Как работает вай фай. Как создать и настроить домашнюю сеть WiFi

Беспроводной маршрутизатор — это устройство, используемое для подключения компьютера к сети без прокладки кабелей от компьютера к маршрутизатору. Он позволяет вам использовать одно интернет соединение на разных устройствах, не выплачивая абонентскую плату за использование интернета каждым отдельным пользователем. Сначала это может показаться сложным, но на самом деле понять, как работает роутер, нетрудно. Поэтому ознакомьтесь с нашим разъяснением, раскрывающим все технологии и условия, которые вам нужно знать об этом жизненно важном бытовом устройстве!

Wi-Fi или беспроводная сеть, это технология, которая на самом деле намного старше, чем думают многие. Первая в мире передача данных без проводов была впервые осуществлена с помощью радиостанции HAM в 1971 году, хотя технология, с которой она работала, сегодня считается довольно примитивной.

К 1997 году IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) согласился со стандартом 802.11, который в то время использовался по отношению к тому, что мы сегодня знаем как 802.11b. С тех пор было сделано еще несколько рывков в повышении скорости и объема передачи. Каждый скачок генерировал новые технологии. Например, стандарт «б» был первым, который позволил обеспечить скорость передачи данных около 11 Мбит/с. Для сравнения, самый последний, современный стандарт 802.11ad, способен передавать колоссальные 7 Гбит/с.

Сетевые стандарты 802.11 будут несколько отличаться в зависимости от потребностей пользователя .

Стандарт Особенности
802.11a Передает данные на частотном уровне 5 ГГц. Вы можете передавать максимум 54 мегабит данных в секунду
802.11b Передает данные на частотном уровне 2,4 ГГц, что является относительно низкой скоростью. Вы можете передавать не более 11 мегабит данных в секунду
802.11g Частота - 2,4 ГГц, но может передавать максимум 54 мегабит данных в секунду, поскольку он также использует кодирование OFDM
802.11n Может передавать максимум 140 мегабит данных в секунду и использует частотный уровень 5 ГГц

Беспроводные маршрутизаторы. Что это такое?

Проще говоря, беспроводной маршрутизатор представляет собой часть сетевого оборудования, принимающего наземный интернет-сигнал от вашего интернет-провайдера и «транслируется» посредством волн, которые распространяются по воздуху с помощью ряда различных антенн. Затем этот сигнал распознается устройствами с поддержкой Wi-Fi — смартфонами, ноутбуками и т. п. — которые преобразует получаемый ими код в видимый текст, изображения и мультимедийный контент.

Разница между беспроводным маршрутизатором или роутером и модемом заключается в том, что первый предназначен лишь для трансляции сигнала, получающего от модема, который фактически отвечает за декодирование этого сигнала. Модем — это часть оборудования, которое вы получаете от своего интернет-провайдера. Многие интернет-провайдеры теперь предлагают лизинг на модемы, которые поставляются со своими собственными беспроводными маршрутизаторами внутри.

Как работает роутер?

Используя радиоволны, передаваемые по спектру 802.11, беспроводные маршрутизаторы получают двоичный сигнал, предоставляемый вашим интернет-провайдером, и отправляют его по воздуху на совместимое приемное устройство. Маршрутизатор создает индивидуальные IP-адреса для каждого нового устройства, которое добавляется в сеть.

Теоретически, большинство домашних маршрутизаторов могут поддерживать до 250 подключений за раз. Вот только никто не может гарантировать, что пропускная способность подключения не пострадает. Это весьма спорно, дело в том, что маршрутизатор на сегодняшний день значительно более продвинуты, чем их предшественники. Новые маршрутизаторы принимают один интернет-сигнал и разбивают его по десяткам направлений и более, а также защищают пользователей несколькими дополнительными расширениями, такими как родительский контроль и брандмауэры.

Наконец, говоря о защите, беспроводные маршрутизаторы используют то, что известно как WPA, или «Wi-Fi Protected Access», чтобы защитить ваше соединение от внешних угроз, которые могут попытаться проникнуть в вашу сеть, чтобы взломать вас. Принцип его работы не так прост, хотя рядовому пользователю нет необходимости вдаваться в эти подробности. Однако, всегда выбирайте степень защиты WPA2-PSK, которая является самой сильной на потребительском рынке сегодня.

Видео — Что такое роутер Wi-Fi и принципы его работы

Как настроить роутер

Шаг 1 . Выберите подходящее местоположение. Найдите хорошее место, чтобы начать установку маршрутизатора, например, на столе.

Шаг 2. Включите его. Подключите роутер к источнику питания и включите его.

Шаг 3. Подключите один компьютер. Подключите этот первый компьютер к роутеру через специальный кабель.

Примечание! Использование беспроводного маршрутизатора для первоначальной установки не рекомендуется, так как его настройки Wi-Fi еще не установлены.

Шаг 4. Откройте консоль управления маршрутизатором. В первую очередь откройте веб-браузер и введите адрес роутера для доступа к настройкам. Многие маршрутизаторы доступны по веб-адресам:

  • http://192.168.1.1;
  • http://192.168.0.1.

Примечание! Для этого шага вам не требуется рабочее интернет-соединение.

На домашней странице маршрутизатора вам будет предложено . Вы можете найти их в документации вашего роутера или на его обороте.

