Стандарты физического уровня wi fi

Просто и доступно о стандартах Wi-Fi: a, b, g, n, ac. Секретная настройка, которая увеличит скорость Интернета.

Разбираемся вместе, что означают a/b/g/n, которые можно встретить при настройке Wi-Fi-роутера, и почему на эти характеристики следует обращать внимание при покупке устройства.

Бонус в конце статьи: режим на роутере, который увеличит скорость Интернета.

Самый первый стандарт не имел никакого буквенного обозначения. Он появился в 1996 году и использовался до 1999 года. Данные по воздуху при применении этого протокола скачивались со скоростью 1 Мбит/с. По современным меркам это чрезвычайно мало. Но тогда никто особо и не пользовался Интернетом. В те годы ещё даже WAP не был развит, а интернет-странички весили не более 20 Кб.

Стандарт использовался в строго специфических целях — для отладки оборудования и удаленной настройки компьютера.

Почему столько стандартов?

У каждой последующей технологии Wi-Fi собственные минусы и плюсы. Разработчики постоянно улучшают первоначальные параметры, пытаясь ускорить быстродействие и стабильность линии.

Разработкой стандартов официально занимаются в Институте электроники и электротехники (IEEE). Специалисты помогают компаниям выпускать совместимые устройства.

Основные разновидности Wi-Fi

802.11а

Относится к первым сертифицированным вариантам, разработанным в 1999 г. Отличием его от первоначального варианта стала возможность использовать частоту 5 ГГц, что позволило возрасти мощности потока до 54 Мбит/с.

• скоростью передачи — не выше 11 Мбит/с;
• радиусом действия — в 50 м;
• частотой — 2,4 ГГц;
• невысокой стоимостью по сравнению с другой аппаратурой.

802.11b

Начал применяться в 2001 г. При создании упор делался на показатели тактовой частоты и уровень пропускной способности. Вернулись к использованию частоты в 2,4 ГГц, потому что преимуществ у нее оказалось больше из-за пропускной способности. Разработчикам удалось добиться скорости потока данных в пределах 5,5 — 11 Мбит/с

• скоростью при передаче данных — до 54 Мбит/с;
• радиусом действия — до 30 м;
• частотой — в 5,8 ГГц.

802.11g

Популярность версии связана с совместимостью со стандартом 802.11b и показателями скорости передачи информации. Впервые появилась в 2002 г., сейчас встречается реже. К его преимуществам относят:

• невысокое энергопотребление;
• неплохую дальность действия — до 50 м;
• высокую пробивающую способность.

Устройство функционирует на частоте 2,4 ГГц, со скоростью в 54 Мбит/с.

802.11n

Является усовершенствованным типом 802.11b. Технические возможности устройств достигли уровня, который позволял перерабатывать более тяжелый контент, и обновление было очень кстати. Волны способны проходить через бетонные преграды. Позволяет нескольким аппаратам в доме работать одновременно стабильно и без сбоев.

Одновременно может поддерживать обе частоты, была внедрена разработка MIMO, что обеспечивает скорость передачи до 150 Мбит/с.

Главные характеристики 802.11n:

• стабильной скоростью передачи пакета информации — в 200 Мбит/с;
• радиусом действия — до 0,1 км;
• частотой в 5 или 2,4 ГГц.

802.11ac

Относится к новейшим стандартам, позволяющим получить новое качество интернета. Преимущества:

• Высокой скоростью — при работе используются широкие каналы и высокая частота, в теории показатель может достигать 1,3 Гбит/с., а на практике — около 600 Мбит/с. Стандарт перекачивает большие объемы информации.
• Увеличенным количеством частот — работает под параметром в 5 ГГЦ. При использовании адаптера с широким диапазоном происходит охват полосы частот до 380 МГц.
• Большой зоной покрытия.

Источник

24.3. Физический уровень стандартов сетей Wi-Fi

Рассмотрим физические уровни стандартов группы 802.11, которые различаются технологиями и достижимыми скоростями:

Важной проблемой в развитии сетей Wi-Fi является выделение соответствующей полосы рабочих частот. Быстрое развитие сетей обеспечивается при выделении диапазона частот, не требующего лицензирования. В России разрешено нелицензионное использование диапазона частот 2,4 ГГц и 5,5 Ггц. Диапазон 2,4 ГГц предусмотрен всеми стандартами рассматриваемой группы, кроме 802.11а, который допускает работу только в нелицензионном диапазоне 5 ГГц. Нелицензионный диапазон частот используется для промышленных, медицинских и научных нужд ISM (Industrial, Scientific, Medical), включая домашние радиотелефоны, СВЧ — печи и др. Поэтому высокий уровень помех потребовал отмеченную в разделе 2 фрагментацию кадров на подуровне MAC.

24.3.1. Базовый стандарт 802.11

В базовом (изначальном) стандарте 802.11 регламентируется работа оборудования на центральной частоте 2,4 ГГц с максимальной скоростью до 2 Мбит/с. На физическом уровне базового протокола 802.11 реализовано 2 метода передачи данных, позволяющие передать кадр подуровня МАС с одной станции на другую [10]:

• метод перескока частоты FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum);
• опционно метод расширение спектра методом прямой последовательности DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).

