На какой частоте работает wi fi: Wi-Fi получил самое важное обновление за 20 лет. В России оно не заработает

Содержание

Wi-Fi 6E: борьба за 6 ГГц

На данный момент Wi-Fi 6-устройства могут функционировать в двух частотных диапазонах – 2,4 и 5 ГГц. Гаджеты с поддержкой Wi-Fi 6E (где E – это extended, расширенный) вдобавок к этому смогут работать в диапазоне 6 ГГц.

23 апреля 2020 года Федеральная комиссия по связи США (Federal Communications Commission) одобрила свободное использование диапазона 6 ГГц на территории этого государства. Теперь в США на этой частоте могут легально работать устройства с поддержкой самого последнего поколения Wi-Fi 6E, о котором Wi-Fi Alliance сообщила 3 января. Пока что таких устройств в продаже нет, а в списке стран, где их можно официально использовать, никого, кроме США, еще нет. Однако главный маркетолог Wi-Fi Alliance Кевин Робинсон (Kevin Robinson) назвал нынешнее расширение частотного спектра одним из самых значимых событий в истории Wi-Fi за последние 20 лет. Так ли это?

Что нового?

Для начала необходимо вспомнить, что на данный момент устройства Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) могут функционировать в двух частотных диапазонах – 2,4 и 5 ГГц. Гаджеты с поддержкой Wi-Fi 6E (где E означает extended – расширенный) вдобавок к этому смогут работать в диапазоне 6 ГГц. Если говорить коротко и простыми словами, то это обеспечит возможность одновременной работы большего количества устройств без лишних помех, задержек и на высокой скорости. Руководство Wi-Fi Alliance отмечает, что поддержка диапазона 6 ГГц станет нормой для всех будущих стандартов Wi-Fi. Наклейка Wi-Fi 6E Certified поможет покупателю с легкостью определить, поддерживает ли приобретаемая им техника 6 ГГц.

Стандарт Wi-Fi 6 изначально подразумевал возможность работы в дополнительных диапазонах от 1 до 7 ГГц – всё упирается исключительно в решения местных радиочастотных регуляторов. Дело в том, что некоторые частоты, пригодные для Wi-Fi, также используются авиационными, судовыми, военными и погодными радарами. В связи с этим при организации беспроводных сетей в этих частях диапазона нужно задействовать технологию DFS (Dynamic Frequency Selection), которая постоянно проверяет частоту/канал на предмет использования ее каким-либо радаром: если ответ положительный, то устройство должно изменить канал. Есть вариант проще – запрет на свободное использование этих частот. Как ни крути, положительные решения по разграничению радиочастотного спектра большинству стран даются нелегко.

И вот американская FCC отдает целых 1200 МГц спектра в диапазоне 6 ГГц (5925–7125 МГц) в свободное использование, что действительно выглядит очень щедро в сравнении с предыдущими сценариями работы в диапазонах 2,4 и 5 ГГц. Например, в диапазоне 5 ГГц в большинстве стран разрешенными для Wi-Fi являются в общей сложности не более 400 МГц, да и те «рваные», а не непрерывные (в России это 5150–5350 и 5650–5850 МГц). А при работе в диапазоне 2,4 ГГц речь идет максимум о 100 МГц (2400–2500 МГц) международного ISM-диапазона (Industrial, Scientific, Medical).


Соответственно, до сегодняшнего дня все доступные каналы вынуждены ютиться в пределах этих самых 100 или 400 МГц, что постоянно приводит к взаимным перекрытиям и значимым помехам. Более того, в многоквартирных домах на одних и тех же каналах на постоянной основе запущены десятки роутеров и других устройств, что еще сильнее ухудшает связь. Особенно тесно сегодня в диапазоне 2,4 ГГц: несмотря на то что в США в нем доступно 11 каналов, а в России – 13, большинство из них пересекается между собой, что при большом трафике влечет помехи. Даже те немногие каналы, которые обычно считаются непересекающимися (допустим, стандартные 1-6-11), на самом деле задевают друг друга, ведь реальные границы канала на практике весьма условны. Безусловно, существуют рекомендации для минимизации подобных эффектов в тесном диапазоне 2,4 ГГц, но пользователи за редкими исключениями не следуют им.

Кроме того, если в диапазоне 2,4 ГГц увеличение ширины канала с 20 до 40 МГц почти не улучшает качества связи, а иногда может даже ухудшить его, то в диапазонах 5 и 6 ГГц от ширины канала зависит максимальная скорость передачи в нем данных. При этом доступны варианты 20, 40, 80 и 160 МГц. Естественно, чем больше ширина одного канала, тем меньше непересекающихся каналов можно вместить в разрешенной для работы Wi-Fi полосе. То есть в нынешних 400 МГц, доступных в диапазоне 5 ГГц, есть место только для двух максимальных по ширине каналов по 160 МГц. А в некоторых странах в силу дополнительных ограничений и того меньше – не более одного канала.

В разрешенных к использованию в США 1200 МГц «нового» диапазона 6 ГГц достаточно пространства для 14 дополнительных каналов по 80 МГц и 7 дополнительных каналов по 160 МГц каждый. На данный момент это самый свободный, широкий и быстрый диапазон Wi-Fi. Минимальные помехи, максимальные скорости – так мог бы звучать рекламный слоган для Wi-Fi 6E. Но это в теории, а что будет в реальности – посмотрим. Ситуация осложняется тем, что чем выше частота, на которой работает передатчик, тем меньше длина волны, а волна с меньшей длиной хуже преодолевает препятствия, в том числе внутриквартирные. К тому же для передачи сигнала на этих частотах требуются более мощные устройства. Эти нюансы придется учитывать при реализации 6 ГГц-сценариев Wi-Fi в больших помещениях.

Первые устройства

Как ожидают в Wi-Fi Alliance, первыми устройствами, которые научатся использовать новый частотный диапазон, станут домашние точки доступа и смартфоны. Чуть позже к ним добавятся точки доступа корпоративного уровня и промышленное оборудование. Разработчики стандарта уверены, что Wi-Fi 6E займет особое место в области прикладного использования AR/VR-технологий.


Очевидно, что объемы передаваемых по беспроводным сетям данных будут только расти, поэтому запрос на стабильную и быструю связь актуален как никогда. Особенно если учесть сложности с доступными полосами в других диапазонах. Основное преимущество использования 6 ГГц – возможность решить острую проблему дефицита каналов Wi-Fi, обеспечивающих непересекающуюся работу множества устройств в одной сети. Не менее важный момент – доступность значительного числа «широких» каналов, позволяющих передавать данные с большей, нежели ранее, скоростью. Кроме того, при необходимости дополнительную радиочастотную емкость можно использовать для обеспечения эффективной работы Wi-Fi в плотных и загруженных средах.

Вероятнее всего, первые устройства с поддержкой Wi-Fi 6E выйдут в конце 2020 – начале 2021 года, а вот сколько времени займет полноценное рыночное становление технологии, сейчас предсказать сложно. Если верить статистическим данным, то до сих пор предел множества реально используемых устройств по всему миру – это Wi-Fi 3 (802.11n), и пользователи не слишком спешат обновляться даже до Wi-Fi 5 (802.11ac). Чтобы извлечь максимальную пользу от модернизации сети до нового уровня, желательно, чтобы число устройств в ней, работающих на базе предыдущих стандартов, стремилось к нулю.

Подконтрольные частоты

В то же время самым важным аспектом внедрения новых стандартов беспроводной связи является политика местных регуляторов радиочастотного пространства, без разрешения которых Wi-Fi на 6 ГГц не заработает или заработает не в полную силу. И если в США уже одобрено использование частот с 5925 по 7125 МГц (1200 МГц), то в других странах доступная для Wi-Fi полоса может оказаться существенно меньше. В свою очередь Европейский комитет по электронным коммуникациям (Electronic Communications Committee, ECC) обещает принять решение по доступности 6-ГГц диапазона для Wi-Fi-устройств до конца текущего года. Ожидается, что здесь разрешат использование частот с 5925 по 6425 МГц (500 МГц), что почти в два с половиной раза меньше полосы пропускания, доступной в США. Сейчас в Европе решаются некоторые спорные моменты, связанные с тем, что системы управления железнодорожным транспортом в некоторых городах Франции, Дании и Испании используют частоты, которые пересекаются с предложенными для Wi-Fi 6E. Британский медиарегулятор Ofcom также ведет консультации по одобрению частот 5925–6425 МГц для Wi-Fi.

Что касается России, то у нас в настоящий момент не до конца урегулированы правила сертификации для устройств с «обычным» Wi-Fi 6 (802.11ax), предназначенным для работы в спектрах 2,4 и 5 ГГц. Информация о том, что будет с диапазоном 6 ГГц для Wi-Fi в России, пока не появлялась. Остается ждать очередных заседаний Госкомиссии по радиочастотам (ГКРЧ) и решений Минкомсвязи РФ. Но не стоит забывать: пока мы обсуждаем туманное будущее Wi-Fi 6E, где-то в параллельном мире полным ходом идет разработка стандарта 802.11be, который через пару лет с высокой долей вероятности будет представлен общественности под маркой Wi-Fi 7. 

Как включить и настроить Wi-Fi 5 ГГц на ноутбуке или компьютере?

В этой статье я дам ответ на два популярных вопроса связанных с Wi-Fi 5 ГГц на ноутбуках и компьютерах с установленной Windows 10, 8, 7. Расскажу и покажу как выполнить подключение ноутбука или ПК к Wi-Fi сети в данном диапазоне. Как включить и настроить Wi-Fi 5 ГГц на компьютере. Я заметил, что многие заблуждаются в этих вопросах и не совсем понимают, как вообще это работает и что такое этот Wi-Fi на частоте 5 ГГц. Сразу скажу, что поддержка данного диапазона должна быть на уровне Wi-Fi приемника, который встроен в вашем ноутбуке или подключен к компьютеру. Именно аппаратная поддержка. Если приемник не поддерживает этот диапазон, то решить эту проблему настройками или драйверами не получится. Только заменой приемника. Но обо всем по порядку.

Простым языком о том, как это работает. Есть двухдиапазонные роутеры, которые одновременно раздают Wi-Fi сеть в диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц. Есть стандарты Wi-Fi сети: 802.11a/b/g/n/ac/ax. Самые распространенные на сегодняшний день 802.11n (работает в диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц) и 802.11ac (работает только в диапазоне 5 ГГц). Самый новый стандарт 802.11ax может работать на частоте 2.4 и 5 ГГц. Поддержка определенного стандарта Wi-Fi сети и соответственно частоты зависит от Wi-Fi модуля (приемника). Если, например, приемник поддерживает только 802.11a/b/g/n, то он будет видеть сети только в диапазоне 2.4 ГГц (несмотря на то, что стандарт n может работать на 5 ГГц). Если есть поддержка 802.11ac/ax, то он точно поддерживает диапазон 5 ГГц.

Выводы: для подключения к Wi-Fi сети в диапазоне 5 ГГц нам нужен роутер (точка доступа) который будет раздавать сеть в данном диапазоне и приемник (в ноутбуке, компьютере), который на аппаратном уровне поддерживает данный диапазон. Это может быть Wi-Fi модуль в ноутбуке, в телефоне, встроенный в материнскую плату, или USB Wi-Fi адаптер подключенный к ПК. Как правило, в характеристиках ноутбука, или адаптера указана информация о поддерживаемом диапазоне. Если ее нет, то можно ориентироваться по стандартах Wi-Fi, которые он поддерживает.

Как выполнить проверку и узнать, есть ли поддержка диапазона 5 ГГц на вашем ноутбуке или компьютере я уже писал в отдельной статье: почему ноутбук, смартфон, или планшет не видит Wi-Fi сеть 5 GHz. Если есть поддержка, и в радиусе есть сети, которые транслируются в диапазоне 5 ГГц, то все должно работать. Если ваш ноутбук или ПК не поддерживает этот диапазон, то в случае с ноутбуком нужно либо менять Wi-Fi модуль, либо подключать внешний USB адаптер с поддержкой Wi-Fi 5 ГГц. В случае с ПК нужен другой Wi-Fi адаптер.

Как включить Wi-Fi 5 ГГц на компьютере или ноутбуке?

Не важно какая система установлена, Windows 10, Windows 8, или Windows 7 – дополнительно включать 5 ГГц не нужно.

Если приемник в компьютере поддерживает 5 ГГц, Wi-Fi включен и работает, компьютер видит сети, то Windows в списке доступных для подключения сетей сразу отобразит сети в обеих диапазонах. Вам нужно только выбрать сеть, ввести пароль и подключиться. Все по инструкции (на примере Windows 10). Если компьютер на аппаратном уровне не поддерживает данный диапазон – сети которые работают на 5 ГГц не будут отображаться.

На заводских настройках роутера в названии сети которая работает на 5 ГГц может быть «_5G» (а многие оставляют «_5G» в процессе настройки роутера и смены имени сети). Но может быть и обычное имя, без «_5G». Посмотреть в каком диапазоне работает данная Wi-Fi сеть можно только после подключения. Нужно открыть свойства сети. Там будет вся информация, включая диапазон сети и протокол (стандарт).

Как-то отдельно поддержка диапазона 5 GHz не включается. Она не зависит от установленного драйвера. Либо есть аппаратная поддержка на устройстве, либо ее нет. Это относится как к Windows 10, так и к Windows 8 и Windows 7. Думаю, с этим разобрались. Если остались какие-то вопросы – задавайте их в комментариях.

Настройка Wi-Fi 5 GHz в Windows

Каких-то особых настроек именно диапазона 5 ГГц в Windows 10 нет. Они и не нужны. Разве что можно сменить некоторые свойства связанные с диапазоном 5 ГГц (стандартом 802.11n/ac/ax) в настройках Wi-Fi адаптера в диспетчере устройств.

Важно! Если на компьютере нет поддержки этого диапазона, то настройки не помогут. Они нужны только в том случае, если сеть в этом диапазоне работает как-то нестабильно или медленно. И только если причина этих проблем на стороне компьютера, а не роутера.

Не рекомендую менять эти настройки без необходимости!

Откройте диспетчер устройств. Можно нажать сочетание клавиш Win+R, ввести команду devmgmt.msc и нажать Ok. Откройте вкладку «Сетевые адаптеры», найдите там Wi-Fi адаптер (в названии обычно есть «Wi-Fi», «Wireless», «802.11», «Dual-Band») нажмите на него правой кнопкой мыши и выберите «Свойства».

Перейдите на вкладку «Дополнительно». Слева будет список свойства Wi-Fi адаптера. Некоторые из них связаны с диапазоном 5 ГГц. Нужно выделить необходимую настройку и справа изменить значение. Например, «Ширина канала для 5 ГГц». По умолчанию стоит «Авто». Можно выставить «20 МГц».

Количество настроек, называние свойств, язык и другие моменты могут отличаться в зависимости от производителя Wi-Fi адаптера, модели и версии драйвера.

стандарты, ширина канала, MIMO и Beamforming

Wi-Fi – это технология беспроводной локальной сети на основе стандартов IEEE 802.11. Большинство людей используют ее для подключения к интернету мобильников, телевизоров и ноутбуков, но также данная технология применяется и в локальных сетях организаций (для подключения беспроводного принтера, например), и при построении беспроводного видеонаблюдения или домофонии, и даже в умном доме, которому и посвящен данный сайт. В общем везде, где или нет возможности протянуть кабель или устройства не поддерживают проводное подключение.

В сети Wi-Fi зачастую используется два типа устройств – точка доступа и клиенты, которые к ней подключаются. В качестве точки обычно выступает роутер, но также точкой можно сделать и смартфон или ноутбук, раздав Wi-Fi с них.

Содержание:

  1. Используемые частотные диапазоны Wi-Fi. Разница между 2.4 и 5 ГГц
  2. Частотные каналы Wi-Fi. Частоты 802.11ac и 802.11n
  3. Стандарты беспроводных сетей Wi-Fi
  4. MIMO и Beamforming

Используемые частотные диапазоны Wi-Fi. Разница между 2.4 и 5 ГГц

Передача Wi-Fi сигнала осуществляется при помощи радиоволн в частотных диапазонах 2.4 ГГц и 5 ГГц. Какую частоту Wi-Fi выбрать и какая разница между 2.4 и 5 ГГц? У каждого диапазона есть свои плюсы и минусы. Сети, которые работают на 2.4 ГГц обладают большей площадью покрытия по сравнению с сетями, работающими в диапазоне 5 ГГц. Меньшая дальность покрытия на пятерке связана с тем, что волны на высоких частотах затухают сильнее, а также с большей чувствительностью сигнала к различным препятствиям, что актуально в многоквартирных домах. Казалось бы, выставляй везде 2.4 и радуйся хорошему приему в любом уголке квартиры, но не тут-то было. Большое количество сетей в данном диапазоне создают помехи друг на друга, ухудшая качество сигнала, а соответственно и скорость соединения. И сетей этих действительно много – это и точки доступа соседей, и умные лампы, розетки и выключатели, и беспроводные камеры видеонаблюдения. Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры, мышки и наушники, Zigbee датчики умного дома и даже микроволновки так же работают в диапазоне частот 2.4 ГГц.

2.4 или 5 ГГц: что лучше? Все современные роутеры уже давно работают в двух частотных диапазонах одновременно, так что если вы живете в многоквартирном доме, то лучшим решением будет перекинуть на пятерку все поддерживающие ее устройства, а недостаток покрытия решить добавлением усилителей. В моем случае пятерка отлично покрывает двухкомнатную квартиру в монолитном доме, показывая близкие к максимальной от провайдера скорости в любой ее части, так что все лампочки и прочие устройства умного дома у меня висят на 2.4 (5 ГГц они не поддерживают), а все смартфоны – на пятерке.

