Пошаговый ремонт WI-FI роутера
Сегодня я хочу рассказать про ремонт Wi-Fi роутеров на базе продукции известного «народного» производителя TP-LINK. Большая часть информации справедлива и для Wi-Fi роутеров других производителей. Почему именно TP-LINK? Так уж получилось что мне досталось какое-то количество неисправных маршрутизаторов этого производителя из гарантийного сервиса одной фирмы. Фирма небольшая и переживает не лучшие времена, поэтому ее руководство посчитало нерентабельным брать на работу инженера и ремонтировать Wi-Fi роутеры, которые покупатели вернули по гарантии. Возможно, с их точки зрения, они поступили верно. Меня такое положение вещей тоже более чем устроило.
У некоторых моделей роутеров, особенно ADSL моделей сетевая часть, Wi-Fi и телефонная схема выполнены на отдельных микросхемах. У большинства же дешевых и популярных Ethernet моделей, например TL-WR740 (741), 720, 841, 3220 и т.п. на плате все функции выполняет одна микросхема — процессор. Если он поврежден полностью или частично (пробит порт WAN и/или LAN), а это бывает часто, ремонт такого роутера нецелесообразен. Процессор запаян на плату своим основанием, контакты у него снизу мелкие и в два ряда. Микросхема процессора стоит от 5 до 10 долларов, полностью исправный роутер б/у продается чуть дороже 10. Возня покупкой и заменой процессора нерентабельна, проще такой роутер выбросить или пустить на «органы» в качестве донора.
ДА, не забываем что если роутер попал к вам из чужих рук, наверняка в нем изменены пароли Wi-Fi и доступа в админ-панель. Поэтому перед ремонтом попытаемся сделать его сброс в заводские установки. Как это сделать, думаю вы знаете.
Произведем дефектовку и определим что и как будем ремонтировать, а что не будем.
Выявляем неисправность, если роутер на стартует или стартует, но нет возможности зайти в админ-панель.
Неисправность (симптом) Решение 1. Не горит ни один светодиод
Процессор по какой-то причине не стартует. Возможно, проблема с питанием. Проверка внешнего блока питания (заменой), проверка стабилизатора на плате, проверка температуры процессора (если горячий через пару минут — процессор умер, реанимировать пациента бессмысленно).
На удивление, блоки питания у роутеров TP-LINK, хотя и простые как грабли (на контроллере AP3706 сделаны по типовой схеме из даташита), работают неплохо и собраны из качественных комплектующих. Поэтому они весьма надежны и выходят из строя крайне редко. Не сравнить с блоками питания конкурента D-LINK.
2. Горит только светодиод «сеть»
Эта неисправность достаточно распостраненная и неоднознаяная.
1-й вриант — процессор стартует, но из флэш памяти он не может прочитать что-то внятное. Для роутеров из гарантийки это на 90% означает что умный пользователь, начитавшись статей в Интернет прошил свой роутер альтернативной прошивкой (Openwrt, DD-WRT, Gargoyle и т.п.), затем не смог разобраться, захотел вернуть обратно родную прошивку и из-за своей криворукости «окирпичил» роутер. Еще как вариант — глючная микросхема флэш-памяти, что тоже легко проверить и решить проблему.
Можно попытаться прошивать роутер через tftp. Как это сделать в интернет полно инструкций. Мне же проще выпаять микросхему, перешить ее на программаторе, протестировать и при необходимости заменить на новую. Шанс что после этого роутер будет исправно работать почти 100%. Не забываем в микросхеме флэш хранятся mac-адреса и пароль Wi-Fi по умолчанию, тот что записан на обратной стороне корпуса роутера. По хорошему, нужно их в в дампе прошивки изменить, иначе может оказаться что в одной сети могут оказаться устройства с одинакоавыми mac-адресами. А это, сами знаете, нехорошо…
У меня 99% роутеров с такими симптомами ожили.
2-й вариант — проблема с процессором. Или он «умирает» или от перегрева отпаялась какая-нибудь из контактных площадок. У меня было несколько случаев, когда после прогрева феном и легкого нажима, роутер оживал и в дальнейшем работал без проблем. Если же процессор в стадии «умирания», поможет только его замена. А это совсем непросто и вовсе нерентабельно.
3. Роутер включается, загорается светодиод «сеть», затем через несколько секунд загораются все всетодиоды и процессор перезагружается (циклическая перезагрузка)
В микросхеме флэш памяти некорректная прошивка или «мусор».
Все как в предыдущем случае. Проверяем микросхему флэш, прошиваем корректный дамп. У меня 100% роутеров с такими симптомами ожили.
