На какой частоте работает wifi: как определить длину волны сети роутера

Содержание

как определить длину волны сети роутера

Специфика беспроводных технологий в том, что подключение идет через провайдера опосредованно — через каналы, работающие на определенных частотах. Ниже разбирается тематика: что такое ширина сигнала, как узнать, на какой частоте работает Wi-Fi, нужно ли ее менять.

Wi-Fi имеет разные каналы и диапазон частот

Что такое частота Wi-Fi сигнала

Каждый модем передает цифровые потоки информации от одной к другой точке или точкам. Сигнал представляется собой электрический импульс с 2 базовыми характеристиками — длина волны Wi-Fi и частота. Так как беспроводные технологии относятся к категории радиоволн, то работают по схожим законам, что и свет.

Частоты Wi-Fi — это число периодов переменного тока за сек., иначе — количество волн, идущих в определенном месте пространства. Частота напряжения определяет общую длину радиоволны.

Итак, на каких частотах работает Wi-Fi:

  • 2,4 ГГц (2412 — 2472 мгц).
  • 5 ГГц (5160 — 5825 мгц).

Встречаются другие диапазоны — 0,9, 3,6, 10, 24 GHz. Они применяются редко, когда обычные частоты заняты, и лишь в случае, если на них у пользователя имеется лицензия. Каждая частота имеет индивидуальные свойства. И даже слабый сигнал может проходить огромные расстояния, однако в такой ситуации потребуется специальная антенна или Wi-Fi пушка для усиления импульса.

Чтобы осуществлять связь по беспроводной технологии необходимо иметь точку для доступа (оборудование) и как минимум 1-2 клиентов Wi-Fi. Иногда происходит подключение по типу точка-точка, то есть пользователи связываются напрямую. При этом стандарт предусматривает значительную степень свободы в выборе настроек адаптера и радиоканала.

На что влияет частота, какие разрешены в России

Частота сетевого сигнала непосредственно влияет на длину волны и другие характеристики:

  • Поглощение или проникающая способность: лучшие свойства демонстрирует большая частота. В зданиях, где множество перегородок, толстых стен, покрытий, это значимый показатель.
  • Отражающие свойства — умение сигнала проходить через мягкие структуры и отражаться от поверхностей. В этом случае качество связи будет ниже.
  • Степень плотности информации: высокий диапазон может обрабатывать и передавать большее количество сведений.
  • Преодоление препятствий: большой частоте, но малой длине волны вай-фая сложнее огибать физические преграды. Поэтому в жилых домах предпочитают использовать наименьший из возможных параметров работы модема— 2,4 ГГц.
  • Затухание — естественное снижение уровня электрического импульса Wi-Fi. Его сила активно падает при большой частоте.

Таким образом, главное, что определят ширина канала — это качество и скорость работы в сети Internet.

Важно! В РФ разрешено (не нужна лицензия) использовать в домах частоту и 2,4, и 5 GHz.

Как узнать, на какой частоте работает вай-фай роутер

Перед тем, как вносить коррективы в работу модема, необходимо просмотреть текущие настройки. Как узнать частоту Wi-Fi роутера через настройки:

  1. Открыть браузер.
  2. Войти в панель от имени администратора: в поисковой строчке написать 192.168.0.1.
  3. Ввести логин, пароль. Стандартные часто имеют одинаковый вид — Admin.
  4. Перейти к пункту Беспроводной режим. В окошке будет указана частота и другие параметры работы.
Существуют специальные утилиты, анализирующие и представляющие в виде графиков частоты работающих устройств

Также диапазон можно найти посредством утилиты WiFiInfoView. С помощью нее можно не только определить частоту, но и изменить настройки:

  • Скачать небольшую программу.
  • Если утилита в архиве, то распаковать его.
  • Запустить exe-файл. Инсталляция на устройство не требуется.
  • На экране выводятся сведения об актуальном канале и частоте. Дополнительно открывать параметры модема нет необходимости.

Какая лучше, как поменять в настройках

Практически все установки адаптера производятся в веб-интерфейсе. Разные маршрутизаторы могут иметь отличия в инструкции по смене настроек. Приводится пример работы с TP-Link:

  1. Открыть браузер. Вписать стандартный набор цифр 192.168.1.1 (или 0.1).
  2. Кликнуть на Настройки.
  3. В графах логина и пароля написать admin. Иногда по умолчанию может быть другое слово — user.
  4. Перейти в меню, в левой колонке будет пункт Беспроводной режим.
  5. В нем находится Ширина канала (Bandwidth), выбрать частоту.
  6. Сохранить. Сделать перезагрузку сетевого адаптера.

2,4 или 5 ГГц

Плюсы частоты 2.4 ГГц:

  • Преодоление физических преград.
  • Доступная стоимость сетевого устройства.

Недостатки:

  • Дальность действия низкая.
  • Число неперекрывающихся каналов меньше.
  • Вероятность посторонних шумов в случае работы аппаратов в данном диапазоне.

Достоинства 5 ГГц:

  • Большой выбор каналов, которые не пересекаются друг с другом.
  • Хорошая дальность сигнала.

Минусы:

  • Слабая гибкость при преодолении препятствий.
  • Повышенная цена модема.

Вывод: каждая частота имеет преимущества и ограничения в зависимости от местных условий и индивидуальных задач. Пользователи, проживающие в обычных квартирах, могут иметь скоростное подключение и при 2,4 GHz, если сеть не слишком перегружена. Когда нужно транслировать сигнал на значительные расстояния или снизить серьезные помехи, то в приоритете оказывается 5 GHz.

Важно! Старые модели роутеров могут не поддерживать переход на 5 ГГц. Обычно маркировка указана на корпусе прибора.

Категория полосы частот имеют свои преимущества и ограничения

Выбор между 20 и 40 мгц

В рамках частоты в 2,4 ГГц можно также варьировать пропускную способность: 20 или 40 МГц. На первый взгляд большая ширина является предпочтительной, однако стоит изучить подробнее их характеристику:

  • Ширина 20 МГц имеет три непересекающихся канала. Они независимы, поэтому даже при подсоединении 2-3 приборов будут отсутствовать помехи.
  • В полосе 40 МГц один свободный канал. Чтобы иметь хорошую скорость соединения, возможно активировать Wi-Fi лишь на 1 устройстве.
  • Установка чистых режимов на устаревшей аппаратуре провоцирует несовместимость девайсов.

Следовательно, показатель 40 МГц хорошо пропускает импульс, но негативно влияет на качество соседних подключений, то есть риск конфликта выше, если полоса становится шире. И с практической стороны рекомендуется:

  • Оставлять 20 МГц при использовании Wi-Fi в жилых домах и зданиях с большим числом пользователей.
  • Переходить на 40 МГц в частных помещениях без соседей, а также при наличии слабого сигнала и нестабильного веб-соединения.

Главный совет — поэкспериментировать самостоятельно. Можно на какой-то временной промежуток установить одну частоту или ширину, затем изменить. Если пользователь не понимает различий в этих параметрах, стоит поставить в модеме функцию автоопределения частот. Тогда роутер сможет подбирать наиболее выгодную пропускную способность без вмешательства человека.

Примечание! Для телефонов и планшетов необходимо приобретать программы Wi-Fi Analyzer, через которые возможно изменять каналы. Рекомендуемые номера — 1, 6, 11 или другие свободные и непересекающиеся.

Контроль скорости интернета

После изменения частоты работы модема имеет смысл проверить реальную скорость передачи данных по Wi-Fi. Например, можно выбрать следующий способ:

  1. Найти на компьютере Центр управления сетями и общим доступом.
  2. Перейти к разделу Изменения параметров адаптера, выбрать актуальную сеть.
  3. Правой кнопкой мышки нажать на нее, высветятся ее Свойства и состояние.
  4. Посмотреть предельную скорость, которую может поддерживать сетевой адаптер компьютера.
Универсальный вариант — приобрести роутер, работающий на разных частотах в зависимости от ситуации

Проверка скорости подключения на смартфоне возможна через дополнительное приложение типа speedtest.net.

Интересно! В непогоду частым явлением становится снижение сетевого сигнала.

Полосы частот Wi-Fi — это раздел более глубоких установок Internet. Чтобы иметь возможность открывать сайты и переходить по веб-ссылкам, разбираться в данных параметрах необязательно. Однако, эти знания пригодятся, если с интернетом возникнут неполадки или пользователь захочет провести более тонкую настройку системы.

Последнее обновление — 16 сентября 2021 в 15:43

Какой диапазон Wi-Fi лучше использовать: 2,4 или 5 ГГц? Основные отличия диапазонов

Теперь переходим к главному — выясним, в чем разница между популярными диапазонами.

Частота 2,4 ГГц

Представляет собой наиболее распространенный вариант передачи информации по вай-фай сети. Связано это с тем, что стандарты беспроводной связи 802.11 b/g/n используют именно этот частотный диапазон.

Прежде всего, это означает, что такая дорога сильно перегружена автомобилями, потому столкновений не избежать. Говоря проще, использование этой частоты приводит к потере скорости, а иногда и качества сигнала. Особенно это заметно при просмотре потокового видео, а также видеосвязи.

Причина, по которой диапазон в 5 ГГц набирает популярности, заключается еще и в том, что частота 2,4 ГГц является весьма узкой. Согласно стандарту, ее можно поделить всего лишь на три канала. Если ваш маршрутизатор и роутеры хотя бы троих ваших соседей работают в этом диапазоне, столкновений и потери трафика не избежать.

Также стоит отметить, что частота является чувствительной к радиочастотным помехам. А это приводит к ухудшению качества сигнала.

Достоинства частотной полосы 2,4 гигагерц:

  • совместимость с большинством клиентских устройств;
  • обеспечивает широкую зону покрытия: сигнал хорошо проходит через физические препятствия.

Минусы:

  • сниженная скорость из-за перегруженности;
  • чувствительность к помехам.
Диапазон частот WiFi 5 ГГц

По стандарту эту частоту можно разделить на 19 каналов, которые не будут пересекаться друг с другом. Широкая и свободная частотная полоса — отличный вариант для использования в многоквартирных домах, гостиницах и бизнес-центрах.

Однако следует отметить, что доля беспроводного оборудования, использующего стандарт 5 ГГц, меньше. По этой причине частота почти не загружена, однако и совместима она с меньшим количеством устройств, чем диапазон 2,4 ГГц. Впрочем, большинство точек доступа и маршрутизаторов, которые поддерживают пять гигагерц, могут работать и на 2,4 ГГц. Кроме того, некоторые из них способны автоматически переключаться на требуемую для конкретной задачи частоту.

Помимо отсутствия совместимости с некоторыми устройствами, можно выделить еще один минус. Так, хотя эта частота гораздо менее чувствительна к радиочастотным помехам, она хуже проходит сквозь физические препятствия.

Плюсы:

  • обеспечивает высокую скорость передачи;
  • хорошо переносит радиочастотные помехи.

Недостатки:

  • совместима не со всеми клиентскими девайсами;
  • чувствительна к физическим препятствиям.

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц

Привет, мой дорогой читатель. Надеюсь, у тебя всё хорошо, и солнышко светит над твоей головой. А сегодня я (маг беспроводных сетей в третьем поколении) поведаю тебе про все тайны частоты Wi-Fi сети. Начнём, наверное, с определения Wi-Fi — это определённый стандарт радиовещания, который используется для распространения нумерованных пакетов данных между двумя или более устройствами. В частности, используется стандарт радиовещания – IEEE 802.11, который был впервые использован компанией Alliance в 1999 году. Сам стандарт был изобретён чуть ранее в 1998 году. Но вы пришли сюда читать про частоту и волны, поэтому поподробнее про них.

Радиоволны

Передача данных происходит путём обычного кодирования, а в последствии перенаправлении кода на передатчик. Он в свою очередь переформатирует электронный сигнал в радиоволну Радиоволна также используется и в передаче информации в мобильной связи, телевидении и также в разогреве еды в микроволновой печи.

У волны, как вы наверное помните из физики, есть три характеристики: частота, амплитуда (или высота), а также длина. Именно первая и определяет канал передачи, а также скорость передачи для отдельных более высоких частот.

В частности, изначально с 2000 по 2009 год использовался только один стандарт с частотой 2.4 ГГц. На данный момент он является самым распространенным, так как имеет высокую скорость передачи данных и больший диапазон распространения.

2.4 ГГц

Как уже и было сказано, пока что это основной и лидирующий стандарт передачи данных. На данной частоте работает 13 каналов. Каждый канал имеет ширину в 20 МГц. Давайте взглянем на диаграмму ниже.

Как видите, есть ещё и 14 канал, но он не используется в современных роутерах и маршрутизаторах. Также начало волн начинается с 2.400 GHz, а заканчивается на 2.500 GHz. Один канал занимает от 20 до 40 МГц. На картинке выше канал имеет как раз ширину волны 20 МГц. Но современные маршрутизаторы могут использовать более широкий канал в 40 МГц.

Если присмотреться, то начало следующего канала начинается с 2.406 МГц, то есть один канал может перекрещиваться с ещё 5 каналами. Если на одном канале сидит очень много роутеров, то сигнал может ухудшаться из-за потери пакетов, появляются лаги, а приёмнику нужно заново отправлять потерянные данные.

Такое часто происходит в многоквартирных домах, когда несколько каналов занимают сразу 2 или даже 3 соседских роутера. На современных аппаратах вся конфигурация подбора каналов происходит в автономном режиме. Когда роутер включается, он ищет максимально отдалённую волну от уже занятых.

ПРИМЕЧАНИЕ! Иногда роутер не может сам выбрать канал, и начинаются прерывания, лаги, падает скорость. Советую прочесть мою статью – где я рассказываю, как правильно выбрать канал и улучшить сигнал.

Также на картинке более ярко выделены каналы, которые не пересекаются — это 1, 6 и 11. В идеале, передача данных в этих каналах будет почти без потерь. Соседние же каналы могут слегка портить связь. Если же стоит настройка с шириной 40 МГц, то канал дополнительно будет пересекаться ещё с пятью другими, что может пагубно влиять на связь.

ВНИМАНИЕ! В Америке использование 12 и 13 каналов запрещено законом. Поэтому, если выбрать в настройках интернет-центра эти диапазоны, то могут быть проблемы с некоторыми устройствами, выпущенными в США.

Как и у любой волны, у подобной есть качество затухания, которое напрямую зависит от частоты. 2.4 ГГц — это дециметровая гипервысокая частота. Длина волны примерно равняется 124.3 – 121.3 мм. При такой частоте скорость передачи данных будет выше, но при этом и радиус вещания не будет страдать.

На 2.4 ГГц работают такие стандарты как:

  1. 802.11a
  2. 802.11b
  3. 802.11g
  4. 802.11h
  5. 802.11i
  6. 802.11n

Чаще всего используются именно b, g и n. Первые два уже устаревают, но все же пока осталось достаточно много устройств, работающих на этих стандартах. Скорость передачи у них от 11 до 54 Мбит/c. Последний N – более новый стандарт, изобретённый в 2009 году. Скорость передачи может достигать 600 Мбит/с при нескольких потоках. На одном потоке максимальная скорость – 300 Мбит/с.

5 ГГц

Данный стандарт был введен совершенно недавно. Диапазон частот варьируется от 5,170 ГГц до 5,905. Используются стандарты типа 802.11a, h, j, n и ac. Как вы заметили, N тоже совместим с данной частотой. Поэтому две сети могу существовать и работать как одно целое. Скорость передачи данных вырастает до нескольких гигабит в секунду. Это обусловлено как раз увеличением частоты в два раза.

С увеличение частоты увеличивается и скорость передачи данных, но растёт затухание. Даже если не будет никаких препятствий, то волна затухнет куда быстрее. Именно поэтому эту частоту чаще используют в небольшом радиусе. Например, для подключения телевизора, компьютера или ноутбук вблизи роутера.

Также большим минусом данной частоты является её неустойчивость к препятствиям. То есть она ещё сильнее затухает от стен, стекла, металла, деревьев чем волна 2.4 ГГц. Для увеличения скорости применяется ещё одна ширина канала – в 80 МГц. На данный момент её использовать вполне реально, так как количество каналов – 180, да и роутеров с поддержкой 5 ГГц не так много. Поэтому каналы у «пятёрки» свободнее.

Затухание сигнала

Напрямую зависит от препятствия. Чем больше ширина препятствия, тем сильнее затухание. Также нужно учитывать и материал. Вот таблица примерного затухания.

МатериалШирина (см)Потери сигнала в dB(П) Процент потери в диапазоне (%)
Улица без препятствий000
Железобетон52590
Стекло0.5326
Дерево2945
Бетон152075
Бетон312382

Расчёт по этой формуле:

W*(100% – П%) =D

  • W – это полный радиус действия волны без препятствий.
  • П – это процент потери диапазона.
  • D – это окончательный диапазон волны после расчёта.

Приведём пример: дальность действия волны W равна 150 метрам на открытой местности. Мы поставим на пути волны стекло в 1 см. Тогда 150*(100% – 26%*2) = 72 метров. Как вы, наверное, увидели, самым серьезным препятствием – является металл. При правильном использовании его можно использовать как отражатель волны.

