Wi-Fiをセットアップする方法

はじめに

私たちのほとんどが次のようにインターネットに接続していれば間違いないと思います：かなり高速な有線チャンネルがアパートにあり（現在はギガビットは珍しくありません）、アパートではこのインターネットを顧客に配布するルーターによって満たされています「ブラック」IPおよび変換アドレス。



かなり頻繁に、奇妙な状況が観察されます。高速ワイヤでは、非常に狭いWi-Fiチャネルがルータから聞こえ、ワイヤの半分さえロードされません。 同時に、特にACバージョンでは正式にWi-Fiがいくつかの巨大な速度をサポートしていますが、Wi-Fiが低速で接続するか、接続しますが、実際には速度を発行しないか、パケットを失うことを確認すると、またはすべて一緒に。



ある時点で、私は同様の問題に遭遇し、Wi-Fiを人間的な方法でセットアップすることにしました。 驚いたことに、予想よりも約40倍時間がかかりました。 さらに、私が見つけたWi-Fiをセットアップするためのすべての指示が2つの方法のいずれかで収束しました：最初にルーターを高くしてアンテナをまっすぐにすることを提案し、2番目を読むために空間多重化アルゴリズムの正直な理解が欠けていました。



実際、このメモは指示のギャップを埋める試みです。 まともな進歩にもかかわらず、接続の安定性はさらに良くなる可能性があるため、問題は完全に解決されていないとすぐに言いますので、説明したトピックに関する同僚のコメントを聞いてうれしいです。

第1章：

だから、問題の声明



プロバイダーによって提案されたWifiルーターは、その任務に対処することをやめました：アクセスポイントへのpingが通過しない長い（30秒以上）期間があり、アクセスポイントへのpingが3500ミリ秒に達する非常に長い（約1時間）期間がありますアクセスポイントとの接続速度が200 kbit / sを超えない長い期間。



inSSIDer windowsユーティリティを使用した範囲スキャンにより、記事の冒頭に示した画像が生成されます。 地区では、2.4 GHz帯域に44個のWifi SSIDがあり、5.2 GHz帯域に1つのネットワークがあります。



ソリューションツール



Celeron 430、2b Ram、SSDファンレス自己組織化コンピューター、Ralink rt2800pciチップに基づく2つのワイヤレスネットワークカード、Slackware Linux 14.2、2016年9月のGitからのHostapd。



ルーターの組み立てはこの記事の範囲外ですが、Celeron 430はファンレスモードで良好に機能したことに注意してください。 現在の構成は最後ですが、最終ではないことに注意してください。 おそらく改善はまだ可能です。



解決策



実際、ソリューションは、良い方法で、最小限の構成変更でhostapdを開始することです。 しかし、「紙では滑らかでしたが渓谷については忘れていた」という言葉の真実性を十分に経験が確認していたため、この記事を書いてすべての明白でない詳細の知識を体系化しました。 また、最初はプレゼンテーションの調和のために低レベルの詳細を避けたいと思いますが、これは不可能であることがわかりました。

第2章

理論のビット

周波数

Wi-Fiは、ワイヤレスネットワークの標準です。 OSI L2の観点から、アクセスポイントはスイッチタイプのハブを実装しますが、ほとんどの場合、ルータータイプのOSI L3レベルスイッチとも組み合わされ、かなりの混乱を招きます。



OSI L1レベル、つまり実際にはパケットが送信される環境に最も関心があります。



Wi-Fiは無線システムです。 ご存知のように、無線システムは受信機と送信機で構成されています。 Wi-Fiでは、アクセスポイントとクライアントデバイスの両方が交互に役割を果たします。



Wi-Fiトランスミッターは特定の周波数で動作します。 これらの周波数には番号が付けられており、各番号は特定の周波数に対応しています。 重要：どの整数でも特定の周波数のこの数に理論的に対応しているという事実にもかかわらず、Wi-Fiは限られた周波数範囲（3、2.4 GHz、5.2 GHz、5.7 GHz）でのみ動作し、一部の数でのみ動作します。