В разделе интернет введите , которые вы должны были получить от своего провайдера.

Шаг 6. Проверьте подключение к локальной сети. Откройте веб-браузер и попробуйте открыть разные сайты. Интернет должен заработать. Теперь дело за малым — остается лишь подключить остальные устройства к беспроводному соединению.

Шаг 7. Настройте беспроводное подключение, придумав пароль. Именно он будет использоваться при подключении других устройств.

Видео — Как подключить и настроить роутер TP LINK

Протокол Wireless Fidelity был разработан, страшно подумать, в 1996 году. Первое время он обеспечивал пользователя минимальной скоростью передачи данных. Но спустя примерно каждые три года внедрялись новые стандарты Wi-Fi. Они увеличивали скорость приема и передачи данных, а также слегка увеличивали ширину покрытия. Каждая новая версия протокола обозначается одной или двумя латинскими буквами, следующими после цифр 802.11 . Некоторые стандарты Wi-Fi являются узкоспециализированными - они никогда в смартфонах не использовались. Мы же поговорим только о тех версиях протокола передачи данных, о которых необходимо знать рядовому пользователю.

Самый первый стандарт не имел никакого буквенного обозначения. Он появился на свет в 1996 году и использовался в течение примерно трех лет. Данные по воздуху при применении этого протокола скачивались со скоростью 1 Мбит/с. По современным меркам это чрезвычайно мало. Но давайте вспомним, что о выходе в «большой» интернет с портативных устройств тогда и речи не было. В те годы ещё даже WAP толком не был развит, интернет-странички в котором редко весили более 20 Кб.

В целом, преимущества новой технологии тогда никто не оценил. Стандарт использовался в строго специфических целях - для отладки оборудования, удаленной настройки компьютера и прочих премудростей. Рядовые пользователи в те времена о сотовом телефоне могли только мечтать, а слова «беспроводная передача данных» стали понятны им только спустя несколько лет.

Однако низкая популярность не помешала протоколу развиваться. Постепенно начали появляться девайсы, повышающие мощность модуля передачи данных. Скорость при той же версии Wi-Fi возросла вдвое - до 2 Мбит/с. Но было понятно, что это предел. Поэтому Wi-Fi Alliance (объединение из нескольких крупных компаний, созданное в 1999 году) пришлось разрабатывать новый стандарт, который обеспечивал бы более высокую пропускную способность.

Wi-Fi 802.11a

Первым творением Wi-Fi Alliance стал протокол 802.11a, который тоже не стал сколь-либо популярным. Его отличие заключалось в том, что техника могла использовать частоту 5 ГГц. В результате скорость передачи данных выросла до 54 Мбит/с. Проблема же заключалась в том, что с использовавшейся ранее частотой 2,4 ГГц этот стандарт был несовместим. В результате производителям приходилось устанавливать двойной приемопередатчик, чтобы обеспечить работу в сетях на обеих частотах. Нужно ли говорить, что это совершенно не компактное решение?

В смартфонах и мобильных телефонах данная версия протокола практически не применялась. Объясняется это тем, что спустя примерно год вышло гораздо более удобное и популярное решение.

Wi-Fi 802.11b

При проектировании этого протокола создатели вернулись к частоте 2,4 ГГц, обладающей неоспоримым достоинством - широкой зоной покрытия. Инженерам удалось добиться того, что гаджеты научились передавать данные на скорости от 5,5 до 11 Мбит/с. Поддержку данного стандарта тут же начали получать все маршрутизаторы. Постепенно начал появляться такой Wi-Fi и в популярных портативных устройствах. Например, его поддержкой мог похвастать смартфон E65. Что немаловажно, Wi-Fi Alliance обеспечил совместимость с самой первой версией стандарта, благодаря чему переходный период прошел совершенно незаметно.

Вплоть до конца первого десятилетия 2000-х годов многочисленной техникой использовался именно протокол 802.11b. Предоставляемых им скоростей хватало и смартфонам, и портативным игровым консолям, и ноутбукам. Поддерживают этот протокол и практически все современные смартфоны. Это значит, что если у вас в комнате расположен очень старый роутер, который не может передавать сигнал по более современным версиям протокола, смартфон сеть всё же распознает. Хотя быстротой передачи данных вы точно будете недовольны, так как сейчас мы используем совсем другие стандарты скорости.

Wi-Fi 802.11g

Как вам уже стало понятно, эта версия протокола обратно совместима с предыдущими. Объясняется это тем, что рабочая частота не изменилась. При этом инженерам удалось повысить скорость приема и отправки данных до 54 Мбит/с. Релиз стандарта произошел в 2003 году. Некоторое время такая скорость казалась даже избыточной, поэтому многие производители мобильников и смартфонов медлили с его внедрением. Зачем нужна столь быстрая передача данных, если объем встроенной памяти у портативных устройств частенько ограничивался 50-100 Мб, а полноценные интернет-страницы на маленьком экране попросту не отображались? И всё же постепенно протокол завоевал популярность, в основном за счет ноутбуков.