Также к более плохой связи можно отнести способность огибать препятствие. И эта характеристика также зависит от длины волны. Так как 2.4 ГГц имеет большую длину волны, то она способна почти без потерь обогнуть более широкое препятствие чем волна 5 ГГц. То есть чем больше длина, тем ниже скорость передачи, но меньше затухание от препятствий.

К затуханию можно приписать также естественную потерю мощности сигнала, которая уменьшается со временем пучка волны. От преград волна, также как и свет, может отражаться. Чем больше отражается волна, тем слабее становится сигнал. Именно поэтому нельзя точно сказать, насколько далеко будет бить тот или иной роутер.

Как усиливается сигнал

В более дорогих моделях используется схема MIMO. То есть передача данных происходит сразу в несколько потоков. При использовании данные разбиваются на число частей схемы MIMO и одновременно отправляются на приёмник. Но приёмник также должен поддерживать эту технологию.

Например, таким образом можно достичь скорости 7 Гбит/с, если использовать схему 8xMU-MIMO. То есть у данного роутера должно обязательно стоять до 8 антенн или больше. Каждая антенна будет отправлять свой сигнал, а в конце они будут складываться.

Дома чаще всего используют именно антенны широкого действия. Они обладают меньшим коэффициентом усиления, но сам пучок имеет больший радиус. Станет более понятно, если вы взгляните на картинку ниже. При увеличении dB пучок становится более узким. Именно поэтому на мощных вай-фай роутерах для увеличения покрытия используют сразу несколько мощных антенн.

Как поменять частоту Wi-Fi на смартфоне?

Зачем нужно менять частоту Wi-Fi на смартфоне? Как понять, что пора изменить частоту Wi-Fi?

По стандарту на мобильных телефонах для работы Wi-Fi используется частота 2,4 ГГц. В том же диапазоне работают и другие смартфоны, а также Bluetooth-устройства и некоторая другая техника. С 2014 года появился диапазон 5 ГГц, а значит и появилась возможность менять частоту с 2,4 ГГц на 5 ГГц. Но зачем и как это сделать?

Зачем менять частоту Wi-Fi на смартфоне?

Так как на частоте 2,4 ГГц работает многие другие устройства, а также большинство маршрутизаторов и мобильных устройств, эта частота может быть причиной помех и сбоев соединения. Диапазон 5 ГГц используется не так часто, а значит и помехи будут возникать намного реже. Поэтому частоту Wi-Fi на телефоне рекомендуется менять, если пользователь начал часто сталкиваться с внезапными обрывами связи и потерей соединения.

Менять частоту с 2,4 ГГц на 5 ГГц стоит при раздаче интернета с телефона, то есть при включенной точке доступа на мобильном устройстве. Так пользователь сможет избежать проблем с соединением при раздаче.

Как узнать, что телефон поддерживает частоту 5 ГГц?

Узнать, может ли мобильный телефон работать с частотой 5 ГГц, можно несколькими способами:

  • Из технических характеристик телефона. Узнать их можно на официальном сайте производителя или в инструкции по эксплуатации. В ней должно быть указана возможность работы со стандартом 802.11ac. Если эта информация есть, значит телефон поддерживает частоту 5 ГГц.
  • С помощью приложения Wi-Fi Info. Его можно бесплатно скачать через Google Play. Рядом с нижней строкой под названием «5Ghz Support» будет отображаться либо true (поддержка частоты 5 ГГц присутствует), либо false (поддержка частоты 5 ГГц отсутствует).

Вот более подробная инструкция

Как изменить частоту Wi-Fi на телефоне?

Чтобы изменить частоту с 2,4 ГГц на 5 ГГц на телефоне, необходимо:

  1. Войти в настройки телефона.
  2. Выбрать раздел Wi-Fi.
  3. Перейти в раздел «Дополнительно» или «Расширенные настройки».
  4. В строке «Частота Wi-Fi» выбрать 5 ГГц.

Если такой строки нет, значит Wi-Fi автоматически работает как с частотой 2,4 ГГц, так и с частотой 5 ГГц.

Чтобы изменить частоту точки доступа Wi-Fi на телефоне с 2,4 ГГц на 5 ГГц, необходимо:

  1. Открыть раздел «Точка доступа». Найти его можно как в настройках беспроводных сетей, так и опустив «шторку».
  2. Выбрать «Дополнительно» или «Настройки точки доступа».
  3. В разделе «Диапазон частот Wi-Fi» переключить частоту с 2,4 ГГц на 5 ГГц.

Таким образом, частоту Wi-Fi можно менять, если пользователь начал замечать, что интернет-соединение часто пропадает, отключается или начинает хуже работать. Если на телефон Wi-Fi раздается с помощью роутера, частоту в первую очередь необходимо сменить на маршрутизаторе. Если же проблемы с соединением начинаются, когда пользователь включает точку доступа Wi-Fi на телефоне, т.е. раздает интернет с телефона, частоту необходимо сменить в настройках точки доступа.

Загрузка…

Wi-Fi 2,4 ГГц против 5 ГГц


Наиболее быстро развивающимся сегментом телекоммуникаций сегодня является Беспроводная Локальная Сеть (WiFi). В последние годы виден все больший рост спроса на мобильные устройства, построенные на основе беспроводных технологий.

Стоит отметить, что WiFi продукты передают и получают информацию с помощью радиоволн. Несколько одновременных вещаний могут происходить без обоюдного вмешательства благодаря тому, что радиоволны передаются по разным радиочастотам, известным также как каналы. Для осуществления передачи информации WiFi устройства должны «наложить» данные на радиоволну, также известную как несущая волна. Этот процесс называется модуляцией. Существуют различные типы модуляции, которые мы рассмотрим далее. Каждый тип модуляции имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения эффективности и требований к питанию. Вместе, рабочий диапазон и тип модуляции, определяют физический уровень данных (PHY) для стандартов передачи данных. Продукты совместимы по PHY в том случае, когда они используют один диапазон и один тип модуляции.

Первый стандарт беспроводных сетей 802.11 был одобрен Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) в 1997 году и поддерживал скорость передачи данных до 2-х Мбит\с. Используемые технологические схемы модуляции стандарта: псевдослучайная перестройка рабочей частоты (FHSS — Frequency Hopping Spread Spectrum) и широкополосная модуляция с прямым расширением спектра (DSSS — Direct Sequence Spread Spectrum).

Далее, в 1999 году, IEEE одобрила еще два стандарта беспроводных сетей WiFi: 802.11a и 802.11b. Стандарт 802.11a работает в частотном диапазоне 5ГГц со скоростью передачи данных до 54Мбит\с. Данный стандарт построен на основе технологии цифровой модуляции ортогонального мультплексирования с разделением частот (OFDM — Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Стандарт 802.11b использует диапазон частот 2.4 ГГц и достигает скоростей передачи данных до 11Мбит\с. В отличие от стандарта 802.11a, схема стандарта 802.11b построена по принципу DSSS.

Поскольку реализовать схему DSSS легче, нежели чем OFDM, то и продукты, использующие стандарт 802.11b, начали появляться на рынке раньше (с 1999 года). С тех пор продукты, работающие по беспроводному протоколу радиодоступа и использующие стандарт 802.11b, широко использовались в корпорациях, офисах, дома, в загородных коттеджах, в общественных местах (хот-споты) и т.д. На всех продуктах, прошедших сертификацию альянса совместимости беспроводного оборудования Ethernet (WECA — Wireless Ethernet Compatibility Alliance), имеется соответствующая отметка с официально зарегистрированным логотипом WiFi. Альянс WECA (или Wi-Fi Alliance) включает в себя всех основных производителей беспроводных устройств на основе технологии WiFi. Альянс занимается тем, что сертифицирует, маркирует, а также тестирует на совместимость оборудование, применяющее технологии WiFi.

В начале 2001 года Федеральная Комиссия по Коммуникациям Соединенных Штатов (FCC — Federal Communications Commission) ратифицировала новые правила, благодаря которым разрешается дополнительная модуляция в диапазоне 2.4 ГГц. Это позволило IEEE расширить стандарт 802.11b, что привело к поддержке более высоких скоростей для передачи данных. Таким образом, появился стандарт 802.11g, который работает со скоростью передачи данных до 54Мбит\с и разрабатывался с использованием технологии ODFM.

Частоты Wi-Fi

Обеспечить беспроводную связь с Интернет теперь доступно всем. Достаточно подключить у себя в доме, на даче или в офисе систему wifi и можно принимать сигнал не заботясь о бесконечных проводах, телефонных подключениях, модемах и картах связи. Роутер wifi является маршрутизатором, принимающим решение по пересылке пакетных данных для различных модульных сегментов сети. Проще говоря, если у вас в доме находятся один или несколько ноутбуков и все они нуждаются в подключении к сети Интернет, то эту проблему решает маршрутизатор беспроводной связи. Система wifi самостоятельно находит ваши ноутбуки и устанавливает соединение с Интернет. Стандартная схема беспроводного маршрутизатора предусматривает не менее одного соединения. Раздача интернета происходит на различных частотах. Для Российской Федерации предусмотрены и выделены частоты в диапазоне от 5150—5350 МГц до 5650—6425 МГц. Данные частоты являются основными, для работы в указанных диапазонах не требуется специального разрешения. Фиксированный беспроводной доступ 5150—5350 МГц и 5650—6425 МГц обеспечивает высокую скорость передаваемых данных в сети Интернет. Для поиска свободного канала связи необходимо скоординировать подключение сети с администрациями других сетей. Каждая сеть должна использовать канал-частоту, отделенную от другого канала полосой 25 МГц.

Стандарт 802.11 802.11a 802.11b 802.11g
Дата сертификации стандарта 1997 1999 1999 2003
Доступная полоса пропускания 83.5 МГц 300 МГц 83.5 МГц 83.5 МГц
Частота операций 2.4 – 2.4835 ГГц 5.15 – 5.35 ГГц 2.4 – 2.4835 ГГц 2.4 – 2.4835 ГГц
Типы модуляции DSSS, FHSS OFDM DSSS DSSS, OFDM
Скорость передачи данных по каналу 2, 1 Мбит\с 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9 , 6 Мбит\с 11, 5.5, 2, 1 Мбит\с 54, 36, 33, 24, 22, 12, 11, 9, 6, 5.5, 2, 1 Мбит\с
Совместимость 802.11 Wi-fi5 Wi-Fi Wi-Fi со скоростью 11 Мбит\с и ниже

Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц – полный разбор WiFi диапазонов

Привет, мой дорогой читатель. Надеюсь, у тебя всё хорошо и солнышко светит над твоей головой. А сегодня я (маг беспроводных сетей в третьем поколении) поведаю тебе про все тайны частоты WiFi сети. Начнём, наверное, с определения Wi-Fi — это определённый стандарт радиовещания, который используется для распространения нумерованных пакетов данных между двумя или более устройствами. В частности, используется стандарт радиовещания – IEEE 802.11, который был в первые использован компанией Alliance в 1999 году. Сам стандарт был изобретён чуть ранее в 1998 году. Но вы пришли сюда читать про частоту и волны, поэтому поподробнее про них.

Радиоволны

Передача данных происходит путём обычного кодирования, а в последствии перенаправлении кода на передатчик. Он в свою очередь переформатирует электронный сигнал в радиоволну Радиоволна также используется и в передачи информации в мобильной связи, телевидении и также в разогреве еды в микроволновой печи.

У волны как вы, наверное, помните из физики есть три характеристики: частота, амплитуда или высота, а также длина. Именно первая и определяет канал передачи, а также скорость передачи для отдельных более высоких частот.

В частности, изначально с 2000 до 2009 года использовался только один стандарт с частотой 2.4 ГГц. На данный момент он является самым распространенным, так как имеет высокую скорость передачи данных и больший диапазон распространения.

Затухание сигнала

Напрямую зависит от препятствия. Чем больше ширина препятствия, тем сильнее затухание. Также нужно учитывать и материал. Вот таблица примерного затухания.

МатериалШирина (см)Потери сигнала в dB(П) Процент потери в диапазоне (%)
Улица без препятствий
Железобетон52590
Стекло0.5326
Дерево2945
Бетон152075
Бетон312382

Расчёт по этой формуле:

  • W – это полный радиус дейсвтия волны без препятсвтий.
  • П – это процент потери диапазона.
  • D – это окончательный диапазон волны после расчёта.

Приведём пример: дальность действия волны W ровна 150 метров на открытой местности. Мы поставим на пути волны стекло в 1 см. Тогда 150*(100% – 26%*2) = 78 метров. Как вы, наверное, увидели, самым серьезным препятствием – является метал. При правильном использовании его можно использовать как отражатель волны.

Также к более плохой связи можно отнести способность огибать препятствие. И эта характеристика также зависит от длины волны. Так как 2.4 ГГц имеет больший размер волны, то она способна почти без потерь обогнуть более широкое препятствие чем волна 5 ГГц. То есть чем больше длина, тем ниже скорость передачи, но меньше затухание от препятствий.

К затуханию можно приписать, так же естественную потерю мощности сигнала, которая уменьшается со временем пучка волны. От преград волна также, как и света может отражаться. Чем больше отражается волна, тем слабее становится сигнал. Именно поэтому нельзя точно сказать, насколько далеко будет бить тот или иной роутер.

Как усиливается сигнал

В более дорогих моделях используется схема MIMO. То есть передача данных происходит сразу в несколько потоков. При использовании данные разбивается на число частей схемы MIMO и одновременно отправляется на приёмник. Но приёмник также должен поддерживать эту технологию.

Например, таким образом можно достичь скорости 7 Гбит в секунду если использовать схему 8x MU-MIMO. То есть у данного роутера должно обязательно стоять до 8 антенн или больше. Каждая антенна будет отправлять свой сигнал, а в конце они будут складываться.

Дома чаще всего используют именно антенны широкого действия. Они обладают меньшим коэффициентом усиления, но сам пучок имеет больший радиус. Станет более понятно, если вы взгляните на картинку ниже. При увеличении dB почек становится более узким. Именно поэтому на мощных вай-фай роутерах для увеличения покрытия используют сразу несколько мощных антенн.

Источник

Что такое частота Wi-Fi сигнала

Каждый модем передает цифровые потоки информации от одной к другой точке или точкам. Сигнал представляется собой электрический импульс с 2 базовыми характеристиками — длина волны Wi-Fi и частота. Так как беспроводные технологии относятся к категории радиоволн, то работают по схожим законам, что и свет.

Частоты Wi-Fi — это число периодов переменного тока за сек., иначе — количество волн, идущих в определенном месте пространства. Частота напряжения определяет общую длину радиоволны.

Итак, на каких частотах работает Wi-Fi:

  • 2,4 ГГц (2412 — 2472 мгц).
  • 5 ГГц (5160 — 5825 мгц).

Встречаются другие диапазоны — 0,9, 3,6, 10, 24 GHz. Они применяются редко, когда обычные частоты заняты, и лишь в случае, если на них у пользователя имеется лицензия. Каждая частота имеет индивидуальные свойства. И даже слабый сигнал может проходить огромные расстояния, однако в такой ситуации потребуется специальная антенна или Wi-Fi пушка для усиления импульса.

Чтобы осуществлять связь по беспроводной технологии необходимо иметь точку для доступа (оборудование) и как минимум 1-2 клиентов Wi-Fi. Иногда происходит подключение по типу точка-точка, то есть пользователи связываются напрямую. При этом стандарт предусматривает значительную степень свободы в выборе настроек адаптера и радиоканала.

Как выбрать частоту сигнала правильно?

С учетом сказанного возникает вопрос — на какой частоте лучше работает WiFi, и какой параметр установить на своем роутере. Здесь нужно ориентироваться на текущую ситуацию. Чаще всего для передачи WiFi на большие расстояния и снижения уровня шумов выбирается 5 GHz. Если необходима раздача сети в обычных условиях (квартира, дом), подойдет 2.4 GHz. Но на фоне загруженности действующих WiFi сетей пользователи все чаще выбирают 5 GHz.

Универсальное решение — покупка роутера, способного работать одновременно на двух частотах. В этом случае можно установить два режима и подключаться к сети на 2.4 или 5 Гигагерц в зависимости от обстоятельств.

На что влияет частота, какие разрешены в России

Частота сетевого сигнала непосредственно влияет на длину волны и другие характеристики:

  • Поглощение или проникающая способность: лучшие свойства демонстрирует большая частота. В зданиях, где множество перегородок, толстых стен, покрытий, это значимый показатель.
  • Отражающие свойства — умение сигнала проходить через мягкие структуры и отражаться от поверхностей. В этом случае качество связи будет ниже.
  • Степень плотности информации: высокий диапазон может обрабатывать и передавать большее количество сведений.
  • Преодоление препятствий: большой частоте, но малой длине волны вай-фая сложнее огибать физические преграды. Поэтому в жилых домах предпочитают использовать наименьший из возможных параметров работы модема— 2,4 ГГц.
  • Затухание — естественное снижение уровня электрического импульса Wi-Fi. Его сила активно падает при большой частоте.

Таким образом, главное, что определят ширина канала — это качество и скорость работы в сети Internet.

Важно! В РФ разрешено (не нужна лицензия) использовать в домах частоту и 2,4, и 5 GHz.

