телевизори. Конзоли. Проектори и аксесоари. Технологии. Цифрова телевизия

Параметри на Wi-Fi оборудване, одобрено за използване в Руската федерация. Избор на бюджетен адаптер за хакване на Wi-Fi Отървете се от смущенията

Съкращението Wi-Fi е съкращение на регистрираната търговска марка „Wi-Fi AUiance“. Wi-Fi технологията е разработена през 1991 г. от NCR Corporation (която по това време е погълната от AT&T и отново става независима през 1997 г.) и първоначално е била предназначена за използване в касови апарати за търговия на дребно. Технологията се основава на техниката за предаване на данни по радиоканал на честота 2,4 GHz, използвайки кодиране на сигнала с работни честоти и специални приложения. Технологията Wi-Fi се използва за организиране на високоскоростни безжични локални мрежи, работещи в международния нелицензиран честотен диапазон (ISM) от 2,4 GHz и 5 GHz. Областите на приложение на тази технология са свързани с мрежи за достъп до Интернет, безжично предаване на аудио и видео информация, индустриална телеметрия и транспортни локални безжични мрежи.

В момента се използват следните Wi-Fi стандарти:

  • 802.11 - 1 Mbit/s и 2 Mbit/s, 2,4 GHz;
  • 802.11a - 54 Mbit/s, 5 GHz;
  • 802.11b - 5,5 и 11 Mbit/s, 2,4 GHz;
  • 802.11g - 54 Mbit/s, 2,4 GHz;
  • 802.11n - 600 Mbps, 2,4-2,5 GHz или 5 GHz.

Основното предимство на Wi-Fi пред други технологии (Bluetooth, ZigBee) е неговата висока скорост на предаване (до 600 Mbit/s). Ето защо тази технология се развива толкова бързо в такива области на потребителската електроника като безжичен интернет достъп, безжична телевизия и безжични DVD плейъри. Wi-Fi се използва широко в различни безжични телеметрични системи в транспорта. Почти всички безжични видеокамери и рекордери за скорост, инсталирани на магистрали, използват Wi-Fi. Тази технология се използва и за организиране на локални мрежи между сгради и промишлени съоръжения. Трябва да се подчертае, че Wi-Fi обхватът от 5 GHz е най-предпочитан за организиране на индустриални локални мрежи при наличие на високо ниво на смущения. Благодарение на стриктната си връзка с определена зона, в която се разпространява информацията, Wi-Fi е идеална технология за платен достъп до интернет в кафенета, ресторанти и хотели.

Технологията Wi-Fi беше сертифицирана за първи път преди двадесет години, когато Международният институт на инженерите по електротехника и електроника (IEEE) сформира работна група по стандартите за 802.11 безжични локални мрежи. Миналата година (20.09.2010 г.) работната група 802.11 тържествено отбеляза 20-годишнината на стандарта. През 1999 г. е създадена независимата международна организация Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), която включва водещите световни производители на безжично комуникационно оборудване. В момента членове на WECA са около 100 компании, включително Cisco, Alcatel-Lucent, 3Com, IBM, Intel, Apple, Compaq, Dell, Fujitsu, Siemens, Sony, AMD и др. Експерти от тази организация тестват различни Fi-Wi- устройства и гарантират тяхната съвместимост с оборудване, произведено от други компании, които са членове на алианса.

Стандарт 802.11 - първо издание

През 1997 г. е приета първата Wi-Fi спецификация, 802.11. Стандартът 802.11 регулира работата на оборудването на централна честота от 2,4 GHz с максимална скорост до 2 Mbit/s. Базовата версия на стандарта 802.11 използва метода Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). По избор може да се използва и методът на разширен спектър на директна последователност (DSSS).

Технологията Gaussian Frequency Shift Keying се използва за модулиране на сигнала. Обикновено, когато се използва методът FHSS, лентата е разделена на 79 канала от 1 MHz (въпреки че има оборудване с различен метод за разделяне на честотния диапазон). Изпращачът и получателят се договарят за схема за превключване на канали и данните се изпращат последователно по различни канали, като се използва избраната схема.

Специално трябва да се подчертае, че стандартите 802.11xxx регулират архитектурата на мрежата и самите устройства, описват основните седем нива на модела и протоколите за тяхното взаимодействие. Стандартът определя базовата честота, както и методите за модулация и разширен спектър физическо ниво. Например стандартът 802.11 определя централна честота от 2,4 GHz и метод на модулация FHSS PHY. В допълнение, оригиналната версия на стандарта 802.11 описва предаване на данни в инфрачервения диапазон. Честотните ленти и подчестотите за 802.11 устройства се разпределят и регулират във всяка конкретна страна от упълномощена държавна агенция. Местното законодателство също регулира правилата за работа на самите устройства, тяхната мощност, разделяне на честотния диапазон, мощност на предавателя и други характерни характеристики. У нас такъв орган е Министерството на далекосъобщенията и масовите комуникации Руска федерация. Последният нормативен документ на това министерство гласи, че в Руската федерация е разрешена работата на всички варианти на стандартите 802.11 (a, b, g, n) на всички основни честоти. Основните параметри на стандарта 802.11 в съответствие с действащите нормативни документи на Руската федерация са дадени в таблица 1.

Таблица 1. Основни параметри на стандарта IEEE 802.11 (в съответствие с действащите разпоредби на Руската федерация)
Име на параметъра Стойност на параметъра Метод на модулация
Честотен диапазон, MHz 2400-2483,5
Метод на разширен спектър FHSS
Брой носещи канали (честоти) Най-малко 20, които не се пресичат при ниво от -20 dB
1 2 GFSK
2 4 GFSK
не повече от 20 (100 mW)

Различни стандарти от фамилията IEEE 802 стриктно регулират двете по-ниски нива на модела OSI - физическо и връзка за данни, които характеризират характеристиките на конкретни локални мрежи. Горните слоеве са еднакви по структура както за безжичните, така и за кабелните локални мрежи. Както всички стандарти в това семейство, Fi-Wi 802.11 работи на долните два слоя на модела ISO/OSI, физически и връзка за данни (фиг. 1). Следователно мрежовите приложения и мрежовите протоколи, които работят в Ethernet мрежи(802.3 стандарт), като TCP/IP, може да се използва по подобен начин в 802.11 Wi-Fi мрежи. С други думи, ако има определен Ethernet рутер с няколко входа, тогава няма значение за мрежата дали към него е свързано кабелно 802.3 устройство или безжично 802.11 Wi-Fi устройство: всички периферни устройстваще се виждат и ще си взаимодействат правилно.

Отличителните характеристики на различните локални мрежи са отразени в разделянето на слоя за връзка с данни на два подслоя: „логически слой за трансфер на данни Logical Link Control, LLC“ и „слой за контрол на достъпа до медиите, MAC“. MAC слоят осигурява правилно споделяне на общата среда. След като се получи достъп до средата, тя може да се използва от по-високо ниво LLC, което изпълнява функциите на интерфейс със съседния мрежов слой. Протоколите на слоя MAC и LLC са взаимно независими. Следователно всеки протокол на MAC слой може да се използва с всеки протокол на ниво LLC и обратно.

В стандарта 802.11 MAC е подобен на слоя, внедрен в 802.3 за Ethernet мрежи. Фундаменталната разлика е, че 802.11 използва полудуплексен приемо-предавателен режим, който не позволява откриване на сблъсък по време на комуникационна сесия. За да договори MAC слоеве, стандартът 802.11 използва специален протокол, Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) или Distributed Coordination Function (DCF). В този случай CSMA/CA избягва сблъсъци, като гарантира, че пакетът е получен непокътнат (ACK).

В допълнение, 802.11 MAC слой поддържа два режима на консумация на енергия - "режим на непрекъсната работа" и "режим на пестене". В режим на заспиване оборудването периодично се включва на определени интервали, за да получи сигналите „маяк“, които точката за достъп непрекъснато изпраща. Тези сигнали включват и адреса на станцията, която трябва да получи данните. Сред другите характеристики на MAC 802.11 трябва да се отбележи функцията за динамично свързване и повторно свързване. 802.11 клиент в обхвата на една или повече точки за достъп може да избере тази с най-добър сигнал. Ако бъде открита такава точка, станцията автоматично се връща на нейната честота.

