с 9-00 до 21-00 без выходных
Усиление сотовой связи и 3G/4G
интернета, бесшовный Wi-Fi доступ
+7(499)577-04-94Заказать обратный звонок
icon10icon20icon20
Калькулятор
Бесшовный Wi-Fi для загородного дома
  • - Полное покрытие стабильным сигналом всей территории
  • - Мощное и производительное оборудование операторского класса
  • - Гарантия на работы 1,5 года, на оборудование до 3 лет
  • - Инженер приедет в удобное для Вас время

Как сделать бесшовный WiFi роуминг в загородном доме и на даче

Рейтинг: 4.6/5 - 38 голосов
Обновлено: 11.12.2019

🚩 Бесшовный Wi-Fi для загородного дома или офиса для расширения зоны покрытия спроектируют и настроят инженеры компании Ситком с индивидуальным учетом планировки вашего помещения! ⭐ Wi-Fi cети высокой производительности любого масштаба для частных и корпоративных клиентов с соблюдением закона. Наши инженеры сертифицированы. 📶 Стабильный сигнал без задержек по всей территории объекта. 🛠 Техническая поддержка и сервисное обслуживание.

Бесшовный Wi-Fi в загородном доме на базе UNIFI

Ознакомьтесь со стоимостью работ по проектированию и установке бесшовных W-Fi сетей.

Бесшовный Wi-Fi роуминг в 2019 году

  1. История развития Wi-Fi стандартов
  2. Семейство стандартов 802.11
  3. Фактическая скорость передачи данных
  4. Понятия MIMO, MU-MIMO
  5. Как узнать скорость соединения на Mac и Windows?
  6. Диапазоны частот Wi-Fi
  7. Влияние расстояния и помех на качество сигнала
  8. Диаграмма направленности антенн
  9. Выбор расположения точек доступа для обеспечения бесшовности
  10. А как было раньше, в 2000-х
  11. Что такое бесшовный Wi-Fi роуминг?
  12. Миграция клиента или Handover
  13. Оптимизированный список соседник точек доступа - 802.11k
  14. Быстрый Handover - 802.11r
  15. Обмен информацией о топологии сети - 802.11v
  16. Организация бесшовного Wi-Fi роуминга
  17. 5 самых популярных решений на базе Wi-Fi контроллера в 2019 году
  18. Сколько стоит установка бесшовного Wi-Fi
  19. Возможен ли бесшовный Wi-Fi-роуминг без контроллера

К 2019 году в беспроводных технологиях произошли значительные изменения: сотовые операторы ввели LTE Advanced, в мобильном интернете на подходе стандарт 5G, а приоритетным направлением беспроводных технологий стал Wi-Fi 6, бесшовный Wi-Fi роуминг и Wi-Fi Mesh сети.

Ввиду будущего глобального внедрения данной технологии, давайте подробней разберем, что же это такое.

История развития Wi-Fi стандартов

В 1985 году для свободного использования без лицензий был дан зеленый свет для спектра частот 2.4 и 5 ГГц, и началось развитие эпохи Wi-Fi. Спустя 6 лет в 1991 году в Голландии компании NCR Corporation и AT&T представили первую технологию беспроводной передачи данных, получившую название WaveLAN. Использовалась она для связи кассовых терминалов с сервером, скорость передачи данных составляла 1-2 Мбит/c.

Минуло еще 6 лет и в 1997 году крупнейшие ИТ-разработчики (HP, 3Com, Cisco, Nokia и др.) приняли решение о переходе на единый международный стандарт беспроводной передачи данных, так появился WiFi Альянс, а вместе с ним и стандарт 802.11.

Семейство стандартов 802.11

Эволюция Wi-Fi

Сегодня сети работают с использованием стандартов Wi-Fi 4 и Wi-Fi 5. Wi-Fi 6 прошел сертификацию 16 сентября 2019 года, и абонентских устройств, которые его поддерживают, пока еще считанные единицы (Samsung Galaxy S10, iPhone 11). Но в следующие 10 лет IEEE 802.11ax будет основополагающим стандартом для обеспечения пользователей надежным и высокоскоростным беспроводным интернетом. Между всеми стандартами обеспечивается обратная совместимость, что гарантирует работу устаревших устройств в современных беспроводных сетях.

Сводная таблица с основными характеристиками Wi-Fi стандартов:

Стандарт

Частоты, ГГц

Ширина полосы, МГц

Скорость, Мбит/c

Радиус действия (помещение/улица, м.)