Итак начнем с стандартов IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)- международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике. Главная цель IEEE- стандартизация в области IT. Так вот, что бы различать стандарты, после сокращения IEEE написаны цифры, которые соответствуют определенной группе стандартов, например:

  • Ethernet — это стандарты группы IEEE 802.3
  • WiFi — это стандарты группы IEEE 802.11
  • WiMAx — это стандарты группы IEEE 802.16

Двигаемся дальше, что же означают буквы после IEEE 802.11. Эти буквы означают стандарт Wi-Fi сети.

Стандарт IEEE Название технологии на английском языкеЧастотный диапазон работы сетей,ГГцГод ратификации WiFi альянсомТеоретическая пропускная способность, Мбит/с
802.11 bWireless b2,4199911
802.11 aWireless a5200154
802.11 gWireless g2,4200354
Super G2,42005108
802.11 nWireless N, 150Mbps2,4150
Wireless N Speed2,4270
Wireless N, 300Mbps2,42006300
Wireless Dual Band N2,4 и 52009300
Wireless N, 450Mbps2,4/ 2,4 и 5450
802.11 acWireless ac51300

Из этой таблицы видно, что с каждым новым стандартом скорость Wi-Fi сети неуклонно растет. Если вы увидите на каком либо устройстве (роутере, ноутбуке и т.д.) надпись IEEE 802.11 b/g/n это означает, что устройство поддерживает три стандарта 802.11b, 802,11g, 802.11n (на момент написания статьи это самое популярное сочетания, поскольку стандарт 802.11a устарел и использует диапазон частот 5 Ггц, а 802.11ac еще не получил большой популярности).

Самое время пришло разобраться в частотных диапазонах в которых работают Wi-Fi сети, их два- 2,4 ГГц (точнее, полосу частот 2400МГц-2483,5МГц) и 5 ГГц (точнее диапазон 5,180-5,240ГГц и 5,745-5,825ГГц).

Большинство устройств работают на частоте 2,4 ГГц, это подразумевает- использование полосы 2400МГц-2483,5МГц с частотой шага 5МГц. эти полосы образуют каналы, для Росии их 13

Канал Нижняя частота Центральная частота Верхняя частота 1 2.401 2.412 2.423 2 2.406 2.417 2.428 3 2.411 2.422 2.433 4 2.416 2.427 2.438 5 2.421 2.432 2.443 6 2.426 2.437 2.448 7 2.431 2.442 2.453 8 2.436 2.447 2.458 9 2.441 2.452 2.463 10 2.446 2.457 2.468 11 2.451 2.462 2.473 12 2.456 2.467 2.478 13 2.461 2.472 2.483

При настройке роутера можно выбрать один из каналов или довериться выбору самого роутера и выбрать АВТО. Стоит заметить, что выбор канала ответственное дело, поскольку чем больше устройств (например соседских роутеров) работают на вашем канале, тем меньше будет скорость у всех кто использует этот канал. Для правильного выбора стоит воспользоваться одной из программ сканирования W-Fi сетей в вашем доме/ офисе, определить менее занятый канал и выбрать его при настройке Wi-Fi роутера. Более подробно как это сделать описано в статье Как выбрать/ изменить беспроводной канал на маршрутизаторе/ роутере.

Частотные каналы в спектральной полосе 5GHz:

КаналЧастота, ГГцКаналЧастота, ГГцКаналЧастота, ГГцКаналЧастота, ГГц
345,17625,311495,7451775,885
365,18645,32155,7551805,905
385,191005,51525,76
405,21045,521535,765
425,211085,541555,775
445,221125,561575,785
465,231165,581595,795
485,241205,61605,8
505,251245,621615,805
525,261285,641635,815
545,271325,661655,825
565,281365,681675,835
585,291405,71715,855
605,31475,7351735,865

Соответственно в РФ имеем следующие не перекрывающиеся каналы шириной 20MHz внутри помещений: 1. 5150-5250 MHz 36: 5180 MHz 40: 5200 MHz 44: 5220 MHz 48: 5240 MHz (данный канал эффективен при условии задействования следующей полосы) 2. 5250-5350 MHz (уточняйте возможность использования данной полосы) 52: 5260 MHz 56: 5280 MHz 60: 5300 MHz 64: 5320 MHz
За счет более редкого использования и больших количеств каналов точки Wi-Fi, скорость работы Wi-Fi увеличивается. Но для использования 5ГГц необходимо что бы не только Wi-Fi источник (роутер) работал на этой частоте, но и само устройство (ноутбук, планшет, телефон, телевизор). Минус использования 5ГГц это дороговизна оборудования, в сравнении с устройствами работающими на частоте 2,4 ГГц и меньшая дальность действия в сравнении с частотой 2,4 ГГц.

Я очень надеюсь, моя статья помогла Вам! Просьба поделиться ссылкой с друзьями:

Как узнать, на какой частоте работает вай-фай роутер

Перед тем, как вносить коррективы в работу модема, необходимо просмотреть текущие настройки. Как узнать частоту Wi-Fi роутера через настройки:

  1. Открыть браузер.
  2. Войти в панель от имени администратора: в поисковой строчке написать 192.168.0.1.
  3. Ввести логин, пароль. Стандартные часто имеют одинаковый вид — Admin.
  4. Перейти к пункту Беспроводной режим. В окошке будет указана частота и другие параметры работы.


Существуют специальные утилиты, анализирующие и представляющие в виде графиков частоты работающих устройств
Также диапазон можно найти посредством утилиты WiFiInfoView. С помощью нее можно не только определить частоту, но и изменить настройки:

  • Скачать небольшую программу.
  • Если утилита в архиве, то распаковать его.
  • Запустить exe-файл. Инсталляция на устройство не требуется.
  • На экране выводятся сведения об актуальном канале и частоте. Дополнительно открывать параметры модема нет необходимости.

Меняем канал на роутере

Как только выбрали самый свободный, можно переходить в настройки роутера и изменить частоту канала на выбранную. Делается это несложно!

Внимание! Мы не можем перечислить все настройки для каждой модели роутеров в этой статье. Но через поиск на нашем сайте и название вашей модели вы получите конкретную инструкцию под свой роутер! Здесь будет лишь общая информация.

Алгоритм работы:

  1. Входим в настройки. Адрес входа, логин и пароль ищем на дне роутера или уточняем в конкретной статье на нашем сайте.
  2. В настройках заходим в параметры беспроводного режима Wi-Fi сети. Если ваш роутер двухдиапазонный – для каждого диапазон 2.4 ГГц и 5 ГГц будут отдельные настройки.
  3. В настройках ищем параметр канала – выбираем его (обычно по умолчанию стоит auto), не забываем сохранить настройки и перезагрузить.

Выбранный канал всегда можно будет заменить тем же способом. Не бойтесь экспериментировать!

Для входа в настройки обычно используют следующие данные:

Адрес: 192.168.0.1 или 192.168.1.1 Логин – admin Пароль – admin или пустой

Ниже даю скриншоты правильной настройки каналов для разных моделей. Наверняка у вас будет что-то похожее.

Для справки – на русском наша настройка называется «канал», на английском «channel».

Смена канала на D-Link

Здесь примерно все так же. Подключаемся к своей сети, и заходим в настройки. В браузере перейдите по адресу 192.168.0.1 и укажите имя пользователя и пароль. По умолчанию также admin и admin. Если что-то не получается, то смотрите подробную инструкцию по входу в настройки.

В настройка переходим на вкладку Wi-Fi. Напротив Регион выбираем страну где вы живете, а напротив Канал выбираем нужный нам статический канал. Нажимаем кнопку Применить.


Кстати, вы заметили, как классно все сделано у роутеров D-Link. Там отображается канал, который используется на данный момент. А при выборе канала, напротив каждого отображается насколько он загружен. Если вы меняете канал на D-Link-е, то даже нет необходимости в программах, которые мы рассматривали выше. Здесь все понятно и наглядно. Я думаю, что информацию он отображает правильную.

Как сменить канал Wi-Fi сети на роутере Tp-Link?

Если у вас Tp-Link, то канал меняется следующим образом:

  • Подключаемся к роутеру по Wi-Fi, или кабелю.
  • Открываем браузер и переходим по адресу 192.168.1.1. Если не получается, то попробуйте 192.168.0.1.
  • Появится запрос имени пользователя и пароля. Если вы их меняли, то укажите свои. По умолчанию это admin и admin.

В настройках перейдите на вкладку WirelessWireless Settings (Беспроводной режим — Настройки беспроводного режима). Напротив пункта Channel (Канал) выберите один из 13-ти статических каналов. Но сначала нужно проверить, правильно ли установлен ваш регион в пункте Region на этой же странице.

Сохраните настройки нажав на кнопку Save. Перезагрузит роутер и протестируйте работу сети.

Как сменить канал Wi-Fi сети на маршрутизаторе Asus?

На этим маршрутизаторах все делается так же просто. Подключаемся (если еще не подключены), заходим в настройки, открыв в браузере адрес 192.168.1.1 и указываем имя пользователя и логн. По умолчанию так же admin и admin. Или смотрите подробную инструкцию.

Перейдите на вкладку Беспроводная сеть, укажите канал, и нажмите кнопку Применить.

Роутер сам перезагрузится.

ZyXEL

Для настройки каналов действовать нужно следующим образом:

  1. В настройках клацнуть по значку индикатора беспроводного соединения в нижней части окна. Появится окошко с подключением к Вай-Фай. Перейти к разделу “Точка доступа”.
  2. Из открывшейся вкладки выбрать поле с каналом и кликнуть по нему.
  3. Из перечня найти необходимый свободный Вай-Фай канал по номеру.
  4. Кликнуть “Применить” для окончательного изменения настроек роутера.
  5. Произойдет отключение беспроводного соединения. Через 2 минуты можно подключиться к сети Wi-Fi снова.

Netgear

Алгоритм действий таков:

  1. Нажать в разделе “Настройка” на пункт “Настройки беспроводной сети”.
  2. Отыскать пункт “Канал”. Выбрать из списка нужный канал.
  3. Нажать на клавишу “Применить” для окончательного изменения настроек маршрутизатора.
  4. Разорвать беспроводную связь и вскоре подключиться к Вай-Фай снова.

Указываем статический канал на роутере Tenda

На руотерах Tenda доступ к настройкам открывается по адресу 192.168.0.1. Имя пользователя по умолчанию — admin. Поле «пароль» оставляем не заполненным. Если вы меняли эти данные для входа в настройки, то укажите свои.

В настройках откройте вкладку Wireless settings. В поле Channel выберите нужное значение.

Netgear

1. Жмем на указание раздела Network. 2. В открытой вкладке ищем пункт Wireless LAN и нажимаем на его настройку. 3. В первой вкладке General находим поле Channel Selection. Возле него видим отмеченный пункт Auto Channel Selection. Снимаем с него отметку- флажок. 3. В выпадающем списке Channel Selection ищем необходимую частоту для корректной работы. 4. Нажимаем кнопку Apply , чтобы окончательно изменить настройки роутера. 5. Прерываем беспроводное соединение, через некоторое время вновь подключаемся к Wi-Fi.

Apple Airport

В этом случае нужно придерживаться следующей инструкции:

  1. Запустить программу Airport Utility.
  2. Внизу необходимо нажать кнопку Manual Setup.
  3. Найти вкладку Wireless. Здесь в поле Radio Channel Selection нужно изменить на “Manual”. Отобразятся текущие каналы Вай-Фай. К примеру, если необходим канал 2,4 GHz, являющийся рабочим каналом 1, для его смены нужно нажать по клавише Edit.
  4. Нужно в разделе 2,4 ГГц заменить канал на другой и затем подтвердить действие.
  5. Сохранить настройки.
  6. Перезагрузить маршрутизатор с помощью кнопки Update справа внизу. Если улучшения качества не произошло, повторить операции и сделать смену канала Wi-Fi на Apple Airport повторно для поиска оптимального.

Убедившись в том, что Wi-Fi канал для роутера действительно нужно менять, в зависимости от модели устройства необходимо сделать смену настроек. При правильном выборе Wi-Fi канала оптимизируется работа, повышается скорость и продлевается срок использования маршрутизатора.

Какая лучше, как поменять в настройках

Практически все установки адаптера производятся в веб-интерфейсе. Разные маршрутизаторы могут иметь отличия в инструкции по смене настроек. Приводится пример работы с TP-Link:

  1. Открыть браузер. Вписать стандартный набор цифр 192.168.1.1 (или 0.1).
  2. Кликнуть на Настройки.
  3. В графах логина и пароля написать admin. Иногда по умолчанию может быть другое слово — user.
  4. Перейти в меню, в левой колонке будет пункт Беспроводной режим.
  5. В нем находится Ширина канала (Bandwidth), выбрать частоту.
  6. Сохранить. Сделать перезагрузку сетевого адаптера.

2,4 или 5 ГГц

Плюсы частоты 2.4 ГГц:

  • Преодоление физических преград.
  • Доступная стоимость сетевого устройства.
  • Дальность действия низкая.
  • Число неперекрывающихся каналов меньше.
  • Вероятность посторонних шумов в случае работы аппаратов в данном диапазоне.

Достоинства 5 ГГц:

  • Большой выбор каналов, которые не пересекаются друг с другом.
  • Хорошая дальность сигнала.
  • Слабая гибкость при преодолении препятствий.
  • Повышенная цена модема.

Вывод: каждая частота имеет преимущества и ограничения в зависимости от местных условий и индивидуальных задач. Пользователи, проживающие в обычных квартирах, могут иметь скоростное подключение и при 2,4 GHz, если сеть не слишком перегружена. Когда нужно транслировать сигнал на значительные расстояния или снизить серьезные помехи, то в приоритете оказывается 5 GHz.

Важно! Старые модели роутеров могут не поддерживать переход на 5 ГГц. Обычно маркировка указана на корпусе прибора.

Выбор между 20 и 40 мгц

В рамках частоты в 2,4 ГГц можно также варьировать пропускную способность: 20 или 40 МГц. На первый взгляд большая ширина является предпочтительной, однако стоит изучить подробнее их характеристику:

  • Ширина 20 МГц имеет три непересекающихся канала. Они независимы, поэтому даже при подсоединении 2-3 приборов будут отсутствовать помехи.
  • В полосе 40 МГц один свободный канал. Чтобы иметь хорошую скорость соединения, возможно активировать Wi-Fi лишь на 1 устройстве.
  • Установка чистых режимов на устаревшей аппаратуре провоцирует несовместимость девайсов.

Следовательно, показатель 40 МГц хорошо пропускает импульс, но негативно влияет на качество соседних подключений, то есть риск конфликта выше, если полоса становится шире. И с практической стороны рекомендуется:

  • Оставлять 20 МГц при использовании Wi-Fi в жилых домах и зданиях с большим числом пользователей.
  • Переходить на 40 МГц в частных помещениях без соседей, а также при наличии слабого сигнала и нестабильного веб-соединения.

Главный совет — поэкспериментировать самостоятельно. Можно на какой-то временной промежуток установить одну частоту или ширину, затем изменить. Если пользователь не понимает различий в этих параметрах, стоит поставить в модеме функцию автоопределения частот. Тогда роутер сможет подбирать наиболее выгодную пропускную способность без вмешательства человека.

Примечание! Для телефонов и планшетов необходимо приобретать программы Wi-Fi Analyzer, через которые возможно изменять каналы. Рекомендуемые номера — 1, 6, 11 или другие свободные и непересекающиеся.

Непрямая видимость и побочные помехи

Для сигнала диапазона 5ГГц даже деревья, листва и т.д. – существенные помехи. Поэтому для хороших показателей дальности и скорости оборудованию требуется чистая прямая видимость. Отличие частоты 2,4ГГц в том, что для нее это не так критично.

В то же время по другому параметру – наличию помех в эфире, частота 2,4ГГц проигрывает. В этом диапазоне работают многие посторонние устройства — микроволновки, телефоны и т.д. – поэтому количество шумов может быть очень существенным.

Почему не работает WiFi 5 ГГц на Raspberry

Уже как несколько месяцев у меня есть идея настроить распределённое хранилище для дома, чтобы можно было закачивать туда все файлы и шарить между устройствами. С этой задачей, конечно, хорошо справляются облака, я активно использую и Яндекс.Диск, и Google Drive, и даже DropBox остался. Но некоторые вещи всё-таки не хотелось бы шарить в облака, да и скорость работы с ними страдает. Вряд ли получится туда скачать фильм в 4K-качестве и потом смотреть его на Apple TV.

Поэтому я решил прикупить Rasberry Pi 4 model B на 8 GB RAM + жёсткий диск на 2 TB. Я боялся, что он не будет работать, так как у него нет внешнего питания, но сразу скажу, что опасения оказались напрасными. Диск работает и даже имеет хорошую скорость на 150 Mb. В итоге данный сетап выглядит довольно простенько, но работает.

Однако в процессе настройки я столкнулся с проблемой. У модели Raspberry Pi 4 есть возможность работы Wi-Fi на частоте 5 ГГц (жалко, что нет Wi-Fi 6, но это не страшно). Проблема в том, что Raspberry Pi блокирует возможность использования частоты 5 ГГц в некоторых странах. Например, в России данная частота заблокирована, что довольно странно.

Давайте это фиксить.

Снятие блокировки на использование частоты 5 ГГц

На своём сервачке я установил Ubuntu 21.04, поэтому данная инструкция релевантна в основном для данной операционки. Но, насколько я вижу, она вполне подходит и для Debian, и для других Debian-base операционных систем.

