WIFI

WIFI – PÁR SLOV ÚVODEM

Wifi je technologie umožňující bezdrátové připojení k internetu. Problematika wifi je velmi obsáhlá a v následujícím článku se vám pokusíme vysvětlit základní pojmy a principy. Než se ponoříme do hlubin rádiových vln, je třeba zmínit důležitou věc. Z hlediska funkce bude wifi přenos vždy méně spolehlivý, než připojení přes kabel. Ačkoliv v dobrých podmínkách může wifi poskytovat slušnou rychlost i stabilitu, pro nejvyšší možnou rychlost, spolehlivost a nízkou odezvu (ping) doporučujeme vždy použít pro připojení zařízení kabel.

A teď už se pohodlně usaďte, jdeme na to.

WIFI - RUŠENÍ

Zde se budeme zabývat primárně pásmem 2,4 GHz, protože na něm lze rušení dobře ukázat. Rušení vzniká, pokud se bezdrátové sítě navzájem překrývají. Už víme, že na 13 (nebo 11) dostupných kanálů se vejde omezené množství routerů = bezdrátových sítí. Ideálně tři. Tato ideální situace je bohužel málokdy k vidění, protože wifi router má doma téměř každý uživatel internetu. V husté zástavbě, typicky panelákovém sídlišti, je pak koncentrace bezdrátových sítí mnohem větší. V některých místech není problém zachytit i třicet či více sítí.

Frekvenční rozsah wifi zahlcený bezdrátovými sítěmi

V takto extrémním prostředí již dochází ke značnému vzájemnému rušení. Rušení se projevuje hlavně takto:
Klesá užitečný dosah - i když máte na notebooku silný signál, internet jde špatně.
Objevují se mikrovýpadky - internet jde, pak na pár minut vypadne a zase naskočí.
Rychlost kolísá - Někdy se stránka načte hned, jindy se načítá třeba minutu.

Aby se toto rušení omezilo, je většina moderních přístrojů vybavená funkcí automatické volby kanálu. Router si automaticky vybere nejvhodnější kanál a v případě rušení se sám přesune na jiný. Tato funkce je užitečná, ale funguje jen dokud je kam se přemísťovat. Při silném zarušení celého pásma může časté střídání kanálu způsobovat ještě větší nestabilitu signálu. V takovém případě je možné nastavit kanál napevno. Router se pak drží na dané frekvenci i v případě rušení. Pro takové nastavení je vhodné napřed zjistit, který kanál je volný nebo nejméně zarušený. K tomu lze použít např program inSSIDer pro Windows nebo Wifi Analyzer pro systém Android.

https://www.instaluj.cz/inssider
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.farproc.wifi.analyzer&hl=cs

ANTÉNY – TROCHA TEORIE

Antén je více druhů. Zde bude řeč o anténách všesměrových, které domácí routery používají. Volba antény určuje dosah signálu, ale také oblast pokrytí. Důležitým parametrem antény je zisk. Zisk nám říká, jak dokáže anténa vyslat a přijmout signál. Je udávaný v jednotkách dBi. Antény s vyšším ziskem jsou obvykle větší než antény s nižším ziskem.

Antény se ziskem 2, 5 a 7 dBi.

Zdá se logické, že čím větší anténa a zisk, tím lepší bude dosah a pokrytí. Bohužel to tak úplně neplatí. S vyšším ziskem antény se zvyšuje dosah, ale nikoliv oblast pokrytí. Ta se naopak zplošťuje, anténa získává horizontální směrovost. Více nám ukáže obrázek.

Vizualizace vyzařování antén s odlišným ziskem.

Jak je vidět, anténa s 2 dBi ziskem nedosáhne tak daleko, ale signál je více vyzařován také nahoru a dolů. Hodí se tedy tam, kde potřebujeme rovnoměrnější pokrytí do stran i nahoru a dolů (více pater). Anténa s 9 dBi ziskem dosáhne signálem mnohem dál, ale paprsek je velmi úzký, takže o patro výš nebo níž bude signál slabý nebo žádný. Nakláněním takové antény lze pak signál (horizontálně) směrovat.

