Routery

Sieć bezprzewodowa - Lite N czy pełne N?

z dnia

Tematykę dotyczącą sieci bezprzewodowej postanowiliśmy omówić nieco szerzej w jednym rozdziale, ponieważ w przypadku routerów 8level mamy do czynienia z urządzeniami różniącymi się standardem - 802.11 lite N oraz 802.11 N. Oba modele oferują dodatkowo kilka trybów pracy, co jest coraz częściej spotykanym zjawiskiem na rynku routerów domowych.

IEEE 802.11 jest grupą standardów sieci bezprzewodowych określających współpracę urządzeń sieciowych pracujących na określonych częstotliwościach. Przez blisko 15 lat grupa ta rozrosła się do 5 zatwierdzonych wersji. Obecnie trwają prace nad kolejnymi rewizjami.

Nazwa standardu
Szybkość transmisji [Mbps]
Częstotliwość pracy [GHz]
802.11
1, 2
2,4
802.11a
6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54
5
802.11b
1, 2, 5.5, 11
2,4
802.11g
1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48, 54
2,4
802.11n
100, 150, 300, 450, 600
2,4 oraz 5 

Transmisja danych w sieciach bezprzewodowych odbywa się w tzw. kanałach o określonej częstotliwości. W przypadku standardu 802.11 w paśmie 2,4 GHz zostało wyszczególnione 14 kanałów o szerokości 22 MHz każdy.

Kanał
Częstotliwość dolna
Częstotliwość środkowa
Częstotliwość górna
1 2,401 2,412 2,423
2 2,406 2,417 2,428
3 2,411 2,422 2,433
4 2,416 2,427 2,438
5 2,421 2,432 2,443
6 2,426 2,437 2,448
7 2,431 2,442 2,453
8 2,436 2,447 2,458
9 2,441 2,452 2,463
10 2,451 2,457 2,468
11 2,451 2,462 2,473
12 2,456 2,467 2,478
13 2,461 2,472 2,483
14 2,473 2,484 2,495

Począwszy od standardu 802.11g urządzenia mogą wykorzystywać do transmisji kanał o szerokości 20 MHz. Z kolei rozbudowany standard 802.11g (czasami nazwywany SuperG) umożliwia wykorzystanie dwóch kanałów jednocześnie. Podobną zasadę stosuje się w sieciach standardu 802.11n (zarówno Lite N jak i N). W tym przypadku sieć do transmisji danych wykorzystuje pasmo 20 jak i 40 MHz. W przypadku pasma 40 MHz transmisja oparta jest o dwa sąsiednie kanały. Wzrasta więc prędkość sieci, jednak rośnie przy tym ryzyko zakłóceń.

Do nadawania i odbierania sygnału w 802.11n może być używanych wiele strumieni danych w określonej szerokości kanału. W zależności od ich liczby oraz ilości anten, możliwe jest osiągnięcie prędkości przesyłu do teoretycznej wartości 300 Mbps (na częstotliwości 2,4 GHz). W praktyce wygląda to inaczej.

W przypadku standardu 802.11 Lite N w paśmie 2,4 GHz możliwe jest wykorzystanie 1 strumienia w kanale 40 MHz i osiągnięcie maksymalnej teoretycznej prędkości 150 Mbps. Z kolei wykorzystanie pełnego standardu 802.11n i co najmniej 2 anten pozwala na przesłanie 2 strumieni na kanale 40 MHz, a co za tym idzie - podwojenie prędkości do 300 Mbps. W tym momencie warto zauważyć, że ustawienie szerokości kanału na 20 MHz powoduje spadek maksymalnej prędkości do 72,2 Mbps (dla 1 strumienia) oraz 144,4 Mbps (dla 2 strumieni), a w przypadku gdy na obszarze sieci występują dodatkowe zakłócenia, wartości te będą wynosić odpowiednio maksymalnie 65 oraz 130 Mbps. Warto jednak pamiętać, że ustawienie 40-megahercowego kanału niekoniecznie musi się wiązać ze wzrostem wydajności. Ważne jest, by również karty sieciowe miały możliwość ustawienia tego parametru w swoim sterowniku. W takim przypadku możliwe będzie uzyskanie teoretycznego połączenia o prędkości 300 Mbps.

8level WRT 300 - konfiguracja

By się o tym przekonać wystarczy na routerze ustawić szerokość kanłu na 20 MHz. To samo można zrobić w sterowniku karty sieciowej. Prędkość połączenia zostanie ustanowiona na poziomie 130 Mbps. Ma to także wpływ na prędkość transmisji, o czym będziemy mogli się przekonać wykonując kilka prostych testów.