Для начала давайте посмотрим, какие частоты вообще используются. Для этого выполним команду, которая показывает эти самые частоты: sudo iw reg get

Здесь мы видим что использование каналов настроено на Китай. Это видно во второй строчке: «country CN», где CN — код страны.

Давайте выполним ещё одну команду и посмотрим все частоты, которые поддерживает наш Wi-Fi: iw list. Тут мы получаем огромную простыню со всеми доступными каналами и частотами. Нам интересна именно часть с 5 ГГц. Видим  что они у нас отключены.

Что ж, теперь мы точно знаем, что в малинке есть Wi-FI 5 ГГц. Это уже хорошая новость, что меня не надурили:).

После этого я попробовал переключить регион на США, чтобы наш Wi-FI думал, что мы находимся именно там. Для этого выполняем следующую команду: sudo iw reg set US

И всё! После этого наш Wi-FI 5 ГГц заработал.

Давайте снова выполним нашу команду для просмотра того, какие частоты у нас работают: iw list

Как видно, теперь частоты не отключены ,Wi-Fi на 5 ГГц работает.

И всё было бы хорошо, но осталась одна проблема. Как только мы перезагрузим наш сервачок, то он снова сбросит настройки. И тут я решил данную проблема довольно просто. Не стал париться и добавил команду в Cron, чтобы при загрузке он её выполнял: sudo crontab -e. Добавляем в конец файла нашу команду, чтобы она выполнялась при запуске сервачка: @reboot iw reg set US

Сохраняем файл и на этом всё. Теперь вы можете не волноваться о том, что ваш Wi-FI на 5 ГГц перестанет работать. Всё просто и понятно.

По факту можно было бы выполнить только последний шаг, добавить команду в cron и перезагрузить устройство. Но тогда бы не факт, что мы бы поняли, в чём именно проблема. Поэтому мы и прошли весь этот путь.

Надеюсь, данная статья была для вас полезной. Всем хорошего настроения и удачи.

Подробности о Wi-Fi 6

Сегодня речь пойдет о новом беспроводном стандарте IEEE 802.11ax, также известном как Wi-Fi 6. Вы узнаете от Денисова Павла, системного инженера московского офиса компании Extreme Networks, чем объясняется смена его названия, чем хороша эта технология, какие возможности она открывает и почему для нее были разработаны отдельные решения.

Переименование стандартов

С приходом шестого поколения стандарта Wi-Fi была введена новая система наименований. В 2018 году произошло переименование: стандарт 802.11n получил название Wi-Fi 4 (стандарт четвертого поколения), стандарт 802.11ac стал стандартом Wi-Fi 5, а стандарт 802.11ax – стал стандартом Wi-Fi 6. Новая система наименований более интуитивна и позволит покупателям принимать более взвешенные решения при выборе Wi-Fi технологий.

В рамках стандарта Wi-Fi 4 диапазон был расширен с 20 до 40 МГц, а в стандарте Wi-Fi 5 — с 80 до рекордных 160 МГц. Все это было необходимо для того чтобы увеличить скорость обработки. К сожалению, на практике это не принесло ожидаемых результатов. Исследования показывают, что 75% доступных частот заняты управляющими кадрами и процессами управления сетевым трафиком. И хотя каждый из этих процессов по отдельности занимает не более 256 байт, в большом количестве они могут значительно снизить производительность. Пользователям в больших сетях редко требуется высокая скорость, но от них поступает большое количество запросов. Эффективность и качество работы сети значительно повышается, когда она использует каналы 20 МГц.

Стандарт Wi-Fi 6 предлагает кардинально новый подход к решению этой проблемы. В данном стандарте частота 20 МГц разделяется на небольшие субчастоты по 2 МГц каждая. Управляющие кадры выделяют пользователям необходимое количество частот в зависимости от их нужд. 

Единая частота 20 МГц — это словно шоссе с одной полосой. Если полоса занята даже небольшой единицей информации, другая информация не может одновременно “проехать” по этой полосе. В стандарте Wi-Fi 6 шоссе, наконец-то, разделено на несколько полос поэтому и большие, и малые объемы информации могут проезжать по нему одновременно.

На следующем слайде представлена история развития технологии Wi-Fi. Первый стандарт появился в конце 90-х годов. 

Со временем появились более высокоскоростные стандарты. Стандарт третьего поколения 802.11n привел не только к увеличению пропускной способности беспроводного канала, но и к заметному увеличению численности клиентов, которые стали этим стандартом пользоваться: появились смартфоны, планшеты, это привело к увеличению спроса на технологии беспроводной передачи данных.

802.11ax или Wi-Fi 6

Что общего во всех этих беспроводных стандартах? Когда речи идет о беспроводных сетях связи, то основная проблема в полудуплексной радиосреде заключается в том, что все клиенты вынуждены соперничать друг с другом за доступ к этой среде. В каждый момент времени только один клиент в беспроводной сети может передавать или принимать данные, соответственно все они постоянно соревнуются за доступ к радиосети. При этом не важно какой стандарт поддерживает клиент, не важно и какую информацию он собирается передавать. Если точка доступа обладает мощным передатчиком и использует всенаправленные антенны, то зона покрытия увеличивается, одновременно растет число клиентов, которые подключены к этой точке доступа, т.е. имеют возможность передать данные, а значит и увеличивается количество конкурирующих устройств за доступ. И чем больше конкурирующих устройств, тем сильнее увеличивается утилизация канала, тем сложнее становится получить шанс передать или получить информацию.

Ситуация усугубляется еще и тем фактом, что в современных сетях клиенты не так часто проводят модернизацию своих беспроводных устройств и по сих пор с легкостью можно встретить у пользователя устройства, поддерживающие стандарт 802.11 – a, b, g. В чем проблема, связанная с этими устройствами? 

Они не поддерживают скоростные модуляции, эти клиенты не смогут получить высокую скорость передачи данных. Основная проблема заключается в том, что конкретный клиент также будет конкурировать с другими клиентами беспроводной сети за доступ к среде передачи данных. И если он в этой конкуренции когда-то наконец-то получит доступ, а поскольку у его небольшая скорость передачи данных, он надолго захватит канал связи, много дольше, чем потратят на это времени современные клиенты.

Если мы попытаемся оценить, чем же беспроводная сеть загружена, что передают пользователи, даже не опускаясь на уровень приложений, мы увидим безрадостную картину: большинство кадров, передаваемых по беспроводной сети, имеют достаточно небольшой размер, который представлен на следующем слайде.

Порядка 80% пакетов кадров сети имеет размер менее 256 байт, хотя технология поддерживает передачу кадров бОльшего размера, но клиенты поддерживают пакеты такого размера. Если вcпомнить какая избыточность заложена в протоколе Wi-Fi, то там есть подтверждение передачи и большое количество других служебных кадров, которые занимают радиосреду. Также есть протокольная избыточность на уровне кадра: большие заголовки и другие параметры, то эффективность использования беспроводного интерфейса достаточно невелика в сегодняшних сетях. Еще один усугубляющий ситуацию момент, все устройства в современной Wi-Fi-сети имеют один уровень, ни одно из устройств не является приоритетным, все одинаково конкурируют за доступ. И никакого устройства регулирующего эту ситуацию нет.

Конкуренция за доступ

Существует три основных типа конкуренции. Самый первый и очевидный приведен в левом углу следующего слайда.

В этом виде конкуренции есть одна точка доступа и подключенные к ней клиенты конкурируют друг с другом за доступ. 

В правой части слайда приведен второй вариант такой конкуренции, в данном случае есть две точки доступа, но они работают на одном и том же канале, однако находятся недалеко друг от друга и могут «слышать» передачу друг друга. Эта ситуация возникла вследствие неправильного дизайна, это ошибка инженера, занимавшегося проектированием этой беспроводной сети. И эти точки доступа начинают конкурировать за доступ к среде, более того, клиенты этих точек также конкурируют за доступ к радиосреде, для них же это один и тот же диапазон частот. Таким образом возник большой домен коллизий, состоящий из двух частей.

Третий вариант борьбы за доступ к среде представлен в левом нижнем углу слайда, здесь также есть две беспроводные точки доступа, работающие на одном канале и разнесенные далеко друг от друга, они друг друга не слышат, но клиенты, находящиеся на границе каждой из этих точек, отлично слышат друг друга. Так же мы замыкаем эти два домена коллизий в один, но не на уровне точек доступа, а через клиентов, но результат оказывается точно такой же. Объединение коллизионных доменов приводит к тому, что эффективность работы беспроводной системы заметно снижается.

Современные стандарты беспроводной связи поддерживают возможность объединение каналов в одну логическую группу и использование этих групп для передачи информации.

В зависимости от стандарта и желания можно объединить до 8 каналов в одну логическую группу и использовать ее для передачи данных, несмотря на техническую возможность осуществления такой группировки, это не является рекомендованным подходом для построения корпоративных решений. Это не рекомендуется по причине того, что количество каналов даже в диапазоне 5 ГГц не так велико. Если мы увеличивает ширину канала за счет такой группировки нескольких каналов в один, с одной стороны, мы увеличиваем теоретическую скорость передачи данных, но с другой стороны — снижаем доступное количество каналов, нам сложнее становится проектировать беспроводную сеть.

Есть и другой, не столь очевидный момент, и на следующем слайде слева дана спектрограмма, снятая в реальной сети у заказчика, у которого использовалась группировка каналов. 

В нижней части левой картинки каналы с 36-го по 48-й имеют загрузку, эти каналы были сгруппированы вместе, когда клиент использовал 80-ти мегагерцовый канал связи. Если посмотреть на утилизацию, то 36-й канал – основной для данной группы имеет ярко выраженную красную окраску, это значит что его утилизация велика, а 40-й канал загружен существенно меньше, 44-й – еще меньше, а 48-й канал практически не загружен.

В чем основная проблема такой группировки каналов? Если перегружен основной канал в группе, то остальные каналы не могут быть загружены также, т.е. клиент не сможет получить доступ к канальной группе и не важно в каком состоянии заходятся остальные каналы, входящие в группу. Возможно в этой сети было много старых клиентов, не поддерживающих группировку каналов. Клиенты заказчика жаловались на плохое качество услуги. Сетевой инженер предложил простое решение: он разбил канал 80 МГц на четыре 20 мегагерцовых канала, добавив еще 3 точки доступа, при этом снизилась скорость передачи данных за счет уменьшения ширины канала, но был разделен один домен коллизий на четыре части. В результате в правой части слайда появилась совсем «не красная» загрузка каналов с 4-мя точками доступа, работающих на тех же самых каналах. Как видно, утилизация этих канало снизилась и распределилась более равномерно по всем четырем каналам. В результате использование более узкого канала связи, дающего меньшую скорость передачи данных или меньшую полосу пропускания достаточно часто приносит больше пользы, чем вреда.

Предыдущие стандарты Wi-Fi обладают существенным недостатком, если в сети много медленных клиентов, при этом не важно какой скоростью обладает ваш клиент, вы вынуждены ждать до того момента как он закончит передачу, если занят основной канал, то дополнительные каналы пользы не принесут.

Цель, поставленная перед разработчиками Wi-Fi 6 заключалась в повышении эффективности беспроводной сети и сделать загрузку более прогнозируемой.

Что появилось нового в 802.11ax

Одно из основных новшеств Wi-Fi 6 – использование технологии OFDMA. В предыдущих стандартах Wi-Fi поддерживалась модуляция OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing — ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием, это схема модуляции, использующая множество несущих). Добавление символа «А» меняет термин (МА – multiple access). Т.е. несколько клиентов, судя по названию этой технологии, могут передавать данные одновременно. Что же инженеры предложили? 

Они взяли двадцатимегагерцовый канал и разбили его на подканалы меньшей ширины, и каждый из них может использоваться. Набор подканалов называется Resource unit (RUs), их на слайде девять. И каждый из них может использоваться клиентом для приема либо передачи информации. В один и тот же момент времени несколько клиентов могут использовать разные Resource units, принадлежащие одному каналу связи для передачи своих данных. На слайде разными цветами отображены разные клиенты. Первый из пяти клиентов по времени (фиолетовый клиент) использует всю ширину канала, далее три клиента параллельно передают или принимают свою информацию, потом один (голубой) клиент опять использует всю ширину канала, потом работают два клиента и т. д. Кроме того, появляется и арбитр, который занимается распределением ресурс-юнитов и роль такого арбитра играет точка доступа.

По сути, реализовав такой подход, разбиение одного 20 мегагерцового канала на несколько частей, привело к тому что однополосное «шоссе» превратилось в многополосное, которое позволяет работать клиентам параллельно.

Еще одно новшество заключается в том, что Wi-Fi шестого поколения сертифицирован для использования в диапазоне 2,4 ГГц, который не использовался в стандарте Wi-Fi пятого поколения. Разработчики решили вернуться в этот диапазон и попытаться оживить его. В этом диапазоне поддерживается тот же тип модуляции OFDMA и может параллельно передаваться/приниматься информация несколькими клиентами. Технология достаточно многообещающая, но ждать существенного улучшения ситуации в ближайшее время, пожалуй, не стоит. 

Такой не очень оптимистичный прогноз связан с тем, что на сегодняшний день существует большое количество клиентов, работающих в диапазоне 2,4 ГГц. Те кто, кто занимается проектированием беспроводных сетей связи, сталкивались с ситуациями, когда этот диапазон настолько сильно перегружен, что использовать его для какой-либо передачи данных практически невозможно.

По мере появления на рынке новых точек доступа и клиентов, такая загрузка постепенно будет уменьшаться за счет использования технологии OFDMA, но произойдет это не сразу, поэтому ожидать быстрой корректировки ситуации не приходится.

Из нового можно отметить появление новой модуляции с большим числом битов на символ. Технология 802.11ac использовала модуляцию 256QAM, а технология 802.11aх использует модуляцию 1024QAM, что приводит к увеличению информационной скорости, доступной клиентам. С высокой вероятностью чаще будет использоваться эта модуляция. 

При использовании технологии 802.11ac применять модуляцию 256QAM клиент мог очень редко, поскольку для этого у него должно быть хорошее соотношение сигнал/шум, значит клиент должен находиться сравнительно близко к точке доступа. То же справедливо и для Wi-Fi шестого поколения. Однако учитывая тот факт, что клиенты используют каналы меньшей ширины, есть общеизвестное правило, что при уменьшении ширины канала в два раза возрастает соотношение сигнал/шум на 3 дБ.

Таким образом за счет существенного сокращения ширины канала ожидается сильный прирост качества сигнала, и клиенты на большем удалении от точки доступа смогут воспользоваться высокоскоростной модуляцией.

Еще одно новшество, появившееся в стандарте Wi-Fi шестого поколения, это новая технология, носящая название BSS coloring. Здесь идея заключается в том, что точки доступа будут иметь разные цвета.

Каждая BSS будет иметь свой номер, которые разработчики назвали цветом, таких номеров в стандарте предполагается 63 и процедура, по которой клиент беспроводной сети оценивает занят ли канал, по которому он общается с точкой доступа, этот алгоритм будет модифицирован для клиентов, поддерживающих Wi-Fi шестого поколения и эта модификация будет использовать цвет как еще один параметр. Зачем это делается? Один из типов конкуренции между клиентами: возникают, ситуации, когда есть две точки доступа, работающие на одном канале, друг другу мешают, их клиенты вынуждены конкурировать друг с другом за доступ к среде. Если те же самые точки доступа ровно в той же ситуации поддерживают технологию Wi-Fi шестого поколения, они могут подкрасить свои сигналы разными цветами и тогда клиенты, находящиеся на границе зон действия этих точек доступа, это оценят. Клиент слышит сигнал от соседней точки доступа, он понимает что этот сигнал идет на том же канале, что работает сам клиент и его точка доступа, ну например, если уровень этого сигнала достаточно не высок и он относится к другой точке доступа, с которой ассоциирован данный клиент, факт того, что на этом канале передача не будет мешать ему попытаться передать ему собственные данные. Это позволит улучшить эффективность использования беспроводной сети.

Наиболее вероятные сценарии использования 802.11ах

Наибольший эффект будет получен при внедрении технологии Wi-Fi шестого поколения в местах с высокой плотностью абонентов: на стадионах, в концертных залах и в местах подобного рода, где мы ожидает встретить большое количество клиентов.

Естественно, данное утверждение справедливо в том случае, когда количество клиентов, поддерживающих технологию Wi-Fi шестого поколения, будет велико. Никаких плюсов от внедрения новой технологии при использовании старых клиентов, поддерживающих старые стандарты беспроводной связи, мы не получим.

Если вы проектируете сеть нового поколения, нужно обратить внимание на мощности питания, потребляемые данными точками. 

В зависимости от формулы радиоинтерфейса мы можем увидеть у точек различные требования по питанию. Точки в формуле (8 на 8) будут потреблять достаточно много электричества. Для этого потребуется новый стандарт 802.3bt (PoE++) до 45 Вт и соответственно коммутаторы беспроводной сети должны также обеспечивать необходимый бюджет по PoE для таких точек доступа.

Еще один новый подход, который появится с введением этого стандарта: точки доступа будут поддерживать возможность использования двух радиоинтерфейсов в диапазоне 5 ГГц.

