Беспроводные сети Wi-Fi: история, технические характеристики, способы подключения

Wi-Fi (вай-фай) – это самая популярная, доступная и востребованная технология передачи данных в беспроводных компьютерных сетях. При наличии подключения к интернету технология Wi-Fi позволяет распределить интернет-трафик между максимально возможным числом пользователей и/или устройств. В нашей статье мы рассмотрим самые частые вопросы о вай-фай, интернете и беспроводной связи.

WiFi в нашем окружении

Для чего нужен вайфай

Начнем с определения. Wi-Fi – это технология беспроводной передачи данных в рамках локальной сети, осуществляемой устройствами на основе стандарта IEEE 802.11. В текущем современном мире технология передачи данных окутывает всё большее число устройств: ТВ, телефон, пылесос, холодильник и даже чайник может уже использовать технологию Wi-Fi.

История

Wi-Fi – это беспроводные сети, по которым передаются данные в сети интернет. Предшественником вай-фая действительно является радио, а ближайшим современником – технология Bluetooth. Как в отсутствие радиосигнала невозможно передать звук, так и в отсутствие интернета не будет работать ни одна беспроводная сеть.

Впервые такие сети начали работать в 1990-х. Сегодня они охватывают весь мир.

Происхождение слова

Аббревиатура Wi-fi расшифровывается на английском как wireless fidelity – буквально, «беспроводная точность». Подразумевается, что благодаря этой технологии данные в целости и сохранности, соблюдая приватный характер, передаются от отправителя к получателю.

Произношение

Аббревиатура произносится на русском как «вай фай». Пользователи интернета обычно имеют хорошее чувство юмора, поэтому иногда можно услышать и fi wi (фай вай) или «вай вах» как ошибочное название.

«Есть вайфай» – что это значит

Выражение «есть вайфай» обозначает, что на какой-то территории (от квартиры до чистого поля) существует беспроводная сеть, к которой теоретически можно подключиться. Правда, для этого она должна быть открытой, то есть не защищенной паролем.

Вред излучения правда или миф

Поскольку Wi-Fi работает по тому же принципу, что и все другие волны, существует мнение, что излучение от беспроводной сети вредно для здоровья. В реальности это излучение не вреднее волн, исходящих от мобильных телефонов, с которыми мы сегодня не расстаемся. Между тем, если разобраться, как именно работает вай фай, то и эти волны перестанут вызывать страх у пользователей.

История

Отправляться в путешествие длиной в полвека или более не станем, минуем все прототипы и наработки. «Отцом» Wi-Fi считается инженер австралийской астрономической лаборатории Джон О’Салливан. Под его руководством в 1997-1998 гг. появилось то, чем пользуется почти весь мир. Через 2 года зарегистрирован первый стандарт IEEE 802.11a, который и сейчас широко распространён.

Из-за высокого уровня интерференции волн был быстро разработан IEEE 802.11b, но главную проблему он не решил. Волны так же рассеивались и накладывались. Однако, это удалось исправить разделением диапазона рабочих частот на каналы.

После 10-летия развития появился стандарт IEEE 802.22, поддерживающий передачу данных на расстояния до 100 км по прямой. На 2021 год разработано 18 стандартов IEEE 802.11 с разной пропускной способностью и рабочими частотами.

Термин «Wi-Fi» является намёком на Hi-Fi, и никак не расшифровывается. Однако, принято считать, что слово происходит от Wireless Fidelity – беспроводная точность.

Про работу беспроводной технологии в формате видео:

Как устроен и как работает Wi-Fi

Основные функции и характеристики вай фай

Вкратце, у этой технологии два применения:

подключение к интернету;
создание локальной сети, к которой могут подключаться дополнительные устройства и/или пользователи.

Принцип работы Wi-Fi, как уже говорилось, повторяет передачу радиоволн. В нашем случае речь идет о передаче зашифрованного сигнала через СВЧ (сверхвысокочастотные) волны на короткие расстояния (до нескольких десятков метров). Нужно понимать, что, хотя беспроводные сети охватывают весь земной шар, передача данных из Москвы в Нью-Йорк будет идти по разным сетям, а не одной.

Площадь действия радиосигнала

Оборудование, поддерживающее ранние стандарты, работали в секторе, не превышающем 35 метров (в помещении). Радиус действия оборудования на открытых пространствах составлял 100 м.

Современные устройства со стандартом 802.11n способны покрывать сигналом уже более обширные территории. Максимальный радиус действия в помещении составляет 75 м, а на открытых площадях достигает 250 м.

Внедрение новых технологий и усовершенствование технических возможностей сетевого оборудования – это непрерывные процессы деятельности ученых на протяжении восьми десятилетий. По мнению многих исследователей, именно Хэди Ламарр принадлежит право на изобретение беспроводных сетей.

Кто придумал Вай-Фай и мобильную связь? Посмотрите тематическое видео:

Как подключить устройство к Wi-Fi

Теперь давайте разберемся, как подключить к беспроводной сети различные устройства.

Как подключить беспроводной интернет на компьютере и ноутбуке

Для подключения к Wi-Fi сети с компьютера или ноутбука понадобится роутер. Ноутбуки обычно оснащены встроенной сетевой картой, а вот компьютеру нужно либо обновлять сетевую плату (дорого), либо купить Wi-Fi адаптер.

Порядок подключения:

подключите роутер к интернету при помощи Ethernet-кабеля;
включите Wi-Fi в настройках роутера;
в панели задач Windows кликните на «Беспроводные сети»;
выберите сеть, к которой хотите подключиться.
введите пароль от сети и дождитесь подключения.

Можно отметить такую сеть галочкой и подключаться в дальнейшем по умолчанию.

Как им пользоваться на смартфоне

Для того чтобы подключиться к Wi-Fi на смартфоне, необходимо:

смахнуть экран вниз (Android) или вверх (iOS);
нажать на значок «Беспроводные сети», чтобы активировать сохраненное подключение.

Если вы еще ни разу не подключались к такой сети:

пройдите в «Настройки» и выберите подключение к Wi-Fi;
в списке беспроводных сетей выберите ту, к которой хотите подключиться;
при необходимости, если сеть защищена, введите пароль.

Подключение на Android

Обязательно отметьте возможность подключаться по умолчанию, если вы планируете и дальше пользоваться этой сетью.

От чего зависит скорость

Скорость соединения зависит от ряда факторов, как со стороны провайдера и пользователя, так и со стороны самой технологии. Перечислим некоторые из них.

Как улучшить работу домашнего Wi-Fi: советы для чайников!

Напоминаем, что попытки повторить действия автора могут привести к потере гарантии на оборудование и даже к выходу его из строя, а также к проблемам в работе ПО и ОС. Материал приведен исключительно в ознакомительных целях. Если же вы собираетесь воспроизводить действия, описанные ниже, настоятельно советуем внимательно прочитать статью до конца хотя бы один раз. Редакция 3DNews не несет никакой ответственности за любые возможные последствия.

