Технологии современных беспроводных сетей Wi-Fi

Сергей Ефимов
15 октября, 2021
Комментарии (0)

Беспроводное соединение для передачи данных относится к популярным способам входа в интернет. Для выполнения задач используется специализированное оборудование — маршрутизаторы. Они работают на определенной скорости, но у них есть и другие характеристики. Обыватели редко разбираются в том, что такое стандарты Wi-Fi, потому что знание не влияет на условия использования прибора. Но порой понимать данную терминологию необходимо. Например, при покупке нового устройства.

Современный вай-фай нужен практически каждому

Стандарты Wi-Fi сетей — что это такое

К одним из важных параметров устройств беспроводной связи относятся стандарты Wi-Fi, показывающие режим работы аппаратуры. В интерфейсе роутера можно выбрать разные протоколы и иные параметры, которые позволяют получить оптимальную скорость и показатели пропускной способности, уровень безопасности виртуальной линии.

Удачно подобранные стандарты вай-фай оказывают непосредственное влияние на скоростной режим, отсутствие сбоев и нормальную функциональность интернета.
Наглядный пример

Основные понятия, история развития

В самом начале появления виртуальной линии показатели скорости переноса данных были довольно низкими. Для выполнения задач применялся радиоканал, функционирующий на скоростях до 1 Мбит/с, в редких случаях — до 2 Мбит/с. Первичный высокочастотный формат был назван IEEE 802.11a, он позволял ускоряться до 54 Мбит/с, что в тот период было очень быстрым показателем. Функционировали устройства с частотой 5 ГГц.

В 1999 г. появился новый вариант, который не продолжил деятельность предыдущего формата, а стал использовать новые методики (HR-DSSS) — IEEE 802.11b. Он перешел на частоту в 2,4 ГГц, с показателем быстродействия до 11 Мбит/с.

История возникновения

Продолжительное время вышеуказанный вариант считался самым популярным и распространенным. На его основе были построены многие виртуальные линии. Но в 2002 г. свет увидел 802.11g с частотой в 2,4 ГГц и скоростью 54 Мбит/с. С появлением новых разновидностей скоростные показатели поэтапно увеличивались, они обладают обратной совместимостью с вариацией 802.11b.

Существует специальная организация Wi-Fi Alliance, отвечающая за проверку совместимости и выдачу сертификатов для всех поколений Wi-Fi. В ней учитываются стандартные параметры шифрования и иные характерные особенности каждой модели.
Особенности развития технологии

Протоколы Wi-Fi и их характеристики, таблица

Каждый протокол Wi-Fi имеет собственные преимущества и недостатки. Разработчики направления постоянно улучшают их работоспособность, уделяя особое внимание стабильности сигнала и ускорению быстродействия.

Классификация, частота и диапазоны

Сейчас существует множество разновидностей IEEE 802.11, но к популярным относят только четыре типа: 802.11a, b, g, n. Главным отличием данных типов Wi-Fi являются показатели скорости. Например, 11а — относится к устаревшим и практически неиспользуемым, характеризуется 54 Мбит/с с частотой в 5 ГГц. А вот 11b — это уже скорость до 11 Мбит/с и 2,4 ГГц.

Согласно классификации Wi-Fi выделяют такие разновидности.

802.11a

Работает по методике широкополосной модуляции с прямым спектральным расширением. Является первым сертифицированным видом (1999 г.), оборудование, которое с ним совместимо, обязательно имеет соответствующую наклейку.

802.11a практически не применялся для мобильных телефонов и смартфонов. Спустя год появилась более удобная адаптация для разнообразных гаджетов.

Характеризуется разновидность следующими показателями:

  • диапазоном Wi-Fi — до 50 м;
  • кодировкой — Barker 11, QPSK;
  • небольшой стоимостью — на уровне других вариантов;
  • скоростью отправки и получения информации — 54 Мбит/с;
  • частотой каналов Wi-Fi — 5 ГГц.

