Зона покрытия сетей Wi-Fi: как рассчитать и как увеличить

Вы с довольной улыбкой возвращаетесь из магазина с новеньким Wi-Fi-роутером, предвкушая быстрый доступ для всех устройств. Что дальше? А вот здесь вам придется проделать немалую работу — маршрутизатор нужно правильно установить и даже сделать некоторые настройки. Все это напрямую влияет на качество сигнала и, соответственно, скорость подключения. В этой статье мы расскажем, как установить и настроить маршрутизатор. 

Как определить зону покрытия Wi-Fi

Первоочередной вопрос пользователей — как далеко будет добивать сигнал Wi-Fi? Ответ на этот вопрос зависит от множества факторов — количества и наличия преград в вашем доме или квартире, мощности и коэффициента усиления антенны, рабочей частоты Wi-Fi-сигнала.

Например, для роутера с антенной мощность 20 дБм и коэффициентом усиления 5–7 dBi на частоте 2,4 ГГц (стандарт 802.11n) в идеальных условиях зона покрытия ограничивается 100 метрами. На практике даже на открытом пространстве антенны добивают не дальше 50 метров. В помещениях все зависит от типа и количества преград. Обычно этот показатель сокращается до 10–15 метров.

Стандарт 802.11ac (5 ГГц) имеет еще меньшую зону покрытия и сильно уязвим к препятствиям. Например, при удалении от роутера на одно и то же расстояние мы получаем абсолютно разное падение сигнала в сравнении с предыдущим стандартом. Для 2,4 ГГц ухудшение составило с -60 dBm до -82 dBm. Для 5 ГГц сигнал упал с -63 dBm до -90 dBm.

Определить зону покрытия конкретно для вашей модели роутера можно несколькими способами. Мы расскажем о двух из них на примере типичного бюджетного TP-Link TL-WR840N — пара антенн мощностью 20 дБм с коэффициентом усиления 5 dBi, устройство работает на частоте 2,4 ГГц. Для тестов можно поставить роутер в геометрическом центре вашего жилья.

Первый способ подойдет для тех, у кого есть ноутбук. Вам необходимо использовать приложение NetSpot. Софт позволяет определить зону покрытия Wi-Fi и наложить ее на вашу карту помещения. Первый шаг — нарисовать максимально точный план помещения. В нашем случае это двухкомнатная квартира с лоджией.

Далее необходимо установить NetSpot на ваш ноутбук и подключиться к домашнему Wi-Fi. В программе выберите пункт New Survey и в качестве источника Map location укажите нарисованный ранее план. Программа работает с форматами .jpg и .bmp.

Запустив проект, вам необходимо кликнуть на карте в том месте, где вы находитесь сейчас. Как только будет выполнен замер — переходите в другую часть квартиры и повторите клик на карте. Рекомендуем посетить как минимум углы вашего дома или квартиры, а также сделать несколько замеров в каждой из комнат. По итогу в нашем случае получилась следующая карта.

Расставив необходимое количество точек, закончите сканирование (Stop Scan) и дождитесь, пока софт проведет необходимые расчеты и сформирует карту. Ваш роутер должен быть отмечен галочкой. Чтобы получить уровень сигнала в каждой точке, достаточно навести курсор в нужном месте карты и посмотреть результат.

Что можно понять по этой схеме? Обратите внимание на шкалу силы сигнала. Она измеряется от - 10 dBm до -96 dBm. Чем ближе показатель к нулю, тем лучше качество сигнала.

Возле роутера наш ноутбук принимает сигнал на уроне -37 dBm, а в самых удаленных точках -62 dBm. Если использовать шкалу в самой программе, то можно сделать вывод, что качество сигнала выше среднего.

Чтобы вам было проще, можете ориентироваться на следующее соответствие уровня сигнала для домашних роутеров:

Таким образом, покрытия от -30 до -60 dBm вполне хватает для большинства задач. Естественно, это касается только качества сигнала — какие именно скорости вам будут доступны уже зависит от характеристик роутера (наличие и тип MIMO, стандарт Wi-Fi) и даже принимающих гаджетов.

NetSpot позволяет получить максимально подробную карту, но софт платный, а для использования вам потребуется устройство на базе Windows или MacOS.

Более доступный способ замерить силу сигнала — воспользоваться вашим смартфоном и специализированным приложением. Подойдет приложение Wi-Fi Analyzer, которое можно скачать бесплатно в Play Market. Программа имеет несколько окон, отличающихся способом отображения данных.

Давайте выполним замеры сигнала с помощью мобильного в тех же точках и построим карту:

Как видно, замеры с помощью смартфона приблизительно соответствуют тем данным, которые мы получили с помощью программы NetSpot. Разницу в результатах можно оправдать разными типами приемников в каждом устройстве и особенностями ПО.

Если все комнаты находятся в зоне покрытия и сигнал не опускается ниже -60 dBm, то все хорошо. В нашем случае роутера TP-Link TL-WR840N полностью хватает на двухкомнатную квартиру. Обратите внимание, что модели на 5 ГГц более чувствительны к преградам, поэтому могут не покрывать площадь двух- или трехкомнатных квартир.

