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WiFi Repeater/AP(到達レンジ拡大)の検証

2017-08-19 18:45:07 | WiFi Repeater/AP および WiFi signal ampl...

WiFi Repeater/AP(到達レンジ拡大)の検証

http://www.shop-online.jp/ElectronicsDIY5

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WiFiの到達レンジ拡大は、通常、wireless Repeater/or APを設けるか、既存のantenna付routerに高利得Anatennaか、signal amplifier(booster)を付加するかかと思います。

(10dBi 高利得 アンテナ)

http://www.shop-online.jp/ElectronicsDIY5/index.php?body=spec&product_id=1191438&category_id=162317&PHPSESSID=bbb4205ed5f168093127858d5583ac74

 (WiFi Active Booster/Broadband Amplifier)

http://www.shop-online.jp/ElectronicsDIY5/index.php?body=spec&product_id=1191712&category_id=162317&PHPSESSID=bbb4205ed5f168093127858d5583ac74

Broadband amplifier

2.4GHz IEEE 802.11 b/g  (/n seems to be okay,at least with WXR17501750DHP)

Works with most Wireless Access Points/Routers

バッファロー WXR1750DHP(2.4GHz 802.11b/g/n でのみ使用/5GHzは、TV用AV receiver/transmitter使用のため未使用)での使用では、もともと、WiFi送受信信号強度があまり強くないせいか(オリジナルアンテナ直近のWiFi Analyzer測定結果は、-20dBmでした)、たしかに付属の5dBi antennaで、部屋のドアをあけていると、反対側の部屋の隅までが到達範囲になり、範囲拡大に貢献しますが、ドア2枚越しだと弱くなり不安定になりました。これは、Broadband Amplifierの定格は2Wですが、入出力が、5dBm-20dBmを想定してのspecです。

(Broadband amplifier's specification)

Network operating range:2400-2500MHz

Operating mode:Bi-directional,half duplex,time division duplex senses RF carrier from transmitter and automatically switch receiving to transmitting mode

Transmit gain:15dB

Receive Gain:<=12dB

Input Power:5-20dBm(Input triggerとも言う場合があるようです)routerのtransmitは、-20dBmとかが国内製は標準のようです。海外製でrouter単独で、houseすべてをカバーするのがあるようですが、それは、実際、10dBmとか出ているならば、それはすごい事ですが、ほんとに、WiFiのデジタルスペクトラム拡散通信は、3mとかで、すごく、減衰します。そうそう、routerからのbroad amplifierで飛ばせるわけでないですが、repeaterまで、壁やドアがあれば、あるレベルを確保するために、amplifierは必要になる場合があるかと思います。その上でrepeater併用というコンビネーションはあり得るかと思います。

1-2Wのactive booster輸入品が改善はするもののまだ十分なthroughputで届かないところがあり、まだWiFi強度が動画が見れるようなthrouputが出ないなどで不評になる主な原因ではないかと思いました。-20dBmの出力であっても、10dBi antennaとの併用で、約20dB利得はあり、動作自体は、正常に動作しています。当方ではそうですが、2階vertical方向とかだとBroadband amplifier単独で安定にWiFi使用できます。

(ちょっと、あたまをよぎるのは、中国のWiFiの強度が日本より強いのではないかとも思いましたが、入手した下記のWiFi AP/Repeaterは、直近、-20dBmで同じぐらいでした)

今回、上記の見た目、想像より大きな 10dBi antennaをseries接続で併用しましたが、これがちょうど、はまりました。

上が、WXR1750DHPの3本のうち、1本のアンテナで、大きさがわかると思います。

この組み合わせで、すべての部屋と庭が到達範囲となりました。(ただ、動画を見れる2.4Mbpsを確保できるには、-60dBm範囲でないといけないようです。Amazon Musicを聞くとかは-69dBmでも問題ないですし、websiteは、もっと、低くてもだいじょうぶです)

それより今回、思ったのは、WXR1750DHPの1-2m以内でも、そのままのWiFi強度の時と比べ、smart phone/tablet/Valkano flaw(WiFi STN)などがより安定になったことです。

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Android application WiFi Analyzerでの、10dBi big anntena直近の信号強度(dBm)は、表示方法 APリストが一番、強い強度まで測定可能ですが、

2437MHz 0dBm で総合的には、20dBの利得が、original antennaに比較してあるということになります。

1.5m離れる(デスクトップPC近く)と、-24dBm

反対側の部屋 -59dBm>>> -69dBm(だいたいOKだが、場所により、動画止まる場合あり>>>WiFI強度が、-60dBm以下では、1-2Mbpsを保てない場合があると考えられます)

反対側のドアの外側に WiFi Repeater(直近で、-20dBm)を設置して、-48dBm程度で送受安定化(当方では、動画まで、on line streamingで安定に見るには、必要です)

(もうひとつ、利得が大きなbroadband amplifierも今後、試しますが、上記3つ使えば、安定で問題ないです。各自の状況で最適な組み合わせは変わってくると思うので参考程度にお願い致します。いわゆる中継器 WiFi repeaterは、-60dBmより少し強い信号強度で設置するべきと考えられます。あらかじめ、WiFi Analyzerで測定するといいかと思います)

