Принцип работы wi-fi. Как работает wifi

Принцип работы wi-fi ― Highscreen

Wi-Fi представляет собой современный вид беспроводных технологий, предназначенных для передачи данных с использованием радиоканалов. Для функционирования такой технологии необходима точка доступа, которая обеспечит беспрерывный доступ к сети: в закрытом пространстве – до 45 метров, на открытом – до 90 метров. Использование беспроводной сети рекомендуется в таких случаях, когда прокладка кабельной системы физически невозможно или экономически невыгодно. Смартфоны на Андроиде, ноутбуки, стационарные компьютеры оборудованы клиентскими Wi-Fi устройствами, подключаемыми к локальной сети.

Как это работает

Принцип работы Wi-Fi базируется на использовании радиоволн, взаимообмен данными в некотором роде напоминает переговоры по радиосвязи. При помощи данной технологии осуществляется преобразование данных в радиосигнал, который передается в эфир благодаря антенне. Адаптер принимает его и возвращает, после чего данные передаются в сеть через кабель.

Используемые в сетях Wi-Fi устройства похожи на используемые в мобильных телефонах и работают по аналогичному принципу. Главное отличие заключается в разнице частот: Wi-Fi устройства функционируют на частотах 2,4 ГГц или 5 ГГц, это намного больше, чем в мобильных устройствах.

Принцип Wi – Fi не так сложен, как может показаться. Его схема изначально должна содержать как минимум 1-у точку доступа и 1-го клиента. Простым языком, вай-фай роутер и телефон андроид, стационарный компьютер, планшет и так далее. Для подключения к сети необходимо знать идентификатор сети (SSID). Информацией о данном пароле должен располагать только пользователь, в случае несанкционированного распространения данных об идентификаторе сети, любой злоумышленник (хакер) может подключится и получить доступ к информации с устройств пользователя.

С другой стороны, данный стандарт предоставляет широкие возможности при соединении, так как удобство и комфортность эксплуатации Wi – Fi бесспорно. Именно поэтому применение беспроводных сетей так популярно и в условиях домашнего использования, и среди различных компаний, предприятий, организаций.

Как работает Wi-Fi роутер

Через один сетевой кабель можно использовать ПК, ноутбук, планшет, смартфоны на Андроиде. Благодаря обширной зоне действия роутера, в условиях отсутствия препятствий, пользователь может легко передвигаться по помещению со смартфоном не переживая о прерывании связи. В памяти роутера хранится таблица маршрутизации, содержащая пути ко всем устройствам, подсоединенным к адаптеру. Следует подчеркнуть, что ширина канала доступа к интернету, которую предоставляет провайдер, равномерно распределена между всеми подключенными устройствами. Соединение с сетью по вай-фай через роутер – это отличный вариант для общения в соцсетях, через скайп, просмотра почтового ящика, а также, интернет-серфинга, но для просмотра «тяжелого» видео и загрузки файлов лучше использовать сетевое подключение.

Как настроить Wi-Fi на телефон Андроид

Для подключения к точке доступа вай-фай нужно, чтобы Wi-Fi был включен на Андроиде: заходим в «Настройки» телефона, выбираем «Беспроводные сети» и ставим галочку напротив «Wi-Fi».
Далее в панели уведомлений отобразятся находящиеся вблизи незапароленные точки доступа, если таковые обнаружатся. Так как это большая редкость, предполагаем, что наш W-iFi канал защищен. Поступаем следующим образом: возвращаемся в «Настройки», переходим в «Беспроводные сети», далее в «Настройки Wi-Fi», и когда точка доступа настроена корректно, она отобразится в предлагаемом списке «Сети Wi-Fi».

Кликаем на выбранную сеть и подключение произойдет автоматически. В случае защищенности канала появится окошко введения пароля: вводим код и нажимаем «Подключить».
Для дополнительных настроек вай-фай выбираем кнопку «Меню» где есть пункт под названием «Дополнительные функции», который предлагает дополнительные функции настроек Wi-Fi: перевод в спящий режим, с целью экономии заряда аккумулятора, изменение ручных настроек управляющего домена, шлюза и IP-адреса.

Преимущества Wi-Fi

Возможность распространения сети, исключая использование кабелей, как следствие, удешевление проведения сети и возможность проведения там, где запрещено физическое вмешательство.
Смартфоны на Андроиде, ПК, планшеты, ноутбуки от разных компаний могут взаимодействовать на базовом сервисном уровне.
Минимальный уровень излучения Wi-Fi-устройствами в процессе передачи информации.