За да поддържа поточно видео, 802.11 MAC прилага функцията за координиране на точки (PCF). В режим PCF само точката за достъп контролира предаването на данни по определен канал. В този случай той анкетира всички станции и на всяка от тях се разпределя фиксиран период от време. Нито една от другите станции не може да предава през този период. Всяка точка за достъп има свой собствен уникален ESS ID (WLAN Service Area ID), който е необходим за установяване на връзка.

На ниво MAC се осигурява контрол и ограничаване на достъпа. Следователно точката за достъп може да работи в следните режими:

  • установяване на връзка с всички безжични устройства, независимо от техния MAC адрес;
  • установяване на връзка с устройства, чиито MAC адреси са включени в “Списък за контрол на достъпа” (ACL);
  • отказ от връзки с устройства, чиито MAC адреси са включени в списъка на „забранените“.

Освен това можете да ограничите достъпа, като деактивирате излъчването на ESS ID, т.е. точката за достъп няма да го предава към отворена мрежа, за да се свържете с която трябва да знаете ESS ID. Следните методи обикновено се използват за удостоверяване на Wi-Fi устройство:

  • Отворена система (OPEN SYSTEM) - клиентът изпраща заявка с идентификатор (MAC адрес), точката за достъп проверява съответствието на клиента със списъка с MAC адреси.
  • Отворена система с EAP (OPEN SYSTEM AUTHENTICATION WITH EAP) - допълнителна идентификация чрез EAP протоколи на RADIUS сървър.
  • Затворена система (SHARED SYSTEM AUTHENTICATION) - клиентът изпраща заявка за връзка, а точката за достъп изпраща на клиента последователност, която трябва да бъде криптирана и изпратена обратно.

За да се защитят Wi-Fi устройствата от неоторизиран достъп, се използват механизми за криптиране Wired Equivalent Privacy (WEP). Методите и алгоритмите за криптиране се определят от стандарта 801.11i, в който AES блоковият шифър е избран като основен. WEP протоколът се основава на поточен шифър RC4. В този случай WEP криптирането може да бъде статично или динамично. При статично WEP криптиране ключът не се променя. При динамичния метод на криптиране ключът за криптиране се променя периодично. През 2004 г. беше публикувано изменение на стандарта 802.11 с нови алгоритми за сигурност WPA и WPA2. WEP технологията е обявена за остаряла. Нови методи за сигурност WPA и WPA2 (Wi-Fi защитен достъп) са съвместими между различни безжични устройства както на хардуерно, така и на софтуерно ниво.

Въпреки че методът FHSS позволява проста приемо-предавателна верига, той ограничава максималната скорост до 2 Mbps.

802.11b стандарт

Ограничението на скоростта в стандарта 802.11 доведе до факта, че устройствата и локалните мрежи от този тип практически престанаха да се използват. 802.11 беше заменен през 1999 г. от по-бързия стандарт 802.11b (802.11 High rate), който работи на същата централна честота от 2,4 GHz с максимална скорост до 22 Mbit/s. Спецификацията 802.11b използва метода Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) - разширяване на спектъра на радиосигнала чрез използване на директна последователност. Основните параметри на Wi-Fi 802.11b са показани в таблица 2.

Таблица 2. Основни параметри на стандарта IEEE 802.11b (в съответствие с действащите разпоредби на Руската федерация)
Име на параметъра Стойност на параметъра Метод на модулация
Честотен диапазон, MHz 2400-2483,5
Метод на разширен спектър DSSS
Честотен план 2412+5(n-1), n ​​​​= 1, 2 … 13
Скорости на предаване на данни по радиоканала, Mbit/s 1 ДБПСК
2 ДБПСК
5,5 CCK
11 CCK
22 PBCC
Максимална мощност на излъчване на предавателя, dBm не повече от 20 (100 mW)

Основната архитектура, идеология, структура и характеристики на слоевете на новия стандарт 802.11b са подобни на оригиналната версия на Wi-Fi - 802.11, само физическият слой е променен, което характеризира по-високи скорости на достъп и трансфер на данни. Честотното разпределение на линейния път на преносната система (План за разпределение на честотите) се изпълнява в съответствие с формулата, дадена в таблица 2.

Има различни начини за модулиране и поддържане на различни режими на скорост на предаване на данни. Скоростта от 1 Mbit/s се поддържа чрез метода DBPSK (Диференциално двоично фазово изместване). За да се осигури скорост от 2 Mbit/s, се използва методът DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying). Модулационната схема CCK (Complementary Code Keying) позволява скорости на предаване от 5,5 и 11 Mbit/s. Използването на CCK кодове ви позволява да кодирате 8 бита на знак. Символна скорост от 1,385 мегасимвола в секунда (11/8 = 1,385) съответства на скорост от 11 Mbps. В този случай се кодират 8 бита на знак. При скорост на предаване от 5,5 bps само 4 бита са кодирани в един символ.

Протоколът също така осигурява коригиране на грешки чрез метода FEC. В разширената версия на стандарта 802.11b+ скоростта на трансфер на данни може да достигне 22 Mbit/s. Тъй като методът за прескачане на честотата FHSS, използван в 802.11, не може да поддържа високи скорости, той е изключен от 802.11b. Следователно оборудването 802.11b е съвместимо с 802.11 DSSS системи, но няма да работи с 802.11 FHSS системи.

Стандартът 802.11b осигурява режим за работа в условия на силни смущения и слаб сигнал. За тази цел се използва динамично изместване на скоростта, което ви позволява автоматично да променяте скоростта на трансфер на данни в зависимост от нивото на сигнала и смущенията. Например, когато нивото на смущения се увеличи, скоростта на трансфер на данни автоматично се намалява до 5,5, 2 или 1 Mbit/s. С намаляването на смущенията устройството се връща към нормална работа при високи скорости.

В стандарта 802.11b контролът на достъпа се осъществява както на ниво MAC, така и с помощта на криптиране на данни чрез WEP. Когато WEP е активиран, той защитава само пакета данни, но не защитава заглавките на физическия слой, така че другите станции в мрежата да могат да преглеждат данните, необходими за управление на мрежата. Трябва да се подчертае, че последните годиниВ шифъра RC4 бяха открити множество пропуски. Поради това все по-често се използват модернизирани протоколи за криптиране. Например стандартът TKIP (протокол за интегритет на временния ключ) използва същия шифър RC4 като WEP, но с 48-битов IV. За проверка на целостта на съобщенията е добавен протоколът MIC (Message Integrity Check). Когато се използва, станцията се блокира, ако в рамките на минута са изпратени повече от две непроверени заявки. В протокола AES-CCMP разпределението на ключовете и проверката на интегритета се извършват в един компонент CCMP (режим на брояч с протокол за код за удостоверяване на съобщения с шифрова верига). AES шифърът се използва за криптиране.

С развитието на LAN технологиите по света броят на различните безжични устройства се увеличи драстично и се появи проблемът със смущенията и задръстванията в честотната лента 2,4 GHz. Това е така, защото устройства като микровълнови фурни, безжични телефони, уоки-токита, Bluetooth оборудване и други подобни устройства значително си влияят. По-специално, това се отразява на качеството на Wi-Fi оборудването.

Както беше отбелязано по-горе, стандартът 802.11 определя максималната скорост на предаване като сбор от каналите. Следователно теоретичната скорост не съответства ясно на действителната скорост на трансфер на данни. В случаите, когато различни 802.11 устройства използват едни и същи канали или работят в зони с високи радиосмущения, може да възникнат значителни намаления на скоростта. Например безжична станция, която е установила връзка с 11 Mbps, всъщност ще работи с не повече от 1 Mbps, ако е в обхвата на мощна микровълнова фурна.