Для использования сетей 5 ГГц и клиент и точка доступа должны их поддерживать.

Частотные каналы Wi-Fi. Частоты 802.11ac и 802.11n

Как уже было сказано выше, большое количество работающих вокруг сетей будет создавать помехи для вашего соединения. Для минимизации таких помех роутеры могут использовать разные частотные каналы для связи с устройствами. Что это значит? Возьмем, к примеру, частотный диапазон 2.4 ГГц (устройства на 802.11n), в него входят частоты от 2400 МГц до 2483.5 МГц (в Японии до 2495 МГц). Стандартная ширина канала, которую использует роутер для связи с устройствами в данном частотном диапазоне составляет 22 МГц и таких каналов при работе в 2.4 ГГц может быть до 14 шт. Точное значение зависит от страны – для США это 11, для России и Украины – 13, а для Японии – 14. Исходя из вышесказанного, получается, что тот же айфон, купленный в штатах, будет видеть только первые 11 каналов и если ваш роутер работает на 13, то смартфон его просто не увидит. Так что если ваше устройство не видит роутер, то зайдите в его (роутера) настройки и выберите любой канал из первых одиннадцати.

С точками доступа все проще – при первом запуске зачастую предлагается выбрать страну проживания и исходя из этого и будет программно ограничено количество каналов и мощность сигнала.

Как уже было сказано выше – всего в диапазоне от 2400 МГц до 2483.5 МГц имеется 13 каналов (японский 14, находящийся за пределами данного диапазона в расчет не берем). Как они там поместились, учитывая ширину каждого в 22 МГц? Все просто – центральная частота каждого следующего канала равна +5 МГц к центральной частоте предыдущего. Для наглядности приведу картинку:

Как видим, каждый канал пересекается с частью других и, соответственно, создает на них помехи. Например, точка работающая на 4 канале будет оказывать сильные помехи на 3 и 5 каналы и немного меньшие на 2 и 6. А вот если ваш роутер будет работать на первом, а два соседских на шестом и одиннадцатом каналах, то все они не будут создавать друг другу помехи, т к не будет пересечения каналов. Но это в теории, на практике они все же пересекаются, т к всегда остается “неучтенка” и, расположив рядом две точки с непересекающимися каналами, они будут создавать друг другу помехи. Выглядит это следующим образом:

Как бы то ни было, в любом многоквартирном доме сейчас куда больше роутеров и трех непересекающихся каналов явно недостаточно. Можно легко поймать сигнал соседа слева, справа, сверху, снизу и даже через несколько этажей. Частично решить данный вопрос можно переходом на 802.11ac, работающий на 5 ГГц (при условии, что используемые устройства поддерживают данную частоту), тут и каналов больше и загруженность меньше. А учитывая меньшую дальность действия еще и не все соседские точки добьют до вашей квартиры. В России, согласно Постановлению Правительства РФ от 12 октября 2004 года № 539 “О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств” (с изменениями на 22 декабря 2018 года) внутри помещений разрешено использовать частотные диапазоны 5150 – 5350 МГц и 5650 – 5850 МГц, что дает 17/8/4/1 (при 20/40/80/160 МГц соответственно) непересекающихся каналов в 5 ГГц:

Чтобы проверить каналы Wi-Fi на загруженность и найти среди них свободные можно воспользоваться специальным приложением для смартфонов Wi-Fi Analyzer. А для того, чтобы измерить скорость Wi-Fi соединения можно воспользоваться программой SpeedTest для смартфона или их сайтом для замера на ПК.

На что влияет ширина канала Wi-Fi? Все просто – чем шире канал, тем больше скорость передачи данных, но если вокруг будет много других сетей с пересекающимися с вами каналами, то и помех будет больше. Помехи – повышение значения уровня шума и уменьшение соотношения сигнал/шум. Как итог – уменьшение реальной скорости соединения.

Стандарты беспроводных сетей Wi-Fi

Сети Wi-Fi описываются стандартами связи IEEE 802.11, берущими свое начало аж с 1997 года. Стандарты 802.11a и 802.11b появились в 1999 (выход первых устройств на 802.11a состоялся в 2001), 802.11g в 2003, 802.11n в 2009, 802.11ac в 2014 и 802.11ax в 2019. Немалое количество получается и что бы не запутаться во всем этом обычному пользователю, было принято решение дать стандартам альтернативные, простые для запоминания названия. Так в 2018 году и появились более удобные обозначения: 802.11n стал Wi-Fi 4, 802.11ac – Wi-Fi 5, а 802.11ax – Wi-Fi 6.

Четвертая версия (802.11n) работает в диапазонах 2.4 ГГц и 5 ГГц (при этом на 2.4 ГГц работает большинство устройств в данном стандарте) и наиболее распространена на данный момент. Максимальная теоретическая скорость 802.11n при использовании одной антенны – до 150 Мбит/с, а при использовании четырех – до 600 Мбит/с. Доступная ширина канала – 20 и 40 МГц.

Wi-Fi 5 (802.11ac), вышедший в 2013 году работает только на частоте 5 ГГц. Максимальная скорость 802.11ac при использовании восьми MU-MIMO антенн может доходить до 6,77 Гбит/с, а среди основных отличий от предыдущего стандарта можно выделить:

  • Поддержку каналов шириной 20, 40, 80 и 160 МГц.
  • Поддержку модуляции 256QAM, что дает увеличение скорости до 33% по сравнению с 64QAM, использующемся в Wi-Fi 4.
  • Поддержку до 8 пространственных потоков (Wi-Fi 4 поддерживает до 4).
  • Полноценно работающий между оборудованием разных производителей Beamforming.
  • Поддержку MU-MIMO (появилась во второй редакции стандарта 802.11ac (Wave 2)).

Последние две технологии будут рассмотрены более подробно чуть ниже.

Wi-Fi 6 (802.11ax) – последний вышедший на данный момент стандарт Wi-Fi. Количество поддерживающих его устройств все еще невелико, но оно постоянно увеличивается.

Максимальная теоретическая скорость, заявленная для Wi-Fi 6 – до 11 Гбит/с. Он работает на частотах 2.4 и 5 ГГц, поддерживает ширину канала до 160 МГц, а также в нем были внедрены новые технологии – OFDMA, модуляция 1024QAM, BSS Coloring, Target Wake Time. Подробнее про шестую версию можно почитать в статье «Wi-Fi 6 802.11ax: Target Wake Time, BSS Coloring, OFDMA«.

MIMO и Beamforming

Ну и напоследок хотелось бы рассказать про несколько технологий, применяемых в беспроводных сетях.

Что такое MIMO в роутере. SU-MIMO и MU-MIMO

MIMO – одно из самых важных нововведений стандарта Wi-Fi 802.11n. Если просто, то MIMO – это технология, позволяющая в один момент времени передавать или принимать несколько потоков данных с использованием нескольких антенн устройства. Больше потоков – выше скорость соединения.

Согласно стандарту могут быть различные конфигурации принимающих и передающих антенн, начиная с 1×1, где одна принимающая и одна передающая и заканчивая 4×4 (для 802.11n, в новых стандартах их количество увеличили еще больше). Зачастую в первой (1х1) конфигурации можно передать один пространственный поток, а в 4×4 – до четырех одновременно. Главное тут, чтобы не только роутер, но и клиент обладал соответствующим количеством антенн, а с этим могут возникнуть проблемы, так как, например, большинство смартфонов имеет MIMO 1×1. Да и указывают эти параметры далеко не все производители смартфонов и роутеров.

Существует два варианта MIMO: однопользовательский (SU-MIMO) и многопользовательский (MU-MIMO, впервые появившейся в стандарте 802.11ac Wave 2). В первом случае роутер в один момент времени отправляет данные только одному устройству, во втором – может отправлять данные нескольким пользователям одновременно.

Beamforming

Beamforming – технология формирования направленного луча в сторону подключенного клиента. Обычно сигнал транслируется во все стороны, создавая равномерную зону покрытия. Технология Beamforming позволяет маршрутизатору определить нахождение клиента в пространстве и сформировать сигнал в данном направлении. Изначально данный функционал появился в стандарте 802.11n, но из-за отсутствия стандартного способа реализации каждый производитель реализовывал ее по-своему и нормально она не работала. Начиная с 802.11ac был введен стандартный способ формирования диаграммы направленности, что позволило любым устройствам с поддержкой данной технологии корректно работать с любыми другими устройствами, так же ее поддерживающими.

Какой канал выбрать для Wifi 5 ГГц: характеристики режимов выбора каналов

 

Беспроводные сети прошли длинный путь развития за последние 15 лет. Но стабильная скорость Wi-Fi-соединения все еще остается источником нашего плохого настроения во многих ситуациях. Причин, ответственных за появления этой проблемы, существует много. Так, например, влияние может оказывать то, как ваш роутер настроен, существует ли рядом источник помех, живете вы в частном секторе или многоквартирном доме, насколько далеко друг от друга находятся ваше устройство и роутер. К счастью, всегда найдется способ улучшить медленную скорость передачи данных.
Если вы когда-нибудь имели дело с настройками вашего Wi-Fi роутера, то, наверняка, замечали слово «канал» (или «channel»). У большинства роутеров в установках канала по умолчанию стоит параметр «Auto», но можно с уверенностью утверждать, что большинство из нас смотрели на этот список из порядка дюжины или более каналов и задавались вопросом, что конкретно они означают, а также, что более важно, какие из этих каналов быстрее, чем остальные.
Но давайте обо всем по порядку. Некоторые каналы действительно намного быстрее, но это не значит, что вы должны немедленно сломя голову менять настройки. Лучше запаситесь терпением и прочитайте статью до конца, чтобы больше узнать о каналах IEEE 802.11 (набора стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне, более известным под брендом Wi-Fi), интерференции и колоссальной разнице между частотными диапазонами Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц.

 

Как найти свободный канал WiFi

Чтобы найти свободный канал WiFi среди используемых соседскими сетями, Вам придется воспользоваться сторонними программами. Очень часто, на разных интернет-форумах советуют использовать беспроводной анализатор — программу inSSIDer.

Программу надо скачать (inSSIDer для XP, inSSIDer для Windows 7 и Windows 8), установить и запустить. Вам будет показаны все имеющиеся активные сети WiFi. Смотрим столбец «Channel».  В нем указаны используемые радиоканалы.
Сейчас в России разрешены к использованию 13 каналов WiFi. Из них 3 канала непересекающиеся — каналы 1, 6 и 11. Если один из этих каналов не заняты — отлично. Если заняты все — просто ищите свободный и занимайте.
Примечание: Бесспорно, inSSIDer — это отличный и функциональный продукт, но тяжеловатый на мой взгляд. Если Вам нужна более легкая и простая программа — можно воспользоваться WiFiInfoView.

Это простенькая бесплатная программка, которая впрочем показывает всю необходимую информацию и работает с большинством адаптеров WiFi.

О каналах

Тема с каналами с каждым годом становится все актуальнее. Если сначала я как-то пренебрежительно относился к ней, но сейчас и правда попадаются ситуации когда теория проявляется на практике – загруженные каналы создают помехи для всех пользователей, скорости падают, соединения сбрасываются. Как выход приходится искать новый канал.

Это будет универсальная инструкция для всех производителей роутеров – TP-Link, ASUS, D-LInk, ZyXEL и т.д. Но если вы захотите точно и по шагам настроить свой конкретный роутер – рекомендую поискать статью на нашем сайте через поиск вводом туда своей модели. Там будет уже точная пошаговая инструкция!

Для начала предлагаю видео по теме. И про каналы Wi-Fi, и про выбор, и про настройку:

Современные домашние маршрутизаторы работают на следующих частотах:

  1. 2.4 ГГц – самая первая Wi-Fi частота. Диапазон – 2,401-2,483 ГГц. Именно на ней работает большая часть устройств. А число каналов то ограниченно – их всего 13, да и то от страны к стране ограничены (так в США доступно всего 11, из-за чего могут возникнуть некоторые конфликты, а Windows видит только 12 и т.д.). Как итог – каналы нагружаются, помехи увеличиваются, возникают проблемы с сетью. Особенно на этой частоте. Стандарты до 802.11n.
  2. 5 ГГц – относительно новая частота. И каналов тоже больше – 23. И использующих его устройств тоже меньше. Даже лично у автора статьи в настоящий момент в помещении стоит роутер только на 2.4 ГГц. Стандарты 802.11ac и новее.

Вот перечень частот с разделением на каналы:

Канал Частота Канал Частота
1 2.412 34 5.170
2 2.417 36 5.180
3 2.422 38 5.190
4 2.427 40 5.200
5 2.432 42 5.210
6 2.437 44 5.220
7 2.442 46 5.230
8 2.447 48 5.240
9 2.452 52 5.260
10 2.457 56 5.280
11 2.462 60 5.300
12 2.467 64 5.320
13 2.472 100 5.500
104 5.520
108 5.540
112 5.560
116 5.580
120 5.600
124 5.620
128 5.640
132 5.660
136 5.680
140 5.700
147 5.735
149 5.745
151 5.755
153 5.765
155 5.775
157 5.785
159 5.795
161 5.805
163 5.815
165 5.825

Как правило у обычного пользователя каналы выбираются роутером автоматически, и не всегда самым лучшим образом. А мы пойдем другим путем – просканируем всю сеть вокруг, найдем свободные каналы и поменяем на них. И все будет хорошо!

Я все же верю в оптимальный выбор каналов роутера в автоматическом режиме, и вам советую того же! Установку статичного канала делайте только при полной уверенности в необходимости!

Появилась проблема с роутером? Просто перезагрузите его! Не заработало? Сделайте это еще несколько раз, пока не заработает. После перезагрузки роутер сам поменяет канал на правильный.

Каналы 1, 6 и 11

Прежде всего, давайте поговорим о частотном диапазоне 2,4 ГГц, потому что, даже несмотря на то, что за окном вторая половина 2016 года, большинство инсталляций Wi-Fi до сих пор используют полосу 2,4 ГГц. Благодаря стандарту 802.11ac, который появился еще в 2013 году, диапазон 5 ГГц потихоньку набирает популярность, но, благодаря обратной совместимости, двухдиапазонным роутерам и другим устройствам, а также более низким издержкам при производстве периферийных устройств с менее дорогими чипсетами, частотный диапазон 2,4 ГГц продолжит еще какое-то время свое царствование на троне Wi-Fi.

 


Рисунок 1. Диаграмма каналов Wi-Fi диапазона 2,4 ГГц

 

Все более ранние версии стандартов Wi-Fi, включая 802.11n (a, b, g, n), работают в полосе частот между 2400 и 2500 МГц. Эти 100 МГц разделены на 14 каналов по 20 МГц каждый. Как вы уже, наверное, успели заметить, 14 раз по 20 МГц — это намного больше, чем 100 МГц. И, как результат, каждый канал в частотном диапазоне 2,4 ГГц пересекается по крайней мере с двумя (а чаще — четырьмя) другими каналами (смотрите диаграмму на рис.1). Не трудно понять, что использование пересекающихся каналов не сильно способствует скорости передачи данных. Более того, на самом деле — это основная причина плохой пропускной способности вашей беспроводной сети.
К счастью, каналы 1, 6 и 11 расположены на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы не перекрываться. При не-MIMO установках (то есть для стандартов 802.11a, b или g) лучше всего стараться использовать каналы 1, 6 и 11. Если вы используете стандарт 802.11n с каналами шириной 20 МГц, также ориентируетесь на каналы 1, 6 и 11. Если же вы планируете использовать каналы шириной 40 МГц, то имейте в виду, что эфир в диапазоне 2,4 ГГц может быть слишком перегружен, если, конечно, вы не живете в частном доме посреди бескрайнего поля.

 

Общая информация о каналах

Каналы Wi-Fi – это частоты, на которых функционируют точки доступа пользователей.

В настоящее время почти все роутеры осуществляют трансляцию беспроводной сети с использованием частоты 2,4 ГГц. Для аппаратов нового поколения рабочей является частота 5 ГГц, но число таких устройств на данный момент минимально.

Полосы частот осуществляют формирование специальных каналов:

  • На частоте 2,4 GHz в Российской Федерации и Украине допустимо использование каналов только с 1 по 13: любая Wi-Fi сеть функционирует в этом диапазоне каналов. Это обязательно следует учитывать при настройке маршрутизатора, т.к. каждый пользователь выбирает государство использования своего роутера.
  • В Соединённых Штатах допустимое использование числа каналов вообще 11. По этой причине бывают сложности во время подключения к беспроводной сети устройства, привезённого из США: оно не может видеть Вай-Фай, функционирующий на 12 и 13 каналах.


Лайфхак первый: разделите сети 2,4 и 5 ГГц

Современные роутеры являются двухдиапазонными: они могут передавать сигнал на частотах 2,4 ГГц (WLAN b/g/n) или 5 ГГц (WLAN ac). Об этом мы подробно писали в нашей статье по выбору роутера — ознакомьтесь, чтобы разобраться:

  • Маршрутизация на дому: как выбрать роутер?

Устранить помехи в работе интернета можно, распределив устройства по разным частотам. Разберитесь, какие из устройств в вашей сети могут ловить Wi-Fi 5 ГГц. Обычно это прописано в технических характеристиках.

После этого зайдите в настройки своего роутера и создайте две разных точки Wi-Fi вместо одной. Пусть одна точка работает на частоте 2,4 ГГц, а вторая — на частоте 5 ГГц. Для каждого роутера инструкция по созданию точки индивидуальна, поэтому тут мы рекомендовать ничего не будем.

