Технология Wi-Fi: преимущества и принцип действия

Словосочетание Wi-Fi (вай-фай) является обозначением всемирно известной торговой марки Wi-Fi Alliance и собственно технологии беспроводной связи высокой скорости, которая была спроектирована с помощью стандарта IEEE 802.11.

На сегодняшний день практически невозможно представить какое-либо мобильное устройство, компьютер или мультимедийную систему без Wi-Fi модуля, способного в полной мере поддерживать беспроводную технологию передачи данных.

В основу принципа работы сети Wi-Fi положено использование радиоволн. Упрощенно этот процесс выглядит как элементарный обмен данными с помощью радиосвязи. То есть специальный адаптер беспроводной сети Wi-Fi транслирует в эфир полученные и обработанные данные. Маршрутизатор полученные данные опять же преобразует и посредством кабеля отправляет во Всемирную паутину (Интернет). Схожим образом, только в обратном порядке осуществляется и прием данных из интернета.

Принцип действия и устройство оборудования для осуществления беспроводной связи схожи с аналогичными приборами, обеспечивающими сотовую связь. Главное отличие между этими устройствами заключается в частотном диапазоне их работы. Для беспроводной сети используется частота 2,4 ГГц или 5,0 ГГц, что значительно выше используемой в сотовой связи частоты волн. Но такая частота позволяет передать гораздо большее количество данных за единицу времени.

Таким образом, чтобы получить беспроводную сеть Wi-Fi, потребуется не так уж и много: наличие устойчивого интернет-соединения, Wi-Fi роутер и, собственно, устройство, способное принять преобразованную информацию. Средняя скорость передачи преобразованных данных роутером составляет 100 Мб/с. Максимальное расстояние, на которое способны передать информацию Wi-Fi роутеры, предназначенные для бытовых нужд, составляет порядка 100 метров. Естественно, что этот показатель не учитывает наличие различных естественных преград, таких как стены, двери и тому подобные предметы.

В реальности максимальное расстояние передачи данных роутером составляет 50–60 метров. Существуют также очень мощные роутеры, созданные специально для создания обширной сети Wi-Fi на больших площадях. Радиус действия таких передатчиков может достигать 1 километра, но стоит делать поправку на препятствия.

Очень сильно влияет на скорость передачи информации количество одновременно находящихся в конкретной Wi-Fi сети абонентов: чем выше это число, тем ниже скорость раздачи роутером. При этом скорость самого интернета остается неизменной. Решить проблему падения скорости передачи данных можно либо с помощью защиты сети паролем, который будет доступен лишь некоторым клиентам, либо с помощью так называемой расстановки приоритетов в пользовании интернетом. Второй способ наиболее успешно используется в крупных организациях с большим количеством одновременно работающих в интернете сотрудников.

В настоящее время существует несколько модификаций стандарта 802.11., ставшего основой для создания сети Wi-Fi:

• Одним из первых был создан стандарт, получивший маркировку 802.11а. Максимальная скорость передачи данных ограничена величиной 54 Мбит/с, а частота, на которой происходит передача информации, составляет 5 ГГц.
• Наиболее медлительным является стандарт с обозначением 802.11b — здесь скорость передачи информации не превышает 11 Мбит/с, но при этом на протяжении долгого промежутка времени именно описываемый стандарт являлся самым популярным, что вызвано его максимальной среди всех конкурентов дешевизной и простотой эксплуатации. Используется частота передачи данных, равная 2,4 ГГц.
• Самый распространенный на сегодняшний день стандарт 802.11g, работающий на частоте 2,4 ГГц и обладающий скоростью передачи данных до 54 Мбит/с. Это заявленный показатель скорости, но, как показывает многолетняя практика, загруженность сети не позволяет скорости превысить барьер в 25 Мбит/с.
• Наиболее актуальный на данный момент и быстроразвивающийся стандарт 802.11n. Скорость передачи данных значительно превышает показатели более ранних версий стандарта и составляет максимум 150 Мбит/с при использовании одной антенны и до 600 Мбит/с при использовании 4 антенн и технологии MIMO 4×4.
• Самый современный и быстрый стандарт Wi-Fi 802.11ac с самыми впечатляющими скоростными характеристиками: от 433 Мбит/с при использовании одного канала до почти 7 Гбит/с при использовании 8 двусторонних каналов с технологией MU-MIMO 8×8.
• Стандарт следующего поколения Wi-Fi 802.11ax (или просто Wi-Fi 6), который уже очень скоро придёт на смену 802.11ac, характеризуется, прежде всего, новой модуляцией 1024-QAM, которая даёт прирост пропускной способности +25% к нынешней 256-QAM. Стандарт Wi-Fi 6 подразумевает одновременное использование частотных диапазонов 2.4 ГГц и 5 ГГц с «умным» распределением между подключенными устройствами, что улучшит среднюю скорость каждого пользователя «по крайней мере в четыре раза» (по утверждениям компании Intel).

Многие современные Wi-Fi роутеры поддерживают сразу два частотных диапазона (2.4/5 Ггц) и несколько стандартов. Например, в спецификации может быть указано Wi-Fi 802.11 b/g/n/ac.

Преимущества использования беспроводной сети Wi-Fi вполне очевидны. Прежде всего, стоит отметить отсутствие необходимости привязываться к определенному месту для выхода в интернет, искать подводящий кабель. Это тем более важно для тех мест, где прокладка кабеля по техническим причинам невозможна. Также несомненным удобством является одновременное подключение нескольких абонентов, причем с абсолютно разных устройств и в различных точках пространства, в котором действует сеть Wi-Fi.

Немаловажным плюсом является гораздо более низкий уровень вредного для живых существ излучения, выделяемого устройствами Wi-Fi в сравнении, допустим, с приборами сотовой связи.