Мобильные клиенты могут подключаться к интернету в совершенно любых условиях.
Нет ограничений подключения разного количества пользователей с самых разнообразных устройств (телефон андроид, персональный компьютер, планшет и так далее).

Недостатки Wi-Fi

Частота 2.4 GHz используется и другой электроникой и может вызывать помехи.
На территории РФ регистрация Wi-Fi-операторов и наружных сетей Wi-Fi должна осуществляться в обязательном порядке.
В России аппаратура Wi-Fi с мощностью излучения более 100 мВт, также, подлежит обязательному документальному оформлению.
Даже правильный алгоритм шифрования WEP не проблема для хакеров. В связи с этим новое оборудование совместимо с усовершенствованным протоколом шифрования WPA и WPA2, который требует использования более надежного пароля.

vobis.ru

Как работает WiFi роутер?

В наши дни тяжело отыскать жителя нашей планеты, который бы ни одного раза не слышал слово Wi-Fi. Эти сети размещаются сейчас повсеместно: начиная от смартфонов и планшетов и заканчивая разнообразной домашней техникой (телевизоры, холодильники). Пользоваться беспроводным интернетом на самом деле очень удобно: нет практически никаких проводов, вам предоставляется возможность передвигаться с Вашими устройствами по дому и оставаться в сети Интернет. Раз вы не представляете как работает WiFi роутер, давайте попробуем в этом разобраться.

Дабы Вам, дорогие читатели, было всё понятно, давайте вспомним вышки сотовых операторов. Теперь представьте их в уменьшенном виде. Точно так и работает WiFi роутер. Но, стоит заметить, что в отличие от сотовых вышек с их огромными мощностями, излучение от WiFi роутеров таково, что их можно ставить прямо в квартирах, не опасаясь радиоизлучения, негативно влияющего на наше здоровье.

Маленькая мощность WiFi роутера позволяет распространять сигнал приблизительно на 50-100 метров. Впрочем, данные цифры применимы для открытых мест. В случае если на пути сигнала встречается препятствие, то дальность действия заметно падает.

Когда в Вашем доме 2 и более приборов, которые работают по Wi-Fi, Вам не помешает покупка WiFi роутера. При помощи него у Вас появится возможность создать собственную беспроводную домашнюю сеть. Единожды настроив сеть и подключаемые к ней устройства, в последующем вовсе не обязательно будет производить какие-либо настройки: включил и пользуйся!

Следует помнить про то, что любой прибор станет забирать часть скорости Вашего Интернет-соединения. Здесь можно провести аналогию с пирогом – каждый прибор берет часть данного пирога, следовательно, при повышении количества подключенных приборов скорость будет соразмерно уменьшаться (равномерно или неравномерно распределяясь на все приборы, это будет зависеть от того как захотите настроить). Но ничего страшного в этом нет, общая скорость интернета меньше от этого не станет.

Итого, что мы имеем? Если вкратце отвечать на вопрос как работает wifi роутер, нужно понять основную схему: провайдер дает Вам интернет по проводному каналу, к вам в дом протягивается провод, который подключается к WiFi роутеру, который делит то, что получил от провайдера на все Ваши подключенные приборы: ноутбуки, стационарные компьютеры, КПК, телевизоры и так далее. При таком варианте стоит позаботиться о сохранности и защитить паролем доступ к Вашей wifi-сети, чтобы соседи не могли подключиться к Вашей сети (ну, если Вы не альтруист, конечно!)

Итак, если Вы уже разобрались как работает wifi роутер, рекомендую взглянуть на следующее видео: кое-то полезное о роутерах там есть 🙂

best4geeks.ru

Как работает wifi — WiFi Роутер. Как работает WIFi роутер??? — 22 ответа

Как работает вай фай роутер

В разделе Интернет на вопрос WiFi Роутер. Как работает WIFi роутер??? заданный автором Александр Бадяжный лучший ответ это Принцип работыОбычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую» . Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Более подробно принцип работы описан в официальном тексте стандарта. [2]Однако, стандарт не описывает все аспекты построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi. Поэтому каждый производитель оборудования решает эту задачу по-своему, применяя те подходы, которые он считает наилучшими с той или иной точки зрения. Поэтому возникает необходимость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.По способу объединения точек доступа в единую систему можно выделить:Автономные точки доступа (называются также самостоятельные, децентрализованные, умные)Точки доступа, работающие под управлением контроллера (называются также «легковесные» , централизованные)Бесконтроллерные, но не автономные (управляемые без контроллера)По способу организации и управления радиоканалами можно выделить беспроводные локальные сети:Со статическими настройками радиоканаловС динамическими (адаптивными) настройками радиоканаловСо «слоистой» или многослойной структурой радиоканалов[править] Преимущества Wi-FiБеспроводной Интернет на пляжеПозволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на два порядка (в 100 раз) меньше, чем у сотового телефона.[править] Недостатки Wi-FiЧастоту 2.4 GHz делят множество стандартов и устройств, таких как Bluetooth, микроволновые печи. Все это создаёт помехи.Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Беларусь и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора [3].Как было упомянуто выше - в России точки беспроводного доступа, а также адаптеры Wi-Fi с ЭИИМ, превышающей 100 мВт (20 дБм) , подлежат обязательной регистрации. [4]