Сертификация

Теоретическая (PHY)

Фактическая*

802.11

2.4

20

2

1

20/100

1997

802.11a

5

20

54

27

35/120

1999

802.11b

2.4

20

11

5

35/140

1999

802.11g

2.4

20

54

27

35/140

2003

802.11n (Wi-Fi 4)

2.4/5

20/40

4 x150 (600)

4x70 (280)

70/250

2009

802.11ac (Wi-Fi 5)

5

20/40/80/160

8x867 (6900)

8x430 (3400)

35/120

2014

802.11ax (Wi-Fi6)

2.4/5

20/40/80/160

8x1200 (9600)

8x600 (4800)

30/120

2019

Фактическая скорость передачи данных

Различие между физической (канальной) скоростью и фактической обусловлена следующими факторами:

Производители в технических характеристиках устройств указывают физическую скорость соединения, реальная же будет всегда в 2-3 раза ниже.

Что такое 802.11ax – обзор нового стандарта WI-FI 6, сравнение с Wi-Fi 5 и Wi-Fi 4.

Понятия MIMO, MU-MIMO

Заметное увеличение канальной скорости произошло с тех пор, когда 802.11n представил MIMO. Эта технология позволяет распределять данные по нескольким пространственным потокам. Но при этом используется один радиопередатчик, и несколько антенн, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Получаем многолучевое распространение, дальше очень много математики. В двух словах – за счет сложения волн на приемнике и использования методов избыточного кодирования увеличивается SINR на приемнике. Чем больше соотношение сигнал-шум, тем выше схема модуляции / кодирования сигнал и больше скорость. Если вы хотите получить больше информации, ознакомьтесь со статьей - как работает MIMO.

Важно понимать, что можно иметь клиента и точку доступа, которые поддерживают МИМО и не получить выгоду от пропускной способности. Поскольку для работы МИМО требуются хорошие условия многолучевого распространения сигнала. Большинство клиентских устройств могут работать только с одним или с двумя пространственными потоками (Майк Альбано из Google выложил актуальный список возможностей различных клиентских Wi-Fi устройств, представленных на рынке: clients.mikealbano.com).

А что насчет многопользовательского MIMO (MU-MIMO), этот термин впервые появился в 802.11ас wave2. Для работы MU-MIMO требуется поддержка клиента (что составляет менее 10% от общего числа устройств) и очень специфические условия в окружающей среде. MU-MIMO означает, что точка доступа в одной передаче может отправлять данные сразу нескольким клиентам путем разделения пространственных потоков. К сожалению, на практике, это работает не очень хорошо!

Сравнение схемы работы MU-MIMO и MIMO

Когда вы подключены к Wi-Fi, каждая передача пакетов отправляется по определенной схеме модуляции / кодирования. MCS зависит от уровня сигнала и шума, и она больше всего будет определять вашу скорость. Полная таблица различных уровней MCS и их скоростей доступна в индексах модуляции и кодирования 11n и 11ac на сайте mcsindex.com.

Скорость также зависит от ширины вашего канала. Не советуем использовать каналы на 40 МГц на частоте 2,4 ГГц. Включайте их только на частоте 5 ГГц при условии чистоты радиоэфира. Использование 160 МГц каналов в 5 ГГц не рекомендуется по тем же причинам - она займет весь спектр.

Как узнать скорость соединения на Mac и Windows?

Если вы работаете на Mac, можно получить текущий индекс MCS, щелкнув по значку Wi-Fi. Или можно использовать приложение под названием WiFi Signal, которое в реальном времени отслеживает индекс MCS.

Если вы работаете в Windows, будет немного сложнее - нужно посмотреть на состояние беспроводной сети, и оно покажет скорость PHY, которую затем можно посмотреть в таблице MCS Index, о которой мы писали выше. Или можно получить эту информацию из командной строки с помощью netsh wlan show wlanreport.

Но это не фактическая скорость соединения. Wi-Fi является полудуплексной средой. Это означает, что только одно устройство может активно передавать по каналу в данный момент времени. Показатели, указанные в таблице выше, известны как PHY. Это скорость, с которой передается часть данных беспроводного кадра (информация заголовка передается с «базовой скоростью»), пока заголовок не предоставит приемнику информацию о том, с какой MCS будет передаваться остальная часть кадра.

Не будем вдаваться в подробности, но при оптимальных условиях (без помех, только один клиент подключен к точке доступа), для фактической передачи данных мы получим около половины скорости PHY. Почему так?

Маркетологи любят указывать максимальную теоретическую скорость для каждого радиоканала в точке доступа, а затем складывают их и говорят, что точка доступа имеет гигабитную скорость. Естественно, этого никогда не произойдет по причинам, перечисленным выше, а также потому, что ваше клиентское устройство не умеет объединять полосы частот. Таким образом, самые высокие скорости, которые большинство пользователей увидят на 2,4 ГГц (802.11n, потому что 802.11ac только 5 ГГц, 802.11ax только запустили), будут составлять около 150 Мбит / с PHY и около 70 Мбит / с фактической пропускной способности (при условии, что канал 20 МГц, 2 пространственных потока и MCS15). На 5 ГГц это будет около 650 Мбит / с PHY и фактическая пропускная способность 300 Мбит / с. (Опять же, 2 пространственных потока, канал 80 МГц и MCS7 - потому что MCS9 практически невозможно достичь, если вы не на расстоянии около 1 метра от точки доступа).

