Как это работает: Wireless Fidelity

Вы находитесь в кафе, аэропорту или отеле, но вам необходим выход во всемирную паутину — в этом вам поможет беспроводная сеть или Wi-Fi. Множество людей по всей планете используют данную технологию с целью соединения между собой компьютеров или предоставления бесплатного недорого стоящего выхода в Интернет. В ближайшем будущем беспроводная сеть станет настолько широко распространённой, что вы сможете получить доступ к Интернету буквально где угодно и когда угодно — совершенно не используя каких-либо проводов.

У технологии, полное наименование которой Wireless Fidelity, имеется невероятное количество преимуществ. Беспроводные сети легки в плане настройки и недороги в плане цены. Также они совершенно незаметны — если вы специально ищете подходящее место с наличием Wi-Fi, чтобы посмотреть кино на собственном мобильном устройстве, вы можете просто не заметить тот самый момент, когда найдёте его. В сегодняшней статье мы рассмотрим технологию под названием Wireless Fidelity в подробностях: что это такое и как работает.

Что такое Wi-Fi

Wireless Fidelity (Wi-Fi) — технология беспроводного обмена данными между электронными устройствами и подключения их к интернету. Беспроводная сеть использует радиоволны, как и сотовые телефоны, телевизоры, а также радиоприёмники. На самом деле, в основу беспроводной сети входит двухсторонняя радиосвязь. Подробнее:

• 1. Беспроводной адаптер компьютера переводит данные из радиосигнала и передаёт их с помощью антенны.
• 2. Беспроводной маршрутизатор принимает посланный сигнал и декодирует его. Впоследствии маршрутизатор отправляет информацию в Интернет с использованием проводного соединения под названием Ethernet.

Данный процесс также работает и в обратном направлении: маршрутизатор получает информацию из Интернета, переводит её в радиосигнал и отправляет беспроводному адаптеру компьютера.

Радиостанции, которые используют беспроводные сети Wi-Fi, очень похожи на таковые, которые используют сотовые телефоны и другие мобильные устройства. Они могут передавать и принимать радиоволны, преобразовывать 0 и 1 в радиоволны и обратно. У технологии Wireless Fidelity есть несколько заметных отличий от других радиостанций:

• Она передает информацию на частотах 2.4 ГГц или 5 ГГц. Эти частоты значительно выше тех, которые используют сотовые телефоны, рации и телевизоры. Чем выше частота, тем больше информации несёт в себе сигнал.
• Она использует сетевые стандарты 802.11, существует которых несколько вариантов. О сетевых стандартах я в подробностях расскажу далее.

Сетевые стандарты

• 802.11a: передаёт информацию на частоте 5 ГГц со скоростью до 54 мегабит в секунду. Использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов — более эффективный метод кодирования, который разделяет радиосигнал в несколько суб-сигналов прежде, чем они достигают приёмника. Это, прежде всего, значительно уменьшает количество помех.
• 802.11b: является самым медленным и наименее дорогим сетевым стандартом. Какое-то время его стоимость сделала его популярным, но теперь он становится все менее распространённым. Передаёт информацию в диапазоне 2.4 ГГц полос радиочастотного спектра. Может обрабатывать до 11 мегабит данных в секунду, используя дополнительный код манипуляции — схему модуляции для повышения скорости, которая используется с беспроводными сетями WLAN.
• 802.11g: передаёт информацию на частоте 2.4 ГГц, как и стандарт 802.11b, но намного быстрее. Может обрабатывать до 54 мегабит данных в секунду. Сетевой стандарт 802.11g быстрее потому, что он использует то же кодирование — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM).
• 802.11n: является наиболее широкодоступным сетевым стандартом. Совместим со стандартами 802.11a, 802.11b и 802.11g. Это значительно улучшает скорость по сравнению с предшественниками. Передаёт информацию со скоростью до 140 мегабит в секунду, может передавать до четырёх потоков данных, каждый из которых с максимальной скоростью 150 мегабит в секунду. К сожалению, большинство маршрутизаторов позволяют передавать только два или три потока.
• 802.11ac: новейший сетевой стандарт по состоянию на начало 2013 года. До сих пор широко распространяется и является одним из проектов Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Совместим со стандартами 802.11n и, следовательно, с другими тоже. Диапазон передачи данных составляет 2.4 ГГц или 5 ГГц. Скорость передачи может достичь 450 мегабит в секунду на одном потоке, хотя реальная скорость может быть ниже. Как и стандарт 802.11n, новичок 802.11ac способен передавать информацию на несколько пространственных потоков — до восьми при необходимости. Иногда его называют Wi-Fi 5G из-за его полос частот, иногда Gigabit Wi-Fi из-за потенциала превышать 1 гигабит в секунду на нескольких потоках — это называется очень высокая пропускная способность (Very High Throughput, VHT).