Вообще, материалов с советами по настройке Wi-Fi в Сети бесчисленное множество, но не все они одинаково полезны. Строго говоря, никакого универсального совета по этой теме просто нет: у всех разные модели роутеров и клиентских устройств, разные условия работы и так далее. А вот проблемы у всех одинаковые: низкая скорость подключения, разрывы, высокие задержки. Тем не менее мы попытались собрать наиболее актуальные советы по их решению, сделав упор на простоту. Здесь нет никаких головоломных технических штучек, да и терминов самый-самый минимум. Это сознательное упрощение.

Обратите внимание, что рассматривается наиболее типичная ситуация в обычной городской квартире с одним роутером. Впрочем, для частного одноэтажного дома принципы те же самые, а вот для двух и более этажей уже есть нюансы. Варианты с повторителями сигнала, дополнительными точками доступа и прочими ухищрениями вроде PLC не рассматриваются. Материал построен по следующему принципу: в самом начале идёт список ключевых пунктов, а затем более детальные пояснения по каждому из них. Каждый раздел не зависит от другого, то есть выполнять рекомендации можно не в том порядке, который приведён в статье. Поехали!

Правильное размещение роутера

Размещать роутер надо так, чтобы:

он по возможности был равноудалён от клиентских устройств и находился не у окна;
между роутером и клиентами было как можно меньше преград из материалов, сильно влияющих на сигнал;
поблизости не было источников электромагнитного излучения и мощных электроприборов — особенно микроволновок, радионянь, радиотрубок и их баз;
хотя бы на уровне обычного рабочего/письменно стола или выше, но никак не на полу;
антенны или корпус были расположены так, как указано в инструкции (для внешних антенн нормально вертикальное расположение);
он свободно вентилировался и охлаждался;
наиболее критичные к качеству сети устройства можно было бы подключить по кабелю, а не по Wi-Fi.

Прежде чем копаться где-нибудь в настройках или заниматься прочими шаманствами, стоит попробовать самый простой способ улучшения работы домашнего Wi-Fi — правильно разместить маршрутизатор. Зачастую пользователи не интересуются этим вопросом, а монтажники провайдера не горят желанием делать дополнительную работу, так что роутер ставится туда, куда ближе и проще всего завести внешний кабель. Как правило, это прихожая или помещение поближе к щитку на площадке, что далеко не всегда оптимально. В целом какой-то универсальный для всех совет дать трудно, поэтому лучше поэкспериментировать с размещением устройства. Если есть возможность подключить чувствительные к доступу в сеть устройства по проводу, то лучше всего именно так и сделать. Wi-Fi хорошо, а «медь» лучше!

Наилучший вариант в теории — это размещение роутера в центре квартиры, хотя бы где-нибудь на уровне стола или выше. Всё дело в том, что антенны в домашних маршрутизаторах практически всегда всенаправленные. Если говорить совсем уж упрощённо, то на виде сверху можно представить, что от роутера сигнал расходится концентрическими кругами, постепенно ослабевая. Так что если его расположить, например, в углу прямоугольной квартиры, то три четверти покрытия будет находиться за её пределами. Понятное дело, что поместить устройство в центр вряд ли получится — это же надо как-то подводить кабель провайдера и питание. Но на плане помещений можно хотя бы примерно прикинуть, где его можно поместить, чтобы покрытие было максимальным. И заодно оценить, где будет наибольшая концентрация клиентов или где будут находиться наиболее чувствительные к качеству Wi-Fi-устройства — вот поближе к ним и надо ставить роутер.

При этом надо учитывать ещё несколько факторов. Беспроводной сигнал на открытом пространстве распространяется хорошо, но в реальной жизни между его источником и потребителями всегда есть какие-то препятствия, которые в той или иной степени влияют на него — поглощают или отражают. Это стены, двери, предметы интерьера, бытовая техника и так далее. Сильнее всего влияют на сигнал объекты с большим содержанием металла: двери или балки, железобетонные стены и перекрытия, стёкла с металлизацией и зеркала, корпуса крупных бытовых приборов вроде плиты или холодильника, некоторые керамические покрытия и изделия. Меньшее, но всё же весьма заметное воздействие оказывают большие объёмы воды (крупный аквариум, например), кирпич и камень (обычно в составе стен), некоторые отделочные материалы и утеплители. Ну а слабее всего влияют объекты из пластмасс, дерева, обыкновенного стекла, гипсокартона, ткани.

Сейчас стандарт Wi-Fi умеет работать в двух радиодиапазонах: 2,4 и 5 ГГц. Причём сигнал 5 ГГц затухает быстрее, чем 2,4 ГГц. Особенностью обоих диапазонов является то, что они вообще-то изначально не предназначались исключительно для Wi-Fi. Напротив, эти частоты не требуют лицензирования и отдельной регистрации устройств при соблюдении некоторых правил, в первую очередь касающихся мощности излучения. Фактически в той же области 2,4 ГГц сосуществуют множество источников сигналов, которые в данном случае являются помехами. К таковым относятся различные радиоуправляемые аппараты (от машинок до дронов), радионяни, беспроводные музыкальные системы, радиотелефоны (не DECT), клавиатуры/мыши и прочие манипуляторы с собственными адаптерами. В общем, всяческие проприетарные и не очень системы связи, а также Bluetooth-устройства, хотя вот конкретно для BT придумали механизмы сосуществования с Wi-Fi.

Но это на самом деле далеко не всё. Знаете, какой самый страшный зверь для Wi-Fi? Обыкновенная микроволновка! Она также работает в диапазоне 2,4 ГГц, и никакая защита не спасает от утечек мощного излучения, которое в лучшем случае просто снижает скорость и стабильность передачи данных по Wi-Fi, а в худшем — полностью гасит сеть. На следующем месте по вредности те же радиотелефоны и радионяни, которые даже в режиме ожидания серьезно фонят. И это мы не рассматриваем тяжелые случаи, когда всякие беспроводные системы натурально отъедают частоты сразу нескольких каналов Wi-Fi, хотя стандарту и не соответствуют. А вообще, практически любая электротехника так или иначе генерирует электромагнитный шум, не обязательно влияющий непосредственно на Wi-Fi, но вполне способный оказать воздействие на другие компоненты роутера. И от неё роутер лучше держать подальше — минимум в паре метров. Есть, правда, и ещё один источник помех непосредственно внутри современных роутеров — это порты USB 3.0! Но с ними справляться давно научились: их изолируют от радиочасти, а в настройках всегда можно включить режим USB 2.0. Также от проблем с ними обычно помогает хороший кабель USB 3.0 с нормальным экранированием.