802.11a стандарт

За да се облекчи по някакъв начин честотната лента от 2,4 GHz, стандартът 802.11a е разработен за честоти от 5 GHz. В тази лента няма толкова много източници на смущения, колкото в честотната лента от 2,4 GHz, а средното общо ниво на шума е много по-ниско. Стандартът 802.11a използва две базови честоти около 5 GHz и максимална скорост на трансфер на данни до 54 Mbps. Този стандарт използва множествен метод със засичане на носител и избягване на сблъсък като метод за достъп до среда. Основният метод за разширяване на спектъра е Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) - мултиплексиране с ортогонално честотно разделяне на сигналите. За стандарта 802.11a в Русия са разпределени две честотни ленти (Таблица 3).

Таблица 3. Основни параметри на стандарта IEEE 802.11a (в съответствие с действащите разпоредби на Руската федерация)
Име на параметъра Стойност на параметъра Метод на модулация
Честотен диапазон, MHz 5150-5350; 5650-6425
Метод за достъп до средата
Метод на разширен спектър OFDM
20
52
Скорости на предаване на данни по радиоканала, Mbit/s 6; 9 BPSK
12; 18 QPSK
24; 36 16QAM
48; 54; 108 64QAM
Максимална мощност на излъчване на предавателя в честотната лента: 5150-5250; 5250-5350 MHz Не повече от 20 dBm (100 mW)
Максимална мощност на излъчване на предавателя в честотната лента: 5650-5725; 5725-5825; 5825-6425 MHz Не повече от 30 dBm (1000 mW)

В съответствие с документа на територията на Руската федерация за стандарта 802.11a честотните ленти са разделени на пет работни поддиапазона. Диапазоните 5.150-5.250 и 5.250-5.350 GHz са предназначени за работа с оборудване с мощност на предавателя до 100 mW (20 dBm). Диапазони 5.650-5.725; 5.725-5.825 и 5.825-6.425 GHz са запазени за оборудване с мощност на предавателя до 1000 mW (30 dBm).

Стандартът 802.11a използва като свой основен метод, разработен от Intersil и наречен Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) - мултиплексиране с ортогонално честотно разделяне на сигнали. Принципът на модулация на OFDM сигнала е показан на фиг. 2-4.

Целият честотен диапазон е разделен на подносещи, които, въпреки че частично се припокриват, са в ортогонална позиция една спрямо друга. Ортогоналността на носещите сигнали е осигурена при времетраене на един символ носещ сигналще извърши цял брой трептения. За прилагане на метода в предавателни устройства се използва обратно бързо преобразуване на Фурие (IFFT), което преобразува сигнал, предварително мултиплексиран на един от каналите, от времево представяне в честотно. Така, когато една подносеща има максимална амплитуда, съседната подносеща има нулева стойност. Информация в този методпредавани под формата на така наречените OFDM символи (фиг. 3).

Символът винаги се предхожда от префикс. За да се предпази от появата на междусимволни сблъсъци, технологията OFDM въвежда концепцията за предпазен интервал (Guard Interval, GI), по време на който OFDM ще се повтаря циклично. Префиксът се добавя към предавания знак в предавателя и се премахва, когато знакът бъде получен от приемника. Защитният интервал намалява скоростта на трансфер на данни.

В стандарта 802.11a обхватът е разделен с честотно разстояние на канала от 20 MHz (фиг. 4). Освен това всеки канал има 52 подносещи честоти. От тях 48 се използват за предаване на данни, а останалите четири се използват за кодове за коригиране на грешки. Разстоянието на подносещата честота е 312,5 kHz. Честотната лента на сигнала е 16,66 MHz. Скорости на конволюционно кодиране: 1/2, 9/16, 2/3, 3/4. В протокола IEEE 802.11a максималната скорост на конволюционно кодиране е 3/4, добавяйки още един бит към всеки три входни бита. На различни нива се използват различни модулационни схеми. Най-ниският използва двоична фазова модулация (Binary Phase Shift Keying, BPSK). Той осигурява пропускателна способност на подканала от 125 kbit/s. Следователно за основния канал пропускателната способност е 6 Mbit/s (48 пъти 125). Следващото ниво използва квадратурно фазово изместване (QPSK), което удвоява пропускателната способност до 12 Mbps.

В случай, че на физическия слой се използва 16-степенна квадратурна амплитудна модулация (16QAM), кодираща 4 бита на херц носеща честота, капацитетът на канала ще бъде 24 Mbit/s. Когато се използва 64-степенна квадратурна амплитудна модулация (64QAM), кодираща 8 или 10 бита на херц носеща честота, максималната скорост за този стандарт е 54 Mbit/s.

Така стандартът 802.11a поддържа скорости на данни от 6, 12, 24, 36, 48 и 54 Mbit/s. Самият стандарт обаче позволява и внедряването на повече високи скорости. Например Atheros произвежда оборудване 802.11a с едновременно използване на две носещи честоти, поради което максималната пропускателна способност може да достигне 108 Mbit/s.

Моля, обърнете внимание, че лентата от 5 GHz е в съседство с честоти, които се използват частично от наземни комуникационни сателитни станции за проследяване. За да се гарантира, че нелицензирано Wi-Fi оборудване не пречи на работата на други ведомствени системи, Европейският институт за телекомуникационни стандарти (ETSI) разработи два допълнителни протокола: DFS (Динамичен избор на честота) и TPC (Предавателна мощност). С тяхна помощ Wi-Fi безжичните устройства могат автоматично да променят честотните канали или да намалят излъчената мощност в случай на сблъсък на носещи честоти.

802.11g стандарт

Следващата стъпка към развитие Wi-Fi устройстваимаше стандарт 802.11g, приет през 2003 г. Всъщност 802.11g е подобрена версия на 802.11b. Предназначен е за устройства, работещи на честоти 2,4 GHz с максимална скорост 54 Mbps. Този стандарт е предназначен да бъде универсален. Следователно, той позволява методи с разширен спектър, използвани в предишни версии, а именно DSSS, OFDM, PBCC. Основните параметри на Wi-Fi-802.11g, одобрени за Руската федерация, са показани в таблица 4.

Таблица 4. Основни параметри на стандарта IEEE 802.11g (в съответствие с действащите разпоредби на Руската федерация)
Име на параметъра Стойност на параметъра Метод на модулация
Честотен диапазон, MHz 2400-2483,5
Честотен план (централни честоти на канала, MHz) 2412+5(n-1), n ​​​​= 1, 13
Режими на работа DSSS, OFDM, PBCC, DSSS-OFDM
Скорости на предаване на данни по радиоканала и модулация, Mbit/s 1 ДБПСК
2 DQPSK
5,5; 11 SSK, RVSS
6; 9 BPSK
12; 18 QPSK
24; 36 16QAM
48; 54; 108 64QAM
22; 33 PBCC
Максимална излъчена мощност на предавателя Не повече от 24 dBm (250 mW)

Честотната лента, разпределена за 802.11g в Руската федерация, е 2400-2483,5 MHz. Планът за разпределение на честотите се изчислява с помощта на формулата от таблица 4. Стандартът 802.11g е напълно съвместим с 802.11b. Основната разлика е в разрешените методи за достъп до медиите и методите на модулация. Стандартът 802.11g използва технологиите DSSS и PBCC, обсъдени по-горе, които са взети от 802.11b. Методът OFDM е възприет от стандарта 802.11a. Методите за модулация DBPSK, DBPSK, CCK, CCK, PBCC също са взети от 802.11a, b.

Без да навлизаме в много подробности, 802.11g е подобен на 802.11b при 2,4 GHz и подобен на 802.11a при 54 Mbps.

802.11n стандарт

Последният стандарт, приет за Wi-Fi технологията, беше стандартът 802.11n, в който разработчиците се опитаха да комбинират всичко най-добро, което беше внедрено в предишните версии. Стандартът 802.11n е предназначен за оборудване, работещо на централни честоти от 2,4 и 5 GHz с максимални възможни скорости до 600 Mbit/s. Този стандарт беше одобрен от IEEE през септември 2009 г., а в Русия беше одобрен и разрешен за използване във всички диапазони едва в края на 2010 г. Стандартът е базиран на технологията OFDM-MIMO. В IEEE 802.11n максималната скорост на трансфер на данни е няколко пъти по-висока от предишните. Това се постига чрез удвояване на ширината на канала от 20 на 40 MHz, както и чрез прилагане на MIMO технология с множество антени.

