Что такое беспроводная сеть

17

Что такое беспроводные сети: основные понятия и особенности

Беспроводные сети — элементы информационных технологий, предназначенные для передачи данных между приемником и отправителем на большие или малые расстояния без применения проводов. Для передачи данных могут использоваться разные технологии, к примеру, радиоволны, оптические, инфракрасные и лазерные системы. Ниже рассмотрим, что такое беспроводная сеть, какие виды существуют, и в чем их особенности. Также кратко разберем принципы настройки и подключения.

Что такое беспроводные сети?

Эксперты утверждают, что беспроводные сети — это технологии, предназначенные для отправки информации без применения проводов. Расстояние между приемником и передатчиком может быть различным — от нескольких сантиметров (для блютуз) до десятков или сотен тысяч километров. Такие технологии применяют в разных сферах жизни — для подключения к Интернету, создания мобильной сети, дистанционного управления разными механизмами и т. д.

Беспроводные компьютерные сети — группа устройств, обеспечивающих подключение устройств друг к другу или Интернету без применения кабельной продукции. В роли носителя данных выступают радиоволны.

Основные виды сетей

В зависимости от типа передающей среды и применяемой технологии беспроводные сети делятся на несколько категорий. Выделим основные:

• На радиомодемах. Для передачи данных применяются частоты особого диапазона. Для каждого из модемов предусмотрена антенна и передатчик. Наиболее популярные технологии — блютуз, Ethernet, Hiperlan.

• На сотовых модемах. Такие беспроводные сети применяют имеющуюся аппаратуру и способны работать в тяжелых условиях. Распространенные проблемы — возникновение помех, потеря сигнала (хотя сейчас усиление сигнала модема не такая уж и проблема) и т. д. Виды передачи сигнала: аналоговые (TACS, FDMA) и цифровые (TDMA, GSM и другие).

• SST. В этой технологии сигнал распространяется по частотному спектру, что повышает его пропускную способность. Такая система активно применяется в военной сфере. Она делится на две категории — FH-SS и DH-SS. В первом случае приемник и передатчик одновременно меняют частоту, а во втором сигнал «размазывается» по всему диапазону.
• VSAT — спутниковая беспроводная сеть, обеспечивающая передачу информации через спутник (должен находиться на удалении 40 000 км). Данные передаются со скоростью до 2 Мбит/с, возможна передача информации на большие расстояния. Из минусов выделяется задержка (около 250 мс), поэтому такие системы не используются в режиме реального времени.
• Применение низкоорбитальных спутников . Как и в прошлом случае, здесь применяются спутники, но их расстояние от Земли не больше 100 км. Благодаря меньшему удалению, снижается задержка информации, повышается качество связи.

• Инфракрасные системы. Отличаются небольшой ценой приемников и передатчиков, а также высокой скоростью передачи данных. Такие беспроводные сети работают в зоне прямой видимости. Скорость передачи информации ограничена 115,2 Кбит/с.
• Радиорелейная связь. Система передает аналоговые и цифровые сигналы со скоростью до 34 Мб/сек. Возможно применение разных диапазонов. Верхний предел по расстоянию составляет 80 км.
• Лазерные системы. Данные передаются с помощью специального лазерного луча. Скорость передачи может достигать 10 Гбит/с. Соединение стабильно и надежно защищено. Минус состоит в высокой сложности подключения и необходимости расположения устройств в зоне прямой видимости.

Отдельно рассмотрим сети беспроводного доступа, которые наиболее востребованы в обычной жизни.

Беспроводная персональная технология, которая обеспечивает связь между устройствами на расстоянии до 100 метров. Для подключения устройства должны находиться в зоне прямой видимости. Представитель такой технологии — Bluetooth. Он применяется для обмена данными между ПК, мобильными телефонами, фотоаппаратами, джойстиками и т. д.

Например, можно передать приложение по Блютуз или поделиться контактами из своей телефонной книжки.

В технологии Bluetooth частота меняется скачками 1600 раз за секунду с использованием индивидуальных частот. Это значит, что при параллельном использовании нескольких устройств они не будут мешать друг другу.

• отсутствие помех;
• небольшая цена;
• возможность интеграции во многие устройствах;
• создание профиля с подключением до восьми аппаратов.

