Очень часто первый вопрос, с которым сталкивается провайдер частной сети или пользователь, это - какую частоту выбрать: 2,4 или 5 ГГц? В чем их отличия?

Почему именно эти дипазоны? Все очень просто - на данный момент это наиболее распространенные частоты, на которых осуществляется беспроводное соединение. Большинство устройств Wi-Fi выпускается именно для 2,4 ГГц или 5 ГГц и стандартов, на которых они основаны.

Стандарт IEEE*	Частота, ГГц	Год утверждения альянсом	Теоретическая пропускная способность, Мбит/с
802.11b	2,4	1999	11
802.11a	5	2001	54
802.11g	2,4	2003	54
802.11n	2,4	2006	300
802.11n Dual Band	2,4 / 5	2009	300
802.11ac	5	2011 - черновая редакция	1300

*Еще немного информации о существующих стандартах беспроводной связи - в нашей статье .

Попробуем охарактеризовать каждую частоту по ключевым для организации сети параметрам.

Цена устройств

Вывод : весомым плюсом организации интернет-доступа на частоте 2,4 является более низкая цена.

Загруженность частоты

Диапазон 2,4 ГГц становится все более загруженным по причине повсеместного распространения беспроводных сетей. В приведенной выше таблице видно, что большинство стандартов использует именно его. Вне зависимости от того, работает устройство с 802.11b, 802.11g или 802.11n - вы передаете данные по одному и тому же каналу.

Кроме того, на двухгигагерцовой частоте можно выделить лишь 3 отдельных канала передачи данных, в то время как на 5 ГГц - девятнадцать.

Вывод: по этому параметру выигрывает диапазон 5 ГГц, как более свободный эфир.

Непрямая видимость и побочные помехи

Для сигнала диапазона 5ГГц даже деревья, листва и т.д. - существенные помехи. Поэтому для хороших показателей дальности и скорости оборудованию требуется чистая прямая видимость. Отличие частоты 2,4ГГц в том, что для нее это не так критично.

В то же время по другому параметру - наличию помех в эфире, частота 2,4ГГц проигрывает . В этом диапазоне работают многие посторонние устройства - микроволновки, телефоны и т.д. - поэтому количество шумов может быть очень существенным.

Дальность линка

Диапазон 5 ГГц характеризуется меньшей зоной Френеля, и как следствие - бОльшей дальнобойностью.

Итоги

В итоге, какую частоту выбрать - 2,4ГГц или 5Ггц зависит от того, в каких условиях вы развертываете сеть, и какие параметры хотите получить. Стандартно поступают следующим образом:

• Для радиомостов на дальние расстояния выбирают устройства 5 Ггц диапазона. Дальнобойность + отсутствие помех + свободный эфир = идеальные для этого условия.
• Для раздачи интернета абонентам в режиме точка-многоточка чаще всего выбирают 2,4Ггц. Однако в связи с перегруженностью диапазона все чаще применяют также 5 ГГц.
• Для других локальных решений все больше производителей выпускают оборудование Dual Band - с работой на обеих частотах одновременно или же выборочно (Mikrotik Groove A-52HPn , D-Link DAP-1525 (UPD Снято с производства) и другие).

Думаю, не ошибусь сильно, если у большинства из нас подключение к интернету выглядит следующим образом: есть некоторый довольно скоростной проводной канал до квартиры (сейчас уже и гигабит не редкость), а в квартире его встречает роутер, который раздаёт этот интернет клиентам, выдавая им «чёрный» ip и осуществляя трансляцию адресов.

Довольно часто наблюдается странная ситуация: при скоростном проводе, с роутера раздаётся совсем узенький wifi-канал, не загружающий и половины провода. При этом, хотя формально Wi-Fi, особенно в его ac-версии поддерживает какие-то огромные скорости, при проверке оказывается, что либо Wi-Fi подключается на меньшей скорости, либо подключается, но не выдаёт скорости на практике, либо теряет пакеты, либо всё вместе.

В какой-то момент и я столкнулся с похожей проблемой, и решил настроить свой Wi-Fi по-человечески. На удивление, это заняло примерно в 40 раз дольше, чем я ожидал. Вдобавок, как-то так случилось, что все инструкции по настройке Wi-Fi, которые я находил, сходились к одному из двух видов: в первом предлагали поставить роутер повыше и выпрямить антенну, для чтения второго же мне не хватало честного понимания алгоритмов пространственного мультиплексирования.

Собственно, эта заметка - это попытка заполнить пробел в инструкциях. Я сразу скажу, что задача до конца не решена, несмотря на приличный прогресс, стабильность подключения всё ещё могла бы быть лучше, поэтому я был бы рад услышать комментарии коллег по описанной тематике.

Глава 1:

Итак, постановка задачи

Wifi-роутер, предложенный провайдером, перестал справлять со своими обязанностями: наблюдаются длительные (30 секунд и больше) периоды, когда пинг до точки доступа не проходит, наблюдаются очень длительные (порядка часа) периоды, когда пинг до точки доступа достигает 3500 мс, бывают длительные периоды, когда скорость соединения с точкой доступа не превышает 200 кбит/сек.

Сканирование диапазона с помощью windows-утилиты inSSIDer выдаёт картинку, представленную в начале статьи. В округе наблюдается 44 Wifi SSID в диапазоне 2.4 ГГц и одна сеть в диапазоне 5.2 ГГц.

Инструменты решения

Самосборный компьютер Celeron 430, 2b Ram, SSD, безвентиляторный, две беспроводные сетевые карты на чипе Ralink rt2800pci, Slackware Linux 14.2, Hostapd из Git на сентябрь 2016 года.

Сборка роутера выходит за рамки данной заметки, хотя отмечу, что Celeron 430 хорошо показал себя в безвентиляторном режиме. Отмечу, что текущая конфигурация является последней, но не окончательной. Возможно, улучшения ещё осуществимы.

Решение

На самом деле, решение должно было бы, по хорошему, заключаться в запуске hostapd с минимальным изменениями настроек. Однако, опыт настолько хорошо подтвердил истинность поговорки «гладко было на бумаге, да забыли про овраги», что потребовалось написание этой статьи для систематизации знаний обо всех неочевидных подробностях. Также мне изначально хотелось бы избежать низкоуровневых подробностей для стройности изложения, но выяснилось, что это невозможно.

