Журнал `Компьютерра` N735

MIMO скорости!

Автор: Алекс Экслер

Как обойтись дома без WiFi? Да практически никак! Особенно если вы не страдаете приступами компьютерной моногамии и компьюалиенофобией ("штоп никто чужой к моему компьютеру не подходил!") и если у вас дома есть второй компьютер у сына (дочки, кота, попугая), ноутбук у жены, коммуникатор и еще одна старая машинка - про запас, ну и чтобы постоянно качала что-нибудь с торрентов. Все это домашнее великолепие нужно, во-первых, объединять в сеть, а во-вторых, выпускать погулять в Интернет.

Так вот, как известно, довольно простой и удобный способ создать домашнюю сеть и обеспечить ее участников доступом в Интернет - это WiFi, то есть беспроводная сеть. Конечно, можно прокинуть по всему дому витую пару и сделать обычную сеть на Ethernet. Но это не слишком удобно, а кроме того, если в сети присутствует хоть один ноутбук (не говоря уж о коммуникаторе/КПК, которые к Ethernet вообще не подключаются) - этот вид подключения резко ограничивает его мобильность. Так что жена будет недовольна. А это тут же отразится на качестве приготовленных блюд, не говоря уже о событиях после ужина.

Поэтому ну ее, витую пару. Тем более что на современном уровне WiFi-роутеры, стоят вполне разумных денег, WiFi-адаптеры встраиваются не только практически во все ноутбуки, но уже и в большинство материнских плат персональных компьютеров, а защита в новых протоколах значительно улучшена (в старых протоколах именно к защите было больше всего претензий).

Еще интереснее использовать беспроводную связь для передачи данных на различные медиаплееры, которые в последнее время стали весьма популярны и расплодились в больших количествах, - тем более что предусмотреть вывод витой пары в районе телевизора или проектора, где обычно живет и плеер, мало кто догадывается.

Но тут в полный рост встает проблема скорости передачи. Если сеть на витой паре гарантированно поддерживает 100 мегабит (а не так давно появились уже и гигабитные адаптеры), которая обеспечивает реальную скорость передачи примерно 8-10 мегабайт в секунду, то сети WiFi демонстрируют значительно меньшее быстродействие. Какое?

Как известно, скорость передачи по WiFi зависит от используемого вида стандарта IEEE 802.11. Самый первый стандарт, который так и назывался 802.11, предполагал скорость передачи примерно 1-2 Мбит/с, что давало реальную скорость порядка 10-20 Кбайт/с, а это ни в какие ворота не лезет. Следующий стандарт - IEEE 802.11b, который используется и по сей день, поддерживал уже до 11 Мбит/с и давал примерно мегабайт в секунду. Затем появился самый популярный на сегодня стандарт - IEEE 802.11g, обеспечивающий канал передачи данных в 54 Мбит/с и дающий реальную скорость где-то два с половиной мегабайта в секунду. (Напоминаю, что ширина канала - это одно, а реальная скорость передачи - совсем другое, потому что при передаче идет немаленький поток различных служебных данных.)

Так вот, даже самая последняя на данный момент официальная спецификация IEEE 802.11g в какой-то момент перестала удовлетворять тех, кто использует WiFi для работы с медиаплеерами, поддерживающими High Definition. Во-первых, перекачка крупных файлов на диск медиаплеера со скоростью пары мегабайт в секунду - это все-таки медленно. А во-вторых, если плеер должен проигрывать, например, тридцатигигабайтный ролик формата 1080p с удаленного устройства (например, с диска вашего компьютера), то скорости протокола 801.11g просто не хватит для равномерного и качественного воспроизведения. Тут требуется канал, пропускающий не менее 4-6 Мбайт/с. Ну и что делать, если после 802.11g никаких спецификаций еще не вводили?

На самом деле решение проблемы существует. Институт инженеров по электротехнике и электронике (тот самый IEEE, по аббревиатуре которого называются все стандарты WiFi) довольно давно создал рабочую группу по разработке нового стандарта, который называется IEEE 802.11n. Более того, драфт (черновой вариант) этой спецификации не только существует, но ее уже поддерживают некоторые роутеры и адаптеры WiFi.

Чем хорош 802.11n? Прежде всего - скоростью! IEEE 802.11n поддерживает скорость канала около 200 Мбит/с! При этом реальная скорость передачи данных, как обещается, составит 100 Мбит/с, то есть примерно столько же, сколько и в 100-мегабитной сети на витой паре!

За счет чего достигаются такие скорости? Говоря по-простому, за счет ортогонального частотного мультиплексирования, квадратурной амплитудной модуляции и технологии множественного ввода/вывода MIMO. А говоря по-научному - в этой штуке антеннок побольше и сигнал мощнее. Звучит смешно, но оно-таки так и есть: благодаря нескольким антеннам, которые параллельно передают данные, увеличивается пропускная способность. Плюс - частотный диапазон расширен с 20 МГц до 40 МГц.