Минус состоит в сравнительно небольшой дальности передачи данных.

Под этим термином подразумевается беспроводная локальная сеть, которую мы знаем под названием WiFi. Система создана в 1991 году в Голландии. Первоначально назначение технологии — обслуживание кассовых систем и обеспечения скорости до 2 Мбит/с. Как правило, беспроводные сети Wi Fi содержат более одной точки доступа и несколько подключенных устройств. Точка доступа отправляет SSID-идентификатор раз в 100 мс.

• возможность подключения без кабеля;
• легкость настройки;
• высокая степень защиты (для IEEE 802.11i);
• достойная скорость (до 300 Мбит/с);
• доступная цена.

• частоты и ограничения в разных странах отличаются;
• высокое потребление энергии;
• низкая степень защиты (для WEP и WPA);
• ограниченный радиус действия (до 90 метров на улице);
• риск наложения сигналов и появления помех;
• возможные проблемы с совместимостью.

Несмотря на ряд недостатков беспроводной сети, она пользуется наибольшим спросом при подключении к Интернету.

Такая беспроводная сеть — это телекоммуникационная технология, которая работает в пределах определенного населенного пункта или площади. Представитель — WiMAX. Система появилась в 2011 году и применяется для объединения нескольких точек Вай Фай, обеспечения беспроводного соединения, а также создания точек доступа без привязки к географической позиции. Некоторые системы способны работать на расстоянии до 10 000 км. WiMAX обеспечивает высокоскоростное подключение к Интернету.

• повышенная дальность действия;
• высокая скорость связи;
• возможность обеспечения разных видов доступа.

• высокая цена;
• сложность установки.

Рассматривая виды беспроводных сетей, необходимо выделить и WWAN. Технология объединяет разные города и государства с помощью антенны и спутниковой связи. Они бывают разных типов — GPRS, CSD, LTE, HSPA, 2G и 3G. Услуги предоставляются на платной основе. Благодаря такому виду связи, человек может с телефона или ноутбука подключиться к Интернету, находясь в стационарном состоянии и в движении.

• доступность;
• отсутствие привязки к местности (главное условие — наличие покрытия);
• независимость от скорости и погоды;
• универсальность оборудования.

• ограничение по скорости передачи данных (в зависимости от вида беспроводной сети);
• высокая абонплата;
• низкий уровень защиты от взлома.

Сегодня активно продвигаются новые поколения Интернета — 3G, 4G и даже 5G. Они могут похвастаться высокой скоростью Интернета и отсутствием лимитов по скачиванию (в зависимости от тарифа).

Рассматривая беспроводные сети, можно классифицировать их по топологии — точка-точка и точка-многоточка, а также по сфере применения — личная, корпоративная и операторская.

Как настроить и подключить беспроводную сеть

Выше мы рассмотрели, что такое беспроводные сети, и в чем их особенности. Но остается не менее важный вопрос, касающийся настройки и подключения. Здесь многое зависит от применяемой технологии. К примеру, в новых телефонах уже внесены необходимые настройки для 3G или 4G, или они устанавливаются автоматически после получения СМС от оператора.

Если речь идет о WiFi, здесь нужно придерживаться следующей инструкции:

• Создайте точку доступа. Для этого подключите роутер к кабелю поставщика Интернета.

• Выполните необходимые настройки, задайте логин и пароль беспроводной сети.
• Включите ноутбук, дождитесь загрузки операционной системы и обратите внимание на появление значка Вай Фай справа внизу.

• Нажмите левой кнопкой мышки на специальной символ. Перед глазами выдаются беспроводные сети. Выберите свою.
• Укажите пароль и проверьте подключение к Интернету.

Если модуль не включен, необходимо войти в панель управления, перейти в раздел Сети и Интернета, а далее в сетевые подключения.

Теперь нужно включить Вай Фай. Если справа внизу не появился значок беспроводной сети, нужно скачать необходимый драйвер или обновить имеющуюся программу.

Для автоматического подключения переходим в Центр управления. Выбираем нужный профиль, входим в раздел свойств и подтверждаем выбор. Далее выбираем протокол интернета TCP/IPv4 и жмем на свойства. Указываем автоматическое получение адреса и сохраняем заданные параметры. Если возникают трудности с подключением, проверьте настройки роутера, факт включения Вай Фай на ПК или ноутбуке.