Глава 2

Немного теории

Частоты

Wi-Fi - это стандарт беспроводных сетей. С точки зрения OSI L2, точка доступа реализует концентратор типа switch, однако чаще всего она также совмещена с коммутатором уровня OSI L3 типа «роутер», что ведёт к изрядной путанице.

Нас же больше всего будет интересовать уровень OSI L1, то есть, собственно, та среда, в которой ходят пакеты.

Wi-Fi - это радиосистема. Как известно, радиосистема состоит из приёмника и передатчика. В Wi-Fi точка доступа и клиентское устройство осуществляют обе роли по очереди.

Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Частоты эти занумерованы, и каждому номеру соответствует некоторая частота. Важно: несмотря на то, что для любого целого числа существует теоретическое соответствие этому числу некоторой частоты, Wi-Fi может работать только в ограниченных диапазонах частот (их три, 2.4 ГГц, 5.2 ГГц, 5.7 ГГц), и только на некоторых из номеров.

Полный список соответствий можно посмотреть в Wikipedia, нам же важно, что при настройке точки доступа, необходимо указать, на каком именно канале будет находиться несущая частота нашего сигнала.

Неочевидная деталь: не все Wi-Fi стандарты поддерживают все частоты.

Wi-Fi-стандартов есть два: a и b. «a» старше и работает в диапазоне 5ГГц, «b» новее и работает в диапазоне 2.4 ГГц. При этом b медленнее (11 mbit вместо 54 mbit, то есть, 1.2 мегабайта в секунду вместо 7 мегабайт в секунду), а диапазон 2.4 ГГц уже и вмещает меньше станций. Почему так - загадка. Вдвойне загадка, почему точек доступа стандарта а практически нет в природе.

(Картинка позаимствована из Википедии.)

(На самом деле, я немного лукавлю, потому что a поддерживает ещё частотный диапазон 3.7 ГГц. Однако, ни одного устройства, знающего что-нибудь про этот диапазон, мне не доводилось увидеть.)

Подождите, спросите вы, но есть же ещё 802.11g, n, ac - стандарты, и они-то, кажется, как раз должны побивать по скорости несчастные a и b.

Но нет, отвечу я вам. Стандарт g - это запоздалая попытка довести скорость b до скорости a, в диапазоне 2.4 ГГц. Но зачем, вы ответите мне, ты вообще вспоминал про b? Ответ, потому что несмотря на то, что диапазоны обоих b и g называются 2.4, на самом деле они чуть-чуть отличаются, и диапазон b на один канал длиннее.

Стандарты же n и ac вообще не имеют отношения к диапазонам - они регламентируют скорость, и только. Точка стандарта n может быть как «в базе» a (и работать на 5 Ггц), так и «в базе» b и работать на 2.4 ГГц. Про точку стандарта ac я не знаю, потому что не видел.

То есть, когда вы покупаете точку доступа n, нужно очень внимательно посмотреть, в каких диапазонах это n работает.

Важно, что в один момент времени один Wi-Fi чип может работать только в одном диапазоне. Если же ваша точка доступа утверждает, что может работать в двух одновременно, как например, делают бесплатные роутеры от популярных провайдерах Virgin или British Telecom, значит в ней на самом деле два чипа.

Ширина канала

На самом деле, я должен извиниться, потому что ранее сказал, что некий диапазон длиннее другого, не объяснив, что такое «длиннее». Вообще говоря, для передачи сигнала важна не только несущая частота, но и ширина кодированного потока. Ширина - это в какие частоты выше и ниже несущей может залезать имеющийся сигнал. Обычно (и к счастью, в Wi-Fi), каналы симметричные, с центром в несущей.

Так вот в Wi-Fi могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц. При этом точек доступа с шириной канала в 10 МГц я никогда не видел.

Так вот, одним из самых удивительных свойств Wi-Fi является то, что несмотря на то, что каналы пронумерованы, они пересекаются. Причём не только с соседями а аж с каналами через 3 от себя. Иными словами, в диапазоне 2.4 ГГц только точки доступа, работающие на каналах 1, 6 и 11 - не пересекаются потоками шириной в 20 МГц. Иными словами, только три точки доступа могут работать рядом так, чтобы не мешать друг другу.

Что же такое точка доступа с каналом шириной 40 МГц? Ответ - а это точка доступа, которая занимает два канала (непересекающихся).

Вопрос: а сколько каналов шириной 80 и 160 МГц вмещается в диапазон 2.4 ГГц?

Ответ: Ни одного.

Вопрос, а на что влияет ширина канала? Точного ответа на этот вопрос я не знаю, проверить не смог.

Я знаю, что если сеть пересекается с другими сетями, стабильность соединения будет хуже. Ширина канала 40 МГц даёт больше пересечений и хуже соединение. Согласно стандарту, если вокруг точки есть работающие другие точки доступа, режим 40 МГц не должен включаться.

Верно ли, что вдвое большая ширина канала вдвое даёт большую пропускную способность?
Вроде бы, да, но проверить невозможно.

Вопрос: Если на моей точке доступа три антенны, верно ли, что она может создавать три пространственных потока и утроить скорость соединения?

Ответ: неизвестно. Может так оказаться, что из трёх антенн, две могут заниматься только отправкой, но не приёмом пакетов. И скорость сигнала будет несимметричная.

Вопрос: Так сколько же мегабит даёт одна антенна?

Ответ: Можно посмотреть вот здесь en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates
Список странный и нелинейный.

Очевидно, самый важный параметр - это MCS-индекс, который именно и определяет скорость.

Вопрос: Откуда берутся такие странные скорости?

Ответ: Есть такая вещь как HT Capabilities. Это опциональные фишечки, которые могут чуть-чуть править сигнал. Фишечки бывают как очень полезные: SHORT-GI добавляет чуть-чуть скорости, около 20 мбит, LDPC, RX STBC, TX STBC добавляют стабильности (то есть должны уменьшать пинг и потерю пакетов). Впрочем, ваше железо может запросто их не поддерживать и при этом быть вполне «честным» 802.11n.

Мощность сигнала

Самый простой способ бороться с плохой связью - это вжарить больше мощности в передатчик. В Wi-Fi бывает мощность передачи до 30 dBm.

Глава 3

Решение задачи

Из всего вышеперечисленного винегрета, казалось бы, можно сделать следующий вывод: у вайфая можно реализовать два «режима» функционирования. «Улучшающий скорость» и «улучшающий качество».

