Правда чи ні? Перешкоди впливають на якість передачі даних

Майже кожен з нас стикався з ситуацією, коли швидкість «товстого» каналу виходу в Інтернет при бездротовому відключенні знижується до жалюгідних пари мегабіт, не дають ні комфортного серфінгу, ні, тим більше, можливості перегляду онлайн-відео. В таких умовах гифки на розважальних сайтах вантажаться цілу вічність, а високий пінг в онлайн іграх не залишає шансу на перемогу. У підсумку, замість релаксу після важкого дня ви отримуєте тільки зайві нерви. Про те, чому так відбувається, і як з цим боротися — розповімо у статті.

Міф: завантаженість ефіру впливає на якість зв’язку

Уявіть: ви приходите додому втомлений, берете планшет або ноутбук і хочете подивитися свіжий фільм. Але насправді робите ви це не один. З роботи приходять сусіди, які теж починають активно використовувати бездротові мережі. У підсумку — швидкість завантаження завмирає на позначці в пару мегабіт в секунду, а при спробі онлайн-перегляду буферизація займає більше часу, ніж саме відтворення. Всьому виною — завантажений ефір. Підтвердити припущення дозволяє відома багатьом програма Wi-Fi Analyzer.

Як видно з скріншоту, крім мережі, до якої підключений смартфон (всі тести проводилися на Honor View 10), гаджет бачить ще десяток різних мереж. Спробуємо виміряти швидкість:

Кому-то такий результат здасться непоганим, але це явно не все, на що здатний смартфон і точка доступу. Може бути, допоможе зміна каналу Wi-Fi? Оцінити завантаженість каналів нам також допомагає Wi-Fi Analyzer:

Як бачимо, всі канали максимально завантажені, ніякого приросту до швидкості перемикання з каналу, оціненого програмою в одну зірку, на канал з трьома зірками не дасть. Винятком міг би стати незавантажений чотирнадцятий канал, однак він у Росії недоступний. Подивимося, як справи йдуть в діапазоні 5 ГГц:

Лише одна точка доступу в діапазоні видимості! Ще раз перевіримо швидкість, змінивши бездротову мережу:

Результати відрізняються разюче. Швидкість могла б бути ще більше, але ми вибрали доступний від провайдера максимум.

Міф підтверджений: як видно з вимірювань, завантаженість ефіру дійсно сильно впливає на якість Wi-Fi. Але чому взагалі виникає ситуація, коли бездротові мережі заважають один одному? Зверніть увагу на перший скріншот: з нього добре видно, що одні і ті ж канали Wi-Fi використовуються відразу декількома точками доступу. Справа в тому, що кожен канал в діапазоні 2,4 ГГц має ширину 22 МГц, а відстань між центральними частотами сусідніх каналів складає всього 5 МГц. Такий поділ було закладено в далекому 1997 році, коли здавалося цілком достатнім і виправданим. У результаті, всього три канали Wi-Fi (перший, шостий та одинадцятий) не перетинаються між собою, що добре видно з малюнку нижче.

Тобто, якщо б у радіусі видимості вашого смартфона було всього три точки доступу, вони б майже не заважали один одному, а швидкість бездротової мережі була максимальною. На жаль, це не так: число точок доступу в нашому випадку перевалила за десяток, і виділених каналів на всіх не вистачає. Діапазон 5 ГГц цих недоліків позбавлений не повністю, але має куди більше неперекрывающихся каналів шириною 20 МГц. Крім того, радіохвилі цієї частоти мають меншу проникаючу здатність, що у багатоквартирних будинках виявляється перевагою: гаджети будуть «бачити» менше сусідських мереж.

 

Міф: мікрохвильовки і дзеркала впливають на якість зв’язку

Звинувачення в низькій швидкості домашнього Wi-Fi нерідко падають не тільки на завантажений ефір, але і на мікрохвильові печі і дзеркала. Ми вирішили самостійно перевірити, чи справді ці корисні у побуті речі можуть погіршити якість зв’язку.

Почнемо з мікрохвильових печей. Більшість побутових мікрохвильових печей працюють на частоті 2,45 ГГц. Ця частота стала стандартом де-факто і була обрана виходячи з ряду параметрів, включаючи необхідну глибину проникнення мікрохвиль в блюдо і конструктивні особливості магнетрона. Неважко помітити, що ця частота точно збігається з діапазоном 2,4–2,5 ГГц, в якому працюють мережі Wi-Fi стандартів 802.11 b/g/n. Тільки якщо максимальна потужність побутових точок доступу в Росії обмежена на рівні 100 мВт, мікрохвильовка легко видає 500-700 Вт. Звичайно, велика частина цієї потужності гаситься встановленої в самій печі захистом, але навіть залишкових мікрохвиль цілком достатньо, щоб практично повністю заглушити роутер. В нашому експерименті швидкість передачі даних на смартфоні, що знаходяться поруч з включеною мікрохвильовкою, знизилася більш ніж у 25 разів! А ось діапазону 5 ГГц мікрохвильовки, цілком очікувано, не страшні.