В идеалния случай удвояването на честотната лента означава право пропорционално увеличение на скоростта на данни на физическия слой (PHY). На практика всичко се оказва много по-сложно. Технологията MIMO (Multiple Input Multiple Output) се основава на идеята за използване на няколко предавателни и приемащи антени отделно. Предаваният поток от данни се разделя на независими последователности от битове, които се изпращат едновременно с помощта на различни антени. В този случай антените предават данни независимо една от друга и в същия честотен диапазон. С други думи, технологията MIMO реализира няколко пространствено разделени подканала, през които данните се предават едновременно в един и същи честотен диапазон. В най-простия пример това изглежда като предавател с две антени и приемник с две антени, в които потоците от данни се предават и приемат едновременно и независимо на всеки канал.

Технологията MIMO не влияе на метода за кодиране на данни и може да се използва с различни начинимодулация. Стандартът 802.11n използва мултиплексиране с ортогонално честотно разделяне (OFDM) като метод на разширен спектър, който е добре установен в стандарта 802.11a. MIMO технологиите включват сложни векторни и матрични алгоритми за обработка в многоантенни системи.

Методът на кодиране OFDM по своята структура в момента е оптимален за поддържане на технологията MIMO. MIMO използва техника на предварително кодиране и последващо декодиране (Precoding) с формирането на пространствена радиационна схема (beamforming), която е един вид векторно разширение на стандартната плоска радиационна схема. При формирането на пространствена диаграма на излъчване се използват много антени за предаване на сигнали. Този подход може значително да подобри покритието и капацитета на системата и да намали вероятността от комуникационни прекъсвания. За да осигури пространствено разнообразие и оптимален марж на избледняване, MIMO използва пространствено-времеви код (STC).

Технологията MIMO включва това, което е известно като пространствено мултиплексиране (SM), което увеличава скоростите на предаване и увеличава пропускателната способност в сравнение с една антена. При пространственото мултиплексиране множество потоци се предават през множество антени. Например, ако приемникът и предавателят имат по две антени и е възможно да се изберат необходимите вълни от цялото разнообразие от електромагнитно излъчване, тогава пиковата скорост на предаване на данни може да се удвои.

Процесът на прехвърляне на данни протича независимо. Това означава, че в посока нагоре (UL) всеки потребител има само една предавателна антена. Двама независими потребители могат едновременно да предават в един и същ слот, подобно на случая, когато два потока са пространствено мултиплексирани от две антени на един и същ потребител. Този процес се нарича „кооперативно пространствено мултиплексиране нагоре по веригата“. Когато се изпрати съобщение от основна станциякъм мобилни устройства, тогава те говорят за посоката „надолу“.

По време на процеса на предаване поредица от символи, пристигащи в енкодера, се преобразува от символен преобразувател в пространствена форма в съответствие с програмата, вградена в адаптивния преобразувател (например отразяване на информацията на подканала в пространствен код според дадена матрица).

При метода MIMO е необходимо постоянно да се изисква информация за идентификацията на канала, неговото състояние и специфични параметри. В зависимост от текущото състояние на канала, сигналите се предават през различни подканали. Специални сигнали се използват за преобразуване на параметрите на самите подканали, като диаграмата на излъчване на елементите на адаптивната антена, корекция на грешки, скорост на предаване и т.н. За корекция на грешки се използва Packet Error Rate (PER). Когато каналът е в лошо състояние, стойността на този коефициент се увеличава и в резултат зоната на покритие автоматично се ограничава до стойност, при която изчислената стойност на PER може да се поддържа. Имайте предвид, че SM и STC осигуряват по-голямо покритие независимо от условията на връзката, но не подобряват пиковите скорости на данни.

При декодиране в приемното устройство получените сигнали се обработват по определен закон в съответствие с дадена матрица, например с помощта на алгоритъма за обратно преобразуване на Фурие. По този начин пространствено разпределените сигнали се комбинират в приемника и предадените данни се реконструират.

Основните параметри на 802.11n, одобрени за използване в Русия, са показани в таблица 5.

Таблица 5. Основни параметри на стандарта IEEE 802.11n (в съответствие с действащите разпоредби на Руската федерация)
Име на параметъра Стойност на параметъра
Честотен диапазон, MHz 2400-2483.5 и/или 5150-5350, 5650-6425
Метод за достъп до средата Множествен достъп със сензор за превозвач и избягване на сблъсък
Брой MIMO потоци, не по-малко Базова станция - 2
Абонатна станция - 1 бр
Брой MIMO потоци, не повече 4
Метод на разширен спектър OFDM
Честотно разстояние на каналите, MHz 20 и/или 40
Брой подносещи на канал 56 (при 20 MHz ширина на канала)
Максимална мощност на предавателя, работеща в обхвата, MHz 2400-2483,5 Не повече от 24 dBm (250 mW)
5150-5250 Не повече от 20 dBm (100 mW)
5150-5250 Не повече от 20 dBm (100 mW)
5250-5350 Не повече от 20 dBm (100 mW)
5650-5725 Не повече от 30 dBm (1000 mW)
5725-5825 Не повече от 30 dBm (1000 mW)

За стандарта 802.11n в Руската федерация са разпределени една лента с централна честота 2,4 GHz и две ленти в района на 5 GHz:

  • 2400-2483.5 MHz;
  • 5150-5350 MHz;
  • 5650-6425 MHz.

Броят на подносителите в канала е определен да бъде 56 за ширина на канала от 20 MHz и 114 за ширина на канала от 40 MHz. Разположението на честотния канал е разрешено както за 20, така и за 40 MHz. В стандарта 802.11n, в съответствие с разпоредбите на Руската федерация, е разрешено използването на до четири канала за предаване на данни. Разбираемо е, че Wi-Fi точка за достъп може да има поне два канала, а безжичната абонатна станция трябва да има поне един канал. Wi-Fi оборудването в стандарта 802.11n може да работи в три режима:

  • Наследен режим, който осигурява поддръжка за всички предишни версии на стандарта 802.11a, b, g (без поддръжка за 802.11n);
  • смесен режим (Mixed), който осигурява поддръжка за всички предишни версии на стандарта 802.11a, b, g и частична поддръжка за 802.11n;
  • високоскоростен режим (High Throughput, HT), който предоставя само пълна поддръжка за 802.11n и не поддържа напълно всички предишни версии.

Трябва да се подчертае, че само в режим High Throughput можете да се възползвате напълно от повишената скорост и разширения обхват на предаване на данни, постигнати в стандарта 802.11n. В режим High Throughput с ширина на канала 20 MHz се използват 56 честотни подканала, от които 52 се използват за предаване на данни, а четири са сервизни. При използване на 40 MHz канал и режим с висока честотна лента се използват 114 честотни подканала, от които 108 са информационни и шест са контролни.

Друг параметър, който влияе върху скоростта на предаване, е продължителността на GI guard интервала, въведен в стандарта 802.11a. В стандарта 802.11 продължителността на предпазния интервал може да приеме две стойности: 800 и 400 ns. Скоростите на данни се определят от комбинация от параметрите, обсъдени по-горе. В стандарта 802.11n може да има общо 76 такива комбинации.Таблица 6 показва скоростите на предаване в стандарта 802.11n, изчислени за четири пространствени потока, като се използва различна схема за мултиплексиране във всеки поток и с честотно разстояние на канала от 40 MHz .