Первый, казалось бы, должен говорить: бери самый незанятый канал, ширину канала 40 МГц, антенн побольше (желательно, 4), и добавляй побольше Capabilities.

Второй - убирай всё, кроме базового n-режима, включай мощность побольше, и включай те Capabilities, которые добавляют стабильности.

Вспоминая ещё раз пословицу про овраги, опишем, какие именно неровности местности ждут нас при попытке реализации планов 1 и 2.

Овраг нулевой

Хотя чипсеты семейства Ralink rt2x00 являются самыми популярными чипсетами с поддержкой стандарта n и встречаются как в картах высокого ценового диапазона (Cisco), так и диапазона бюджетного (TRENDNET), и более того, выглядят в lspci совершенно однаково, они могут обладать кардинально разным функционалом, в частности, поддерживать только диапазон 2.4, только диапазон 5ГГц, или поддерживать непонятно чем ограниченные части обеих диапазонов. В чём отличия - загадка. Также загадка, почему карта с тремя антеннами поддерживает только Rx STBC в два потока. И почему они обе не поддерживают LDPC.

Первый овраг

В диапазоне 2.4 есть только три непересекающихся канала. На эту тему мы уже говорил и я не буду повторяться.

Второй овраг

Не все каналы позволяют увеличивать ширину канала до 40 МГц, более того, на какую ширину канала согласится карта, зависит от чипсета карты, производителя карты, загрузки процессора и погоды на Марсе.

Третий, и самый большой овраг

Regulatory domain

Если вам не хватало для счастья того, что сами стандарты Wi-Fi представляют из себя знатный винегрет, то возрадуйтесь тому, что каждая страна мира стремится всякими разными способами Wi-Fi ущемить и ограничить. У нас в Великобритании всё ещё не так плохо, в отличие, скажем, от тех же США, где Wi-Fi спектр зарегулирован до невозможности.

Так вот, регуляторный домен может требовать ограничений на мощность передатчика, на возможность запустить на канале точку доступа, на допустимые технологии модуляции на канале, а также требовать некоторых технологий «умиротворения спектра», таких как DFS (динамический выбор частоты), детекция радара (которая ещё у каждого регдомена своя, скажем, в Америках почти всюду предлагаемая FCC, в Европе другая, ETSI), или auto-bw (я не знаю, что это такое). При этом со многими из них точка доступа не заводится.

Многие регуляторные домены просто запрещают некоторые частоты в принципе.

Задать регуляторный домен можно командой:

Iw reg set NAME
Регуляторный домен можно не задавать, но тогда система будет руководствоваться объединением всех ограничений, то есть самым худшим вариантом из возможных.

По счастью, во-первых данные по регуляторным доменам есть в открытом доступе на сайте ядра:

И по ним можно искать. В принципе, вероятно, можно пропатчить ядро так, чтобы оно игнорировало регуляторный домен, но это надо пересобирать ядро или как минимум регуляторный демон crda.

По счастью, команда iw phy info выводит все возможности нашего устройства, с учётом (!) регуляторного домена.

Итак, как же нам поправить состояние нашего Wi-Fi?

Для начала найдём страну, в которой не запрещён 13 канал. Путь хотя бы половина частоты будет пустой. Ну, таких стран довольно много, хотя некоторые, не запрещая его в принципе, однако запрещают на нём или режим высокой скорости n, или вообще создание точки доступа.

Но одного 13 канала нам мало - ведь мы хотим соотношение сигнал-шум побольше, а значит хотим запускать точку с силой сигнала 30. Ищем-ищем в CRDA, (2402 - 2482 @ 40), (30) 13 канал, ширина 40 МГц, сила сигнала 30. Есть такая страна, Новая Зеландия.

Но что это, на частоте 5 ГГц требуется DFS. Вообще, это теоретически, поддерживаемая конфигурация, но почему-то не работает.

Факультативная задачка, выполнимая людьми с повышенными социальными навыками:

Собрать подписи/движение в поддержку ускоренного перелицензирования Wi-Fi-диапазонов в ITU (ну, или хотя бы в вашей стране) в целом в сторону расширения. Это вполне реально, какие-нибудь депутаты (и кандидаты в депутаты), жаждущие политических очков, будут рады вам помочь.

Это овраг номер 4

Точка доступа может не заводиться при наличии DFS, без объяснения причин. Итак, какой же регуляторный домен нам выбрать?

Есть такая! Самая свободная страна в мире, Венесуэла. Её регуляторный домен - VE.

Полные 13 каналов диапазона 2.4, с мощностью 30 dBm, и сравнительно расслабленный 5ГГц диапазон.

Задача со звёздочкой. Если у вас в квартире совсем катастрофа, даже хуже, чем у меня, для вас есть отдельный, бонусный уровень.

Регуляторный домен «JP», Япония, позволяет делать уникальную вещь: запускать точку доступа на мифическом, 14 канале. Правда, только в режиме b. (Помните, я говорил, что между b и g всё-таки есть маленькие отличия?) Поэтому если у вас всё уж совсем плохо, то 14 канал может быть спасением. Но опять же, его физически поддерживает немного что клиентских устройств, что точек доступа. Да и максимальная скорость в 11 Мбит несколько обескураживает.

Копируем /etc/hostapd/hostapd.conf в два файла, hostapd.conf.trendnet24 и hostapd.conf.cisco57

Правим тривиальным образом /etc/rc.d/rc.hostapd, чтобы запускал две копии hostapd.

В первом указываем канал 13. Правда, ширину сигнала указываем 20 МГц (capability 40-INTOLERANT), потому что во-первых, так мы будем теоретически стабильнее, а во-вторых, «законопослушные» точки доступа просто не будут запускаться на 40 МГц из-за того, что забитый диапазон. Ставим capability TX-STBC, RX-STBC12. Плачем, что capabilities LDPC, RX-STBC123 не поддерживаются, а SHORT-GI-40 и SHORT-GI-20 хотя и поддерживаются и чуть-чуть улучшают скорость, но и чуть-чуть понижают стабильность, а значит, их убираем.

Правда, для любителей можно пропатчить hostapd, чтобы появилась опция force_ht40, но в моём случае это бессмысленно.