Беспроводные сети : Один комментарий

Добрый день!
Подскажите пожалуйста можно ли создать домашний медиасервер, к которому по средством WiFi и Ethernet кабеля будет подключено 4 smart TV и управлятьтся всё сможет с одной bt, клавиатуры и мыши + подключить к такому компьютеру сигнализацию и камеры слежения в квартире.
Какое оборудование для этого нужно и можете ли Вы создать подобную сеть ?
И сколько это будет стоить?

Как работает Wi-fi. Часть 1. История беспроводных сетей

На фотографиях выше изображены Джордж Антейл и Хеди Ламарр — два деятеля культуры (композитор и актриса) и по совместительству изобретатели. В определенных кругах эта пара известна своей концепцией передачи информации по радио, которая впоследствии нашла применение в Wi-fi, GPS, Bluetooth и… Короче, много где.

Во время Второй мировой войны Хеди и Джордж предложили систему для дистанционного управления торпедами. Как не иронично, основной проблемой управляемых торпед того времени была их система управления. Она работала на одной частоте, и если противник обнаруживал угрозу, то «бил» по слабому месту торпеды: отправлял помехи на несущей частоте.

Идея новаторов заключалась в том, чтобы отправлять сигнал частями на разных частотах. Сейчас эта концепция известна как псевдослучайная перестройка рабочей частоты. Технически синхронизацию частот предлагалось осуществлять с помощью пружинных двигателей. Ребята даже получили патент на свою разработку и предложили её армии США, но идею реализовали только в 60-х годах, уже после окончания действия патента.

Порой Хеди Ламарр называют «изобретательницей Wi-fi». Но, пожалуй, такой титул несколько преуменьшает вклад других, не менее значимых открытий, которые позволяют сидеть в интернете без провода. О том, как создавалась и развивалась технология Wi-fi, читайте под катом.

Исторические предпосылки

Первые технологии беспроводной передачи информации возникли в доисторическую эпоху. Дымовые, световые и огненные сигналы, зеркала, сигнальные выстрелы и флаги — все это появилось задолго до изобретения телеграфа и телефона.

Невидимый свет

В 1880-х годах Генрих Рудольф Герц экспериментально доказал существование электромагнитных колебаний в свободном пространстве, а также сделал первые хорошо задокументированные передачи волн. Изыскания Герца в области радиоволн продолжили Оливер Лодж, Никола Тесла и Джагадиш Чандра Бос.

В 1884 году на публичной демонстрации в ратуше Калькутты Бос эффектно продемонстрировал работу микроволнового излучения. Используя волны миллиметрового диапазона, он сумел поджечь порох и позвонить в звонок на расстоянии. Впоследствии в эссе «Невидимый свет» Бос напишет: «Невидимый свет может легко пройти через кирпичные стены, здания и т. д. Поэтому с его помощью могут быть переданы сообщения без проводов».

Джагадиш Чандра Бос в Лондонском королевском институте

Подобные опыты проводили Александр Попов и Гульельмо Маркони. Последний смог предоставить первый коммерчески пригодный аппарат для беспроводной дальней телеграфии.

Метод изменения частот

В 1903 году Никола Тесла запатентовал систему, в которой передатчик и приёмник синхронно переключались между двумя каналами. Таким образом, Тесла стал автором первого известного метода изменения частот для борьбы с помехами. Новинка нашла практическое применение в 1915 году — немецкие военные начали использовать радиоприемник с изменяющимися частотами, чтобы избежать прослушки со стороны британцев.

Примечательно, что уже в начале 20-го века Тесла смог описать развитие технологии, которая приведет к беспроводному интернету. Он предложил концепцию так называемой «Всемирной Беспроводной Системы» — системы телекоммуникаций и передачи электроэнергии в глобальном масштабе. Тесла писал: «Мы сможем мгновенно связаться друг с другом… видеть и слышать друг друга так же хорошо, как если бы мы находились лицом к лицу… И инструменты, с помощью которых мы будем общаться… человек сможет носить в кармане жилета».