Приведу пример, на коробке роутера Tenda написано AC1200, это говорит мне о том, что устройство поддерживает 2 пространственных потока, и они добавляют 867 Мбит / с (5 ГГц @ 80 MCS9) и 300 Мбит / с (2,4 ГГц @ 40 MCS15), чтобы получить 1167 Мбит / с и округлить до 1200Mbps. Реально, вы увидите, 70 Мбит / с на 2,4 ГГц и 250 Мбит / с на 5 ГГц. Могу предположить, что используется чипсет RTL8812.

Роутер Tenda AC1200 с поддержкой бесшовного роуминга

Мне удалось добиться MCS9 с 3SS-клиентом (MacBook Pro) для PHY 1300 Мбит / с, и даже тогда фактическая пропускная способность беспроводной сети в локальную сеть (Ubiquiti NanoHD) составляла около 600 Мбит / с. Ноутбук находился в пределах 2 метров от точки доступа. Проще было использовать патч-корд за 100 рублей, чтобы получить гигабитный дуплексный режим через Ethernet.

Если бы мы работали в диапазоне 60 ГГц (802.11ad и 802.11ay), тогда да, получили бы гигабитную беспроводную связь!

Еще хочу отметить, что когда вы используете веб-инструмент (speedtest.net) для тестирования скорости, это только тестирование пропускной способности HTTP от устройства до сервера по определенному маршруту в сети. Полезной информации о вашем Wi-Fi или интернет-соединении тут НЕТ. Чтобы проверить фактическую пропускную способность Wi-Fi, необходимо выполнить тест скорости в вашей локальной сети, используя такой инструмент, как iperf.fr.

Диапазоны частот Wi-Fi

Для Wi-Fi определено 5 диапазонов. Все нелицензированы и представляют собой полосу:

Принято называть все полосы частот 5x как 5 ГГц. Каждая полоса имеет различные правила для регулирования ЭИИМ (эффективная изотропно-излучаемая мощность) и спектральной плотности.

Ключевые различия заключаются в нормативных ограничениях полос и физических характеристиках распространения электромагнитных волн. Я просто перечислю основные моменты для каждого.

Полоса 2,4 ГГц имеет только 3 непересекающихся канала (обычно используются в конфигурации 1, 6 и 11), поэтому пропускная способность всегда будет ограничена. Что является неперекрывающимся каналом?. Каналы в диапазоне 2,4 ГГц имеют ширину 20 МГц, каждый из которых разделен 5 МГц. Весь спектр 2,4 ГГц имеет ширину около 100 МГц и имеет 11 выбираемых каналов. В конечном итоге встраивание такого количества каналов в такое маленькое пространство означает, что некоторые каналы перекрываются друг с другом. Это то, что мы называем помехами соседних каналов в Wi-Fi.
Каналы в полосе 2.4 ГГц

5 ГГц - это более широкий спектр, и в результате он имеет 25 непересекающихся каналов.

Каналы в полосе 5 ГГц

Гораздо большее число каналов, доступных на 5 ГГц, а также большее затухание сигнала с расстоянием - это характеристики, которые заставили Wi-Fi Альянс принять решение о том, что 802.11ac следует определять только для этих полос, поощряя разработку только на 5 ГГц. Однако признание того, что любой дополнительный спектр полезен, привело к разработке стандарта 802.11ax, включающего 2,4 ГГц.

На частоте 2,4 ГГц можно обнаружить Zigbee, Bluetooth, беспроводные микрофоны и стриминговые видеокамеры. В полосах 5 ГГц вы увидите много систем фиксированной связи точка-точка и точка-многоточка.

Влияние расстояния и помех на качество сигнала

На частоте 2,4 ГГц, когда не существует никаких помех от других точек доступа и / или клиентов, 100 мВт максимальная мощность и запас 3 dBi на антенну, то максимальное расстояние в открытом пространстве (в условиях прямой видимости между устройствами, согласно уравнению затухания электромагнитных волн) будет около 1.5 км. Мы получим уровень сигнала -80 дБм, что на 4–6 дБ по SNR выше минимального уровня шума и скорость около 1 Мбит / с.

Чтобы получить максимальную скорость, нужно, что бы сигнал был на +20 дБ выше минимального уровня шума, что дает расстояние около 100 м.

На 5 ГГц это будет около 700 м и 70 м.