通信の完全なリストはウィキペディアで見つけることができますが、アクセスポイントを設定するときは、信号の搬送波周波数をオンにするチャネルを指定する必要があります。



明らかな詳細：すべてのWi-Fi規格がすべての周波数をサポートしているわけではありません。



Wi-Fi標準には、aとbの2つがあります。 「A」はより古く、5 GHz帯域で動作し、「b」はより新しく、2.4 GHz帯域で動作します。 同時に、bはより遅く（54メガビットではなく11メガビット、つまり7メガバイト/秒ではなく1.2メガバイト/秒）、2.4 GHz帯域には既に少ないステーションが含まれています。 なぜそうなのかは謎です。 本質的に標準aのアクセスポイントが事実上ないのは、二重の謎です。





（ウィキペディアからの画像。）







（実際、3.7 GHzの周波数範囲をまだサポートしているため、私は少しずるいです。しかし、この範囲について何かを知っている単一のデバイスを見たことはありません。）



待ってください、しかし、802.11g、n、acの標準もありますが、それらは不幸な速度のaとbに勝るだけのようです。



しかし、いいえ、私はあなたに答えます。 g規格は、2.4 GHz帯域で速度bを速度aにするための遅らせられた試みです。 しかし、なぜ、あなたは私に答え、あなたはbについてさえ覚えていましたか？ 答えは、bとgの両方の範囲が2.4と呼ばれているという事実にもかかわらず、実際にはわずかに異なり、bの範囲は1チャネル長いためです。



標準のnとacは一般に範囲に関係しません-それらは速度を調整し、それ以上は何もしません。 標準nのポイントは、「ベース」a（および5 GHzで動作）と「ベース」bで2.4 GHzで動作することができます。 私はそれを見ていないので、AC標準ポイントについて知りません。



つまり、アクセスポイントnを購入するとき、このnが機能する範囲を非常に注意深く調べる必要があります。



一度に1つのWi-Fiチップが1つの帯域でのみ動作できることが重要です。 たとえば、VirginまたはBritish Telecomの人気プロバイダーの無料ルーターがアクセスポイントを作成するなど、アクセスポイントが同時に2台で動作できると主張している場合、実際には2つのチップがあります。

チャンネル幅

実際、「長い」とは説明せずに、ある範囲が他の範囲よりも長いと先に言ったので、謝罪しなければなりません。 一般的に、信号の伝送には、搬送周波数だけでなく、エンコードされたストリームの幅も重要です。 幅は、信号がキャリアの上下に登れる周波数です。 通常（幸いなことにWi-Fiの場合）、チャネルは対称的で、キャリアを中心にしています。



したがって、Wi-Fiでは、10、20、22、40、80、および160 MHzの幅のチャネルが存在する可能性があります。 同時に、10 MHzのチャネル幅を持つアクセスポイントを見たことはありません。



したがって、Wi-Fiの最も驚くべき機能の1つは、チャネルに番号が付けられていても交差していることです。 そして、隣人だけでなく、すでに自分自身からの3を介したチャネルもあります。 つまり、2.4 GHz帯域では、チャネル1、6、および11で動作するアクセスポイントのみが20 MHz幅のストリームと交差しません。 言い換えれば、相互に干渉しないように、3つのアクセスポイントのみが並んで機能します。



40 MHzチャネルのアクセスポイントとは何ですか？ 答えは、これは2つのチャネルを占有するアクセスポイントです（分離）。



質問： 2.4 GHz帯域に適合する80および160 MHzの幅のチャネルはいくつありますか？



回答： 1つではありません。



問題は、チャネル幅が何に影響するかです。 この質問に対する正確な答えはわかりませんが、確認できませんでした。



ネットワークが他のネットワークと交差すると、接続の安定性が悪化することを知っています。 40 MHzのチャネル幅は、より多くのクロスオーバーとより悪い接続を提供します。 規格によれば、ポイントの周囲で動作する他のアクセスポイントがある場合、40 MHzモードはオンにしないでください。