Башня Ворденклиф, задуманная Николой Теслой как телекоммуникационный объект «Всемирной Беспроводной Системы»

Развитие беспроводной связи между ЭВМ

В 1968 ученые Гавайского университета начали работу над проектом THE ALOHA SYSTEM. Основной целью проекта была проверка возможности использования радиосвязи вместо проводных соединений для объединения компьютеров в одну сеть.

Немного о контексте. Сам проект реализовывался на Гавайских островах — архипелаге в центральной части Тихого океана. Первоначально в одну сеть планировалось объединить учебные заведения с островов Кауаи, Оаху, Мауи и Гавайи (да, в Гавайском архипелаге есть остров Гавайи). Вычислительный центр располагался в главном корпусе Гавайского университета неподалеку от Гонолулу. Расстояние до него от других узлов доходило до 300 км. Идея протянуть кабель даже не рассматривалась.

Реализация задумки ученых основывалась на радиосвязи ближнего радиуса. Полученную систему беспроводной связи назвали AlohaNet. Всего было две версии этой сети: чистая и дискретная.

Чистая Aloha

В чистой системе каждый из терминалов отправлял данные, как только они появлялись. Разумеется, такой подход приводил к коллизиям и потерям кадров. Для обнаружения коллизий центральный компьютер, после получения кадра, отправлял его назад отправителям. Если отправитель обнаруживал коллизию, то он выжидал случайный интервал времени и отправлял кадр заново. Центральный компьютер использовал широковещательную антенну, а терминалы — направленную. Так они не получали передачи от других отправителей.

Чистая Aloha заработала в 1971 году, став первой беспроводной сетью между компьютерами. А уже через год система была модернизирована, что позволило удвоить её производительность.

Дискретная Aloha

Метод передачи данных в дискретной системе строился вокруг слотов (или тактов). Каждому терминалу выделялся временной промежуток (соответствующий времени одного кадра) для отправки данных. Для синхронизации использовался специальный синхронизирующий сигнал вначале каждого интервала.

Технологию не удалось продать и она стала общественным достоянием. В 1973 году Alona была подсоединена через спутниковую связь к ARPAnet, а в 1976 году Aloha и вовсе прекратила свою работу.

1985: открытие диапазонов частот в США

В 1980 году инженер Майкл Маркус обратился в федеральную комиссию по связи США (FCC) с предложением открыть диапазоны ISM для нелицензионного использования. И через 5 лет, в 1985 году комиссия всё же открыла диапазоны с частотой 900 МГц, 2.4 ГГЦ и 5.8 ГГЦ. После такого решения в США многие другие страны и регионы последователи примеру FCC и тоже открыли некоторые диапазоны. С этого момента стало возможным развитие коммерческих беспроводных технологий.

WaveLAN

В 80-х годах NCR Corporation — это крупная международная компания по продаже компьютеров, банкоматов и кассовых аппаратов. И они хотели, чтобы их кассы работали без проводов. Это дало бы им конкурентное преимущество: розничные магазины могли бы избежать затрат на прокладку кабелей к каждой кассе. К тому же разница между кассовым аппаратом и компьютером постепенно размывалась и NCR стремилась создать стандарт беспроводной связи, которым мог бы использоваться в любом компьютере.

К 1988 году команда под началом Вика Хейса (также известного как батя«отец» Wi-fi) разработала WaveLAN. WaveLAN мог работать на частоте 900 МГц или 2.4 ГГц со скоростью от 1 до 2 Мбит/с. Новый продукт позиционировался как беспроводная альтернатива Ethernet и Token Ring от IBM. Но высокая стоимость адаптеров (сотни долларов) и точек доступа (тысячи долларов) сделали WaveLAN нишевым продуктом, который можно было найти только в крупных компаниях.

Адаптер WaveLAN

Кроме WaveLAN существовали и другие беспроводные продукты и всё это превращалось в конкурирующую мешанину с различными реализациями и решениями. Необходимость в международном стандарте, подобном IEEE 802.3, стала очевидной. Это привело к появлению рабочей группы по стандарту беспроводной связи в IEEE.