Если вы находитесь в странной ситуации, когда точки доступа то включаются то выключаются, то для особых гурманов можно пересобрать hostapd с опцией ACS_SURVEY, и тогда точка будет сама сначала сканировать диапазон и выбирать наименее «шумящий» канал. Более того, в теории она даже должна мочь переходить по собственному желанию с одного канала на другой. Мне, правда, эта опция не помогла, увы:-(.

Итак, наши две точки в одном корпусе готовы, запускаем сервис:

/etc/rc.d/rc.hostapd start
Точки успешно стартуют, но…

Но та, что работает на диапазоне 5.7 - не видна с планшета. Что за чертовщина?

Овраг номер 5

Проклятый регуляторный домен работает не только на точке доступа, но и на приёмном устройстве.

В частности, мой Microsoft Surface Pro 3, хотя и сделан для европейского рынка, в принципе не поддерживает диапазон 5.7. Пришлось переключиться в 5.2, но тут хоть завёлся режим 40 Мгц.

Овраг номер 6

Всё завелось. Точки стартовали, 2.4 показывает скорость 130 Мбит (был бы SHORT-GI, было бы 144.4). Почему карта с тремя антеннами поддерживает только 2 пространственных потока - загадка.

Овраг номер 7

Завести-то завелось, а иногда скачет пинг до 200, и всё тут.

А секрет вовсе не в точке доступа прячется. Дело в том, что по правилам Microsoft, драйвера Wi-Fi карты сами должны содержать ПО для поиска сетей и подключения к ним. Всё как в старые-добрые времена, когда 56к-модем должен был иметь при себе звонилку (которую мы все меняли на Shiva, потому что звонилка, идущая в штатной поставке Internet Explorer 3.0 была слишком уж ужасна) или ADSL-модем должен был иметь клиент PPPoE.

Но и о тех, у кого штатной утилиты нет (то есть, о всех на свете!), Microsoft позаботилась, сделав так называемую «автоконфигурацию Wi-Fi». Эта автоконфигурация жизнерадостно плюёт на то, что к сети мы уже подключены, и каждые Х секунд сканирует диапазон. В Windows 10 даже нет кнопки «обновить сети». Работает отлично, пока сетей вокруг две-три. А когда их 44, система замирает и выдаёт несколько секунд пинга 400.

«Автоконфигурацию» можно отключить командой:

Netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????" pause
Лично я даже сделал себе на десктопе два батника «включить autoscan» и «выключить autoscan».

Да, прошу обратить внимание, что если у вас русский Windows, то скорее всего сетевой интерфейс будет иметь название на русском языке в кодировке IBM CP866.

Саммари

Я накатал довольно длинную простыню текста, и должен был бы завершить её кратким резюме самых важных вещей:

1. Точка доступа может работать только в одном диапазоне: 2.4 или 5.2 или 5.7. Выбирайте внимательно.
2. Лучший регуляторный домен - это VE.
3. Команды iw phy info, iw reg get покажут вам, что вы можете.
4. 13 канал обычно пустует.
5. ACS_SURVEY, ширина канала 20 МГц, TX-STBC, RX-STBC123 улучшат качество сигнала.
6. 40 МГц, больше антенн, SHORT-GI увеличат скорость.
7. hostapd -dddtK позволяет запустить hostapd в режиме отладки.
8. Для любителей можно пересобрать ядро и CRDA, увеличив мощность сигнала и сняв ограничения регуляторного домена.
9. Автопоиск Wi-Fi в Windows отключается командой netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????"
10 . Microsoft Surface Pro 3 не поддерживает диапазон 5.7 ГГц.

Послесловие

Я большинство материалов, использованных при написании данного руководства, найдены либо в гугле, либо в манах к iw, hostapd, hostapd_cli.

На самом деле, проблема ТАК И НЕ РЕШИЛАСЬ. Временами пинг всё равно скачет до 400 и стоит на таком уровне, даже для «пустого» диапазона в 5.2 ГГц. Посему:

Ищу в Москве спектроанализатор Wi-Fi диапазона, укомплектованный оператором, с которым можно было бы проверить, в чём вообще проблема, и не заключается ли она в том, что неподалёку находится очень важное и секретное военное учреждение, о котором никто не знает.

Постскриптум

Wi-Fi работает на частотах от 2 ГГц до 60 ГГц (менее распространённые форматы). Это даёт нам длину волны от 150мм до 5мм. (Почему вообще мы меряем радио в частотах, а не в длинах волн? Так же удобнее!) У меня, в целом, возникает мысль, купить обои из металлической сетки в четверть длины волны (1 мм хватит) и сделать клетку Фарадея, чтобы гарантированно изолироваться от соседского Wi-Fi, да и заодно от всего другого радиооборудования, вроде DECT-телефонов, микроволновок и дорожных радаров (24 ГГц). Одна беда - будет блокировать и GSM/UMTS/LTE-телефоны, но можно выделить для них стационарную точку зарядки у окна.

Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.

Наверняка вы где-то слышали, или читали, или сами при настройке WiFi сталкивались с таким понятием, как 5GHz , или 5ГГц (гигагерц) в русском переводе. Что же это такое, WiFi 5 ГГц и стоит ли его использовать на роутере ? Для начала давайте определимся, что такое вообще Wi-Fi? На самом деле, ничего нового — это просто передача данных посредством радиосигнала. А 5 GHz и 2.4 GHz — это диапазон частот, на которых этот сигнал транслируется. Если сделать небольшой экскурс в историю беспроводных технологий, то мы узнаем, с чего все начиналось.

Небольшой экскурс в историю:

• История широкого использования Wi-Fi начинается с 2000 года, когда появился стандарт 802.11b. Устройства его поддерживающие работали на частоте 2.4 ГГц и обеспечивали передачу данных со скоростью не более 11 Мбит/с.
• Следующим шагом стало появление в 2002 году устройств с новым диапазоном 5ГГц и новой скоростью — аж 54 Мбит/c. Как понимаете, в то время это был явный прорыв
• Но более успешным в развитии WiFi стал 2003, когда появился стандарт 802.11g, совмещающий в себе особенности двух предыдущих — более доступную частоту 2.4 GHz и высокую по тем меркам скорость до 54 Мбит/с.

Почему же только сейчас WiFi 5GHz стал привлекать столько внимания, хотя существует он уже очень давно?

