Как работает вай фай: принцип работы беспроводной технологии Wi-Fi

Что такое Wi-Fi роутер — принцип работы маршрутизатора

На сегодняшний день, большинству людей уже сложно представить свою жизнь без интернета. Практически все мы умеем пользоваться поиском информации в сети, но порой не всегда знаем, как устроена передача данных технически. Поэтому, в данной статье, простыми словами разберемся, что же такое роутер.

Зачем нужен Wi-Fi роутер

При подключении интернета, в квартиру заводят интернет кабель (витую пару). Этот кабель и предоставляет доступ к всемирной паутине, но так уж устроены протоколы связи, что подключить интернет через кабель можно только к одному устройству. Это не создаст никаких проблем с соединением, если вам нужно подключить к интернету, к примеру, только компьютер, или только ноутбук. Но современные реалии таковы, что практически каждому устройству в доме для полноценной работы может понадобится подключение к интернету: компьютерам и ноутбукам, телефонам и планшетам, телевизорам и игровым приставкам. Провести десяток кабелей для каждого устройства не получится, да и это было бы неудобно, поэтому для таких целей используют маршрутизаторы.

Маршрутизатор, или другими словами Wi-Fi роутер — это устройство беспроводной передачи данных. Проще говоря, роутер принимает сигнал от провайдера и раздает его на все необходимые гаджеты. Таким образом, на одном абонентском подключении, образуется собственная внутриквартирная локальная сеть.

Принцип работы роутера

Как правило, провайдер предоставляет один IP-адрес. За дополнительные адреса и отдельное подключение к интернету каждого устройства, придется платить. Функция Wi-Fi роутера заключается в подключении нескольких устройств на одном внешнем IP-адресе, с дальнейшим распределением трафика по внутренним адресам домашней сети, которые сам и присвоит маршрутизатор. Как несколько SIM-карт не могут работать, имея одинаковый номер телефона, так и несколько разных гаджетов не могут быть подключены к сети по одному IP-адресу.

Обмениваться данными с серверами на одном внешнем адресе, создавая внутренние для разных домашних устройств — и есть основной принцип работы маршрутизатора.

Следовательно, работа Wi-Fi роутера осуществляется сразу по двум адресам — по внутреннему и внешнему. Используя внутренний IP-адрес, устройства подают запрос роутеру. Роутер запоминает адрес и передаёт запрос дальше по внешнему IP. Затем, на внешний IP приходит ответ, и так как роутер ранее запомнил адрес устройства, которое запрашивало данные, он передаёт ответ по назначению. Такой процесс называется маршрутизацией.

Как использовать Wi-Fi роутер

Итак, после того как мы разобрались, что такое роутер и как он работает, кратко рассмотрим, как пользоваться роутером Wi-Fi.

Для начала, стоит отметить, что современные маршрутизаторы просты в использовании и готовы к работе без особой сложной настройки. Однако, есть несколько важных моментов, которые необходимо учитывать перед выходом в интернет.

• Прежде всего, необходимо установить и задать пароль для защиты беспроводного соединения, иначе любой человек сможет подключится к вашей сети Wi-Fi без разрешения. Подробнее по теме читайте в статье.
• Стартовое подключение маршрутизатора, запустит мастер настройки, после входа в панель управления устройством. Процесс настройки зависит как от провайдера, так и от маршрутизатора, но, большинстве случаев, всё что потребуется, это ввести логин и пароль, указанные провайдером.
• Что касается, подключения к сети, то тут всё просто и схоже фактически у всех моделей. Необходимо включить устройство в розетку и подсоединить интернет кабель к порту WAN.

Это краткие и обобщённые моменты о подключении и настройке роутера. Более подробная информация всегда найдется в инструкции у конкретного производителя оборудования.

Как работает Wi-Fi? На простом понятном языке

Здравствуйте, дорогие друзья!
В сегодняшней статье на блоге мы поговорим с вами о том, как работает Wi-Fi. Что вообще мы знаем об этой беспроводной технологии? Как она работает? Это небольшое пособие пригодится для тех, кому нужно больше, чем пароль. Материал написан на простом понятном языке, без профессиональных терминов.

Как работает Wi-Fi? Принцип работы.

Wi-Fi — это технология беспроводной связи, которую используют компьютеры, телефоны, планшеты и многие другие потребительские устройства. Это не единственная технология беспроводной связи — есть много других, для разных целей. Но вайфай — самый попсовый, и вы с ним за жизнь точно встречались.