Это даст возможность использовать различные сценарии, можно использовать точки в режиме Dual 5G. В стандартной беспроводной сети иногда приходится выключать второе радио, работающее в диапазоне 2,4 ГГц. Особенно если сеть с высокой плотностью клиентов, и мы не можем обеспечить большее количество неперекрывающихся каналов, поэтому некоторые радиоинтерфейсы мы вынуждены выключать. Если у нас будет точка, поддерживающая возможность перевода второго интерфейса в 5 ГГц режим, то мы сможем использовать одновременно два сценария, помимо использования радио как сенсора, мы можем одно радио использовать в диапазоне 5 ГГц и дать ему выбрать канал mediFS диапазона, правда, для России этот диапазон не очень актуален, не все клиенты поддерживают работу в DFS каналах. В данном случае можно на точке использовать два радио в режиме 5 ГГц, в одном радио использовать mediFS канал, а в другом — DFS канал.

С одной стороны, это создает два домена коллизий и увеличивает плотность подключений, но с другой стороны, это не создает проблем для клиентов, которые не поддерживают DFS диапазон, они смогут подключиться к другой точке доступа, таким образом улучшаются параметры беспроводной сети.

Второй режим использования очевиден: второе радио может использоваться как сенсор. Еще один сценарий использования точки с двумя 5 ГГц каналами заключается в возможности предоставить выделенную SSID для новых клиентов, поддерживающих 802.11ах. Один радиоинтерфейс работает с 802.11ас, второй радиоинтерфейс работает на другом канале с клиентами с 802.11ах.

Как работает WiFi? —  8 вещей, которые вы не знали о Wi-Fi

Как работает WiFi? Где это началось? Что это означает? Wi-Fi играет важную роль в нашей повседневной жизни.

Ах, хороший старый Wi-Fi. От помощи нам в снижении счета за телефон (кроме марта, черт возьми) до разрешения использования наших ноутбуков/планшетов/и т. д. Для подключения к Интернету Wi-Fi был вездесущим спутником, которого мы все знаем и любим.

Wi-Fi также полезен для некоторых приложений IoT (подождите, что такое IoT? ) , таких как автоматизация зданий и дома или управление энергопотреблением в доме.Для многих других IoT-приложений Wi-Fi абсолютно бесполезен.

Учитывая важность Wi-Fi для нашей повседневной жизни и для некоторых приложений Интернета вещей, вот 8 интересных фактов о WiFi, о которых вы не знали!

1) Wi-Fi зародился на Гавайях

По крайней мере, так было у первых предшественников WiFi. ALOHAnet была новаторской компьютерной сетевой системой, разработанной в Гавайском университете, которая обеспечила первую публичную демонстрацию беспроводной сети пакетной передачи данных.

Это было в 1971 году.Лишь 20 лет спустя корпорации NCR и AT&T изобрели WaveLAN, считающуюся настоящим предшественником WiFi. Затем, в 1997 году, была выпущена первая версия беспроводного протокола IEEE 802.11.

«Но подождите, — скажете вы, — что такое беспроводной протокол IEEE 802.11?»

2) Wi-Fi = IEEE 802.11

Когда любые две машины взаимодействуют друг с другом, им необходимы определенные стандарты и протоколы, позволяющие им обмениваться данными. IEEE 802.11 относится к набору стандартов, определяющих связь для беспроводных локальных сетей (при этом IEEE означает Институт инженеров по электротехнике и электронике).

Как вы, наверное, уже подумали про себя, «IEEE 802.11» это:

  1. Супер скучно.
  2.  Полный глоток.

Итак, в 1999 году была нанята консалтинговая фирма Interbrand, которая помогала продавать технологию потребителям, предоставив нам «Wi-Fi».

Изображение предоставлено WikiMedia

Interbrand также создала логотип WiFi, который представляет Инь и Ян, чтобы сигнализировать о совместимости всех продуктов, сертифицированных для WiFi.

Так что же такое WiFi?

3) WiFi НЕ означает «Wireless Fidelity»

Вопреки распространенному мнению, WiFi не означает Wireless Fidelity.Это заблуждение исходит из раннего рекламного слогана «Стандарт беспроводной точности».

Wi-Fi на самом деле ничего не означает.

Кроме того, по данным Wi-Fi Alliance (созданного в 1999 году как торговая ассоциация для владения торговой маркой Wi-Fi), официально используется термин «Wi-Fi». Wi-Fi Alliance не одобряет «WiFi», «Wifi» или «wifi».

Но я предпочитаю Wi-Fi, поэтому я буду использовать его в этой статье. Я знаю, я знаю, я довольно плохой мальчик.Ваш ход, WiFi Альянс.

Итак, теперь вы знаете всю подноготную Wi-Fi, но как работает WiFi?

4) Wi-Fi использует радиоволны

Как вы, возможно, помните из уроков естествознания, радиоволны — это форма электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение включает в себя все, от гамма-лучей до видимого света и радиоволн.

Изображение предоставлено НАСА

Ваш ноутбук/планшет/и т.д. использует беспроводной адаптер для преобразования данных в радиосигнал и передачи этого сигнала с помощью антенны.Эти радиоволны исходят от антенны и принимаются вашим беспроводным маршрутизатором. Этот беспроводной маршрутизатор затем преобразует радиоволны обратно в данные, а затем отправляет эти данные в Интернет, используя физическое соединение. Чтобы получить данные из Интернета на свой ноутбук/планшет/и т. д., просто выполните обратный процесс.

На высоком уровне так работает вся беспроводная связь. Однако WiFi имеет несколько заметных отличий от других беспроводных технологий. Например…

5) WiFi передает на частоте 2.4 ГГц или 5 ГГц

Эти частоты намного выше, чем частоты, используемые для сотовой связи. Более высокая частота означает, что сигналы могут нести больше данных.

Однако все формы беспроводной связи представляют собой компромисс между энергопотреблением, радиусом действия и пропускной способностью. Таким образом, в обмен на высокую скорость передачи данных Wi-Fi потребляет много энергии и не имеет большого радиуса действия.

«Ха», вы думаете про себя: «Я думал, что слышал это…»

6) WiFi может передавать до 260 миль!

Это правда, Шведское космическое агентство передало данные на 260 миль на стратостат с помощью Wi-Fi.Но это было с нестандартным WiFi оборудованием и усилителями на 6 ватт. И, конечно же, никаких физических препятствий на пути сигнала.

Изображение предоставлено Шведской космической корпорацией.

Для вашего среднего маршрутизатора Wi-Fi диапазоны намного, намного короче и зависят от ряда факторов. Диапазон может зависеть от антенны, отражения и преломления, а также выходной мощности радио.

Обычный диапазон около 100 футов, так почему вы не можете получить сигнал, когда стоите в соседней комнате?

Возможно, это физический барьер.Радиоволны проходят через большинство материалов, но могут блокироваться или поглощаться материалами, проводящими электричество. Вода проводит электричество, а это означает, что наши тела могут создавать помехи для WiFi. Но не пугайтесь, радиоволны не вызывают повреждения клеток.

Также могут быть помехи. Поскольку Wi-Fi использует радиоволны (а источников радиоволн очень много, включая космос), эти волны могут сталкиваться друг с другом и мешать сигналу. На самом деле, ваша микроволновка работает в режиме 2.Диапазон частот 4 ГГц, что означает, что он может мешать вашему WiFi, в зависимости от того, какой у вас тип WiFi (2,4 ГГц или 5 ГГц).

И да…

7) Есть много видов WiFi

Ранее вы узнали, что означает 802.11, но на самом деле было несколько новых версий с момента выхода оригинала в 1997 году:

  • 802.11a
  • 802.110 802.11g
  • 802.11n
  • и 802.11ac

Каждый из этих стандартов имеет различные преимущества и недостатки, связанные со скоростью передачи данных, помехами сигнала от внешних источников и стоимостью.Стоимость является важным фактором, поскольку для разных стандартов требуется разное оборудование, хотя новые версии создаются с учетом обратной совместимости со старыми версиями.

Однако, независимо от типа WiFi…

8) WiFi не подходит для большинства приложений IoT

Существует бесчисленное множество приложений IoT, и многие из них включают небольшие датчики или устройства, которые должны работать от батареи для месяцев или даже лет. Этим датчикам и устройствам не нужно отправлять массу данных, может быть, всего несколько байтов здесь или там.Им также нужно отправлять эти данные за мили, а не за футы.

Как упоминалось выше, Wi-Fi может отправлять большие объемы данных за счет высокого энергопотребления и малого радиуса действия. Если у вас есть тысячи датчиков в поле, Wi-Fi не лучший вариант.

Wi-Fi может быть полезен для приложений IoT, которым не нужно беспокоиться об утечке энергии (например, устройства, подключенные к розетке), которым необходимо отправлять много данных (например, видео) и которым не требуется высокая диапазон. Хорошим примером может быть домашняя система безопасности.

Однако для большинства других приложений IoT существуют лучшие варианты подключения, такие как Bluetooth, маломощные глобальные сети (LPWAN) или сотовый IoT.

При этом существует два стандарта Wi-Fi, которые были разработаны или разрабатываются специально для Интернета вещей; WiFi HaLow (802.11ah) и HEW (802.11ax).

WiFi HaLow был ратифицирован в 2016 году и направлен на решение проблем с диапазоном и мощностью для приложений IoT. HEW (High Efficiency Wireless) — это будущий стандарт, основанный на HaLow для добавления дополнительных функций, удобных для IoT.

Почему все беспроводные устройства работают на частоте 2,4 ГГц

Джон Герман

Вы живете на частоте 2,4 ГГц. Ваш маршрутизатор, беспроводной телефон, наушник Bluetooth, радионяня и устройство для открывания гаража — все любят и живут на этой радиочастоте, и ни на какой другой. Почему? Ответ на вашей кухне.

О чем мы говорим

Прежде чем мы зайдем слишком далеко, давайте пройдемся по основам. Ваш дом или квартира, или кофейня, в которой вы сейчас сидите, пропитаны радиоволнами.На самом деле их невообразимое количество вибрирует с радиостанций, телестанций, вышек сотовой связи и из самой вселенной в пространство, в котором вы живете. Вы подвергаетесь бомбардировке постоянно электромагнитными волнами всех видов частот, многие из которых были закодированы с определенной информацией, будь то голос, тон или цифровые данные. Черт, может быть, даже эти самые слова.

Кроме того, вас окружают волны, созданные вами самими. Внутри вашего дома есть дюжина крошечных радиостанций: ваш маршрутизатор, ваш беспроводной телефон, устройство для открывания гаражных ворот.Все, что у вас есть, более или менее беспроводное. Чертовы радиоволны: они повсюду.

Действительно, странно, что на вашем беспроводном телефоне даже есть наклейка с 2,4 ГГц. Для среднестатистического покупателя, не особо склонного к техническим наукам, это число означает: А) ничего или Б) что-то, но не то. («2,4 ГГц? Это быстрее, чем мой компьютер!»)

На самом деле это число означает частоту вещания или частоту волн, которые базовая станция телефона посылает на трубку.Вот и все. На самом деле, сам по себе герц просто единица измерения частоты в любом контексте: это количество раз, которое что-то происходит в течение секунды. В беспроводной связи это относится к волновым колебаниям. В компьютерах это относится к тактовой частоте процессора. Для телевизоров частота обновления экрана; для меня, аплодируя перед моим компьютером прямо сейчас, это скорость, с которой я это делаю. Один герц, медленный хлопок.

Тогда возникает вопрос, почему так много ваших гаджетов работают на скорости 2.4 ГГц вместо ~ 2 399 999 999 целых частот ниже него или любого числа выше него. Он кажется почти контролируемым или управляемым. Кажется, может быть, немного условно. Вроде, ну регулируется .

Взгляд на правила FCC подтверждает любые подозрения. Полоса частот, сгруппированная вокруг 2,4 ГГц, была определена, наряду с несколькими другими, как промышленный, научный и медицинский радиодиапазоны. «Многие нелицензионные вещи — например, Wi-Fi — работают на частотах 2,4 ГГц или 900 МГц, в диапазонах ISM.Вам не нужна лицензия, чтобы работать с ними.» Это Ира Келпц, заместитель начальника отдела инженерии и технологий Федеральной комиссии по связи, объясняет, почему эти диапазоны ISM привлекательны для производителей гаджетов: они бесплатны для использования. Если маршрутизаторы, беспроводные телефоны и все остальное будут работать в узком диапазоне 2,4 ГГц, то их радиоволны не будут мешать, скажем, мобильным телефонам, работающим на частоте 1,9 ГГц, или AM-радио, которое вещает в диапазоне от 535 кГц до 1,7 МГц. фактически представляет собой гетто для нелицензионной беспроводной передачи, сначала рекомендованное маленьким тихим агентством в швейцарском отделении ООН, именуемым МСЭ, а затем формализованное, измененное и систематизированное для практического использования правительствами мира, в том числе конечно, наш собственный FCC.

Как работает Wi-Fi?

Бывали ли у вас моменты, когда вы отступали назад и думали о том, как на самом деле работает то, чем вы пользуетесь каждый день? В частности, вы когда-нибудь задумывались, как, черт возьми, компьютеры взаимодействуют по беспроводной сети?

Ну, это именно тот вопрос, который мы собираемся решить в сегодняшнем подкасте.

Что такое Wi-Fi?

Во-первых, давайте рассмотрим некоторые основы. WiFi расшифровывается как Wireless Fidelity и это то же самое, что и WLAN, что означает «Беспроводная локальная сеть».»

СВЯЗАННЫЕ: Как усилить сигнал WiFi (часть 1)

Wi-Fi работает по тому же принципу, что и другие беспроводные устройства — он использует радиочастоты для передачи сигналов между устройствами. Радиочастоты полностью отличаются от раций, автомобильных радиоприемников, мобильных телефонов и метеорологических радиостанций. Например, ваша автомобильная стереосистема принимает частоты в диапазоне килогерц и мегагерц (станции AM и FM), а Wi-Fi передает и принимает данные в диапазоне гигагерц.

Если говорить еще подробнее, герц (Гц) — это просто единица измерения частоты. Допустим, вы стоите на пирсе и наблюдаете, как набегают волны. Когда вы смотрите вниз на волны, вы можете видеть, как гребень каждой волны катится мимо. Если вы посчитаете, сколько секунд между каждым гребнем волны, это будет частота волн. Таким образом, если бы время между каждым гребнем составляло 1 секунду, это означало бы, что частота волны составляет 1 герц или один цикл в секунду.

Сравнивая морские волны с МГц и ГГц, эти волны движутся в воздухе со скоростью 1 миллион и 1 миллиард циклов в секунду! И чтобы получать информацию, содержащуюся в этих волнах, ваш радиоприемник должен быть настроен на прием волн определенной частоты.

Для WiFi эта частота составляет 2,4 ГГц и 5 ГГц. Эти волны очень похожи на частоту вашей микроволновой печи! Ваша микроволновая печь использует частоту 2,450 ГГц для разогрева пищи, а маршрутизатор использует частоту от 2,412 ГГц до 2,472 ГГц для передачи данных по Wi-Fi. Вот почему у некоторых людей со старыми или неисправными микроволновыми печами возникают проблемы с сигналом Wi-Fi, когда они пытаются приготовить попкорн.

Просто чтобы прояснить популярное заблуждение: эти микроволны не являются ионизирующим излучением. Это означает, что они не вызывают рак.Дети, микроволновки не сделают вас радиоактивными и не светятся в темноте!

Как работает Wi-Fi?

Ранее я упоминал, что Wi-Fi использует частоты как 2,4 ГГц, так и 5 ГГц. Как правило, старые устройства имеют только 2,4 ГГц, потому что это был стандарт до появления 5 ГГц.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Как усилить сигнал WiFi (часть 2)

Но независимо от того, находитесь ли вы в диапазоне 2,4 ГГц или в диапазоне 5 ГГц, будет набор каналов, по которым ваш маршрутизатор будет обмениваться данными.Эти каналы немного отличаются друг от друга по частоте и позволяют нескольким маршрутизаторам обмениваться данными в одной и той же области, не вызывая большого трафика. Просто представьте, что вы едете по автостраде — если бы была только одна полоса, это вызвало бы пробку; но с несколькими полосами движение идет плавно.

Вы, наверное, заметили, что вам не нужно беспокоиться о настройке каналов или чем-то еще при подключении к WiFi. Это потому, что это обычно настраивается автоматически при подключении маршрутизатора.Ваш компьютер и маршрутизатор согласуют детали между собой.

Просто для справки: 2,4 ГГц имеет около 12 каналов, а 5 ГГц — около 30 каналов. Я говорю вокруг, потому что количество каналов зависит от страны, в которой вы находитесь.

Итак, теперь мы знаем, что радиоволны могут летать по воздуху и проходить через множество вещей на пути к вашему маршрутизатору и беспроводному устройству. Эти волны также имеют высокую частоту, что позволяет им передавать гораздо больше данных, чем большинству других радиочастот.Эта высокая скорость и большая емкость позволяют вам смотреть Netflix на смартфоне и ноутбуке, находясь в нескольких комнатах от маршрутизатора.