Ну и конечно, мешать вашему Wi-Fi может… правильно, чужой Wi-Fi! Все современные роутеры в обязательном порядке регулярно сканируют радиоэфир, чтобы лучше работать. Про настройки каналов поговорим чуть ниже, но пока достаточно знания того факта, что ваш маршрутизатор постоянно «слушает», что происходит вокруг. Приведённый выше пример с размещением устройства в углу плох не только тем, что вы сами теряете покрытие, но и тем, что таким образом роутер начинает лучше «слышать» соседский Wi-Fi, который, скорее всего, на ваши клиентские устройства такого уж сильного влияния не оказывает. По этой же причине не стоит ставить роутер у окна да на подоконник, так как он наверняка тут же «узнает» о куче соседских сетей, которые уж точно до внутренностей квартиры не «добивают». Жители ряда городов могут отдельно «поблагодарить» одного крупного ISP, который — ну не он сам, а непорядочные субподрядчики, строго говоря — при глобальном обновлении сети даже бабушкам поставил роутеры с включённым Wi-Fi, который им сто лет не нужен.

Так вот, желательно размещать роутер с учётом вышеупомянутых факторов. То есть ставить его так, чтобы между ним и клиентами было поменьше препятствий, а сами препятствия как можно меньше влияли на сигнал. Ну и чтобы рядом не было источников помех. Кроме того, стоит обратить внимание на ориентацию устройства и антенн — в руководстве пользователя обычно нарисовано типичное расположение. Как правило, те же внешние антенны должны быть вытянуты вертикально. Наконец, ещё один важный момент — маршрутизаторы имеют свойство нагреваться во время работы, так что рядом с отопительными и прочими нагретыми приборами их размещать не надо. Обязательно нужно следить за нормальной вентиляцией устройства. Нет, заводить для него отдельный вентилятор не нужно, но приток воздуха всегда должен быть: корпуса не просто так сделаны «дырчатыми».

Обновление ПО и прошивки

Для обновления прошивки и драйвера для всех устройств стоит:

воспользоваться встроенными механизмами ОС;
зайти на сайт производителя, найти, а потом установить последние версии ПО.

От общих советов по размещению маршрутизатора перейдём к более практическим. И первым будет самый очевидный, но о нём почему-то регулярно забывают: обновите ПО на всех устройствах! Серьёзно, порядочные производители обновляют драйверы и прошивки не просто так. Массовым это явление никак не назовёшь, но всё ж таки разработчики действительно если не кардинально улучшают работу устройств, то хотя бы вносят корректировки. Например, обновляют параметры для соответствия правилам отдельных стран и регионов, которые имеют свойство регулярно меняться. Да и вообще уже много раз говорилось, что любое сложное современное устройство — это во многом ПО, а вовсе не «железо».

Для смартфонов, планшетов и прочих мобильных устройств обычно есть встроенные системы обновления прошивки. В крайнем случае на официальных сайтах они тоже выкладываются — вместе с достаточно подробными инструкциями, которым надо строго следовать. То же самое касается и самих роутеров — для них как раз важнее всего иметь самое свежее ПО. Пользователям macOS особо беспокоиться не о чем, так как все свежие драйверы для родных адаптеров поставляются вместе с обновлениями самой ОС. И даже старую проблему с Wi-Fi в Apple наконец победили. Пользователи Linux вообще непонятно зачем читают этот материал. Для Windows вариантов несколько. Если это ноутбук или брендовый ПК, то есть смысл зайти на сайт производителя и поискать свежие драйверы в разделе загрузок или поддержки.

Если ничего такого на сайте нет или это самостоятельная сборка, то придётся немножко повозиться, выясняя, какой именно адаптер Wi-Fi установлен в системе. В Windows 7 для этого придется зайти в раздел «Панель управления\Сеть и Интернет\Центр управления сетями и общим доступом\Изменения параметров адаптера». В Windows 10 путь тот же самый, только в меню «Пуск» предварительно надо найти так называемую классическую панель управления (можно просто начать набирать с клавиатуры это название прямо в меню). В открывшемся разделе будут показаны все сетевые адаптеры. Нам нужен активный беспроводной адаптер, у которого иконка не серая и без крестика в углу, если вы уже и так подключены к домашнему Wi-Fi. При двойном клике по иконке адаптера откроется окно с его состоянием, где надо кликнуть на кнопку «Свойства». Вверху будет указано полное название адаптера.

Далее тоже есть два пути. Либо попытаться найти свежие драйверы — они обычно даются в виде готового инсталлятора — на сайте производителя адаптера, но они, вообще говоря, не всегда там есть. Если их там нет, то лучше не соваться на всякие неофициальные сайты, а воспользоваться встроенным в Windows обновлением драйверов. В том же окне достаточно кликнуть на кнопку «Настроить…» прямо под названием адаптера и в новом окне перейти на вкладку «Драйвер», где, в свою очередь, нажать кнопку «Обновить…». А там уже понятно, что выбрать надо автоматический поиск. Если вы опасаетесь, что что-то пойдёт не так, то перед проделыванием всех операций в ОС можно сделать точку восстановления согласно инструкции для Windows 7 или . Если всё это не улучшило ситуацию с домашней беспроводной сетью, то делать нечего — придётся обратиться к настройкам самого роутера.

Выбор и смена канала Wi-Fi

Для выбора подходящих настроек Wi-Fi потребуется:

воспользоваться анализатором эфира Wi-Fi и выбрать наиболее далеко отстоящий от соседних канал;
помнить, что для 2,4 ГГц есть всего три непересекающихся канала для стандартной ширины канала и всего два для расширенной;
знать, что для 5 ГГц, вероятнее всего, подойдут только каналы с 36-го по 48-й;
опробовать работу функции Band steering, если таковая есть, и при необходимости отключить её.

Выше уже отмечалось, что роутер всегда сканирует состояние эфира вокруг себя. А зачем он это делает? Придётся немного углубиться в теорию. Ранее опять-таки отмечалось, что есть выделенные диапазоны радиочастот. Для лучшего использования они поделены на отдельные куски, которые называются каналами. В зависимости от региона и страны правила их использования могут меняться, поэтому важно, чтобы в настройках как роутера, так и остальных устройств регион был один и тот же. Иногда это определяется по косвенным признакам вроде раскладок клавиатуры, языка интерфейса, часового пояса, параметрам соседних сетей Wi-Fi и так далее. В диапазоне 2,4 ГГц таких каналов есть 13 штук, но работа Wi-Fi на любом из них влияет и на соседние каналы тоже. Фактически не пересекаются и не мешают друг другу каналы с шагом в пять между собой: 1, 6 и 11. Хуже, но вполне допустимо и такое распределение: 1/4/7/11 или 1/5/9/13. Если же речь идёт о более современных стандартах с удвоенной шириной канала (40 МГц вместо 20 МГц), то места-то и вообще не остаётся: без пересечений будут работать, например, только 3-й и 11-й каналы.