4. Горит светодиоды «сеть» и все 4 светодиода «LAN». Остальные погашены. 100% вышла из строя микросхема флэш или ее обвязка.У меня был случай когда с платы пропал один из резисторов (перемычка) возле микросхемы флэш, был плохо припаян и отвалился от вибрации (может роутер упал). Еще был ли варианты когда лопнула тонюсенькая дорожка к одной из ножек микросхемы флэш-памяти и «умершая» флэшка. У меня 100% роутеров с такими симптомами вернулись в строй. 5. Горит светодиод «сеть» и светодиод «LAN» (один или несколько) и/или «WAN»при неподключенных кабелях, «WiFi». Пробиты порты процессора. Как вариант лечения — перерезать дорожки от процессора к согласующим трансформаторам соответствующего порта. Светодиоды погаснут, пробитые порты перестанут мешать работе исправных. В принципе, если пробит порт LAN после этого он вполне еще работоспособен с wi-Fi и остальными портами. Если пробит порт WAN — хуже. Без порта WAN роутер перестает быть роутером и может работать как просто точнка доступа Wi-Fi или как расширитель Wi-Fi сети по технологии WDS. Как вариант, прошить альтернативную прошивук и назначить WAN портом любой из исправных портов LAN. Но в любом случае, коммерческого интереса такие роутеры не представляют, продать их почти невозможно. Стоит ли с ними возиться я не знаю. У меня таких валяется десяток. Вроде и выбросить жалко … 6. При подключении кабеля LAN загорается светодиод не только того порта, в который он включен, но и светодиод другого LAN порта. Пробит порт LAN. Вариант — перерезать дорожки от процессора к согласующим трансформаторам сгоревшего порта. После этого пробитый порт (порты) не будет мешать работе роутера. Остальная функциональность сохранится. 7. Остальные случаи. Игра не стоит свеч. Роутер на выброс (в доноры органов).
На плате, рядом с процессором распаяна еще микросхема оперативной памяти. Я не рассматриваю вариант выхода ее из строя потому что мне ни разу не попадались роутеры с неисправным ОЗУ и я не знаю как гарантированно идентифицировать ее неисправность. Скорее всего роутер не будет стартовать. В тех случаях, когда процессор не стартовал я конкретно идентифицировал выход из строя именно процессора, он очень быстро нагревался до температуры выше 100 градусов.
Теперь рассмотрим случаи, когда роутер грузится и дает возможность войти в админ-панель.
Войдя в админ-панель первым делом я бы рекомендовал перешить из панели роутер последней прошивкой. Возможно, проблемы с роутером исчезнут сами собой.
Вариант с пробитыми (выгоревшими) портами LAN мы уже рассмотрели выше. Больше к ним возвращаться не будем.
Выявляем неисправность, если роутер стартует и есть возможности зайти в админ-панель.
Неисправность (симптом) Решение 1. При подключении кабеля WAN светодиод не загорается, или загорается, но подключения к Интернет нет и в админ-панели в разделе WAN написано что WAN-кабель не подключен. Обрыв в цепях порта WAN. Смотрим согласующий трансформатор порта WAN и резисторы возле него. У меня было несколько случаев обрыва трансформатора или резисторов. Теоретически, возможно и межвитковое замыкание в трансформаторе, но у меня ни одного такого случая не было. Если трансформатор и тезисторы исправны, проблема скорее всего все же в порту WAN процессора. 2. При подключении кабеля LAN светодиод не загорается, или загорается, но подключения к роутеру нет. Невозможно зайти в админ-панель с этого порта LAN
Все то же самое как и вышедля порта WAN. Смотрим согласующий трансформатор порта WAN и резисторы возле него.
3. Периодически роутер перегружается.
Смотрим осциллографом на питание после стабилизатора. может потребоваться замена конденсаторов или микросхемы.
Как вариант — смотрим тепловой режим процессора. У меня были случаи, когда после наклейки на процессор сверху небольшого радиатора роутер начинал работать стабильно.
4. Слабый сигнал Wi-Fi. Были случаи. Первым делом я подкидываю другую антенну с донора (благо запчастей хватает). В моем случае проблема исчезала. Если перепайка антенны не помогла, можно смотреть цепочку от антенны до процессора, мне ни разу не пришлось. 5. Периодически отваливается Wi-Fi В моем случае была проблема с процессором. Перепаял с донора и все заработало. Можно для очистки совести заменить антенну, хотя врядли это поможет. Скорее всего с таким роутером нет особого смысла возиться. Это будет нерентабельно.