Вплив випромінювання мікрохвильової печі на швидкість передачі даних. Зліва — мікрохвильовка вимкнена, праворуч — включена

Що стосується дзеркал, а також інших металевих предметів, будь то фольгований утеплювач або навіть каструля, то вони відображають радіохвилі нітрохи не гірше, ніж хвилі оптичного діапазону. Причому, в цьому випадку мереж на смузі частот 5 ГГц доводиться навіть гірше, оскільки радіохвилі цієї частоти мають більш слабку проникаючу здатність самі по собі. На скріншотах нижче представлено порівняння потужності сигналу від точки доступу перед дзеркальними дверима шафи і відразу за нею.

Потужність сигналу Wi-Fi 2,4 ГГц. Зліва — без перепони, праворуч — з перешкодою Потужність сигналу Wi-Fi 5 ГГц. Зліва — без перепони, праворуч — з перешкодою

Різниця виявилася колосальною: 14 і 16 dbm (децибел-міліват) для діапазону 2,4 і 5 ГГц. Ці цифри відповідають падіння потужності сигналу точки доступу, приблизно в 31 раз.

Міф підтверджений: мікрохвильові печі і металеві предмети на зразок дзеркал дійсно здатні помітно погіршити якість сигналу Wi-Fi. Але якщо від мікрохвильовок ще можна захиститися переходом в діапазон 5 ГГц, то відсутність дзеркал між точкою доступу і клієнтськими пристроями варто передбачити обов’язково.

 

Міф: Bluetooth-пристрої впливають на швидкість передачі даних по Wi-Fi і LTE

Якщо років десять тому багато хто з нас включали Bluetooth лише час від часу для передачі файлів, зараз багато хто цей радіоінтерфейс зовсім не вимикають. По цьому протоколу працюють смарт-годинник, гарнітури, фітнес-трекери і інші гаджети, які постійно обмінюються інформацією зі смартфоном. Не дивно, що «синій зуб» також часто піддається звинуваченням у зниженні швидкості Wi-Fi. Що ж, давайте перевіримо, наскільки це справедливо.

Для проведення експерименту ми підключили інший смартфон до бездротових навушників і запустили програвання музики, а на розташованому між ними Honor View 10 — добре знайомий Speedtest.

Зліва — швидкість передачі даних без впливу завад Bluetooth, праворуч — Bluetooth

Падіння швидкості скачування не можна назвати критичним, хоча воно виявилося помітним, а ось швидкість на віддачу зменшилася майже в два рази. Проведемо досвід ще раз, тільки на цей раз будемо запускати на смартфоні і програвання музики, і тест швидкості.

Зліва — швидкість передачі даних без впливу завад Bluetooth, праворуч — Bluetooth

На цей раз падіння якості зв’язку виявилося куди більш сильним: швидкість завантаження зменшилася в 17 разів. Міф підтверджений. Але, що цікаво, діапазон 5 ГГц також виявився схильний падіння швидкості при одночасній роботі з Bluetooth, хоча і менш вираженого:

Падіння швидкості в мережі Wi-Fi 5 ГГц при включенні Bluetooth (праворуч)

Чому ж так відбувається? Причина та ж сама, що і у випадку з мікрохвильовими печами: Bluetooth і Wi-Fi використовують один і той ж, не потребує ліцензування, діапазон 2,4 ГГц. При одночасній роботі передавачів на одній частоті неминуче виникає інтерференція: одні хвилі накладаються на інші заважають один одному, що і безпосередньо впливає на якість зв’язку.

Але заважати один одному два джерела сигналу можуть не тільки на одній частоті, але і на різних. Цей ефект особливо помітний, коли обидва джерела працюють безперервно і знаходяться дуже близько, наприклад, в смартфоні. Втім, падіння швидкості до 60 Мбіт/с при прослуховуванні музики ви навряд чи помітите в реальних задачах, так що перехід в смугу частот 5 ГГц цілком успішно вирішує проблему зниження швидкості Wi-Fi при роботі Bluetooth.

Більше того, виявилося, що прослуховування музики через Bluetooth може вплинути навіть на швидкість скачування даних LTE-мереж. У нашому тесті різниця в швидкості склала 10 Мбіт/с, що не так вже й мало.

Падіння швидкості в мережі LTE при включенні Bluetooth (праворуч)

Висновок

Широке поширення діапазону частот 2,4 ГГц в різних системах бездротової передачі даних було обумовлено вигідним баланс між швидкістю передачі даних і радіусом дії таких мереж. Однак чим більшу популярність набували Wi-Fi і Bluetooth, тим сильніше початкові переваги оберталися недоліками. Висока проникаюча здатність радіохвиль 2,4 ГГц призвела до того, що интерферировать між собою можуть бездротові мережі доброї половини багатоквартирного будинку, а, крім них, на швидкість мережі можуть помітно вплинути Bluetooth-навушники і навіть мікрохвильовка. На щастя, більшість описаних проблем вирішується переходом в діапазон 5 ГГц, який зараз практично вільний навіть у містах. І навіть якщо всі разом перейдуть на цю частоту, проблеми 2,4 ГГц не повторяться: ця смуга має більше непересічних каналів, а більш низька проникаюча здатність не дасть заважати один одному мереж, розташованих через декілька квартир і поверхів один від одного.

 

Автор тексту: Володимир Терехов

Добавить комментарий