Это теоретические наилучшие значения, когда между вашими устройствами есть прямая видимость, в реальных условиях все будет хуже (особенно на 5 ГГц), дождь и другие помехи могут повлиять на этот диапазон еще больше.

Когда вы работаете внутри здания, распространение сигнала зависит от топологии вашего дома и строительных материалов, поэтому, в отличие от открытого пространства, зона покрытия менее предсказуема, поскольку существуют разные строительные материалы (бетон, кирпич, дерево, стекло) и разные проекты домов (1 этаж, 2 этажа, и т.д).

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

Как мы выяснили выше, для диапазона 2.4 ГГц при отсутствии препятствий и помех оно составляет примерно 100 метров.

Таблица затухания сигнала на частоте 2.4 ГГц:

Тип препятствия

Эффективное расстояние 2.4 ГГц

Затухание, дБ

Скорость, Мбит/с

Открытое пространство

100%

-

54 Мбит/c

Окно без тонировки (без металлизированного покрытия)

70%

3

48

Окно с тонировкой (металлизированное покрытие)

50%

5-8

36

Деревянная стена

30%

10

18

Межкомнатная кирпичная стена (15 см)

15%

15-20

5.5

Несущая стена (30 см)

10%

20-25

2

Бетонный пол/потолок

10-15%

15-25

2

Монолитное железобетонное перекрытие

10%

20-25

1

Например, при прохождении через 2 межкомнатные стены радиус действия уменьшится до расстояния около 2 метров (первое прохождение: 100*15%=15 метров, второе прохождение: 15*15%=2.25 метров). По мере снижения уровня сигнала будет снижаться и скорость передачи.

диаграмма зависимости скорости от качества сигнала

Диаграмма направленности антенн

Представляет собой геометрическую диаграмму относительной напряженности поля, излучаемого антенной. Диаграмма отражает «чувствительность» антенны в разных направлениях, и знание этого позволяет ориентировать антенну в оптимальном направлении, чтобы обеспечить необходимое покрытие.

Антенны бывают:

Усиление антенны показывает, насколько эффективно она отправляет и принимает сигнал в определенном направлении. Количественно это определяется с использованием изотропных децибел, которые обычно сокращаются до дБи. Изотропная - это антенна, которая теоретически излучает радиоволны во всех направлениях одинаково. Можно представить изотропный излучатель как надутый воздушный шар, который является идеальной сферой.

Поэтому дБи измеряет направленность / эффективность усиления антенны относительно этой теоретической антенны.

Существует два основных типа схем плоскостей: азимут и угол места. Азимут представляет вид антенны с высоты птичьего полета, который показывает усиление, достигающее горизонтов. Представьте, что вы стоите прямо под потолочной точкой доступа и смотрите вверх, а волны выходят во всех направлениях горизонтально от точки доступа.

Посмотрите на приведенный ниже пример. Это поперечное сечение диаграммы направленности антенны ТД UNIFI HD, если смотреть на нее с уровня глаз под определенным углом на горизонте. Синее кольцо на первой диаграмме имеет на 10 дБ большую эффективность в направлении 0 градусов, чем изотропный излучатель.

Диаграмма направленности ТД UNIFI HD

Имея план помещения, и зная особенности распространения сигнала, можно рассчитать необходимое количество ТД для равномерного покрытия здания бесшовным Wi-Fi. Рекомендуется устанавливать ТД так, что области покрытия соседних точек доступа перекрывались на 15–20%, в этом случае не будет проблем с роумингом.

Выбор расположения точек доступа для обеспечения бесшовности

Рекомендации Cisco для обеспечения бесшовности при размещении ТД
Как показано на рисунке, соты должны быть развернуты с границами уровня мощности ячейки равными -67 дБм. Кроме того, разделение границ ячеек в одном канале должно составлять приблизительно 19 дБм. Радиус ячейки приблизительно -67 дБм (или меньше) сводит к минимуму потерю пакетов, которую нельзя допускать для голосового и видео трафика в реальном времени.

Разделение соты в одном и том же канале на 19 дБм имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы точки доступа или клиенты не вызывали помех в совмещенном канале для других устройств (межканальная интерференция), связанных с тем же каналом, что приводит к низкому качеству голоса. Ориентир радиуса соты -67 дБм применяется для развертываний 2,4 ГГц (802.11b / g / n) и 5 ГГц (802.11a / n / ac).

Разделение ячеек с тем же каналом 19 дБм упрощено и считается идеальным. Маловероятно, что это разделение 19 дБм может быть достигнуто в большинстве случаев. Наиболее важными критериями проектирования РЧ являются радиус соты -67 дБм и рекомендуемое перекрытие между ячейками минимум 20%. Проектирование с учетом этих ограничений оптимизирует разделение каналов.

