Какая ширина канала лучше 20 40. О вреде общественного мнения. Сети Wi-Fi операторов сотовой связи

Реализация Wi-Fi 802.11n в современных телефонах и планшетах оставляет желать много лучшего. Новые стандарты 802.11ac и 802.11ad обещают в перспективе гигабитные скорости и обсуждаются не первый год. Broadcom и другие компании с середины 2012 г. предлагают производителям соответствующие наборы микросхем. Когда же их начнут внедрять и какие устройства получат поддержку скоростных версий Wi-Fi первыми?

Хитрости в реализации 802.11n

История перехода на новые стандарты повторяется на удивление точно. Одним из первых смартфонов в России с поддержкой черновой версии 802.11n стал HTC HD2, появившийся в 2009 году. Его скорость была лишь чуть выше, чем у смартфонов с Wi-Fi версии «g». Она соответствовала минимальной реализации версии «n» и заставляла горько усмехаться, вспоминая обещанные 600 Мбит/с. Прошли годы, окончательную версию стандарта давно утвердили, но всё осталось по-прежнему.

До сих пор большинство мобильных устройств поддерживают стандарт 802.11n в его минимальном варианте. Один канал шириной 20 МГц на частоте 2,4 ГГц – и всё. Это ограничивает теоретический предел скорости величиной 72 Мбит/с. В реальных условиях фактически демонстрируемые скорости оказываются и того меньше.

Реальная скорость подключения по Wi-Fi (изображение: anandtech.com)

Обратите внимание: версия «g» и даже «а» выглядит на практике вполне конкурентноспособной по сравнению с урезанными вариантами Wi-Fi «n». Маркетологи же любят делать отсылки к верхнему порогу стандарта – пресловутым 600 Мбит/с. Их можно было бы достичь при использовании четырёх каналов шириной по 40 МГц на частоте 5 ГГц, но такой вариант редко встречается даже в роутерах. Большинство мобильных устройств использует один или два приёмопередатчика — каждый со своей антенной. Только в единичных ноутбуках (например, MacBook Pro) можно встретить три. Соответственно, максимальная скорость составляет 3 x 150 = 450 Мбит/с. Думаю, в мире нет ни одного смартфона или планшета с тремя или четырьмя антеннами.

Реальная скорость передачи данных по Wi-Fi — продолжение (изображение: anandtech.com)

Совсем недавно некоторые модели смартфонов стали поддерживать скорость 150 Мбит/с. На MWC 2013 был Huawei Ascend P2 – смартфон среднего класса с двумя антеннами Wi-Fi, что преподносилось как выгодное отличие. Чуть ранее подобным образом представили Ascend Mate. Однако помимо удвоения узких каналов можно увеличить ширину единственного до 40 МГц, и результат получится тот же самый – 150 Мбит/с.

Примечательно, что от цены устройства скорость Wi-Fi не зависит. Работать по Wi-Fi «n» вдвое быстрее большинства других умеет не только iPhone 5 и Huawei Ascend Mate, но и бюджетный Philips W626. Проблема ещё и в том, что производители обычно никак не указывают особенности конкретной модели. В спецификациях везде пишут «802.11 b/g/n» без каких-либо уточнений.

Версия «ad» как конкурент Bluetooth

C Wi-Fi следующих стандартов ситуация ещё интереснее. Вопреки обозначению, 802.11ad (WiGig) не будет преемником 802.11ac. Этот параллельно развивающийся стандарт создан с нуля и вскоре, вероятно, заменит Bluetooth. Его задачей ставится высокоскоростная беспроводная связь на малых расстояниях. В таблице ниже представлены некоторые особенности реализации и теоретические пределы скорости для разных версий Wi-Fi при использовании одного канала.

Ориентировочно стандарт 802.11ad будет лимитирован скоростью до 7 Гбит/с, но рассматривается и возможность её дальнейшего увеличения. В силу особенностей распространения высокочастотного сигнала, устройства должны находиться в прямой видимости и в пределах нескольких метров друг от друга. В отличие от 802.11ac, WiGig не поддерживает обратную совместимость с другими версиями Wi-Fi, так как его рабочая частота составляет 60 ГГц.