IEEE: появление рабочей группы

NCR хотела, чтобы Вик Хейс сделал предложение IEEE от имени компании. Но Вик не согласился на такие условия: он хотел оставаться независимым. Компания согласилась на это, и в 1988 году Вик Хейс обратился в IEEE с просьбой внести свой вклад в создание стандарта беспроводной связи. Оказалось, что существующий комитет бездействовал, а председатель ушел.

Из-за того, что Вик не продвигал уже запатентованное решение от NCR, он смог завоевать доверие и сформировать рабочую группу 802.11. Технологии Ethernet и WaveLAN стали частью технической базы комитета, который начал свою работу в 1990 году. Первый стандарт, известный как 802.11, был сформирован через 7 лет.

CSIRO, OFDM и Джон О’Салливан

Местом рождения Wi-Fi можно считать лабораторию радиоастрономии CSIRO — австралийское федеральное агентство, занимающиеся научными исследованиями. В его стенах разработали множество выдающихся технологий, например атомно-абсорбционную спектроскопию.

В 1977 году исследователь CSIRO доктор Джон О’Салливан занимался поиском небольших черных дыр. Он написал статью о том, как можно использовать быстрое преобразование Фурье для повышения резкости с оптических телескопов. На основе работы Салливана в CSIRO сделали специальный процессор для расшифровки изображений. Хоть это и не помогло найти черные дыры, технология пригодилась позднее. В 1990 году Салливан возглавил группы ученых для разработки высокоскоростной беспроводной сети с пропускной способностью 100 Мбит/c. ALOHAnet и WaveLAN не предоставляли желаемых скоростей.

Джон О’Салливан (второй справа) и другие ученые CSIRO в своей лаборатории

Одной из основных технических проблем, вставших перед группой, была борьба с эффектом многолучевого распространения волн. Суть явления заключается в том, что часть электромагнитных волн отражаются от различных объектов, в результате физическая длина пути сигнала может варьироваться. Результат многолучевого распространения сигнала часто оказывается отрицательным, поскольку сигналы могут прийти в противофазе и подавить основной сигнал (своеобразное эхо). С помощью быстрого преобразования Фурье ученые из CSIRO нашли способ уменьшить эхо. Вместо того, чтобы использовать один быстрый беспроводной канал, они использовали множество более медленных каналов. Такая техника называется модуляцией с несколькими несущими. Этот тип модуляции хорошо подходит для широкополосной связи на короткие расстояния (как в Wi-Fi). Сегодня современные стандарты Wi-Fi используют модуляцию с несколькими несущими в форме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Хотя ученые из CSIRO не изобретали основных методов, используемых в их разработках, их заслуга заключалась в том, что путем испытаний сотен техник они нашли нужные — модуляция с несколькими несущими + прямое исправление ошибок + чередование частот для отправки нескольких копий данных. По отдельности этим методы были известны и ранее. В CSIRO же разработали уникальную комбинацию, которая давала высокие скорости. В 1996 году на нее был выдан патент США № 5 487 069.

Стоит отметить, что CSIRO никогда не предоставляла предложений по исходному стандарту IEEE 802.11 1997 года или какой-либо из его редакций. 802.11а и более поздние стандарты используют OFDM и модуляцию с несколькими несущими без лицензионного соглашения, несмотря на то, что во время разработки 802.11а CSIRO предложила IEEE лицензировать свой патент. Спустя годы CSIRO использовала это как основу для судебных исков против крупных сетевых и технологических компаний. CSIRO выиграла урегулирование на сумму 205 миллионов долларов в 2009 году и еще 229 миллионов долларов в 2012 году.

Стандарты

На данный момент существует множество разных стандартов беспроводных локальных сетей 802.11. Некоторые из них пользуются намного большей популярностью, например 802.11n и 802.11ac. Кроме того, современные устройства работают сразу в нескольких режимах (802.11 b/g/n).

У стандартов много общего. Самое главное сходство — использование радиоэфира для передачи данных. Интересно, но в самом первом стандарте 802.11 также использовалось инфракрасное излучение. Сегодня такой способ используется в пультах дистанционного управления (например пульт от телевизора). Со второго поколения стандарта используются только радиоволны. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом доступа к среде, CSMA/CA. Структуры кадров канального уровня всех стандартов идентичны.