При этом стандарт, разумеется, предполагает полную совместимость снизу вверх - то есть устройства на стандарте IEEE 802.11n будут поддерживать 802.11g и 802.11b.

Какие производители сейчас предлагают роутеры (точки доступа) с поддержкой 802.11n? Да уже практически все "крупняки": Asus, ZyXEL, TRENDnet, Linksys, NetGear, D-Link и др. Однако здесь есть серьезная оговорка. Если вы хотите, чтобы 802.11n работал без сучка без задоринки, точка доступа и адаптер должны быть одной породы. (Напоминаю, что стандарт IEEE 802.11n пока еще является драфтом и официально не принят.) В противном случае могут быть всевозможные глюки.

Для тестирования я выбрал следующую пару роутер-адаптер: роутер - Asus WL-500W, адаптер - Asus WL-160W. Оба устройства, разумеется, поддерживают IEE 802.11n, равно как и 802.11g и 802.11b.

О роутере говорить не буду - машинка интересная и мощная, однако речь сейчас не обо всех ее возможностях, а о работе со стандартом 802.11n. Роутер был подключен по Ethernet к моему основному рабочему компьютеру. Адаптер LW-500W я подключил к другому рабочему ПК с Windows XP - драйверы и софт для адаптера потребовалось установить с прилагаемого диска. (Драйверы, разумеется, ставить обязательно, а софт - по желанию, потому что можно обойтись стандартным от Windows.) Убедившись в том, что соединение с сетью установлено по спецификации 802.11n (программа адаптера показывала текущую скорость данных 270 Мбит/с), я начал тестирование…

В общем, разработчики спецификации и производители устройств не обманули - скорость работы действительно заметно выше. Копирование больших (один-два гигабайта) файлов с компьютера с адаптером на компьютер, подключенный к роутеру через Ethernet, шло с такой же скоростью, как и через проводную 100-мегабитку: примерно 10 Мбайт/с на больших объемах (первые полгига скорость была примерно 12 Мбайт/секунду, потом снизилась до 11-10).

В обратную сторону - от роутера к адаптеру - скорость была несколько ниже: 5-6 Мбайт/с. Что, в общем-то, странно - по идее, скорость что туда, что оттуда должна быть одинаковой. Тем не менее понятно, что она может зависеть от множества факторов (компьютеры-то рабочие, а не стендовые, которые специально заточены под проведение всяких тестов), а значит, важно лишь то, какого максимума удалось добиться. А этот максимум - 12 Мбайт/с: показатель, на мой взгляд, внушительный. Для беспроблемного воспроизведения High Definition в максимальном качестве (1080p) достаточно скорости 5-6 М/с. Так что 802.11n эту задачу выполняет полностью, да еще и запас остается на всякие задержки и коллизии. Кроме того, новая спецификация радует и в том случае, когда WiFi используется просто для закачки фильмов на диск медиаплеера: одно дело - перекачивать 30-гигабайтный фильм больше четырех часов на 802.11g, совсем другое - перекинуть его за пятьдесят минут на 802.11n.

Также я проверил, насколько скорость перекачки падает при удалении адаптера от роутера. Да, падение наблюдается, но не такое уж и сильное. При переносе адаптера на самую дальнюю точку квартиры реальная скорость перекачивания составляла примерно 7 Мбайт/с, что вполне терпимо.

Таким образом, устройства, поддерживающие спецификацию 802.11n, уже можно использовать. Только следите за тем, чтобы роутер и адаптер были одного производителя - если, конечно, не являетесь фанатом плясок с бубнами вокруг компьютера в теплом дружеском кругу. Впрочем, проблемы совместимости должны исчезнуть после того, как спецификация будет окончательно принята, - в этом случае у купленных сегодня устройств нужно будет поменять прошивку.

Строго говоря, есть две разновидности 802.11n, одна из которых работает на частоте 2,4 ГГц, а вторая - аж на пяти. Разница в скорости весьма заметная: если более привычный нам 2,4-гигагерцовый вариант всего лишь вдвое быстрее 802.11g, то "пятерка" обгоняет его в добрые пять раз. Судя по всему, Алекс тестировал именно пятигигагерцовую версию, которая - вот беда! - в нашей стране пока находится на нелегальном положении, поскольку этот частотный диапазон контролируют военные структуры и нам, гражданским пользователям, отдавать его не хотят. Поэтому, скорее всего, легальной у нас станет версия 802.11n, работающая на 2,4 ГГц. Но и с ней все не очень гладко: так, нам поступают сигналы о сбоях в работе беспроводных мышей, использующих Bluetooth (тоже работающий на 2,4 ГГц), если несчастные животные оказывались в зоне действия 802.11n-роутера. На то и черновик-с.