Версия «ac» — ожидания и опасения

Версию «n» к середине года начнёт вытеснять 802.11ac. Его разрабатывали с 2008 г. и последняя черновая версия была объявлена только через пять лет. Сейчас готовность стандарта оценивается как 95%, чтобы это ни значило. Не дожидаясь окончательного официального утверждения, производители начали выпускать соответствующие микросхемы год назад. Практика показала, что такой подход был более чем оправдан в случае версии «n». Аппаратная платформа не подвергалась модификации, а программные изменения легко внести, выпустив обновление прошивки. Одной из первых модуль для работы по стандарту 802.11ac (обратно совместимый с b/g/n) выпустила компания TriQuint. Появившийся в середине 2012 года чип TQP6M0917 имеет габариты 4 х 4 х 0,5 мм, что позволяет использовать его в мобильной технике.

По мнению представителей другой крупной компании, производящей наборы микросхем для модулей связи (Broadcom), первые устройства с поддержкой 802.11ac массово появятся ко второй половине 2013 г. С такой оценкой согласны и представители Qualcomm. Традиционно первыми будут маршрутизаторы и сетевые адаптеры. Смартфоны и планшеты с 802.11ac станут привычными несколько позже, но их отдельные представители поступят в продажу уже в самое ближайшее время.

Скоростной Wi-Fi пятого поколения ожидается в iPhone 5S (символично) и всех смартфонах на платформе Qualcomm Snapdragon 800. По аналогии с историей внедрения версии «n», скорее всего, речь идёт о базовой реализации и одноканальных решениях. В зависимости от ширины канала (от 80 до 160 МГц) скорость новых смартфонов по Wi-Fi будет ограничена теоретическим пределом в 433 или 866 Мбит/с.

На скорости 433 Мбит/с будут подключаться смартфоны с чипами Broadcom BCM4335, Redpine Signals RS9117 и Qualcomm Atheros WCN3680. Более высокие скорости пока анонсированы только в чипах для ноутбуков и маршрутизаторов.

Обратная совместимость оставляет ещё одну лазейку для недобросовестного маркетинга. Устройство с поддержкой черновой версии 802.11ac может использовать привычную сейчас ширину канала в 20 и 40 МГц. При такой формальной реализации скоростная планка опустится ниже минимальных 433 Мбит/с.

Среди других важных особенностей стандарта отмечается методика улучшения качества связи Beamforming. Она позволяет учесть разницу фаз переотражённых сигналов и компенсировать возникающие потери скорости. К сожалению, Beamforming предполагает использование нескольких антенн, что пока ограничивает область его применения ноутбуками.

Предполагается, что в ряде сценариев использования новый стандарт увеличит время автономной работы. Передавая тот же объём данных быстрее, чип сможет раньше переходить в режим пониженного энергопотребления.

Как видно из представленных примеров, технически ничто не мешает увеличить скорость передачи данных по Wi-Fi уже сейчас. Для этого не требуется внедрять новые стандарты — потенциал существующей версии «n» в мобильных устройствах не раскрыт и наполовину. Если для вас критична скорость, попробуйте проверить смартфон или планшет, подключив его к приличному роутеру.

Так что лишний раз повторяться не будем, а лучше отметим дополнительную функциональность, которой ранее не было. Теперь при первом входе в веб-интерфейс запускается мастер настройки доступа в Интернет. Пользователю предлагается либо вручную выставить все параметры, либо просто выбрать город и имя провайдера, а затем ввести учётные данные, если таковые требуются для подключения. Списки городов и провайдеров пока не очень велики.