Таблица 6. Параметри за четири пространствени потока при използване на различна схема за мултиплексиране (UEQM) във всеки поток и с честотно разстояние на канала от 40 MHz (в съответствие с действащите разпоредби на Руската федерация)
Номер на MCS схема Модулация Скорост на кодиране Скорост на трансфер на данни, Mbit/s
Поток 1 Поток 2 Поток 3 Поток 4 Предпазен интервал 800 ns Предпазен интервал 400 ns (по избор)
53 16-QAM QPSK QPSK QPSK ½ 135,00 150,00
54 16-QAM 16-QAM QPSK QPSK ½ 162,00 180,00
55 16-QAM 16-QAM 16-QAM QPSK ½ 189,00 210,00
56 64-QAM QPSK QPSK QPSK ½ 162,00 180,00
57 64-QAM 16-QAM QPSK QPSK ½ 189,00 210,00
58 64-QAM 16-QAM 16-QAM QPSK ½ 216,00 240,00
59 64-QAM 16-QAM 16-QAM 16-QAM ½ 243,00 270,00
60 64-QAM 64-QAM QPSK QPSK ½ 216,00 240,00
61 64-QAM 64-QAM 16-QAM QPSK ½ 243,00 270,00
62 64-QAM 64-QAM 16-QAM 16-QAM ½ 270,00 300,00
63 64-QAM 64-QAM 64-QAM QPSK ½ 270,00 300,00
64 64-QAM 64-QAM 64-QAM 16-QAM ½ 297,00 330,00
65 16-QAM QPSK QPSK QPSK ¾ 202,50 225,00
66 16-QAM 16-QAM QPSK QPSK ¾ 243,00 270,00
67 16-QAM 16-QAM 16-QAM QPSK ¾ 283,50 315,00
68 64-QAM QPSK QPSK QPSK ¾ 243,00 270,00
69 64-QAM 16-QAM QPSK QPSK ¾ 283,50 315,00
70 64-QAM 16-QAM 16-QAM QPSK ¾ 324,00 360,00
71 64-QAM 16-QAM 16-QAM 16-QAM ¾ 364,50 405,00
72 64-QAM 64-QAM QPSK QPSK ¾ 324,00 360,00
73 64-QAM 64-QAM 16-QAM QPSK ¾ 364,50 405,00
74 64-QAM 64-QAM 16-QAM 16-QAM ¾ 405,00 450,00
75 64-QAM 64-QAM 64-QAM QPSK ¾ 405,00 450,00
76 64-QAM 64-QAM 64-QAM 16-QAM ¾ 445,50 495,00

Максимална теоретична скорост от 600 Mbps може да бъде постигната с четири потока, 64-QAM модулация, 5/6 скорост на кодиране и 400 ns предпазен интервал. Други комбинации от параметри ще доведат до различни скорости на трансфер.

Допълнителни стандарти IEEE 802.11

В допълнение към основните стандарти 802.11a, b, g, n, обсъдени по-горе, има редица спомагателни стандарти, които описват сервизните функции на различни Wi-Fi продукти:

  • 802.11d. Проектиран да адаптира различни Wi-Fi устройства към специфичните условия на страната. Както бе споменато по-горе, специфичните честотни диапазони за всеки отделен щат се определят в самата страна и могат да варират в зависимост от географското местоположение. Стандартът IEEE 802.11d ви позволява да регулирате честотните ленти в устройства от различни производители, като използвате специални опции, въведени в протоколите за контрол на достъпа до медиите.
  • 802.11e. Описва класове за качество на QoS за приложения, които прехвърлят аудио и видео файлове. Промените, въведени на ниво 802.11e MAC протокол, регулират качеството на едновременно аудио и видео предаване за безжични аудио и видео системи.
  • 802.11f. Обединява параметрите на Wi-Fi точки за достъп от различни производители. Стандартът позволява на потребителя да работи с различни мрежи, когато се движи между зоните на покритие на отделните мрежи.
  • 802.11h. Както беше отбелязано по-горе, в повечето европейски страни наземните станции, проследяващи метеорологичните и комуникационните сателити, както и военните радари, работят в обхвати, близки до 5 MHz. За да се предотвратят конфликтни ситуации, стандартът 802.11h въвежда механизъм за автоматично нулиране на захранването, задължителен за използване в Европа при честоти от 5 GHz за домакински уреди Wi-Fi, когато попадат в зоната на покритие на 802.11 продукти за специални и военни цели. Този стандарт е необходимо изискване на ETSI за оборудване, одобрено за използване в Европейския съюз. Така например цялото Wi-Fi оборудване, произведено от френската компания ACKSYS, преминава през задължителна европейска сертификация за съответствие със стандарта 802.11h.
  • 802.11i. Първите версии на стандартите 802.11, използвани за защита на Wi-Fi мрежи. WEP алгоритъм. Предполагаше се, че този метод може да осигури поверителност и защита на предаваните данни на оторизирани потребители на безжична мрежа от подслушване. Въпреки това, както се оказа, тази защита може да бъде хакната само за няколко минути. Поради това стандартът 802.11i разработи нови методи за защита на Wi-Fi мрежи, реализирани както на физическо, така и на софтуерно ниво. Понастоящем за организиране на система за сигурност в мрежи 802.11 се препоръчва използването на алгоритми за защитен достъп до Wi-Fi (WPA). Те също така осигуряват съвместимост между безжични устройства с различни стандарти и модификации. WPA протоколите използват усъвършенствана схема за криптиране RC4 и задължителен метод за удостоверяване чрез EAP. Стабилността и сигурността на съвременните Wi-Fi мрежи се определят от протоколите за проверка на поверителността и криптиране на данни (RSNA, TKIP, CCMP, AES).
  • 802.11k. Този стандарт е разработен, за да подобри разпределението на трафика между абонатите в мрежата. В безжична LAN абонатното устройство обикновено се свързва към точката за достъп, която осигурява най-силен сигнал. Това може да доведе до претоварване на мрежата, ако много абонати се опитат да се свържат към една точка за достъп наведнъж. За контролиране на подобни ситуации стандартът 802.11k предлага механизъм, който ограничава броя на абонатите, свързани към една точка за достъп, и свързва новите абонати към друга точка, въпреки по-слабия сигнал от нея. В този случай общият капацитет на мрежата се увеличава поради по-ефективно използване на ресурсите.
  • 802.11м. IEEE 802.11 TASK GROUP е работна група, посветена на коригиране на грешки и отговаряне на запитвания и коментари, които всеки може да изпраща на IEEE. Тези изменения и корекции са обобщени в отделен документ, наречен общо 802.11m. Първото издание на 802.11m беше през 2007 г. Следващото издание на корекции, допълнения и изменения на всички издания на 802.11 е планирано за 2011 г.
  • 802.11p. Регулира взаимодействието на Wi-Fi оборудване, движещо се със скорост до 200 км/ч покрай фиксирани точки за достъп, разположени на разстояние до 1 км. Той е част от стандарта за безжичен достъп в автомобилна среда (WAVE) и е интерфейс към IEEE 1609. Стандартите WAVE определят архитектура и допълнителен набор от помощни програми и интерфейси, които осигуряват защитен механизъм за радиокомуникации между движещи се превозни средства. Тези стандарти са предназначени за приложения като управление на трафика, мониторинг на безопасността на трафика, автоматизирано събиране на пътни такси, навигация и маршрутизиране. Превозно средствои т.н.
  • 802.11r. Регулира бързия автоматичен роуминг на Wi-Fi устройства при преминаване от зоната на покритие на една точка за достъп до зоната на покритие на друга. Този стандарт е насочен предимно към интернет телефония и мобилни телефони с Поддръжка на Wi-Fi. Преди появата на този стандарт, при преместване, абонатът често губеше връзка с една точка за достъп, беше принуден да търси друга и да повтори процедурата за свързване. Устройствата с активиран 802.11r могат да се регистрират предварително със съседни точки за достъп и автоматично да извършват процеса на повторно свързване. Това значително намалява мъртвото време, когато абонатът не е достъпен в Wi-Fi мрежи.
  • 802.11s. Проектиран за мрежови топологии с много възли или мрежова мрежа (безжична мрежова мрежа), където всяко устройство може да служи както като рутер, така и като точка за достъп. Ако най-близката точка за достъп е претоварена, данните се пренасочват към най-близкия незареден възел. В този случай пакет от данни се предава от един възел на друг, докато достигне крайната си дестинация. IN този стандартбяха въведени нови протоколи на MAC и PHY слоевете, които поддържат излъчване и мултикаст предаване, както и едноадресна доставка през самоконфигурираща се Wi-Fi точка за достъп система. За тази цел стандартът въведе формат на рамка с четири адреса. Проектът получи вътрешното име SEE-MESH и в момента е в процес на разработка (основно работата по този проект се извършва от немската компания Riedel Communications).
  • 802.11t. Този документ е набор от техники, препоръчани от IEEE за тестване на мрежи 802.11: методи за измерване и обработка на резултатите, изисквания за тестово оборудване.
  • 802.11u. Проектиран да регулира взаимодействието на Wi-Fi мрежи с външни мрежи. Стандартът трябва да дефинира протоколи за достъп, протоколи за приоритет и протоколи за забрана за работа с външни мрежи. В момента стандартът е в етап на оценка и одобрение на проекта.
  • 802.11v. Стандартът трябва да включва изменения, насочени към подобряване на системите за управление на мрежата IEEE 802.11. Модернизацията на нива MAC и PHY трябва да позволи централизиране и рационализиране на конфигурацията на клиентските устройства, свързани към мрежата. В момента в процес на разработка.
  • 802.11y. Допълнителен комуникационен стандарт за честотния диапазон 3.65-3.70 GHz. Предназначен за най-ново поколение работещи устройства външни антенипри скорост до 54 Mbit/s на разстояние до 5 км в открито пространство. Стандартът не е напълно завършен.
  • 802.11w. Проектиран да подобри защитата и сигурността на слоя за контрол на достъпа до медиите (MAC). Стандартните протоколи структурират система за наблюдение на целостта на данните, автентичността на техния източник, забраната за неоторизирано възпроизвеждане и копиране, поверителността на данните и други мерки за защита. Стандартът въвежда защита на контролната рамка, а допълнителните мерки за сигурност правят възможно неутрализирането на външни атаки, като DoS. Освен това тези мерки ще гарантират безопасността на най-уязвимите мрежова информация, които ще се предават през мрежи, поддържащи IEEE 802.11r, k, y. В момента стандартът все още не е финализиран.