Что делать, если где-то нестабильный и очень плохой сигнал? Здесь мы переходим к следующему пункту.

Выбираем место установки роутера

Как мы говорили ранее, для начала можно поставить Wi-Fi-маршрутизатор в геометрическом центре вашего жилища. Для небольших домов и квартир это оптимальный вариант, поскольку сигнал от антенн будет равномерно распределен на всю площадь. Однако если роутер куда-то не «добивает», то нужно составить карту расположения устройств.

Определите на карте обычное расположение мобильных устройств.  Например, чаще всего мы пользуемся смартфонами, когда лежим на диване, кровати или сидим в кресле. Реже мы пользуемся мобильным и ноутбуком в туалете или на кухне. Как только вы отметите расположение всех гаджетов с Wi-Fi, установите роутер так, чтобы он покрывал все устройства.

Другой распространенный вопрос — как выставлять антенны? Их количество лишь косвенно влияет на силу сигнала, но напрямую определяет сколько конкретно устройств могут взаимодействовать одновременно с роутером. 

Сигнал от роутера распространяется перпендикулярно антенне и имеет форму бублика, как это показано на рисунке. 

Насколько вытянутым будет этот бублик, определяет коэффициент усиления антенны.

Если все устройства находятся в пределах одного этажа, то антенны нужно располагать вертикально, чтобы покрыть максимальную площадь. Если вы живете в двух- или трехэтажном здании, то одну антенну расположите вертикально, а другие — горизонтально или под углом в 45 градусов, чтобы сигнал распространялся вверх и вниз.

Что делать, если сигнал местами слабый?

Вы выбрали оптимальное расположение роутера, но в некоторых местах соединение все равно нестабильное? Не спешите покупать дополнительное оборудование — рассмотрим несколько решений, которые могут помочь.

С минимальными вложениями

Убираем препятствия. Как мы говорили ранее, сигнал уязвим к различным преградам, особенно, если это 5 ГГц.

Наибольшее ослабление сигнала оказывают металлические и бетонные конструкции. Для 5 ГГц также опасны массивные деревянные шкафы и другая мебель. Рекомендуется убрать такие предметы с пути следования сигнала, чтобы избавиться от «слепых зон», как это показано на рисунке ниже.

Выбор оптимального канала. Wi-Fi-сигнал имеет определенную ширину, из-за чего занимает не весь доступный спектр. В многоквартирных домах на один канал могут приходиться по 3–5 роутеров. Сигнал в этом случае будет сильно ослаблен из-за помех со стороны. Чтобы определить оптимальный канал, можно воспользоваться уже описанным приложением Wi-Fi Analyzer. Оно покажет, какие каналы забиты больше всего, а также рассчитает оптимальный выбор за вас.

Установить рабочий канал вы можете в настройках своего роутера через стандартный веб-интерфейс.

Проверить мощность передатчика. В некоторых случаях заводские настройки роутера предполагают не самую высокую мощность передающей антенны. Изменить эту настройку вы также можете в интерфейсе устройства.

Усиливаем антенну роутера. Стандартную антенну маршрутизатора можно модифицировать — в сети есть огромное количество вариантов со схемами. Насколько эффективны такие решения — вопрос открытый, но в большинстве случаев это усовершенствование не ударит по кошельку.

Используем старый маршрутизатор. Наверняка у многих где-нибудь в шкафу лежит еще один старый Wi-Fi-роутер. Он может послужить еще, например, расширяя зону покрытия. Первый способ — соединить его через LAN кабель с первым роутером и покрыть куда большую площадь. Второй вариант — использовать режим моста, но тогда один маршрутизатор должен находиться в зоне покрытия другого.

Если собрались делать по уму

Когда все вышеописанные решения не дают результата, то зону покрытия Wi-Fi придется расширять другими способами и без покупки дополнительного оборудования не обойтись.

Первый способ — поставить более мощную антенну, если в конструкции роутера они съемные. Несмотря на законодательное ограничение, в магазинах можно найти антенны на 30 dBm. Также можно купить модели с направленным лучом, у которых коэффициент усиления 7–12 dBi.

Среди специализированного оборудования вам доступны следующие варианты.

Повторители Wi-Fi. Устройства подключаются к обычной розетке и ретранслируют уже существующую Wi-Fi-сеть. Должны находиться в зоне покрытия основного роутера. Принцип работы аналогичен с роутером в режиме моста.

Mesh-роутеры. Mesh-система — самый технологичный вариант построения большой беспроводной сети. В чем же отличия от обычных усилителей? В Mesh Wi-Fi есть специальные протоколы роуминга, чтобы вы оставались в одной сети при переключении между модулями. Также предусмотрена адаптивная маршрутизация и удобные инструменты для настройки. В таких системах обычно есть функция самовосстановления — поломка одного узла не рушит всю сеть.  

Подробнее о mesh-системах мы рассказали в другом материале. Комплексный подход с использованием mesh будет актуален для больших частных домов, где один роутер и даже несколько усилителей не справляются с поставленной задачей.