Диапазонные показатели делятся на три независимых канала, что позволяет одновременно работать на одном пространстве 3 виртуальным линиям. Вся продукция, функционирующая в указанном режиме, обязательно проходит сертификацию в WECA (международная организация).

Современный роутер способен одновременно работать на 2,4 ГГц и 5 ГГц.

802.11b

Данный подвид формировался для решения проблем с работоспособностью предыдущей вариации, начал применяться после 2001 г. На европейских и российских территориях не получил распространения, чаще встречается в Японии, США.

Перечень характеристик представлен:

  • скоростью отправки и получения данных — до 11 Мбит/с;
  • максимальным радиусом действия — в 30 м;
  • предельной частотой в 5,8 ГГц;
  • несовместимостью с 802.11a;
  • более высокой ценой;
  • кодировкой — Convoltion Coding;
  • модуляциями — BPSK/QPSK/16-QAM/64-QAM.

Упор при разработке делался на уровень пропускной способности и диапазон тактовых частот вай-фай. Изменения в первоначальной модификации позволили снизить влияние иных аппаратов на качество сигнала адаптера.

За счет обеспечения совместимости с первичной версией процесс перехода ко второй ступени произошел практически незаметно. Предоставляемой 802.11b скорости хватало для сотовых, игровых консолей, ноутбуков.

802.11g

Данный подвид быстро стал популярным из-за высокого скоростного режима и совместимости с типом 802.11b. Утверждение он прошел в 2002 г., применяется по сегодняшний день, но в меньших количествах.

Характерные качества:

  • абсолютная совместимость с 802.11b;
  • кодировка — Barker 11, CCK;
  • модуляция — OFDM, PBCC;
  • область действия — 50 м;
  • скорость до 54 Мбит/с;
  • частота Wi-Fi — 2,4 ГГц.

К преимуществам относят сниженное потребление энергии, высокую пробивную способность, дальность действия.

Изначально его скоростной уровень казался многим производителям избыточным, и они не спешили его внедрять.

Проблема заключалась в ограниченном объеме встроенной памяти девайсов, плохом отображении полноценных интернет-страниц на маленьком дисплее. С постепенным расширением использования ноутбуков мнение общественности поменялось.

Сегодня скоростью 54 Мбит/сек никого не удивить. Для просмотра фильмов в HD качестве этого не всегда хватает.

802.11n

Последнее поколение из классов Wi-Fi, получившее сертификат в 2009 г. Является усовершенствованной спецификацией 802.11b, которая реализует обмен информацией в аналогичном частотном диапазоне.

По скоростным показателям превосходит своих предшественников, обеспечивает их на уровне Fast Ethernet. При лабораторных исследованиях показал способность передавать сведения при 600 Мбит/с, для выполнения задачи использовались четыре антенны (150 Мбит/с).

Большая часть функций была взята у 802.11а, в основе используется направление OFDM/MIMO. У данной разновидности есть возможность применения частотных диапазонов от других стандартных нормативов.

Основные характеристики представлены:

  • скоростным уровнем — 200 Мбит/с;
  • областью действия — 100 м;
  • частотами в 2,4-5 ГГц;
  • возможностью совмещения с 802.11b, 802.11а.
Новый тип развивается и сегодня, поэтому возможны конфликты оборудования, даже при поддержке 802.11n.

Проблема связана с разными производителями устройств, наслоением каналов друг на друга в торговых центрах, гостиничных комплексах и иных людных местах. В итоге в связи возникают помехи, мешающие нормально грузится интернет-страницам и почему контенту.

802.11ac

Последняя вариация позволяет получить новое качество интернета.