Но настоящая магия WiFi связана с обработкой, которая происходит на конце вашего чипа WiFi. Микросхема Wi-Fi каждого устройства преобразует 0 и 1 в радиоволны для отправки к месту назначения, в то же время преобразовывая постоянный поток 0 и 1 в данные, которые ваше устройство может интерпретировать как электронную почту, веб-страницы или что-либо еще, что вы делать в сети.

СВЯЗАННЫЕ: Опасности незащищенных точек доступа Wi-Fi

Давайте взглянем на стандартный беспроводной маршрутизатор со скоростью передачи 54 Мбит/с (мегабит в секунду). Как я упоминал ранее, бит состоит из 1 или 0. В любой момент, когда вы используете беспроводное устройство, ваш беспроводной чип передает и получает 54 миллиона единиц или нулей за одну секунду. Если распечатать, то получится около 13 000 листов бумаги.

Излишне говорить, что это впечатляет.

Эти 1 и 0 — это те же самые сигналы, которые посылало бы ваше беспроводное устройство, если бы оно было напрямую подключено к вашей сети с помощью провода. На этом этапе ваш маршрутизатор считает ваше устройство таким же, как и любое другое устройство в сети. Все коммуникации одинаковы, ваш маршрутизатор просто должен решить, отправлять ли сигнал по проводу или по беспроводной связи, используя свое радио.

Таким образом, когда вы используете свой ноутбук, весь ваш интернет-трафик преобразуется в 1 и 0, которые затем отправляются на беспроводной чип вашего устройства.Оттуда ваш беспроводной чип преобразует 1 и 0 в радиочастоту. Ваш маршрутизатор получает сигнал и преобразует его обратно в 1 и 0, а затем в трафик с вашего устройства.

Все это происходит невероятно быстро и невероятно!

На сегодня все! Обязательно ознакомьтесь со всеми моими предыдущими выпусками на сайте quickanddirtytips.com/tech-talker.

До следующего раза, я Tech Talker, делая технологии простыми!

Как работает Wi-Fi?

Скромное начало Wi-Fi

В 1985 году Федеральная комиссия по связи, регулирующий орган телекоммуникаций Америки, приняла решение открыть несколько диапазонов беспроводного спектра без необходимости государственной лицензии.FCC взяла три части спектра из промышленных, научных и медицинских диапазонов и открыла их для коммуникационных предпринимателей.

В этих так называемых «мусорных диапазонах» на частотах 900 МГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц уже использовалось оборудование, использующее радиочастотную энергию для целей, отличных от связи: микроволновые печи. FCC также сделала их доступными для целей связи при условии, что любые устройства, использующие эти диапазоны, должны будут избегать помех от другого оборудования.Они будут делать это, используя технологию «расширенного спектра», которая распространяет радиосигнал по широкому диапазону частот, в отличие от обычного подхода передачи на одной четко определенной частоте.

Что в конечном счете привело к развитию Wi-Fi, так это создание общеотраслевого стандарта. Первоначально поставщики беспроводного оборудования для локальных сетей разработали собственные виды проприетарного оборудования, которое работало в нелицензионных диапазонах: оборудование одного производителя не могло взаимодействовать с оборудованием другого.Вдохновленные успехом стандарта проводных сетей Ethernet, несколько производителей поняли, что общий стандарт беспроводной связи также имеет смысл. Покупатели с большей вероятностью примут эту технологию, если они не будут «привязаны» к продуктам конкретного поставщика.

В 1997 году комитет 802.11 согласовал базовую спецификацию. Это позволило обеспечить скорость передачи данных два мегабита в секунду с использованием любой из двух технологий расширения спектра, скачкообразной перестройки частоты или передачи с прямой последовательностью.(Первый избегает помех от других сигналов, переключаясь между радиочастотами; второй распространяет сигнал по широкому диапазону частот.

Ссылка на источник

Как это работает

Первоначально разработанная как способ заменить кабель Ethernet (кабель, соединяющий компьютеры с Интернетом), Wi-Fi — это популярная технология, обеспечивающая взаимосвязь между устройствами. В начале 1990-х стандарту проводной сети Ethernet исполнилось 20 лет, а кабель LAN с витой парой существовал уже десять лет.Проводные сети отличались надежностью и скоростью, но не были особенно универсальными. В то время, когда портативные компьютеры становились популярной бытовой электроникой, требовался способ связи с другими устройствами через Интернет по беспроводной сети (Time Magazine).

Wi-Fi означает Wireless Fidelity и означает то же самое, что и WLAN, что означает «Беспроводная локальная сеть». Wi-Fi работает по тому же принципу, что и другие беспроводные устройства — он использует радиочастоты для передачи сигналов между устройствами.Волны Wi-Fi, являющиеся формой электромагнитного излучения, работают совершенно иначе, чем звук. Волны Wi-Fi имеют электрический и магнитный аспекты, а звуковые волны вытесняют воздух (Scientific American).

Радио работает, посылая информацию от передатчика к приемнику. Передатчик превращает электрические сигналы в флуктуирующие электромагнитные волны, распространяющиеся по воздуху со скоростью света. Приемник улавливает волны и превращает их обратно в электрические сигналы. Чем мощнее передатчик и приемник, тем дальше они могут быть разнесены.Беспроводной Интернет — это просто способ использования радиоволн для отправки и получения интернет-данных вместо радиозвука или телевизионного изображения. В отличие от радио и телевидения, обычно используется для передачи сигналов только на относительно короткие расстояния с помощью маломощных передатчиков (Commotion Wireless).

Если у вас дома есть беспроводной доступ в Интернет, вероятно, у вас есть маршрутизатор. Это автономный компьютер, задачей которого является ретрансляция подключений к Интернету и из Интернета. Дома вы можете использовать маршрутизатор для одновременного подключения нескольких компьютеров к Интернету.Маршрутизатор создает беспроводную компьютерную сеть, связывая все ваши компьютеры вместе, а также дает всей вашей электронике общий шлюз в Интернет.

Беспроводной маршрутизатор — это просто маршрутизатор, который подключается к вашему компьютеру (или компьютерам) с помощью радиоволн вместо кабелей. Он содержит очень маломощный радиопередатчик и приемник с максимальным радиусом действия около 300 футов. Маршрутизатор может отправлять и получать данные из Интернета на любой компьютер в вашем доме, который также оснащен беспроводным доступом.Точно так же, как компьютеры, подключенные к проводной локальной сети, используют Ethernet, машины в беспроводной локальной сети используют беспроводной эквивалент, который называется Wi-Fi (IEEE 802.11) (Techwalla).

Объяснение домашнего Wi-Fi: 6+ поколений беспроводных новинок

Wi-Fi — знакомое название сетевых стандартов 802.11x — является важным изобретением, позволяющим перерезать провода. Только представьте, каким был бы ваш смартфон или планшет без домашнего Wi-Fi.

Итак, в двух словах, Wi-Fi — это альтернатива сетевым кабелям , позволяющая устройствам подключаться к сети без проводов.Но мир Wi-Fi может сбивать с толку из-за множества стандартов скорости, частотных диапазонов, функций и прочего.

Этот пост поможет вам, по крайней мере, понять Wi-Fi и следующего парня, не запутавшись в сетевом жаргоне. Беспроводное сетевое подключение, конечно, сложная тема, но уделите ей немного внимания, и вы получите удовольствие.

Примечание Донга:   Первоначально я опубликовал эту статью 6 мая 2018 года. Это одна из моих первых публикаций на DKT.Я написал это, когда Wi-Fi 6 даже не был доступен, а сегодня есть Wi-Fi 6E. Это последнее обновление, опубликованное 24 мая 2021 года, направлено на то, чтобы нарисовать актуальную обзорную картину домашнего Wi-Fi.

Маршрутизатор TP-Link Archer AX90 Wi-Fi 6 против Netgear RAX200

Как работает Wi-Fi?

Wi-Fi использует радиочастоты для передачи данных. Он использует тот же принцип, что и любые другие технологии, использующие радиоволны, включая само радио.

Радиовещательные станции

AM и FM используют частоты, измеряемые в мегагерцах (МГц), килогерцах (кГц) или даже ниже.Wi-Fi, с другой стороны, использует гораздо более высокие скорости, измеряемые в гигагерцах (ГГц).

В частности, Wi-Fi использует диапазоны частот 2,4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц и (редко используемый) диапазон частот 60 ГГц . Вы найдете больше информации об этом ниже. Однако, чтобы понять частоты, нам нужно знать, что такое Герц , в частности, что составляет один Герц .

Что такое Герц?

Генрих Герц — немецкий физик, убедительно доказавший существование электромагнитных волн в конце 19 века, так что теперь мы можем считать их само собой разумеющимся.

Проще говоря, Герц — это количество гребней радиоволн — или волновых циклов — за 1 секунду.

Волновые частоты

Наполните ванну водой. Подождите, пока поверхность не станет полностью неподвижной. Теперь добавьте маленькую резиновую уточку. Обратите внимание, что волны распространяются наружу. Выбери один. Подсчитайте, сколько раз волна достигает высшей точки за секунду. Если это один раз, вы получите один герц; дважды означает, что у вас есть два герца и так далее.

Хорошо, я знаю, что трудно быть точным в подсчете, так что не старайтесь слишком сильно, но вы поняли идею.И становится намного тяжелее.

Это потому, что Wi-Fi использует частоты в ГГц . Например, 5 ГГц означает, что в секунду происходит 5 000 000 000 гребней волны. Это слишком много гребней в секунду, чтобы подсчитать, так что поверьте мне на слово!

В двух словах, чем выше частота, тем ближе расстояние между двумя последовательными гребнями волны, что означает меньшую длину, которую может пройти сама волна. Тем не менее, это также означает, что больше информации вы можете разместить на нем.

И эта информация перемещается между частями оборудования Wi-Fi.Давайте узнаем, что они из себя представляют.


Вот вид типичного маршрутизатора Wi-Fi сзади. Обратите внимание на антенны.

Оборудование Wi-Fi

Для использования Wi-Fi нам нужен передатчик сигнала и приемник . Это два конца сетевого соединения. В частности, первые излучают сигналы Wi-Fi, чтобы вторые улавливали их и формировали беспроводную связь.

Для этого вещательная компания может сделать Wi-Fi открытой сетью, к которой могут подключаться любые клиенты, или защищенной сетью , где только авторизованные клиенты могут подключаться с помощью пароля.(Подробнее об этом в разделе WPA каждого стандарта Wi-Fi ниже.)

Хотя в основном подразумевается, это называется режимом «инфраструктура». В этом режиме, который является основным способом использования Wi-Fi, один вещатель может размещать несколько приемников, но приемник может одновременно подключаться только к одному вещателю.

(Технически можно настроить два приемника для подключения в режиме «ad-hoc». Но этот режим имеет мало практического практического применения.)

Как правило, вещатель Wi-Fi всегда называется беспроводной точкой доступа (WAP) или точкой доступа (AP) для краткости.Однако чаще вы сталкиваетесь с Wi-Fi роутерами . Это стандартные маршрутизаторы со встроенными точками доступа. Все домашние маршрутизаторы в настоящее время являются возобновленными маршрутизаторами Wi-Fi.

Приемник всегда является адаптером Wi-Fi . В большинстве случаев вы не видите реального адаптера, поскольку он находится внутри устройства (ноутбука или смартфона), которое вы используете. Но если у вас есть компьютер без встроенного Wi-Fi (или Wi-Fi нужного вам стандарта), вы можете довольно легко обновить или заменить его.

Устройство — компьютер или мобильный телефон — со встроенной функцией Wi-Fi называется клиентом Wi-Fi или просто устройством Wi-Fi.

Все передатчики и приемники Wi-Fi имеют антенны. Если вы их не видите, значит, они спрятаны внутри или смешаны с другими (металлическими) частями устройства.

Адаптер Wi-Fi 6 (установлен) рядом с незакрепленным адаптером Wi-Fi 5 внутри ноутбука. Обратите внимание на антенные провода.

Когда у нас есть вещатель и приемник, скорость соединения Wi-Fi зависит от используемого стандарта Wi-Fi.


Описание домашнего Wi-Fi и его стандартов

Стандарты Wi-Fi

— это то, как мы манипулируем упомянутыми выше частотами. Они необходимы отчасти потому, что мы не можем использовать только любых частот. Они регулируются — оборудование, которое вы покупаете, ограничено определенным спектром.

Регулирование — это хорошо, потому что устройства должны согласовать многие стандартные процедуры для успешной связи по радио.

(Конечно, вы можете купить собственное радиолюбительское радио и заставить его использовать любые частоты, но в наше время это незаконно.Кроме того, ваше устройство может оказаться бесполезным, поскольку никто не использует для связи с вами те же частоты.)

Итак, стандарты Wi-Fi — это определенные спектры, определенные Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Каждый раз, когда спектр доступен для использования Wi-Fi, у нас появляется новый стандарт.

С 1999 года существует шесть основных стандартов Wi-Fi: 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac и 802.11ax. (Последний имеет расширение под названием 802.11axe).

Новые стандарты всегда быстрее старых, но также и обратно совместимы, если они используют ту же частоту .Следовательно, по большей части вы можете использовать Wi-Fi устройства разных поколений вместе.

(Имейте в виду, что беспроводные устройства подключаются с использованием стандарта, который они поддерживают, и вы не можете сказать, какой из них используется, если вы не протестируете скорость, не используете определенное оборудование или не просматриваете его состояние через приложение. Сигналы Wi-Fi невидимы. Буквально, вы не можете отличить их друг от друга, глядя на воздух.)

Если вы находите приведенное выше название стандарта Wi-Fi странным и труднопроизносимым, вы не одиноки.В том виде, в котором они есть, трудно сказать, что есть что, и все они полны рта, чтобы сказать.

Вот где в игру вступает относительно новое соглашение об именах.

Соглашение об именах сетей Wi-Fi

3 октября 2018 г. Wi-Fi Alliance ввел новое соглашение об именах сетей Wi-Fi с использованием простых чисел.

Конкретно 802.11ax называется Wi-Fi 6 — это 6-е поколение, 802.11ac теперь Wi-Fi 5 и т. д. (Расширение 802.11ax называется Wi-Fi 6E — все о них вы узнаете ниже).

Это новое соглашение об именах является долгожданным изменением. Вам больше не нужно задаваться вопросом, что лучше между ac, n, или ax . И вполне логично, что большее количество Wi-Fi означает более новый и быстрый стандарт.

Некоторые клиенты Wi-Fi даже показывают свое подключение к этому новому соглашению, Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E, Wi-Fi 5 или Wi-Fi 4. В частности, вы можете увидеть крошечное число (будь то 4, 5 , 6 или 6E) рядом со значком Wi-Fi на ваших устройствах.

Вот скриншот неполной страницы Wi-Fi смартфона. Обратите внимание на маленькие цифры рядом с символами Wi-Fi, которые указывают стандарты Wi-Fi каждой сети, включая Wi-Fi 6 и Wi-Fi 6E в данном конкретном случае.

Следовательно, когда в определенном месте доступно несколько сетей Wi-Fi с разными стандартами Wi-Fi, вы можете выбрать ту, которая лучше всего подходит для вашего устройства.

(Имейте в виду, что это не означает, что вы обязательно получите более быстрый Интернет, потому что Wi-Fi и Интернет — это две разные вещи.)

Кстати, первые три стандарта (802.11b, 802.11a и 802.11g) уже устарели. И это здорово, потому что вам нужно заботиться только о Wi-Fi 4 (802.11n) и более поздних версиях.

Кратко о стандартах Wi-Fi

В таблице ниже представлены все стандарты Wi-Fi и их краткие характеристики.

Обратите внимание, что все указанные здесь скорости Wi-Fi являются теоретическими. Реальные скорости в реальном мире сильно различаются и всегда намного ниже из-за помех, расстояния, совместимости устройств и накладных расходов.

По моему опыту, при реальном использовании вы обычно получаете около двух третей теоретической скорости, , самое большее . И это также общая пропускная способность диапазона Wi-Fi, разделяемая между подключенными устройствами.

07

9 Общее название

2

3 Стандарт

9

3 Наличие Верхняя скорость на поток

3

7

3

3 Протокол безопасности

12 частотных полос

2 13 Статус

40 МГц
WPA
N / A
Н/Д 802.11b тысячу девятьсот девяносто девять 11Мб 20МГц Открыть
WEP
2,4 Устаревшие
N / A 802.11a 2000 54Mbps 20МГц
Открыть WEP
5 ГГц Устарел
N / A 802.11G 2003 54 Мбит / с 54 Мбит Открытый
Открытый
WEP
2.4GHZ Уставательно
Wi-Fi 4 802.11n
или Wireless N
2009 2019 150 Мбит / с
90 МГц 90 МГц
40 МГц
2,4 ГГц
5 ГГц
Legacy
Wi-Fi 5 802.11Ac 2012 433 Мбит / с 20 МГц
40 МГц
80 МГц 90 МГц
90 МГц
WPA2
WPA
WPA2
5 ГГц Mainstream
802.11Ad 2015 Multi-Gig 2.16GHz
Открыть WPA
WPA2
60 ГГц Limited Использование
Устаревшие
Wi-Fi 6 802.11ax 2019 1200Mbps 20МГц
40МГц
80МГц
160 МГц Открыть
WPA
WPA2
WPA3
2,4
5GHz Mainstream
Wi-Fi 6E
802.11axe на 6ГГц
2021 1200Mbps 20МГц
40МГц
80МГц
160 МГц OWE
WPA3
6 ГГц Последние
Кратко о стандартах Wi-Fi

Кроме того, имейте в виду, что скорость соединения Wi-Fi между двумя сторонами основана на том же принципе, что и сетевое соединение — это всегда скорость самой медленной стороны.Например, если вы используете клиент Wi-Fi 6 с маршрутизатором Wi-Fi 5, скорость соединения будет такой же, как у последнего.

