Все, что нужно знать о Wi-Fi

Данные по воздуху

🕛 19.02.2008, 13:43

Данная статья завершает цикл статей, посвященных обсуждению беспроводных технологий. В двух первых частях цикла мы говорили о беспроводных технологиях IrDA и Bluetooth. Настало время обсудить все, что касается Wi-Fi - очередного способа беспроводной связи.

Название "Wi-Fi" является сокращением сочетания слов "Wireless-Fidelity", что в переводе на русский означает "Беспроводная Свобода". И это, в каком-то смысле отражает предназначение данного беспроводного интерфейса.

А оно таково: Wi-Fi предназначен для объединения между собой двух и более устройств. Но это слишком общий вывод, и необходимо его конкретизировать.

Объединение №1. Одно устройство соединяется с другим устройством напрямую. Такое подключение называется "Точка-точка". В результате образуется беспроводная локальная сеть, состоящая из двух устройств, оснащенных Wi-Fi-адаптерами. Этими устройствами могут быть любые электронные аппараты, будь то настольные ПК, ноутбуки, КПК, смартфоны и т.п. Теперь о Wi-Fi-оборудовании. При соединении типа "Точка-точка" достаточно двух (по одному для каждого устройства) Wi-Fi-адаптеров. Они могут быть выполнены в виде PCI-карт расширения, а также PCMCIA-, flash-карт и др.

Объединение №2. Соединение более двух устройств в беспроводную локальную сеть. Все аналогично предыдущему способу, но одних только Wi-Fi-адаптеров в данном случае будет недостаточно. Необходима также точка доступа (Access Point, AT). AT соединяется проводным способом с кабелем интернет-соединения (если планируется выход в Сеть из "воздушной" локалки), а беспроводным - с устройствами, оснащенными Wi-Fi-адаптерами. Возможна схема и без подключения к интернету. В описанной в этом пункте схеме Access Point выступает в качестве соединителя устройств, входящих в созданную на основе технологии Wi-Fi локальную сеть. Кроме того, она же может выступать в качестве моста (то есть, по сути, соединителем) между беспроводной локалкой и глобальной сетью.

Схема функционирования Wi-Fi-сети

Объединение №3. Ну и, наконец, посредством беспроводной Wi-Fi сети можно объединить между собой две и более проводные или воздушные сети. Осуществляется данная задача при помощи все той же AP.
Стандарты Wi-Fi

Самым первым был стандарт 802.11. Самый медленный из прочих стандартов Wi-Fi, поддерживает скорость передачи, равную 1-2 Мб/с.

Следующим был разработан 802.11a, поддерживающий передачу данных со скоростью до 54 Мб/с. Реальная скорость обычно располагается в пределах 22-26 Мб/с. Работает на частоте 5 ГГц и осуществляет передачу данных с помощью метода OFDM (мультиплексирование с ортогональным делением частот). 802.11b способен на передачу данных со скоростью 54 Мб/с на расстоянии от 12 до 15 м и 6 Мб/с от 50-90 м. Это внутри помещения, где присутствуют различные препятствия вроде капитальных и некапитальных стен. На открытом пространстве все куда более безоблачно: 54 Мб/с обеспечивается уже на 30-40 м, а 6 Мб/с - до 250-350 м.

802.11b, самый распространенный на сегодняшний день в мобильных устройствах стандарт. Скорость лишь до 11 Мб/с. Реальная - 5-7 Мб/с. Частота - 2.4 ГГц, метод - DSSS (прямая последовательность с разнесением сигнала по широкому диапазону). В четырех, так сказать, стенах 11 Мб/с держаться до 30-40 м, а 1 Мб/с - до 80-100 м. На просторе бескрайних полей Wi-Fi-сеть разгоняется до 11 Мб/с на расстоянии от 200-300 м и держит 1 Мб/с до 500-600 м.