Пока все они имеют беспроводные адаптеры, несколькими устройствами можно использовать один маршрутизатор для подключения к Интернету. Данное соединение удобно, фактически невидимо и достаточно надёжно, однако если маршрутизатор терпит неудачу или слишком много людей пытаются использовать приложение с высокой пропускной способностью, пользователи могут испытать проблемы или вовсе потерять связь. Хотя новые, более быстрые стандарты, такие, как 802.11ас, могут помочь решить данные проблемы.

Точки доступа Wi-Fi

Точка доступа Wi-Fi — специальная зона с доступной беспроводной сетью. Данный термин чаще всего используется для обозначения беспроводных сетей в общественных местах, таких, как аэропорт или кафе. Некоторые из них совершенно бесплатны, а некоторые требуют определённую сумму денежных средств за использование, но в любом случае данный тип связи очень удобен тогда, когда вы находитесь в пути. Также с помощью мобильного или любого другого внешнего устройства вы можете самостоятельно создать собственную точку доступа, к которой впоследствии смогут подключиться вы и другие пользователи, если вы, конечно, того пожелаете. В домашних условиях это так же осуществимо.

Если вы хотите использовать общественную точку доступа Wi-Fi или вашу собственную, созданную в домашних условиях, вам необходимо убедиться в том, что используемый вами компьютер имеет нужную передачу. Большинство новых ноутбуков и множество мобильных устройств оснащены поддержкой беспроводного интерфейса Wi-Fi. Если ваш компьютер не имеет такового функционала, вы можете купить беспроводной адаптер, который будет подключаться к компьютеру посредством слота USB или PC-карты. Настольные компьютеры могут использовать адаптеры USB или вами может быть куплен адаптер, который подключается в слот PCI, находящийся в системном блоке.

После установки беспроводного адаптера и соответствующих для корректной работы драйверов, которые позволяют ему работать, ваш компьютер должен быть в состоянии автоматически обнаруживать существующие беспроводные сети. Это означает, что когда вы включите компьютер, он сообщит вам о том, что существует сеть и спросит, хотите ли вы подключиться к ней. Если у вас старый компьютер, вам может понадобиться использование специального программного обеспечения для обнаружения и подключения к беспроводным сетям.

Будучи в состоянии подключиться ко всемирной паутине, общественные точки доступа (хот-споты) являются чрезвычайно удобными в плане использования. Домашние беспроводные сети также удобны — они позволяют легко подключить несколько компьютеров и перемещать их с места на место без отключения и повторного подключения, причём всё это совершенно без использования каких-либо проводов и кабелей.

Подойдём к концу

Я помню дни, когда большинство простых смертных не обладали модемами и не могли получить доступ во всемирную паутину, даже если они являлись владельцами компьютеров. Когда модемы получили широкое распространение, они всё ещё являлись неуклюжими внешними устройствами, которые мы и по сей день подключаем к нашим компьютерам. Все модемы тем или иным образом связаны с телефонной линией, поэтому вы не можете сохранять доступ в Интернет неопределённое время. Спустя года была проведена работа над ошибками: модемы стали значительно быстрее, но теперь они идут путём птицы дронта по причине повсеместности доступных широкополосных услуг — цифровой абонентской линии (DSL) и кабелей.