WiFiの信号は、4mとか離れると思いのほか減衰します。

今回の対策の結果、WiFi Analyzerの1.5m程度離れたWiFi強度は、-20dBm程度ですが、大体同じ距離のspectrum analuzerに、5dBi WiFi antennaを付けて(RP-sma/N type converting connector使用)、2437MHz(6CH)をcenterで、span 30MHzでspectrumを見てましたが、20MHz程度の幅でspectrumが見られ,maxは、-20dBmを少し下回る程度でした。RBW,VBWともに、1Mで、sweep time 50msで見るとそこそこ、WiFi強度がamplifierでどう変わるかはわかります。

(参考)

ノイズに対抗する無線LANのスペクトラム拡散とは?

http://ascii.jp/elem/000/000/462/462443/

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バッファローのWXR2533DHP2に買い替えても、やはり、WiFi強度はそう変わっていないみたいですので、買い替えるなら、SynologyのRT2600acとかでもともとのWiFi強度があるものがいいようですが、3万円超えますし、全部屋OKかは、やってみないとわかりません。

そういう時に この2W(と言っても、input 20dBmがあった場合で実際、あり得ないと思います)のbroadband amplifierと、高利得 10dBiのbig antennaは、試してみる候補に加えていいかと思います。

一応、下記のBroadband Amplifierも実験にはいりました。やはり、input triggerは、5-20dBmで8Wは出せるというcapabilityの表示で、実際には、-20dBmでの使用になりますので、max 2WのcapabilityがあるBroadband Amplifierと、レベルは、1m近傍で、-20dBmほどで、変わらないのですが(WiFi Analyzerで測定可能なのは、0dBmまでのようですが、数dBmになっている可能性はありますが、この測定自体がたぶん不正確です)、実際のupload/downloadのspeed testは、優位にthroughputは上昇していますので、効果はあります。

Amazon Fire HD8でのspeed test結果は以下のとおりです。

これが、routerから、ドア2つ間にあり、7m離れて、repeater接続(repeaterは、router amp/antから、5mでした)しても、だいたい、6Mbpsほどを維持しますので、on line streamingを見るにもいいWiFi強度です。

あと、repeaterの入力は、どうも、受信レベルが上がると、アンテナ近傍のレベルが-20dBmから、-12dBmに上昇している結果がでています。実際に、router近くでも、WiFi repeaterのレベルが、-65dBmから-55dBmまで上がっているので、repeaterは、入力信号しだいでWiFi出力レベルが変わってくると考えて間違いないと思います。

いずれにしても、WiFiは少し離れるとすぐ減衰します。routerからで家全体をMbpsを保つWiFi強度にするのはもともと、難しい点がある印象です。repeaterをrouterから、離したい場合は、broadband ampが必要な場合があるとして、今回のbroadband ampと下記のrepeater併用は考え方として、間違ってはいない場合があるかと思います。国内のは、router自体のWiFi強度が実情、弱いのではと思います。

 中継器もくれば、試してみますが、やはり、デスクトップPCまわりのWiFi強度自体を強化したい場合は、broadband amplifier(active booster)の使用がいいようには思います。

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(WiFi Repeater/AP)

上記画像のような WiFi 4modes(client/wireless AP/Repeater/Rounter)のどれでも動作すると謳っている、WiFi Repeater/APを入手、検証(2980円/Manualは、英語なので、設定は英語で理解できないとかなり困難なので、よろしく、お願い致します)

wireless Repeater(直近で、-20dBm/WiFi Analyzer)を試してみましたが、少し、WiFi強度が足りない場合は、WiFi Repeaterで補うのはいいかと思います。

ご購入は以下から、お問い合わせ下さい。

http://www.shop-online.jp/ElectronicsDIY5/index.php?PHPSESSID=fa51f142cfee032eadcb97ed79ed1713

Specは以下の通りです。

(FEATURES)

    Vastly improve WiFi signal strength
    Extend the coverage of an existing wireless network in home or office
    Support AP mode, create a wireless network from cable router, PC or laptop
    Router mode, can be used as a wireless router
    Comply with IEEE 802.11n, IEEE 802.11g, IEEE 802.11b, IEEE 802.3, and IEEE 802.3 standards
    300Mbps high transmission rate
    Dual external omnidirectional antennas
    Provide an USB output for charging cellphones, tablets and other portable devices
    Indicator lights let you know current working status

(Specification)

Network Standard    IEEE 802.11n/ IEEE 802.11g/ IEEE 802.11b/ IEEE 802.3/ IEEE 802.3
Interface    10/100M Adaptive LAN
Antenna    External High-performance Omnidirectional Antennas
Charging    USB-A 2A
Buttons    Reset, WPS
Power    Input: AC: 100~240V; 50/60Hz; Output: 5.0V 1A
Indicator    Power Indicator; Wi-Fi Indicator; WPS Indicator; Network Cable Indicator
Switch    AP / Repeater / Router Modes Switchable
Wi-Fi Modes    11n only, 11 bgn mixed, 11 bg mixed, 11g only, 11b only
Wi-Fi Switch    Support
SSID Switch    Support
Channel Selection    1~13
Frequency Bandwidth    20MHz, 40MHz, Automatic
Working Modes    Repeater, Router, AP
Wi-Fi Safety    WPA-PSK/WPA2-PSK, WPA/WPA2 Safety Mechanism
WAM Connecting Method    PPPoE Dynamic IP Static IP
Working Modes    Hotel Mode, Household Mode, Signal Amplification Pattern
DHCP    Support
VPN    Support
Material    ABS
Form Color    White
Dimensions    (7.4 x 7.1 x 6.8)cm (L x W x H)
Weight   99g / Plug Type: US Standard

(Package)

1 x Repeater
1 x Wire (100cm)

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