Wi-Fi 802.11n

Самое масштабное обновление стандарта случилось в 2009 году. На свет появился протокол Wi-Fi 802.11n. В тот момент смартфоны уже научились качественно отображать тяжелый веб-контент, поэтому новый стандарт пришелся очень кстати. Его отличия от предшественников заключались в увеличившейся скорости и теоретической поддержке частоты 5 ГГц (при этом 2,4 ГГц тоже никуда не делись). Впервые в протокол была внедрена поддержка технологии MIMO . Она заключается в поддержке приема и передачи данных одновременно по нескольким каналам (в данном случае - по двум). Это позволяло в теории добиться скорости на уровне 600 Мбит/с. На практике же она редко превышала 150 Мбит/с. Сказывалось наличие помех на пути сигнала от маршрутизатора к принимающему устройству, да и многие роутеры для экономии лишались поддержки MIMO. Равно как бюджетные устройства всё же не получали возможность работы в частоте 5 ГГц. Их создатели объясняли тем, что частота 2,4 ГГц в тот момент ещё не была сильно нагружена, в связи с чем покупатели роутера толком ничего не теряли.

Стандарт Wi-Fi 802.11n до сих пор активно эксплуатируется. Хотя многие пользователи уже отметили ряд его недостатков. Во-первых, из-за частоты 2,4 ГГц им не поддерживается объединение более двух каналов, из-за чего теоретический предел скорости никогда не достигается. Во-вторых, в гостиницах, торговых центрах и прочих людных местах каналы начинают наслаиваться друг на друга, что вызывает помехи - интернет-страницы и контент грузятся очень медленно. Все эти проблемы решил релиз следующего стандарта.

Wi-Fi 802.11ac

На момент написания статьи самый новый и самый быстрый протокол. Если предыдущие виды Wi-Fi работали в основном в частоте 2,4 ГГц, имеющей ряд ограничений, то здесь используются строго 5 ГГц. Это практически вдвое снизило ширину покрытия. Впрочем, производители маршрутизаторов решают данную проблему установкой направленных антенн. Каждая из них отправляет сигнал в свою сторону. Однако некоторым людям это всё же покажется неудобным по следующим причинам:

  • Роутеры получаются громоздкими, так как в их составе присутствуют четыре или даже большее число антенн;
  • Желательно устанавливать маршрутизатор где-то посредине между всеми обслуживаемыми помещениями;
  • Роутеры с поддержкой Wi-Fi 802.11ac потребляют больше электричества, нежели старые и бюджетные модели.

Главное достоинство нового стандарта заключается в десятикратном росте скорости и расширенной поддержке технологии MIMO. Отныне объединяться могут до восьми каналов! В результате теоретический поток данных составляет 6,93 Гбит/с. На практике скорости гораздо ниже, но даже их вполне хватает для того, чтобы посмотреть на устройстве какой-нибудь 4K-фильм онлайн.

Некоторым людям возможности нового стандарта кажутся излишними. Поэтому многие производители не внедряют его поддержку в . Не всегда протокол поддерживается и даже достаточно дорогими девайсами. Например, его поддержки лишён (2016), который даже после снижения ценника невозможно отнести к бюджетному сегменту. Узнать о том, какие стандарты Wi-Fi поддерживает ваш смартфон или планшет, достаточно просто. Для этого посмотрите его полные технические характеристики в интернете, либо запустите .

Wi-Fi – технология беспроводной передачи сетевых пакетов информации. Означает полный отказ от проводов, что очень удобно во многих ситуациях. Например, российские СМИ похвастались: отныне наземная трансляция телеметрии (бортовых параметров) ракет Союз-5 будет осуществляться посредством Wi-Fi (группа стандартов IEEE 802.11). Система имитирует связку роутер-рабочая станция. Проект проходит стадию разработки конструкторской документации. Руководству космодрома надоели кабели, устилающие взлётную полосу. Новая система ощутимо повысит надёжность, удобство эксплуатации.

Беспроводная связь позволит подключить, собрать воедино буквально несовместимые иным образом устройства. Недавно инженеры Q-Stick предложили владельцам телевизоров оригинальное решение: сделайте аппарат полнофункциональным настольным компьютером. Неудивительно, умное устройство уже снабжено процессором, графическими ускорителями, операционной системой. Осталось немного оперативной памяти добавить, а встроенная точка доступа поможет наладить общение домашним гаджетам.

Использование

Ядром системы выступает широковещательный роутер (точка доступа, базовая станция). Чтобы стать участником сети, компьютер, телефон, должны быть оснащены беспроводными модулями. Указанную комбинацию оборудования принято называть станцией. Передача пакета центром происходит широковещательно. Приём несущей не гарантирует стопроцентную доставку. Многое определяется внешними условиями, уровнем сигнала.

Провайдеры, общественные заведения украшают стены характерными стикерами, предоставляя безлимитный, либо платный доступ. Дома ставят роутеры, настраивая условия использования ресурса самостоятельно.

Роутер

Эволюционно роутером стала базовая станция топологии звезда, использованной доисторическими гавайскими разработчиками (60-70-е годы XX века). Принцип широковещательной трансляции доныне эксплуатируется сетевым оборудованием. Причём не только эфирным. Удивительно, но сегодня изложение принципа действия роутера логично начинать кабельными вариантами. Радиоканал больше напоминает общественное мероприятие, где диктор, захвативший микрофон, доводит информацию аудитории. Соседние ряды слышат друг друга, и это стало технической подоплёкой внедрения концепции ad-hoc (связь без роутера), Однако голос диктора все-таки громче.