Дело в том, что развиваться как раз активно начал именно диапазон 2.4 из-за его бОльшей доступности. Стала расти скорость, выпускаться все новые и новые роутеры и другие сетевые устройства. Стали развиваться технологии, позволяющие транслировать информацию по Wireless с одного гаджета на другой, маршрутизаторы стали работать с принтерами, сканерами, мобильными операторами и т.д. и т.п.

Если говорить проще — WiFi стал распространен повсеместно, нагрузка на данный диапазон очень сильно возросла, и как следствие, скорость и стабильность работы из-за множества одновременно работающих сетей стала падать.

Тут-то разработчики и вспомнили про старый добрый 5GHz — сегодня в этом диапазоне работают устройстве, поддерживающие стандарты 802.11n и 802.11ac. Именно последний обеспечивает максимальную скорость беспроводного соединения.

WiFi 5 ГГц и 2.4 ГГц — в чем разница на практике?

Да, оборудование, которое поддерживает данный стандарт, стоит дороже, но не намного. Кроме высокой скорости к плюсам wifi 5 GHz можно отнести тот факт, что в данный момент им почти никто не пользуется, а значит нет помех. Достаточно посмотреть на количество одновременно работающих сетей в зоне доступа из моей квартиры.

2.4 GHz

5 GHz

Условия для использования 5 GHZ

Для того, чтобы начать пользоваться вайфаем 5GHz, достаточно соблюсти два условия:

• Купить двухдиапазонный роутер
• Устройства, с которых вы будете к нему подключаться, должны поддерживать 5ГГц.

Какой выбрать роутер для работы с WiFi на частоте 5 ГГц?

Наверняка, дочитав до этого места и убедившись в пользе от использования WiFi на частоте 5 ГГц, у вас появился вопрос поводу выбора роутера. Я, конечно, могу порекомендовать вам несколько недорогих моделей, но есть одно НО! На своей практике — а таких маршрутизаторов у меня в руках было очень много — я убедился, что дешевые маршрутизаторы и адаптеры с поддержкой данного диапазона, как правило, работают очень нестабильно, если раздают сигнал одновременно на 5 и на 2.4 GHz. Если у вас не все ноутбуки, телефоны, ТВ приставки и другие девайсы двухдиапазонные, то лучше потратить чуть больше денег, но купить сразу хороший универсальный роутер.

Теперь по моделям — из недорогих и при этом неплохих могу отметить . Из более дорогих могу рекомендовать роутеры линейки Zyxel Keenetic с поддержкой 5 ГГц и TP-Link Archer.

Если же хотите стабильность и качество, на которое не жалко потратиться, то присмотритесь к линейке Apple Airport. Дешевле можно его найти с рук на Юле или Авито — менно так я и сделал. Но учтите, что всякие фишки, типа сетевого медиасервера или 3G/4G интернета поддерживаться не будут, либо будут работать только с гаджетами от этой же фирмы.

Как подключить к WiFi 5 ГГц ноутбук?

Со вторым на первый взгляд сложнее — не будете же вы менять всю компьютерную технику в доме. Но на самом деле, все смартфоны, выпущенные в последние 3-4 года, поддерживают wifi 5 GHz. Например, я без проблем подключаюсь со своего iPhone 5S, который выпущен аж в 2013 году.

Компьютер или ноутбук поменять тяжелее, но и тут проблем нет. Просто так же идем в цифровой магазин и покупаем к нему USB адаптер с поддержкой диапазона 5 ГГц. Они тоже работают в двух диапазонах, так что вы сможете подключаться и к частотам 2.4 ГГц. посвящена отдельная статья, но если коротко, то желательно выбирать модель того же производителя, что и роутер. Хотя в принципе, все стандарты универсальны и работать будет с любым — тут лишь дело вкуса. Опять же, по маркам нет смысла что-то рекомендовать, берите не самый дорогой и не самый дешевый брендовый адаптер в средней ценовой категории — обзоров также полно на нашем сайте.

Для стационарного ПК еще лучшим вариантом будет приобрести PCI адаптерна, который подключается к материнской плате — антеннки от него будут выведены сзади корпуса.

Для перехода на новый стандарт ТВ можно приобрести недорогую приставку на Андроиде.

Как включить WiFi 5 ГГц на роутере Xiaomi?

В продолжении темы рассмотрим функцию настройки диапазона работы беспроводного сигнала на роутерах, и начнем с Xiaomi Router 3. Это старшая модель в линейке, поэтому ей грех не быть двухдиапазонной. Кстати, ее младший брат Xiaomi Mi Mini тоже поддерживал 5GHz, но его я не стал вам рекомендовать по той простой причине, что он тоже не лишен недостатка, о котором я упоминал — при работе сразу на двух частотах он сильно глючил.

Настройка диапазона WiFi у Xiaomi происходит в разделе «Settings — WiFi»

Самым же первым пунктом вынесен переключатель режима Dual Band Wi-Fi. По умолчанию роутер Xiaomi будет работать только на 2.4 GHz. Для раздачи интернета сразу в двух диапазонах, активируем этот тумблер.

И ждем около 30 секунд, пока маршрутизатор перезагрузится

После этого для подключения станут доступны сразу две сети в разных диапазонах. Однако есть два минуса — не знаю, насколько это для конечного пользователя критично, но тем не менее:

1. Как видим из скриншота, отдельно оставить работать можно только 2.4 ГГц — 5 ГГц возможно активировать только совместно с 2.4.
2. Еще один минус — все данные для подключения (пароль и тип шифрования) будут одинаковыми для обеих сетей. Отдельно можно задать лишь каналы WiFi. Точно так же отдельным пунктом есть возможность скрыть сразу две сети, сделав их одновременно невидимыми.

При этом получается одна интересная особенность — при одновременном работе двух диапазонов устройство, с которого вы ходите подключиться к роутеру, будет видеть только один доступный сигнал. А далее он уже в зависимости от качества связи и поддержки диапазона 5 ГГц сам выберет, к какому именно нужно в данный момент присоединиться.

С одной стороны, разработчики, видимо, думали, что для массового пользователя это неплохо — не нужно заморачиваться с тем, к какой сети лучше сконнектиться — смартфон или ноут сам выберет наилучший вариант. С другой — не понятно, по какому принципу он будет выбирать эти сети и в какой момент между ними переключаться. Мне все-таки больше по душе, когда я контролирую весь процесс и точно знаю, в каком диапазоне какое устройство работает в данный момент.

