С большой долей вероятности у вас дома есть Wi-Fi роутер, и скорее всего он настроен на частоту 2.4 ГГц. Такая частота передачи сигнала на сегодня является самой распространенной. Популярность приобретает другой формат передачи сигнала – 5 ГГц, в силу необходимости для пользователей играть в онлайн-игры без зависаний, вести стримы с минимальными задержками, загружать десятки, а то и сотни гигабайт данных, если не день, то часы или даже минуты!!! Сегодня в быстро развивающемся мире скорость передачи и загрузки данных играет огромную роль. Последняя версия Wi-Fi (WiFi7) работает на скорости до 30Гбит/сек и это не предел.
Появления Wi-Fi.
Что-то похожее на сегодняшний Wi-Fi появилось еще в конце 60-х годов XX века на Гавайях. Тогда он работал всего на двух каналах. Сам Wi-Fi появился в 1997 году в лаборатории радиоастрономии CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) в Канберре. Его создатель Джон О’Салливан. Wi-Fi был основан на стандарте IEEE 802.11. Последним его стандартом на сегодня является 802.11ax.
Как взаимодействуют устройства с Wi-Fi роутером?
Устройства взаимодействуют с Wi-Fi через беспроводную связь, используя стандарт Wi-Fi. Wi-Fi устройства, такие как компьютеры, смартфоны, планшеты, игровые приставки и другие, могут подключаться к сети Wi-Fi, используя Wi-Fi адаптер или встроенный Wi-Fi модуль. Когда устройство находится в пределах диапазона Wi-Fi сети, оно может обнаружить доступные сети и запросить подключение к ним. Устройства могут подключаться к Wi-Fi сети посредством ввода пароля (который является частью настройки Wi-Fi сети) или без пароля, если Wi-Fi сеть открыта.
После успешного подключения устройство получает IP-адрес от Wi-Fi роутера или точки доступа, что позволяет устройству обмениваться данными с другими устройствами в сети. Устройства могут отправлять и получать данные, а также использовать интернет-соединение, предоставляемое Wi-Fi сетью.
Wi-Fi также позволяет устройствам создавать локальную сеть (LAN) между собой без доступа в Интернет. Это позволяет устройствам обмениваться файлами, печатать на совместимых принтерах или играть в многопользовательские игры через Wi-Fi. Помимо LAN, вы можете на роутере найти порт с надписью WAN (глобальная компьютерная сеть). Туда ваш провайдер подключил кабель, с помощью которого вы имеете доступ в Интернет.
Что значит Wi-Fi?
Термин «Wi-Fi» изначально был придуман как игра слов для привлечения внимания потребителя «намёком» на Hi-Fi (англ. High Fidelity — высокая верность). Несмотря на то, что поначалу в некоторых пресс-релизах WECA фигурировало словосочетание «Wireless Fidelity» («беспроводная верность»), на данный момент от такой формулировки отказались, и термин «Wi-Fi» никак не расшифровывается.
2.4 или 5 ГГц?
Как ранее упоминалось, частота в 2.4 ГГц является самой популярной на сегодня, но не самой эффективной. На такой частоте работают Bluetooth, микроволновки и прочие, что создает помехи для нормальной работы Wi-Fi. К тому же, канал, на котором работает ваш Wi-Fi, может пересекаться с соседскими каналами. Уже очевидно, что 2.4 ГГц является неэффективным. НО, его популярность связана с дальностью его работы: чем ниже частота, тем выше дальность распространения. Именно это является причиной того, что в местностях, отдаленных от городов, низкая частота сигнала (2G и ниже).
Проблемы, связанные с частотой в 2.4 ГГц были известны еще при появлении Wi-Fi в 90-е годы. Поэтому второй стандарт Wi-Fi 802.11a работал на частоте 5 ГГц. Но создание дешевых адаптеров для данной частоты было недешевым удовольствием, и на время пришлось отказаться от 5 ГГц.
В 2009 году появился WiFi 4, который стал массовым и умел работать на частоте 5ГГц. Минусом 5ГГц является малый охват территории (чем выше частота, тем ниже дальность). Но в случае 5ГГц пользователь может пользоваться 24-мя непересекающимися каналами (в отличии от 2.4 ГГц). Однако, частота работы пятигигагерцового адаптера может пересекаться с частотой радаров (В России это от 5100 до 5144 ГГц). Для ликвидации помех разработана технология DFS, которая при обнаружении радарного сигнала отключает передачу данных.
Также у 5 ГГц существуют технологии для ускорения передачи данных. Первая технология – MIMO, кратно увеличивает скорость, распределяя информацию по нескольким потокам в пределах одного канала. Но для этого нужно, чтобы роутер имел хотя бы несколько антенн.
Вторая технология объединяет несколько каналов. Следовательно, данных передается намного больше, чем просто через один. В случае WiFi 4 можно объединять до двух каналов. А в WiFi 5 можно объединить уже до 8. Это позволяет достичь скорости до 6.7 Гбит/сек.
У каждой частоты есть свои минусы и плюсы, и выбор зависит от цели применения.
Далеко не ловит. Что делать?
5 ГГц начинает плохо работать при отдалении. Это огромный минус данной частоты. Но и 2.4 ГГц не имеют бесконечную дальность. В больших зданиях, загородных домах, больших квартирах для усиления сигнала используют репиторы и мэш-устройства (Mash).
Репиторы, или устройства повторителей, используются для усиления и расширения сигнала в сетях передачи данных. Они работают путем получения сигнала от источника, его усиления и повторной передачи для достижения большей дальности или лучшей силы сигнала. Репиторы часто применяются в беспроводных сетях, где частотный диапазон ограничен и сигнал может ослабится из-за препятствий или удаленности.
Мэш-устройства, или мэш-системы, включают в себя группу сетевых устройств, которые работают в сетевой топологии, известной как мэш-сеть. Они предназначены для обеспечения беспроводной связи на больших расстояниях с использованием множества точек доступа или устройств, которые могут передавать сигнал друг другу. Подобная топология обеспечивает более надежную и масштабируемую сеть, поскольку каждое устройство в системе может являться источником и приемником данных.