OBSAH: WIFI KANÁLY TEORETICKY WIFI KANÁLY V PRAXI ANTÉNY Z HLEDISKA ZISKU ANTÉNY Z HLEDISKA POČTU ŠÍŘENÍ SIGNÁLU ZLEPŠENÍ POKRYTÍ POUŽITÍ VÍCE VYSÍLAČŮ WIFI KANÁLY TEORETICKY Wifi router vysílá na určité frekvenci (kanálu). Pro Evropu bylo těchto kanálů určeno 13 na frekvenci 2,4 GHz a 19 na frekvenci 5 GHz. Domácí routery a zařízení (notebooky, tablety, telefony) dnes v drtivé většině používají frekvenci 2,4 GHz. Máme tedy 13 dostupných kanálů, kde může wifi router komunikovat. Nejjednodušší je úvaha, že na 13 kanálů se dá umístit 13 vysílačů-routerů. Každý na svůj kanál. Není tomu tak, protože frekvence mají mezi sebou jen malý odstup a router svým vysíláním na jednom kanálu přesahuje i do dalších kolem sebe, čímž ostatní zařízení ruší. Velikost přesahu záleží na šířce kanálu, kterou router využívá (20 nebo 40 MHz). Teoreticky lze tedy na 13 kanálů umístit jen tři sítě (routery) s šířkou pásma 20 MHz, aniž by se rušili.
Frekvenční rozsah wifi s ideálním rozdělením sítí na kanálu 1, 6 a 11 Některá zařízení (notebooky, tablety) jsou navíc nastavená na "americkou" normu wifi, která používá (namísto evropských 13-ti) pouze 11 kanálů. Dvanáctý a třináctý kanál pro ně neexistuje a nejsou schopné na nich fungovat ani vyhledat síť. Pokud tedy není možnost zařízení, například notebook předem vyzkoušet, je jistější nastavit router jen na kanál 1-11. Tím se užitečné pásmo ještě trochu zmenšuje. WIFI KANÁLY V PRAXI Už víme, že na 13 (nebo 11) dostupných kanálů se vejde omezené množství routerů = bezdrátových sítí. Ideálně tři. Tato ideální situace je už bohužel málokdy k vidění. Wifi router má dnes doma téměř každý uživatel internetu. V husté zástavbě, typicky panelákovém sídlišti, je pak koncentrace bezdrátových sítí mnohem větší. V některých místech není problém zachytit i dvacet a více sítí.
Frekvenční rozsah wifi zahlcený bezdrátovými sítěmi V takto extrémním prostředí již dochází ke značnému vzájemnému rušení. Rušení se projevuje hlavně takto: Klesá užitečný dosah - i když máte na notebooku silný signál, internet jde špatně. Objevují se mikrovýpadky - internet jde, pak na pár minut vypadne a zase naskočí. Rychlost kolísá - někdy se stránka načte hned, jindy se načítá třeba minutu. Aby se toto rušení omezilo, je většina moderních přístrojů vybavená funkcí automatické volby kanálu. Router si automaticky vybere nejvhodnější kanál a v případě rušení se sám přesune na jiný. Tato funkce je užitečná, ale funguje jen dokud je kam se přemísťovat. Při silném zarušení celého pásma už nemůže fungovat a časté střídání kanálu naopak může způsobovat ještě větší nestabilitu signálu. V takovém případě je možné nastavit kanál napevno. Router se pak drží na dané frekvenci i v případě rušení. Při takovém nastavení je vhodné napřed zjistit, který kanál je volný nebo nejméně zarušený. K tomu lze použít např program inSSIDer pro Windows nebo Wifi Analyzer pro chytré telefony se systémem Android. http://www.stahuj.centrum.cz/internet_a_site/monitoring_site/inssider/ https://play.google.com/store/apps/details?id=com.farproc.wifi.analyzer&hl=cs ANTÉNY Z HLEDISKA ZISKU Antén je více druhů, zde bude řeč o anténách všesměrových, které domácí routery používají. Volba antény určuje dosah signálu, ale také oblast pokrytí. Důležitým parametrem antény je zisk. Zisk nám říká, jak dokáže anténa vyslat a přijmout signál. Je udávaný v jednotkách dBi Antény s vyšším ziskem jsou obvykle větší než antény s nižším ziskem.
Antény se ziskem 2, 5 a 7 dB.
Zdá se logické, že čím větší anténa a zisk, tím lepší bude dosah a pokrytí. Bohužel to tak úplně neplatí. S vyšším ziskem antény se zvyšuje dosah, ale nikoliv oblast pokrytí. Ta se naopak zplošťuje, anténa získává horizontální směrovost. Více nám ukáže obrázek.
Vizualizace vyzařování antén s odlišným ziskem. Jak je vidět, anténa s 2 dBi ziskem nedosáhne tak daleko, ale signál je více vyzařován také nahoru a dolů. Hodí se tedy tam, kde potřebujeme rovnoměrnější pokrytí do stran i nahoru a dolů (více pater). Anténa s 9 dBi ziskem dosáhne signálem mnohem dál, ale paprsek je velmi úzký, takže o patro výš nebo níž bude signál slabý nebo žádný. Nakláněním takové antény lze pak signál (horizontálně) směrovat.