Выбор частоты Wi-Fi в настройках роутера MikroTik.

После этого подключайте устройства, поддерживающие WLAN ac, к точке 5 ГГц, а остальные — к точке 2,4 ГГц. Тем самым вы ускорите сигнал для «пятигигагерцевых» устройств и значительно расчистите канал для «двухгигагерцевых». Интернет станет намного стабильнее.

Какой канал Wi-Fi использовать

Если вы живете в районе, где нет соседей, вы можете использовать любой канал и не получать помехи. Если вы оказались одним из миллионов жителей городов, где у большинства есть беспроводной доступ в Интернет, вам необходимо выяснить, какой канал Wi-Fi использовать. Когда ваш канал Wi-Fi перекрывает другие близлежащие сети, ни вы, ни ваши соседи не получаете очень хорошее интернет-соединение.

Каждый из 14 каналов в полосе частот разделен на 5 МГц. Сигнал сети Wi-Fi занимает полосу пропускания около 20 МГц, поэтому он перекрывается с двумя каналами по обе стороны от него. Когда вы выбираете канал для своей сети Wi-Fi, вы фактически выбираете центр из 5 разных каналов. Таким образом, если бы я выбрал канал 6 для своей сети Wi-Fi, я бы фактически использовал каналы 4,5, 6 , 7 и 8.

В спектре есть место только для трех каналов, которые не перекрывают друг друга, каналов 1 , 6 и 11. Поэтому, если сосед решает начать использовать канал 4 (который на самом деле использует каналы 2,3,4,5 и 6), он создает и получает помехи от вашей сети канала 6. Таким образом, чтобы избежать помех от их каналов, вы хотели бы отойти как можно дальше и настроить свою сеть Wi-Fi на канале 11.

Поскольку большинство людей используют каналы 1,6 и 11, некоторые из вас могут подумать, что может быть лучше выбрать другой канал, например канал 3 или 4. Ответ на этот вопрос — нет. Когда беспроводные маршрутизаторы частично разделяют полосу пропускания, они не могут хорошо взаимодействовать, что приводит к значительному снижению производительности Интернета и повреждению данных.

Гораздо лучше полностью разделить канал с соседом, чем только частично перекрывать. В наши маршрутизаторы встроено программное обеспечение совместного использования каналов, которое позволяет нашим маршрутизаторам быть вежливыми друг с другом и по очереди, когда другая сеть полностью разделяет нашу пропускную способность.

Если у вас есть несколько соседей, использующих разные каналы Wi-Fi, вы можете настроить свою сеть на канал (1, 6 или 11), который находится дальше всего от них или тот, который используется реже всего. Вы также должны посмотреть на уровень сигнала окружающих сетей Wi-Fi и держаться подальше от тех, которые являются самыми сильными.

Выбор оптимального канала Wi-Fi на роутере

В большинстве случаев маршрутизатор способен в автоматическом режиме выбрать наиболее быстрый вариант. Однако он способен справляться не во всех ситуациях. Ситуация, когда необходимо самому выбрать нужный частотный промежуток, как правило, возникает в следующих случаях:

  1. В какой-то момент происходит резкое снижение скорости работы интернет-соединения.
  2. Имеется большое количество разных устройств, использующих WiFi соединение. Они используют каналы, которые выбирались случайным образом, и мешают друг другу.
  3. Если используется качественный и мощный роутер, но нет возможности к нему подключиться с расстояния нескольких метров.

Во всех перечисленных случаях наиболее вероятной причиной является то, что несколько устройств занимают одни и те же или перекрывающиеся частотные промежутки, что отрицательно сказывается на скорости доступа к интернету.

Для того, чтобы найти наименее загруженный канал, можно воспользоваться одним из специализированных приложений. Для этого существуют программы, работающие на компьютере, но можно, например, воспользоваться Android приложением. Для решения этой задачи подойдёт WiFi Analyzer.

После запуска можно будет увидеть список доступных вариантов. В показанном списке напротив каждого из них будет показан ряд звёздочек. Чем их больше, тем выше будет качество связи при работе на этом канале.

Ручной или автоматический режим настройки каналов Wi-Fi

Некоторые беспроводные маршрутизаторы имеют возможность автоматической настройки канала на канал с наилучшим качеством. Автоматическая настройка канала намного проще, но вы не можете контролировать, на каком канале вы находитесь.

Ручная настройка вашего канала, очевидно, занимает больше времени, но вы полностью контролируете, какой канал использовать. Если у вас есть маршрутизатор, который автоматически выбирает канал для вас, если у вас нет проблем с помехами, вы можете просто позволить маршрутизатору позаботиться об этом в автоматическом режиме.

При настройке беспроводного маршрутизатора выберите канал, который является одним из трех непересекающихся каналов: 1,6 или 11. Возможно, вы захотите избежать канала 6, поскольку он интенсивно используется в качестве канала по умолчанию.

В Интернете легко доступны инструменты для сканирования вашего региона на предмет поиска лучшего канала, или вы можете просто использовать метод проб и ошибок, чтобы выяснить, подходит ли канал 1,6 или 11 для вашей сети.

Сможет ли DFS решить проблему Wi-Fi с загруженностью каналов

Многие из нас заметили, что качество wi-fi начало резко ухудшаться. Причиной этому является всеобщее использование множества гаджетов, что работают в не лицензируемом диапазоне частот. Даже выход на рынок новых спецификаций этого стандарта не способно исправить ситуацию. Статистика говорит о 6,4 миллиардах взаимодействующих с wi-fi устройств по всему миру. С таким количеством в 2020 году ожидается соотношение беспроводных устройств к каждому человеку равным 2,8. Причиной виртуальных пробок помимо самого ошеломляющего количества wi-fi устройств еще являются сети, которые сами создают проблемные ситуации.

Усугубляется ситуация и прочими причинами. Первой из них является огромнейшее количество установленных в каждом многоквартирном доме маршрутизаторов. Второй причиной является то, что запросы у пользователей на скорость передачи информации постоянно увеличиваются. Это приводит к необходимости увеличения полосы пропускания. Так сокращается количество каналов с целью увеличить ширину полосы. Третья причина – это «сбрасывание» сотовыми операторами трафика из мобильных сетей в Wi-Fi, так называемый Wi-Fi Offloading (+р). Рано или поздно это приведет к сложным ситуациям. А если и сравнивать, то можно представить, как все люди, пользовавшиеся ежедневно услугами метро в Киеве, сразу пересели на собственные автомобили.

Как видим, Wi-Fi стал жертвой своего же успеха. Но у инженеров есть ряд идей по исправлению сложившейся ситуации.

Ситуация в диапазонах без лицензии

Для того, чтобы использовать технологии Wi-Fi каждым пользователем должны соблюдаться технические требования, которые предъявлены частотными регуляторами. К одному из требований относится ограничение мощности. Сегодня домашние сети Wi-fi используют в основном только диапазоны 2,4 и 5 ГГц. Именно в диапазоне 2,4 ГГц wi-fi может лучше всего работать. В этом диапазоне частот радиосигналы почти без проблем проходят сквозь стены. К тому же при сравнении с 5 ГГц, сигнал в 2,4 ГГц при такой же мощности явно распространяется дальше.

Каждая страна разрешает использовать разное количество каналов. Как пример, в Европе и Украине можно использовать 13 каналов. А более технически продвинутая Япония разрешает задействовать 14 каналов. То есть у них можно использовать 4 неперекрывающихся канала. Только об этом напишем чуть дальше. Таблица ниже демонстрирует, сколько какая страна разрешает использовать каналов.

Страна

Диапазон частот, ГГц

Количество каналов

Украина

2.412-2.472

13

Европа (исключая Францию и Испанию)

2.412-2.472

13

Франция и Испания

2.457-2.472

4

США и Канада

2.412-2.462

11

Япония

2.412-2.484

14

Южная Корея

2.412-2.472

13

Чили

2.412-2.472

13

Австралия

2.412-2.472

13

Южная Африка

2.412-2.472

13

Юго-Восточная Азия (в их числе Сингапур, Малайзия, Таиланд)

2.412-2.472

13

Каждым каналом в 2,4 ГГц-ой области частот под Wi-fi может быть занята ширина в 22 МГц. По этой причине лишь несколько из всех задействованных каналов могут быть использованы одновременно без накладывания друг на друга. В большинстве это 1, 6 и 11-ый. Но рисунок ниже более показательный.

Из-за этого, если в сети действуют больше 3 роутеров с частотой 2.4 ГГц (а в многоэтажных домах их зачастую куда и больше), то все они создают друг другу заметные помехи. Оборудование с автоматическим подбором каналов постарается распределиться по спектру таким образом, чтобы не перекрывать друг друга. Ниже можно увидеть пример подобного распределения при помощи удобной программы с названием Wi-Fi Analuzer.

В случае самостоятельной настройки работы устройства на доступные каналы есть вероятность сделать еще хуже. К примеру, если выбрать из предоставленного рисунка канал 4 или 9. Все из-за того, что маршрутизатор будет одинаково получать помехи от роутеров на соседних каналах, как бы «с обеих сторон».

В полосе на 5 ГГц сигналы распространяются в более коротком диапазоне. Зато предоставленная полоса диапазона 5.80 – 5.825 ГГц имеет целых 24 канала шириной, что не перекрываются. Так обстоят дела именно в США, а вот в Японии и Европе их на 5 меньше. Всё равно их много и дополнительные каналы Wi-fi связи могли бы решить проблему отсутствия свободных. Только вот половина из них выделена для первичного применения метеорологическими и военными радарами.(+р) По этой причине большинство обычных роутеров эти полосы не используют.

Как видите, в любом диапазоне присутствует определенное количество не пересекающихся каналов. Но так как число беспроводных устройств стремительно увеличивается, то проблемы с wi-fi становятся чуть ли не нормой. В wi-fi сети при коллизии, каждое устройство затихает. Через определенное время оно снова пытается произвести передачу данных. Время затихания называют отсрочкой. Если увеличивается количество коллизий, то увеличивается и время ожидания. Так Wi-Fi делается все медленнее и медленнее, а то и совсем ненадежным.

Уже сегодня во многих многоквартирных домах перегруженность каналов достигла своего апогея и сделала диапазон 2.4 ГГц совершенно непригодным для передачи информации с высокой скоростью. За рубежом уже многие провайдеры широкополосных услуг не используют 2.4 ГГц для передач видео материалов и голосовых трансляций. Тот же производитель Apple уже рекомендует не использовать в своих смартфонах частоту 2.4 ГГц.

В последнем и самом быстром варианте Wi-Fi IEEE 802.11ac обеспечивается работа лишь в диапазоне 5 ГГц. Большинство же устройств Wi-Fi поддерживают обе полосы. 2.4 ГГц в основном задействован для поддержки устаревших мобильных устройств.

Результаты переезда в диапазон 5 ГГц

Переход с частоты 2.4 в 5 ГГц ненадолго решил проблемы с перегрузками каналов. К тому же от такого решения пострадал радиус действия wi-fi. И многие стали задействовать специальные решения для расширения зоны. В основном в этом помогают усилители и ретрансляторы. Некоторую популярность обрели и mesh-сети. Они позволили получить равномерное wi-fi покрытие.

Ретранслятор помещается в зону действия роутера. Прослушивает все диапазоны, а после передает полученные сигналы с более высокой мощностью, а иногда даже на другом канале. Результатом их работы стало увеличение количества wi-fi сигналов, что перекрываются в одном диапазоне.

Общедоступные “хот-споты” ситуацию еще ухудшили. Ведь они стали еще более распространенными по всему миру. Любой абонент может развернуть свой спот.

Ситуацию дополнительно ухудшили еще и мобильные операторы. Они исчерпали большинство своего доступного спектра. И в планах у них в ближайшие 3 года перенести передачу мобильных данных где-то на 60% именно в нелицензионный спектр, который используется Wi-fi. Такая технология уже создана и носит название LTE-U (LTE-Unlicensed). В ней будут использованы 4G LTE-базовые станции с целью отправки и приема информации при помощи тех же 5 ГГц-ых частот, что и задействованы в Wi-Fi. Многие предполагают, что это еще сильнее ухудшит положение. Уже начали внедряться пробные LTE-U с задачей по изучению влияния на Wi-Fi.

IEEE 802.11ac снижает количество возможных каналов

IEEE 802.11ac нацелено на удовлетворение увеличивающейся потребности пользователей в скорости. Теперь можно передавать даже видео высочайшего качества. Такая спецификация вай-фая позволяет обеспечить гигабитные скорости соединения. Только вот для того, чтобы информация могла перемещаться с такой высокой скоростью, 802.11ac объединяет каналы. Высокопроизводительная конфигурация IEEE 802.11ac Wave 3 вообще объединяет весь спектр в 2 канала с шириной по 160 МГц. Это приводит к тому, что лишь 2 пары оборудования может быть задействовано на самом широком канале в одно и тоже время, не мешая друг другу. В такой ситуации при имеющихся соседях, которые в этих двух каналах смотрят фильмы, Вы только будете создавать помехи втиснув свой трафик в занятые каналы. Как результат этой ситуации – это то, что дополнительные преимущества диапазона 5 ГГц почти обнулились.

Еще в 2013-ом году телекоммуникационное агентство с названием Ofcom из Британии провело исследование и по его прогнозам в 2020 году wi-fi сети в паре с мобильными интернет-сетями станут критически перегруженными. Да и сами разработчики маршрутизаторов работали только над увеличением скорости передачи. И не подумали о том, что при распространении 802.11ac, который способен предложить более широкие но в тоже время меньшие каналы, еще сильнее повлияет на проблему перегруженности этих каналов.

Решить эту проблему может DFS

В начале статьи мы говорили о том, что первые каналы диапазона 5-ГГц не используются производителями Wi-fi роутеров из-за их занятости военными и радарами. Только вот открытие данных частот для потребителей могло бы сильно повлиять и даже на некоторый период решить проблему перегруженности каналов.

Названный спектр был доступен для wi-fi в 2007 году. Регуляторы обратили внимание на то, что радары и другие системы, работающие в этом диапазоне, находятся далеко не везде, да и работают не круглосуточно. Поэтому можно было бы перевести на эти частоты индустрию Wi-Fi связи, а точнее использовать оборудование с технологией Dynamic Frequency Selection. Динамический выбор частоты DFS позволил бы не мешать сигналам радиолокационного характера.

Суть DFS в том, что когда появляется в канале радиолокационный сигнал, то Wi-Fi трафик сразу переносится на другую полосу. Роутер с DFS должен не менее 60 секунд прослушивать весь спектр и только после объявлять канал свободным для применения. Прослушивание и после должно быть продолжено до тех пор, пока идет трафик Wi-Fi. В том случае, если маршрутизатор обнаруживает радиолокационный импульс, то его передатчик должен мгновенно очистить канал на время в пол часа. Ниже мы демонстрируем рисунок, где отображен диапазон для DFS.

Мобильные устройства, выпущенные в период последних 3-4 лет, в своем абсолютном большинстве снабжены радиопередающими модулями, что могут без проблем выполнять функции в данных полосах частот. И создать ПО для DFS совершенно не проблема. То есть внедрить Dynamic Frequency Selection не является проблемой.

Только вот создание DFS-мастера в роутерах не является основной проблемой. Вся суть в том, что обнаружить радарные импульсы весьма трудно. Они очень быстрые – импульс длиться всего половину микросекунды. К тому же может транслироваться на уж очень низких уровнях мощности в пределах от -62 до -64 дБмВт. Сегодня DFS-мастер доступен в некоторых дорогих роутерах. И такие маршрутизаторы используют только большие компании. DFS-мастер переносят и в более дешевые роутеры для потребителей пока что только в Японии и Европе. Только вот дорогие версии и дешевые не совсем умны в этом плане. При обнаружении радара, такие роутеры переносят Wi-Fi трафик снова на установленный в них по умолчанию канал диапазона 5 ГГц, что не используется DFS.

Недавно был выпущен пользовательский роутер с DFS, который носит название Portal. Маршрутизатор снабжен полнофункциональным радиосканером и центральным процессором, позволяющим обнаруживать радары и управлять каналами вместе с выполнением функций стандартного маршрутизатора.

Производитель Ignition Design Labs заявил, что роутер Portal способен обеспечить на 300% больший доступ к радиоволнам по сравнению с любым другим маршрутизатором. Такое устройство станет идеальным при решении проблем в переполненных и ужасно зашумленных средах, где происходит перегруженность из-за множества роутеров.

Portal оборудован двумя отдельными радиотрактами. Первый обнаруживает радиолокационные сигналы (DFS), а второй осуществляет передачу данных по Wi-Fi. Если обнаруживается радиолокационный импульс, то система сама переходит в открытую для каждого часть спектра без перерыва передачи информации. За счет отдельных радиотрактов, роутер способен автоматически после 30 минут ожидания возвращаться назад и перепроверять тот канал без закрытий текущих передач.

К тому же Portal снабжен отдельным CPU, чтобы работать с DFS. Это минимизирует количество обнаружения ложных сигналов от радаров и сводит к минимуму то время, за которое Wi-Fi трафик покидает канал.

Выводы

До этого времени производители устройств для беспроводных сетей занимались в основном лишь вопросами по увеличению скорости передачи данных. И вот они уже задумываются о доступном спектре и об «автоматическом» выборе каналов. Может быть уже в ближайшем будущем технологическое решение DFS сможет собирать данные не тоько о радарах, а и о различных помехах и затем отправлять такие данные на облачные сервера.(+р) Для этого у специалистов есть название и звучит оно «Сетевая самооптимизация».