Что всё это значит на практике? А вот что — только в современных роутерах относительно недавно появилась функция динамического выбора канала Wi-Fi в зависимости от того, какие ещё беспроводные сети есть рядом и какие каналы они занимают. Идея в том, чтобы выбрать для вашего Wi-Fi такой канал, который дальше всех бы отстоял от тех, что есть вокруг. Если в роутере такая функция есть, то однозначно стоит её включить. Где-то даже можно выбрать интервал, зачастую достаточно смены канала раз в сутки. А если такой функции нет, то придётся заняться выбором канала вручную. Для этого есть множество утилит. Windows-пользователи могут воспользоваться inSSIDer Lite, Acrylic Wi-Fi Home, LizardSystems Wi-Fi Scanner. Для Mac OS X есть WiFi Explorer Lite, AirRadar. Для Android есть хорошие бесплатные анализаторы Wifi Analyzer и WiFiAnalyzer (open-source). А вот для iOS Apple когда-то запретила подобные утилиты, поэтому прямых аналогов нет, но, если вы нашли что-то достойное, поделитесь в комментариях.

Интерфейс у всех таких утилит примерно одинаков. Можно просмотреть список каналов Wi-Fi у соседей и на графике увидеть их уровень сигнала, а также то, сколько каналов перекрывают близлежащие беспроводные сети. Уровень сигнала указывается в отрицательных числах — чем ближе такое число к нулю, тем сигнал сильнее. Для обычных каналов шириной 20 МГц показывается просто его номер, а для каналов на 40 МГц фактически указываются номера двух каналов по 20 МГц, которые используются. Заодно такие утилиты показывают, какие соседские сети работают на том же канале, что и ваша, и какие каналы перекрываются — и то и другое может мешать работе Wi-Fi. Что со всей этой информацией делать? Всё просто: в настройках своего роутера надо выставить такой канал, который бы отстоял дальше всех от соседних сетей и по номеру, и по силе сигнала.

В диапазоне 5 ГГц принципы те же самые, только доступных каналов тут побольше, да и сами они пошире (80 МГц или 80+80/160 МГц). Все они разбиты на два больших блока: с 36-го по 64-й и с 100-го по 165-й каналы. Формально все они разрешены в РФ, но фактически даже умеющие работать со вторым блоком каналов устройства могут их не видеть. Да-да, это одна из основных причин, почему стоит обновить ПО. Верхний блок, как правило, чище нижнего, то есть там меньше соседских Wi-Fi, но придётся проверять каждого клиента по отдельности на предмет того, сможет ли он подключиться к домашнему Wi-Fi. Кроме того, есть ещё один нюанс, касающийся регуляций относительно мощности и защиты от создания помех для различного стороннего оборудования. Если не вдаваться в подробности, то все каналы выше 48-го могут работать хуже, чем остальные.

В современных двухдиапазонных роутерах всё чаще встречается функция, которая называется Band steering, Dual-band Wi-Fi, Smart Connect или что-нибудь в таком духе. Суть её в том, что роутер автоматически «выталкивает» клиентов в тот диапазон, который он считает наиболее предпочтительным в данный момент. Обычно обязательным условием для работы этой технологии является одинаковое имя сети Wi-Fi для обоих диапазонов, так что отключить её можно просто переименованием сети одного из диапазонов. Единого стандарта для этой технологии нет, да и работает она очень по-разному. Оптимальным вариантом, пожалуй, стоит считать предпочтительное подключение к 5-ГГц сети. Ну а если ничего хорошего эта технология в работу домашнего Wi-Fi не привносит, то можно её и отключить.

Дополнительные настройки

Что ещё можно сделать:

отказаться от старых устройств с поддержкой только Wi-Fi 802.11b или 802.11g;
выбрать правильный режим работы Wi-Fi, то есть 802.11n или 802.11g/n для 2,4 ГГц и 802.11n или 802.11n/ac для 5 ГГц;
оставить автовыбор ширины канала, то есть 20/40 МГц для 2,4 ГГц и 20/40/80 или 20/40/80/160 МГц для 5 ГГц;
попробовать отключить нестандартные дополнительные технологии ускорения Wi-Fi;
попробовать немного снизить мощность радиомодуля Wi-Fi;
на мобильных устройствах отключить доступ к 3G/4G-сети при нахождении в зоне покрытия Wi-Fi;
проверить режимы энергосбережения устройств и адаптеров.

Сейчас есть два современных стандарта Wi-Fi: 802.11n (2,4 ГГц и 5 ГГц) и 802.11ac (5 ГГц). Однако на руках у пользователей могут быть и старые устройства, которые поддерживают, например, только 802.11g, а то и древний по современным меркам стандарт 802.11b или даже 802.11a. Последние, впрочем, сейчас найти очень трудно, но если они вдруг у вас оказались, то лучше всего от них полностью отказаться (а если и роутер поддерживает только 802.11b/g, то его точно надо выкинуть), так как именно они могут существенно замедлить работу Wi-Fi. Почему? Потому что роутер всегда старается организовать связь, предоставив наиболее общие для всех клиентов возможности, от чего старым устройствам может быть комфортно, а новым — не очень. Если есть устройства 802.11g и от них тоже можно отказаться, то лучше так и сделать. В некоторых моделях роутеров есть особые настройки, которые в теории позволяют старым устройствам подключаться так, чтобы они не мешали новым, но работают они не всегда корректно. Тип поддерживаемого стандарта можно найти в описании устройства или его беспроводного адаптера.

Итак, для диапазона 2,4 ГГц наиболее предпочтительным является режим работы 802.11n (only), за ним следует режим 802.11g/n. Для 5 ГГц есть только один оптимальный вариант: 802.11n/ac. С шириной каналов ситуация такая: по правилам роутер должен понимать и принимать вообще все устройства, соответствующие стандарту. Так что в настройках следует выбирать вариант 20/40 МГц (для 2,4 ГГц) и 20/40/80 или 20/40/80/160 МГц (для 5 ГГц). Некоторые роутеры позволяют принудительно выставить максимально возможную ширину канала. Да, это иногда помогает выжать все соки из беспроводного подключения, но далеко не всегда и не для всех устройств. Более того, если важна только стабильность, то есть смысл, наоборот, снизить ширину канала. Аналогичные настройки можно проверить и на стороне адаптера, проделав те же шаги, что и в разделе про обновление драйверов, но выбрав в конце вкладку «Дополнительно». Впрочем, в этих настройках обычно такой разброс названий параметров, что лучше очень аккуратно менять любые из них, а если нет уверенности, то и вовсе не трогать.

В роутерах есть ещё ряд дополнительных функций, на которые тоже стоит обратить внимание. Различные «ускорители» могут доставить немало головной боли, так как это почти всегда технологии, выходящие за рамки стандарта. Для старых устройств есть функции XPress или TxBurst, а в новых встречается TurboQAM/256-QAM или NitroQAM/1024-QAM. Технология Beamforming (формирование луча), обычно доступная в форматах explicit (новые устройства) или implicit (старые устройства), как и все вышеперечисленные, может улучшить работу одних клиентов, но навредить другим. Про MU-MIMO пока можно особо не вспоминать, эта технология на клиентах массово всё ещё не доступна. Впрочем, с этими настройками можно и нужно поэкспериментировать, включая/отключая их и наблюдая за поведением клиентских устройств. Совершенно точно стоит оставить включённой опцию WMM, а вот с различными системами классификации (QoS) и ограничения (шейпинг) тоже придётся проверить разные сценарии или отключить насовсем.