Různé vyzařování antény při úhlu 90 nebo 45 stupňů. ANTÉNY Z HLEDISKA POČTU Lepší a dražší routery mívají obvykle více antén. Dvě, tři, někdy i více. Použití více antén má u routeru dva hlavní důvody. Vyšší dosažitelná rychlost přenosu - více antén ale musí mít i přijímač notebook, telefon...) Větší rovnoměrnost pokrytí - antény je možné různě natáčet a tím ovlivňovat oblast pokrytí. Velmi častá je představa, že router s dvěma anténami dosáhne mnohem dál, než router s jednou anténou. Není to tak. Více antén sice dosah mírně ovlivnit může, ale rozhodně neplatí přímá úměra, dvě antény = dvakrát větší dosah.
ŠÍŘENÍ SIGNÁLU Šíření signálu ovlivňují hlavně tři faktory: 1. Umístění routeru Router by měl být umístěný tak, aby signálem co nejrovnoměrněji pokrýval cílový prostor, typicky byt nebo patro domu. Protože anténa vysílá všesměrově, ideální umístění je ve středu objektu. V praxi takové umístění často není možné a v některých případech ani není nutné. Například u bytu 1+1 je prakticky jedno, jestli router umístíte doprostřed nebo do rohu, signál bude dostatečný všude. V dobrých podmínkách s minimálním rušením to platí i u větších objektů. 2. Okolní materiál Prostupnost materiálu, kterým musí signál projít na cestě od routeru do zařízení je různá. Signál může být cestou odražený nebo utlumený. Šíření signálu bude diametrálně odlišné ve vlhkém kamenném domě s metrovými stěnami nebo ve stavbě s příčkami ze sádrokartonu. 3. Okolní wifi sítě Pokud jste v místě, kde žádná jiná wifi síť není (nebo je, ale příliš vás neruší) vystačíte si i s poměrně slabým signálem. Stačí i dvě čárky na ukazateli a internet může být relativně stabilní.
Využitelný signál při malém zarušení. Častější je bohužel případ, kdy je na pásmu více sítí, které se navzájem ruší. Tím klesá využitelnost slabšího signálu, protože je už rušený jinou sítí. Pro bezproblémový chod je pak nutný signál nad úrovní rušení.
Využitelný signál při vysokém zarušení. ZLEPŠENÍ POKRYTÍ K zlepšení pokrytí můžeme využít následující prostředky: 1. Instalovat silnější anténu nebo ji zkusit jinak nasměrovat. 2. Změnit umístění routeru tak, aby lépe pokrýval cílovou oblast, typicky do středu prostoru. 3. Použít více bezdrátových vysílačů, které společně pokryjí daný prostor.
POUŽITÍ VÍCE VYSÍLAČŮ K rozšíření dosahu sítě se používají dva typy zařízení: 1. Repeater nebo WDS Repeater (opakovač) je zařízení, které signál bezdrátově přijme, zesílí a na stejném kanále bezdrátově rozešle dál. Výhodou je snadná instalace, není potřeba tahat žádné další kabely.
Repeater a schématický princip funkce Repeater má bohužel i nevýhody. Použitím repeatru klesá rychlost části sítě, kterou pokrývá, přibližně na 70-50%. A Protože repeater signál přijímá bezdrátově, musí být umístěn tam, kde je ještě signál z prvního vysílače přiměřeně silný, aby bylo co dále zesilovat. Tím se užitečná vzdálenost a celková oblast pokrytí zmenšují. 2. Access Point (AP) Access point (přístupový bod) je zařízení, které signál přijme přes kabel a bezdrátově ho vyšle do okolí. Funkčně se jedná o lepší řešení než repeater, protože rychlost počtem zařízení neklesá. Rovněž celková spolehlivost provozu je vyšší. AP se může chovat jako samostatná síť nebo rozšířit pokrytí stávající sítě.
Access Point (AP)
Schéma funkce Access Pointu, kdy AP rozšiřuje pokrytí první sítě
Schéma funkce Access Pointu, kdy AP vysílá samostatnou (jinou) síť. Nevýhodou je nutnost přivést k AP kabel, což je někdy obtížně realizovatelné. Tento problém lze v některých případech řešit například pomocí Powerline adaptérů. Informace uvedené v článku jsou v rámci stručnosti zjednodušené. Zájemce o hlubší prozkoumání problematiky wifi mohu odkázat na následující články. http://www.zive.cz/clanky/wi-fi-jak-si-zajistit-velke-pokryti-rychlost-a-silny-signal/wi-fi-standardynastaveni-kanalu-rozsireni-rozsahu/sc-3-a-172347-ch-90932/default.aspx#articleStart http://www.zive.cz/clanky/pruvodce-vyberem-spravne-anteny-na-wi-fi-pripojeni/sc-3-a-126652/ http://cs.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11 Software ke stažení: inSSIDer – monitoring okolních bezdrátových sítí pro Windows Wifi Analyzer – velmi podobný program pro chytré telefony se systémem Android.