5GHz на маршрутизаторе Apple Airport

Теперь поговорим об одной из самых дорогих двухдиапазонных моделей — Apple Airport. Купить за 8000 рублей современный классный роутер и не использовать его по полной программе было бы глупо. Включение же стандарта 5G поможет ликвидировать проблему с загруженностью wifi каналов, тем самым повысив скорость интернета и стабильность работы своей беспроводной сети в целом. По умолчанию при быстрой настройке активируется только одна сеть на 2.4 Ггц. А вот чтоб включить более современный и скоростной беспроводной сигнал, нужно будет еще кое-что сделать.

Запускаем на компьютере программу Airport Utility и входим в «Manual Settings»

Открываем вкладку «Wireless» и нажимаем на кнопку «Wireless Network Options»

Здесь активируем галочку «5G» и задаем имя для новой сети wifi. Пароль и тип шифрования скопируются с основной сети 2.4 G

Сохраняем настройки кнопкой «Update» и радуемся более стабильному и скоростному сигналу.

Как видите, преимуществ wifi в диапазоне 5GHz много и при этом ничего сложного в том, чтобы начать им пользоваться нет. Если есть вопросы — отвечу в комментариях!

Если статья помогла, то в благодарность прошу сделать 3 простые вещи:

1. Подписаться на наш YouTube канал
2. Отправить ссылку на публикацию к себе на стену в социальной сети по кнопке выше

В современном мире благодаря Интернету обмен информацией стал не просто безграничным, но и быстрым, если не сказать - мгновенным. С развитием беспроводных сетей требования к ним постоянно растут, и в первую очередь пользователей волнует скорость передачи данных. О том, имеет ли значение, в каком частотном диапазоне работает WiFi-сеть и как это влияет на передачу данных, будет изложено в этой статье.

Немного истории

Изначально передача данных через Интернет осуществлялась исключительно по проводным линиям связи, но стало очевидно, что провод серьезно ограничивает физическое распространение сетей передачи данных. Как ни старайся, а проложить проводные линии не везде возможно, да и технологически рынок интернет-услуг созрел для широкого распространения мобильных устройств. А почему бы не сделать обмен данными без привязки к кабелю? Результатом поисков новых решений созданий беспроводных технологий стало учреждение в 1999 году пионерами в беспроводных технологиях - фирмами 3Com, Aironet (ныне вошедшее в Cisco), Harris Semiconductor (в настоящий момент Intersil), Lucent (Agere), Nokia и Symbol Technologies - альянса Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) и регистрация новой технологии под маркой Wi-Fi.

Основной задачей этой организации является разработка, тестирование и сертифицирование, а также поддержка и продвижение форматов беспроводной связи Wi-Fi. В 2000 году WECA переименовали в Wi-Fi Alliance, а штаб-квартиру разместили в Остине, Техас. На сегодняшний день Wi-Fi Alliance объединяет свыше 320 компаний по всему миру, работающих в области беспроводных технологий. В результате совместных усилий альянса в 1997 году появилась спецификация (другими словами, стандарт) IEEE 802.11, которая регламентирует методы построения локальных беспроводных сетей.

Теперь кратко о стандартах Wi-Fi. В настоящий момент существует, кроме базовой спецификации 802.11, еще 27 ее модификаций. Важным аспектом для развития сетей Wi-Fi является выделение рабочих частот. Радиочастотный спектр в нашей стране - это собственность государства, поэтому условием для быстрого развития сетей Wi-Fi является предоставление диапазонов частот, которые не требуют лицензирования. В нашей стране это диапазон частот 2,4 ГГц и 5 ГГц. Ниже приведены краткие характеристики используемых в РФ спецификаций 802.11 (скорость указана весьма примерно):

802.11 - самая первая, так сказать, базовая спецификация от 1997 года с пропускной способностью в 1 Мбит/с или 2 Мбит/c и использующая рабочую частоту 2,4 ГГц;

802.11a - первая модернизация (1999 г.) со скоростью уже 54 Мбит/c для рабочей частоты 5 ГГц;

802.11b - вторая модификация 802.11 (1999 г.) для поддержки скоростей 5,5 Мбит/с и 11 Мбит/с для частоты 2,4 ГГц;

802.11g - вариант от 2003 г. со скоростью 54 Мбит/c для частоты 2,4 ГГц;

802.11n - вариант от 2009 г. с серьезной пропускной способностью до 600 Мбит/c для частот 2,4-2,5 или 5 ГГц;

802.11ac - новейший стандарт для частотного диапазона 5 ГГц WiFi от 2014 г. Анонсированная скорость передачи данных от 433 Мбит/с до 6,77 Гбит/с для устройств при 8x MU-MIMO-антеннах.

Как видно из кратких описаний спецификаций (802.11, 802.11b, 802.11g и 802.11n), они предусмотрены для работы в диапазоне частот 2,4 ГГц, а 802.11a и 802.11aс - только в диапазоне частот WiFi 5 ГГц.

Wifi 2,4 ГГц – каналы и частотные полосы

Как видно из приведенной ниже таблицы, в полосе частот 2.4 GHz существуют 13 каналов, из которых доступны 3 неперекрывающихся канала: 1, 6, 11. Подобное выделение частот строится на спецификации IEEE 802.11 и обеспечивает минимум в 25 MHz для разнесения центральных неперекрывающихся частотных каналов Wi-Fi, при этом ширина канала составляет 22MHz. Мощность излучения передающих устройств до 100 мВт включительно.

№ канала Wi-Fi	Центральная частота ГГц

Wifi 5 ГГц – каналы и частотные полосы

В РФ разрешение на использование диапазона 5 ГГц для бытовых нужд вступило в силу 20 декабря 2011 г. (решение ГКРЧ № 11-13-07-1) и позволило использовать частоты 5150-5350 МГц в 802.11a и 802.11n сетях Wi-Fi.

29 февраля 2016 г. решением ГКРЧ разрешили использовать частоты 5650-5850 МГц (каналы 132-165) для 802.11aс.

Проще говоря, теперь можно использовать роутеры 802.11aс и нигде их не регистрировать (с оговоркой, что мощность излучения передатчика не превышает 100 мВт). Причём это стало возможно и в офисах, и дома.