Метод FHSS аналогичен ранее рассматриваемому перескоку частоты в сети GSM и EDGE, а метод DSSS во многом напоминает ранее рассматриваемый метод в системе кодового разделения CDMA. Устройства FHSS делят предназнченную для их работы полосу частот от 2,402 до 2,480 ГГц на 79 неперекрывающихся каналов. Ширина каждого из 79 каналов составляет 1МГц. Отправитель и получатель согласовывают схему переключения каналов, и данные пересылаются последовательно по различным каналам с использованием выбранной схемы. Частота перескока должна быть не менее 2,5 раза в секунду между шестью каналами. Технология FHSS и DSSS обеспечивает максимальную скорость передачи данных лишь 2Мбит/с, в то время как сейчас имеются более быстродействующие сети на основе стандартов 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n.

24.3.2. Стандарт 802.11b

На физическом уровне 802.11b реализован метод высокоскоростной передачи широкополосного канала по методу прямой последовательности HR-DSSS (High Rate Direct Sequence Spread Spectrum). Каждый информационный бит замещается чиповой последовательностью 11 бит, равной скалярному произведению информационного бита на поледовательность Баркера длиной 11 бит B1=(10110111000). Далее сигнал кодируется посредством дифференциальной двух- или четырехпозиционной фазовой модуляции (DBPSK или DQPSK, один или два чипа на символ). При частоте модуляции несущей 11МГц общая скорость составляет в зависимости от типа модуляции 1 или 2 Мбит/с. Стандарт 802.11b предусматривает скорости передачи 11 и 5,5 Мбит/с. Для этого используется кодирование комплементарным кодом (ССК-модуляция, Complementary Code Keying), которое позволяет кодировать 8 бит на один символ, что соответствует скорости передачи 11 Мбит/с. При скорости передачи 5,5 Мбит/с в одном символе кодируется 4 бита. В протоколе также предусмотрена коррекция ошибок FEC. В расширенном варианте стандарта 802.11b+ скорость передачи данных может достигать 22 Мбит/с. В стандарте 802.11b используется мониторинг качества канала, позволяющий автоматически изменять скорость передачи данных в зависимости от уровня сигнал/помеха. Поэтому теоретическая скорость не однозначно соответствует реальной скорости передачи данных. За последние годы во всем мире резко возросло количество беспроводных устройств, использование которых иногда создавало проблему помех и перегруженности диапазона 2,4 ГГц. Сети стандарта 802.11b работают в этом нелицензионном диапазоне. Чтобы разгрузить диапазон 2,4 ГГц был разработан стандарт 802.11a для частот 5 ГГц. В этом диапазоне уровень совокупности шумов меньше. В стандарте 802.11b принят в качестве дополнительного еще один способ модуляции — пакетное бинарное сверточное кодирование РВССС. Этот механизм позволяет добиваться в сетях пропускную способность 5,5; 11 и 22 Мбит/с.

Источник

Чем различаются стандарты 802.11 b/g/a/n/ac/ax

Когда вы просматривали характеристики своего роутера или выбирали новый, то наверняка видели цифры и буквы, указанные в заголовке. Давайте разберемся, что они означают. 802.11 b/g/a/n/ac/ax — это рабочие режимы беспроводной сети в наборе стандартов Wi-Fi 802.11. Различия между ними заключаются главным образом в скорости передачи данных, а также в рабочей частоте:

• Стандарт 802.11a (Wi-Fi 1) обеспечивает скорость соединения до 54 Мбит/c (не путать с пропускной способностью канала) на частоте 5 ГГц. Это самый ранний по времени появления режим работы Wi-Fi 802.11.
• Стандарт 802.11b обеспечивает поддержку скорости 11 Мбит/с на частоте 2,4 ГГц, на которую одно время стали массово переводить все роутеры.
• Стандарт 802.11g поддерживает скорость соединения 54 Мбит/c на частоте 2,4 ГГц. Он совместим с 802.11b, но, как и предыдущий, уже давно устарел.
• Стандарт 802.11n (или Wi-Fi 4) обеспечивает скорость соединения уже 150 Мбит/c на частоте 2,4 ГГц и 600 Мбит/c на 5 ГГц. В этом режиме работают многие современные устройства с Wi-Fi, поскольку скорости здесь уже вполне рабочие по нынешним меркам. Так что поддержка 11n среди производителей прекратится еще нескоро.
• Стандарт 802.11ac (он же Wi-Fi 5) — один из двух самых современных стандартов беспроводного интернета. Скорость передачи данных по нему может достигать 6,5 Гбит/с и даже чуть больше, если устройство имеет 8 антенн. Если вы любите онлайн-игры или стримите видео, приобретайте роутер с поддержкой этого режима.
• Стандарт 802.11ax (Wi-Fi 6) — самый передовой режим работы беспроводных устройств. Стандарт 11ax был утвержден всего пару лет назад, 1 февраля 2021 года. Устройства с поддержкой Wi-Fi 6 могут работать со скоростью соединения уже до 11 Гбит/с и в частотном диапазоне от 1 до 7 ГГц.

О выборе режима работы

В предыдущей статье мы уже рассказывали про особенности частот 2,4 и 5 ГГц. Если вы планируете устроить домашнюю сеть на частоте 2,4 ГГц, то можете выбирать между режимами b/g/n/ac. Для максимальной совместимости в современных роутерах предусмотрен режим mixed (смешанный), который позволяет подключаться к сети устройствам, работающим на стандартах предыдущего поколения, то есть b/g/n.

При работе сети на частоте 5 ГГц также можно использовать смешанный режим. В этом режиме к сети смогут подключаться устройства, работающие по стандартам a/n/ac. Если же вам посчастливилось стать обладателем роутера новейшей модели, поддерживающей 802.11ax, смело выбирайте режим максимальной совместимости. Это позволит подключить всю технику, гаджеты и другие устройства к сети Wi-Fi, обеспечив максимально возможную скорость.

Источник