Что влияет на стабильность соединения по Wi-Fi?

Роутер с точкой доступа Wi-Fi позволяет организовать высокоскоростную беспроводную сеть для совместной работы в Интернете и домашней сети с ноутбуков, планшетов, смартфонов и других устройств, оснащенных модулями и адаптерами Wi-Fi.

Но тут кроется один важный момент: для комфортной работы требуется стабильное соединение не только с интернетом, но и непосредственно между используемыми устройствами. Давайте разберёмся, что же может стать причиной прерывистой или нестабильной работы беспроводного подключения?
В беспроводных сетях для распространения сигнала используются радиоволны (радиоэфир), благодаря чему устройства работают и передают данные без соединения по кабелю. Из-за этого на работу таких сетей могут влиять различного рода помехи.

Ниже можно найти список самых распространенных причин, влияющих на работу беспроводных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n).

1. Другие Wi-Fi-устройства (точки доступа, беспроводные камеры и др.), работающие в радиусе действия вашего устройства и использующие тот же частотный диапазон

Устройства Wi-Fi подвержены воздействию даже небольших помех, создаваемых другими устройствами, использующими для работы тот же частотный диапазон. В беспроводных сетях используются два частотных диапазона — 2,4ГГц и 5 ГГц.
Сети стандарта 802.11b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, стандарта 802.11a — 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и 5 ГГц. Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения для разных стран могут отличаться.

Полоса частот 2,4 ГГц для беспроводных сетей позволяет использовать 11 или 13 каналов, ширина которых 20 МГц (802.11b/g/n) или 40 МГц (IEE 802.11n) с интервалом в 5 МГц между ними. Беспроводное устройство, работающее на одном из каналов, создаст помехи для соседних каналов. Например, если роутер использует канал 6, то будут сильные помехи для каналов 5 и 7, а для каналов 4 и 8 уже в меньшей степени.

Рисунок показывает спектры 11 каналов. Цветовая кодировка отображает группы непересекающихся каналов – [1,6,11], [2,7], [3,8], [4,9], [5,10]. Беспроводные сети в пределах одной зоны покрытия рекомендуется настраивать на непересекающиеся каналы, на которых будет наблюдаться меньше интерференции* и коллизий (конфликтов). Номера непересекающихся каналов – 1, 6 и 11.

* Интерференция — сигнал, передаваемый другими излучателями (они могут быть или не быть частью вашей сети Wi-Fi) на том же канале (или близком к нему), на котором вещает ваша точка доступа.

Если адаптер Wi-Fi, установленный на компьютере/ноутбуке/планшете/смартфоне, предназначен для использования в США (например, устройства от Apple), на нем можно будет использовать только каналы с 1 по 11. Поэтому, если установить номер канала 12 или 13 (или же такой канал выставил алгоритм автоматического выбора), беспроводной клиент (iPad/iPhone) не увидит точку доступа.
В таком случае нужно вручную выставить номер канала из диапазона с 1 по 11.

2. В некоторых случаях на точке доступа рекомендуется понизить мощность сигнала Wi-Fi до уровня 50 — 75%

2.1. Слишком большая мощность излучения сигнала Wi-Fi не гарантирует стабильность и быстроту работы сети.
Если радиоэфир сильно загружен (при просмотре сетей помимо вашей точки доступа вы видите много других с высокой мощностью сигнала), то могут проявиться внутриканальные и межканальные помехи. Их наличие влияет на производительность сети, из-за резкого увеличения "шума", что снижает стабильность связи.

2.2. Мощность передатчика в роутере обычно выше в 2-3 раза, чем на устройствах-клиентах(ноутбук/смартфон/планшет). В покрытии могут быть такие участки, где принимающее устройство будет хорошо слышать точку доступа, а вот роутер клиента — плохо, или не слышать совсем (ситуация, когда сигнал на принимающем устройстве есть, а связи всё равно нет). В канале связи возникает асимметрия из-за разных значений мощности и чувствительности приемников.
Чтобы обеспечить хороший уровень сигнала нужно создать между клиентом и точкой доступа симметричное соединение для максимально уверенной слышимости устройств между собой.
Как бы странно это не выглядело, но чтобы устранить асимметрию и получить более стабильную связь иногда нужно снизить мощность передатчика в точке доступа.