22oa.ru

Как работает Wi-Fi?

Итак, Wi-Fi – это технология передачи данных по радиоканалу. В самом первом приближении от первых линий радиосвязи, которые более ста лет назад «морзянкой» передавали сообщения по радио, Wi-Fi отличается только возросшей в миллиарды раз скоростью на более высоких частотах.

Wi-Fi

Микроволны

Wi-Fi расшифровывается как Wireless Fidelity, что означает беспроводную передачу данных с высокой точностью. Суть технологии заключена в ее названии: важно не только передать информацию без проводов, но и сделать это точно. Какие проблемы могут возникнуть с точностью, когда «вражеские голоса» по радио прекрасно доносятся из приемников, даже если станция удалена на тысячи километров? Проблемы напрямую связаны со скоростью передачи данных и необходимостью обеспечить низкие задержки. Высокие скорости требуют широкого радиоканала, а это возможно только на высоких частотах. В свою очередь, высокие частоты куда больше подвержены влиянию окружающей среды.

Сигнал Wi-Fi распространяется не в вакууме, а в реальной среде вашей квартиры или офиса. Если для волны, которая пришла из-за моря даже обогнуть человека, не проблема, потому что она длинная (а частота, соответственно, относительно низкая – помним школьный курс физики), то частоты, на которых работает Wi-Fi, настолько высоки, что даже локальные колебания влажности воздуха создают ощутимые помехи.

Недаром мы во введении упомянули микроволновую печь. Диапазон, в котором работает Wi-Fi, называется микроволновым: да-да, точно такими же частотами, только с намного большей мощностью по утрам разогревается ваш завтрак. Но помимо более высокой мощности у микроволновой печи есть еще одно преимущество над Wi-Fi для выполнения своей задачи – ей не нужно передавать продуктам информацию с побитовой точностью.

Человек не в состоянии ощущать радиоволны, пока мощность излучения не становится настолько высокой, что вызывает в организме повреждения. Иначе его жизнь в современном обществе была бы невыносимой. Каждое нажатие на кнопку выключателя света, каждый поворот ключа в замке зажигания автомобиля, каждая порция смолотого кофе – все это вызывает всплески в эфире на миллионах разных частот. И очень часто среди этих частот попадаются и микроволны, на которых работает наша Wi-Fi сеть.

Выбор частоты

Выбор частотных диапазонов для Wi-Fi, а именно 2.4 ГГц и 5 ГГц был продиктован необходимостью. В США только эти диапазоны из подходящих по частоте были свободны для безлицензионного использования. Почти весь остальной высокочастотный эфир безраздельно принадлежит «жестокой военной машине». В России, впрочем, 5 ГГц диапазон также был отдан на откуп армии до 2010 года. В результате даже к моменту начала разработок стандарта огромное количество приборов (включая, естественно, микроволновые печи) уже работало в этом диапазоне, что, естественно, не упрощало задачу передавать данные точно и быстро.

Беспроводная точность

Решение этой задачи связано с понятием расширения спектра методом прямой последовательности, или DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Каждая последовательность данных передается одновременно в широком спектре на нескольких (обычно 11) частотах. Таким образом, в любой конкретный момент времени вероятность, что данные не дойдут из-за помех, снижается многократно: хотя бы одна частота из спектра да пройдет. В современных стандартах Wi-Fi дополнительно используется модуляция OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing – мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов), которая позволяет за один раз на одной несущей частоте передавать несколько бит данных.

Платой за использование этой технологии является очень большая ширина одного канала передачи данных, которая достигает 22 МГц в текущих версиях Wi-Fi (и еще шире – в будущих). Для сравнения, абсолютно все «вражеские голоса», даже если начнут вещание одновременно, вмещаются в эту полосу и не мешают друг другу.

Другими словами, та самая точность (или Fidelity), «Fi» в Wi-Fi достигается колоссальной избыточностью, повторением сигнала, а также способностью современного оборудования выделять полезный сигнал даже на фоне огромного количества шумов. Если привести сравнение из области звука, то приемник в вашем ноутбуке способен «слышать» свист палочки дирижера во время оркестрового tutti.