Есть ещё одна — абсолютно контринтуитивная — настройка, касающаяся мощности радиопередатчика. Обычно можно или указать мощность в миливаттах, или выбрать/указать уровень мощности в процентах от максимальной. Так вот, максимум мощности — это далеко не всегда хорошо! Не вдаваясь в подробности, скажем, что снижение, напротив, может существенно улучшить качество связи. Для начала можно попробовать скинуть процентов 15-25 — и посмотреть, что будет. Ровно та же история и с внешними антеннами, имеющими более высокий коэффициент усиления (что далеко не всегда правда) и прочими «улучшалками» Wi-Fi вроде самодельных или покупных отражателей — они могут и навредить. Если у вас хорошие отношения с соседями, то можно и для них точно так же настроить непересекающиеся каналы, снизить мощность и правильно разместить роутер — поможете и другим, и себе.

Наконец, для смартфонов, планшетов и прочих мобильных устройств есть ещё парочка очень простых действий. Во-первых, при попадании в зону Wi-Fi на них стоит отключить доступ к мобильному интернету, а также опции вроде Wi-Fi Assist (Помощь с Wi-Fi) в iOS. Во-вторых, везде есть смысл проверить настройки энергосбережения как для ОС в целом, так и для самих беспроводных адаптеров. И то и другое может влиять на постоянство подключения к домашнему Wi-Fi.

Заключение

Напоследок ещё один простой, но важный совет: если вы не уверены в своих силах, то лучше и не беритесь. А если боитесь забыть, что и где меняли, то воспользуйтесь функцией резервного копирования и восстановления настроек, которая есть практически в любом современном роутере. Впрочем, тут приведены далеко не все и далеко не самые сложные для обывателя настройки, а эксперты, возможно, даже не согласятся с некоторыми советами. Тем не менее если ни одна из рекомендаций по отдельности (или все вместе) не помогла, то либо они не применимы к вашей ситуации, либо действительно пора озаботиться покупкой нового роутера, а то и дополнительных точек доступа. Надеемся, что вам это не грозит!

Преимущества и недостатки Wi-Fi

Как и любая технология, вайфай имеет плюсы и минусы.

Плюсы:

Беспроводная сеть (можно не спотыкаться о провода);
Покрытия в пределах 70 м вполне достаточно для домашних нужд;
Одна точка доступа – много устройств;
Более высокая скорость;
Если подключать смартфон к вайфай, батарея телефона прослужит дольше;
Безопасные новейшие протоколы.

Минусы:

Задержки в сети (актуально для геймеров);
Ограничение скорости Wi-Fi – снижение скорости у пользователя;
«Естественное» глушение сигнала в домашних условиях;
Помехи с другими устройствами на частоте 2.4 МГц;
Плохая безопасность устаревших протоколов защиты.

Разновидности точек доступа

Зачем нам нужен маршрутизатор? Ответ ищите в следующем видео:

Точки доступа, объединяющие в единую беспроводную Wi-Fi сеть, разделяются на:

автономные – самостоятельные;
контролируемые или централизованные;
бесконтроллерные.

Исходя из способа контроля радиоканалов, точки доступа распределены на:

статические (каналы);
адаптивные или динамические – автоматический выбор оптимального, наиболее свободного канала из диапазона;
многослойные.

По способу защиты точки доступа группируются на:

публичные или открытые – незащищённые, предоставляющие доступ до интернета всем, нередко ограниченному количеству одновременно подключенных клиентов;
закрытые или частные – сигнал шифруется, и для доступа до сети нужно ввести пароль.

На этом разобрались, как работает Wi-Fi на уровне обывателя. Осталось определить плюсы и минусы технологии.

Как настроить сеть вай фай в доме

Роутер, или маршрутизатор – главный способ настроить сеть вай фай у вас дома. Ниже рассмотрим все аспекты выбора роутера и задачи, которые он будет выполнять.

Подключение роутера

Для начала сам роутер необходимо подключить к сети интернет. Это делается при помощи специальных кабелей, которые могут подсоединить роутер не только к компьютеру или ноутбуку, но игровой консоли или ТВ-приставке.

Как зайти в роутер

Зайдя в роутер, можно сменить пароль, название сети, настроить роутер или изменить его настройки. Для этого требуется открыть в браузере компьютера или телефона специальный цифровой IP-адрес и ввести указанные на задней панели роутера логин и пароль. Зачастую это адреса 192.168.1.1, или 192.168.0.1 и совпадающие логин и пароль admin.

Важно!
Логин и пароль роутера – это не данные для подключения к сети Wi-Fi!

Настройка Wi-Fi при первом включении

При первом подключении Wi-Fi необходимо:

все так же в настройках роутера установить подключение к интернету при помощи логина и пароля провайдера интернет-услуг, тип нужного подключения – PPPoE;
далее, отметить в настройках роутера опцию беспроводного подключения;
задать уникальное имя для своей сети.

Интересно!
Можно оставить название сети «MGTS_GPON_5752», можно переименовать в «Home», а можно придумать и свой, экзотичный, вариант.

В дальнейшем именно к этой сети будет подключен роутер и все другие устройства.

Индикаторы роутера полезнейшая информация для настройки и использования

На роутере есть несколько индикаторов, которые передают ценную информацию о состоянии устройства и подключения:

PWR (Power) – питание – активен
SYS (LOS) – параметры – мигает
WLAN – интернет (Wi-Fi) – мигает
LAN 1-4 – порты сети – мигает
WAN (PON) – интернет – мигает
QSS (WPS) – подключение к Wi-Fi сети – активен.

Обобщая, можно сказать, что, если функция работает, то индикатор или горит зеленым светом, или мигает. Если функция не работает, индикатор не мигает, либо, как в случае с WAN, горит оранжевым светом.

Основные настройки сети Wi-Fi

К основным настройкам беспроводной сети относятся:

Название (SSID) – упомянутое выше простое или уникальное название;
Защита – только WPA/WPA2;
Пароль PSK – 8 символов или больше;
Канал – также упомянутые выше 20 МГц или 40 МГц, но в большинстве случаев следует указать Auto, а роутер сам выберет подходящий канал.

Как выбрать оборудование

Выбор оборудования Wi-Fi даже для дома — это уже не так просто. В зависимости от задач и бюджета, можно кратко определить для себя что вам требуется и на основании этого сделать выбор. Ниже пройдемся по основным технологиям беспроводных сетей.

Коротко о базовых стандартах IEEE 802.11

IEEE 802.11b (очень устаревший стандарт, маловероятно что может потребоваться для специфичных устройств);
IEEE 802.11g (устаревший стандарт, но может потребоваться для специфичных устройств);
IEEE 802.11n (устаревающий стандарт, еще много устройств работают на нем);
IEEE 802.11ac (современный стандарт для большинства новых устройств);
IEEE 802.11ax (относительно новый стандарт, с заделом на будущее).