Различия спецификаций заключается в используемом частотном диапазоне, методах кодирование и, как следствие, в скорости передачи данных. Некоторые временные параметры уровня MAC также могут отличаться.

Наиболее популярные стандарты семейства IEEE 802.11

Начиная с 1999 года метод мультиплексирования OFDM пришел на смену методам DSSS и FHSS первых версий. Спустя еще 10 лет стандарт был дополнен поддержкой метода MIMO. Выделим общие свойства стандартов семейства IEEE 802.11:

Тема 5.Современные информационные технологии.

Беспроводные технологии – подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi–Fi , WiMAX , Bluetooth . Все беспроводные технологии можно условно разделить на несколько классов:

• персональные беспроводные сети. (Bluetooth)
• локальные беспроводные сети. (Wi–Fi)
• беспроводные сети городского масштаба. (WiMAX)
• глобальные беспроводные сети. (GPRS)

Bluetooth – это современная технология беспроводной передачи данных, позволяющая соединять друг с другом практически любые устройства: мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, холодильники и т.д. Для соединения необходим встроенный микрочип Bluetooth. Изначально технология предполагала возможность связи на расстоянии не более 10 метров. Сегодня некоторые фирмы предлагают микросхемы Bluetooth, способные поддерживать связь на расстоянии до 100 метров.

Wi–Fi (Wireless Fidelity – «беспроводное качество» ) – стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи, предназначенной для организации локальных беспроводных сетей Wireless LAN. Благодаря функции хендовера пользователи могут перемещаться между точками доступа по территории покрытия сети Wi–Fi без разрыва соединения. Разработан консорциумом Wi–Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11.

Преимущества Wi–Fi: Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, может уменьшить стоимость развёртывания и расширения сети.

Недостатки Wi–Fi: Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Довольно высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства. Самый популярный стандарт шифрования, Wired Equivalent Privacy или WEP, может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из–за слабой стойкости ключа).

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – беспроводная технология разработанная для предоставления пользователям универсальной беспроводной связи на больших расстояниях. Её работа основано на стандарте IEEE 802.16. Большинство телекоммуникационных компаний делают на WiMAX большие ставки и тому есть несколько причин.

Во–первых, это позволяет более эффективно (по сравнению с аналоговыми проводниками) не только предоставлять абонентам доступ в сеть, но и увеличить спектр услуг охватываю всё новые территории.

Во–вторых, такие беспроводные технологии крайне просты в использование, чем их кабельные аналоги. WiMAX и Wi–Fi легко развернуть на любой территории и так же легко увеличить зону покрытия.

Единственным минусом технологии является то, что сигнал достаточно плохо распространяется в городе. Этому способствует обилие зданий из армированного бетона, которые отражают или попросту подавляют сигнал.

General Packet Radio Service (GPRS) – это служба пакетной передачи данных через радиоинтерфейс. Данный сервис обеспечивает постоянное подключение к сети Интернет при помощи и напрямую с мобильного телефона. Технология GPRS отличается мгновенным установлением соединения и высокой скоростью передачи данных. Данные передаются в виде пакетов, что хорошо согласуется потребностями коммуникационных приложений. Все услуги Интернета доступны в сетях провайдеров сотовой связи GSM и TDMA.

Мобильные устройства принято классифицировать по поколениям (G – generation), к которому они принадлежат. Наименование началось с появления телефонов поколения 1G, которые часто называют «кирпичами”. Далее последовало второе поколение телефонов или поколение 2G. Их появление привело к переходу от аналоговых к цифровым технологиям.

3G (от анг. third generation – третье поколение), технологии мобильной связи 3 поколения – набор услуг, который объединяет как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети интернет, так и технологию радиосвязи, которая создаёт канал передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона, как правило, в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 3,6 Мбит/с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т. д. Прорыв её заключался в много поточности т.е. одновременной загрузки разных видов данных. Разработка с 1990, внедрение с 2002 года.

4G – поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с подвижным и 1 Гбит/с – стационарным абонентам.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

Всем привет! Сегодня я расскажу вам – что же такое беспроводная сеть, для чего она нужна и почему она так называется. Из названия «Беспроводные сети» – можно понять, что информация передается по воздуху без участия проводов. Передача данных происходит с помощью обычных радиоволн. Самым популярным видом беспроводной сети является всем известный Wi-Fi. Так что если вы подключены к Wi-Fi с телефона, планшета или ноутбука, то вы уже пользуетесь благами беспроводной связи. А теперь далее обо всем по порядку и более подробно.