Разбираем первые устройства TP-Link с Wi-Fi 6: роутер Archer AX6000 и адаптер Archer TX3000E
Количество устройств и требования к скоростям передачи данных в беспроводных сетях растут с каждым днем. И чем «плотнее» сети, тем ярче видны недостатки старых спецификаций Wi-Fi: падает скорость и надежность передачи данных. Чтобы решить эту проблему, был разработан новый стандарт — Wi-Fi 6 (802.11ax). Он позволяет развить скорость беспроводного соединения до 2.4 Гбит/с и работать одновременно с большим количеством подключенных устройств. Мы уже внедрили его в роутер Archer AX6000 и адаптер Archer TX3000E. В этой статье покажем их возможности.
Новое в Wi-fi 6
Предыдущий стандарт — Wi-Fi 5 (802.11ac) — был разработан 9 лет назад, и многие его механизмы не рассчитаны на большое количество подключений. С ростом числа устройств скорость каждого из них падает, так как возникают взаимные помехи на физическом уровне и слишком много времени тратится на ожидание и согласование передачи.
Все нововведения Wi-Fi 6 как раз направлены на то, чтобы улучшить работу большого количества устройств на ограниченной площади, увеличивая скорость передачи для каждого из них. Решается эта задача одновременно несколькими путями, которые сводятся к повышению эффективности использования частотного спектра и снижению взаимных помех соседствующих устройств. Вот несколько ключевых идей.
BSS Coloring: помогает снизить влияние соседних точек доступа
Когда зоны нескольких точек доступа перекрываются, они мешают друг другу начать передачу. Все из-за того, что в Wi-Fi сетях доступ к среде реализован в соответствии с механизмом CSMA / CA (множественный доступ с контролем несущей и избеганием коллизий): устройство периодически «слушает» частоту. Если она занята, передача откладывается, частота прослушивается еще через некоторое время. Таким образом, чем больше устройств подключено к сети, тем больше каждому из них приходится ждать своей очереди на передачу пакета. Если рядом находится другая беспроводная сеть, прослушивание частоты покажет, что среда передачи занята, и передача не начнется.
В Wi-Fi 6 появился способ отделить «свою» передачу от «посторонней» — BSS Coloring. Каждый пакет, передаваемый по беспроводной сети, маркируется определенным цветом, передача чужих пакетов просто игнорируется. Это здорово оптимизирует процесс борьбы за среду передачи.
Модуляция 1024-QAM: передает больше в той же спектральной полосе
В Wi-Fi 6 реализована квадратурная модуляция более высокого (по сравнению с предыдущим стандартом) уровня: 1024-QAM, доступная в новых методах кодирования MCS 10 и 11. Она позволяет передавать в пакете 10 бит информации вместо 8. На физическом уровне это повышает скорость передачи на 25%.
OFDMA: уплотняет передачу, задействуя каждый герц и миллисекунду
OFDMA — множественный доступ с ортогональным частотным разделением — идея дальнейшего развития OFDM, позаимствованная из сетей 4G. Частотная полоса, в которой осуществляется передача, делится на поднесущие. Для передачи информации объединяется некоторое количество поднесущих, так что несколько пакетов данных передаются параллельно (на разных группах поднесущих). В Wi-Fi 6 количество поднесущих увеличено в 4 раза, что само по себе позволяет гибко оперировать загрузкой частотного спектра. Вместе с этим среда передачи, как и ранее, делится по времени.
Длинный символ OFDM: делает передачу более стабильной
Эффективность передачи определяет не только плотность «упаковки» информации, но и надежность ее доставки. Для повышения надежности в условиях загруженного электромагнитного спектра в Wi-Fi 6 были увеличены как длина символа, так и защитный интервал.
Поддержка 2.4 ГГц: дает выбор для разных условий распространения
Устройства Wi-Fi 5 поддерживали в этом диапазоне предыдущий стандарт Wi-Fi 4, что не соответствовало возросшим требованиям к частотному спектру. Использование диапазона 2.4 ГГц дает большую дальность, но у него меньше скорость передачи данных.
Beamforming и 8×8 MU-MIMO: позволяют не «греть» воздух впустую
Технология Beamforming позволяет динамически изменять диаграмму направленности точки доступа, корректируя ее в сторону принимающего устройства, даже если оно перемещается. MU-MIMO, в свою очередь, позволяет отдавать и принимать данные сразу нескольким клиентам. Обе технологии появились еще в Wi-Fi 5, но на тот момент работа MU-MIMO была возможна только для передачи данных от роутера к потребителю. В Wi-Fi 6 заработали оба направления передачи (хотя на данный момент они оба управляются со стороны роутера). При этом 8х8 MU-MIMO означает, что канал будет доступен одновременно для 8 потоков скачивания и 8 потоков загрузки.