Для увеличения скорости нужна высокая модуляция, а значить клиенты должны физически располагаться недалеко от ТД. Обеспечить это можно понижая на ТД мощность и увеличивая их количество. Такой подход еще позволит уменьшить межканальную интерференцию. Ниже оптимальная схема расположения точек доступа.

схема расположения точек доступа на тепловой карте

Псевдобесшовность из 2000-х

Какие-то 15 лет назад верхом комфорта работы в интернете было наличие роутера. Это позволяло избавиться от лишних проводов и перемещаться с ноутбуком на расстояние 10-15 метров. Однако, подходило данное оборудование для небольших помещений: квартир или крохотных офисов.

На больших площадях роутеры не обеспечивали достаточного покрытия. Какие были пути, чтобы обеспечить устойчивый сигнал:

  1. Увеличение мощности точки доступа до предела и подключение к ней антенны с максимальным коэффициентом усиления просто не работало. Происходило это по причине недостаточной мощности абонентских устройств, которые «видели» точку доступа, но не могли до нее «достучаться».
  2. Для уверенного покрытия устанавливали усилители Wi-Fi сигнала (репитеры) и использовали WDS, что тоже не давало должного результата: покрытие расширялось, но пропускная способность сети и скорость передачи данных падали, так же возникали трудности с переключением клиента на соседнии точки доступа. Осторо стоял вопрос с совместимостью оборудования разных производителей. Шифрование данных происходило только по WEP.
  3. Еще одним хорошим вариантом для офиса считалось решение, когда в его разных концах ставилось несколько точек доступа с одинаковым названием сети (SSID) и ключом шифрования. Проводами соединялось все в один хаб, подключенный к роутеру. Однако не все абонентские устройства могли беспроблемно переподключаться между точками, выдавая ошибку аутентификации. Вроде работало – но как то криво.

Как решали проблему переключения клиента между роутером и wi-fi репитером

Ситуация: в помещении стоял роутер и экстендер, вы удалялись от роутера, сигнал становился хуже, скорость падала, но телефон или ноутбук не хотел переключаться на более сильный сигнал второго роутера или репитера. Тогда задавали в ручную чуствительность роуминга.

Для ноутбуков: в дополнительных настройках сетевой карточки есть параметр “агрессивность роуминга”, который отвечает за реакцию на падение уровня сигнала. Можно выставить разные значения и подобрать оптимальный вариант:

  • минимальное – когда карточка будет цепляться даже за самый слабый сигнал;
  • максимальное – когда при незначительном изменении уровня произойдет переключение на более сильный сигнал.
Настройка агрессивности роуминга на сетевой карточке ноутбука

Для телефонов: на маркетплейсе можно скачать приложение, например Wi-Fi Mixer или Wi-Fi Roaming Fix. Оно позволяет задавать:

  • периодичность проверки уровня сигнала в секундах;
  • минимальный RSSI в дБм, который будет отправной точкой для переключения;
  • разница минимального сигнала и текущего (дельта) в дБ.

Желательно понимать что вы делаете, и осторожнее, эти настройки влияют на расход энергии аккумулятора.

Настройка агрессивности роуминга на смартфоне

Решением всех перечисленных проблем стала новая технология, позволяющая покрывать большие пространства и обеспечивать высокие скорости.

Что такое бесшовный Wi-Fi роуминг?

Бесшовный Wi-Fi роуминг (англ. roaming — бродить, странствовать) - это ускоренное переключение (не более 50 мс) инициируемое и осуществляемое беспроводным клиентом между точками доступа во время его перемещения в пространстве внутри единой зоны покрытия, созданной этими точками. При этом стек TCP/IP клиентской ОС не замечает факт переключения, а потери передаваемых данных в этот момент минимальны или отсутствуют. Плавность перехода достигается за счет использованию стандартов: 802.11k, 802.11r, 802.11v.

Схема работы бесшовного wi-fi роуминга

«Миграция клиента» или Handover

Неотъемлемой технологией роуминга является Handover. Подключенное к беспроводной сети клиентское устройство (телефон, планшет, ноутбук) будет поддерживать связь с точкой доступа до тех пор, пока сигнал от нее остается на приемлемом уровне. Но как только устройство начнет удаляться в пространстве от передатчика, сигнал ослабеет, скорость передачи информации упадет, вырастут канальные ошибки и связь разорвется.

Если в сети с тем же именем SSID будет находиться другая точка и сигнал от нее будет сильнее (больше отношение сигнал/шум), клиентское оборудование подключится к ней. Именно этот процесс и называется Handover – передача абонента от одной ТД к другой. Для его осуществления требуется 1-5 секунды. А стандарты 802.11k, 802.11r, 802.11v позволяют ускорить процедуру переподключения до 50 миллисекунд. Такие приложения, как Skype, Whаtsapp, Viber в процессе работы обмениваются данными с интервалом в 10-30 мс (зависит от используемого кодека) и если, в процессе миграции клиента с одной ТД на другую, время хэндовера составит 50 мс, пропадет всего пару пакетов, и это будет незаметно для абонента. В идеале добиваются, что бы хэндовер был меньше времени прохождения пакетов через кодек.