Работает так:

1. Где-то стоит Wi-Fi-точка — по-нашему, хотспот или излучатель. В него встроены одна или несколько антенн.
2. На антенны подаётся специальный ток. Ток излучается в виде электромагнитных волн. Получается излучение, похожее на излучение микроволновки или радиостанции.
3. Излучение разлетается во все стороны, проходит сквозь воздух, бетон и металл, частично путается в местных атомах, частично глушится, но всё-таки долетает до наших компьютеров и смартфонов.
4. На компьютерах тоже стоят Wi-Fi-устройства. Они ловят излучение своими антеннами, вычленяют из него сигнал и отправляют ответ так же, по радио.
5. Все местные Wi-Fi-устройства одновременно ловят все беспроводные сигналы и вычленяют из них только те, которые касаются конкретно этого устройства.

Это похоже на разговор в шумном ресторане: ваши уши слышат одновременно все разговоры за соседними столиками, но ваш мозг вычленяет только голос вашего собеседника.

Сейчас почти все современные точки доступа могут также являться роутерами — то есть устройствами, которые пуляют ваши запросы туда-сюда по адресам. Если к такому роутеру подключить кабель с интернетом, роутер увидит это в своей таблице адресов и сможет объявить всем подключённым устройствам: «У меня есть интернет! Если что-то оттуда нужно — скажите, я дам».

И тогда все устройства, подключённые к этому роутеру, смогут выйти в интернет, получая данные по воздуху.

Как работает Wi-Fi? Подключение.

Wi-Fi-роутер несколько раз в секунду отправляет в эфир сообщение вроде такого: «Ребята, я вот роутер, раздаю данные на такой-то частоте, название сети — вот такое. Велком».

Если вам не нужен вайфай или вы уже подключены, ваши Wi-fi-устройства игнорируют эти позывные. Но когда вам нужно подключиться к вайфаю, вы открываете в телефоне список доступных сетей — тогда устройство начинает слушать эфир на предмет таких позывных.

Вы выбираете нужную сеть, и дальше всё зависит от её типа.

Wi-Fi — это не особо безопасно.

Весь вайфай — это сплошная каша из электромагнитных волн. Когда компьютер настраивается на волны нужной частоты, вам может казаться, что роутер как будто отправляет ему сигнал.

На самом деле роутер отправляет сигнал «в космос». И вот уже ваше устройство вычленяет из общей каши конкретно те сигналы, которые предназначены именно ему.

При большом желании можно посидеть с антенной и послушать весь «сырой» трафик, который передаётся в эфир в этой местности — так же, как можно подслушать полицейскую рацию.

Понимая это, инженеры Wi-Fi придумали разные способы защиты сетей.

Как работает Wi-Fi?
Защиты нет: открытая сеть.

К ней может подключиться кто угодно, пароль не нужен. Примеры таких сетей — бесплатный Wi-Fi в кафе, на вокзалах, в гостиницах и аэропортах. Весь трафик виден всем, его легко перехватить и расшифровать — защита нулевая.

Если вы подключитесь к открытой сети в кафе и зайдёте в свою почту по логину и паролю без шифрования, то злоумышленник может перехватить ваш трафик и получить доступ к вашей почте.

А если сделать такую сеть дома, то интернетом бесплатно будут пользоваться все, включая соседей и ребят на лавочке во дворе, если до них будут долетать ваши радиоволны.

Наконец, сам злоумышленник может раскатать посреди кафе открытый Wi-Fi, собрать на него соединения ничего не подозревающих посетителей и спокойно читать их трафик как открытую книгу. Достаточно назвать вайфай, как-то, типа Free Cafe Wifi.

Как защититься? Возьмите за правило не подключаться к сетям без пароля. Если оказались в тяжёлой жизненной ситуации и ничего кроме открытых сетей рядом не вещает, используйте VPN. Это дополнительное шифрование вашего трафика.

Пароль есть, защиты нет: WEP.

Теоретически это уже защищённая сеть, но на практике протокол шифрования настолько слабый, что взломать его можно за несколько минут. Считайте, что он ничем не отличается от открытой сети, только тут требуют пароль при входе.

WEP — это самая вредная защита для Wi-Fi. Она даёт иллюзию безопасности, хотя на деле её нет.

Что же делать? Проверьте, на какую систему защиты настроен ваш роутер. То, что у него стоит пароль, ещё не значит, что вы защищены. Используйте VPN.

Какая-никакая защита: WPA2.

Тут всё получше: на входе вам тоже придётся ввести пароль, и если он совпадёт с тем, что записан в точке доступа — вас пустят. Защита более стойкая, но в определённых случаях это сделать тоже возможно. Для обычного бытового использования такой системы защиты уже хватит.

Что делать? Радоваться, что у вас хорошая защита. Продолжать использовать VPN для шифрования трафика.

Как ещё можно защититься?