Как видно из приведенной выше таблицы, каждый стандарт Wi-Fi использует свой диапазон или диапазоны Wi-Fi по-разному. Таким образом, чтобы понять значение каждого стандарта, нам нужно знать, как работает каждый диапазон Wi-Fi.


Диапазоны Wi-Fi и их тонкости (диапазон, каналы и потоки)

Диапазоны Wi-Fi

— это радиочастоты, на которых сигналы Wi-Fi проходят между точкой доступа и клиентом.Когда дело доходит до Wi-Fi, нам нужно знать следующие диапазоны: 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц.

(Опять же, есть полоса 60 ГГц, но она вряд ли полезна или вообще не используется — подробнее о стандарте 802.11ad ниже.)

Помимо базовых скоростей, упомянутых в таблице выше, наиболее важными и общими атрибутами каждого из этих диапазонов являются их диапазоны. Давайте разберемся!

Диапазон Wi-Fi в теории

Принцип работы радиоволн заключается в том, что вещатель излучает сигналы наружу в виде сферы вокруг себя.

Чем ниже частота, тем дольше может распространяться волна. Радиоприемники AM и FM используют частоту, измеряемую в мегагерцах — вы можете слушать одну и ту же станцию ​​на обширной территории, например, в целом регионе или городе.

Wi-Fi использует частоты 2,4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц — все они невероятно высокие. В результате у них на гораздо меньший радиус действия по сравнению с рациями. Это не говоря уже о том, что домашняя Wi-Fi-станция имеет ограниченную мощность.

Но у этих диапазонов есть следующее общее: Чем выше частота (в Гц), тем выше полоса пропускания (скорость) и тем короче радиус действия.Невозможно точно определить фактический диапазон каждого из них, потому что он сильно колеблется и сильно зависит от окружающей среды.

Тем не менее, ниже приведены мои оценки дальности действия домашних вещателей Wi-Fi, основанные на личном опыте, в лучшем случае, то есть открытых открытых пространств в солнечный день .

Примечание. Диапазоны Wi-Fi не исчезают внезапно. Они постепенно ухудшаются по мере удаления от вещателя. Расстояния, упомянутые ниже, указаны, когда у клиента все еще есть сигнал, достаточно сильный для значимого соединения.

  • 2,4 ГГц : Этот диапазон имеет наилучшую дальность до 175 футов (55 м). Однако это самый популярный диапазон, который также используется устройствами без Wi-Fi, такими как беспроводные телефоны или пульты от телевизора. Его реальная скорость сильно страдает от помех и других вещей. В результате эта полоса сейчас работает в основном как резервная, где дальность важнее скорости.
  • 5 ГГц : Этот диапазон имеет гораздо более высокие скорости, чем диапазон 2,4 ГГц, но более короткие диапазоны, которые составляют около 150 футов (46 м).
  • 6 ГГц : это последний диапазон, доступный с Wi-Fi 6E. Он имеет ту же максимальную скорость, что и диапазон 5 ГГц, но с меньшими помехами и накладными расходами. В результате его фактическая скорость в реальном мире выше. В свою очередь, из-за более высокой частоты он имеет около 70% диапазона, который достигает максимума около 115 футов (35 м).

Некоторые могут счесть эти цифры завышенными, другие будут утверждать, что их маршрутизатор может делать больше, но вы можете использовать их в качестве основы для расчета покрытия для вашей ситуации.

Диапазон Wi-Fi в реальной жизни

В реальных условиях, скорее всего, диапазон Wi-Fi вашего маршрутизатора намного короче, чем вам хотелось бы. Это связано с тем, что сигналы Wi-Fi чувствительны к помехам и препятствиям.

В то время как новый диапазон 6 ГГц обычно не страдает от помех, за исключением случаев, когда вы используете несколько вещательных компаний поблизости, в двух других диапазонах есть множество вещей, которые могут повредить их диапазонам.

Также обратите внимание, что диапазоны Wi-Fi (и проникновение сигнала) обычно одинаковы для вещательных компаний с аналогичными характеристиками, а различаются (от модели к модели) только устойчивыми скоростями и стабильностью сигнала.

Распространенные источники помех на частоте 2,4 ГГц
  • Другие передатчики Wi-Fi на частоте 2,4 ГГц поблизости
  • Беспроводные телефоны на частоте 2,4 ГГц
  • Люминесцентные лампы
  • Радиомодули Bluetooth
  • Микроволновые печи
Обычные источники помех на частоте 5 ГГц
  • Другие близлежащие вещатели Wi-Fi 5 ГГц
  • Беспроводные телефоны 5 ГГц
  • Радары
  • Цифровые спутники
Препятствия и блокировка сигнала

Что касается препятствий, стены представляют собой наибольшую проблему, поскольку они повсюду.Различные типы стен по-разному блокируют сигналы Wi-Fi, но ни одна стена не подходит для Wi-Fi. Крупные объекты, такие как крупная бытовая техника или лифты, тоже плохи.

Вот мои приблизительные оценки того, насколько стена блокирует сигналы Wi-Fi — обычно используйте меньшее число для 2,4 ГГц и высокое для 5 ГГц, добавьте еще 10%-15% к 5 ГГц, если вы используете диапазон 6 ГГц. :

  • Тонкая пористая (дерево, гипсокартон, гипсокартон и т. д.) стена: блокирует от 10% до 30% сигналов Wi-Fi — радиус действия маршрутизатора будет намного меньше, если вы разместите его рядом со стеной.
  • Толстая пористая стена: от 20% до 40%
  • Тонкая непористая стена (бетон, металл, керамическая плитка, кирпич с раствором и т. д.): от 30% до 50%
  • Толстая непористая стена: от 50% до 90 %.

Опять же, эти цифры приблизительны, но вы можете использовать их, чтобы получить представление о том, как далеко будет достигаться сигнал, когда вы разместите передатчик Wi-Fi в определенном месте вашего дома. Простое правило: чем больше стен, тем хуже покрытие.

каналов Wi-Fi
В двух словах,

канала Wi-Fi — это небольшая часть каждого диапазона Wi-Fi.Они как полосы на дороге.

Соединение Wi-Fi должно использовать определенный канал в данный момент времени. Ширина канала (или пропускная способность) определяет скорость соединения. Это как велосипедная дорожка медленнее, чем автомобильная, но быстрее, чем тротуар для пешеходов.

Как работают каналы в разных диапазонах Wi-Fi.

Каналы измеряются в мегагерцах (МГц). Существует четыре уровня ширины, включая 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц, 160 МГц.

Нам нужно несколько смежных каналов, чтобы создать более широкий канал.Таким образом, канал 40 ГГц включает в себя два последовательных канала 20 ГГц, канал 80 МГц требует двух смежных каналов 40 ГГц (или четырех каналов 20 МГц) и т. д.

В результате диапазон Wi-Fi может включать либо на каналов меньшего диапазона, либо на каналов меньше высокого уровня. Ширина канала 160 МГц настолько широка, что у нас может быть только два из диапазона 5 ГГц. Самое главное, что оба требуют использования каналов DFS.

Что такое DFS?

Каналы динамического выбора частоты (DFS)

Каналы DFS доступны только в диапазоне 5 ГГц. Это специальные каналы, которые делят воздушное пространство с радарными сигналами, имеющими преимущественное право проезда.Таким образом, канал DFS похож на велосипедную дорожку, по которой вы можете вести машину, но только тогда, когда поблизости нет велосипедистов.

Обычно эти каналы работают так же, как и любые другие каналы. Однако при наличии сигналов радара, что часто случается, если вы живете в десятках миль от аэропорта или метеостанции, маршрутизатор переместит свои сигналы на следующий незанятый канал DFS.

Во время этого процесса переключения каналов ваше устройство может ненадолго отключиться. Тем не менее, использование 160 МГц, для которого требуется DFS, не всегда хорошо.

Не все клиенты поддерживают DFS, поэтому большинство маршрутизаторов не используют эти каналы по умолчанию из соображений совместимости.

160 МГц против 160 МГц (80+80) каналов

Во избежание DFS некоторые чипы Wi-Fi имеют режим 160 МГц (80+80) , объединяющий два несмежных канала 80 МГц в один — как в случае с Netgear RAX120.

Подход 160 МГц (80 + 80) является своего рода хаком и не обеспечивает такой же производительности, как реальный канал 160 МГц.

Перекрывающиеся каналы

Перекрывающиеся каналы — это каналы, которые могут использоваться несколькими типами трафика — это похоже на то, как велосипед может двигаться по полосе, предназначенной для автомобилей, — и, как правило, более восприимчивы к помехам.

С другой стороны, неперекрывающиеся каналы подобны полосам, явно предназначенным для определенного типа движения, например, для железной дороги или полосы для автомобильного пула.

потоков Wi-Fi
Потоки

Wi-Fi, часто называемые пространственными потоками или потоками данных, — это то, как распространяется сигнал Wi-Fi. Поток определяет базовую скорость полосы частот в стандарте Wi-Fi. Чем больше потоков может обрабатывать группа, тем выше ее скорость.

Вы можете думать о ручьях как о транспортном средстве, которое использует дорогу.В зависимости от размера грузового отсека (или количества прицепов, которые он может тянуть), транспортное средство может перевозить больше или меньше товаров за одну поездку.

В зависимости от характеристик оборудования соединение Wi-Fi использует один поток, два потока (2×2), три потока (3×3) или четыре потока (4×4). Прямо сейчас 4×4 является самым высоким, хотя в будущем их может быть еще больше.

(Обратите внимание, что здесь мы говорим о количестве потоков в одном диапазоне . Начиная с Wi-Fi 6 — подробнее ниже — многие сетевые поставщики объединяют потоки всех диапазонов в вещателе в большее число, например 8 потоков или 12 потоков.Это вводит в заблуждение, так как соединение Wi-Fi происходит в по одной полосе за раз , аналогично тому факту, что транспортное средство может использовать только одну полосу дороги за раз .)

Как видно из приведенной выше таблицы, каждый диапазон и стандарт Wi-Fi имеют разную базовую скорость одиночного потока. Но во всех случаях концепция множественных потоков остается неизменной.

(Это как, хотя и автомобиль, и мотоцикл могут буксировать прицеп по своей дороге, размеры их прицепов разные.)

Важное примечание: В конкретном соединении Wi-Fi количество используемых потоков тем меньше, чем меньше вовлеченных сторон. Например, если вы используете маршрутизатор 4×4 с клиентом 2×2, у вас будет соединение 2×2.

Диапазоны, каналы и потоки

Диапазоны, каналы и потоки — это элементы, которые сбивают с толку Wi-Fi. Итак, снова моя грубая аналогия:

.

Полоса Wi-Fi похожа на дорогу , где каналов — это полос движения и потоков — это транспортных средств. На той же дороге более широкие полосы предназначены для более крупных транспортных средств. Транспортные средства с большим грузовым пространством (2×2, 3×3 и т. д.) могут перевозить больше грузов (данных) за одну поездку (соединение).

Соединение Wi-Fi происходит на одном канале (полосе) одной полосы (дороги) за раз, но чем больше каналов и полос, тем больше вариантов и больше аппаратных устройств вы можете использовать одновременно для обеспечить более высокие скорости.

Фактическая передача данных всегда имеет наименьший знаменатель. Это похоже на то, как велосипед может перевозить только одного человека на относительно небольшой скорости, даже если вы едете на нем по открытой автомагистрали.


Эволюция Wi-Fi

Теперь, когда вы знаете, как работает Wi-Fi, давайте выясним, как он работает с разными стандартами. Помимо более высоких скоростей, каждая новая версия Wi-Fi получает больше функций и лучшую безопасность.

Опять же, поскольку старые стандарты уже устарели, мы начнем с Wi-Fi 4.

Wi-Fi 4 (802.11n)

Wi-Fi 4, также известный как Wireless-N, использует ширину канала 20 МГц и 40 МГц и до трех потоков (3×3). Один поток обеспечивает скорость 150 Мбит/с (40 МГц).

Wi-Fi 4 это когда у нас тоже есть:

  • Двухдиапазонный
  • Обозначения комбинированных скоростей
  • MIMO
  • Популярное использование WPS и метода защиты Wi-Fi Protected Access (WPA).
Двухдиапазонный

Это когда вещатель Wi-Fi работает на частоте 2,4 ГГц и/или 5 ГГц одновременно.

Двухдиапазонный режим необходим для обеспечения совместимости. Некоторые устройства Wi-Fi используют только диапазон 2,4 ГГц, а другие — 5 ГГц. Таким образом, для взаимозаменяемости устройств, независимо от их стандарта, необходима двухдиапазонная поддержка.

Двухдиапазонный вещатель имеет две точки доступа, по одной на каждый диапазон. Аналогичным образом двухдиапазонный клиент имеет два беспроводных приемника.

Имейте в виду, что «двойной» не означает, что вы увидите два аппаратных блока. Вместо этого одна физическая точка доступа (или маршрутизатор, или адаптер) имеет внутри два аппаратных компонента.

Двухдиапазонные вещатели (маршрутизаторы, точки доступа), как правило, одновременных (или настоящих) двухдиапазонных, что означает, что они могут работать на обоих диапазонах одновременно. Когда-то было выбираемых двухдиапазонных вещателей, поддерживающих устаревший 802.11a и 802.11b/g, которые работают на одном диапазоне одновременно.

Все приемники (адаптеры/клиенты), двухдиапазонные или нет, могут подключаться к вещательному только одному диапазону за раз . Это похоже на то, что автомобиль может использовать только одну полосу дороги в данный момент времени.

Обозначение комбинированной скорости

В Wi-Fi 4 поставщики сетевых услуг используют обозначения N, где N — сокращение от 802.11n.

Например, они назвали двухдиапазонный двухпоточный (2×2) маршрутизатор Wi-Fi 4 маршрутизатором N600 .Число, следующее за N, представляет собой суммарную максимальную скорость обоих диапазонов (300 Мбит/с на 2,4 ГГц и 300 Мбит/с на 5 ГГц). Точно так же маршрутизаторы с тремя потоками (3×3) теперь классифицируются как N900.

Этот тип именования используется в более новых стандартах Wi-Fi.

МИМО

MIMO означает множественный вход и множественный выход. Это позволяет паре передатчика и приемника обрабатывать несколько потоков данных одновременно . Чем больше потоков, тем быстрее соединение.

Опять же, MIMO началось с Wi-Fi 4 (802.11n) и работает как в диапазоне частот 2,4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц. Позже MIMO часто называют однопользовательским MIMO или SU-MIMO благодаря внедрению MU-MIMO или многопользовательского множественного ввода и множественного вывода в Wi-Fi 5.

Защищенная настройка Wi-Fi (WPS)

Впервые представленный Cisco в 2006 году, WPS стал популярным в Wi-Fi 4. Это быстрый способ позволить клиенту подключиться к сети Wi-Fi, нажав кнопку на маршрутизаторе, а затем на клиенте.

WPS избавляет вас от необходимости вручную вводить пароль Wi-Fi, но в некоторых случаях это может представлять угрозу безопасности.Тем не менее, он остается в более поздних стандартах.

Защищенный доступ Wi-Fi (WPA)

Wi-Fi 4 — это также время, когда новая защищенная настройка Wi-Fi Wi-Fi Protected Access (WPA) получила широкое распространение.

Официально доступный в 2003 году, WPA заменил метод безопасности Wired Equivalent Privacy (WEP), нагруженный уязвимостями.

WPA использует общую конфигурацию, называемую WPA-PSK (Pre-Shared Key). Ключи безопасности, используемые в этом методе, имеют длину 256 бит, что намного лучше, чем 64-битные и 128-битные ключи WEP.

Первоначально для шифрования WPA использует протокол целостности временного ключа (TKIP), в котором используется динамическая система ключей для каждого пакета, которая более безопасна, чем система фиксированных ключей WEP. Позже WPA получает еще более совершенный стандарт шифрования под названием Advanced Encryption Standard (AES).

В течение всего срока службы WPA позволяет пользователям выбирать между TKIP и AES. Помимо WPA, оборудование Wi-Fi 4 также поддерживает WEP для обратной совместимости, поскольку некоторые устаревшие клиенты не поддерживают WPA.

Несмотря на безопасность, WPA уязвим для взлома, особенно с помощью упомянутой выше защищенной настройки Wi-Fi (WPS).

Asus RT-AC88U — один из лучших маршрутизаторов Wi-Fi 5 на рынке.
Wi-Fi 5 (802.11ac)

Этот стандарт работает только в диапазоне 5 ГГц и имеет базовую скорость одного потока около 433 Мбит/с (80 МГц) и может доставлять до четырех потоков одновременно (4×4), следовательно, скорость составляет около 1733 Мбит/с (4 x 433 Мбит/с).