Выводы: разница между оборудованием с поддержкой IEEE 802.11ac и IEEE 802.11ax может быть существенной, а клиентских устройств с поддержкой IEEE 802.11ax на предприятии может не быть еще несколько лет.

Коротко о стандартах безопасности Wi-Fi

При выборе оборудования лучше чтобы оно поддерживало следующие стандарты шифрования:

WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) с применением метода CCMP (Counter Mode Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) и алгоритма AES (Advanced Encryption Standard);
WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3).

Выводы: поддержка WPA3 весьма желательна, только если нет задачи суровой экономии на оборудовании и приобретении точек доступа из серии SOHO (хотя и там все больше и больше производителей добавляют поддержку WPA3 на старших моделях).

Коротко о роуминге Wi-Fi

Роуминг — это отдельная и сложная тема для обсуждения, но попробуем очень емко и коротко разобраться в сути этого вопроса. Есть два принципиальных типа механизма перехода клиента от одной точки доступа к другой:

Brake before make — клиентское устройство отключается от текущей точки доступа, затем подключается к другой точке доступа. В случае использования 802.1x это в среднем занимает 700мс плюс задержка до RADIUS сервера. Технологии:

CCKM (Cisco Centralized Key Management) — проприетарный стандарт, требует поддержки CCXv5 на клиентских устройствах. В общем, устаревшая и не актуальная технология;
OKC (Opportunistic Key Caching) — уже устаревший стандарт, требует суппликантов такие как Microsoft WZC или Juniper OAC. В общем, устаревшая и не актуальная технология;
FT (Fast BSS Transition), стандарт IEEE 802.11r — современная технология быстрого роуминга.

Make before brake — клиентское устройство заранее проводит «4-way handshake» с новой точкой доступа, и уже только после этого отключается от текущей точки доступа и переключается на новую точку доступа. Технологии:

Radio Resource Management, стандарт IEEE 802.11k — точки доступа сообщают клиенту о радио обстановке, подсказывая на какую точку доступа лучше перейти;
Стандарт IEEE 802.11v — переход клиентского устройства на смежный диапазон после получения информации от точки доступа, плюс возможность энергосбережения для клиентского устройства;
Optimized roaming (возможность отключения низких скоростей соединения) —вынуждают клиентское устройство переключиться на точку доступа с лучшим уровнем сигнала, метод борьбы со «sticky» клиентами.

Выводы: главное помнить, что решение о роуминге принимает только клиентское устройство, а приведенные выше технологии только помогают устройству принять правильное решение о переходе с одной точки доступа на другую, а некоторые технологии позволяют помочь это сделать с минимальным временем простоя. Ключевые технологии, поддержку которой лучше точно иметь на оборудовании — это FT IEEE 802.11r и Optimized roaming.

Коротко про защиту от DoS атак

Два вида трафика между клиентом и AP

Между клиентским устройством и точкой доступа есть два вида трафика:

Зашифрованный пользовательские данные;
Не зашифрованные служебные данные.

Ниже варианты технологий, которые защищают соединение между клиентским устройством и точкой доступа, не позволяя злоумышленнику отправить ложные сообщения, такие как, de-auth фреймы, которые будут отключать соединение:

PMF (Protected Management Frame), стандарт IEEE 802.11w. Позволяет шифровать служебные сообщения (Management frame, Control frame), можно сделать это опциональным или обязательным параметром (если все клиентские устройства поддерживают PMF);
MFP (Management Frame Protection), проприетарный протокол, требует чтобы клиентское устройство было совместимо с CCXv5 (Cisco Compatible Extension). Так как CCXv5 широко распространен на клиентских устройствах, поэтому можно рассмотреть MFP к реализации;
В 802.11ac и 802.11ax шифрование служебных сообщений уже определено в самих стандартах.

Выводы: если нет возможности использовать только 802.11ac и 802.11ax, то необходима поддержка IEEE 802.11w (в опциональном режиме) или MFP (только в особенных случаях).

Коротко про Rogue AP

Будет плюсом, если система Wi-Fi будет иметь возможность детектировать сторонние точки доступа и как-то с ними бороться. Например, если злоумышленник настроит Wi-Fi с SSID идентичный вашему, то у него будет возможность перехватить пароль при попытке пользователя подключиться к сети. Базовый функционал:

Обнаружение Rogue AP (сторонние точки доступа с аналогичным или частично похожим на ваш SSID);
Борьба с Rogue AP — посылать de-auth сообщения клиентам, ассоциированным с найденной сторонней точкой доступа по заранее заданным правилам на основе таких параметров как:
Содержание определенного текста в SSID;
Уровень принимаемого сигнала от Rogue AP;
Количество ассоциированных устройств;
Продолжительность подключения.

Добавление Rogue AP в список дружественных.

Коротко про Band select

Технология Band select позволяет отключать клиента от диапазона 2.4 ГГц, если клиент поддерживает работу в диапазоне 5 ГГц. Это позволяет повысить емкость сети. Данный механизм может навредить работе Wi-Fi, но будет хорошо, если у выбранного оборудования будет такой функционал.

Коротко про Beamforming

Технология Beamforming позволяет формировать индивидуальную диаграмму направленности для конкретного клиента, тем самым улучшая радио канал. Но не стоит основательно полагаться на эту технологию, так как это только хорошее дополнение и оно не может быть учтено при радио планировании.

Алгоритмы защиты сети Wi-Fi

Для защиты сети Wi-Fi от взлома выделяют три основных алгоритма:

настройка клиента и точки доступа на использование одного SSID, который не выбирается по умолчанию;
разрешение точке доступа связывать только с теми клиентами, чьи MAC-адреса знает точка доступа;
настройка клиентов на аутентификацию в точке доступа и шифрование трафика.

Большинство пользователей выбирают первый вариант. Однако стоит заметить, что такие предосторожности не всегда целесообразны и могут создать дополнительные сложности при эксплуатации Wi-Fi сети. Подробнее о защите беспроводных сетей можно прочитать здесь.

Частотные диапазоны

Работают Wi-Fi сети в двух частотных диапазонах: 2,4 ГГц и 5 ГГц. Первый диапазон (не статичная частота, а 13 частот от 2401 МГц до 2461 МГц с шагом 5 МГц) отличается от второго:

площадью покрытия сигнала – он охватывает большую территорию;
скоростью – она ниже, чем при 5 ГГц;
низшим коэффициентом затухания (уровень сигнала на частоте 5 ГГц снижается приблизительно в 1,5 раза, в зависимости от обстоятельств, при прохождении препятствий в виде стен, мебели);
большей дальностью распространения радиоволны;
более загруженный – большинство устройств работает при 2,4 ГГц;
меньшим числом каналов (13 против 17).

Как выбрать роутер для Wi-Fi критерии и параметры

Напоследок давайте рассмотрим, как выбрать роутер для раздачи Wi-Fi, и на что обратить особое внимание.

Что такое Wi-Fi роутер и для чего он нужен

Подытоживая уже сказанное, Wi-Fi роутер нужен:

для настройки интернет-подключения;
для подключения к беспроводной сети;
для раздачи интернета участникам сети.