チャネル幅の2倍で帯域幅が2倍になるのは本当ですか？

はい、そうですが、確認することは不可能です。



質問：アクセスポイントに3つのアンテナがある場合、3つの空間ストリームを作成し、接続速度を3倍にできるというのは本当ですか？



回答：不明。 3つのアンテナのうち、2つは送信のみ可能で、パケットは受信できないことが判明する場合があります。 そして、信号速度は不均衡になります。



質問：それでは、1つのアンテナが何メガビットを与えるのでしょうか？



回答：こちらをご覧くださいen.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates

リストは奇妙で非線形です。



明らかに、最も重要なパラメーターは速度を正確に決定するMCSインデックスです。



質問：このような奇妙な速度はどこから来るのでしょうか？



回答： HT機能などがあります。 これらは、信号をわずかに修正できるオプションのチップです。 チップは非常に便利です。SHORT-GIは速度を少し追加します。約20 Mbps、LDPC、RX STBC、TX STBCは安定性を追加します（つまり、pingとパケット損失を減らす必要があります）。 ただし、お使いのハードウェアは簡単にそれらをサポートできず、同時に完全に「正直な」802.11nになります。

信号強度

劣悪な通信に対処する最も簡単な方法は、送信機により多くの電力を投入することです。 Wi-Fiでは、送信電力は最大30 dBmです。

第3章

問題解決



上記のすべてのビネグレットから、次の結論を引き出すことができるように思われます：Wi-Fiでは、2つの機能の「モード」を実装できます。 スピードの向上と品質の向上。



1つ目は、最も空いているチャネル、40 MHzのチャネル幅、より多くのアンテナ（好ましくは4）を使用し、機能を追加することです。



2番目-基本的なnモード以外のすべてを削除し、より多くの電源をオンにし、安定性を追加する機能をオンにします。



渓谷に関することわざをもう一度思い出して、プラン1と2を実行しようとするときに、どのような地形の荒さが待っているのかを説明します。

渓谷ゼロ

Ralink rt2x00ファミリーのチップセットは、n標準をサポートする最も人気のあるチップセットであり、高価格（Cisco）カードと低コスト（TRENDNET）カードの両方にあります。さらに、lspciでもまったく同じように見えますが、根本的に異なる機能を持つことができます。特に、2.4帯域のみ、5 GHz帯域のみをサポートするため、または両方の範囲の限られた部分よりもわかりにくいようにサポートするためです。 違いは何ですか-ミステリー。 また、3つのアンテナを持つカードが2つのストリームでRx STBCのみをサポートする理由も謎です。 そして、なぜ両者がLDPCをサポートしないのか。

最初の渓谷

2.4の範囲では、ばらばらのチャネルは3つしかありません。 このテーマについてはすでに話しましたが、繰り返しはしません。

第二渓谷

すべてのチャネルでチャネル幅を40 MHzに拡大できるわけではありません。さらに、カードが同意するチャネル幅は、カードチップセット、カードの製造元、プロセッサの負荷、火星の天気によって異なります。

3番目に大きな渓谷

規制ドメイン



Wi-Fi規格自体が高貴なビネグレットであるという事実に満足できない場合は、世界中のすべての国があらゆる種類のさまざまな方法でWi-Fiを侵害し、制限しようとしていることを喜ぶでしょう。 英国の私たちは、Wi-Fiスペクトルが不可能に規制されている米国の場合とは異なり、まだそれほど悪くはありません。



そのため、規制区域では、トランスミッターの電力、チャネルでアクセスポイントを実行する能力、チャネルで許容される変調技術、およびDFS （動的周波数選択）、レーダー検出（各regdomainには独自の機能があります。たとえば、アメリカ大陸ではFCCがほぼどこでも提供しており、ヨーロッパではETSIであるか、自動帯域幅（何であるかわかりません）です。 ただし、それらの多くでは、アクセスポイントは起動しません。



多くの規制区域は、原則として特定の周波数を単に禁止しています。



次のコマンドで規制区域を設定できます。

iw reg set NAME
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

規制ドメインを設定することはできませんが、システムはすべての制限の結合、つまり可能な限り最悪のオプションによって導かれます。



幸いなことに、まず、規制ドメインに関するデータがカーネルサイトで公開されています。



git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/sforshee/wireless-regdb.git/tree/db.txt



そして、あなたはそれらで検索することができます。 原則として、規制ドメインを無視するようにカーネルにパッチを適用することはおそらく可能ですが、カーネルまたは少なくともcrda規制デーモンを再構築する必要があります。