Такая система позволит найти наилучшие каналы для Wi-Fi устройств в любых местах. Как вариант ситуация следующего характера – Нам известно о том, что в 9 вечера канал 104 сильно перегружается. Тогда система сама переносит трафик одного пользователя на канал 136, а другого на 153-ий. Такое координирование положительно повлияет на Wi-Fi коммуникации.

Всеобъемлющая интеллектуальная система должна быть разработана до того, как Wi-Fi станет синонимом чего-то ненадежного и непригодного для применения.

Если смотреть на долгосрочные перспективы, то пора производителям начать разрабатывать технологии по переносу трафика на совершенно другие типы сетей связи, что никак не совместимы с нынешними спецификациями вай-фай. Для перераспределения спектра уже сегодня рассматриваются частоты 3.5, 4.9 и 5.9  ГГц. Только диапазоны опять же заняты военными и промышленным спектром. А значит, даже при их одобрении нужно будет использовать технологию DFS.

Что такое Wi-Fi и откуда он взялся

По данным We Are Social и Hootsuite на начало 2021 года в мире 4,66 миллиарда активных интернет пользователей. Между понятием Wi-Fi и интернет часто ставят знак равно. Но Wi-Fi — это беспроводная технология, благодаря которой возможно выйти в интернет.

Можно находиться на расстоянии 50-100 метров от роутера и выходить из в сеть одновременно с нескольких устройств, что дает явное преимущество перед проводным интернетом. Но Wi-Fi в своем первоначальном виде имел совсем другое предназначение.

Существует несколько версий происхождения самого слова «Wi-Fi»:

  1. Сокращение от «Wireless Fidelity» — беспроводная точность.
  2. Игра слов с намеком на Hi-Fi от «High Fidelity» — высокая точность, используется в контексте звука.
  3. Сокращение от Wireless Fidelity Alliance — название компании производителя.

Преимущества:

  • Не нужно прокладывать кабель по квартире.
  • Возможен доступ с устройств, в которых нет LAN-порта: телефоны, планшеты, некоторые ноутбуки.
  • Мобильность: можно зайти в сеть находясь на расстоянии от места раздачи.
  • Проще подключить одновременно несколько устройств.

Недостатки:

  • При использовании большого количества подключений в одно и то же время скорость интернета теряется.
  • Wi-Fi может влиять на работу Bluetooth, микроволновых печей при использовании той же частоты.
  • Если роутер старого поколения, то максимальную скорость заявленную провайдером получить невозможно.
  • Преграды, находящиеся между маршрутизатором и пользователем, могут создавать помехи в передаче сигнала.

История изобретения

Прародителем Wi-Fi стала Хеди Ламарр — американская актриса и изобретательница. Во время Второй Мировой войны создала технологию, благодаря которой торпеду стало невозможным отследить или заглушить. Для этого использовалась технология с псевдослучайной сменой частоты (канала передачи). Реализовать задуманное ей помог музыкант Джордж Антейл. Они вместе разработали «прыгающие волны».

До этого данные можно было отправлять только по одной частоте, что могло привести к перехвату управления торпедой. Эта система была рассекречена в 1980 году. Благодаря чему были обнародованы знания, которые позволили изобрести Wi-Fi.

Более привычный формат Wi-Fi придал Джон О’Салливан — ученый и радиоастроном из Австралии. Во время экспериментов по исследованию черной дыры возникла необходимость передачи данных по беспроводной сети. Тут и вспомнили про разработки Хеди Ламарр и создали подобие современного Wi-Fi. Скорость передачи данных первого изобретения не превышала 2 Мбит/с.

Сейчас интернет-соединение Wi-Fi происходит по радиоканалам стандартов IEEE 802.11. IEEE — аббревиатура от IInstitute of Electrical and Electronics Engineers Института инженеров электротехники и электроники. Эта ассоциация была открыта в Нью-Йорке в 1963 году и активно разрабатывает отраслевые стандарты, которых придерживаются и по сей день.

Совершенствование Wi-Fi подключения происходит непрерывно. На май 2021 года уже вышло 6 поколений Wi-Fi.

Эволюция Wi-Fi: от истоков до нашего времени

 

1996 год

В этом году разработали первый стандарт IEEE 802.11. В изначальном виде предполагалась передача данных по радиоканалу на скорости до 1 Мбит/с и частоте 2,4 ГГц. Он использовался для настройки спецсредств. Со временем скорость увеличили до 2 Мбит/с. Но это был максимум и остро стоял вопрос о повышении пропускной способности. 

1999 год

В 1999 году на рынок впервые вышла некоммерческая организация под названием Wireless Ethernet Compatibility Alliance (с 2002 года переименована в Wi-Fi Alliance). В этот год были разработаны 2 стандарта: Wi-Fi 1 и Wi-Fi 2.

Wi-Fi 1 с протоколом 802.11a отличался от изначального частотой в 5 ГГц и максимальной скоростью 54 Мбит/с. Но проблема была в том, что он был несовместим с более ранним стандартом работающим на 2,4 ГГц. Чтобы обеспечить работу в обеих частотах пришлось устанавливать двойной приемопередатчик.

В этом же году вышел 802.11b, который позже назвали Wi-Fi 2. Разработчики решили вернуться к частоте 2,4 ГГц. Из-за чего пострадала и скорость передачи данных. Теперь максимум которого можно было добиться — 11 Мбит/с, зато пропала необходимость в дополнительном передатчике.

Начали появляться устройства с поддержкой технологии. Одним из первых был телефон-слайдер Nokia E65.Пользовались этой технологией до 2003 года. Тем не менее современные гаджеты смогут подключиться к роутеру этого поколения и работать без проблем, хоть и с меньшей скоростью.

2003 год

Вышел протокол 802.11g, он же Wi-Fi 3. Инженерам удалось сохранить все ту же частоту, но при этом увеличить максимальную скорость до 54 Мбит/с. Но для телефонов в такой скорости не было необходимости. Большинство из них были ограничены встроенной памятью в 50 Мб. А web-страницы были рассчитаны на экран полноценного монитора.

Стандарт 802.11h позволяет динамический выбор частоты и управление мощностью передачи. При обнаружении помех при работе спутникового телевидения или радара, теперь роутер может переключаться на 5 ГГц.

2004 год 

Главным достижением в разработке 802.11i стало повышение безопасности, новые алгоритмы шифрования и аутентификации.

2007 год

IEEE 802.11-2007 вышел на рынок со скоростью 300 Мбит/c и возможностью менять частоту 2,4 ГГц на 5 ГГц. Но все же рекомендуемой частотой от производителя уже выступает 5 ГГц.

2009 год

Одно из самых масштабных обновлений стандарта — протокол 802.11n, Wi-Fi 4. Проведена модификации PHY и MAC, благодаря чему максимальная скорость поднялась до 600 Мбит/с. Впервые появляется поддержка MIMO — технологии множественного входа и выхода, которая увеличивает максимальную пропускную полосу сети.

2012 год 

802.11ad — первая разработка, перешагнувшая границу в 1 Гбит/с. Максимальная заявленная скорость — 7 Гбит/с, с использованием частоты 60 ГГц. Технология обеспечивает стабильную работу соединения в пределах одного помещения. Если источник сигнала находится за стеной, то интернет не работает.

2013 год

Изобретен 802.11ac Wi-Fi 5 поколения. Работает на скорости 6,77 Гбит/с на частоте 5 ГГц. На роутерах появляются антенны, которые позволяют расширить зону покрытия. Роутеры с поддержкой такого стандарта потребляют больше электричества чем его предшественники. 

2014 год

802.11af также известен как White-Fi. Он использует свободные телевизионные каналы “белые пространства” на частоте 54-698 МГц. Благодаря чему становится возможной передача данных на большие расстояния. Сам стандарт использует частоту 6, 7, 8 МГц и каждая из них предполагает разную скорость — от 24 Мбит/с до 568,9 Мбит/с.

2016 год 

802.11ah прозвали HaLow. Он обеспечивает зону покрытия до 1 км и потребляет меньше мощности сравнительно с предыдущими изобретениями. Появляется возможность передачи данных одновременно по 4 каналам. При условии использования одного канала 16 МГц, максимально возможная скорость 347 Мбит/с.

В 802.11ai разработана технология, позволяющая установить безопасное соединение в течение 100 мс. Становится доступна быстрая начальная настройка соединения FILS.

2018 год

Стандарт 802.11aj также называют “Китайская миллиметровая волна”. Создан на основе 802.11ad. Его используют только в Китае.

В 802.11aq был внедрен метод OFDMA, который позволил устанавливать соединение для большого количества пользователей одновременно.

В этом же году был создан протокол 802.11ay. Производители увеличили пропускную способность в 4 раза и добавили MIMO до 8 потоков.

2019 год

Самый новый выпущенный протокол на момент написания статьи — 802.11ax. У него есть 2 вариации: Wi-Fi 6 и Wi-Fi 6E.

Wi-Fi 6 может похвастаться скоростью интернета — максимально до 11 Гбит/с. Но как показывает практика, добиться ее можно только в лабораторных условиях. Чаще всего при использовании одного канала выходит максимум 4,69 Гб/с. Поддерживает одновременно 2 частоты 2,4 и 5 ГГц.

Поддержка OFDMA позволяет делить сигнал на частоты и выделять группы для обработки отдельных потоков данных. Благодаря чему есть возможность транслировать синхронно данные сразу нескольким клиентам Wi-Fi. Совместная система MU-MIMO и OFDMA позволяет увеличить число возможных подключений до восьми.

Target Wake Time — новая функция, которая позволяет настроить время автоматического включения и выключения. Также роутер сам может отключаться если в течении определенного времени не происходит передача данных. Это позволяет снизить потребление электроэнергии.

Низкая частота позволяет проникать сквозь стены.

Но возникла проблема с тем, что устройств, поддерживающих эту версию на рынке еще не так много. Первыми из них стали Samsung Galaxy Note 10 и Iphone 11. Также далеко не каждый провайдер предоставляет возможность получить такую большую скорость.

Разработчики говорят, что в будущем эта технология поможет использовать стабильный интернет в общественных местах.

Wi-Fi 6E работает на частоте 6 ГГц. На данный момент здесь нет перегруженности, она может обеспечить потоковую передачу даже 8K. Но проблема в том, что такая частота является нелегальной на большинстве рынков. Ранее эти частоты использовали для нужд армии и спецслужб. Поэтому даже если купить поддерживающее устройство, попробовать 6E получится только в США, Великобритании, Евросоюзе, ОАЭ, Чили, Южной Корее и еще в нескольких странах. В обновленном варианте 14 дополнительных каналов на 80 МГц и 7 дополнительных каналов на 160 МГц. 

Продолжение следует

Сейчас в разработке находится еще один протокол беспроводной сети IEEE 802.11be, которому планируется присвоить название Wi-Fi 7. Производители работают над тем, чтобы использовать 3 частоты 2.4, 5 и 6 ГГц с максимальной заявленной скоростью 30 Гбит/с. Существует версия, что выйдет семерка в 2024 году.

Что такое Wi-Fi 6 и какие у него преимущества? | Роутеры (маршрутизаторы) | Блог

С момента анонсирования Wi-Fi 6 в 2018 году этот стандарт оброс множеством слухов и предположений. С тех пор прошло почти два года, и хотя окончательно стандарт еще не утвержден, первые устройства с его поддержкой уже появились в продаже. И теперь можно попытаться понять, что такое этот Wi-Fi 6, и как нам удалось не заметить пять предыдущих.

Почему Wi-Fi 6?

Потому что так решил консорциум Wi-Fi. Теперь новые версии протокола беспроводной передачи данных IEEE 802.11 будут обозначаться не непонятными цифрами и буквами, а просто порядковым номером. Wi-Fi 6 — это 802.11ах, а предыдущие версии, начиная аж с представленного в 1997 году оригинального 802.11, получили номера с 1 до 5. Во-первых, так проще и понятнее, а во-вторых, консорциум обещает, что в скором будущем номер поколения (начиная с Wi-Fi 4) появится в значке соединения в статусной строке.

И можно будет по одному взгляду на экран догадаться, что скорость Интернета низкая не по чьему-то злому умыслу, а потому что в настройках адаптера выставлен 802.11n.

Скорость соединения — быстрее и еще быстрее.

Каждое новое поколение 802.11 отличалось от предыдущего значительным увеличением максимальной скорости соединения. Не стал исключением и Wi-Fi 6 — теперь максимальная скорость между двумя беспроводными устройствами в идеальных условиях составляет 1,2 Гбит/с на канал шириной 160 МГц.

С учетом того, что количество каналов в новой редакции может достигать 8, максимально достижимая теоретическая скорость составляет 9,6 Гбит/с. И пусть практические скорости пока в 3-4 раза ниже, это все равно довольно много. Кроме того, Wi-Fi 6 — это не только возросшая скорость.

MIMO 8×8

Wi-Fi 6 поддерживает до 8 каналов MU-MIMO (Multipule User, Multiple Input, Multiple Output — Несколько пользователей, Множественный ввод-вывод). Это значит, что максимальная скорость роутера может быть распределена по нескольким клиентам в нужных пропорциях. Например, по одному каналу на смартфоны и три канала на ноутбук (конечно, если у него есть три приемных тракта).

Количество «мешающих» друг другу устройств в таком режиме снижается в разы. Wi-Fi 6 — отличное решение для построения небольших высокоскоростных сетей.

2,4 ГГц возвращается.

Когда было объявлено, что 802.11ac (Wi-Fi 5) не будет поддерживать частоту 2,4 ГГц, многие встретили эту новость с разочарованием. И не только из-за большого количества устройств, не работающих на 5 ГГц: чем меньше длина радиоволны (больше частота), тем меньше ее пробивная способность. Поэтому при одной и той же мощности передатчика площадь 5 ГГц сети может быть намного меньше, чем если бы она вещала на 2,4 ГГц.

Что же, Wi-Fi консорциум прислушался к пожеланиям пользователей, новый стандарт будет работать в обоих диапазонах, что, конечно же, расширяет его возможности.

Увеличиваем плотность сигнала с 1024-QAM модуляцией

Передача данных в Wi-Fi осуществляется при помощи квадратурной модуляции, когда сигнал кодируется подчастотами с одной длиной волны, но со сдвигом по фазе. В самом простом случае одно состояние сигнала предает два бита информации — это QAM-2 модуляция.

При увеличении подчастот количество бит, передаваемых одним состоянием сигнала увеличивается – 4, 8, 16, и т.д. до 256 в 802.11ac. Wi-Fi 6 поддерживает 1024-QAM модуляцию, что (теоретически) позволяет получить значительный прирост скорости. Однако при этом сигнал становится намного менее разборчивым и подверженным помехам. Поэтому реальный прирост скорости при использовании 1024-QAM будет заметен только в идеальных условиях.

OFDMA — избавляемся от очередей

А вот это действительно полезная технология для реальных городских условий. OFDMA позволит увеличить скорость соединения в условиях высокой загруженности диапазона. Как сейчас работает роутер, получив запрос от нескольких клиентов? Он подготавливает пакеты данных и отправляет их по очереди. Соответственно, чем больше клиентов в сети, тем больше задержки между запросом и ответом. OFDMA позволяет выделять на частоте канала отдельные подчастоты для отдельных клиентов и отправлять ответ всем им одновременно.

Более того, технология позволяет варьировать ширину клиентского канала в зависимости от объема отправляемого пакета.

BSS Coloring — раскрасим сети в разные цвета

Еще одна технология, призванная ускорить скорость в современных условиях. Сейчас любое устройство расшифровывает любой сигнал, полученный на «своей» частоте — неважно, от своей сети, чужой сети или вообще от радионяни. В современных реалиях это приводит к сильному снижению производительности устройств, если поблизости расположены другие сети и устройства, работающие в том же диапазоне. Ведь только полностью расшифровав пакет и выяснив, что он предназначен другой сети, роутер его отбраковывает. Технология BSS Coloring снабжает пакеты простейшей цифровой подписью, которую устройство может считать без полной расшифровки сигнала. Можно сказать, что сигналы в каждой сети «раскрашены» своим цветом и их принадлежность теперь видна сразу.

Это значительно экономит ресурсы и, как следствие, увеличивает скорость передачи данных.

TWT — каждой вещи свое время

Технология TWT (Target Wake Time — «время пробуждения устройства») ориентирована в основном на «интернет вещей» — умных устройств наподобие кофеварок, отопительных котлов и прочих устройств с Wi-Fi интерфейсом. Сейчас «умные» устройства находятся в сети все время, пока включены, увеличивая ее загруженность. Использование TWT позволит им выходить в сеть только тогда, когда она действительно нужна для передачи (или приема) данных.

Как видно, Wi-Fi 6 предлагает множество если и не революционных, то достаточно серьезных изменений, позволяющих надеяться, что проблемы низкой скорости однажды останутся в прошлом. Увы, большинство преимуществ Wi-Fi 6 работают только если все устройства в сети поддерживают этот протокол. Таких пока немного. Но Wi-Fi 6 обратно совместим со всеми предыдущими стандартами, поэтому роутер с поддержкой нового стандарта можно приобрести уже сегодня и надеяться, что переход на шестое поколение «вайфая» произойдет быстро и безболезненно.

WiFi против Bluetooth: основы беспроводной электроники | ОРЕЛ

Планируете начать свой первый проект по разработке электроники? Скорее всего, вы добавите какие-то беспроводные функции для связи с Интернетом или другими устройствами. Хотя существует множество способов беспроводной связи, два короля беспроводного мира заслуживают внимания в вашем списке — WiFi и Bluetooth. Но как именно работают эти две технологии, на которые мы так сильно полагаемся сегодня, и как узнать, какую из них использовать в своем первом проекте? Давай выясним.