Разновидности роутеров

Современные роутеры делятся на разные группы по параметрам и функциям:

Проводные и беспроводные;
Внутренняя или внешняя антенна;
Поддержка новейшего стандарта Wi-Fi;
Поддержка 3G/4G;
Двухдиапазонные и трехдиапазонные;
Скорость соединения: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet;
Порты WAN/LAN;
Дополнительные функции: безопасность (WPA2/WPA3), родительский контроль.

Цена домашнего роутера

В зависимости от комплектации и функционала цена роутера начинается от 1000 рублей (иногда ниже) и доходит до нескольких десятков тысяч. Однако для домашнего использования средняя цена колеблется от 2500 до 6000 рублей, даже если пользователи предпочитают сетевые игры.

Роутер Huawei WS5200

Сколько нужно антенн

Обычно у роутера антенны либо встроенные, либо внешние. В зависимости от модели и функционала их может быть одна или четыре. Вид и число антенн улучшает качество беспроводного подключения, но никак не влияет на стандарт Wi-Fi или количество интернет-трафика согласно тарифному плану.

Главное отличие роутеров с точки зрения вида антенн в следующем:

Роутер со встроенной антенной более компактный, но и сигнал менее мощный;
Роутер с одной или несколькими внешними антеннами передает более стабильный и сильный сигнал, однако требует больше места. Иногда к такому роутеру можно подключать дополнительные антенны.

Роутеры по типу подключения

По типу подключения роутеры делятся на проводные и беспроводные.

Проводные роутеры имеют только порты WAN/LAN и не могут использоваться в качестве точки доступа для Wi-Fi сети. Однако именно проводные роутеры оптимально подходят, когда идет большая нагрузка на интернет, например, для игровых консолей и стриминговых платформ.
Беспроводные роутеры обладают антенной, которая как раз и раздает интернет по сети Wi-Fi. Порты WAN/LAN также присутствуют. Такие роутеры подходят для рутинных, незатратных действий, как, например, передать фото в интернете.

Роутеры по типам портов и разъемов

По типам портов и разъемов роутеры делятся на 5 типов:

ADSL-роутеры: принимают сигнал по телефонному кабелю. Имеют крайне низкую по современным параметрам скорость приема и передачи данных.

Ethernet-роутеры: имеют порт WAN и различаются по протоколу IEEE. Самый распространенный сегодня тип.

3G/4G роутеры: используют пакетную передачу данных. Качество работы зависит от покрытия, которое предоставляет оператор.

Роутеры с подключением к оптическим сетям PON: в качестве WAN-порта здесь используется оптический пигтейл SC. Их главный недостаток – недостаточная защита от перехвата данных.

Универсальные роутеры: соединяют несколько технологий, обычно ADSL + Ethernet, либо Ethernet + 3G. Также оснащены дополнительными портами и встроенными модулями связи.

Выбор стандарта сети Wi-Fi

Сегодня большинство роутеров рассчитаны на работу со стандартами Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6. При выборе модели роутера следует помнить, что стандарты имеют обратную совместимость. Иначе говоря, роутер с характеристикой более нового стандарта (5 или 6) будет раздавать стандарт Wi-Fi 4, а вот роутер Wi-Fi 4 может и не настроиться на новейший стандарт.

Стандарты

В 2021 году появилась 18-я спецификация Wi-Fi 6-го поколения – 802.11ax. Работает на частотах из диапазона 5 ГГц и обеспечивает максимальную пропускную способность до 11 Гбит/с. Все они отличаются скоростью, уровнем защиты, способом обработки сигнала, внедрением инновационных функций.

Стандарт IEEE	Частотный диапазон, ГГц	Теоретическая скорость (макс.), Мбит/с
802.11 b	2,4	11
802.11 a	5	54
802.11 g	2,4	108
802.11 n	2,4	300
802.11 n	5	450
802.11 ac	5	670
802.11 ax	5	1100

Стандарты имеют обратную совместимость: новые совместимы со старыми. Однако, старые устройства не поддерживают современные спецификации.

Какой Wi-Fi модуль на ноутбук выбрать?

Если в вашем ноутбуке по каким-либо причинам отсутствует модуль беспроводной связи, возможны три варианта: 1. MiniPCI. Этот адаптер устанавливается внутри ноутбука в порт Minipci, который присутствует во всех ноутбуках, выпущенных после 2004 года. В процессе работы его не нужно подключать и отключать. Но установку данного адаптера рекомендуется выполнять только в сервисных центрах.

2. USB-адаптеры. По размерам — обычная «флешка». Различаются, как и все адаптеры, следующими параметрами: дальность приема, скорость передачи, поддерживаемый стандарт. Минус — адаптер выступает за габариты ноутбука, поэтому его можно ненароком задеть при переноске и повредить USB-порт. Не подходит тем, у кого мало свободных USB-портов. Зато этот адаптер можно установить в любое устройство, имеющее USB-порт. Например, в стационарный компьютер.

3. PCMCIA. Устанавливаются в широко распространенный PCMCIA-слот ноутбука. Эту операцию под силу выполнить любому пользователю. При этом адаптер только немного выступает за габариты ноутбука. Мы имеем свободный USB-порт и занятый — PCMCIA.

Подведя черту можно сказать, что по стоимости все типы Wi-Fi адаптеров отличаются не сильно. Что выбрать для себя решайте сами. Имейте ввиду, что для того чтобы операционная система опознала ваше устройство, нужно либо установить драйвер с поставляемого в комплекте с адаптером диска, либо надеяться на то, что ваша ОС найдет драйвер в своих недрах. Чем новее ОС, тем на это больше шансов. А теперь давайте рассмотрим принцип работы технологии WiMax.

Разные принципы, общая цель

Wi-Fi-сети могут строиться по разным принципам, в зависимости от задач, которые решает та или иная беспроводная сеть. Есть три основных принципа, по ним строится большинство Wi-Fi-сетей всех масштабов.

Точка доступа (Access Point, или сокращенно AP) является наиболее распространенным типом соединения. Используется дома или в офисах в виде сочетания беспроводной точки доступа и маршрутизатора. Обычно такие сети Wi-Fi предназначены для доступа в Интернет, но могут выполнять и другие задачи, например организовывать локальную сеть без доступа во Всемирную паутину. Точка доступа похожа на театр: множество зрителей (клиентских устройств) получают информацию от одного актера (точки доступа).

Фото 1: Принцип построения точки доступа Wi-Fi

Подключение имеет следующую структуру:

маршрутизатор назначает IP-адреса и обеспечивает брандмауэр между сетью и Интернетом;
беспроводная точка доступа (AP) создает беспроводной мост между маршрутизатором и устройствами пользователей;
устройства пользователей — планшеты, смартфоны, ПК.

В небольших сетях маршрутизатор и точка доступа часто объединены в одном устройстве. Доступ в Интернет осуществляется с помощью кабеля или мобильных сетей 3G, 4G. В больших офисах используется множество точек доступа для равномерного покрытия беспроводной сетью всей площади офисного помещения. Также точки доступа могут иметь специальное исполнение для установки на улице, транспорте.