СОВЕТ! Чтобы понять тему на все 100% – советую читать все дополнительные ссылки, которые я прикрепил в статье. Также если у вас будут возникать какие-то вопросы, то вы смело можете задавать их в комментариях, и я вам отвечу.

Что же такое сеть в целом?

Про слово «Беспроводной» мы уже немного поняли, но давайте разберем второе слово, а именно: «Сеть». Часто можно услышать еще более широкое понятие: «Компьютерные сети». Разберем на примере локальной домашней сети – так будет проще понять. Если у вас дома есть маршрутизатор или роутер, то вы подключены именно к домашней локальной сети.

Про роутер (маршрутизатор), и для чего он нужен

К роутеру можно подключить компьютеры, ноутбуки, планшеты, телефоны, телевизоры, камер видеонаблюдения, принтеры и многое другое. В общем все то, что имеет в своих характеристиках два понятия: Wi-Fi и прямое LAN подключение.

Роутер помогает грамотно общаться всем подключенным локальным сетям. При чем не важно, как именно подключено устройство по Wi-Fi или с помощью кабеля.

ПРИМЕЧАНИЕ! Роутер и маршрутизатор – это одно и тоже.

Как можно видеть из картинки, роутер помимо всего подключен к глобальной сети интернет. В таком случае он выступает шлюзом, который грамотно распределяет информацию между локальной сетью и глобальной. Также он позволяет быстро и без простоев общаться этим двум сетям. Но чаще всего общение происходит по типу «Запрос-ответ».

Например, вы заходите на какой-то сайт, идет запрос из локальной сети в глобальную. Далее идет ответ, который попадает к вам на устройство: компьютер, ноутбук, телефоне или планшет. Схематически локальная сеть обозначается как «LAN», и глобальная как «WAN».

Именно поэтому у роутера есть отдельный WAN порт, который и предназначен для кабеля, прокинутого внутрь квартиры от провайдера. Остальные же как правило LAN-порты для локальных устройств и построение проводной сети.

Про беспроводные сети и соединения

Как мы уже ранее и сказали, самым популярным видом беспроводной связи является Wi-Fi локальная сеть, которую и строит наш любимый роутер. Wi-Fi позволяет с помощью радиоволн связывать в локальную сеть все возможные устройства. Многие пользователя путают понятия Wi-Fi и интернет, но на деле это совершенно разные вещи!

Да, с помощью Wi-Fi вы можете выйти в интернет, но на деле WiFi сеть не имеет никакого прямого отношения к глобальной сети. Как мы уже поняли, вай-фай – это технология, которая позволяет подключаться к роутеру, используя радиоволны. Но проблема в том, что вайфай у вас дома может быть, а интернета нет.

Например, если ваш провайдер отключит вас за неуплату, то Wi-Fi из дома никуда не денется, так как маршрутизатор продолжит раздавать его, но вот интернета там не будет. Итог такой – WiFi и интернет могут существовать отдельно друг от друга, а связь между ними происходит только при использовании роутера, подключенного к глобальной сети.

Помимо Wi-Fi многие люди аналогично пользуются и другой беспроводной связью. Рассмотрим самые популярные виды беспроводных сетей и их технологии:

• Bluetooth – используется для беспроводной связи на короткое расстояние для передачи информации с одного устройства на другое. В качестве примера могу привести беспроводные наушники, гарнитуру, мыши, клавиатуры, пульты дистанционного управления и много другое. Bluetooth в отличие от Wi-Fi использует свои частоты, стандарты и протоколы. Читать подробнее…

• Мобильная связь и интернет – аналогично, как и в прошлых случаях, используются радиоволны, которые передают на конечные устройства информацию. Как правило это обычная мобильная связь, с помощью которой вы звоните или выходите в интернет. К ним также относят 2G, 3G, 4G и 5G интернет.