В заключение трябва да се отбележи, че Wi-Fi технологията е една от най-бързо развиващите се области на безжичната комуникация. В момента много компании произвеждат Wi-Fi оборудване. Само в Wi-Fi Alliance има около 320 компании, включително Intersil, Texas Instruments, Samsung, Broadcom, 3Com, Atheros, Cisco, Alcatel-Lucent, Nokia, Intel, Samsung, Microsoft, Sony, Apple, MSI, Motorola, The Boeing, Electrobit (EB), Huawei, Hitachi, Ford Motor Company, ST-Ericsson, Murata, NXP, HP, OKI, Garmin, LG, Epson, Sharp, Sierra Wireless, Philips, Canon, Ricon, Microchip, Panasonic, Toshiba, NETGEAR, NEC, Logitech, Mitsumi, Lexmark, Alcatel, ROHM, Trimble Navigation, Kodak, Symbol Technologies, Airgo Networks и др.

Тези компании се конкурират много ожесточено помежду си и се опитват да убедят клиентите, че техният продукт е най-добрият. В същото време водещите производители на Wi-Fi чипсети често надхвърлят приетите стандарти IEEE и пускат на пазара свои собствени разработки, които не са одобрени от Wi-Fi Alliance. Пример е технологията Super G, разработена от Atheros за увеличаване на ефективната производителност. Технологията се основава на така наречения метод на „свързване на канали“: два радиоканала са свързани по такъв начин, че изглеждат като един канал както за предавателя, така и за приемника. Теоретично това ви позволява да удвоите скоростта на трансфер на данни в стандарта 802.11g и да я доведете до 108 Mbit/s.

Освен това обхватът на мрежата теоретично трябва да се увеличи. Въпреки това, според други данни, ефектът от свързването на каналите силно зависи от разстоянието и намалява с увеличаване на разстоянието. В момента, въпреки че технологията Super G не е стандартизирана от IEEE, тя се използва от компании като Airlink101, Clipsal, D-Link, Intelbras, NETGEAR, Nortel Networks, Planex, SMC, Sony, TRENDnet, SparkLAN, Toshiba и ZyXEL. На световния пазар можете да намерите оборудване, което поддържа технологията Super G под други марки, например 108G Technology, 108Mbit/s 802.11g, Xtreme G.

Други примери за „неразрешени“ нарушения на стандартите IEEE включват 25 High Speed ​​​​Mode на Broadcom, MIMO разширението на Airgo Networks и Nitro на Conexant. Дори такава реномирана компания като Texas Instruments надхвърли стандартите на IEEE, като предложи технология 802.11b+.

Много членове на Wi-Fi Alliance твърдят, че оборудването, поддържащо Super G и други некоординирани технологии, пречи на нормалната работа в честотния диапазон от 2,4 GHz. Въпреки това, както правилно е отбелязано в , има много продукти, като усилватели на мощност и активни антени, които могат да пречат на съседни безжични мрежи и нямат никакви механизми за регулиране в обхвата на друго Wi-Fi оборудване.

С появата на стандарта 802.11n през 2009 г., който включва всички най-добри характеристики на предишните версии на 802.11, интензивността на дебата за това кой стандарт е по-добър трябваше да намалее. Разбира се, стандартът 802.11n сега е най-бързият. Но тъй като светът произвежда и ще продължи да произвежда оборудване, което поддържа стандартите 802.11a, b, g и Super G за известно време, въпросът „какво да изберем от 802.11“ остава отворен. За да намерите отговора на този въпрос, трябва ясно да разберете целите, за които е предназначена конкретна Wi-Fi мрежа.

Например, за прехвърляне големи обемиинформация на къси разстояния, скоростта е определящият фактор. На фиг. Фигура 5 показва сравнителни данни за стандартите 802.11b, g, n и можете да видите времето, необходимо на съответното Wi-Fi оборудване за прехвърляне на 30-минутен видео файл от компютър към преносим плейър. Въпреки това, борбата за скорост на предаване не винаги е оправдана. Например за телевизия със стандартна разделителна способност са достатъчни 5 Mbit/s, а за HDTV резолюция са необходими средно около 20 Mbit/s. Предаването на глас не изисква скорости, по-големи от 1 Mbit/s. Всъщност задачата трябва да се формулира като поддържане на оптимална скорост на необходимото разстояние. Не трябва да забравяме за претоварването на определен обем с безжично оборудване. Известно е, че Wi-Fi устройствата започват да влизат в конфликт, когато работят в непосредствена близост едно до друго. В затворени пространства също има проблем с отражението от стени и масивно оборудване. Също така си струва да помислите за избора на честота. В честотния диапазон от 2,4 GHz диапазонът е по-дълъг. Въпреки това задръстванията и смущенията в този диапазон са много по-големи, отколкото в диапазона от 5 MHz. Най-добрият вариант може да бъде да изберете две частни ленти и да редувате работа в една от тях, в зависимост от състоянието на предавателната среда.