Маршрутизатором традиционно называют блок оборудования, занимающийся перенаправлением сетевых пакетов данных. Подразумевается наличие минимум двух компьютерных сетей. Домашний домен отделяется от внешнего значениями присваиваемых IP-адресов. Иногда (офис крупной компании) блок выступает приёмников услуг нескольких провайдеров, подразделений и т. п. Снаружи все ПК видятся наблюдателю имеющими одинаковый IP. Хотя mac различаются.

Беспроводной роутер характеризуется возможностью направлять информацию через эфир посредством использования радиоканала и электромагнитных волн.

Движение сетевого пакета часто представляют цепочкой передачи информации меж узловыми роутерами. Электроника считывает адрес пакета, передавая информацию в нужном направлении. Нисходящий беспроводной поток часто организуется широковещательно. Информацию передают одновременно всем участникам. Профессиональный маршрутизатор пользуется таблицей адресов, протоколом, подменяя адреса, однако домашние администраторы зачастую избегают сложной настройки.

Общеизвестные роутеры просто организуют шлюз меж домашним сегментом и тем, что находится снаружи (провайдер, интернет и так далее).

Интерфейсы и возможности

Отвечая запросам аудитории, производители непременно снабжают роутер беспроводным каналом. Входящий трафик минует физический канал Ethernet, либо оптическое волокно. Не исключены гибридные варианты, однако это касается больше крупных предприятий.

Внутренние таблицы позволят создавать плеяды подсетей, однако домашний пользователь редко оценивает полный спектр возможностей. Выходными интерфейсами чащи выступают кабели Ethernet и беспроводной канал Wi-Fi. Корпоративные версии, наподобие Cisco CRS-1, по-настоящему уникальны. Многие модели по-прежнему снабжены возможностью вещать протокол IEEE 802.11.

Разновидности

Часто роутеры набираются ветками древовидной структуры, где пропускная способность каналов понемногу снижается. Домашний интернет не является исключением. Абонентские модели принято обозначать ёмким термином SOHO. Согласно традиции сюда входит оборудование, обслуживающее 1-10 рабочих станций. Законодательство отдельных стран проводит дальнейшее уточнение, согласно которому закупается, выпускается оборудование. Например, новозеландцы считают малым офисом группу 6-19 служащих. Цифры ниже описывают термином «микро».

Модели каждого уровня древовидной структуры сильно отличаются. Выпускают специальные модели для домашних пользователей, организаций, провайдеров. Коммерческий успех технологии обеспечивается охватом максимальной целевой аудитории минимальными усилиями. Приходится сильно снижать цены, делая концепцию доступной широким массам.

SOHO

Ниже будет показано разнообразие беспроводных стандартов, как дань европейским традициям. Пока же отметим особенности аппаратной реализации роутеров, отвечающие историческим аспектам развития офисов на западе. Крупным достижением техники компьютерных коммуникаций конца XX века стала возможность территориального разнесения (деления) крупных отделов. Децентрализация зачастую сильно повышала производительность, вызывая необходимость производства роутеров SOHO.

Постепенно малогабаритные модели достигли частных домовладений. И сегодня ещё число каналов роутера ощутимо превышает среднестатистические запросы населения. Некоторые модели даже оснащены собственными операционными системами (Linux).

Масштабируемость

Типичные роутеры нацелены легко масштабировать сеть путём простой экспансии и использования центральной станции. Скорость периферии ощутимо падает, резко снижая пользу технологии. Отдельной строкой стоит безопасность. Сегодня считается доказанным вред излучения СВЧ-диапазона, включая 2,4 ГГц, используемые коммерческой связью.

Этимология

Коммерческое использование ныне существующего названия началось не ранее августа 1999 года. С Wi-Fi возилась американская рекламная компания Interband с британскими корнями. Среди детищ креативного гиганта 5-уровневый метод оценки экономической стоимости бренда. Годовой отчёт 2016 года содержит следующие первые 10 строчек:

  1. Apple.
  2. Google.
  3. Coca-Cola.
  4. Microsoft.
  5. Toyota.
  6. Samsung
  7. Amazon
  8. Mercedes-Benz.
  9. General Electric.

В августе 1999 года менеджеров компании нанял Фил Белангер придумать название благозвучнее, нежели «Прямая последовательность IEEE 802.11b». Результат задуман пародией на hi-fi (акустическое оборудование высокой точности). Первый слог намекал на беспроводную (wireless) природу канала связи. Вдобавок компания предложила общеизвестный сегодня логотип, имитирующий китайскую мандалу борющихся противоположностей (инь и ян).

Рекламный слоган Альянса обыгрывал несуразное сочетание беспроводной чёткости. Остряки немедля окрестили объединение Альянс беспроводной чёткости Inc. Хотя IEEE частично подтверждал слухи, указанное словосочетание никогда не было официальным названием.