Преимущества представлены:

  • Высокими скоростями — теоретически они могут достигать показателя в 1,3 Гбит/с, но на практике не превышает 600 Мбит/с. Изменения связаны с широкими каналами и повышенной частотой. За один такт передаются большие объемы информации, пользователи могут просматривать кинофильмы онлайн без видимого торможения картинки и звука.
  • Увеличенной численностью частот — в него входит целый ассортимент в области 5 ГГц. Маршрутизатор с высоким диапазоном способен охватить зону до 380 МГц.
  • Большим участком покрытия — данное подключение способно проникать через бетон и гипсокартон. Посторонние помехи, вызываемые домашней техникой или соседскими маршрутизаторами, на его работоспособность не оказывают никакого влияния.
  • Новейшими технологиями — расширение MU/MIMO гарантирует бесперебойную работу для нескольких сетевых устройств, подключенных одновременно.
Стандартный Wi-Fi 4 поколения дает видимые преимущества при посещении Всемирной паутины. Но не все поставщики услуг работают в указанных границах, большинство применяет более старые технологии.
Общие сведения по всем подвидам

Скорость передачи данных

Скоростные стандарты Wi-Fi в таблице дают общее представление о канальных и реальных показателях.

Таблица скоростей

Какой режим выбрать на роутере для домашнего использования

Принцип работы Wi-Fi основан на поддержке роутерами различных протоколов: b/g/n. Если маршрутизатор функционирует в двух полосах, то он поддерживает стандартизацию ас. Любое современное устройство работает при 2,4-5 ГГц: телефон, планшет, ноутбук, принтер, МФУ.

Устаревшие аппараты не функционируют при новейших условиях, поэтому они не способны присоединяться к современным роутерам. Для домашнего использования оптимальным считается смешанные режимы Wi-Fi b/g/n. При применении проблем со связью для новых и старых агрегатов не будет. Указанная схема предустановлена на большинстве адаптеров.

Если настолько древней аппаратуры в доме нет, то предпочтение отдается «n» с диапазоном 2,4 ГГц. Такой подход позволяет повысить скоростные способности локальной линии.
Выбор подходящего режима

Дополнительные стандарты Wi-Fi

Вторичные версии применяются для обеспечения сервисного функционала. Их краткие характеристики включают следующую информацию:

НаименованиеОсновные задачи
11 dОтвет на синхронизацию гаджетов с вай-фай, обеспечение скорости передачи информации на территории страны.
11 eПрямое воздействие на качество медиафайлов.
11 fУправление параметрами точек доступа для разных производителей.
11 hЗащита от помех военной радиосвязи, метеорологических радаров.
11 iЗащита информации пользователей, которая передается.
11 kРаспределение загруженности по разным точкам доступа в равномерном спектре.
11 mОбъединение всех обновлений для группы 802.11.
11 pКонтролирует навигацию, безопасность движения.
11 rАвтоматическое определение беспроводной линии при перемещении в зону покрытия иной точки доступа с последующим переподключением к ней аппаратуры.
11 sПомогает любой аппаратуре становится ТД.
11 tСтабилизирует систему тестирования 802.11.
11 uСинхронизация внешних линий с вай-фай.
11 vРабота над усовершенствованием протокола 802.11.
11 yРазработан для частоты 3,65-3,7 ГГц, но относится к незаконченным версиям.
11 wЗанимается поиском возможностей усовершенствования защиты от постороннего доступа к передаче информации.
Преимущества и недостатки направления

Популярность среди пользователей по отношению к вай-фай соединениям увеличивается ежедневно. Практически вся современная техника поддерживает беспроводное подключение к Всемирной паутине: планшет, смартфон, ноутбук, моноблок, телевизор, МФУ и пр. Чтобы подобрать подходящую линию, достаточно изучить все разновидности и особенности сетей вай-фай, которые существуют на сегодняшний день. Между ними есть существенная разница, что позволяет найти лучший вариант для нормальной функциональности всех девайсов, находящихся в локальной домашней сетке.

Автор
Сергей Ефимов

Дипломированный специалист по безопасности компьютерных сетей. Навыки маршрутизации, создание сложных схем покрытия сетью, в том числе бесшовный Wi-Fi.

Теги
Подписаться
Уведомление о
0 комментариев
Inline Feedbacks
View all comments