И, наконец, 802.11g обеспечивает скорость передачи данных со скоростью до 54 Мб/с. Реальная скорость составляет примерно 50% от заявленной, а именно от 22 до 24 Мб/с. Функционирует на частоте 2.4 ГГц и использует методы OFDM и FSSS. На улице устройства, подключенные к Wi-Fi-сети, могут обмениваться данными со скоростью 54 Мб/с, находясь на расстоянии 150-200 м друг от друга, и со скоростью в 1 Мб/с на дистанции 400-500 м. Что касается закрытого пространства, то тут все менее удачно: от 30 до 40 и от 80 до 100 м соответственно.

Помимо описанных стандартов существуют также 802.11i и 802.11n. Последний является новоиспеченным и не успел получить широкое распространение до настоящего момента. Также существует 802.11b+ (22 Мб/с, совместим с "просто" 802.11b).
Преимущества и недостатки технологии Wi-Fi

Преимущества технологии Wi-Fi. Ну, отсутствие проводов в данном случае я считаю скорее не преимуществом, а свойством, из которого и вытекает немало плюсов беспроводного интерфейса. Во-первых, Wi-Fi-сеть может быть полезна в случае, когда прокладка проводов просто недопустима. Например, здание, в котором расположиться сеть, имеет историческую ценность, и даже крупинка штукатурки не может упасть с его стен. А представляете, сколько строительных пыльных работ (например, сверление) нужно выполнить, чтобы просто протянуть кабель с улицы внутрь помещения. Во-вторых, в беспроводную сеть проще добавить новое устройство, нежели сделать тоже самое, имея проводную сетку. Как в первом, так и во втором случае новое устройство придется оснастить сетевым оборудованием (Wi-Fi-адаптером или сетевой картой соответственно). Но вот в случае с беспроводной сетью далее необходимо произвести лишь программные настройки, а при работе с проводами придется этот самый провод сначала подготовить, а потом еще его и протащить куда надо. В третьих, если вы пользуетесь интернетом с носимых устройств, можно перемещаться по зоне покрытия вашей Wi-Fi-сети. Что нельзя себе позволить, если за вами повсюду будет тянуться провод локалки.

Теперь о недостатках данной технологии. Во-первых, чувствительность к помехам, таким, как, например, электромагнитные, излучаемые различной техникой, стоящей в зоне покрытия сети. Они влияют прежде всего на скорость соединения. Она может существенно упасть при попадании радиопотока в зону помех. Во-вторых, скорость кабельного соединения все равно остается выше чем скорость беспроводного. По крайней мере, на равных расстояниях между источником сигнала и потребителем сигнала.
А что у нас в полевых условиях?

Теперь о том, как применяется технология Wi-Fi в повседневной жизни. В первую очередь, это конечно беспроводные локальные и, возможно так будет в будущем, глобальная сети. Например, сейчас в России наконец-то начали появляться места (их называют Wi-Fi-кафе), оснащенные Wi-Fi точками доступа. Это могут быть, кафешки, бары, клубы, вокзалы и аэропорты и т.п. Подключение клиентского устройства, оснащенного Wi-Fi-адаптером, может быть платным либо абсолютно безвозмездным в зависимости от заведения, оснащенного AP. Также AP устанавливают в институты и университеты, а также прочие места обучения. Сейчас появляются Wi-Fi-телефоны. Вряд ли они могут полностью заменить своих GSM-собратьев. Ведь GSM-вышек сейчас не в пример больше, и количество AP является по сравнению с GSM-антеннами не в пример меньше, то есть при использовании Wi-Fi роуминг значительно сузится. А вот применение Wi-Fi-телефонов в заранее оговоренном пространстве весьма эффективно. Например, на территории какой-либо организации. Установил точки доступа, где необходимо, и готово дело, роуминг на нужной территории будет всегда и везде. Существует огромное количество и других применений технологии Wi-Fi, но, чтобы упомянуть их все, придется, наверное, занять весь интернет, поэтому сейчас, я думаю, мы не будем этим заниматься.