Как правильно пишется

Буквоеды организации придерживаются однотипного написания Wi-Fi. Учитывая специфику логотипа-мандалы (см. выше), можно усмотреть в этом противостояние понятия качества факту передачи информации беспроводным методом. Проще говоря, несовместимость этих двух понятий. Реально качество беспроводной передачи неуклонно повышается. Следующим написания считаются неправильными:

История

Наверное, интересно, зачем люди создали миллиард беспроводных технологий. К Wi-Fi следует добавить:

  1. Поколения мобильной связи (далеко не один стандарт).
  2. Bluetooth.

Одно время наблюдалось серьёзное соперничество, однако победила высокая специализация. Каждый протокол решает узкий круг задач. Постановка вопроса вызывает привычное удивление отечественных специалистов. Российские вузы продолжают готовить кадры сравнительно широкой компетенции. Западные учебные заведения остро затачивают диплом под выделенный сегмент рынка рабочей силы. Продолжая аналогию, видим полное сходство разнообразия узкоспециализированных стандартов с легендарными монополиями времён начала промышленной революции. Возьмись СССР диктовать моду планете, все могло выглядеть иным образом.

Начало истории положила концепция интерфейсного компьютера, сформулированная (1966) Дональдом Дэвисом. Фактически машина выполняла работу роутера, перенаправляя пакеты. До этого могли общаться строго два узла сети, напрямую соединённые кабелем. Использованием маршрутизаторов сильно упрощало организацию коммуникаций. Изначально идею обозначали кратким терминов «врата», первой реализацией считают плату IMP, призванную обеспечить связь оборонных вычислителей США.

Гавайские острова

Середина 60-х наполнена страхами Холодной войны. Канады прорезали линии противовоздушной обороны, значительная протяжённость укреплений потребовала создания центральной координационной компьютеризированной системы, занимающейся вычислениями алгоритмов дальнейших действий союзников. Американцы быстро оценили преимущества зарождающихся цифровых технологий. Вопрос появления первых сетей стал делом времени. Вскорости (1969) супербольшие вычислители объединили кабельным хозяйство.

1974 год соединил канадские линии обороны сонмом информационных перемычек. Параллельно США, памятуя опыт Перл Харбор, задумали подключить Гавайи. Острова стали вещать (1971) материку, используя протокол ALOHA, заложивший основу будущего стандарта IEEE 802.11.

ALOHA

Тёплым июнем прошла демонстрация работоспособности. Видите? Новая технология могла стать доминирующей у сотовых операторов, поскольку покрывала океан, однако борьба стандартов создала иную картину. Выделенные частоты появились только в 1985 год.

Протокол ALOHA использовал новый способ доступа к среде (ресурсам канала). Беспроводная связь дублировала проводной и спутниковый каналы. ALOHA быстро опробовали в указанных двух категориях:

  • Ethernet
  • Marisat

Разработчики Университета Гавайи под командованием Нормана Абрамсона стартовали в сентябре 1968 года. Состав участников:

  1. Томас Гаардер.
  2. Франклин Куо.
  3. Шу Лин.
  4. Весли Петерсон.
  5. Эдвард Велдон.

Планировалось приспособить сравнительно дешёвое коммерческое оборудование для локальной связи вычислителей островов. Июнь 1971 порадовал первыми успехами. Пакет, минуя эфир, затем посредством RS-232 (COM-порт 9,6 кБит/с) достиг терминала. Первая топология сильно напоминала звезды. Центральный хаб производил широковещательную передачу. Факт успешного приёма послания подтверждал утвердительный пакет. Станция при необходимости повторяла посылку. Технология вполне решала вопрос возникновения коллизий. Использование адресации упрощало решение любых конфликтов. Передача, приём велись одновременно: любая неудавшаяся попытка (коллизия) обязывала узел выждать, прежде чем начинать повторный сеанс.

ALOHA впервые применила широковещательную трансляцию, ныне выступающую основой создания сетей Ethernet. Первые правительственные коммуникации (ARPANET) посылали пакеты строго меж двумя узлами. Отсутствие необходимости захвата маркера (token) существенно упрощало как саму реализацию протокола, так и используемое оборудование.

  • Канал получил название линии с произвольным доступом.

Новая технология быстро захватила умы разработчиков, послужив основой создания Ethernet, Wi-Fi, спутниковой связи, сетей ARDIS, CDPD, GSM, Mobitex. Существенным недостатком первой реализации называют неполное использование ресурса канала, поскольку отсутствует возможность предотвратить коллизии. Сотовым оператора концепция тоже понравилась. Сигнализация сетей 1G частично реализована с ALOHA.

Методика произвольного доступа знакома европейским разработчикам GSM, задававшим локальную моду мобильной связи. Вспомогательные каналы помогали передавать SMS (2G) и даже служили верным средством доставки пакетов интернет (GPRS).

Режим ad-hoc

Позже выпустили вариант протокола взаимодействия клиентов напрямую, минуя базовую станцию-центр звезды (Access Point). Впервые (1996) концепция предложена Чай То и реализована (IEEE 802.11a) модулем Lucent WaveLAN в линейке ThinkPads компании IBM. Первоначально предполагалось охватить радиус в одну милю. Попытка увенчалась успехом, отмеченным журналом Mobile Computing (1999).

Формально ad-hoc стал частью стандарта только в 2002 году. Сегодня технология готова составить серьёзную конкуренцию Wi-Fi Direct. Сети, лишённые роутеров, немедля полюбились геймерам. Соответствующие опции помогают «виртуальным» точкам доступа расшарить доступ в интернет.