Нужно знать! Если в сотовой сети решение о переключении абонента принимает контроллер базовой станции, то в Wi-Fi сетях – когда переключаться и куда решает сам клиент, а все "стандартизированные костыли" лишь подсказывают, как это сделать быстрее.

Стандарт 802.11k – оптимизированный список соседних ТД

Благодаря этому стандарту клиентское устройство всегда знает список соседних ТД и номера каналов, на которых они работают, что позволяет максимально сократить время поиска устройством ТД с наилучшим параметром сигнала в данном месте.

В местах скопления абонентов, помимо проблем с роумингом приходится решать проблемы перегруженности сети. Из-за неравномерности нагрузки скорость локальной сети падает. Именно протокол 802.11k отвечает за оптимальное распределение пользователей между точками, работающими на разных радиоканалах.

Принцип действия 802.11k

В момент подключения к точке доступа клиентскому устройству передается информация о поддержке 802.11k, клиент отвечает запросом на получение списка соседних ТД и параметров их сигналов. При удалении устройства от ТД связь будет ухудшаться и клиент использует этот список для переключения на точку с более мощным сигналом, при этом в заранее будет известен канал, на котором она работает. После миграции клиент обновит данные в своем списке. Таким образом, не нужно тратить время при переключении на сканирование всего радиоэфира.

В процессе обмена служебной информацией мобильное устройство всегда знает информацию о текущем состоянии других ТД в зоне видимости:

Смартфон, видя несколько ТД, выберет из них наименее загруженную. Такой выбор обеспечит наивысшую скорость подключения к локальной сети. 802.11k позволяет разгрузить радиоэфир от излишних пакетов. Здорово экономит заряд батареи на мобильном телефоне. Без поддержки на стороне клиента эта функция оказывается бесполезной.

Стандарт 802.11r – быстрый Handover

Данная версия позволяет максимально ускорить процедуру аутентификации клиента в сети при переподключении, поддерживая все самые современные методы аутентификации. Достигается это за счет сохранения ключей шифрования на всех ТД в беспроводной сети и использовании функции Fast Basic Service Set Transition — быстрая передача базового набора служб. Клиенту при роуминге не нужно проходить полную процедуру авторизации, обращаясь к удаленному серверу. Он просто обменивается ключом с контроллером (4-Way Handshake) или соседней ТД при изолированном режеми работы точки доступа.

Существует два режима миграции, еще их называют FT (Fast Transition) - Over the Air (OTA) и Over the DS (OTD). Работая в первом режиме, клиент взаимодействует с ТД напрямую по воздуху, а во втором - через используемую точку и контроллеры (это способ немного дольше, потому что требует инкапсуляции кадров от текущей точки к целевой). Современные смартфоны по умолчанию работают с OTA. А вот клиенты, не поддерживающие 802.11r не смогут подключиться к ТД, механизм обмена ключами для них будет непонятен.

Стандарт 802.11v обмен информацией о топологии сети и балансировка нагрузки

Он направлен на улучшение общей производительности беспроводной сети. Речь идет об обмене информацией о топологии сети между клиентом и станциями, включая информацию о среде. Может попросить клиента перейти на менее загруженную точку, что помогает избавиться от "залипших" клиентов со слабым сигналом.Умеет переводить клиента из перегруженного диапазона 2.4 ГГц в свободный высокоскоростной диапазон 5 ГГц.

Чем выше частота сигнала — тем меньше радиус действия передатчика, и на 5 ГГц он будет меньше, чем на 2.4. А клиентские устройства выбирают куда подключаться, исключительно ориентируясь на уровень сигнала и при одинаковых SSID в обоих диапазонах, большинство dual-band клиентов будет использовать зашумленный и узкий 2.4 ГГц диапазон, вместо того, чтобы работать в 5 ГГц. Учитывайте это при настройках!

радиус действия передатчика в зависимости от частоты вай-фай сигнала

Да еще бюджетные гаджеты не поддерживают работу в диапазоне 5 ГГц. Стандарт 802.11v может "отфильтровывать" в сети устройства, которые могут работать в 5 ГГц и посылает им предложение о переходе в данный диапазон.

Организация бесшовного Wi-Fi роуминга

На 2019 год есть два решения для организации бесшовной Wi-Fi сети – с использованием контроллера и без. Какое решение предпочесть – зависит от поставленных задач и бюджета.