Как видно из приведенной ниже таблицы, в России в полосе частот 5 GHz доступны 33 канала. Подобное выделение частот строится на спецификации IEEE 802.11а и обеспечивает межканальное разнесение в 20 MHz для центральных частотных каналов Wi-Fi. При этом доступны 19 непересекающихся каналов. Мощность излучения передающих устройств - до 100 мВт включительно. Но стоит учитывать, что в разных странах и разрешительные системы для использования радиоэлектронных средств тоже отличаются.

№ канала Wi-Fi	Центральная частота ГГц

Если по-простому, то канал Wi-Fi - это беспроводной канал передачи данных между роутером (точкой доступа) и оконечным устройством (например, ноутбук или смартфон). Канал может быть как открытым, так и закрытым. Например, канал Wi-Fi в общественных местах, как правило, открыт, чтобы посетители могли воспользоваться им бесплатно. В домашних или офисных Wi-Fi сетях канал, конечно, закрыт. Чем больше загружен канал (например, именно этот канал по стечению обстоятельств используют соседи или иные потребители в зоне приема), тем больше создается помех, и, как следствие этого, ниже скорость передачи данных. И не обязательно это может быть ноутбук или смартфон. Это могут быть наушники с Wi-Fi, Wi-Fi видеокамера (в том числе и внешнего наблюдения за автомобилем на улице), устройства Bluetooth или другая современная техника, поддерживающая беспроводную передачу данных. Даже обычная микроволновая печь может на короткое время серьезно повлиять на скорость обмена данными.

Роутер WiFi 2.4 ГГц поддерживает до 13 каналов, WiFi роутер 5 ГГц в РФ может поддерживать до 33 каналов.

Сравнение стандартов передачи данных по wifi на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц

Скорость .

Если говорить о самом ныне популярном стандарте Wi-Fi 802.11n – то скорости передачи данных на частотах 2,4 ГГц и на 5 ГГц должны быть одинаковыми (как минимум на бумаге). Спецификация декларирует, что скорость передачи данных может составить до 600 Мбит/c. В реальности же стоит учесть, что Wi-Fi на частоте 2,4 ГГц используют множество производителей (соответственно, и потребителей) и популярность этого стандарта очень велика. Отсюда перегруженность каналов передачи данных от великого множества ближайших источников сигнала. А также помехи от бытовой техники и в первую очередь микроволновок. Поэтому ожидать заявленной в спецификации скорости можно, наверное, только при идеальных условиях, например, в частном доме, где соседи и их роутеры относительно далеко.

А вот при этом же стандарте у WiFi 5 ГГц скорость вполне можно ожидать обещанную в спецификации. Каналы шире (возможные варианты настроек ширины каналов - 20/40/80 МГц). Непересекающихся каналов уже не 3, а 19 (при ширине канала 20 МГц). Помехи от бытовой техники уже не беспокоят. Большинство соседей по-прежнему пользуются Wi-Fi на 2,4 ГГц. И, соответственно, никто не будет мешать вам гонять трафик от точки доступа 5 ГГц до оконечного оборудования (WiFi 5 ГГц устройства – ноутбук, смартфон и т.д.) на максимальной скорости.

Другое дело - новейший стандарт 802.11ac , который рассчитан исключительно на работу 5 ГГц WiFi ac. Непересекающихся каналов 19 (при ширине канала 20 МГц), при этом максимально возможная ширина канала - до 160 МГц.

Кроме этого, новый стандарт по умолчанию включает в себя две весьма полезные опции:

• MU MIMO («multi-user multiple-input and multiple-output») или «мью-мимо», т.е. «мульти-пользователь, мульти-вход и мульти-выход». Опция поддерживает до 8 пространственных потоков, которые распределяются между устройствами для более стабильного соединения. В результате это дает увеличение пропускной способности Wi-Fi в 2-3 раза и повышение скорости всех устройств в этой сети.
• Beamforming – опция, которая отвечает за «формирование луча». При прохождении сигнала через препятствия (стены и т.д.) оборудование способно определить, где происходят потери сигнала, и скорректировать работу передатчика. Опция полезная, но не панацея – улучшения в работе точки доступа ощутимые, но не в разы.

И в качестве приятного бонуса разработчики уверяют, что стандарт позволит снизить энергопотребление, что должно привести к увеличению времени автономной работы мобильных устройств.

Дальность .

При очевидных плюсах wi-fi 5 ГГц есть и нюанс – уменьшенный радиус действия уверенного приема. У Wi-Fi на 2,4 ГГц радиус действия в квартире примерно 40-60 м, при условии правильного выбора места установки роутера (желательно в центре квартиры) для равномерного покрытия всей площади помещения. Сигнал от вертикально установленной антенны роутера распространяется радиально, а каждая стена (даже межкомнатная) уменьшает сигнал на 30% и даже более. Капитальные железобетонные стены дают еще большие потери сигнала. А поскольку затухание сигнала у Wi-Fi на 5 ГГц выше, чем у Wi-Fi на 2,4 ГГц, то и зона покрытия меньше. Уровня сигнала, возможно, хватит на преодоление двух стен. Но в этом есть и своё преимущество - не будут мешать соседские роутеры Wi Fi 5 GHz, поскольку их сигнал так же ослабнет, проходя через перекрытия или стены, и ваша точка доступа (или оконечные устройства), скорее всего, эти помехи даже не «увидит».

Очевидным плюсом использования Wi-Fi стандарта 802.11n (2,4 ГГц или 5 ГГц) является совместимость со всеми современными устройствами. Даже если оборудование (роутер или оконечное оборудование) и рассчитано на работу с Wi-Fi на 5 ГГц, оно, тем не менее, поддерживает и работу с Wi-Fi на 2,4 ГГц. Если у вас есть оконечные устройства, работающие на и на 2,4 ГГц, и на 5 ГГц, то, как вариант, стоит использовать двухдиапазонные роутеры 802.11n (2,4 ГГц + 5 ГГц).

Стандарт 802.11ac также поддерживает обратную совместимость с 802.11n. Для полноценной работы беспроводной сети 802.11ac необходимо, чтобы все устройства, подключенные к ней, были совместимы со стандартом 802.11ac.

Стоимость .