Совместное использование общего фонда

Прежде чем мы углубимся в различия между WiFi и Bluetooth, важно отметить, что обе эти технологии имеют общую основу в семействе беспроводной электроники благодаря использованию радиоволн. Как мы уже писали в наших прошлых блогах серии «Основы беспроводной электроники», радиоволны — это лишь одна из многих волн в электромагнитном спектре, который включает в себя другие члены семьи, такие как рентгеновские лучи, гамма-лучи, инфракрасные лучи и другие.Эти волны способны преодолевать даже самые жесткие физические преграды, передавая данные, видео, аудио и многое другое через космический вакуум со скоростью света.

Вот отличное изображение того, как организован электромагнитный спектр, начиная с низкой частоты и низкой длины волны слева. (Источник изображения)

В этом электромагнитном спектре вы можете измерять и классифицировать радиоволны, которые используются в Wi-Fi, Bluetooth и других приложениях одним из двух способов:

  • По частоте .Это количество электромагнитных волн, проходящих через данную точку каждую секунду, и измеряется в герцах.
  • По длине волны . Это расстояние, которое вы можете измерить между двумя самыми высокими точками радиоволны, которое может варьироваться от 100 метров до 1 сантиметра в зависимости от наблюдаемой вами радиоволны.

В семействе радиоволн есть отдельные диапазоны, разделенные как по частоте, так и по длине волны, которые обеспечивают определенные каналы, на которых могут использоваться устройства.Посмотрите таблицу ниже, чтобы увидеть, как они разбиваются:

Имя Сокращение Частота Длина волны
Чрезвычайно низкая частота ЭЛЬФ 3–30 Гц 105–104 км
Сверхнизкая частота СЛЕФ 30–300 Гц 104–103 км
Ультранизкая частота УЛЬФ 300–3000 Гц 103–100 км
Очень низкая частота СНЧ 3–30 кГц 100–10 км
Низкочастотный ЛФ 30–300 кГц 10–1 км
Среднечастотный МФ 300 кГц – 3 МГц 1 км – 100 м
Высокочастотный ХАФ 3–30 МГц 100–10 м
Очень высокая частота УКВ 30–300 МГц 10–1 м
Ультравысокая частота УВЧ 300 МГц – 3 ГГц 1 м – 10 см
Сверхвысокая частота ШФ 3–30 ГГц 10–1 см
Чрезвычайно высокая частота КВЧ 30–300 ГГц 1 см – 1 мм
Чрезвычайно высокая частота ТГФ 300 ГГц – 3 ТГц 1 мм – 0.1 мм

И Wi-Fi, и Bluetooth делят свое пространство в диапазоне сверхвысоких частот (УВЧ) между 300 МГц и 3 ГГц вместе с другими гаджетами, такими как радионяни, сотовые телефоны и многое другое. Вы также обнаружите, что Wi-Fi продвигается в диапазон сверхвысоких частот (СВЧ) между 3 ГГц и 30 ГГц в своей последней эволюции.

Именно из-за этих отдельных диапазонов вы можете слушать такие вещи, как утреннее ток-шоу на AM-радио, и в то же время просматривать веб-страницы на своем смартфоне.При подключении через Wi-Fi на вашем телефоне используется диапазон УВЧ, тогда как AM-радио использует более низкие частоты от 535 кГц до 1,7 мегагерц.

Всемирная паутина Wi-Fi

WiFi — это самый популярный метод, позволяющий устройствам обмениваться данными как через локальную беспроводную сеть, так и подключаться к Интернету. Как и другие устройства двусторонней радиосвязи, Wi-Fi имеет некоторые общие черты. Представьте себе:

Внутри вашего ноутбука находится беспроводной адаптер, который может функционировать как передатчик и приемник информации в виде радиоволн.Для отправки и получения информации ваш адаптер получает некоторую помощь от антенны. На другой стороне вашего дома у вас, вероятно, есть беспроводной маршрутизатор с другим передатчиком и приемником, который также может обмениваться данными по беспроводной сети, а также с физическим подключением к Интернету через Ethernet.

Совместное подключение ноутбука и маршрутизатора к одному и тому же диапазону радиочастот позволяет им взаимодействовать друг с другом и отправлять данные туда и обратно в виде видео, аудио, веб-сайтов и т. д.

2,4 ГГц и 5 ГГц

В приведенной выше таблице радиочастот Wi-Fi работает в двух отдельных диапазонах: 2,4 ГГц (диапазон УВЧ) и 5 ​​ГГц (диапазон СВЧ). Достаточно просто, не так ли? Если вам нужен способ подключения устройства к Интернету для связи со службами по всему миру, то лучше всего подойдет что-то вроде встроенного модуля Wi-Fi на микроконтроллере или даже адаптер беспроводной связи, который может подключаться к порту USB или PCI. . Но прежде чем вы побежите покупать нужный вам беспроводной адаптер, вам необходимо узнать о сетевых стандартах Wi-Fi.

Плата микроконтроллера Adafruit со встроенным Wi-Fi. (Источник изображения)

Интересный факт: Wi-Fi на самом деле не означает ничего, как некоторые думают. Это имя было создано консалтинговой фирмой еще в 1999 году, когда им нужно было более привлекательное имя для IEEE 802.11b Direct Sequence. Определенно немного более цепляющий!

Эволюция сетевых стандартов WiFi

WiFi неуклонно развивался на протяжении многих лет, чтобы удовлетворить наши растущие потребности в более высокой скорости передачи данных.Его также пришлось расширить, чтобы справиться с растущим числом устройств, которые используются в наших сетях Wi-Fi по всему миру, включая игровые приставки, смартфоны, цифровые камеры, планшеты, принтеры и многое другое. Независимо от устройства, все WiFi используют один и тот же сетевой стандарт 802.11, который будет доступен в различных вариантах, в том числе:

802.11а

Этот стандарт Wi-Fi использует полосу частот 5 ГГц в спектре радиоволн и способен передавать данные со скоростью до 54 мегабит в секунду (Мбит/с).Он также использует причудливую технологию, называемую мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM), которая разделяет радиосигнал на несколько подсигналов для уменьшения потенциальных помех сигнала.

802.11b

До недавнего времени это был самый популярный сетевой стандарт Wi-Fi, но он оказался и самым медленным. Вы обнаружите, что 802.11b работает в диапазоне частот 2,4 ГГц, и он может отправлять и получать данные только со скоростью 11 Мбит/с.

802.11g

Этот стандарт сети WiFi похож на 802.11b тем, что он работает в диапазоне частот 2,4 ГГц. Он также намного быстрее и способен отправлять данные со скоростью до 54 Мбит/с благодаря технологии OFDM, унаследованной от 802.11a.

802.11n

Это наиболее широко используемый сетевой стандарт Wi-Fi, и на то есть веская причина — он полностью обратно совместим со стандартами 802.11 a, b и g. Этот стандарт также может передавать до четырех потоков данных одновременно, все со скоростью 150 Мбит/с, что делает его идеальным для наших беспроводных домохозяйств с несколькими устройствами.

802.11ac

Это новейший стандарт, присоединившийся к семейству WiFi, и он все еще находится в процессе рассмотрения Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Как и 802.11n, этот стандарт полностью обратно совместим со всеми другими сетевыми стандартами и работает как в диапазоне 2,4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц, передавая данные со скоростью 450 Мбит/с!

Wi-Fi и помехи

Как и любой другой радиосигнал, Wi-Fi чувствителен к интерфейсу от других устройств, использующих ту же полосу частот.Это может включать в себя такие вещи, как микроволновые печи, беспроводные телефоны и другие устройства Bluetooth, которые используют сетевые стандарты 802.11 b и g. Из-за этой потенциальной помехи сигналы WiFi поступают по разным каналам, что позволяет этим устройствам переключаться по своему желанию. В стандартах США 11 каналов, 14 в Японии и 13 в Европе.

При работе с WiFi в вашем проекте электроники вам может потребоваться настроить канал, к которому вы подключаетесь, если ваше соединение продолжает обрываться или замедляться.Просто может случиться так, что все остальные в вашем районе тусуются в том же канале и засоряют его. Есть несколько интересных приложений, которые позволяют вам видеть все сигналы Wi-Fi в вашем районе в режиме реального времени, например, этот WiFi Analyzer для Android.

Низкий уровень шума с Bluetooth

В отличие от Wi-Fi, который подключает устройства к Интернету и передает большие объемы данных туда и обратно, Bluetooth в большей степени предназначен для небольших сетей и соединения отдельных устройств без подключения к Интернету.Однако, как и Wi-Fi, Bluetooth также работает в том же диапазоне радиочастот на частоте 2,45 ГГц, но вероятность помех намного ниже. Почему это? Две причины:

  • Слабые сигналы. Устройства Bluetooth посылают гораздо более слабый сигнал, чем другие беспроводные устройства, его мощность составляет всего 1 мВт. И хотя это ограничивает радиус действия сети Bluetooth, это помогает создать небольшой изолированный круг устройств, которые не мешают работе других беспроводных устройств.
  • Прыгающие сигналы. Bluetooth также использует изящную технологию, называемую скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром, которая позволяет переключаться между 79 уникальными частотными каналами до 1600 раз в секунду! Таким образом, даже если две сети Bluetooth оказались на одном и том же канале, это не имеет большого значения, поскольку они переключат каналы в следующую секунду.

Каким образом устройства Bluetooth могут подключаться? Вы, вероятно, привыкли к традиционному процессу сопряжения, закрепления и подключения, но давайте посмотрим, что происходит за кулисами.Скажем, вы только что купили себе новый автомобиль со встроенным Bluetooth и хотите транслировать музыку из Spotify. И в вашем автомобиле, и в вашем телефоне есть передатчик Bluetooth, каждый из которых имеет свой уникальный адрес Bluetooth.

Когда вы начнете подключать Bluetooth вашего автомобиля к вашему смартфону, автомобильный передатчик отправит радиосигнал, сообщая свой уникальный адрес и ища другие передатчики с адресом в том же диапазоне. Как только он обнаружит адрес Bluetooth на вашем смартфоне, вы введете несколько цифр в качестве стандартного процесса безопасности в Bluetooth, и два устройства соединятся.

Большинство новых автомобилей поставляются с встроенным Bluetooth, здравствуйте, беспроводная потоковая передача! (Источник изображения)

После подключения будет создана так называемая персональная сеть (PAN), также называемая пикосетью. То, что вы создали между своим автомобилем и смартфоном, представляет собой небольшую мини-сеть, созданную специально для вашего устройства. Передатчик Bluetooth в вашем автомобиле и смартфоне могут перескакивать с частоты на частоту, чтобы не мешать любым другим автомобилям с пикосетью, курсирующим по улицам.

Wi-Fi и Bluetooth, бок о бок

Как видите, и WiFi, и Bluetooth имеют несколько очень специфических доменов, которые они оба обслуживают в сфере беспроводной связи. Вы захотите использовать WiFi в своем проекте электроники, если вам нужно подключить гаджет к Интернету. Но если вам просто нужно соединить устройства без подключения к Интернету, то Bluetooth — ваш выбор. Давайте в заключение взглянем на некоторые параллельные сравнения технических ограничений обеих технологий:

Версии

Bluetooth претерпел несколько обновлений, начиная с Bluetooth 2.0 до последней версии Bluetooth 4.0. Все модификации поставляются с повышенной скоростью передачи данных и протоколами с низким энергопотреблением. WiFi также имеет постоянный поток обновлений, от 802.11b до самого последнего 802.11ac, который обеспечивает две частоты 2,4 ГГц и 5 ГГц, более высокие скорости передачи данных и лучшие протоколы безопасности.

Частота

Bluetooth работает только на частоте 2,4 ГГц, тогда как многие сети Wi-Fi в наши дни работают как на частотах 2,4 ГГц, так и на 5 ГГц. Вы обнаружите, что многие из современных новейших беспроводных устройств используют частоту Wi-Fi 5 ГГц, которая не так загружена, как 2.Частота 4 ГГц и помогает уменьшить любые потенциальные помехи между сетями Wi-Fi и Bluetooth.

Передача данных

Bluetooth 4.0 может передавать данные только со скоростью до 25 Мбит/с, тогда как последняя версия WiFi может передавать данные со скоростью до 250 Мбит/с. Хотя это большой скачок между ними, помните, что устройства Bluetooth не будут загружать огромные файлы, а их более низкая скорость передачи данных по-прежнему идеально подходит для аудиосвязи.

Ассортимент

Вот важный, который может повлиять на ваш проект.Радиус действия в сети Bluetooth обрывается примерно на 30 метрах, тогда как последние версии WiFi могут работать на расстоянии более 100 метров. Это будет важно иметь в виду, если вы разрабатываете что-то вроде дрона, которому, вероятно, потребуется дополнительная дальность полета, чтобы продолжать летать.

Мощность

Из-за большего диапазона и дополнительных уровней протоколов безопасности Wi-Fi потребляет гораздо больше энергии, чем Bluetooth. Если вам нужно устройство с меньшей мощностью, то обязательно используйте Bluetooth, который потребляет всего около 3 миллиампер тока.

Соединения

С помощью Bluetooth вы можете соединить до 7 устройств в одну личную сеть (PAN). Wi-Fi не имеет таких ограничений, но количество устройств, которые может поддерживать сеть Wi-Fi, во многом определяется пропускной способностью маршрутизатора, к которому вы подключены.

Оседлай волну

Вот и все подробности о двух самых популярных беспроводных технологиях, правящих миром — WiFi и Bluetooth. Чтобы понять, что выбрать для вашего первого проекта в области электроники, нужно ответить на несколько вопросов.Вам нужно ваше устройство для подключения к Интернету? Тогда Wi-Fi будет выходом. Или, может быть, вам просто нужно соединить два устройства вместе, как между автомобилем и смартфоном? Блютуз на всю катушку. Следует иметь в виду, что ни одна из этих технологий не обязательно лучше другой. Оба они занимают очень специфические ниши в удивительном и таинственном мире беспроводной электроники и будут продолжать развиваться и развиваться с течением времени. И это не похоже на то, что вам нужно выбирать, может быть, вам нужны оба!

Знаете ли вы, что Autodesk EAGLE включает в себя массу бесплатных библиотек микроконтроллеров с уже встроенными Bluetooth и WiFi? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня, чтобы проверить их.

Вот как выглядел бы Wi-Fi, если бы мы могли его увидеть

Изображения Николая Ламма

Wi-Fi. Он повсюду вокруг нас, незаметно и незаметно обеспечивая нам доступ к мировой информации. Но немногие из нас имеют представление о том, что на самом деле wi-fi  — это , не говоря уже о том, как бы он выглядел, если бы мы могли его увидеть.

Художник Николай Ламм, блогер MyDeals.com, решил пролить свет на эту тему. Он создал визуализацию, которая представляет размер, форму и цвет сигналов Wi-Fi, если бы они были видны человеческому глазу.

«Я чувствую, что, показав, как выглядел бы Wi-Fi, если бы мы могли его увидеть, мы оценили бы технологию, которую используем каждый день», — сказал мне Ламм в электронном письме. «Многие из нас используют технологии, не осознавая сложность того, как заставить их работать».

Чтобы оценить, как это будет выглядеть, Ламм работал с М. Браунингом Фогелем, доктором философии, астробиологом и бывшим сотрудником NASA Ames. Фогель объяснил суть беспроводной технологии, которая представлена ​​в подписях под каждой иллюстрацией.

Подпись к иллюстрации выше описывает размер энергетического поля Wi-Fi и способ передачи сигнала:

Wi-Fi — это энергетическое поле, которое передается в виде волн. Волны имеют определенную высоту, расстояние между ними и движутся с определенной скоростью. Расстояние между волнами Wi-Fi короче, чем у радиоволн, и больше, чем у микроволн, что дает Wi-Fi уникальную полосу передачи, которую не могут прерывать другие сигналы. Волны Wi-Fi составляют от 3 до 5 дюймов от гребня до гребня.Вершины волн преобразуются компьютером в 1, а впадины равны 0. Цепочки из 1 и 0, которые можно преобразовать в буквы, цифры и коды, из которых состоят веб-сайты, электронная почта и другой интернет-контент. Типичные волны Wi-Fi уменьшаются по амплитуде по мере удаления от источника, поэтому волны больше справа и меньше слева, если предположить, что источник находится где-то справа от изображения. На этом изображении показаны идеализированные данные Wi-Fi, передаваемые по диапазону, разделенному на различные подканалы, которые показаны красным, желтым, зеленым и другими цветами .

Визуализации Wi-Fi установлены в Вашингтоне, округ Колумбия. Ламм использовал данные карты DC.gov, чтобы примерно определить размер и форму сетей Wi-Fi над Национальной аллеей.

Волны Wi-Fi распространяются в пространстве в виде быстрых импульсов или волн, закодированных данными. Стоп-кадр этих импульсов показал бы, что импульсы находятся на расстоянии около 6 дюймов друг от друга (как показано светлыми полосами, путешествующими в пространстве на этом изображении). Маршрутизаторы Wi-Fi — это, по сути, антенна, которая может отправлять данные на нескольких частотах одновременно.Эти множественные частоты показаны синим, зеленым, желтым и красным цветами, которые пронизывают пространство вокруг торгового центра. Данные с этих многочисленных частот вращаются в пространстве, как показано здесь, но могут быть переведены с использованием общей системы тегов, понятной беспроводным устройствам.