Некоторые вещатели Wi-Fi 5 поддерживают новую частоту 160 МГц, чтобы обеспечить еще более высокую скорость. Однако очень немногие клиенты Wi-Fi 5 поддерживают эту ширину канала.

В диапазоне 5 ГГц стандарт обратно совместим с Wi-Fi 4.Кроме того, маршрутизатор/точка доступа Wi-Fi 5 всегда включает точку доступа Wi-Fi 4 в диапазоне 2,4 ГГц. По этой причине любой вещатель Wi-Fi 5 будет поддерживать всех существующих клиентов Wi-Fi.

С Wi-Fi 5 добавлено:

  • Традиционный трехдиапазонный
  • MU-MIMO
  • Формирование луча
  • Применение метода безопасности WPA2
  • Сетчатая система Wi-Fi
Традиционная трехдиапазонная

Обычно это означает, что у вещательной компании есть три точки доступа в разных диапазонах.

Традиционно это означает, что он имеет один диапазон 2,4 ГГц и два диапазона 5 ГГц, и все они работают одновременно. Трехдиапазонный вещатель может одновременно обслуживать больше клиентов с частотой 5 ГГц, чем двухдиапазонный маршрутизатор, прежде чем замедлится.

С появлением Wi-Fi 6E появился новый тип трехдиапазонного подключения — подробнее ниже.

Обозначения переменного тока Wi-Fi 5

Подобно обозначению N выше, сетевые поставщики теперь объединяют скорости всех диапазонов в новые имена для маршрутизаторов Wi-Fi 5.Эти имена начинаются с AC, где AC является сокращением от 802.11ac.

В результате вы найдете множество переменных, таких как AC3100 (например, Asus RT-AX88U), AC5400 (TP-Link C54X), AC2200 (Synology MR2200ac) и многие другие.

Различные поставщики могут использовать разные числа в зависимости от того, как они решили округлить общую пропускную способность в большую или меньшую сторону, в основном в маркетинговых целях. Таким образом, они не последовательны во всей отрасли.

Имейте в виду, что числа, следующие за AC, представляют собой не максимальную скорость отдельного соединения, а общую пропускную способность всех диапазонов.

Это все равно, что назвать свой летающий автомобиль (если он у вас есть!), который может двигаться со скоростью 60 миль в час и летать со скоростью 120 миль в час, 180 миль в час . Это вводит в заблуждение, поскольку машина может проехать только или полетов за раз. Но поставщики сетевых услуг любят использовать это как маркетинговый ход.

Формирование луча

Beamforming — это функция, при которой вещатель автоматически фокусирует свои сигналы в определенном направлении приемника для повышения эффективности и, следовательно, скорости.

Beamforming доступен только на стороне вещателя, и обычно трудно оценить его эффективность.

WPA2

Коммерчески доступный в 2006 году, WPA2 представляет собой улучшенную версию WPA. Самым большим изменением является обязательное использование метода шифрования AES и введение режима встречного шифрования с протоколом кода аутентификации сообщений с цепочкой блоков (CCMP) в качестве замены TKIP.

Оборудование

Wi-Fi 5 по-прежнему поддерживает WPA для обратной совместимости.Поддержка WEP также была доступна изначально, но постепенно прекращалась в более новом оборудовании.

Хотя WPA2 гораздо более безопасен, чем WPA, он не на 100% защищен от взлома и также подвержен взлому, опять же с использованием WPS. Однако вероятность взлома метода безопасности WPA2 минимальна.

МУ-МИМО

Эта функция является частью Wi-Fi 5 Wave 2 — расширенной версии 802.11ac. MU-MIMO позволяет нескольким устройствам одновременно получать различные потоки данных .

В частности, в сети MIMO вещательная компания одновременно обрабатывает только одного клиента Wi-Fi в порядке очереди. Поэтому, если у вас несколько клиентов, они должны оставаться в очереди и по очереди получать пакеты данных. Это как когда в клубе всего один бармен.

С другой стороны, в сети MU-MIMO вещатель может одновременно обслуживать до четырех (возможно, больше в будущем) клиентов Wi-Fi. Это как иметь несколько барменов в клубе.

Тем не менее, важно отметить, что даже в сети MIMO маршрутизатор может переключаться между клиентами довольно быстро, и в большинстве случаев вы вообще не столкнетесь с какой-либо задержкой или замедлением.

Следовательно, если у вас нет большого количества — дюжины или около того — одновременно активных клиентов, вы не увидите преимущества MU-MIMO. Кроме того, эта функция работает только на нисходящем канале и только в диапазоне 5 ГГц.

Большинство маршрутизаторов, если не все, новые маршрутизаторы и точки доступа поддерживают MU-MIMO.

Сетчатая система Wi-Fi
Ячеистые системы Wi-Fi

используют несколько вещательных компаний вместе, чтобы сформировать единую сеть для охвата большой территории. Этот тип решения Wi-Fi начинается с Wi-Fi 5, в частности, с eero, впервые представленного в 2016 году.

Системы

Mesh бывают разных видов, чтобы обеспечить разные скорости и степени покрытия для удовлетворения различных потребностей. Подробнее о них вы можете прочитать в этом посте.

Linksys EA9300 — первый и один из немногих маршрутизаторов стандарта 802.11ad на рынке.
802.11ad

Впервые представленный в 2009 году как WiGig, этот стандарт изначально был сам по себе и не становился частью экосистемы Wi-Fi до 2013 года.

802.11ad работает на частоте 60 ГГц и обеспечивает сверхбыструю скорость беспроводной связи до 7 Гбит/с.

Тем не менее, его краткий диапазон составляет менее 10 футов (3 м). Он также не может проникать через стены или объекты, что делает его непрактичным в качестве стандарта беспроводной сети.

Итак, 802.11ad некоторое время был доступен в качестве стыковочного решения для ноутбука — быстрого способа подключения устройств на близком расстоянии, в пределах прямой видимости. Из-за этого крайнего недостатка этот стандарт не получил широкого распространения.

Маршрутизатор 802.11ad, такой как Netgear Nighthawk X10, всегда включает 802.Точки доступа 11ac и 802.11n для работы с существующими клиентами Wi-Fi. Но, как правило, вы, вероятно, можете пропустить этот стандарт.

Wi-Fi 6 (802.11ax)

802.11ax — это последнее поколение Wi-Fi, которое стало коммерчески доступным в начале 2019 года.

Маршрутизатор AmpliFi Alien Wi-Fi 6 рядом с аналогом Dream Machine Wi-Fi 5.

Этот новый стандарт работает в диапазонах 5 ГГц и 2,4 ГГц. В первом случае он поддерживает канал 160 МГц и имеет базовую скорость одного потока 600 Мбит/с.

На данный момент со стороны вещательной компании у нас есть маршрутизаторы 4×4, которые могут обеспечить пропускную способность беспроводной сети до 4800 Мбит/с.На стороне приемника у нас есть только адаптеры 2×2.

Со скоростью Wi-Fi 6 дело сложное, и я написал на эту тему длинный пост. Помимо этого, в этом стандарте есть несколько новых заслуживающих внимания функций, в том числе

.
  • OFDMA
  • Целевое время пробуждения
  • WPA3
OFDMA – больше эффективности

Wi-Fi 6 использует новую технологию, называемую многостанционным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), многословное название мультиплексирования с частотным разделением.

В частности, этот метод делит каждый канал на множество собственных подканалов с разными частотами. Эти «мини»-частоты накладываются друг на друга для повышения эффективности.

Вы можете думать об OFDMA как о расширенной версии MU-MIMO. Если MU-MIMO похож на наличие нескольких барменов (а не только одного, как в MIMO), OFDMA поднимает его на значительную ступеньку, используя роботов-барменов; каждый может обслуживать множество клиентов одновременно.

Целевое время пробуждения — увеличение срока службы батареи

Wi-Fi 6 еще больше увеличивает срок службы батареи, чем Wi-Fi 5 (802.11ac) отчасти потому, что для передачи того же объема данных требуется меньше времени. Однако наиболее важно то, что он имеет новую функцию, называемую планированием времени пробуждения или целевым временем пробуждения (TWT).

TWT позволяет адаптеру Wi-Fi быстро переходить в спящий режим при простое (даже на очень короткое время) и автоматически просыпаться при необходимости. Это похоже на автомобиль, который автоматически глушит двигатель на красный свет и автоматически заводится, когда вы нажимаете на газ.

WPA3

Это новейший метод безопасности, представленный в 2018 году для отказа от WPA2.Изначально не все устройства Wi-Fi 6 поддерживают WPA3, но все они будут поддерживаться после обновления прошивки. Некоторое новейшее оборудование Wi-Fi 5 также поддерживает этот метод в качестве опции.

Текущая коллекция всех маршрутизаторов Wi-Fi 6E на рынке.
Wi-Fi 6E

Wi-Fi 6E — это новейший стандарт Wi-Fi, коммерчески доступный в 2021 году. На самом деле это не стандарт сам по себе, а скорее расширение Wi-Fi 6.

Wi-Fi 6E обладает всеми атрибутами Wi-Fi 6, но с одним исключением: он использует совершенно новый частотный диапазон 6 ГГц .В результате он имеет больше места в спектре и может передавать до семи каналов по 160 МГц или четырнадцати по 80 МГц.

Что касается скорости, Wi-Fi 6E имеет такую ​​же максимальную скорость, как и Wi-Fi 6, но он может легче обеспечить эту скорость. Взамен Wi-Fi 6E имеет меньший радиус действия, чем Wi-Fi 6.

Как и для перехода на диапазон 5 ГГц в Wi-Fi 4, для Wi-Fi 6E требуется новое оборудование. В результате у нас теперь есть новый тип трехдиапазонной сети, где аппаратные устройства должны включать все три диапазона (2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц), чтобы они всегда могли работать друг с другом.

Обязательный протокол WPA3 и Enhance Open (OWE)

С точки зрения безопасности, с Wi-Fi 6E WPA3 теперь является обязательным. Все устройства с частотой 6 ГГц должны использовать его и больше не поддерживать WPA2 или какой-либо более ранний метод безопасности.

Однако для обратной совместимости вещатели Wi-Fi 6E по-прежнему поддерживают WPA2 и даже WPA для своих диапазонов 5 ГГц и 2,4 ГГц.

Кроме того, для тех, кто не хочет или не хочет защищать паролем свою сеть Wi-Fi, Wi-Fi 6E теперь использует расширенный открытый протокол Wi-Fi Alliance Wi-Fi CERTIFIED, который:

«[…] обеспечивает защиту в сценариях, когда аутентификация пользователя нежелательна или распространение учетных данных нецелесообразно .

Примерами таких мест являются гостиницы, кафе или аэропорты.

Настройка Enhanced Open or Opportunistic Wireless Encryption (OWE) в веб-интерфейсе маршрутизатора Asus GT-AXE11000 Wi-Fi 6E.

Идея Enhanced Open, которую некоторые поставщики также называют оппортунистическим беспроводным шифрованием (OWE), заключается в том, что каждое подключение к открытой сети Wi-Fi шифруется с помощью известного механизма шифрования.

В результате стороны, поддерживаемые OWE, получают защиту от взлома. Однако, когда клиент, не являющийся OWE, подключается к вещателю OWE, он будет рассматривать его как обычную открытую сеть.

Планируется, что

Wi-Fi 6E будет широко доступен в конце 2021 — начале 2022 года. Более подробно об этом я подробно писал в этом посте.

Что такое сетевой канал и как он влияет на вашу сеть Wi-Fi?

В США диапазон 2,4 ГГц разделен на 11 каналов, и вы можете использовать любой из этих каналов для своей беспроводной сети. Канал 1 использует самую низкую полосу частот, а каждый последующий канал использует несколько более высокую частоту. Однако, в отличие от телевизионного канала, между соседними беспроводными каналами есть небольшое перекрытие.На самом деле только три из 11 каналов могут работать одновременно, не перекрывая и не мешая друг другу: это каналы 1, 6 и 11.

Если вы и ваш сосед используете один и тот же или близлежащий сетевой канал для вашей беспроводной сети, ваши беспроводные сигналы могут конфликтовать, что приводит к помехам, которые могут замедлить вашу сеть.

Что еще хуже, многие беспроводные устройства в США поставляются с каналом Wi-Fi по умолчанию, равным 6. Это означает, что существует большая вероятность того, что ваша беспроводная сеть использует тот же канал, что и все ваши соседи.

Вы можете использовать инструмент беспроводного сканирования (например, бесплатное мобильное приложение Actiontec, WiFi Assistant) для сканирования активности на каждом канале. Если вы обнаружите, что на вашем конкретном сетевом канале много перегрузок, вам следует выбрать новый канал.

Если ваша сеть Wi-Fi работает медленнее, чем вам хотелось бы, и вы подозреваете, что соседние сети создают помехи, попробуйте переместить свою сеть в менее загруженную часть полосы частот. Например, если на 6-м канале очень много людей, вам следует выбрать 1-й или 11-й канал.

Чтобы изменить сетевой канал, сначала необходимо изменить канал, используемый беспроводным маршрутизатором. Для этого вам, вероятно, потребуется войти в интерфейс администратора, который будет отличаться для каждой модели маршрутизатора. Чтобы получить доступ к веб-панели управления маршрутизатора, введите IP-адрес вашего беспроводного маршрутизатора (чаще всего 192.168.1.1 или 192.168.0.1). После входа в роутер найдите настройки беспроводной сети и измените выбранный канал. Если на вашем маршрутизаторе есть функция автоматического выбора канала, вы можете отключить ее и вручную выбрать предпочитаемый канал.

В настоящее время большая часть помех беспроводной связи приходится на полосу частот 2,4 ГГц. Просто меньше сетей и типов устройств, которые используют диапазон 5 ГГц. Кроме того, в диапазоне 5 ГГц гораздо больше каналов, чем в диапазоне 2,4 ГГц, и они не перекрываются.

Таким образом, если у вас есть двухдиапазонный маршрутизатор 802.11n (и ваши беспроводные устройства поддерживают 5 ГГц), вы можете использовать менее загруженный диапазон 5 ГГц.

частот Wi-Fi | ИмОн Коммуникейшнс

За последнее десятилетие Интернет действительно изменил то, как мы живем, общаемся и остаемся в курсе событий.В настоящее время существует два способа доступа в Интернет. Во-первых, с помощью кабеля Ethernet для подключения устройства напрямую к модему. Это проводное соединение обеспечивает надежную работу с более высокой скоростью и большей безопасностью. Однако быть привязанным к одному месту не всегда удобно. Вот почему большинство людей используют маршрутизатор для беспроводного подключения к Интернету.

Маршрутизаторы Wi-Fi

используют радиоволны для передачи данных с вашего устройства в Интернет и наоборот. Сегодня большинство маршрутизаторов передают данные, используя две разные радиочастоты или «диапазоны» — 2.4 ГГц и 5 ГГц. В зависимости от того, к какой из этих частот подключаются ваши устройства, это может повлиять на работу в Интернете.

Так чем же отличаются эти две частоты и какую из них следует использовать?

Если бы вы могли видеть эти две разные радиоволны в воздухе, они бы выглядели примерно так. Как видите, частота 5 ГГц имеет более короткие волны (больше подъемов и спадов в той же области), чем частота 2,4 ГГц. Эта более высокая «энергия» позволяет частоте 5 ГГц передавать больше данных и обеспечивать более высокие скорости Интернета.В среднем максимальная скорость при подключении к частоте 2,4 ГГц составляет около 150 Мбит/с, а при подключении к частоте 5,0 ГГц скорость может достигать 1 гигабайта (1000 Мбит/с).

Хотя частота 5 ГГц может работать на более высоких скоростях, у нее есть недостатки. Соединение на частоте 5 ГГц тяжелее при передаче через стены и пол, а значит, оно не может достичь такого расстояния. Согласно Lifewire.com, общее правило заключается в том, что сигнал Wi-Fi, использующий частоту 2,4 ГГц, может достигать 150 футов в помещении, в то время как сигнал Wi-Fi с частотой 5 ГГц может достигать только около 50 футов.Помните об этих цифрах, когда решаете, какие устройства к какой частоте подключать. Лучше подключить свои мобильные телефоны и планшеты к частоте 2,4 ГГц, так как она может работать дальше, и вы, как правило, используете эти устройства по всему дому. Для более стационарных устройств, таких как смарт-телевизоры и игровые приставки, рассмотрите возможность подключения их к частоте 5 ГГц, чтобы вы могли воспользоваться преимуществами более высоких скоростей, предлагаемых подключением 5 ГГц.

Последнее, что нужно учитывать при рассмотрении этих двух разных частот Wi-Fi, — это перегрузка Wi-Fi.Многие другие бытовые устройства используют ту же радиочастоту 2,4 ГГц, что и ваш маршрутизатор, включая микроволновые печи, радионяни, беспроводные телефоны, сотовые телефоны, устройства для открывания гаражных ворот и маршрутизатор вашего соседа. Когда несколько устройств пытаются использовать одну и ту же радиочастоту, это приводит к переполнению и помехам. Вы можете столкнуться с неожиданными падениями сигнала Wi-Fi, низкими скоростями и слабым сигналом. В настоящее время меньшее количество предметов домашнего обихода могут использовать частоту 5 ГГц, поэтому она менее загружена и обеспечивает более стабильный уровень сигнала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *