Wi-Fi

Бегаю с lan тестером пытаясь найти куда уходят кабели от роутеров, хотя бы те на которых есть линк и постепенно формируем схему сети:

Теперь становиться понятно, почему так всё плохо работает, эфир 2.4GHZ просто загажен wi-fi роутерами расположенными рядом с друг другом, time capsule которые по сути используются в виде коммутаторов из-за перегрева нещадно сбоят. Абонентские устройства клиента при перемещение по дому продолжают висеть на роутерах с плохим сигналом, даже если рядом если более мощный в особенности это касается AIRPORT EXTREME...

Теперь пытаемся выяснить, а нахера в этой схеме микротик, почему просто не воткнули всё кабели в Huawey и выясняется что по какой-то неведомой мне причине huawey настроен в режиме моста(BRIDGE), а вся маршрутизация на микроте... На всякий случай вытыкаем микротик и втыкаем на его место ноут чтобы посмотреть поднят ли у провайдера DHCP и нет ли привязки по mac или какой ещё чудной системы авторизации... Ловим немного стресса ноутбук долго не хочет получать IPшник, но в итоге все-таки его получает, значит проблемы с заменой микротика на любой другой роутер не будет.

Считаем количество рабочих кабелей и получается, что весь это клубок проводов и горячего железа нам не нужен,  нам вполне хватит любого одного 4-портового роутера в котельной.

В супербюджетном варианте  можно было бы просто переключить режим работы HUAWEI из моста в маршрутизатор, выкинуть из этой цепочки микротик и timecapsule, переключить три airport extreme\express в режим точки доступа только 2.4, выставить везде одинаковые названия сети(SSID) и пароли, и стало бы гораздо лучше... бесшовности бы не было, время переключения в секунду бы оставалось между роутерами, но по сравнению с тем хаусом это был бы прорыв..

Но так как уж мы решили делать всё серьезно и хорошо иду к клиенту и предлагаю списать на свалку истории все APPLE и  сделать MESH сеть на KEENETIC

ВАМ ШАШЕЧКИ ИЛИ ЕХАТЬ?

Для начала нам надо определиться,  Достаточно ли нам 100мбит, или мы хотим иметь потом возможность купить у провайдера больше скорости и  тогда будем строить гигабитную сеть...

Для гигабита нам нужны  роутеры с гигабитными портами вроде Keenetic Speedster и поддержкой wi-fi5(AC) 5GHZ это примерно 6500 руб. штука

А теперь сколько штук их нам нужно, первый роутер пойдет в котельную...

На каждый этаж нам придётся ставить по два роутера, потому что один роутер не покроет в стандарте AC  150кв.м каждого этажа деревянного дома... Итого нам нужно 5 роутеров, бюджет на оборудование 32 тр... и конечно это будет не гигабит по воздуху(для гигабита нужен ASUS AX) но 300+мегабит бесшовных по всему дому мы стабильно получим...

Но по итогам клиент сказал с деньгами напряг, 100 мбит вполне хватит главное стабильно, и мы обошлись всего тремя такими роутерами на старой доброй 2.4GHZ

Один роутер в котельную, заодно он неплохо пробивал на улицу на задний двор, и по одному роутеру на каждый этаж.. 100 мбит по воздуху конечно по всему дому не получилось, но стабильные 45-50 даже по дальним от роутеров углах неплохое достижение в бюджете 10тр на всё... Причем уровень бесшовности такой, что ты можешь разговаривая по видеозвонку whatsapp спуститься со второго этажа  на первый, выйти во двор погулять по территории и вернуться обратно не потеряв связи...

Этот пост про то, что если вы хотите неплохо так сэкономить, то всегда есть место компромиссам.

Наушникам будет тесно

Не секрет, что Bluetooth и Wi-Fi работают в основном в диапазоне 2.4 ГГц, где у последнего есть всего около 14 каналов. И их уже мало для городских сетей, из-за чего данные попадают в пробки, сильно проседает скорость и растет задержка.

Но при этом Bluetooth продолжает стабильно работать даже в таких условиях. Как ему это удается? Все просто — он использует уже не 14, а 79 каналов шириной всего по 1 МГц. С одной стороны, это резко снижает возможную скорость передачи данных до несколько сотен килобайт. Но, с другой стороны, это позволяет реализовать интересную технологию AFH (Adaptive Frequency Hopping), направленную на помехоустойчивость.

Она позволяет менять канал передачи данных аж 1600 раз в секунду, представляете?. При этом быстро определяются и игнорируются каналы, попадающие на работающие сети Wi-Fi. Короче говоря, вызвать помехи при передаче по Bluetooth достаточно сложно.

А вот Wi-Fi этого лишен — здесь смена канала ведет к разрыву соединения, причем далеко не все устройства сами снова могут подключиться к сети. И с учетом небольшого суммарного количества каналов если к паре десятков роутеров, доме добавится еще с полсотни беспроводных Wi-Fi колонок и наушников — качество соединения упадет ниже плинтуса.

Это же касается и задержки. Wi-Fi — это по сути сужение широкополосного шоссе между быстрым внешним каналом роутера и компьютером, и чем больше данных от различных устройств хотят проехать — тем дольше они будут стоять в пробке.

И пока на одном канале висит лишь одно устройство — никаких проблем с задержкой нет. Но стоит насесть на один канал вдесятером, как и сотня миллисекунд задержки станет реальностью.

И тут же возникает хороший вопрос — а почему задержку при просмотре фильмов по Wi-Fi мы не ощущаем?

Ощущаем, но только один раз – при нажатии на кнопку «плей». После этого пакеты данных с видеорядом и музыкой на устройстве объединяются вместе и воспроизводятся синхронно, так что и никакой задержки при просмотре нет. Почему же мы видим, что звук отстает от картинки, если используем Bluetooth наушники?

Все дело в том, что пакеты с видеорядом при получении сразу же воспроизводятся, а вот аудио дополнительно отправляется на наушники, и это требует некоторого вполне ощутимого времени. Собственно, именно поэтому продвинутые плееры умеют компенсировать это, вводя искусственную отрицательную задержку на аудио, чтобы при реальном просмотре видео отставания звука не было.

Разумеется, в играх мы будущего не знаем, поэтому отрицательная задержка тут невозможна, а 200 мс между выстрелом на экране и в ушах отлично заметны.

Но стоп, почему такое больше время? Ведь Bluetooth вполне может передавать данные с задержкой всего 3 мс. Дело в том, что виноваты сами кодеки, которые очень любят буферизацию. Логика тут проста — уж лучше доставить звук весь и с задержкой, чем рвано и без нее.

При постоянных прыжках между каналами, да и еще в условиях постоянных помех от Wi-Fi и всяких микроволновок, пакеты все равно будут теряться. И, разумеется, Bluetooth наушники будут запрашивать их заново у смартфона – а на это требуется драгоценное время.

Практика показывает, что задержки в 100-200 мс вполне достаточно, чтобы даже на самых хреновых Bluetooth наушниках вместо прерывающихся хрипов получалось наслаждаться именно музыкой. Хотя, надо сказать, есть кодеки и с меньше буферизацией – например, AptX LL обещает задержку всего 40 мс. Правда, и поддерживают его очень немногие качественные наушники и адаптеры.

С учетом того, что буферизацию и по Wi-Fi никто не отменял, да и к тому же будет собственная задержка из-за стоящих в пробках данных – Bluetooth тут выглядит интереснее. Но есть же диапазон в 5 ГГц?

Есть. Но он не особо лучше. Да, каналов больше – 23 штуки, но не забываем что многие сети в этом диапазоне умеют занимать и по 2, и по 4, и даже по 8 каналов для себя любимых — мы рассказали об этом подробно в ролике о Wi-Fi. Более того, чем выше частота – тем ниже дальность уверенного приема.

Из-за этого, чтобы добиться той же стабильности, что и на 2.4 ГГц, приходится увеличивать мощность и приемника, и передатчика – а это печально скажется на автономности наушников-капелек, которые и по Bluetooth нередко больше 3-4 часов не работают.

К слову, это еще один плюс за Bluetooth: эта технология долгое время развивается с прицелом на энергоэффективность. Так, есть даже специальный протокол Low Energy, при котором в режиме ожидания Bluetooth-передатчик потребляет всего 2.5 милливатт. Для лучшего понимания, это позволяет умному градуснику работать от одной батарейки-таблетки целый год.

С Wi-Fi же, особенно если мы берем многоканальные соединения, все плохо – реально это сотни милливатт. Да, в случае со смартфонами и тем более ноутбуками это теряется в общем потребление, но вот для мини наушников это уже много.

Две сети в одном устройстве

И на этом проблемы Wi-Fi для передачи звука не заканчиваются. Мы привыкли к тому, что один передатчик – одна сеть. Да, в теории с костылями можно поднять на одном Wi-Fi адаптере две сети, но работать они будут поочередно — только так можно будет и подключить к интернету, и передавать звук на наушники по Wi-Fi.

К чему приведут две сети на одном устройстве – и так понятно: вырастет задержка у обоих Wi-Fi подключений, и соответственно упадет скорость передачи.

Дилемма: Wi-Fi плох и Bluetooth плох

В итоге получаем дилемму. Bluetooth помехоустойчив и энергоэффективен, но из-за этого имеет слишком низкие реальные скорости передачи данных, чтобы передавать без сжатия высококачественный звук.

Wi-Fi обеспечивает гораздо более высокую скорость данных, но куда менее устойсчив к помехам и ощутимо прожорливее.

Отсюда возникает вполне логичный вопрос – а почему бы не сделать специальную технологию только для беспроводной передачи звука на какой-нибудь свободной частоте? Звучит логично, но на деле тут масса проблем.

Во-первых, не получится просто взять и использовать какую-то частоту для передачи данных. В большинстве стран радиодиапазон жестко поделен, и достаточную его часть используют военные и спутники. В итоге это привело к тому, что у нас нет общего диапазона даже для 5G: где-то используются 3.5 ГГц, где-то 5, а где-то и вообще под полтора десятка гигагерц.

Так что найти один свободный для всех диапазон – огромная проблема. А если использовать разные, то придется или делать множество несовместимых между собой версий наушников для кучи регионов, или же в одну версию устанавливать сразу все необходимые антенны и передатчики для всего мира – короче говоря, много головной боли, которая разумеется сделает такие наушники отнюдь не дешевыми.

Во-вторых, это софтовые и аппаратные проблемы. Раз мы хотим использовать новый диапазон – нужны новые антенны. И новые чипы как для смартфонов, так и для наушников. Ну и разумеется новый кодек, который опять же нужно написать и отладить так, чтобы его легко могли применять сотни производителей по всей Земле. Думаю, не стоит объяснять, насколько это на самом деле сложно.

В итоге: Bluetooth рулит

Что же мы получаем в итоге? Wi-Fi хорош своими скоростями и задержкой в благоприятных условиях, но в случае с потоковой передачей звука нам нужна помехоустойчивость и энергоэффективность — а это уже к Bluetooth. Создание новой технологии, направленной только на передачу звука — большой гемор, особенно если вспомнить, что все остальные беспроводные интерфейсы обычно мультизадачны.

Но есть и еще один важный фактор — многим качества звука по Bluetooth вполне хватает, а во все эти киберкотлетные проекты можно поиграть и с проводом.

Любители музыки используют потоковые сервисы или же хранят треки в MP3, то есть вопрос Hi-Fi тоже остро не стоит . Поэтому, скорее всего, в ближайшее время беспроводной звук с Bluetooth никуда не уйдет — для многих его преимущества перевешивают недостатки.

Спасибо за внимание! Сеанс связи окончен.