Можно настроить беспроводную сеть так, чтобы она не транслировала свои позывные в эфир. Тогда узнать о существовании вашей сети можно будет, только если у вас особенное оборудование и вы точно знаете, что искать. То есть спецслужбы вас вычислят, а хитрый сосед уже нет.

Это создаст и некоторые трудности: чтобы подключиться к такой сети, вам придётся знать и её пароль, и её название, и тип защиты. Если к вам придут гости, уже мало будет сказать пароль — им придётся лезть в настройки и подключаться по полной программе. Или пусть с телефонов сидят. 🙂

Как работает Wi-Fi?
Скорость работы и расстояние.

Общее правило такое: скорость соединения — это скорость самого медленного устройства. Если у вас шустрый роутер, но медленный модуль в телефоне, то и беспроводной интернет в телефоне тоже будет медленным.

При этом, если в той же сети есть компьютер с быстрым Wi-Fi-модулем, то телефон на скорость соединения никак не повлияет. Но если у вас старый Wi-Fi-роутер, то он может тормозить всю сеть!

Если говорить про расстояние, то чаще всего работает так: чем быстрее, тем меньше зона покрытия.

Сейчас стандартная скорость домашнего роутера — 300 мегабит в секунду. Этого достаточно, чтобы на всех устройствах был быстрый интернет и чтобы он был доступен в любой точке квартиры.

Если квартира большая или сеть нужна в частном доме, ставят дополнительные роутеры или повторители сигнала. Они расширяют зону сети и распределяют нагрузку между собой.

Большое влияние на скорость может оказывать планировка квартиры или материал стен. Если радиоволны в принципе плохо проходят стены со стальной арматурой, вайфаю тоже будет тяжело. Впрочем, всё зависит от конкретной арматуры и конкретной частоты вайфая.

Правда ли, что от вайфая может быть онкология
или отставание в умственном развитии ребёнка?

Сейчас наука считает, что конкретно от вайфая ничего не будет: роутеры далеко, в бытовых условиях волны маломощные. Но если положить точку доступа промышленного класса под подушку и так спать по 12 часов в день, то вероятно будет.

Если решите, что Wi-Fi вам всё-таки вреден, не забывайте, что помимо него у вас в квартире полно радиоустройств. Одна только микроволновка жарит так, как не снилось десяткам вайфайных точек доступа! Также все ваши соседи жарят вайфаем во все стороны. 🙂

С другой стороны, если подключать свои компьютеры к интернету через провод, скорость, скорее всего, будет выше. Менее удобно, но зато быстро. Есть над чем подумать.

Кстати, рекомендую почитать вам дополнительно полезные статьи:

Если вам интересно знать, какое Wi-Fi оборудование выбрать для дома и как выбрать, а также почему не работает Wi-Fi, рекомендуется прочитать статьи: Wi-Fi оборудование. Какое устройство выбрать для дома? и Почему не работает Wi-Fi? Основные причины и проблемы.

Для тех пользователей, кто хочет идеально спланировать домашнюю сеть, улучшить качество связи и безопасности сети, кто хочет использовать свою сеть Wi-Fi по максимуму, рекомендуется прочитать мою новую книгу Wi-Fi по максимуму. Как улучшить качество связи без дополнительных затрат.

На этом пока все! Надеюсь, что вы нашли в этой заметке что-то полезное и интересное для себя. Если у вас имеются какие-то мысли или соображения по этому поводу, то, пожалуйста, высказывайте их в своих комментариях. До встречи в следующих заметках! Удачи! 😎

Как работает Wi-Fi? | HighSpeedInternet.com

Узнайте, как ваше интернет-соединение передается по воздуху.

к Кевин Пэрриш
Под редакцией Ребекки Ли Армстронг

24 мая 2022 г. | Поделиться
Руководство по брендам

W-Fi использует модифицированные радиоволны для передачи интернет-данных по воздуху. Устройства (например, ваш смартфон) имеют небольшие радиоприемники и антенны, которые принимают эти волны и преобразуют их в полезные данные. Это упрощенное объяснение, но мы углубимся в детали, если вам интересно узнать подробности.

Хотите повысить скорость Wi-Fi?

Если вам нужна более высокая скорость Wi-Fi, вам может понадобиться более быстрый план. Введите свой почтовый индекс, чтобы узнать, что доступно в вашем регионе.

Поиск провайдеров рядом с вами

Перейти к: Что такое Wi-Fi? | Что нужно для Wi-Fi? | Как работает Wi-Fi упрощенно | Чем Wi-Fi похож на радио AM и FM | Как улучшить производительность Wi-Fi | Часто задаваемые вопросы | Технические пояснения

Перейти к :

• Что такое Wi-Fi?
• Что нужно для Wi-Fi?
• Упрощенный принцип работы Wi-Fi
• Чем Wi-Fi похож на радио AM и FM
• Как повысить производительность Wi-Fi
• Часто задаваемые вопросы
• Технические пояснения

Что такое Wi-Fi?