Внимание! Излучение СВЧ наносит вред здоровью пользователя.

IEEE 802.11

Сегодня Wi-Fi использует несколько диапазонов:

  1. 900 МГц.
  2. 2,4 ГГц.
  3. 3,6 ГГц.
  4. 5 ГГц.
  5. 60 ГГц.

Базовая версия датирована 1997 годом, однако протяжённость предшествующих наработок покрывает свыше 10 лет. Первые вариант IEEE 802.11a, используемый поныне, появился двумя годами позже. Засекреченные военные технологии не позволяли мирным гражданам пользоваться преимуществами наукоёмких концепций. Начавшаяся Перестройка СССР в 1985 году позволила комитету FCC выработать частотный план ISM band, допускающий эксплуатацию выделенных диапазонов медиками, промышленностью. Долгое время область ограничивалась специфическим использованием.

В 1991 году американские гиганты AT&T, NCR Corporation предложили Нидерландам использовать беспроводные кассовые аппараты. Технология передачи данных (1-2 Мбит/с) получила имя WaveLAN. Вариант IEEE 802.11 1997 года сильно напоминает магазинный вариант:

  • Две скорости (1-2 Мбит/с).
  • Технология опережающей коррекции ошибок.
  • Три вариант реализации физического слоя: инфракрасный канал (только 1 Мбит/с), псевдослучайная перестройка частоты радиоканала, метод расширения спектра прямой последовательностью.

Устранение багов заняло 2 года, ныне возможности проекта 1997 года полностью устарели.

Отец Wi-Fi

Вик Хейз и до внедрения протокола IEEE 802.11a 10 лет занимал кресло члена стандартизирующей организации. Это позволяет историкам называть упомянутую личность отцом Wi-Fi. Главной фишкой стало внедрение ортогонального мультиплексирования с частотным делением. Первоначально был предложен диапазон 5,8 ГГц. Похожая технология описана разделом 18 релиза 2012 года, перекрывает отрезок скоростей 1,5 – 54 Мбит/с. Хотя первоначальная концепция существенно изменилась, производители поныне употребляют термин IEEE 802.11a, описывая характеристики оборудования 5,8 ГГц.

«Благодаря» ошибкам, реальная скорость первой реализации редко превышала 20 Мбит/с. Существенным плюсом стало использование малоценного диапазона частот, однако особенности распространения СВЧ сильно снизили радиус действия новых систем. Первая версия протокола сильно уступает b/g. Теоретически отмечается практически нулевая проницаемость через стены. Практически вариант b демонстрирует аналогичные недостатки. Подражая прочим беспроводным каналам, IEEE 802.11a подвержен влиянию интерференции. Недостаток компенсируется невысокой проницаемостью сигнала (значит, мало шансов пересечь соседский роутер).

Базисом создания канала выступают 52 ортогональные поднесущие. Поддерживаются скорости передачи данных: 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6 Мбит/с. Выделено 12-13 непересекающихся каналов. Реализация сильно зависит от законодательства страны. Некоторые государства допускают размещение свыше 24 каналов внутри полосы 5,47-5,725 ГГц. Совершенны исключены конфликты с b, поскольку порядок частот иной.

Родительский патент

Хотя Вика Чейза боготворя владельцы беспроводных устройств, новое изобретение стало возможным, благодаря наличию патентов 1992, 1996 годов. Австралийский астроном Джон О`Салливан и К (Грэхэм Дэниэлс, Теренс Персиваль, Джон Дин) разработали ключевой принцип, как часть неудачной программы CSIRO, описываемую специалистами, как:

  • Провалившийся эксперимент обнаружения взрывающихся черных дыр размеров сопоставимых атомным.

Поэтому серьёзные исследователи все-таки отдают родительские права указанной группе исследователей космоса. На апрель 2009 года CSIRO получила свыше 1 млрд. долларов от 14 компаний, желающих заняться совершенствованием технологии. Сказанное стало причиной рейдерского захвата титула создателя технологии. Хочешь работать через Wi-Fi – нужен допуск монополиста. Поступление капитала продолжаются. Американские компании отстегнули родине кенгуру (2012) ещё 220 миллионов за право использовать технологию.

Это интересно! Локальная сеть Тест Бед выбрана участником национальной экспозиции Истории 100 мировых объектов.

Развитие

Поколение b впятеро перекрыло возможности кассовых аппаратов. Подключение обеспечило битрейт 11 Мбит/с. Именно такое положение вещей обеспечило массовый коммерческий успех, а 1999 считают годом создания всемирно известной организации Wi-Fi Alliance. Прибыль делили десяток крупных компаний:

  1. 3Com.
  2. Nokia.
  3. Zebra Technologies.
  4. Aironet.
  5. Harris Semiconductor.

Затее помогали многочисленные спонсоры (более именитые): Apple, Samsung, LG, Microsoft, Qualcomm, Sony. Организация занималась сертификацией, тестированием. Фактически выступила законодателем отрасли. Отделившиеся в 1999 году члены IEEE стали называть себя WECA. Название Wi-Fi Alliance родилось в 2002 году. Ныне штаб находится в Остине (США), штат Техас, организация насчитывает свыше 550 компаний-участников.