Соединение точка-точка (Point to Point, P2P) используется для беспроводной связи двух маршрутизаторов, когда нужно объединить две локальные сети или два ПК. Такое соединение можно использовать, например для соединения двух домов на расстоянии больше 100 м.

Фото 2: Рядовое оборудование для сетей точка-точка можно использовать для расстояний около 100 м в зоне прямой видимости

Обычно соединение точка-точка применяется для связи двух компьютеров или двух точек доступа на большом расстоянии. Для дальности свыше 500 м используются секторные, параболические или панельные направленные антенны. При стоимости примерно $300 такие антенны обеспечивают дальность передачи беспроводного сигнала в 5-10 км на частоте 5 ГГц (в режимах FDD, TDM).

Фото 3: . Устройства с направленными антеннами и мощными передатчиками позволяют организовать соединение точка-точка на расстоянии более 1 км

Соединение точка-точка может состоять из цепочки приемников и передатчиков. Таким образом можно передавать сигнал Wi-Fi на большое расстояние в условиях, когда прокладка кабелей затруднительна. Примером может служить Wi-Fi-сеть Napo Network в Перу. Она имеет протяженность 445 км и связывает 15 медицинских учреждений в сельской местности, окруженной джунглями. В таких ретрансляционных сетях (радиомостах) из-за больших задержек при передаче данных неприменим обычный сетевой метод доступа CSMA-CD, поэтому используются специальные режимы работы передатчика и приемника сигнала. Так, режим FDD имеет частотное разделение сигнала: приемник и передатчик работают на разных частотах и не мешают друг другу. В режиме TDM передатчик и приёмник работают на одной частоте в режиме полудуплекса (передача и приём разделены временными интервалами). Для избежания коллизий в TDM-радиомостах требуется чёткая синхронизация времени, часто для этого используется сигнал от GPS.

Фото 4: Сеть Napo Network, Перу

Радиомосты, размещенные на крыше зданий, используются только для передачи сигнала к другим домам в пределах прямой видимости. Обычно они не могут обеспечить качественный Wi-Fi-сигнал внутри зданий из-за несовместимости технологий и существенного затухания сигнала. Соединение точка-мультиточка (Point to Multipoint, P2MP) использует один мощный передатчик, который транслирует сигнал Wi-Fi множеству пользователей. Обычно такая схема подключения используется провайдерами для предоставления услуг доступа в Интернет. Подключение точка-мультиточка имеет следующую структуру:

модем с доступом в Интернет;
точка доступа с мощной всенаправленной антенной для трансляции сигала Wi-Fi;
клиентские принимающие устройства, которые передают сигнал на беспроводную точку доступа пользователя.

Фото 5: Соединение точка-мультиточка позволяет подключить к сети множество пользователей на значительной площади

Соединение точка-мультиточка широко применяется в условиях города, например для организации сети видеонаблюдения, в которой видеокамеры могут быть удалены от операторского центра на километры. Чаще всего соединение P2MP используется для беспроводного доступа в Интернет и IP-телефонии.

Количество абонентов в сети точка-мультиточка зависит от характеристик оборудования и требуемой скорости подключения у каждого из конечных пользователей. Количество абонентов ограничено пропускной скоростью базовой станции, подключенной к основному сетевому ресурсу (сервер, Интернет). Рост количества абонентов ведет к снижению скорости доступа в сеть у каждого из абонентов, подключенного к своей точке доступа. Также скорость доступа снижается вместе с падением уровня сигнала.

Небольшие точки доступа оборудованы низкопроизводительным чипсетом поэтому обычно обеспечивают скорость около 50 Мбит/с и обслуживают 10-15 абонентов.

Когда нужно обеспечить связью большее количество абонентов или обеспечить надежную связь на сложном рельефе местности, применяют производительные точки доступа с секторными антеннами. Они направляют все излучение точки доступа в сторону абонентов в пределах сектора от 30 до 180 градусов. Это позволяет повысить качество связи при той же или меньшей мощности передатчика. Например, точка доступа Edimax EW-7303APn V2 со встроенной секторной антенной обеспечивает скорость до 150 Мбит/сек (802.11n, 2,4 ГГц). Усиление антенны 15 дБм обеспечивает устойчивый приём сигнала в секторе 90 градусов на дальности до 500 м.

Фото 6: Точка доступа Edimax EW-7303APn V2 со встроенной секторной антенной

Сети точка-мультиточка с секторными антеннами и множеством точек доступа способны обслуживать до 1000 абонентов. Часто, такие сети развёртывают для обеспечения общественного доступа в Интернет в торговых центрах, аэропортах, вокзалах. Для повышения пропускной способности применяются принцип «микросоты» — увеличивается плотность установки точек, работающих на пониженной мощности.

Высокая пропускная способность Wi-Fi может использоваться операторами мобильной связи для разгрузки сетей (Wi-Fi-offload). Передача данных со смартфонов производится через Wi-Fi сеть, а весь радиодиапазон GSM/3G резервируется под «голос». Регистрация смартфонов в сети осуществляется по протоколу SIM-EAP (на основе номера сим-карты). Такой подход распространён в Европе, однако при проектировании такой Wi-Fi сети приходится сталкиваться со сложностями организации биллинга.

Сеть MESH – это концептуально новый подход к Wi-Fi. По-сути — это схема подключения мультиточка-мультиточка. MESH не требует проводов, точки доступа подключают друг к другу по радио. Таким образом, можно быстро и не дорого «накрыть» сетью Wi-Fi большие пространства. Существуют разные подходы к проектированию такой сети. Наиболее популярный — это использование Wi-Fi точек с 2-мя или 3-мя независимыми радиоинтерфейсами. Один из них (чаще 2,4 ГГц) используется для подключения клиентских устройств. Второй (5 ГГц) — для поддержания транспортной сети, связи с другими точками доступа MESH. Маршрут к Интернет-шлюзу может быть задан жёстко администратором или могут использоваться динамические протоколы маршрутизации (802.11k, RIP, OSPF) для выбора оптимального маршрута с учётом динамической загруженности каналов.

Фото 7: Один из примеров смешанной сети, построенной на устройствах в режиме Ad-Hoc

Примером может служить сеть, которая основана на беспроводных узлах, установленных на крышах зданий. Эти узлы разделяют все ресурсы, такие как местные серверы, приложения и подключения к Интернету. Узлы могут подключаться к ПК, маршрутизаторам, точкам доступа внутри и вне зданий. Пользователи могут получить доступ к ресурсам сети из любого места, куда «добирается» сигнал Wi-Fi. В реальных условиях для проектирования крупной Wi-Fi-сети обычно приходится применять гибридные решения, которые используют несколько принципов построения беспроводных сетей. Спроектировать и развернуть такую сеть сложно, поэтому для создания надежной Wi-Fi-сети всегда пользуются услугами специалистов.