Также необходимым фактором, который позволял работать огромному количеству оборудования, не мешая друг другу (ну или хотя бы мешая в пределах возможностей разрешения конфликтов), – ограничение мощности. Оно на текущий момент составляет 100 мВт. Для сравнения, любительская рация, разрешенная в большинстве стран, может работать в некоторых диапазонах с мощностью 5 000 мВт. Конечно, нам бы очень хотелось ловить сигнал своего домашнего Wi-Fi по всему городу, да и технически такой мощный передатчик построить можно за вполне вменяемые деньги, но теперь представьте, что будет, когда таких желающих окажется в одном городе десять тысяч. А если сто? Сеть просто перестанет работать, поэтому ограничение мощности – очень мудрое решение.

Высокая частота работы в сочетании с малой мощностью также приводит к относительно небольшому радиусу действия – в реальной практике это десятки метров. К счастью, алгоритмы работы Wi-Fi не просто «отрубают» сеть при низком уровне сигнала, а снижают скорость. Например, для самого распространенного сейчас 802.11g на расстоянии в несколько метров в одном помещении скорость редко превышает 30 Мбит/с, в трехкомнатной квартире в самых «глухих углах» может снизиться до 5-10 Мбит/с, что, правда, не так страшно с учетом нашей обычной скорости подключения к Интернету.

Возвращаясь к ширине канала передачи данных, мы подходим к тем ситуациям, когда порой бывает необходима ручная настройка Wi-Fi. Всего каналов Wi-Fi для стандарта 802.11b/g/n 14, каждый по 20 МГц, но расположенных с шагом в 5 МГц, то есть с перекрытиями.

Перекрытие каналов вполне возможно по уже описанной выше причине избыточности технологии, но только если точки доступа расположены не совсем близко.

Если что-то идет не так...

В наших краях довольно редко, а вот где-нибудь в США – достаточно часто, возникает потребность сменить канал. Связано это с тем, что в этой полосе работает слишком много точек доступа и адаптеров – настолько много, что никакой избыточности и чувствительности уже не хватает, чтобы отфильтровать помехи. Обычно это проявляется как снижение скорости передачи данных – пакеты разных сетей вклиниваются друг в друга, алгоритмы сетевых устройств отсеивают «чужие» данные, но скорость при этом страдает.

Network Stumbler

Основным решением в данном случае является смена канала. Не каждый сетевой адаптер, к сожалению, позволяет это сделать штатными средствами, так что, возможно, придется искать сторонний софт, например, Network Stumbler. Выбор канала при «отстройке» от помех – процесс исключительно эмпирический. Наименьшее взаимное влияние имеют каналы 1, 6 и 11, однако на них же зачастую и работает больше всего техники.

Также можно попытаться перевести сеть в режим «только 5 Ггц», это даст преимущество в помехозащищенности (по крайней мере, пока туда не «переехало» большинство сетей), но зато снизится радиус действия.

Также, если точка доступа имеет стационарное расположение, можно экспериментировать с положением ее антенны. При удачном положении антенны можно значительно увеличить мощность сигнала в месте приема.

MIMO

Наконец, существуют штатные решения производителей, которые одновременно увеличивают и скорость, и помехозащищенность сетей. А именно – технология MIMO (multiple input multiple output – множественный ввод, множественный вывод), которая позволяет передавать данные сразу по нескольким каналам. Стоит только помнить, что и приемник, и передатчик должны поддерживать эту технологию. Обычно MIMO оснащаются маршрутизаторы, у которых есть три антенны, есть также PCI-платы аналогичной конструкции. Смартфонам, ноутбукам и планшетам в данном случае приходится довольствоваться режимом совместимости.

В совсем плохих ситуациях, а также, когда сеть планируется заранее, и при этом очень важно качество связи, то полезно изучить электромагнитную обстановку в доме при помощи специализированного софта. Например, российского TamoGraph. Эта программа в состоянии создать очень точную картину распространения радиоволн по квартире или офису, что позволит сделать выводы об оптимальном размещении оборудования и выборе каналов.

TamoGraph

Технология Wi-Fi – это сумма практически всех достижений человечества за более чем сто лет развития радиосвязи. Чтобы описать во всех подробностях ее функционирование, потребовался бы труд объемом в несколько тысяч страниц. Однако даже это небольшое введение, надеюсь, позволило понять базовые принципы работы технологии и начать относится к ней, как к маленькому чуду.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.