• WiMax – это технология, которая позволяет подключать большое количество абонентов, используя одну или более вышек. Очень популярный тип подключения в деревнях и селах. В центре поселка стоит одна вышка, к которой с помощью обычного роутера подключаются пользователи и используют интернет.

Вообще к беспроводной связи можно также прикрутить обычное радио, спутниковое телевидение и интернет, а также любой вид связи с помощью радиоволн на расстоянии без участия проводов.

Чуть подробнее про Wi-Fi

Wi-Fi – это беспроводная локальная сеть, которая может существовать на небольшом участке. В интернете можно встретить информацию, которая говорит, что радиус покрытия может быть свыше 200-300 метров. И это отчасти правда, но в реальной жизни редко можно встретить такой большой диапазон покрытия без участия серьезного оборудования. Вспомните, что если выйти за дверь дома, то подключение к вашему домашнему роутеру может вообще пропасть. Дело в том, что радиоволна, как и любая другая волна, имеет свойство затухать. Затухает она от следующего:

• Препятствие – по сути любое препятствие, а также среда, которая не является вакуумом, гасит волну. Самыми серьезными тушителями являются бетонные стены, деревья, стекло, зеркала, метал и многое другое.

• Естественно затухание – чем дальше волна отошла от источника, тем слабее она становится.

Плюс ко всему волны любят отражаться от препятствий. В домашних условиях обычный роутер способен покрыть максимум 3-4 комнаты.

Wi-Fi на данный момент использует два популярные частоты: 2,4 и 5 ГГц.

У обоих частот есть свои плюсы и минусы:

• 2,4 ГГц – более распространенный стандарт. Волны имеют меньшую частоту, но и бьют дальше чем 5 ГГц. Аналогично имеет меньшую затухаемость от препятствий. Максимальная скорость при передаче до 300 Мбит в секунду. Из минусов можно отметить маленькое количество каналов – их всего 11. Вообще их 13, но 12 и 13 канал не используются.

• 5 ГГц – имеет колоссальную скорость, которую можно разогнать до нескольких Гигабит (=почти 1000 Мбит) в секунду. Имеет 165 каналов, что помогает не иметь пересечений с другими роутерами. Имеет меньший радиус покрытие, а также волны сильнее подвержены затуханию от препятствий.

Немного давайте поговорим про каналы и частоты. Наверное, у некоторых уже созрел достаточно резонный вопрос: а как эти все волны Wi-Fi, Bluetooth, WiMax, и также мобильной связи не мешают друг другу? На самом деле все эти технологии работают на разных частотах.

Расскажу на примере того же роутера и частот 2,4 и 5 ГГц, про которые мы говорили. На самом деле если вы слышите понятие 2,4 и 5 ГГц, то это прямое округление, на деле же если два устройства, будут работать и распространять волну одной и той же частоты, то они будут мешать и глушить друг друга, а в эфире будет стоять шум.

Вот вам пример из жизни. В многоквартирном доме уже мало кого удивишь роутером. Обычно на одном этаже могут существовать сразу несколько роутеров и беспроводных сетей. Роутер при включении ищет свободны канал. Если ваши соседи, например, используют 2 и 5 канал, то роутер может выбрать 9 или 10 и сесть на него. Если же два устройства будут сидеть на одном канале, то они будут мешать друг другу и в итоге связь будет хуже – в эфире пакеты будут теряться, скорость интернета падать, видео лагать, а пинг в играх будет повышаться.

Канал – это по сути более точное использование выделенной частоты.

Как мы уже говорили, очень популярной частотой является 2,4 ГГц. Но на деле же используются каналы:

• 1 канал – частота 2,412 ГГц
• 2 канал – 2,417 ГГц
• 3 канал – 2,422 ГГц

Таких каналов у 2,4 ГГц – всего 13. У частоты 5 ГГц:

• 34 канал – 5,170 ГГц
• 36 канал – 5,180 ГГц
• 38 канал – 5,190 ГГц

И т.д. Для того, чтобы все устройства работали в эфире и не мешали друг другу, используются разные каналы и частоты. Таким образом можно распределить разные беспроводные сети, мобильную связь, Bluetooth и многое другое.

Помимо частот и каналов, у Wi-Fi есть свои популярные стандарты, которые позволяет передавать больше информации. Рассмотрим самые популярные стандарты