幸いなことに、 iw phy info



チームは、規制ドメインを考慮して、デバイスのすべての機能を表示します（！）。



それでは、Wi-Fiをどのように修正するのでしょうか？



まず、チャンネル13が禁止されていない国を見つけます。 少なくとも半分の周波数のパスは空になります。 まあ、そのような国はかなりありますが、いくつかの国では、原則的に禁止していませんが、高速nモードまたはアクセスポイントの作成を禁止しています。



しかし、1つの13チャンネルでは十分ではありません。より大きなS / N比が必要なため、信号強度30のポイントを起動する必要があるためです。CRDAを探しています。信号強度30。ニュージーランドという国があります。



しかし、5 GHzでは、DFSが必要です。 一般に、これは理論的にサポートされている構成ですが、何らかの理由で機能しません。



高度なソーシャルスキルを持つ人々が実行するオプションのタスク：



ITUでのWi-Fiバンドの再ライセンスの加速化をサポートする署名/移動を収集します（まあ、少なくともあなたの国では）。 それは非常に現実的であり、政治的なポイントに飢えている一部の議員（および議員の候補者）は喜んであなたを助けます。

これは渓谷番号4です

説明がなければ、アクセスポイントはDFSの存在下で起動しない場合があります。 それでは、どの規制区域を選択すべきでしょうか？



あります！ 世界で最も自由な国、ベネズエラ。 その規制ドメインはVEです。



2.4レンジのフル13チャネル、30 dBmの電力、および比較的緩和された5 GHzレンジ。



アスタリスク付きのタスク。 あなたのアパートが完全に災害に見舞われている場合、私のアパートよりもひどい場合は、別のボーナスレベルがあります。



日本の規制ドメイン「JP」では、神話チャンネル14でアクセスポイントを起動するというユニークなことができます。 true、モードbのみ。 （bとgにはまだ小さな違いがあると言ったことを思い出してください。）したがって、すべてが本当に悪い場合、チャンネル14は救いになります。 しかし、それでも、いくつかのクライアントデバイスとアクセスポイントで物理的にサポートされています。 そして、11 Mbpsの最大速度はややがっかりです。



/etc/hostapd/hostapd.confを2つのファイルhostapd.conf.trendnet24とhostapd.conf.cisco57にコピーします



/etc/rc.d/rc.hostapdを自明に修正して、hostapdの2つのコピーを実行します。



最初にチャネル13を示しますが、実際には、信号幅20 MHz（機能40-INTOLERANT）を示します。これは、第一に、理論的にはより安定し、第二に、「法を遵守する」アクセスポイントが単に40 MHzから始まらないためです-範囲が詰まっているため。 TX-STBC、RX-STBC12の機能を搭載しています。 LDPC、RX-STBC123、およびSHORT-GI-40およびSHORT-GI-20の機能はサポートされており、速度がわずかに向上しますが、安定性もわずかに低下するため、これらの機能は削除されます。



確かに、ファンの場合、force_ht40オプションが表示されるようにhostapdにパッチを適用できますが、私の場合は意味がありません。



奇妙な状況にある場合、アクセスポイントのオンとオフを切り替えると、特別なグルメの場合、ACS_SURVEYオプションを使用してhostapdを再構築できます。その後、ポイントは最初に範囲をスキャンし、最もノイズの少ないチャンネルを選択します。 さらに、理論的には、1つのチャネルから別のチャネルに自由に転送できる必要があります。 確かに、このオプションは私には役に立たなかった、悲しいかな:-(。



したがって、1つの建物内の2つのポイントの準備ができたら、サービスを開始します。

 /etc/rc.d/rc.hostapd start
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ポイントは正常に開始されますが...