Wi-Fi — это форма связи, в которой для передачи данных по воздуху используются радиоволны. Это устраняет необходимость в проводных подключениях, поэтому вы можете получить доступ к Интернету без привязки. Просто нажмите на имя сети, отображаемое на вашем беспроводном устройстве, и вы подключены к Интернету.

Однако термины Wi-Fi и Интернет не одно и то же. Вам нужен модем для подключения к Интернету и маршрутизатор для подключения к Wi-Fi. Если у вас нет модема, ваше соединение Wi-Fi не может получить доступ к Интернету.

Что нужно для Wi-Fi?

Чтобы получить Wi-Fi, вам нужен беспроводной маршрутизатор для создания беспроводной локальной сети (WLAN). Но чтобы получить беспроводной интернет, к роутеру должен быть подключен модем. Модем — это единственное устройство, которое может преобразовывать интернет-сигналы вашего провайдера в данные, которые может использовать ваш маршрутизатор.

Совет для профессионалов:

Прочтите нашу статью о модемах и о том, зачем они вам нужны для доступа в Интернет, чтобы узнать, как ваш маршрутизатор взаимодействует с вашим модемом.

Упрощенный принцип работы Wi-Fi

Прежде чем вы сможете использовать Wi-Fi, ваше беспроводное устройство должно подключиться к точке доступа — в данном случае к маршрутизатору.

Подключение к маршрутизатору

Сначала ваше беспроводное устройство отправляет запрос «Кто там?» Ваш маршрутизатор отвечает, говоря: «Я здесь, и это мой MAC-адрес».

Затем ваше беспроводное устройство спросит: «Могу ли я присоединиться? Вот мой MAC-адрес». Маршрутизатор проверяет, что адрес вашего устройства не запрещен в сети, и говорит: «Конечно, вы можете присоединиться».

Что такое MAC-адрес?

Адрес управления доступом к среде (MAC) — это 12-значный идентификатор, назначаемый сетевому компоненту устройства. Это физический адрес устройства, чтобы его можно было идентифицировать в сети.

После первоначального знакомства ваше устройство отправляет информацию о предпочтительных типах шифрования. Маршрутизатор получает информацию, создает идентификатор ассоциации для вашего устройства и отправляет ответ. ²

Наконец, ваше устройство и маршрутизатор вступают в фазу четырехстороннего рукопожатия — этот процесс шифрует их соединение.

После этого маршрутизатор назначает IP-адрес вашему устройству, чтобы вы могли выходить в Интернет.

Когда вы отключаетесь и пытаетесь снова подключиться, большинство первоначальных представлений уже сделано. Ваше устройство обменивается рукопожатием с маршрутизатором и получает новый IP-адрес.

Мы подробно описываем пошаговый процесс в разделе «Техническое подключение устройств Wi-Fi».

Связь с маршрутизатором

Ваш маршрутизатор помещает две основные единицы данных (единицы и нули) в упорядоченную строку, называемую битовым потоком, и преобразует этот поток в цифровую волну. На бумаге это больше похоже на городской пейзаж, чем на типичные холмы и долины аналогового радио.

Затем ваш маршрутизатор помещает эту цифровую волну — представьте ее в виде лодки странной формы — в реку энергии (радиоволны), которая приспособлена для перемещения лодки вверх или вниз по течению в диапазоне 2,4 ГГц или 5 ГГц.

После этого ваше устройство получает и удаляет цифровую лодку из реки и преобразует ее в данные, которые может использовать ваше устройство. Обратный процесс, когда ваше устройство отправляет данные на маршрутизатор.

Если вам нужно более подробное объяснение, мы перечислим шаги в разделе, как технически работает Wi-Fi.

Профессиональный совет:

Хотите обновить маршрутизатор? Мы перечисляем наши фавориты с лучшим родительским контролем. Вы геймер? Мы перечисляем наши любимые маршрутизаторы для онлайн-игр.

Чем Wi-Fi похож на радио AM и FM

Wi-Fi — это еще одна форма передачи сигнала по воздуху. Мы сравним его с AM- и FM-радио, чтобы вы могли увидеть, где находится Wi-Fi по сравнению с музыкальным радио, и почему он имеет ограниченный охват.

Wi-Fi является двоюродным братом AM и FM-радио.

Радиоволна — это колебание электромагнитной энергии, используемое для связи. Амплитудная модуляция (AM) и частотная модуляция (FM) — два наиболее известных типа радио, которые помещают аудиосигналы на несущие радиоволны — опять же, сценарий реки и лодки.