Wi-Fi занимает радиочастотный диапазон электромагнитного спектра между реальными радиоволнами и микроволнами (используется для прослушивания игры и приготовления обеда соответственно). Этот диапазон частот означает, что Wi-Fi-боксы и компьютеры могут отправлять и получать данные в виде электромагнитных волн, которые имеют расстояние от 3 до 5 дюймов между каждым импульсом волны.Импульсы Wi-Fi показаны здесь в виде разноцветных сфер, исходящих от источника, рядом с правой частью изображения. Передатчики Wi-Fi в основном представляют собой антенну, оснащенную протоколом передачи, который разбивает полосу частот на несколько сегментов, называемых каналами. Данные могут передаваться по каждому каналу или для отправки и получения больших объемов данных с более высокой скоростью. Хотя цвет представляет собой собственный уникальный видимый сегмент электромагнитного спектра, мы используем красный, оранжевый, желтый и другие цвета, чтобы показать невидимые каналы Wi-Fi, составляющие общий сигнал Wi-Fi.Поля Wi-Fi обычно имеют сферическую (как здесь) или эллипсоидальную форму и простираются примерно на 20-30 метров, если предположить, что это типичная готовая коробка Wi-Fi.

Маршрутизаторы или антенны Wi-Fi можно прикрепить к деревьям, зданиям, фонарным столбам и другим конструкциям. Типичный наружный маршрутизатор может проецировать сигнал на расстояние 300 футов и более от своего местоположения. Такие объекты, как деревья, могут препятствовать прохождению сигнала, поэтому его необходимо усиливать несколькими маршрутизаторами Wi-Fi, расположенными в разных местах. Несколько маршрутизаторов могут создать поле, которое проходит через Национальный торговый центр Вашингтона, округ Колумбия, как показано здесь.

Маршрутизаторы Wi-Fi, прикрепленные к зданиям, фонарным столбам и другим объектам, создают вокруг себя круговое поле данных. Эти антенны имеют всенаправленный сигнал, который распространяется одинаково во всех направлениях, показанных в виде круговых полос. Wi-Fi вещает на частоте между радио и микроволнами, а это означает, что волны или импульсы находятся на расстоянии около шести дюймов друг от друга, как показано цветными круглыми полосами.

Ламм, 24-летний студент из Питтсбурга, использует иллюстрации, чтобы привлечь внимание к темам, которые обычно упускаются из виду, пишет он на своем веб-сайте.Его проекты сочетают искусство и исследования, и он часто сотрудничает с другими художниками, в том числе со своей матерью.

За последние пару месяцев его проекты визуализировали, как будет выглядеть Барби в виде женщины с нормальными пропорциями, как может выглядеть средний человек через 100 000 лет и как будет выглядеть Нью-Йорк на других планетах.

Что касается wi-fi, то он не первый художник, чье любопытство возбудила невидимая сила.

В начале этого года австрийский художник и архитектор Петер Еллич измерил радиоволны, чтобы зафиксировать активность Wi-Fi в нью-йоркской квартире в течение 45 дней.(Вы знаете, сводящая с ума картина того, как он отключается, а затем возвращается, становится действительно сильным, а затем снова едва работает.) Он использовал данные, чтобы вылепить объект, который является физическим изображением сигнала Wi-Fi.

За пару лет до этого команда из Школы архитектуры и дизайна Осло визуализировала сигналы Wi-Fi в норвежском городе, «зарисовав» их светом. Они создали длинный стержень с 80 огнями, которые загорались в зависимости от силы сигнала сети Wi-Fi, и засняли результат на видео.

Описание Ламма может быть наиболее полным. Он сказал мне, что впервые в изображение включены форма, размер и цвет. «Я был удивлен, Wi-Fi не так прост, как я думал».

Через наш родственный сайт Материнская плата

Что такое Wi-Fi и как он работает? Сравнение различных стандартов Wi-Fi

Маршрутизаторы Wi-Fi

стали таким же обычным явлением, как и сам телевизор в среднем домашнем хозяйстве. Это невидимая рука, стоящая за успехом каждой современной вычислительной платформы, от смартфонов и планшетов до портативных компьютеров.Но даже несмотря на то, что всепроникающие сигналы Wi-Fi вторглись в нашу жизнь, как в прямом, так и в переносном смысле, мало кто знает, как они доставляют цифровые медиа по воздуху.

К счастью, мы объясним, что такое Wi-Fi и как он работает так, чтобы его могли понять даже те, у кого нет образования в области сетей.

Что такое Wi-Fi?

Wi-Fi — это средство для обеспечения подключения к Интернету (и доступа к локальной сети) для широкого спектра совместимых беспроводных устройств без необходимости их привязки сетевыми кабелями.Обычно это достигается с помощью маршрутизатора с поддержкой Wi-Fi, который представляет собой обычный проводной маршрутизатор с дополнительными возможностями двусторонней радиосвязи.

Обычный маршрутизатор ретранслирует пакеты данных между интернет-шлюзом и подключенными к нему устройствами с помощью кабеля Ethernet. Маршрутизатор с поддержкой Wi-Fi преобразует эти пакеты данных в радиосигналы, которые затем могут быть переданы по беспроводной сети на подключенные устройства, такие как ноутбуки, смартфоны и телевизоры. Эти беспроводные клиентские устройства также нуждаются в аналогичной возможности для приема таких радиосигналов и беспроводной передачи данных обратно на маршрутизатор Wi-Fi.

В реальном мире это означает, что маршрутизатор Wi-Fi производства ASUS должен иметь возможность беспроводного обмена данными со смартфоном Samsung, планшетом производства Apple и ноутбуком Dell. Но, учитывая неспособность этих брендов договориться о чем-то столь же простом, как универсальный стандарт зарядного кабеля, если бы это зависело от этих корпораций, они навязали бы потребителям свой собственный проприетарный протокол беспроводной связи, чтобы заблокировать их в своей продуктовой экосистеме.

К счастью для нас, альянс Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) вмешался, чтобы предотвратить беспроводную сеть, эквивалентную Вавилонской башне.И он сделал это, установив протоколы IEEE 802.11. Они представляют собой стандарты, регулирующие все правила и технические спецификации, относящиеся к беспроводным локальным сетям.

Но возникает вопрос: если беспроводной протокол называется IEEE 802.11, то что же конкретно означает Wi-Fi?

Что означает термин Wi-Fi?

Вопреки распространенному мнению, термин Wi-Fi не означает Wireless Fidelity. На самом деле, это абсолютно ничего не значит.По иронии судьбы путаница возникает из-за официального слогана стандарта беспроводной сети: «Стандарт беспроводной точности» . Неудивительно, что все, от Википедии до американских военных, совершили ошибку, сделав такое предположение.

Wi-Fi — это зарегистрированная торговая марка, созданная маркетинговой фирмой, нанятой WECA, которая поняла, что новой революционной технологии беспроводной сети нужно более броское имя, если она хочет завоевать популярность. IEEE 802.11b Direct Sequence не совсем слетает с языка, поэтому WECA наняла ту же маркетинговую фирму, ответственную за название Prozac, чтобы придумать уже знакомое название Wi-Fi.

Следовательно, WECA всем сердцем приняла бренд Wi-Fi и переименовала себя в Wi-Fi Alliance. И, видимо, в итоге получилось хорошо.

2,4 ГГц против 5 ГГц Wi-Fi: какая полоса частот лучше?

Протокол Wi-Fi работает по принципу преобразования потоков данных в радиочастотные волны, которые затем могут распространяться по воздуху или даже сквозь вакуум или стены, если уж на то пошло. Когда ваш друг отправляет вам мем через Интернет, ваш маршрутизатор Wi-Fi кодирует цифровые данные, представляющие изображение, в серию радиочастот.

Этот специфический радиочастотный код улавливается вашим смартфоном и преобразуется в знакомое изображение JPEG, которое щекочет ваши смешные кости.

Чтобы этот процесс работал, закодированные радиосигналы, представляющие вышеупомянутый мем, должны представлять собой шаблон радиочастот, отличный от существующих сигналов в системе. Отправка видео с котом по Wi-Fi потребует еще более сложной и крупной радиочастотной схемы. Другими словами, объем цифровых данных, которые можно передать по Wi-Fi, увеличивается пропорционально диапазону доступных частот.

Именно поэтому полоса частот 5 ГГц может передавать значительно больший объем данных по сравнению с относительно более узкой полосой частот 2,4 ГГц. Поскольку частоты по своему определению являются функцией времени, радиочастотный спектр 5 ГГц должен, по крайней мере, нести в два раза больше данных, чем диапазон 2,4 ГГц. Однако усовершенствованные методы модуляции сигнала и мультиплексирования позволяют добиться значительно большего улучшения.

Почему новые маршрутизаторы Wi-Fi имеют значительно меньший радиус действия?

Более новые протоколы Wi-Fi, поддерживающие полосу частот 5 ГГц, явно быстрее по сравнению с их 2.Предшественники 4 ГГц. То есть до тех пор, пока вы не покинете помещение, в котором установлен Wi-Fi-роутер, а у вас передача данных замедляется до минимума из-за плохого приема сигнала.

Вы когда-нибудь задумывались, почему это так?

Это снова связано с частотой радиоволн, связанных с радиодиапазонами 5 ГГц и 2,4 ГГц. Длина волны радиоволны обратно пропорциональна ее частоте. Другими словами, высокочастотный электромагнитный сигнал будет иметь более короткую длину волны по сравнению с сигналом относительно более низкой частоты.

Сигнал 5 ГГц состоит из электромагнитных волн со значительно более короткой длиной волны по сравнению с сигналом 2,4 ГГц. Способность радиосигнала преодолевать препятствия уменьшается по мере уменьшения длины волны. Сигнал Wi-Fi на частоте 2,4 ГГц может быть медленнее, но он может относительно легко проходить сквозь кирпичные стены и мебель благодаря большей длине волны.

Это также объясняет, почему более новым диапазонам Wi-Fi 5 ГГц тяжело справляться с закрытыми дверями.Повышенная скорость передачи данных достигается за счет диапазона, на котором вы получаете удовлетворительный прием.

Что такое каналы Wi-Fi?

Мы знаем, что данные передаются по Wi-Fi путем их кодирования в виде радиочастотных паттернов. Однако радиочастотный спектр не является исключительным для сигналов Wi-Fi. Ряд бытовой электроники, включая микроволновые печи, радионяни, радиоуправляемые игрушки и беспроводные телефоны, могут занимать ту же полосу частот.

Что происходит, когда сигналы, отправляемые с вашего маршрутизатора Wi-Fi на ваши беспроводные гаджеты, сталкиваются с помехами от вышеупомянутых устройств, использующих тот же радиочастотный спектр? Радиочастотный шаблон, представляющий шоу Netflix, может мешать телефонному звонку, передаваемому по беспроводному телефону.

Это перекрытие радиосигналов от нескольких источников в пределах одного и того же диапазона радиочастот называется перегрузкой сети. В крайних случаях это может привести к замедлению работы всей сети Wi-Fi и даже к потере данных. Фактически, одной из наиболее распространенных причин помех Wi-Fi являются сигналы Wi-Fi, исходящие от других сетей Wi-Fi, находящихся поблизости.

К счастью, протокол Wi-Fi позволяет обойти перегрузку беспроводной сети, разделив частотный спектр на отдельные каналы.Каждому каналу Wi-Fi назначается определенный участок частот в пределах спектра таким образом, чтобы исключить помехи соседним каналам.

Например, маршрутизаторы Wi-Fi с частотой 2,4 ГГц имеют 11 отдельных каналов. Протокол Wi-Fi и связанное с ним оборудование предназначены для автоматического отслеживания помех и переключения на отдельный спектр при необходимости. Однако более широкая полоса частот 5 ГГц имеет в своем распоряжении 23 канала. Это делает его идеальным для сильно перегруженных сетей.

Объяснение стандартов Wi-Fi: Wi-Fi a, Wi-Fi b, Wi-Fi g, Wi-Fi n, Wi-Fi ac, Wi-Fi ax, Wi-Fi ad

Альянс Wi-Fi работает жестко, следя за тем, чтобы производители беспроводных устройств придерживались строгих стандартов, регулирующих спецификации и совместимость. Эти стандарты проявляются в виде вышеупомянутых протоколов IEEE 802.11.

1. 802.11

С момента своего создания в 1997 году стандарты Wi-Fi претерпели несколько изменений для улучшения таких факторов, как скорость беспроводной передачи (или пропускная способность), диапазон, частотный спектр и все, что между ними.Первоначальный стандарт беспроводной сети 802.11 был уникальным, поскольку он основывался на инфракрасных (ИК) сигналах, передаваемых на частоте 2,4 ГГц, для обеспечения максимальной пропускной способности 2 Мбит/с или мегабит в секунду.

Как и в случае со всеми новыми технологиями, было выпущено лишь несколько коммерческих продуктов, и первая версия стандарта беспроводной сети так и не прижилась. Последующие версии Wi-Fi отошли от ИК и вместо этого полагались на электромагнитные волны для распространения сигналов. Хотя распространение ИК-сигнала оставалось частью стандартов Wi-Fi до 2016 года, оно никогда не применялось за пределами самого первого (и ныне мертвого) 802.11 устаревший протокол.

2. 802.11b

Протокол 802.11b был первым стандартом Wi-Fi, который стал реальностью для потребительских товаров на рубеже тысячелетий. Таким образом, он был разработан, чтобы быть недорогим и простым в реализации для производителей беспроводных продуктов. В отличие от устаревшего стандарта 802.11, версия b использовала электромагнитные (радио) волны вместо ИК-сигналов на той же частоте 2,4 ГГц.

Это позволило лучше проникать сквозь стены и другие препятствия, даже если это означало борьбу с помехами от другой электроники, работающей в том же 2.Диапазон 4 ГГц, такой как микроволновые печи, радиолюбители, беспроводные телефоны и устройства Bluetooth. Это был один из ключевых факторов, сделавших тогда новый стандарт Wi-Fi жизнеспособным для использования в среднем домашнем хозяйстве.

Протокол 802.11b также обеспечивает значительно большую пропускную способность 11 Мбит/с благодаря модуляции с дополнительной кодовой манипуляцией (CCK), используемой для выжимания максимальной скорости передачи данных из полосы частот 2,4 ГГц.

3. 802.11а

Спецификация 802.11a, выпущенная в 1999 году, была еще одним из первых стандартов Wi-Fi, который так и не появился на потребительских устройствах.На самом деле это была третья версия, выпущенная вскоре после ориентированного на потребителя протокола 802.11b. Однако стандарт 802.11a значительно опередил свое время из-за перехода на диапазон 5 ГГц.

В сочетании со схемой широкополосного кодирования с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением каналов (OFDM) он обеспечивает впечатляющую пропускную способность 54 Мбит/с. Этот метод модуляции цифровых данных разделяет беспроводные радиосигналы на несколько подсигналов, чтобы уменьшить помехи и максимизировать объем данных, которые могут быть переданы.

К сожалению, его несовместимость с беспроводными потребительскими устройствами, поддерживающими существующую инфраструктуру 802.11b, в сочетании с отсутствием принятия в корпоративном секторе, в конечном итоге привели к его упадку.

4. 802.11g

К счастью, стандарт 802.11a не стал полным провалом. Превосходный метод кодирования OFDM, реализованный в этом протоколе, в конечном итоге помог улучшить скорость передачи данных для ориентированного на потребителя стандарта 802.11b.

Торговая марка 802.11g, этот протокол Wi-Fi сочетает в себе эффективное кодирование протокола 802.11a с диапазоном 2,4 ГГц и совместимость со стандартом 802.11b для обеспечения улучшенной пропускной способности 54 Мбит/с.

5. 802.11n (теперь называется Wi-Fi 4)

Почти все устройства с поддержкой Wi-Fi, кроме самых дорогих, поддерживают исключительно протокол 802.11n. Представленный в 2009 году, это был последний протокол Wi-Fi, основанный на частотном спектре 2,4 ГГц, прежде чем Wi-Fi Alliance перенаправил свои исследования и разработки на широкополосный спектр 5 ГГц.

Было заявлено, что протокол 802.11n обеспечивает впечатляющую (для того времени) пропускную способность 140 Мбит/с для четырех одновременных потоков, но большинство потребительских маршрутизаторов Wi-Fi поддерживают только два или три потока. Множественные потоки протокола 802.11n решили проблемы с перегрузкой сети, с которыми сталкивался его предшественник, что позволило расширить спектр 2,4 ГГц до предела.

Поддержка нескольких потоков также сделала его первым протоколом Wi-Fi, в котором реализована поддержка технологии MIMO (множественный вход, множественный выход).Это позволило маршрутизаторам Wi-Fi использовать несколько антенн для повышения скорости передачи данных.

Альянс Wi-Fi перешел на более широкий спектр 5 ГГц для своих последующих начинаний, но отличное соотношение цены и производительности протокола 802.11n делает его фактическим выбором для недорогих беспроводных устройств и по сей день. Таким образом, производители маршрутизаторов Wi-Fi вынуждены включать обратную совместимость для устройств Wi-Fi с частотой 2,4 ГГц даже в маршрутизаторы, предназначенные для поддержки новых протоколов Wi-Fi с частотой 5 ГГц.

6. 802.11ac (теперь называется Wi-Fi 5)

Мало кто знает, что стандарт Wi-Fi 802.11n также включает дополнительную поддержку полосы частот 5 ГГц. Но более высокие затраты и меньший радиус действия, связанные с более высокой частотой, не позволили производителям беспроводной инфраструктуры широко внедрить ее. Однако протокол Wi-Fi 802.11ac был разработан с нуля для работы исключительно в диапазоне 5 ГГц.

