В прошлый раз в общих чертах пробежались по беспроводной технологии передачи данных (Wi-Fi). В этой части материала я расскажу чуть подробнее о ранее упомянутых моментах. Перво-наперво – про MIMO, Multiple Input Multiple Output, как аиболее часто встречающемся в современных wi-fi устройствах способе увеличения скорости передачи данных.
В основе MIMO лежит принцип мультиплексирования в пространстве для много потоковой передачи данных на одном канале связи. Иными словами, если в точке отправки и в точке приема есть не менее двух связанных передатчиков с разнесенными антеннами, то появляется возможность отправки набора разной информации поверх разных сигналов с целью создания возможности виртуального объединения таких информационных потоков в один канал передачи данных, общая пропускная способность которого стремится к сумме отдельных потоков, из которых он состоит. Технология подразумевает трансляцию сигнала на одном канале с помощью нескольких приемников и нескольких передатчиков. MIMO-системы описываются с использованием количества передатчиков и приемников. Так например стандарт 802.11n определяет набор возможных комбинаций от 1х1 до 4х4. Однако далеко не все WiFi клиенты и точки доступа одинаковы с точки зрения MIMO. Например, мобильные устройства типа сматрфона чаще всего поддерживают MIMO 1×1, иногда 1×2. Это связано с необходимостью обеспечения низкого потребления энергии и долгой жизни аккумулятора, а также со сложностью в расположении нескольких антенн с адекватным их разнесением в небольшом корпусе. Ноутбуки зачастую уже поддерживают MIMO вплоть до 3х3.
Именно эта технология используется в стандарте WiFi IEEE 802.11n. Стандарт 802.11n позволяет применять стандартную ширину канала 20 МГц, так и использовать широкополосную линию в 40 МГц с более высокими показателями пропускной способности. Возможность работать на стандартной частоте обеспечивает обратную совместимость с предыдущими стандартами, благодаря чему отпадает необходимость переводить все оборудование сети на стандарт 802.11n.
Во многих современных точках доступа WiFi корпоративного класса используется технология MRC (maximum ratio combined). Она направлена на подъем уровня сигнала в направлении от WiFi клиента к точке доступа. Алгоритм работы MRC подразумевает сбор на нескольких антеннах и приемниках всех прямых и отраженных при многолучевом распространении сигналов. Далее специальный процессор отбирает лучший сигнал с каждого приемника и выполняет комбинирование. Фактически математическая обработка реализует виртуальный фазовый сдвиг для создания положительной интерференции со сложением сигналов. Таким образом результирующий суммарный сигнал значительно лучше по характеристикам, чем все исходные. MRC позволяет обеспечивать лучшие условия работы маломощных мобильных устройств в сети Wi-Fi.
Далее – четь подробнее о диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, их преимуществах и недостатках относительно друг друга.
Всего два частотных диапазона, в которых работают сети WiFi – 2,4 ГГц (точнее, 2400 МГц-2483,5 МГц) и 5 ГГц (точнее, 5,180-5,240 МГц и 5,745-5,825 МГц). Главным различием между двумя частотными диапазонами беспроводного соединения является дальность действия сигнала. При использовании частоты 2,4 ГГц сигнал передаётся на более дальнее расстояние по сравнению с частотой 5 ГГц. Это связано с основными характеристиками волн и происходит в результате того, что при высокой частоте волны затухают быстрее. Поэтому, если вам нужна большая зона покрытия сигнала, следует работать с частотой 2,4 ГГц.
Однако на частоте 2,4 ГГц сигнал более подвержен помехам, чем при использовании частоты 5 ГГц. Помехи возникают из-за обилия других устройств, работающих на частоте 2,4 ГГц. В основном это микроволновые печи и беспроводные телефоны, которые уже есть, наверное, в каждом доме.
Почти все стандарты WiFi используют частоту 2,4 ГГц, кроме 802.11а и 802.11ас – они работают на частоте 5 ГГц. Стандарт 802.11n может работать в обоих диапазонах частот. В основном на устройствах можно увидеть надпись IEEE 802.11 b/g/n. Значит устройство поддерживает три стандарта 802.11b, 802,11g, 802.11n (на момент написания статьи это самое популярное сочетания, поскольку стандарт 802.11a устарел, а 802.11ac еще не получил большой популярности).
Большинство устройств работают на частоте 2,4 ГГц, это подразумевает– использование полосы 2400МГц-2483,5МГц с частотой шага 5МГц. эти полосы образуют каналы, для России их 13. На частоте 5 ГГц 2 полосы 5,180-5,240МГц и 5,745-5,825МГц образуют каналы с частотой шага 10МГц, для России их 8.
При настройке роутера можно выбрать один из каналов или довериться выбору самого роутера и выбрать AUTO. Стоит заметить, что выбор канала – ответственное дело (особенно если вам не безразлична скорость передачи данных), поскольку чем больше устройств (например, соседских роутеров) работают на вашем канале, тем меньше будет скорость у всех, кто использует этот канал. Почему? Об этом – в одном из следующих номеров.
Продолжение следует…