Зачем использовать несущие волны?

Несущие волны необходимы, потому что вы не можете передавать необработанные аудиосигналы и сигналы данных по воздуху без очень высокой антенны. Необработанные сигналы имеют чрезвычайно низкую частоту с очень длинными волнами, которые требуют большого усиления. Антенна должна быть не менее одной четвертой длины волны.

Несущие волны позволяют использовать небольшие антенны, поскольку они используют более высокие частоты и более короткие длины волн, чем аудиосигналы и сигналы данных. Для самой низкой частоты Wi-Fi (2,401 ГГц) требуется антенна длиной чуть более дюйма, потому что это четверть длины волны.

Что такое частота?

Если изобразить радиоволну на графике, она будет похожа на серию пиков и впадин. Цикл радиоволн состоит из одного пика и одной долины. Этот цикл повторяется, создавая непрерывный поток энергии.

Частота — количество циклов в секунду. Чем выше частота, тем больше пиков и спадов вы будете видеть каждую секунду. Частота измеряется в герцах, поэтому, если 1 Гц соответствует одному циклу в секунду, 5 Гц соответствует пяти циклам в секунду.

Например, давайте сравним AM и FM радио:

	Lowest frequency	Cycles per second
AM radio	535 kHz	535,000
FM radio	87. 5 MHz	8,750,000

That’s a много циклов в секунду точно, но это не близко к Wi-Fi.

Как Wi-Fi вписывается в

Wi-Fi использует радиоволны с более высокой частотой, чем радио AM и FM. В то время как AM-радио измеряется в килогерцах, а FM-радио — в мегагерцах, Wi-Fi измеряется в гигагерцах. Благодаря этому измерению вы видите соединения Wi-Fi, помеченные как 2,4 ГГц и 5 ГГц, которые являются обобщением частотных диапазонов.

Самая низкая частота 2,4 ГГц (2,401 ГГц) содержит 2 401 000 000 000 циклов в секунду. Сумасшедший, да? Теперь просто представьте, сколько данных вы можете втиснуть в каждый цикл (мы не можем), и вы поймете, почему Wi-Fi использует диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Как улучшить производительность Wi-Fi

Если вы ищете способы улучшить ваше соединение Wi-Fi, вот список нескольких распространенных проблем и способов их устранения.

Проблема: Низкая скорость Wi-Fi

Отключите маршрутизатор, подождите 30 секунд, а затем снова подключите его, чтобы проверить, улучшится ли скорость. В противном случае вам может потребоваться изменить диапазон частот на вашем маршрутизаторе, изменить канал на вашем маршрутизаторе или перейти на более быстрый маршрутизатор. Вам даже может понадобиться более быстрый интернет-план, если ваше текущее соединение не может справиться с вашим трафиком.

Проблема: у вас слабый сигнал Wi-Fi

Переместите маршрутизатор в центральное место на возвышенности. Расположите как минимум одну внешнюю антенну горизонтально (если возможно) для лучшего доступа к Wi-Fi на другом этаже. Вы также можете попробовать приблизиться к маршрутизатору, если он уже находится в лучшем месте.

Моей проблемы нет в списке

У нас есть дополнительные ресурсы, которые можно использовать, если у вас возникли другие проблемы с подключением к Wi-Fi:

• Увеличьте скорость Wi-Fi за 10 простых шагов
• Где лучше всего установить маршрутизатор?
• Как расширить радиус действия Wi-Fi

Проблема: у вас дома есть мертвые зоны

Если есть области, куда ваш Wi-Fi не может добраться, вы можете рассмотреть возможность приобретения ячеистой системы Wi-Fi, лучшего маршрутизатора дальнего действия или повторителя. для повышения уровня сигнала вашего текущего маршрутизатора.

Часто задаваемые вопросы о Wi-Fi

2,4 ГГц	5 ГГц	60 ГГц
2,412–2,472	5,15–5,35 5,725–5,85	57,34– 70.20

9013 3 1

Спецификация	Имя Wi-Fi*	Макс. скорость (на поток)	Максимальное количество потоков	Диапазоны частот	Ширина канала
802.11a	Н/Д	54 Мбит/с	1	5 ГГц	20 МГц
802.11b	Н/Д	11 Мбит/с	2,4 ГГц	20 МГц
802.11g	Н/Д	54 Мбит/с	1	2,4 ГГц	20 МГц
802. 11n	Wi-Fi 4	150 Мб ps	4	2,4 ГГц	20 МГц 40 МГц
Волна 802.11ac 1	Wi-Fi 5	433 Мбит/с	8	5 ГГц	20 МГц 40 МГц 80 МГц
802.11ac Wave 2	Wi-Fi 5	866 Мбит/с	8	5 ГГц	20 МГц 40 МГц 80 МГц 160 МГц
802.11ax	Wi-Fi 6	1200 Мбит/с	8	2,4 ГГц 5 ГГц	20 МГц 40 МГц 80 МГц 160 МГц
802.11axe	Wi-Fi 6E	1200 Мбит/с	8	6 ГГц	20 МГц 40 МГц 9000 5 80 МГц 160 МГц

* Альянс Wi-Fi ввел новую схему именования в 2018, чтобы упростить идентификацию продукта. Например, 802.11ax или Wireless AX теперь называется Wi-Fi 6.

