доступа, так и на беспроводном адаптере.

Режим WMM в настройках различных адаптеров может называться по разному: WMM, Мультимедийная среда, WMM Capable и т.п.
 

6. Отключите использование канала 40 МГц.

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. Снижение пропускной способности и нестабильность соединения может происходить несмотря на цифры канальной скорости подключения, которая в 2 раза выше при использовании ширины канала 40 МГц.
Реальные преимущества использования канала шириной 40 МГц (в частности увеличение пропускной способности от 10 до 20 Мбит/с), как правило, можно получить 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 (не канальной скорости подключения, которая отображается в веб-конфигураторе в меню Системный монитор, а скорости загрузки веб-страниц или приёма/передачи файлов), 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).

 
7. Используйте актуальный драйвер беспроводного адаптера.

Низкая скорость соединения может быть также следствием плохой совместимости драйверов различных производителей оборудования Wi-Fi. Нередки случаи, когда установив другую версию драйвера беспроводного адаптера от его производителя или от производителя используемого в нем чипсета, можно получить существенное увеличение скорости.

 
8. Увеличить скорость работы беспроводной сети Wi-Fi Keenetic с некоторыми устройствами компании Apple может смена страны на United States. Это можно сделать через веб-конфигуратор в меню Сеть Wi-Fi на вкладке Точка доступа 5 ГГц или Точка доступа 2.4 ГГц в поле Страна.
 

Итак, мы рассмотрели только некоторые способы увеличения скорости соединения, пропускной способности и стабильности беспроводной сети Wi-Fi. Но не нужно забывать, что на работу беспроводных сетей Wi-Fi оказывают влияние и другие факторы (например, расположение устройств и расстояние между ними, направление антенн, наличие большого числа устройств Wi-Fi, работающих в радиусе действия вашего устройства и использующих тот же частотный диапазон, и др.).
Ниже представлены ссылки на другие наши статьи нашей Базы знаний, с которыми рекомендуем вам ознакомиться.
 
Полезные ссылки:
  • Статья Базы знаний БЗ-2082: "Что влияет на работу беспроводных сетей Wi-Fi? Что может являться источником помех и каковы их возможные причины?"
    Из неё вы узнаете, что может привести к прерывистой или нестабильной работе беспроводного подключения, ознакомиться с таблицей потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды (окно, стена, пол/потолок, перекрытия и пр.).
     
  • Статья Базы знаний БЗ-2306: "Где обещанная скорость 300 Мбит/с (или 150 Мбит/с) при подключении беспроводных устройств на стандарте 802.11n к интернет-центру серии Keenetic?"
     
  • Статья Базы знаний БЗ-1871: "Как правильно выбрать беспроводной канал работы точки доступа для обеспечения надежного беспроводного соединения?"
     
  • Статья Базы знаний БЗ-2696: "Как определить наиболее свободный канал Wi-Fi для работы беспроводного адаптера или точки доступа?"
     
  • Статья Базы знаний БЗ-4500: "Общие рекомендации по размещению в квартире интернет-центра с интерфейсом Wi-Fi для получения стабильной и качественной работы беспроводной сети"
     
  • Статья БЗ-4755: "Как правильно установить направление антенн на интернет-центре серии Keenetic?"
     
  • Основные положения стандарта IEEE 802.11n для сетей Wi-Fi описаны в следующей статье: БЗ-2105

Информация подготовлена учебным центром Zyxel. Больше информации по сетевым технологиям и оборудованию Вы можете получить на наших курсах

Была ли вам полезна эта статья?

Здесь вы можете оставить свой комментарий или пожелание по статье.
Другие вопросы принимаются в Системе персональной технической поддержки


Здесь вы можете оставить свой комментарий или пожелание по статье.
Другие вопросы принимаются в Системе персональной технической поддержки