Různé vyzařování antény při úhlu 90 nebo 45 stupňů.

ZLEPŠENÍ POKRYTÍ

K zlepšení pokrytí můžeme využít následující prostředky:
1. Změnit umístění routeru tak, aby lépe pokrýval cílovou oblast, typicky do středu objektu.
2. Použít více bezdrátových vysílačů, které společně pokryjí daný prostor.
3. Instalovat silnější anténu nebo ji zkusit jinak nasměrovat.

POUŽITÍ VÍCE VYSÍLAČŮ

K rozšíření dosahu sítě lze použít několik různých zařízení.

1. Repeater nebo WDS router
Repeater (opakovač) je zařízení, které signál bezdrátově přijme, zesílí a na stejném kanále bezdrátově rozešle dál. Často se také označuje jako „zesilovač“. Výhodou je snadná instalace, není potřeba tahat žádné další kabely.

Repeater a schématický princip funkce

Repeater má bohužel i nevýhody. Použitím repeateru klesá rychlost v oblasti, kterou pokrývá, přibližně na 50 - 70%. A protože repeater signál přijímá bezdrátově, musí být umístěn tam, kde je ještě signál z prvního vysílače přiměřeně silný, aby bylo co dále zesilovat. Tím se užitečná vzdálenost a celková oblast pokrytí zmenšují. Obecně nelze repeater k plnohodnotnému rozšíření sítě příliš doporučit.

2. Kabelový Access Point (AP)
Access point (přístupový bod) je zařízení, které vstupní signál (internet) přijme přes kabel a bezdrátově ho vyšle do okolí. Funkčně se jedná o lepší řešení než repeater, Spolehlivost provozu je vyšší a rychlost s počtem vysílačů neklesá. AP se může chovat jako samostatná síť nebo rozšířit pokrytí stávající sítě.

Access point (AP)

Schéma funkce Access pointu, kdy AP rozšiřuje pokrytí první sítě

Schéma funkce Access pointu, kdy AP vysílá samostatnou (jinou) síť.

Nevýhodou je nutnost přivést k AP kabel, což je někdy obtížně realizovatelné. Tento problém lze v některých případech řešit například pomocí Powerline adaptérů, které nám chybějící kabel nahradí pomocí přenosu přes 230V rozvod.
Více o Powerline adaptérech např. zde:
https://www.cnews.cz/jak-na-powerline-adaptery-aneb-kam-muze-elektrina-tam-take-internet/

3. Mesh systém
Mesh systém je sada dvou až tří zařízení (router + AP) prodávaných společně, která jsou už z výroby navržená pro maximální kompatibilitu. Také nastavení je lépe přizpůsobeno a celý systém lze většinou jednoduše zprovoznit pomocí mobilní aplikace. Jednotlivé prvky mesh systému mohou mezi sebou komunikovat bezdrátově nebo po kabelu. Toto řešení je z hlediska funkce nejlepší. Bohužel cenově také nejnáročnější, nejlevnější mesh sady se pohybují okolo 2000 Kč.

Koupit celou sadu je nejpohodlnější způsob. Další možnost je „postavit“ si mesh systém sám z routeru a Access pointu, pokud jejich výrobce nabízí podporu této technologie. Toto řešení nabízí např. firma Mikrotik. Výhodou je větší možnost přizpůsobení, nevýhodou složitější prvotní nastavení.

Princip mesh technologie je ten, že zařízení vytvářející síť (routery) se vzájemně propojují a komunikují mezi sebou. Notebooky a telefony se pak mohou připojit k jakémukoliv z routerů a komunikovat v celé síti, aniž by uživatel musel řešit, kam je vlastně připojený. Mesh si sám upravuje komunikaci s ostatními body sítě a zajištuje tak maximální možnou kvalitu spojení.

Ilustrace použití Mesh systému.