Для NETGEAR Centria WNDR4700 всё так же доступен дополнительный набор утилит Genie для быстрого доступа к некоторым настройкам, удалённого проигрывания медиафайлов, функции родительского контроля, беспроводной печати с iOS-устройств и так далее. Из новшеств стоит отметить функцию генерации QR-кода для быстрого подключения к беспроводной сети мобильных клиентов. Утилиты доступны для Windows, Mac OS X, Android и iOS. Также поддерживается и набор функций ReadySHARE для доступа к данным на накопителях и принтера/МФУ, подключённых к роутеру. К ним же относятся встроенный DLNA-сервер и поддержка Time Machine. Есть ещё один «облачный» сервис под названием ReadySHARE Cloud, который тоже открывает удалённый доступ к файлам на накопителях. Причём мобильные версии ПО платные и, судя по отзывам, далеки от идеала.

Что касается возможности NAS-составляющей, то тут, в общем, всё стандартно. Можно открыть сетевой доступ к любым папкам или разделам на HDD, добавить пользователей, указать, каким пользователям будут доступны те или иные каталоги, и так далее. Доступ к файлам из локальной сети возможен по SMB, HTTP и FTP, а из внешней — только по HTTPS и FTP. В расширенных настройках можно отформатировать внутренний жёсткий диск и просмотреть его S.M.A.R.T.-данные. По умолчанию создаётся ФС EXT4, но роутер справится и с накопителем, на котором есть разделы FAT16/32, NTFS, EXT2/3/4 или HFS+. Максимальный поддерживаемый объём в последней прошивке — 3 Тбайт. Мы для очистки совести попробовали запихнуть в роутер накопитель на 4 Тбайт, но с форматированием что-то не заладилось, поэтому пришлось остановиться на диске объёмом 2 Тбайт.

А вот ещё одной функцией, притом самой очевидной, оснастили только устройства NETGEAR Centria. Речь идёт о резервном копировании. Обладатели Mac OS X, как уже говорилось, могут настроить Time Machine для работы с роутером. В Windows 7 же архивация по сети доступна только для редакций «Профессиональная» или «Максимальная». Для исправления сего упущения подойдёт утилита ReadySHARE Vault. Эта программа, которая устанавливается на Windows-машины, умеет делать бэкапы на жёсткий диск в роутере. По умолчанию она сама решает, какие файлы и с какой периодичностью надо копировать. Пользователь, конечно же, и сам может выбрать файлы и папки для резервирования, а также указать периодичность создания бэкапов или задать расписание. Опционально резервные копии можно защитить паролем.

ReadySHARE Vault неплохо интегрируется в систему. В контекстном меню появляются пункты для быстрого удаления или добавления объектов в список резервируемых. Оттуда же вызывается диалог, показывающий версии объектов, с возможностью быстрого отката к предыдущим редакциям файла. На иконках файлов и папок появляются значки, сигнализирующие о текущем состоянии резервного копирования этих объектов. А ещё в корне добавляется псевдокаталог с временной шкалой с отметками о бэкапах. Здесь можно быстро выбрать нужную версию сохранённых файлов и папок и тут же восстановить их. Помимо этого, есть небольшая утилитка для поиска файлов по имени среди всех сделанных бэкапов для последующего открытия или восстановления. В общем, неплохая замена Time Machine, пусть и не такая красивая.

Аппаратная начинка NETGEAR Centria отлична от того, что мы привыкли видеть в топовых роутерах, которые нередко строятся на базе продуктов Broadcom. В данном случае сердцем устройства является RISC-процессор, а точнее SoC AMCC APM82181 с частотой 1 ГГц и кучей «обвеса». Он нам уже встречался в другом NAS — WD My Book Live Duo . Радиомодули производства Atheros: AR9380 и AR9580. К каждому модулю подключены отдельные внутренние антенны по схеме 3T3R. Гигабитный свитч того же производителя — AR8327N. Встроенной памяти под прошивку имеется 128 Мбайт, а оперативной — в два раза больше. Неплохо? О да, технические характеристики очень хорошие, но тем более обидно, что весь потенциал аппаратной платформы прошивка не раскрывает. Чего стоит, например, добавить поддержку IP-камер, менеджера загрузок или какой-нибудь веб-сервер? Ладно, не будем о грустном.