3. Bluetooth-устройства, работающие в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства

Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши работают в частотном диапазоне 2.4 ГГц, а значит, могут создать влияние на работу точки доступа и подключенных к ней устройств.

4. Большие расстояния между Wi-Fi-устройствами

У беспроводных устройств Wi-Fi радиус действия ограниченный. Например, домашний интернет-центр с точкой доступа Wi-Fi стандарта 802.11b/g имеет радиус действия до 60 м в помещении и до 400 м вне помещения (в зависимости от модели устройства и окружающих условий). В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть сильно ограничена, в зависимости от расположения комнат, наличия несущих стен и их количества, а также других возможных преград.

5. Препятствия

Всевозможные препятствия (потолки, стены, металлические двери, мебель и т.д.), которые находятся между передающим и принимающим устройствами, могут отражать или поглощать радиосигналы, что становится причиной частичной или полной потери сигнала. В многоэтажных домах на распространение радиосигнала влияют такие факторы, как наличие капитальных стен (бетон + арматура), листового металла, штукатурки на стенах, стальных каркасов и т.п. что может значительно ухудшать работу Wi-Fi-устройств.
Причиной помех могут являться также зеркала и тонированные окна. Даже тело человека ослабит сигнал примерно на 3 dB.

Ниже приведена таблица потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через препятствия.
Данные действительны для сети работающей на частоте 2.4 ГГц.

* Эффективное расстояние -  радиус действия сигнала Wi-Fi после прохождения соответствующего препятствия по сравнению с открытым пространством. 

Если на открытом пространстве радиус действия сигнала Wi-Fi достигает, например, около 200 м, то после прохождения одной межкомнатной стены он уменьшится до 15% от этого значения, то есть 30 м. После второй стены это будет 15% от 30 м, то есть 4,5 м.
А после третьей останется всего 0,67 м. Исходя из этого можно предположить, что через две межкомнатные стены (толщиной до 15 см) сеть Wi-Fi ещё будет работать, а вот три стены скорее всего прервут соединение или сделают его крайне нестабильным.
Вне помещений на качество сигнала может повлиять ландшафт местности (например, деревья, леса, холмы).
В случае передачи радиосигнала вне помещений, причиной уменьшения производительности беспроводной сети могут стать атмосферные явления (дождь, гроза, снегопад).

6. Некоторая бытовая техника, работающая в зоне покрытия вашего Wi-Fi-устройства

Что именно может стать причиной ухудшения качества связи:

• Микроволновые СВЧ-печи могут ослабить уровень сигнала Wi-Fi, т.к. обычно также работают в диапазоне 2,4 ГГц.
• Детские радионяни. Работают в диапазоне 2,4 ГГц и дают наводки, что вызывает ухудшение качества связи по Wi-Fi.
• Мониторы с ЭЛТ, электромоторы, беспроводные динамики и другие беспроводные устройства.
• Внешние источники электрического напряжения, такие как силовые подстанции и линии электропередач, могут давать помехи.

7. Прочие источники помех

На работу беспроводных сетей Wi-Fi потенциально могут повлиять и другие факторы. Например:

• Некоторые источники электрического напряжения (например, электропроводка); не размещайте роутер
  с точкой доступа Wi-Fi у стены, плинтуса или короба с электропроводкой, а также возле электрического щитка;
• Кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальный кабель и разъемы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок;
• Некоторые внешние мониторы и ЖК-экраны, работающие на частоте 2,4 ГГц;
• Беспроводные камеры, другие устройства Wi-Fi, находящие в радиусе действия вашей сети Wi-Fi.