Сертификация

Компания, желающая производить оборудование, предоставляет опытные образцы Альянсу. Участники Wi-Fi Alliance выступают полноправными правообладателями торговой марки и логотипа. Тестированию подвергаются электромагнитная совместимость, структура пакетов, протоколы безопасности, качество, режимы управления потреблением энергии. Оценивается взаимодействие с ранее сертифицированными устройствами. Происходит запуск набора стандартных приложений. Тремя китами получения положительной оценки выступают:

  1. Успешное взаимодействие с любыми устройствами класса.
  2. Наличие обратной совместимости. Необходимая мера обеспечения отсутствия необходимости постоянного апгрейда железа конечными пользователями.
  3. Степень учёта инноваций. Комитет постоянно публикует последний писк моды. Преимуществом считается способность производителя правильно уловить глас прогресса.

Разделяют мандаторную и опциональную сертификацию. Кроме того организация занимается сопутствующими технологиями: Wi-Fi Direct, Wi-Fi Aware.

Будущее

Скорость передачи данных постоянно растёт. Вариант 2016 года совмещает базовые возможности сразу 5 реализацией:

Вариант ас впервые превзошёл технические возможности проводного Ethernet. Для этого используются несущая частота 5 ГГц, ширина канала – до 160 МГц, параллельная передача пакетов несколькими узлами (MIMO). Уровень модуляции достиг 256 QAM. Суммарная скорость реализации 2013 года (ширина канала 80 МГц, частота 5 ГГц) достигла 1,3 Гбит/с. Устройства, рассчитанные на полосу 160 МГц, поколения «второй волны» будут передавать одновременно 4 потока.

Ad введёт несущую 60 ГГц (миллиметровый диапазон). Поскольку значение значительно превышает стандартное, устоявшееся, продукты предполагается помечать стикером WiGig. Однако сертификацию проводит старый добрый Wi-Fi Alliance. Ожидается пиковая пропускная способность 7 Гбит/с. Первый коммерческий роутер анонсировал (январь 2016) TP-Link.

Реализация af задумала покрыть «белые пятна» телевизионного диапазона (54-790 МГц). Технологии когнитивного радио передадут базовой станции информации об уровне интерференции. Железо самостоятельно определит собственное местоположение, корректируя параметры трансляции согласно локальному законодательству.

Физический уровень сформирован ортогональным мультиплексированием с частотным делением. Протокол выступает логическим продолжением IEEE 802.11ac. Сравнительно низкие частоты телевизионного диапазона позволят существенно повысить дальность. Малая ширина каналов (6-8 МГц) позволит гибко подстраивать технические характеристики организуемого канала связи.

Диапазон характеризуется сравнительно низкими скоростями, однако применение одновременной передачи 4 частотных каналов четырьмя антеннами позволит достичь лимита 426-568 Мбит/с (зависит от ширины каналов).

Вдобавок к сказанному версия 2016 года устраняет отдельные устаревшие функции, иные – помечены как «лишние» (уберут позже). Информационная структура документа отличается высокой степенью упорядоченности.

Wi-Fi - это современная технология беспроводного соединения компьютеров, ноутбуков и смартфонов в одну сеть и подключения их интернету. Подробнее о Wi-Fi, о том, как настроить его на своем компьютере, вы можете прочитать в статье .

Принцип работы Wi-Fi

Беспроводное подключение компьютеров к сети интернет происходит благодаря использованию радиоволн и по принципу действия не отличается от работы радиостанций, сотовых телефонов и телевизионных приемников. Единственное существенное отличие Wi-Fi - это использование более высоких частот, чем в радиосвязи и телетрансляциях (2,4 ГГц или 5 ГГц). Работа на таких частотах и позволяет передавать большие объемы информации.

Для осуществления беспроводного доступа в интернет необходим маршрутизатор (роутер) со встроенным модулем приема-передачи радиосигналов и аналогичный модуль, вмонтированный в компьютер или ноутбук. Роутер подключается к сети интернет по сетевому кабелю через какого-либо провайдера. По кабелю цифровой сигнал из интернета подается на маршрутизатор, где он преобразуется в радиоволны. Роутер посылает радиосигнал на модуль приема компьютера, который снова преобразует его в цифровой. Аналогично цифровой сигнал с ноутбука кодируется модулем передачи в радиосигнал, передается "по воздуху" на роутер, преобразуется там в цифровой и отправляется во всемирную сеть.

Как работает Wi-Fi роутер

Маршрутизаторы способны передавать сигнал из интернета больше, чем на одно устройство. Это позволяет по одному сетевому кабелю выходить в интернет сразу со стационарного компьютера, ноутбука, планшета и т. д. Зона действия современных роутеров - 50-100 метров (при отсутствии препятствий). Это позволяет человеку свободно передвигаться по квартире с мобильным устройством, не теряя при этом связи со всемирной паутиной.

Память роутера содержит таблицу маршрутизации, в которой хранятся пути ко всем подключенным устройствам. Ширина канала доступа в интернет, предоставляемая провайдером, также распределяется между всеми мобильными и стационарными устройствами. Следует заметить, что соединение по Wi-Fi через роутер удобно для общения в соцсетях или по скайпу, просмотра электронной почты, интернет-серфинга. Для онлайн-просмотра объемного видео или скачивания файлов больше подойдет сетевое подключение.