Плюсы бесшовного Wi-Fi с контроллером

Для него характерны следующие функции:

Контроллер может работать как на уровне ПО, так и представлять собой отдельное устройство.

5 популярных решений на базе Wi-Fi контроллера в 2019 год

  1. Ubiquiti UniFi – самое популярное оборудование в сегменте домашних сетей. Представлен широким ценовым ассортиментом точек доступа, плюс на выбор аппаратный или программный контроллер. 802.11k поддерживается только на точках доступа UniFi NanoHD. Очень красивые дизайнерские решения. Цены выше средних: UniFi AC nanoHD - 11500 руб.
    Точки доступа UNIFI nanoHD
    Высокопроизводительные точки доступа UniFi AC nanoHD разработаны специально для обслуживания объектов с количеством до 200 активных клиентов. Поддерживает 802.11ac Wave 2, 802.11 r/k/v, MU-MIMO 4x4, 300 Мбит/c @ 2.4 ГГц 23дБм TX power и 1733 Мбит/с @ 5 ГГц 26дБм TX power, питание по 802.3af PoE. Поддержка 8 SSID.
    Точки доступа UNIFI HD IN-WALL
    Высокопроизводительные точки доступа UNIFI HD IN-WALL разработаны специально для обслуживания объектов с количеством до 200+ активных клиентов. Поддерживает 802.11ac Wave 2, 802.11 r/k/v, MU-MIMO 4x4, 300 Мбит/c @ 2.4 ГГц 23дБм TX power и 1733 Мбит/с @ 5 ГГц 26дБм TX power, beamforming, питание по 802.3af PoE, 8 SSID. Встроенный гигабитный коммутатор на 4 порта.
    Контроллер UNIFI
    UniFi контроллер используется для обслуживания тысяч точек доступа UniFi, планирования сетей, быстрого управления системным трафиком и подключения дополнительных точек доступа UniFi.
  2. Mikrоtik CapsMAN – такой контроллер может быть установлен на любом маршрутизаторе, который будет выполнять роль центрального устройства управления точками. В 2019 году 802.11 k/r на уровне ядра отсутствует, о бесшовности не может быть и речи. Но зато это самое дешевое решение, стоимость 1 ТД порядка 4300 рублей.
    Потолочная точка доступа Mikrotik cAP ac
    Mikrotik cAP ac - двухдиапазонная беспроводная точка доступа 2,4/5 ГГц для монтажа на потолке с двумя портами Gigabit Ethernet (один с выходом PoE), поддержкой 802.11ac Wave 1 и поддержкой аппаратного шифрования IPsec. MIMO 2x2, 300 Мбит/c @ 2.4 ГГц 26дБм TX power и 867 Мбит/с @ 5 ГГц 26дБм TX power. На борту 2 порта Ethernet. Поддержка 2 SSID.
    Настенная точка доступа Mikrotik cAP ac
    Настенная точка доступа Mikrotik cAP ac. Отличается от предыдущей только исполнением монтажа.
  3. TP LINK Omada и Auranet - профессиональные решения для бизнеса. В арсенале программный и аппаратные контроллеры на 50 или 500 точек доступа. Обеспечивается поддержка стандартов 802.11k/r/v, Band Steering, Beamforming. В линейке Omada программный контроллер доступен под управлением Windows или Linux. В линейке есть настенные, потолочные и наружние ТД.
    Точки доступа EAP115-Wall и EAP225-OutdoorНастенная и наружние точки доступа EAP115-Wall и EAP225-Outdoor. MU-MIMO 2x2, 300 Мбит/c @ 2.4 ГГц 20дБм TX power и 867 Мбит/с @ 5 ГГц 23дБм TX power. Поддержка 16 SSID. Очень приятные цены: EAP115 - 3000 руб., EAP - 7000 руб.
  4. Zyxel – предлагает интересное коробочное решение Zyxel Multi X из трех точек, поддерживающих диапазоны 2.4 и 5 ГГц. Система построена по технологии Mesh, настраивается с помощью специального приложения со смартфона.
    Zyxel MultyX - бесшовный Wi-Fi по технологии Mesh
    Zyxel MultyX - бесшовный Wi-Fi по технологии Mesh. Поддерживает 802.11ac Wave 2, 802.11 r/k/v, MU-MIMO 3x3, 400 Мбит/c @ 2.4 ГГц 20дБм TX power и 866 Мбит/с @ 5 ГГц 20дБм TX power, beamforming, Band Steering, 2 SSID. Выделенный канал между узлами Multy работает со скоростью 1733 Мбит/сек в диапазоне @ 5 ГГц. Стоимость одного устройства 14000 руб. Система позиционируется как решение для 2-х и 3-х этажных домов.
    Двухдиапазонная точка доступа Zyxel NWA1123-AC PRO 802.11ac
    NWA1123-AC PRO упрощает развертывание без использования контроллера, а стильный дизайн подойдет для любого дома или офиса. Есть возможность переключения между автономной версией и облачной NebulaFlex, вы сами решаете нужен ли вам контроллер. MU-MIMO 3x3, 450 Мбит/c @ 2.4 ГГц 18дБм TX power и 1300 Мбит/с @ 5 ГГц 24дБм TX power. Поддержка 16 SSID. питание по 802.3af PoE. Стоимость устройства 10000 руб.
  5. CiscoAironet и Aruba (Hewlett Packard Enterprise) – предлагают одно из самых надежных и безопасных решений для построения бесшовных корпоративных Wi-Fi сетей с централизованным управлением. Для работы требуются лицензионные ключи. Лучшее решение для high-load проектов, но по цене "кусается".
    Cisco Aironet 3802i
    Двухдиапазонная ТД Cisco Aironet 3802i. Поддержка 802.11ac Wave 2, MU-MIMO 4x4, 450 Мбит/c @ 2.4 ГГц 23дБм TX power и 2300 Мбит/с @ 5 ГГц 23дБм TX power. Поддержка 16 SSID. Питание по 802.3af PoE. Стоимость устройства 80000 руб. (без стоимости лицензии).
    Cisco Meraki MR52
    Облачная двухдиапазонная ТД Cisco Meraki MR52. Поддержка 802.11ac Wave 2, 802.11r, MU-MIMO 4x4, Beamforming, 450 Мбит/c @ 2.4 ГГц 23дБм TX power и 2500 Мбит/с @ 5 ГГц 23дБм TX power, 16 SSID. Встроенный радиочастотный анализ и анализ местоположения. Питание по 802.3af PoE. Стоимость устройства 95000 руб. (без стоимости лицензии).
    Aruba 325 ap
    Двухдиапазонная ТД Aruba 325 AP. Запатентованная технология ClientMatch с адаптивным управлением радиоэфиром в реальном времени (замена 802.11r/k). Управление через облачный/физический контроллер, возможность работы в изолированном режиме. Поддержка 802.11ac Wave 2, MU-MIMO 4x4, Beamforming, Band Steering, 600 Мбит/c @ 2.4 ГГц 24дБм TX power и 1700 Мбит/с @ 5 ГГц 24дБм TX power, 16 SSID. Питание по 802.3af PoE. Стоимость устройства 85000 руб.