9013 3 480 000 миль

Тип	Самая низкая частота	Расстояние (между каждой волной) 9 0018	Типовой максимальный диапазон
Wi-Fi 5 ГГц	5,150 ГГц	0,1909 фута	75 футов в помещении 150 футов вне помещения
Wi-Fi 2,4 ГГц	2,401 ГГц	0,4096 футов	150 футов в помещении 300 футов на открытом воздухе
FM-радио	87,5 МГц	11,22 фута	40+ миль
AM-радио	530 кГц	1856 футов	100 миль днем ​​ 200+ миль ночью
Любительская радиосвязь	136 кГц	7230 футов

Не позволяйте этим цифрам обмануть вас. Маршрутизатор может транслировать сигнал 2,4 ГГц на расстояние до 150 футов в помещении и до 300 футов вне помещения. Диапазон 5 ГГц имеет половину диапазона. Напротив, AM-радио может вещать ночью на сотни миль, потому что радиоволны могут отражаться от ионосферы. ³

Во всех вышеперечисленных случаях более высокие частоты соответствуют более коротким диапазонам.

Технические пояснения

Вот что происходит между хостом и клиентским устройством в пошаговом формате.

Пошаговая разбивка Wi-Fi

В этом примере ваш маршрутизатор является передатчиком, а смартфон — приемником.

На передатчике

Шаг 1: Маршрутизатор получает электрические импульсы от порта Ethernet (WAN) и интерпретирует их как битовый поток.

Шаг 2: Маршрутизатор преобразует битовый поток в цифровую волну.

Шаг 3: Цифровая волна (или входной сигнал) перемещается в модулятор, где она накладывается на аналоговую несущую радиочастоту.

Шаг 4: Модулированная волна подается на усилитель. Маршрутизатор увеличивает амплитуду сигнала для его передачи по открытому воздуху.

Шаг 5: Усиленный модулированный радиочастотный сигнал перемещается к антенне (антеннам) и высвобождается.

На приемнике

Шаг 1: Смартфон поглощает ослабленный модулированный РЧ-сигнал через свою антенну(-и).

Шаг 2: Ослабленный сигнал проходит через усилитель.

Шаг 3: Усиленный модулированный радиочастотный сигнал поступает на демодулятор вашего устройства.

Шаг 4: Демодулятор отделяет цифровую волну (или выходной сигнал) от аналоговой несущей РЧ.

Шаг 5: Цифровая волна преобразуется обратно в единицы и нули, которые может использовать ваш смартфон.

В приемнике есть усилитель, потому что радиоволны ослабевают и рассеиваются на расстоянии в соответствии с законом обратных квадратов физики. Это означает, что интенсивность испускаемого излучения уменьшается по мере удаления от источника1. Модулированная радиоволна должна иметь определенную мощность, прежде чем приемник сможет удалить волну данных, поэтому она усиливается.

Например, модифицированные радиоволны должны иметь амплитуду выше -69дБм для удаления данных, передаваемых по воздуху на скорости 300 Мбит/с с маршрутизатора Wi-Fi 4.

Каждое устройство, поддерживающее Wi-Fi, имеет радиочастотный приемопередатчик, состоящий из передатчика и приемника.

Пошаговое описание подключения к Wi-Fi

Вот подробный пошаговый список того, как ваше беспроводное устройство — в данном примере смартфон — впервые подключается к маршрутизатору.

Шаг 1: Ваш смартфон отправляет тестовый запрос для обнаружения всех сетей Wi-Fi в пределах досягаемости. Этот запрос включает информацию о поддерживаемых смартфоном стандартах Wi-Fi и скорости передачи данных.

Шаг 2: Маршрутизатор получает запрос, проверяет, может ли он поддерживать по крайней мере одну скорость передачи данных, и затем отвечает ответом на запрос, содержащим его MAC-адрес.

Шаг 3: Ваш смартфон отправляет запрос аутентификации, содержащий его MAC-адрес, с запросом на подключение к беспроводной сети.

Шаг 4: Маршрутизатор просматривает свой список запрещенных устройств и проверяет, есть ли MAC-адрес вашего смартфона в списке. Затем маршрутизатор отвечает ответом аутентификации.