По своему характеру диапазон 5 ГГц не делит спектр с другой бытовой электроникой и беспроводными устройствами, работающими на частоте 2.Диапазон 4 ГГц. Это делает протокол 802.11ac практически невосприимчивым к помехам в домашних условиях. Это, в сочетании со значительно более высокой пропускной способностью несущей частоты 5 ГГц, позволяет стандарту Wi-Fi 2014 года обеспечивать максимальную пропускную способность 433 Мбит/с для полосы канала 80 МГц по умолчанию и 866 Мбит/с для более широкой дополнительной полосы 160 МГц.

Хотя реальная производительность и близко не соответствует теоретической максимальной скорости передачи данных, стандарт 802.11ac, как и его предшественник, поддерживает несколько пространственных потоков.Объединенные восемь потоков, поддерживаемых протоколом, позволяют передавать данные со скоростью, превышающей пороговое значение гигабит в секунду. Именно поэтому 802.11ac также упоминается в маркетинговых материалах как Gigabit Wi-Fi. Устройства, поддерживающие этот стандарт, могут достигать теоретической максимальной скорости передачи данных 3,5 Гбит/с.

В то время как его предшественник представил MIMO для передачи данных большему количеству беспроводных устройств, новый протокол 5 ГГц представил MU-MIMO. Это расширяет преимущества MIMO, позволяя нескольким устройствам одновременно обмениваться данными с маршрутизатором Wi-Fi без существенного влияния на скорость передачи данных.

7. Wi-Fi 6 (802.11ax) и Wi-Fi 6E

Представленный в 2019 году, 802.11ax — это современный стандарт Wi-Fi, который теперь известен как Wi-Fi 6. Как и ожидалось, новый протокол обещает более высокую теоретическую скорость передачи данных до 9,6 Гбит/с, но реальная скорость ниже. . Это особенно верно в отношении пропускной способности для каждого клиента/пользователя, поскольку максимальная скорость передачи данных распределяется между несколькими потоками и клиентами.

Интересно, что повышение максимальной скорости передачи данных не было основной целью Wi-Fi Alliance при разработке стандартов Wi-Fi 6.Поскольку количество беспроводных устройств в среднем домашнем хозяйстве (в дополнение к обычным смартфонам, планшетам и телевизорам) неуклонно растет, важно, чтобы инфраструктура Wi-Fi справлялась с перегрузкой сети и обслуживала большее количество беспроводных клиентов. эффективным образом.

Таким образом,

Wi-Fi 6 включает в себя технологию, заимствованную из сотовых сетей, для увеличения пропускной способности данных даже в сетях с высокой плотностью. Недавно разработанный беспроводной протокол обещает снижение задержки на 75% и, как утверждается, обеспечивает повышение пропускной способности на 300% в плотных сетях, где обычным смартфонам и смарт-телевизорам приходится конкурировать с многочисленными беспроводными устройствами домашней автоматизации.

Wi-Fi 6 направлен на снижение помех за счет снижения мощности, чтобы избежать перекрытия с соседними сетями, и точного направления сигналов беспроводным клиентам с помощью таких технологий, как формирование луча и MU-MIMO.

Как и его предшественник, маршрутизаторы Wi-Fi, построенные на основе стандарта Wi-Fi 6, поддерживают как старый диапазон 2,4 ГГц, так и новый диапазон 5 ГГц. Однако двумя годами позже Wi-Fi Alliance утвердил стандарт Wi-Fi 6E, в котором появилась поддержка еще более быстрого диапазона частот 6 ГГц.

Какой смысл в новых пронумерованных именах для стандартов Wi-Fi?

Альянсу Wi-Fi потребовалось двадцать лет, чтобы осознать неловкость и путаницу, связанные с его схемой наименования, но теперь он пытается исправить ситуацию, задним числом переименовав старые протоколы 802.11n и 802.11ac в Wi-Fi 4 и Wi-Fi. 5 соответственно.

Стандарты 802.11b, 802.11a и 802.11g можно было бы назвать Wi-Fi 1, Wi-Fi 2 и Wi-Fi 3, но это было бы бессмысленно, поскольку эти стандарты больше не используются.

Однако цель этого упражнения не ограничивается упрощением определения того, какой стандарт новее и быстрее. Wi-Fi Alliance работает над интеграцией этих номеров в логотипы Wi-Fi. Это должно упростить пользователям смартфонов определение того, к какой сети они подключены, не покидая своих домашних экранов.

Сага о Wi-Fi продолжается с Wi-Fi 7

Разумеется, стандарт Wi-Fi 7 (802.11be), как ожидается, будет запущен где-то в 2024 году.Он обещает предложить лучшую скорость передачи, еще больше соединений, а также больший радиус действия по сравнению с предыдущими версиями.

О грядущем протоколе известно немногое, поскольку спецификации могут быть изменены по мере того, как он продолжает развиваться в преддверии ожидаемой даты развертывания. Но вы можете следить за нашим постоянным освещением постоянно улучшающейся экосистемы Wi-Fi.

Спасибо за ваш голос!

Извините, вы уже проголосовали!

Подписывайтесь на Onsitego в Facebook, Instagram, Twitter и YouTube, чтобы получать последние новости, обзоры, советы по обслуживанию и видеоролики о ваших любимых гаджетах и ​​бытовой технике.

Как работают Wi-Fi и точки доступа?

Если вы читаете эту статью на своем смартфоне или ноутбуке, скорее всего, вы подключены к беспроводному маршрутизатору. Нет необходимости в громоздких кабелях — просто выберите нужный беспроводной сигнал, и всемирная паутина будет у вас под рукой.

Это все благодаря мощности Wi-Fi. Так как же это на самом деле работает?

Мощность Wi-Fi

Если вы хотели подключиться к Интернету до Wi-Fi (который, кстати, не означает беспроводную точность — на самом деле он ничего не означает), вам нужен кабель, известный как кабель Ethernet.

Этот кабель преобразует двоичные единицы и нули, язык компьютеров, в электрические сигналы, которые передаются по проводу и обратно преобразуются компьютером в двоичные.

Но в случае Wi-Fi эти электрические сигналы преобразуются маршрутизатором в радиоволны, которые передают электрические сигналы на компьютер, где они снова преобразуются в двоичные данные.

Информация отправляется в виде множества небольших пакетов, которые затем склеиваются.

Процесс работает и в обратном порядке.Если вам нужно отправить электронное письмо, ваш компьютер или смартфон посылает радиоволны на маршрутизатор.

Получайте обновления научных статей прямо на свой почтовый ящик.

Радиоволны очень похожи на те, что используются в мобильных телефонах, рациях и других устройствах.

Кредит: Джесси Кассон / Гетти.

Так как же радиоволны могут передавать количество информации, необходимое для просмотра видео с котиками в высоком разрешении?

Это правда: объем передаваемой информации для совершения телефонного звонка (аудио) намного меньше, чем для просмотра онлайн-видео (аудио и видео).

Это сводится к частоте радиоволн. Wi-Fi использует либо 2,4 гигагерца, либо 5 гигагерц, что намного выше, чем у мобильных телефонов с частотой менее 1 гигагерца.

Чем выше частота, тем больше радиоволн — и больше данных — можно упаковать в данное пространство.

Компромисс заключается в том, что волны не могут распространяться так далеко и сильно зависят от близлежащих объектов, включая другие сигналы Wi-Fi.

Вот почему ваш сигнал Wi-Fi становится слабее, чем больше стен вы устанавливаете между компьютером и маршрутизатором.

Вы можете обойти это, соединив множество маршрутизаторов вместе для усиления сигнала. Вот как точки доступа в Интернет, расположенные в таких местах, как кафе, университеты и офисные здания, могут работать на разных уровнях и на больших расстояниях.

Например, в Университете Твенте в Нидерландах есть горячая точка площадью 1,4 квадратных километра. Он объединяет более 600 отдельных маршрутизаторов из одного массивного сигнала, к которому все студенты и сотрудники могут получить доступ одновременно.

Читайте научные факты, а не художественную литературу…

Никогда не было более важного времени, чтобы объяснять факты, ценить знания, основанные на фактических данных, и демонстрировать последние научные, технологические и инженерные достижения. Cosmos издается Королевским институтом Австралии, благотворительной организацией, призванной связывать людей с миром науки. Финансовые взносы, большие или малые, помогают нам предоставлять доступ к достоверной научной информации в то время, когда мир больше всего в ней нуждается.Пожалуйста, поддержите нас, сделав пожертвование или купив подписку сегодня.

Могут ли сигналы WiFi нанести вред вашему здоровью?

Растет обеспокоенность тем, что сигналы Wi-Fi вредят здоровью, но правда ли это? Оборудование Wi-Fi, такое как смартфоны, игровые приставки и устройства для умного дома, излучает радиочастотные электромагнитные поля (ЭМП). ЭМП также излучаются беспроводными телефонами, устройствами Bluetooth, устройствами открывания гаражных ворот и пультами дистанционного управления. Но это все такие распространенные устройства, так неужели они могут оказать неблагоприятное влияние на ваше здоровье?

Что такое ЭМП и неионизирующее излучение?

Существуют государственные стандарты, которым должны соответствовать устройства Wi-Fi.Это означает, что устройства могут излучать только определенный уровень радиочастотных электромагнитных полей, которые называются неионизирующим излучением. Энергии неионизирующего излучения недостаточно для отрыва электронов. Он включает в себя радиочастотные волны, микроволны, инфракрасный и видимый свет. Не все неионизирующее излучение исходит от наших электронных устройств. Он также исходит из естественных источников, таких как молния, солнце и электромагнитные поля Земли.

WiFi работает на радиочастоте 2,4 ГГц (от 2400 до 2483.5 МГц). Для работы на этой частоте не требуется лицензия FCC. Вот почему 2,4 ГГц является наиболее часто используемой частотой. Другие частоты, такие как 5 ГГц, также используются маршрутизаторами, потому что полоса пропускания 2,4 ГГц становится немного переполненной. Но 5 ГГц — это НЕ то же самое, что 5G (сотовая сеть)! Беспроводные маршрутизаторы могут работать на других частотах. Однако они были зарезервированы для других целей, таких как микроволновые печи! Микроволновая печь на вашей кухне работает на радиочастоте 2,45 ГГц, то есть даже на более высокой частоте, чем сигналы WiFi.

Вред сигнала WiFi

Когда речь заходит о способности сигналов Wi-Fi наносить вред вашему здоровью, вы найдете исследования и заявления, которые очень противоречивы. Исследование 2017 года показало, что на поведение крыс отрицательно влияет воздействие WiFi. Исследование на крысах, проведенное в 2019 году, также выявило негативное влияние на репродуктивное здоровье. Однако исследование 2015 года на людях не выявило когнитивных или поведенческих воздействий, подобных исследованию на крысах 2017 года. Исследование, проведенное на детях в 2018 году, также не выявило каких-либо негативных последствий воздействия ЭМП.Кроме того, Федеральная комиссия по связи (FCC), Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) требуют тестирования устройств на безопасность, и после тщательного тестирования и оценки текущих исследований они не обнаружили существенных доказательств того, что сигналы Wi-Fi вредны для человека. здоровье.

Некоторые группы, занимающиеся вопросами здоровья и безопасности, интерпретировали некоторые отчеты так, чтобы предположить, что использование беспроводных устройств может быть связано с раком и другими заболеваниями, потенциально представляющими больший риск для детей, чем для взрослых.Хотя эти утверждения привлекли повышенное внимание общественности, в настоящее время нет научных доказательств, устанавливающих причинно-следственную связь между использованием беспроводных устройств и раком или другими заболеваниями. Те, кто оценивает потенциальные риски использования беспроводных устройств, согласны с тем, что в более длительных исследованиях следует изучить, существует ли лучшая основа для стандартов радиочастотной безопасности, чем те, которые используются в настоящее время. FCC внимательно следит за всеми результатами этих исследований. Однако в настоящее время нет оснований для установления другого порога безопасности, отличного от наших текущих требований.

FCC, «Беспроводные устройства и проблемы со здоровьем»

Почему сигналы WiFi безопасны

Вам не нужно беспокоиться о вреде сигналов WiFi, потому что они просто недостаточно сильны, чтобы повредить ваши клетки. Когда дело доходит до общего вреда ЭМП, он зависит от частоты и силы сигнала. На низких частотах ЭМП просто проходит сквозь тело. В частности, радиочастоты могут лишь частично проникать и поглощаться вашей тканью (кожей). Мы естественным образом пропускаем некоторые электрические заряды через наши тела.Вот как вы становитесь статичным! Человеческие тела хорошо приспособлены к нормальному воздействию ЭМП.

ЭМП слишком слабы, чтобы разрушить связи, которые удерживают молекулы в клетках вместе…. В 2001 году экспертная научная рабочая группа Международного агентства ВОЗ по изучению рака (IARC) рассмотрела исследования, связанные с канцерогенностью статических и крайне низкочастотных (КНЧ) электрических и магнитных полей. …Магнитные поля КНЧ были классифицированы как потенциально канцерогенные для человека на основании эпидемиологических исследований детской лейкемии.Примером хорошо известного агента , относящегося к той же категории, является кофе , который может повышать риск рака почки и в то же время защищать от рака кишечника. «Возможно канцерогенный для человека» — это классификация, используемая для обозначения агента, для которого имеются ограниченные доказательства канцерогенности для человека и недостаточно доказательств канцерогенности для экспериментальных животных.

ВОЗ, «Налаживание диалога о рисках, связанных с электромагнитными полями»

Вреден ли 5G для здоровья?

5G означает «сотовая сеть 5-го поколения».«Это не радиочастота 5 ГГц! 5G работает на низких частотах ниже 6 ГГц, а также работает на высоких частотах выше 6 ГГц, называемых миллиметровыми волнами. Эти высокочастотные волны обеспечивают чрезвычайно высокую скорость передачи данных с очень низкой задержкой и увеличенными зонами покрытия. В то время как многие в восторге от новых достижений в технологии сотовых сетей, другие обеспокоены тем, что эти другие частоты могут нанести вред здоровью. Ученые разделились. У некоторых есть серьезные опасения по поводу более широкого использования новых частот и длин волн.Однако большинство исследователей и руководящих органов согласились:

Физиологические эффекты электромагнитного излучения меняются в зависимости от частоты, поэтому появление 5G вызвало масштабный международный обзор соответствующих руководств по радиационной безопасности, в отношении которого было решено, что данных недостаточно для значимой оценки риска для здоровья.

Природа, «Что 5G означает для нашего здоровья»

Заключительные мысли о вреде сигнала WiFi и 5G

На самом деле нет практического способа избежать 5G или ЭМП в целом, не переезжая в «зону, свободную от ЭМП».Однако большинству людей никогда не удастся избежать ЭМП, а чувствительность к ЭМП является спорным состоянием, которое не имеет широкого медицинского признания. В целом, наша технология достаточно безопасна. То, как мы используем наши технологии, с большей вероятностью повлияет на нас. Большинство врачей и исследователей рекомендуют ограничить время, проводимое за экраном, и вести здоровый и сбалансированный образ жизни.

WiFi 101: приложения, работа и WiFi-6

В этом блоге мы обсуждаем следующие темы:

  1. Что такое WiFi?
  2. Как работает Wi-Fi?
  3. Типы развертывания WiFi
  4. Что такое WiFi 6?
  5. Отличие WiFi-6 от предыдущих поколений
  6. Как STL трансформирует Wifi-Space?

В дополнение к этим темам мы также будем отвечать на следующие часто задаваемые вопросы о WiFi:

  1. Что означает Wi-Fi?
  2. Что такое беспроводная локальная сеть (WLAN)?
  3. Кто изобрел WiFi?
  4. Что такое Wi-Fi?
  5. Что такое беспроводная точка доступа?
  6. Что такое беспроводной маршрутизатор?
  7. В чем разница между WiFi и Интернетом?
  8. Требуется ли для Wi-Fi 6 новое оборудование?
  9. Является ли Wifi 6 обратной совместимостью?
  10. Кто победит в битве Ethernet против Wi-Fi 6?

Wi-Fi или беспроводная связь прочно вошли в нашу повседневную жизнь.Давайте познакомим вас с тем, что это значит и как это работает. Знаете ли вы, что с момента своего появления в 1999 году беспроводная связь сменила несколько поколений? В этом посте мы рассмотрим, что такое Wi-Fi, как он работает, сколько типов Wi-Fi, несколько поколений, которые были выпущены, и как STL революционизирует WiFi-ландшафт.

Что такое Wi-Fi?

WiFi — это разговорный термин, обозначающий точность беспроводной связи, а не аббревиатура. Это технология беспроводной локальной сети, которая использует радиоволны для доступа или подключения к сети.Это может быть использовано на различных устройствах, таких как компьютеры, смартфоны, телевизоры, игровые приставки и так далее. Проще говоря, он обеспечивает стандартный способ подключения к беспроводной сети. Сеть WiFi основана на стандарте 802.11, разработанном IEEE. Он зарегистрирован как торговая марка альянса Wi-Fi и используется в качестве торговой марки для продуктов, использующих стандарты Wi-Fi IEEE 802.11.

Как работает Wi-Fi?

Вы когда-нибудь задумывались, как беспроводные гаджеты взаимодействуют друг с другом? Простой ответ — использовать технологию WiFi.Сигналы передаются на различные устройства с помощью радиоволн. Приемное устройство должно быть настроено на прием волн определенной частоты. Частотный диапазон Wi-Fi составляет 2,4 ГГц и 5 ГГц. Это более высокая частота, чем у раций, мобильных телефонов, телевизоров. Этот более высокий диапазон частот WiFi позволяет сигналам передавать больше данных.