Как работает Wi-Fi на ноутбуке

Большинство современных ноутбуков оснащены встроенным модулем приема-передачи радиосигналов, поддерживающим Wi-Fi-соединение с интернет. У таких устройств, как правило, есть наклейка с логотипом Wi-Fi. Сетевое оборудование для беспроводных соединений производится многими компаниями, применяющими для этого неодинаковые технические решения. Однако наличие логотипа Wi-Fi говорит потребителям о том, что производители используют единый стандарт связи, и устройства от разных компаний будут взаимно совместимыми, то есть смогут работать друг с другом в одной сети.

В первое время после появления интернета каждый старался прятать огромное количество проводов. Пользователи ПК встраивали их в плинтусы, упаковывали в специальные пакеты, фиксировали к стенам и т. д. В столах даже делались специальные отверстия для сетевых кабелей. Однако после появления беспроводной технологии Вай-Фай все кардинально поменялось, и уже не нужно думать о том, как замаскировать шнуры в помещении.

Общее описание

Разговоры о том, что значит Вай-Фай, начались еще в конце прошлого века, когда эта технология проходила стадию тестирования. Широкое распространение она начала получать около 2010-го года.

Задумываясь о том, что означает слово Вай-Фай, следует запомнить английскую фразу «Wireless Fidelity?», которая переводится как «беспроводная точность». Именно от этого словосочетания и произошло само сокращение «Wi-Fi».

Сеть Wi-Fi не является интернетом. Это особый принцип обмена информации между приборами, в которых встроены радиомодули. Эти приспособления сегодня есть практически во всех современных моделях техники и электронного оборудования. Так, в первое время модули встраивались лишь в немногие приборы:

  • смартфоны;
  • переносные ПК;
  • наладонники.

Однако теперь возможность беспроводного подключения есть у принтеров, фото- и видеокамер и даже у кухонных мультиварок. И задач, для чего нужен Wi-Fi, становится все больше.

Обязательная составляющая интернет-доступа посредством системы Вай-Фай является так называемая точка доступа. Для этой цели применяется маршрутизатор. Это компактное устройство с типовыми разъемами и антеннами-усилителями. Прибор подключен к сети с помощью кабеля витой пары , а антенны предназначены для передачи информации на устройства, подключенные «по воздуху».

Кроме маршрутизатора, точки доступа может создавать :

Эти гаджеты должны иметь интернет-подключение с помощью мобильной сети (карточку si m с 4 G, 3 G или уже устаревший GPRS). При этом принцип передачи/приема информации будет аналогичным, как и маршрутизатора проводного типа.

Функции технологии

Главная задача технологии Вай-Фай - посещение ресурсов в интернете , загрузка файлов и общение в сети без привязки к проводам. Сегодня в городах появляется все большее количество точек доступа, которыми может воспользоваться любой желающий. Специалисты не сомневаются, что в скором времени интернетом можно будет воспользоваться в любом населенном пункте.

Радиомодули также часто используются для устройства внутренней сети, к примеру, в какой-нибудь фирме. Специалисты корпорации Lenovo, знающие о том, что означает вай-фай, уже давно разработали специальную программу для мобильных девайсов, которая дает возможность очень быстро обмениваться различными файлами между устройствами с помощью сети Вай-Фай без интернет-подключения.

Приложение создает особый виртуальный туннель, который отвечает за передачу данных. Преимущество этой технологии состоит в том, что с ее помощью информация передается в несколько десятков раз быстрее, нежели с применением устаревшего Bluetooth. Так, мобильный телефон можно использовать в качестве игрового джойстика для ноутбука или консоли. Также можно переключать каналы на телевизоре с поддержкой Wi-Fi.

Особенности применения

Чтобы раз и навсегда избавиться от массива кабелей у себя дома или в офисе, необходимо заранее обзавестись маршрутизатором. В устройстве есть специальное гнездо, которое обычно выделено белым или желтым цветом. В него нужно подключить сетевой провод. Затем предстоит осуществить настройку оборудования в соответствии с инструкцией. После этого на всех приборах, где есть Wi-Fi -модуль, необходимо активировать его, отыскать созданную сеть и подключиться к ней.

Следует отметить, что скорость интернет-доступа зависит от количества подсоединенных приборов к одной точке доступа. Это обусловлено тем, что скорость будет пропорционально поделена между ними.

Если на ПК отсутствует модуль Вай-Фай, то его можно докупить и отдельно. По внешнему виду это приспособление напоминает обыкновенный USB-накопитель. Средняя цена устройства - около 10−15 долларов.

Со смартфона доступ к сети можно обеспечить с помощью функции «Точка доступа». Для этой цели нужно настроить опцию в настройках планшета или мобильного телефона.

Wi-Fi дает возможность выходить в интернет без каких-либо кабелей и проводов. Источником сигнала может выступать любой прибор, в котором есть радиомодуль. Радиус действия при этом зависит от внешних препятствий в виде стен , потолков и иных конструкций, а также от мощности передающей антенны. С помощью этой современной технологии можно не только пользоваться интернетом, но и обмениваться файлами на разных устройствах, а также объединять все гаджеты в единую внутреннюю сеть.