Шаг 5: Ваш утвержденный смартфон отправляет запрос на ассоциацию, содержащий информацию о предпочтительных типах шифрования.

Шаг 6: Маршрутизатор создает идентификатор ассоциации для вашего смартфона и отвечает ответом ассоциации.

Шаг 7: Маршрутизатор и ваш смартфон входят в фазу четырехстороннего рукопожатия, в которой они устанавливают зашифрованное соединение.

Шаг 8: Маршрутизатор назначает вашему смартфону частный IP-адрес.

Связанные темы:

• 7 признаков того, что ваш маршрутизатор был взломан и как это исправить
• Как подключить Wi-Fi в машине?
• Как часто следует перезагружать маршрутизатор?
• 12 способов ускорить Интернет, не платя ни копейки

Источники

1. Университет штата Джорджия, «Закон обратных квадратов, излучение». По состоянию на 5 октября 2021 г.
2. NetBeez, «Аутентификация и ассоциация станций», 25 июля 2018 г. По состоянию на 7 октября 2021 г.
3. Федеральная комиссия по связи, «Почему AM-станции должны снижать мощность, изменять операции или прекращать вещание в ночное время». По состоянию на 25 октября 2021 г.
4.  Яблоко. «Рекомендуемые настройки для Wi-Fi-маршрутизаторов и точек доступа». По состоянию на 3 ноября 2021 г.

Автор — Кевин Пэрриш

Кевин Пэрриш имеет более чем десятилетний опыт работы писателем, редактором и тестировщиком продуктов. Он начал писать о компьютерном оборудовании и вскоре перешел к другим устройствам и услугам, таким как сетевое оборудование, телефоны и планшеты, игровые приставки и другие устройства, подключенные к Интернету. Его работы публиковались в Tom’s Hardware, Tom’s Guide, Maximum PC, Digital Trends, Android Authority, How-To Geek, Lifewire и других. В HighSpeedInternet. com он занимается тестированием и обзором сетевого оборудования.

Редактор — Ребекка Ли Армстронг

Ребекка Ли Армстронг имеет более чем шестилетний опыт написания статей о технологиях и Интернете, специализируясь на практическом тестировании. Она начала писать обзоры технических продуктов и услуг, получив степень бакалавра искусств в области творческого письма в Университете Эвансвилля, и нашла свою нишу, пишущую о домашних сетях, маршрутизаторах и доступе в Интернет на сайте HighSpeedInternet.com. Ее работа также была отмечена в Top Ten Reviews, MacSources, Windows Central, Android Central, Best Company, TechnoFAQ и iMore.

Как работает Wi-Fi? — 8 вещей, которые вы не знали о Wi-Fi

Ах, старый добрый WiFi. От помощи нам в снижении счета за телефон (кроме марта, черт возьми) до разрешения использования наших ноутбуков/планшетов/и т. д. Для подключения к Интернету Wi-Fi был вездесущим спутником, которого мы все знаем и любим.

Wi-Fi также полезен для некоторых приложений IoT (подождите, что такое IoT? ) , таких как автоматизация зданий и дома или управление энергопотреблением в доме. Для многих других IoT-приложений Wi-Fi абсолютно бесполезен.

Учитывая важность Wi-Fi для нашей повседневной жизни и для некоторых приложений Интернета вещей, вот 8 интересных фактов о WiFi, о которых вы не знали!

1) Wi-Fi зародился на Гавайях

По крайней мере, так было у первых предшественников WiFi. ALOHAnet была новаторской компьютерной сетевой системой, разработанной в Гавайском университете, которая обеспечила первую публичную демонстрацию беспроводной сети пакетной передачи данных.

Это было в 1971 году. Лишь 20 лет спустя корпорации NCR и AT&T изобрели WaveLAN, который считается настоящим предшественником WiFi. Затем, в 1997 была выпущена первая версия беспроводного протокола IEEE 802.11.

«Но подождите, — скажете вы, — что такое беспроводной протокол IEEE 802.11?»

2) WiFi = IEEE 802.11

. Когда любые две машины взаимодействуют друг с другом, им необходимы определенные стандарты и протоколы, позволяющие им обмениваться данными. IEEE 802.11 относится к набору стандартов, определяющих связь для беспроводных локальных сетей (при этом IEEE означает Институт инженеров по электротехнике и электронике).

Как вы, наверное, уже подумали про себя, «IEEE 802.11» это:

1. Супер скучно.
2.  Полный глоток.

Итак, в 1999 году консалтинговая фирма Interbrand была нанята, чтобы помочь продвигать технологию потребителям, дав нам «Wi-Fi».