Конфигурации тестовых стендов те же, что и прежде. Стационарный ПК: Intel Core i7-2600K, 12 Гбайт RAM, Killer NIC E2200 (LAN1). И ноутбук ASUS K42JC с такой начинкой: Intel Pentium 6100, 6 Гбайт RAM, JMicron JMC250 (LAN2). Адаптеры родные, NETGEAR’овские — WNDA4100 (WLAN1) и WNDA3100 (WLAN2). Синтетические тесты проводились в Ixia IxChariot 6.7 с профилем High Performance Throughput (см. таблицу ниже) и с помощью iperf 1.7.0. Для Wi-Fi было включено шифрование WPA2-AES, указан автовыбор канала и выставлена скорость в 450 Мбит/с для обоих диапазонов. Прочие настройки оставлены по умолчанию.

В девственно чистом диапазоне 5 ГГц WNDR4700 показал прекрасные скорости передачи данных, а вот в 2,4-ГГц всё не так радужно. И если по маршруту LAN ↔ WLAN всё ещё более-менее прилично, то вот работа исключительно в беспроводном сегменте радости не вызывает — скорость подключения всё время плавала, а один из тестов вообще ни разу не завершился успешно. Но есть один нюанс, даже два. Во-первых, эфир несколько «загажен», так что роутер автоматически сбрасывает ширину канала до 20 МГц, да и второй адаптер поддерживает только 300 Мбит/c. Во-вторых, в расширенных настройках Wi-Fi есть интересная галочка «Включить совместное использование частот 20/40 МГц». Изначально она включена, как и должно быть в соответствии с правилами Wi-Fi Alliance. Если её снять, то устройство будет игнорировать наличие соседских сетей и работать на всю катушку. По крайней мере пытаться работать. Кажется, компания NETGEAR одной из последних сдалась и добавила эту опцию в свои роутеры.

Не заладилось и с WAN-подключениями, хотя тут всё относительно. Скорость прямого подключения оказалась в районе 360 Мбит/с. Вот тут не помешало бы аппаратное ускорение NAT. По PPPoE удалось выжать примерно 111 Мбит/с, а скорость подключений по L2TP и PPTP не преодолела отметку в 70 Мбит/с. Результаты по нынешним меркам не самые лучшие, хотя и приемлемые. Возможно, виновата прошивка (у нас была версия 1.0.0.50). Во всяком случае, как-то не верится, что это аппаратная проблема. С обязанностями NAS роутер ведь справляется, и притом неплохо. Для теста был взят HDD Hitachi Deskstar 7K3000 и отформатирован из веб-интерфейса устройства (EXT4), а к USB-порту был подключен внешний диск Apacer Share Steno AC202 (NTFS). Затем оба накопителя были подмонтированы как сетевые диски в Windows 7 x64, и на них был «натравлен» CrystalDiskMark 3.0.2 x64.

⇡ Выводы

Если рассматривать функциональность NETGEAR WNDR4700 с «роутерной» точки зрения, то здесь всё в порядке. Жаль, конечно, что мощное железо разработчики отказываются нагружать по полной, умышленно не добавляя всякие вкусности типа менеджера закачек, веб-сервера и прочих маленьких радостей пирата или гика. Хотелось бы, кроме того, иметь более высокие скорости WAN-подключений и более стабильную работу Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц. По оформлению корпуса претензий нет, только не забывайте про его маркость и незамолкающий кулер.

Что же касается функций NAS, то тут вопрос спорный. Если вам нужно только простое сетевое хранилище с возможностью бекапа и проигрывания файлов по сети, то да, WNDR4700 вам подойдёт. Тем более что скорости обмена данными вполне приличные. Опять-таки даже не самый дорогой «выделенный» NAS обладает, как правило, большей функциональностью. В общем, в вопросе «Брать или не брать NETGEAR Centria?» всё очень индивидуально. Всё ж таки цена на него в России не так уж мала — около 8 500-9 000 рублей. Также есть модель NETGEAR WNDR4720, в которой уже установлен жёсткий диск ёмкостью 2 Тбайта, но она пока до наших просторов не добралась.