Цены на роутеры, поддерживающие стандарт 802.11ac, практически сопоставимы с ценами на роутеры 802.11n. Стоимость колеблется от 1700 до 4000 р. Цена зависит от бренда, магазина и характеристик роутеров. Эти цены применимы к роутерам, работающим в диапазоне 5 ГГц с пропускной способностью около 1 Мбит/с (менее или более). Если рассматривать роутеры, рассчитанные на большие скорости, то цены, конечно, будут значительно отличаться от нижней ценовой категории.

Как проверить, работает ли мой девайс на 5 ГГЦ?

Это несложно сделать. На ноутбуке (например, OС Windows 7) зайти в «Пуск/Панель управления/Система и безопасность/Система/Диспетчер устройств» и оценить сетевые адаптеры. Если в названии или свойствах адаптера указаны поддерживаемые спецификации, например, «802.11 a/b/g/n», то ваш ноутбук поддерживает работу в режиме сети WiFi 5 ГГц. Но это еще не значит, что и 802.11ac тоже поддерживает. Это новый стандарт, и далеко не все оборудование работает с ним. Но в любом случае это неплохо – можно относительно небольшими затратами решить вопрос с домашней сетью, особенно если вы живете в многоквартирном доме.

А вот если в свойствах адаптера указано «802.11 b/g/n», значит, ваш ноутбук, к сожалению, может работать только с WiFi 2,4 ГГц.

Чтобы проверить, осуществляет ли смартфон на ОС Android поддержку WiFi 5 ГГц, нужно зайти в «Настройки» и далее выбрать: Wi-Fi/Расширенные настройки/Диапазон частот Wi-Fi. Если система поддерживает 5 ГГц, то вы увидите соответствующий пункт в меню.

Выводы

Резюмируя вышеописанное, можно сказать, что WiFi 5 ГГц имеет явные преимущества перед устройствами, работающими в диапазоне 2,4 ГГц. Если оконечные устройства вашей WiFi-сети поддерживают WiFi 5 ГГц 802.11n, то имеет смысл подумать о замене роутера 2,4 ГГц на 5 ГГц. Тем самым вы сможете избавить вашу WiFi-сеть от факторов, мешающих ее качественной работе (помехи от других беспроводных устройств и бытовой техники). За счет отсутствия помех и большего количества каналов увеличится скорость передачи данных вашей WiFi-сети. Замена роутера с целью перехода на другой частотный диапазон в стандарте 802.11n обойдется в сравнительно небольшую сумму.

Тем, кто хотел бы обеспечить максимально высокую скорость передачи данных по WiFi-сети,

можно порекомендовать остановить свой выбор на новом стандарте 802.11ac. Для ценителей новейших технологий более высокая, по сравнению со спецификацией 802.11n, стоимость оборудования (WiFi роутер 5 ГГц, антенна 5 ГГц WiFi) не станет помехой. Тем более что стоимость устройств имеет тенденцию снижаться с развитием технологий и удешевлением производства. При этом необходимо помнить о том, что все оконечные устройства должны быть совместимы с точкой доступа, т.е. иметь общий стандарт.

В статье описывается вопрос почему встроенным или внешним Wi-Fi модулем не видна сеть 5 ГГц.

В чём преимущество 5 ГГц сети по сравнению с 2,4 ГГц? Для людей, проживающих в многоквартирных домах при соседстве с остальными устройствами по лестничной площадке плюс сверху/снизу, это, прежде всего, меньше “интерференций”. К тому же 23 отдельных канала передачи… Такая сеть, конечно, не может похвастаться аналогичным покрытием, но нам и не на улице сигнал ловить. Вобщем, мы решили настроить роутер на частоту 5 ГГц, однако…

Каковы могут быть симптомы?

• или вновь купленный адаптер их не видит
• или до того приём по обоим каналам был уверенным, но сейчас…
• вы обновились до Windows 10?

Не видна сеть 5 Ггц: причина в адаптере

Начинаем с того, как ваш адаптер (с помощью которого вы ловите сигнал от маршрутизатора) выглядит с точки зрения системы. Воспользуемся командой в cmd

Netsh wlan show drivers

Искомую строку я подсветил. Возможно несколько вариантов развития событий. Если терминал Windows возвращает типы поддерживаемых модулей списком:

• 802.11g и 802.11n – модуль видит только сети 2,4 ГГц
• 802.11ac – видит только 5 ГГц сети
• 802.11a , 802.11g и 802.11n – приёму доступны сети 2,4 и 5 ГГц
• 802.11n , 802.11g и 802.11b – модуль видит только сети 2,4 ГГц

Да, касательно 802.11n стандарта, здесь есть небольшая загвоздка: он поддерживает 5 ГГц, только далеко не все сетевые адаптеры могут поддерживать оба стандарта. Проблема в версиях: их две существует версии 802.11n 2006 и 802.11n Dual Band 2009 .

Исходя из нижеследующего рисунка, встроенный в ноутбук модуль не поддерживает связь с диапазоном 5 ГГц (а таких вообще большинство). А вот этот видит многое:

Не видна сеть 5 ГГц: причина в роутере

С адаптером разобрались. Можно попробовать подыскать более подходящую версию драйвера для установленной карты, однако, боюсь, уже ничего не поправишь. А вот с роутером дело проще. Или сложнее. Если вам потребовался уверенный сигнал в обоих диапазонах (в надежде на уверенный и быстрый приём по частоте 5 ГГц), о поддержке таковых своим или будущим маршрутизатором вы должны знать. И если роутер не выдаёт сигнал в 5 ГГц, причины только две:

• маршрутизатор неисправен
• настройки Wi-Fi просто неверны (отключены из-за неверных настроек, однако по умолчанию они должны быть именно включены)

Вот здесь я вам уже не помощник. У каждого из роутеров эти настройки на частоту 5 ГГц свои. Некоторые из производителей включают возможность приёма на частоте 5 ГГц прямо в название (например, NetgearXXX и NetgearXXX-5G). Самый же верный способ узнать – “прогуглить” модель маршрутизатора и узнать по справке от производителя или в форуме.

Не видна сеть 5 ГГц после обновления до Windows 10

Ну, это традиционная проблема для многих устройств: просто не подходят драйверы. Вы можете ими “поиграть”, устанавливая обновлённые с сайта производителя или откатывая до предыдущей версии. Примерный план по работе я набросал в статье “Ошибка Wi-Fi: ограниченный доступ”. И не забудьте отключить автоматическое обновление драйверов.