8level WRT 300 - konfiguracja

Podobna sytuacja występuje w przypadku użycia routera WRT-150 (Lite N). Tu również ustawienie wartości kanału na 20 MHz powoduje generowane prędkości na poziomie 72 Mbps, a dla kanału 40 MHz - 150 Mbps.

8level WRT 300 - konfiguracja

8level WRT 300 - konfiguracja

Dlaczego warto wybrać pełne N

Wybierając router bezprzewodowy i decydując się na zakup urządzeń w standardzie 802.11n warto wziąć pod uwagę konkretne zastosowania urządzenia w sieci domowej. Jeśli router będzie służył jedynie do bezprzewodowego połączenia z internetem oraz rzadkiej wymiany plików pomiędzy komputerami, czy też słuchania muzyki z urządzeń strumieniujących dane, w zupełności wystarczy prostsze rozwiązanie w postaci routera 802.11 Lite N.

Urządzenia wykorzystujące w pełni standard 802.11n będą dobrym rozwiązaniem dla użytkowników, którzy chcą nie tylko korzystać z internetu, ale wykorzystywać często sieć bezprzewodową transmitując przez nią np. kopie zapasowe danych czy oglądając filmy HD z serwera sieciowego. To także dobre rozwiązanie dla użytkowników posiadających w swojej sieci kilka lub kilkanaście urządzeń bezprzewodowych.

Jak wyglądają wyniki testów prędkości przesyłu danych w sieci 802.11 Lite N i 802.11n? Poniżej prezentujemy wyniki testu polegającego na kopiowaniu danych z komputera podłączonego przez niezabezpieczoną sieć WiFi, utworzoną na routerze WRT-150 (Lite N) oraz WRT-300 (N). Dane były kopiowane z komputera podłączonego bezprzewodowo poprzez protokół AFP na komputer podłączony do gniazda LAN routera. Dodatkowo wykonaliśmy test iperf prezentujący wydajność łącza.

Jak widać z poniższej tabeli testów prędkość kopiowania w zależności od ustawionej szerokości kanału wzrasta. Szczególnie jest to widoczne w przypadku sieci 802.11n, gdzie odnotowano ponad 15% wzrost prędkości. W przypadku sieci 802.11 Lite N różnice są na poziomie błędu pomiarowego.

Transfery 8-10 MB/s w zupełności wystarczają do sporadycznego kopiowania dużych plików i wykorzystania sieci 802.11n do zastosowań multimedialnych. Testy kopiowania potwierdzają także wyniki iperf przeprowadzone zarówno dla routera WRT-150, jak i WRT-300.

Kopiowanie plików 1 GB
[MB/s]

802.11n [szerokość kanału 20 MHz] 8,90
9,35
802.11n [szerokość kanału 40 MHz] 9,67
11,20
802.11n-lite [szerokość kanału 20 MHz] 5,01
5,56
802.11n-lite [szerokość kanału 40 MHz] 5,05
5,73
  Upload
Download

 

Poniższe ekrany przestawiają test iperf z następujacymi ustawieniami:

1. Sieć 802.11n (WRT-300) - kanał 20 MHz - transmisja w jednym kierunku

8level WRT 300 - konfiguracja

2. Sieć 802.11n (WRT-300) - kanał 20 MHz - transmisja dwukierunkowa

8level WRT 300 - konfiguracja

3. Sieć 802.11n (WRT-300) - kanał 40 MHz - transmisja w jedynym kierunku

8level WRT 300 - konfiguracja

4. Sieć 802.11n (WRT-300) - kanał 40 MHz - transmisja dwukierunkowa

8level WRT 300 - konfiguracja

5. Sieć 802.11 Lite N (WRT-150) - kanał 20 MHz - transmisja w jednym kierunku

8level WRT 300 - konfiguracja

6. Sieć 802.11 Lite N (WRT-150) - kanał 20 MHz - transmisja dwukierunkowa

8level WRT 300 - konfiguracja

7. Sieć 802.11 Lite N (WRT-150) - kanał 40 Mhz - transmisja w jednym kierunku

8level WRT 300 - konfiguracja

8. Sieć 802.11 Lite N (WRT-150) - kanał 40 MHz - transmisja dwukierunkowa.

8level WRT 300 - konfiguracja

Oba routery cechują się dobrym pokryciem zasięgiem typowego, jednokondygnacyjnego mieszkania. Zauważalna jest przewaga WRT-300, który w najbardziej oddalonym punkcie lepiej radzi sobie z zasięgiem. Jest to przede wszystkim zasługa dwóch anten dookólnych 5dBi. Poniższe grafiki prezentują stosunek sygnału do szumu. Im kolor ciemniejszy, tym lepszy zasięg sieci.

8level WRT 150 - zasięg

WRT-150

8level WRT 300 - zasięg

WRT-300