Давайте объясним, как на самом деле работает Wi-Fi:

  • Хорда, обычно оптоволоконный кабель или аналоговая линия. Это подключает интернет-источник, как широкополосный режим.
  • Маршрутизатор Wi-Fi — это среда, которая получает подключение к Интернету через порт глобальной сети (WAN).
  • Маршрутизатор Wi-Fi передает беспроводные сигналы посредством радиоволн на карту или адаптер в компьютере, телефоне или других устройствах для установления двусторонней связи.

Источник: Waves WiFi.

Типы развертывания Wi-Fi

Обычно развертываются беспроводные сетевые системы трех типов. Важно понимать пригодность каждой сети Wi-Fi для эффективного развертывания:

Централизованное развертывание — При наличии кластера зданий и сетей, расположенных близко друг к другу, система беспроводной сети развертывается централизованно.Поскольку контроллеры расположены в центральной зоне, эта конфигурация объединяет беспроводные сети. Централизованное развертывание обычно используется в кампусах, потому что его проще обновить и активировать расширенные функции беспроводной связи из одного места.

Конвергентное развертывание — с помощью коммутатора доступа этот тип развертывания объединяет проводные и беспроводные сети в одном устройстве. Коммутатор доступа служит как коммутатором, так и контроллером беспроводной сети, обеспечивая согласованность проводных и беспроводных подключений пользователей.Этот тип сетевой системы обычно используется предприятиями с филиалами.

Облачное развертывание — Облако используется для управления сетевыми устройствами в этом развертывании. Панели мониторинга используются для управления устройствами в различных местах. Благодаря использованию облачных сервисов все устройства видны всем, у кого есть доступ к панели управления.

Платформа управления услугами Wi-Fi, разработанная STL, представляет собой готовую к будущему платформу, которая включает в себя аутентификацию, выставление счетов, Captive Portal, услуги с учетом местоположения, аналитику подписчиков, мобильное приложение и интеграцию с Mobile Core.Решение невероятно удобно для пользователя и позволяет использовать новые бизнес-модели, а также множество готовых вариантов использования для умных городов и операторов связи. Эти технологии широко представлены среди поставщиков услуг и развернуты в более чем 3500 сетях Wi-Fi в более чем 60 странах, включая умные города, отели, аэропорты и другие общедоступные точки доступа Wi-Fi.

Wi-Fi расширил охват клиентов всех категорий благодаря расширяемым услугам и новейшим бизнес-моделям.Этот необычайный рост потребления данных дал проверенные результаты, продемонстрировав высокую способность обеспечивать непрерывное подключение и бесперебойную работу везде и в любое время. О решениях STL для развертывания Wi-Fi и их преимуществах можно прочитать здесь.

Что такое WiFi 6?

По мере совершенствования технологий появляются новые поколения. Wi-Fi 6 — новейший стандарт Wi-Fi. Новейшая версия стандартов WiFi — 802.11ax (WiFi-6) — представляет собой обновление по сравнению с предыдущим стандартом 802.11ac (Wi-Fi-5). Этот обновленный стандарт, Wifi 6, в основном предназначен для совместимых устройств (таких как маршрутизаторы) для более эффективной передачи сигналов Wi-Fi. Wifi 6 был создан в связи с растущим числом устройств в мире и для повышения производительности в условиях высокой плотности сети, например, в квартирах с несколькими маршрутизаторами или на открытых стадионах. Термин Wifi 6 был придуман WiFi Alliance в качестве отраслевого обозначения и рассматривался как удобное для потребителя название вместо стандартного для отрасли названия 802.11ax.

WiFi-6 Объяснение!

Действительно ли Wi-Fi 6 такой быстрый?

Wi-Fi 6 (802.11ax) — это обновленный стандарт по сравнению с предыдущей версией, одной из особенностей которого является более высокая скорость (загрузка и выгрузка). WiFi 6 может обеспечить максимальную пропускную способность (скорость загрузки) 9,6 Гбит/с по нескольким каналам по сравнению с 3,5 Гбит/с в WiFi-5.

Важно помнить, что один ноутбук с WiFi 6, подключенный к маршрутизатору WiFi 6, будет лишь немного быстрее, чем один ноутбук с WiFi 5, подключенный к маршрутизатору WiFi5. WiFi6 предназначен для обновления сети по мере того, как к ней подключается все больше устройств.WiFi 6 часто поддерживает надежное соединение, даже когда несколько устройств подключаются и ищут данные.

Мы видим, как Intel перечисляет возможности WiFi 6:

«Работает в 4 раза лучше в плотных средах, имеет гораздо более высокую скорость загрузки данных (пропускную способность), повышает эффективность сети в 4 раза, продлевает срок службы батареи».

Отличие WiFi-6 от предыдущих поколений

Краткое сравнение различных поколений Wi-Fi приведено в таблице ниже:

11 Мбит 2,4 ГГц устаревшие Wi-Fi 4 Наследие
Standard Другое название Доступен год однопоточных Speed (через высшей channelwidth) Рабочие каналы Freqyency Bands Статус
802.11b 1999 20 МГц

802.11ba — 2000 54
Мбит 20 МГц 5GHz устарели

802.11g — 2003 54
Мбит 20 МГц 2,4 устаревшее

802.11n или Wireless N
2009
150 Мбит/с
20 МГц / 40 МГц 2.4 ГГц и 5 ГГц

802.11ac
Wifi 5
2012
433 Мбит
20 HMHz / 40 МГц / 80 МГц 5GHz основного направления

802,11 объявление
2015 до 7
Gbps
2,16 ГГц 60GHz Ограниченное использование

802.11ax
Wifi 6
2019 1200
Mbps 20 HMHz / 40 МГц / 80 МГц / 160 МГц 2.4 ГГц и 5 ГГц Последние

Насколько мы можем судить, Wi-Fi 6 является обновленным стандартом по сравнению с последним. Запуск Wi-Fi 6, который произошел примерно через 5 лет после последнего поколения, в основном для:

  • Производительность и надежность для потоковой передачи нескольких устройств одновременно.
  • Большая дальность сигнала Wi-Fi. Устройства, используемые на краю диапазона Wi-Fi (более 350 футов), по-прежнему будут иметь приличное подключение к Wi-Fi, потому что сеть будет отправлять более сильный сигнал на эти пограничные устройства.
  • Wifi 6 автоматически включает новый протокол WPA3, который делает сеть более безопасной. WPA3 сложна для хакеров, так как пароли очень безопасны, а данные зашифрованы и бесполезны для них.

Как STL трансформирует Wi-Fi-пространство? Wifi-приложения в реальной жизни

STL создала готовую к будущему платформу, платформу управления услугами Wi-Fi, состоящую из аутентификации, выставления счетов, Captive Portal, сервисов с учетом местоположения, аналитики подписчиков, мобильного приложения и интеграции с Mobile Core.Решение чрезвычайно удобно для пользователя и поддерживает новые бизнес-модели, а также различные готовые варианты использования для умных городов и операторов связи. Эти решения широко представлены среди поставщиков услуг и развернуты в более чем 3500 сетевых соединениях Wi-Fi в более чем 60 странах, включая умные города, отели, аэропорты и другие общедоступные точки доступа Wi-Fi.

Благодаря новым мобильным технологиям STL также революционизирует предприятия, которые измеряют ключевые показатели эффективности бизнеса. Решения Wifi Roaming и межсетевое взаимодействие LTE-Wifi — это два из решений, связанных с Wi-Fi, предлагаемых STL.

«STL имеет платформу управления услугами Wi-Fi (SMP) и структуру монетизации, которые удовлетворяют различные потребности поставщиков услуг, операторов, интернет-провайдеров, кабельных операторов, инициатив «Умный город», MVNO, владельцев общественных мест для простого запуска услуг общественного Wi-Fi, мобильных устройств. Выгрузка данных в Wi-Fi и инновационные сервисы монетизации». О решениях STL в области WiFi можно прочитать здесь.

Часто задаваемые вопросы о WiFi

Что означает Wi-Fi?

 Это технология беспроводной локальной сети, которая позволяет подключаться к сети с помощью радиоволн.Его можно использовать на различных устройствах, таких как компьютеры, смартфоны и телевизоры, игровые приставки и т. д. Сеть Wi-Fi основана на стандартах 802.11, разработанных IEEE. Это прозвище для беспроводной верности.

Что такое беспроводная локальная сеть (WLAN)?

На более широком уровне Wifi (беспроводная точность) и WLAN (беспроводная локальная сеть) — это одно и то же. Оба они используют технологию беспроводной сети, которая может подключаться и обмениваться данными на высокой скорости с различными устройствами. Однако технически Wi-Fi — это разновидность WLAN.Wi-Fi — это стандарт беспроводной связи, а WLAN — это беспроводная сеть, используемая в локальной сети.

Кто изобрел вайфай?

 Вика Хейса часто называют «отцом Wi-Fi». В 1997 году он возглавил комитет IEEE, разработавший стандарты 802.11 — стандарты, определяющие Wi-Fi. Однако CSIRO (Организация научных и промышленных исследований Содружества) Австралии создала микросхему, которая значительно улучшила качество сигнала беспроводной связи. Соответственно, группа ученых, а именно Д.Изобретателями Wi-Fi считаются Джон О’Салливан, доктор Терри Персиваль, мистер Дит Остри, мистер Грэм Дэниэлс и мистер Джон Дин.

Что такое Wi-Fi?

Всякий раз, когда устройство отправляет и получает беспроводные сигналы через сеть Wi-Fi, устройство называется включенным Wi-Fi. Устройства с поддержкой Wi-Fi могут подключаться к Интернету через доступную сеть Wi-Fi.

Что такое беспроводная точка доступа?

 Беспроводная точка доступа или WAP – это аппаратное устройство, которое помогает подключаться к различным беспроводным сетям.WAP обеспечивают связь между устройствами и Интернетом. WAP в сочетании с беспроводным маршрутизатором помогают обеспечить Wi-Fi по всему дому.

Что такое беспроводной маршрутизатор?

Беспроводной маршрутизатор — это устройство, которое соединяет локальные сети или позволяет Интернету передавать сигналы Wi-Fi на устройства. Обычно беспроводной маршрутизатор имеет встроенную точку беспроводного доступа для обеспечения Wi-Fi. Беспроводной маршрутизатор или Wi-Fi-маршрутизатор — это устройство, имеющее функции маршрутизатора и WAP.

В чем разница между WiFi и Интернетом?

Давайте разберемся в основных различиях между Wi-Fi и Интернетом:

Wi-Fi — это беспроводная сеть для подключения локальных устройств. Интернет — это глобальная сеть, соединяющая компьютеры по всему миру. Wi-Fi использует радиоволны для отправки/получения данных. Интернет использует определенный маршрутизатор протокола TCP/IP для передачи данных между компьютерами. Wi-Fi нуждается в маршрутизаторах для подключения устройств. Для интернета необходимы модемы, роутеры, коммутаторы для подключения.

Требуется ли для Wi-Fi 6 новое оборудование?

 Каждое поколение Wi-Fi основано на новом аппаратном и программном обеспечении. Следовательно, это означает, что для доступности Wifi6 придется покупать новые устройства (компьютеры, телефоны и т. д.). Устройства, включая маршрутизаторы, должны быть совместимы с Wi-Fi 6, чтобы воспользоваться преимуществами Wi-Fi 6.

Является ли Wifi 6 обратной совместимостью?

 Да, Wifi 6 обратно совместим. Это означает, что предыдущие стандарты устройств Wi-Fi можно использовать в сети Wi-Fi 6.

Кто победит в битве Ethernet против Wi-Fi 6?

Ethernet — это проводная сеть, а Wi-Fi 6 — беспроводная сеть последнего поколения. Давайте посмотрим на разные параметры, чтобы понять, что вам больше подходит — Ethernet или Wifi 6.

Скорость: Ethernet имеет максимальную скорость 100 Гбит/с, тогда как Wi-Fi 6 имеет максимальную скорость 1,2 Гбит/с.

Задержка: Ethernet является проводной сетью, поэтому в ней отсутствуют помехи от различных устройств.Wi-Fi 6, будучи беспроводным, может столкнуться с такими помехами и, соответственно, иметь проблемы с задержкой.

Удобство: С подключением кабелей всегда сложнее. Следовательно, удобство заключается в Wi-Fi 6 через Ethernet.

В двух словах, Ethernet полезен, если требуется стабильная передача данных и минимальное внешнее вмешательство. Принимая во внимание, что Wifi 6 лучше, если вы не хотите сталкиваться с проблемами с кабелем для настройки сетевого подключения.

Сигналы WiFi проходят сквозь стены?

Сигналы Wi-Fi представляют собой разновидность электромагнитного излучения, очень похожего на видимый свет.Электромагнитные волны, имеющие длину волны в диапазоне сигналов Wi-Fi, проходят сквозь стены так же легко, как свет проходит через стеклянные окна.

Одной из самых распространенных проблем современного мира является отсутствие доступа к WiFi, особенно когда он нужен больше всего!

Однако в технологиях Wi-Fi есть кое-что, о чем, если бы вы упомянули их несколько десятков лет назад, люди подумали бы, что вы сошли с ума. Например, само существование технологии, которая позволяет транслировать видео и подключаться к остальному миру по беспроводной связи, ошеломило бы всех.

Кроме того, сигналы WiFi достигают вашего устройства, даже если маршрутизатор WiFi находится далеко от вас. Например, вы можете выходить в Интернет с помощью Wi-Fi, даже если маршрутизатор WiFi находится в другой комнате с одной или несколькими стенами/дверями между вашим телефоном и маршрутизатором.

Сигналы Wi-Fi проходят сквозь стены. (Фото: Shutterstock)

Не странно ли, что свет не может проходить сквозь стены, а сигналы WiFi могут? Как это происходит?


Рекомендуемое видео для вас:


Электромагнитное излучение и Wi-Fi

Возможно, вы недавно сталкивались с электромагнитным излучением.Ведь мы постоянно окружены им . Видимый свет, Bluetooth, сигналы Wi-Fi, инфракрасный порт везде. С технической точки зрения это форма энергии, которая распространяется со скоростью света и подразделяется на радиоволны, микроволны, ультрафиолетовые лучи и так далее, в зависимости от ее частоты (или длины волны).

Взгляните на следующую картинку:

Обратите внимание, что видимый свет составляет такую ​​маленькую часть электромагнитного спектра? (Фото: VectorMine/Shutterstock)

Как вы можете видеть на изображении выше, существует 6 основных типов электромагнитного излучения (7, если считать видимый свет отдельно).

Радиоволны являются одним из видов, и WiFi работает на этих радиоволнах.

WiFi использует радиоволны для установления беспроводной связи между двумя или более устройствами. Он использует два типа частот радиоволн в зависимости от объема передаваемых данных 5 гигагерц и 2,4 гигагерц. Чем выше частота, тем больше объем данных, отправляемых в секунду.

Таким образом, 5 ГГц используется для отправки больших объемов данных через сигналы WiFi между устройствами.

Как сигналы Wi-Fi проходят сквозь стены

Когда электромагнитная волна (в данном случае сигналы WiFi) попадает на поверхность, она может совершать одно из следующих трех действий:

1 – проходить сквозь стены (преломляться)

2 – отражаться (отражение)

3 – поглощаться (поглощаться)

Когда объект отражает определенную длину волны видимого света, цвет, связанный с этой длиной волны , становится цветом объекта.Яблоко красное, потому что, когда свет падает на его поверхность, длина волны света, которую оно отражает больше всего , соответствует красному цвету.

Как вы думаете, почему яблоко не фиолетовое, розовое или синее? Почему он красный? (Фото: gitusik / Fotolia)

Теперь следующий логический вопрос: что заставляет объект поглощать, отражать или преломлять только определенную длину волны электромагнитного излучения?

Это полностью зависит от состава рассматриваемого объекта.Видите ли, все в этой вселенной состоит из крошечных строительных блоков, называемых атомами. Именно размер этих атомов и расстояние между ними (насколько плотно или рыхло они упакованы внутри объекта) определяет, будет ли объект поглощать определенную длину волны электромагнитного излучения или пропускать его.

Возьмем, к примеру, видимый свет. Когда вы закрываете дверь своей спальни, свет снаружи не попадает в вашу спальню, верно? Почему нет?

Ну, потому что видимый свет не может проходить сквозь твердые объекты, такие как стены или дверь вашей спальни.Однако он может легко проходить через некоторые другие твердые объекты, например, стеклянные окна. Именно поэтому сигналы WiFi могут проходить сквозь стены и двери.

Обратите внимание на диапазон частот WiFi. (Фото: elenabsl/Shutterstock)

Точно так же, как стеклянные окна прозрачны для видимого света, стены прозрачны для сигналов WiFi (еще один вид электромагнитного излучения), потому что частота (или длина волны) излучения, связанного с сигналами WiFi, способна проникать в твердые предметы, но только до определенного момента.

Если рассматриваемые стены слишком толстые, сигналы WiFi не смогут пройти через них. Кроме того, когда сигналы Wi-Fi проходят по воздуху, они ослабляются на , что означает потерю части энергии на .

Вот почему, если вы используете Wi-Fi-маршрутизатор в комнате, окруженной толстыми бетонными стенами, вы не получите сигнала WiFi за пределами комнаты. Точно так же вы не получите хорошего приема Wi-Fi на своем устройстве, если маршрутизатор находится на значительном расстоянии от вас (150-300 футов).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.