Сравнительный тест бесшовных точек доступа Wi-Fi5: UniFi UAP-AC-SHD, Cisco 3802i, Meraki MR52, Aruba AP325, Mist AP41, Ruckus R720

Сколько стоит установка бесшовного Wi-Fi

В каждом случае стоимость проекта рассчитывается индивидуально, и можем лишь обозначить порядок цен.

Стоимость одной ТД:

Услуги радиопланирования, установки и настройки оборудования оцениваются зависимо от количества ТД:

Возможен ли бесшовный Wi-Fi-роуминг без контроллера

Да, есть и такой вариант роуминга. Это наиболее экономное решение, доступное для обычных пользователей. Здесь не всегда работают 802.11 r/k, и, как следствие, возникают задержки при переключении клиентского устройства между источниками сигнала.

Раньше это работало так: каждая из точек доступа обеспечивающая покрытие, выполняла функции контроллера в своей зоне ответственности (у каждого производителя своя схема реализации). В процессе работы все точки, принадлежащие к одному мобильному домену, обменивались между собой служебной информацией и знали какой уровень сигнала у клиента. Когда уровень сигнала на телефоне становился достаточно низким, происходил опрос соседних точек, и если у какой то из них для этого телефона сигнал был выше, соединение сбрасывалось, чтобы смартфон смог подключиться к более сильному источнику сигнала. К сожалению, при такой схеме рвались все TCP-сессии и нужно было их восстанавливать. Такой вариант не годился для real-time приложений: Skype, WhatsApp, Viber, VOIP телефония. Поэтому производители ставли добавлять бесшовные механизмы 802.11 r/k в свои ТД.

В заключении хочется сказать, что грамотное планирование сети и расстановка точек по помещению дает очень хорошие результаты даже с недорогим оборудованием, и наоборот, используя оборудование премиум-класса можно испортить проект необдуманным монтажом.

По вопросам подключения системы коллективного доступа в интернет и настройки бесшовного Wi-Fi роуминга в загородном доме вам достаточно связаться с нами по телефону +7(499)577-04-94 или оставить заявку через форму обратной связи, где следует описать техническое задание и ваши пожелания.

Комментарии

Задайте свой вопрос

Пожалуйста, оцените по 5 бальной шкале

Вместе с этой статьей сейчас смотрят