しかし、5.7の範囲で動作するものはタブレットからは見えません。 一体何？

渓谷番号5

いまいましい規制ドメインは、アクセスポイントだけでなく、受信デバイスでも機能します。



特に、私のMicrosoft Surface Pro 3はヨーロッパ市場向けに作られていますが、基本的に5.7の範囲をサポートしていません。 5.2に切り替える必要がありましたが、ここでは少なくとも40 MHzモードが開始されました。

渓谷番号6

すべてが始まりました。 開始したポイントは、2.4は130 Mbpsの速度を示しています（SHORT-GIの場合、144.4になります）。 3つのアンテナを持つカードが2つの空間ストリームのみをサポートする理由は謎です。

渓谷の数7

何かを起動すると、pingが200にジャンプすることもありますが、それだけです。



そして、秘密はアクセスポイントに隠れていません。 事実、Microsoftの規則によれば、Wi-Fiカードドライバー自体には、ネットワークを検索して接続するためのソフトウェアが含まれている必要があります。 56kモデムにダイヤラーが付いているはずの古き良き時代のようです（Internet Explorer 3.0の標準配信に付属しているダイヤラーはひどいため、Shivaに変更しました）またはADSLモデムにはクライアントが必要ですPPPoE。



しかし、標準のユーティリティを持たない人（つまり、世界中のすべての人！）は、Microsoftがいわゆる「Wi-Fi自動構成」を行うことでそれを処理しました。 この自動構成は、既にネットワークに接続されているという事実を元気よく吐き出し、X秒ごとに範囲をスキャンします。 Windows 10では、「ネットワークの更新」ボタンさえありません。 周囲に2つまたは3つのネットワークがある場合でも問題なく機能します。 そして、44がある場合、システムはフリーズし、ping 400の数秒を発行します。



次のコマンドを使用して、「自動構成」を無効にできます。

 netsh wlan set autoconfig enabled=no interface="???????????? ????" pause
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

個人的には、デスクトップで「自動スキャンをオンにする」と「自動スキャンをオフにする」という2つのバッチファイルを作成しました。



はい。ロシア語のWindowsを使用している場合、ネットワークインターフェースの名前はロシア語でIBM CP866エンコードになっている可能性が高いことに注意してください。

サマリ

私はかなり長いテキストのシートをロールアップし、最も重要なことの簡単な要約でそれを完了する必要がありました：



1.アクセスポイントは、2.4または5.2または5.7の1つの範囲でのみ動作できます。 慎重に選択してください。

2.最適な規制区域はVEです。

3. iw phy情報、iw reg getコマンドは、何ができるかを示します。

4.通常、チャンネル13は空です。

5. ACS_SURVEY、20 MHzチャネル幅、TX-STBC、RX-STBC123は信号品質を改善します。

6. 40 MHz、より多くのアンテナ、SHORT-GIは速度を上げます。

7. hostapd -dddtKを使用すると、hostapdをデバッグモードで実行できます。

8.ファンの場合、コアとCRDAを再構築して、信号強度を高め、規制ドメインの制限を削除できます。

9. netsh wlan set autoconfig enabled = no interface = "???????????? ????"コマンドを使用して、WindowsのWi-Fi自動検索を無効にします

10 。 Microsoft Surface Pro 3は、5.7 GHz帯域をサポートしていません。

あとがき

iw、hostapd、hostapd_cliのGoogleまたはマナのいずれかで、このマニュアルの作成に使用された資料のほとんどを見つけました。



実際、問題は解決されていません。 時々、pingは400にジャンプし、5.2 GHzの「空の」範囲であっても、そのレベルのままになります。 したがって：



私はモスクワのWi-Fiバンドスペクトラムアナライザーを探しています。オペレーターが装備されており、問題の内容を確認できます。また、近くに誰も知らない非常に重要で秘密の軍事施設があることを確認できます。

追記

Wi-Fiは、2 GHz〜60 GHzの周波数で動作します（あまり一般的ではありません）。 これにより、150mmから5mmの波長が得られます。 （なぜラジオを波長ではなく、周波数で測定するのですか？また、もっと便利です！）通常、金属グリッドから4分の1波長（1 mmで十分）の壁紙を購入し、保証するファラデーケージを作成するという考えがあります。近隣のWi-Fiから隔離すると同時に、DECT電話、電子レンジ、道路レーダー（24 GHz）などの他のすべての無線機器から隔離します。 1つの問題-GSM / UMTS / LTE電話もブロックされますが、窓の近くで固定充電ポイントを選択できます。



コメントでご質問にお答えできることを嬉しく思います。