Литература

  1. http://www.acksys.fr/us/index. /загубена връзка/
  2. http://standards.ieee.org/getieee802/download /загубена връзка/
  3. IEEE стандарт за информационни технологии - Телекомуникации и обмен на информация между системите. Локални и градски мрежи. Специфични изисквания. Част 11: Спецификации за контрол на достъпа до безжична LAN среда и физически слой (PHY).
  4. Заповед на Министерството на съобщенията и медиите на Руската федерация от 14 септември 2010 г. № 124 „За одобряване на Правилата за използване на оборудване за радиодостъп. Част I. Правила за използване на оборудване за радиодостъп за безжично предаване на данни в диапазона от 30 MHz до 66 GHz" (регистриран в Министерството на правосъдието на Руската федерация на 12 октомври 2010 г. № 18695).
  5. Безжични мрежи 802.11®: Окончателното ръководство, от Матю Гаст. http://book.dlf.ge/Desktop_books/books /загубена връзка/
  6. http://www.iec.org/online/tutorials/ofdm/topic04.html?Next.x=40&Next.y=18 /загубена връзка/
  7. Хейскала Дж., Тери Дж. OFDM безжични локални мрежи: Теоретично и практическо ръководство. 2002 г.
  8. http://www.54g.org/docs/802.11g-WP104-RDS1.pdf /загубена връзка/
  9. http://www.sss-macom/pdf/802_11g_whitepaper.pdf /загубена връзка/
  10. IEEE Std 802.11n-2009, IEEE стандарт за информационни технологии - Телекомуникации и обмен на информация между системите. Локални и градски мрежи. Специфични изисквания. Част 11: Спецификации за контрол на достъпа до безжична LAN среда (MAC) и физически слой (PHY). Изменение 5: Подобрения за по-висока производителност.
  11. www.electronics-tech.com /загубена връзка/
  12. http://www.wi-fi.org/our_members.php /загубена връзка/
  13. http://www.thg.ru/network/20040127/11g_enhanced-01.html /загубена връзка/
  14. 802.11n: Безжична LAN от следващо поколение, технология. Broadcom. 2006 г.

В зората на една ера домашен интернетВсеки скриваше както можеше масивите от жици. Те бяха „зашити“ в дъската, закрепени по периметъра на стената и опаковани в торби за прах. Компютърните бюра дори имаха специални отвори за прокарване на мрежовия кабел. Но с популяризирането на безжичните Wi-Fi технологии необходимостта от „шифроване“ на кабелите изчезна.

Сравнително нова технология ви позволява да осъществявате достъп до мрежата „по въздуха“, при условие че имате точка за достъп - рутер или друго устройство с подобна функционалност. Хората за първи път започнаха да говорят за това какво е Wi-Fi през 1991 г., когато стандартите тепърва бяха тествани, и те придобиха широка популярност едва по-близо до 2010 г.

Какво е Wi-Fi?

Wi-Fi не е интернет като такъв, а модерен стандарт за обмен на данни между устройства, оборудвани със специални радиомодули. Wi-Fi модулите са инсталирани на лъвския дял от електрониката и оборудването, произвеждано днес. И така, първоначално само носими компютри, мобилни телефони и преносими компютри бяха оборудвани с тях, но наскоро камери, принтери и дори мултикукъри имат способността да комуникират с глобалната мрежа и други устройства.

Задължителен атрибут за достъп до мрежата чрез Wi-Fi е точката за достъп. Както обикновено, тази роля се играе от рутер - устройство, което прилича на компактна кутия с антени и набор от стандартни гнезда за свързване на кабелен интернет. Самата „кутия“ е свързана към интернет чрез проводник с усукана двойка и чрез антени „разпределя“ данните, получени от мрежата, и предава към мрежата данни, предавани от устройства, свързани „по въздуха“.

В допълнение към рутера можете да използвате лаптоп като точка за достъп, мобилен телефонили таблет. Всички тези устройства, както и все по-популярните мобилни рутери, трябва да бъдат свързани към глобалната мрежа чрез мобилна връзка (SIM карта с GPRS, 3G, 4G). Принципът на приемане/предаване на данни е същият като този на кабелен рутер.

За какво е необходим Wi-Fi?

Основната „домашна“ функция на безжичния достъп е да посещавате уебсайтове, да изтегляте файлове и да комуникирате по мрежата, без да е необходимо да сте свързани към определена точка. Всяка година градовете са все повече „покрити“ с точки за достъп, достъпни за всички, така че в близко бъдеще, ако имате устройство с радиомодул, ще можете да използвате мрежата във всеки град.

Радио модулите могат да се използват и за организиране на вътрешна мрежа между устройствата. Lenovo например вече направи публично достъпно приложение за мобилни устройства, което ви позволява да обменяте всякакъв тип файлове между джаджи чрез Wi-Fi, но без да е необходимо да се свързвате с интернет. Програмата създава тунел, през който предава някаква информация на приемащата страна. Когато използвате приложението, обменът на данни става десетки пъти по-бързо, отколкото чрез Bluetooth. По същия начин смартфонът може да играе ролята на джойстик във връзка с игрова конзола или лаптоп или да поеме функциите на дистанционно управление за телевизор, който работи с Wi-Fi.

Как да използвам Wi-Fi?

За да забравите за мрежата от кабели у дома или в офиса, трябва да закупите рутер. Трябва да свържете кабела за достъп до интернет към гнездото, маркирано с цвят (обикновено жълто или бяло) и да го конфигурирате според инструкциите. След това на всички устройства, които са оборудвани с Wi-Fi модул, трябва да включите модула, да потърсите мрежата и да се свържете.

внимание! Скоростта на достъп до интернет през една точка за достъп е по-ниска, колкото повече устройства са свързани едновременно към нея. Скоростта се разделя пропорционално между всички устройства.

Ако вашият компютър няма радиомодул, можете да закупите такъв. Външният радиомодул прилича на флашка и също се свързва чрез USB интерфейс. Средната цена е около $10.

Интернет с мобилно устройствоможе да се „разпространява“ чрез опцията „Точка за достъп“. Намерете опцията в настройките на вашия телефон или таблет и следвайте стъпка по стъпка настройката на мрежата.

внимание! Когато мобилен телефон или таблет „разпространява“ интернет, служейки като точка за достъп, той по-добро видеоНе гледайте и не слушайте подкасти. Скоростта между разпределителното и свързаното устройство се разделя според остатъчния принцип и само ако интернет не се използва активно в „точката за достъп“, свързаното устройство може да зарежда сайтове с нормална скорост.

Wi-Fi технологията ви позволява да имате достъп до мрежата, без да сте обвързани с интернет кабел. Всяко устройство, оборудвано с радиомодул, който поддържа стандарта за предаване на данни Wi-Fi, може да бъде източник на безжичен интернет. В този случай радиусът на разпространение на сигнала зависи от мощността на антената на точката за достъп. С помощта на Wi-Fi можете не само да се свързвате с интернет, но и да прехвърляте файлове и да свързвате устройства в отделна мрежа.

Повечето от градското население използва достъп до интернет и мнозина казват, че имаме Wi-Fi у дома, осъществяваме достъп до уебсайтове чрез него и не се нуждаем от интернет връзка. От това можем да заключим, че такива хора, за съжаление, не разбират какво говорят.

В тази статия ще говоря подробно какво е wi-fi и ще премахна „пропастта“ в знанията на такива хора.

Какво е Wi-Fi?

Радвам се да ви приветствам, скъпи читателю, в тази статия ще разгледаме съвременната концепция за „интернет връзка чрез wi-fi“. Огромен брой потребители използват такава връзка, но не винаги разбират какво е това, още по-малко как работи Wi-Fi.

Wi-fi е способността за безжично предаване на данни и това е всичко... Никога не бъркайте интернет и Wi-Fi - това са напълно различни процеси и различно оборудване. Можете лесно да ги различите, ако внимателно прочетете статията до края.

Концепцията за интернет може да се използва, за да си представим връзка, възможност за излизане, достъп до всякакви сайтове. И ако прекарате тази интернет връзка през специално оборудване, можете да получите така наречената wi-fi мрежа, която ще предава същия интернет, но без кабели и с възможност за свързване на няколко устройства към него наведнъж, например ще едновременно „доставете“ вашия интернет достъп до мобилен телефон и лаптоп.

Тоест Wi-Fi е мрежа, която разпространява достъп до интернет безжично, чрез радиоканали. За тези, които се интересуват, работи на базата на стандарти IEEE 802.11, но самата мрежа не осигурява достъп до Интернет. Нека да разберем как да го накараме да работи?

Нека да преминем към нещо интересно и много важно: като разберете как работят Wi-Fi мрежите, ще можете правилно да формулирате мислите си за интернет връзките. Така че, за да имате Wi-Fi мрежа у дома, първо трябва да свържете интернет към дома си.