Archer AX6000
Archer AX6000 — первый роутер TP-Link c поддержкой Wi-Fi 6. У него крупный корпус (25х25х6 см) со сложенными антеннами и мощный блок питания 12В на 4000 мА:
У роутера 8 гигабитных LAN-портов, WAN-порт на 2.5 Гбит/с и два USB-порта: USB-C и USB-3.0. Также на торец вынесены кнопки управления WPS, Wi-Fi и световой индикации на центральном значке:
Роутер предназначен для установки на стол или на стену с помощью двух саморезов:
Чтобы снять верхнюю крышку и посмотреть, что у него внутри, нужно вынуть с тыльной стороны мягкие заглушки, открутить четыре винта, а затем отщелкнуть крышку. Так как на верхнюю крышку идет индикация, к ней тянется шлейф, который нужно отсоединить:
Внутри все упаковано в одну плату с несколькими мощными радиаторами: модель работает бесшумно и подойдет для установки дома или недалеко от рабочего места. Под радиаторами прячутся четырехъядерный 1.8 ГГц процессор и 2 сопроцессора от Broadcom.
Чтобы добраться до другой стороны платы, нужно отсоединить антенны, которые крепятся на UFL-разъем. Сами антенны держатся на клипсах и снимаются легко:
Как и предписано стандартом, устройство поддерживает 8х8 MU-MIMO. Вместе с OFDMA в загруженных сетях технология позволяет увеличить пропускную способность до 4 раз по сравнению с устройствами Wi-Fi 5.
Поэкспериментировать с функциями можно в эмуляторе (кстати, в нем же есть переключение на русский язык). Сам роутер поддерживает стандартные сетевые настройки: WAN, LAN, DHCP, родительский контроль, IPv6, NAT, QOS, режим гостевой сети.
Archer AX6000 может работать как маршрутизатор, раздавая интернет проводным и беспроводным пользователям, или как точка доступа:
При этом беспроводную сеть можно развернуть одновременно в двух частотных диапазонах — при необходимости и наличии соответствующей поддержки клиенты перебрасываются на менее загруженный:
Из расширенных настроек есть выбор между Open VPN и PPTP VPN:
Дополнительную безопасность обеспечивает встроенный антивирус, с помощью которого можно настроить фильтрацию нежелательного контента и защиту от внешних атак. Антивирус, как и родительский контроль, реализован на базе продуктов TrendMicro:
Подключенные USB можно назначить общей папкой или FTP-сервером:
Из расширенных функций для дома у AX6000 есть поддержка работы с голосовым помощником Alexa и IFTTT, с помощью которых можно создавать простые домашние сценарии:
Archer TX3000E
Archer TX3000E — это Wi-Fi и Bluetooth адаптер, в котором установлен Intel Wi-Fi 6 чипсет. В комплект входит сама PCI-E плата, выносное магнитное основание длиной 98 см с двумя антеннами и дополнительное крепление для системных блоков меньшего форм-фактора. У антенн используется стандартный SMA-разъем, поэтому при необходимости их можно заменить на более длинные.
При работе в режиме совместимости с 802.11ax этот адаптер позволяет получить максимальную скорость в 2.4 Гбит/с. Так при ограничении канала связи в 1000/500 Мбит/с:
А что с дальностью?
Дальность передачи как характеристику конкретного устройства можно рассматривать в двух ситуациях: при отсутствии других устройств и преград, а также в условиях плотной сети какой-нибудь типовой конфигурации.
В первом случае дальность передачи определяется мощностью передатчика, а она ограничена стандартом. При поддержке Beamforming данных дальность определенно будет выше, чем у устройств предыдущей версии стандарта, поскольку диаграмма направленности массива передающих антенн будет скорректирована в направлении клиентского устройства. Смысл говорить о каких-то тестах появится только тогда, когда на рынок выйдет широкий ассортимент устройств с поддержкой Wi-Fi 6, по-разному реализующих корректировку диаграммы направленности. Но и в этом случае тест будет скорее лабораторным, не имеющим никакого отношения к реальной эксплуатации этих устройств.
Во второй ситуации — когда роутер передает данные по соседству с другими аналогичными устройствами — сравнение с предыдущими стандартами также бессмысленно. BSS Coloring позволит гораздо дальше принять сигнал, даже если рядом будет работать роутер на том же канале. MU-MIMO здесь также сыграет свою роль. Иными словами, сам стандарт построен так, что сравнение по этому параметру бессмысленно.