Изображение предоставлено WikiMedia

Interbrand также создала логотип WiFi, который представляет Инь и Ян, чтобы сигнализировать о совместимости всех продуктов, сертифицированных для WiFi.

Так что же такое WiFi?

3) WiFi НЕ означает «Wireless Fidelity»

Вопреки распространенному мнению, WiFi не означает Wireless Fidelity. Это заблуждение исходит из раннего рекламного слогана «Стандарт беспроводной точности».

Wi-Fi на самом деле ничего не означает.

Кроме того, по данным Wi-Fi Alliance (созданного в 1999 году как торговая ассоциация для владения торговой маркой Wi-Fi), официально используется термин «Wi-Fi». Wi-Fi Alliance не одобряет «WiFi», «Wifi» или «wifi».

Но я предпочитаю Wi-Fi, поэтому в этой статье я буду использовать его. Я знаю, я знаю, я довольно плохой мальчик. Ваш ход, WiFi Альянс.

Итак, теперь вы знаете всю подноготную Wi-Fi, но как работает WiFi?

4) Wi-Fi использует радиоволны

Как вы, возможно, помните из уроков естествознания, радиоволны — это форма электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение включает в себя все, от гамма-лучей до видимого света и радиоволн.

Изображение предоставлено НАСА

Ваш ноутбук/планшет/и т.д. использует беспроводной адаптер для преобразования данных в радиосигнал и передачи этого сигнала с помощью антенны. Эти радиоволны исходят от антенны и принимаются вашим беспроводным маршрутизатором. Этот беспроводной маршрутизатор затем преобразует радиоволны обратно в данные, а затем отправляет эти данные в Интернет, используя физическое соединение. Чтобы получить данные из Интернета на свой ноутбук/планшет/и т. д., просто выполните обратный процесс.

На высоком уровне так работает вся беспроводная связь. Однако WiFi имеет несколько заметных отличий от других беспроводных технологий. Например…

5) Wi-Fi передает на частотах 2,4 ГГц или 5 ГГц

Эти частоты намного выше, чем частоты, используемые для сотовой связи. Более высокая частота означает, что сигналы могут нести больше данных.

Однако все формы беспроводной связи представляют собой компромисс между энергопотреблением, радиусом действия и пропускной способностью. Таким образом, в обмен на высокую скорость передачи данных Wi-Fi потребляет много энергии и не имеет большого радиуса действия.

«Хм, — думаете вы, — я думал, что слышал это…»

6) WiFi может передавать до 260 миль!

Это правда, Шведское космическое агентство передало данные на расстояние 260 миль на стратостат с помощью Wi-Fi. Но это было с нестандартным WiFi оборудованием и усилителями на 6 ватт. И, конечно же, никаких физических препятствий на пути сигнала.

Изображение предоставлено Шведской космической корпорацией.

Для вашего среднего маршрутизатора Wi-Fi диапазоны намного, намного короче и зависят от ряда факторов. Диапазон может зависеть от антенны, отражения и преломления, а также выходной мощности радио.

Обычный диапазон около 100 футов, так почему вы не можете получить сигнал, когда стоите в соседней комнате?

Возможно, это физический барьер. Радиоволны проходят через большинство материалов, но могут блокироваться или поглощаться материалами, проводящими электричество. Вода проводит электричество, а это означает, что наши тела могут создавать помехи для WiFi. Но не пугайтесь, радиоволны не вызывают повреждения клеток.

Также могут быть помехи. Поскольку Wi-Fi использует радиоволны (а источников радиоволн очень много, включая космос), эти волны могут сталкиваться друг с другом и мешать сигналу. Фактически, ваша микроволновая печь работает в диапазоне частот 2,4 ГГц, что означает, что она может мешать вашему WiFi, в зависимости от того, какой у вас тип WiFi (2,4 ГГц или 5 ГГц).

И да…

7) Есть много видов WiFi

Ранее вы узнали, что означает 802.11, но на самом деле было несколько новых версий с момента появления оригинала в 1997 году:

• 802.11a
• 8 02.11б
• 802.11g
• 802.11n
• и 802.11ac

Каждый из этих стандартов имеет различные преимущества и недостатки, связанные со скоростью передачи данных, помехами сигнала от внешних источников и стоимостью. Стоимость является важным фактором, поскольку для разных стандартов требуется разное оборудование, хотя новые версии создаются с учетом обратной совместимости со старыми версиями.

Однако, независимо от типа WiFi…

8) WiFi не подходит для большинства приложений IoT

Существует бесчисленное множество приложений IoT, и многие из них включают небольшие датчики или устройства, которые должны работать от батареи для месяцев или даже лет. Этим датчикам и устройствам не нужно отправлять массу данных, может быть, всего несколько байтов здесь или там.