След това интернет кабелът трябва да бъде свързан към специално оборудване - рутер.

Рутерът е устройство, което получава сигнали от интернет, преобразува ги в така наречената wi-fi мрежа и ги предава на определени устройства (телефон, компютър, телевизор).

Как да свържете Wi-Fi у дома?

Както казах по-рано, първото нещо, което трябва да направите, е да инсталирате интернет във вашата къща, апартамент, офис, процесът не е сложен, трябва да разберете кои доставчици работят с вашия дом, да им се обадите или да посетите офиса, където те ще приемат заявление за полагане на интернет кабел във вашия апартамент.

Като правило ще ви бъдат дадени няколко дати за избор, изберете най-удобната за вас, когато можете да сте у дома, техник ще пристигне в определеното време и ще инсталира интернет кабел до мястото, от което се нуждаете.

Между другото, те не таксуват пари за полагане на кабела, фирмата, която сте избрали, го прави за своя сметка, вие плащате само за избраната тарифа за интернет връзка, обикновено от 300 до 1000 рубли на месец.

Месечната такса (тарифа) ще зависи от скоростта на връзката, която изберете.
За комфортен достъп изберете скорост от 30 Mb/s, приблизително 400-500 рубли/месец.

След като кабелът е инсталиран, вече можете да го свържете към вашия компютър и да използвате интернет, но нашата цел е да създадем Wi-Fi мрежа, така че нека продължим. Трябва да закупите рутер (някои компании предоставят свои собствени рутери), към него след това ще свържете интернет кабела, след което рутерът ще създаде активна wi-fi мрежа и можете да се свържете с него без кабели , дори от лаптоп, дори от телефон, и тук е удобен достъп до интернет от всяка точка на апартамента или къщата.

Съвет 1:Когато обсъждате условията за свързване на интернет кабел, попитайте кой рутер е най-добре да закупите, защото изборът в магазините в наши дни е доста голям. Правилният съвет за закупуване на правилния рутер ще ви спести пари и време.

Съвет 2:При свързване рутерът ще трябва да бъде конфигуриран (веднъж), ако нямате ни най-малка представа как да направите това, тогава препоръчвам да попитате специалист, който ще дойде да постави интернет кабела. Нека той настрои всичко за вас веднага (може да изискват отделна такса за настройка, около 500 рубли)

Съвет 3:Уверете се, че връзката ви е защитена предварително. инсталирайте антивируснакъм всички компютри, от които ще се осъществява достъп до Интернет.

Алтернативен вариант, ако по някаква причина вашата къща или апартамент не се обслужва от една от компаниите доставчици, това обикновено се сблъсква с жителите на градове, села, селски паркове, добре, все още няма начин да инсталирате кабел там.

Трябва да разберете кой телеком оператор (MTS, Beeline, Megafon) приема нормално на тази територия. След това посетете офиса на една от тези компании и купете модем, който ще осигури достъп до интернет, а за модеми продават отделни рутери, които могат да преобразуват сигнала от модема в wi-fi мрежа.

Между другото, сега активно се разработват модеми с вграден Wi-Fi модул, може би можете да намерите такъв за себе си - това ще опрости условията за връзка няколко пъти.

Wi-Fi - колко много има в този звук... Мисля, че всеки знае, че Wi-Fi е безжична локална мрежа. И изглежда, че може да има нещо сложно в Wi-Fi, всичко е просто, но не беше достатъчно, например, да прочетете спецификацията на рутера. Какво ли не пише там - IEEE802.11n, IEEE802.11b, IEEE802.11g,Честотен диапазон 2,4 GHz, 5 GHz. За да разберете това, трябва да имате две висши образования в сферата на ИТ. Но в действителност всичко не е толкова сложно, колкото изглежда; в тази статия ще се опитам да обясня какво означават числата и числата, които придружават Wi-Fi устройствата.

И така, нека започнем със стандартите IEEE (Институт на инженерите по електротехника и електроника) е международна асоциация с нестопанска цел на специалисти в областта на технологиите, световен лидер в разработването на стандарти за радиоелектроника и електротехника.Основната цел на IEEE е стандартизацията в областта на ИТ. Така че, за да се разграничат стандартите, след съкращението IEEE се изписват числа, които съответстват на определена група стандарти, например:

  • Ethernet е стандарт от групата IEEE 802.3
  • WiFi е стандарт от групата IEEE 802.11
  • WiMAx е стандарт от групата IEEE 802.16
IEEE стандарт

Име на технологията на английски

Честотен обхват на мрежите, GHzГодина на ратификация от WiFi AllianceТеоретична пропускателна способност, Mbit/s
802.11b Безжична връзка b 2,4 1999 11
802.11a Безжична връзка a 5 2001 54
802.11g Безжична връзка g 2,4 2003 54
Супер Г 2,4 2005 108
802.11n Безжичен N, 150Mbps 2,4 - 150
Безжична N скорост 2,4 - 270
Безжичен N, 300Mbps 2,4 2006 300
Безжична двойна лента N 2,4 и 5 2009 300
Безжичен N, 450Mbps 2.4/2.4 и 5 - 450
802.11ac Безжичен ac 5 - 1300

От тази таблица става ясно, че с всеки нов стандарт скоростта Wi-Fi мрежирасте стабилно. Ако видите IEEE 802.11 b/g/n на което и да е устройство (рутер, лаптоп и т.н.), това означава, че устройството поддържа три стандарта: 802.11b, 802.11g, 802.11n (по време на писането това е най-популярният комбинации, тъй като стандартът 802.11a е остарял и използва честотната лента от 5 GHz, а 802.11ac все още не е придобил голяма популярност).

Време е да разберем честотните диапазони, в които работят Wi-Fi мрежите, има два от тях - 2,4 GHz (по-точно честотната лента 2400 MHz-2483,5 MHz) и 5 ​​GHz (по-точно диапазонът 5,180-5,240 GHz и 5,745-5,825 GHz).

Повечето устройства работят на 2,4 GHz, което означава използване на честотната лента 2400 MHz-2483,5 MHz със стъпка на честотата от 5 MHz. тези ивици образуват канали, за Русия има 13 от тях

КаналНиска честота Централна честотаВисока честота

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

Честотни канали в спектралната лента от 5GHz:

Канал Честота, GHz Канал Честота, GHz Канал Честота, GHz Канал Честота, GHz
34 5,17 62 5,31 149 5,745 177 5,885
36 5,18 64 5,32 15 5,755 180 5,905
38 5,19 100 5,5 152 5,76
40 5,2 104 5,52 153 5,765
42 5,21 108 5,54 155 5,775
44 5,22 112 5,56 157 5,785
46 5,23 116 5,58 159 5,795
48 5,24 120 5,6 160 5,8
50 5,25 124 5,62 161 5,805
52 5,26 128 5,64 163 5,815
54 5,27 132 5,66 165 5,825
56 5,28 136 5,68 167 5,835
58 5,29 140 5,7 171 5,855
60 5,3 147 5,735 173 5,865

Съответно в Руската федерация имаме следните неприпокриващи се канали с ширина 20 MHz на закрито:

1. 5150-5250 MHz
36: 5180 MHz
40: 5200 MHz
44: 5220 MHz
48: 5240 MHz ( този каналдейства, ако следващата лента е заета)

2. 5250-5350 MHz(проверете възможността за използване на тази лента)
52: 5260 MHz
56: 5280 MHz
60: 5300 MHz
64: 5320 MHz

Поради по-рядката употреба и по-големия брой канали Wi-Fi точки, Wi-Fi скоростта се увеличава. Но за да използвате 5GHz, е необходимо не само източникът на Wi-Fi (рутер) да работи на тази честота, но и самото устройство (лаптоп, таблет, телефон, телевизор). Недостатъкът на използването на 5 GHz е високата цена на оборудването в сравнение с устройствата, работещи на честота от 2,4 GHz и по-късия обхват в сравнение с честотата от 2,4 GHz.



Свързани публикации