История wi-fi
Беспроводной интернет так плотно вошел в наши жизни, что сейчас уже мало кто задумывается над тем, как появился Wi-Fi. Как его появление связано с боевыми торпедами? Как получилось, что в создании беспроводного интернета поучаствовали люди, жившие в середине прошлого века? И при чем тут, в конце концов, инопланетные сигналы из космоса? Давайте разбираться.
История появления беспроводного интернета
Как это ни странно, история WiFi начинается в сфере военных технологий. Предтечей современного беспроводного интернета стала так называемая технология прыгающих частот, или скачкообразной смены частоты, которую в 1942 году запатентовала американская и австрийская киноактриса и изобретательница Хеди Ламар. Вместе с другим изобретателем из США по имени Джордж Антейл, она создала технологию, которая позволяла создавать радиоуправляемые торпеды, которые было невозможно перехватить и перенаправить на другую цель (как очень часто происходило с союзническими торпедами во время войны). 
Смысл изобретения был в том, чтобы передавать при помощи радиосигналов данные о местонахождении объекта не по одной, а по разным частотам при помощи случайного кода, меняющего частоту. Таким образом торпеды становились полностью неуязвимыми для вражеских радиопомех. Это был прообраз защищенной передачи данных, который, когда появился Wi-Fi, стал использоваться и в беспроводном интернете . Первый Wi-Fi в том виде, в котором мы его знаем, появился в 1998 году на базе лаборатории CSIRO. Его изобретателем официально считается австралийский инженер Джон О’Салливан, которого также называют отцом W-Fi. До этого ученый много лет потратил на то, чтобы уловить радиосигналы, которые, по его данным, поступали из черных дыр в космосе. В ходе этих исследований О’Салливан придумал уравнения, которые известны нам как быстрые преобразования Фурье. И хотя инопланетных сигналов австралийцу обнаружить так и не удалось, его наработки сыграли ключевую роль в появлении беспроводного интернета. Именно с этого началась, собственно, история технологии WiFi. За год до появления Wi-Fi О’Салливан со своей командой создали метод передачи данных, который был ближе всего к беспроводному интернету в современном смысле – протокол IEE 802.11 B. Пользуясь наработками Хеди Ламар, О’Салливан смог создать технологию защищенной беспроводной передачи информации при помощи скачкообразной смены радиочастот. Приемником в данном случае выступает роутер, который передает сигнал дальше – в ваши смартфоны, ноутбуки и планшеты. Частоты, на который происходит эта передача, измеряются в гигагерцах (Ггц). 
Количество гигагерц определяет объем информации, которую можно передать по данной частоте за одну секунду. Первоначально существовала только одна частота – 2.4 Ггц. До сих пор подавляющее большинство устройств работает именно на ней. У этой частоты есть один довольно серьезный недостаток – она часто бывает перегруженной. Если представить ее в виде автомобильной дороги, то можно сказать, что она все время стоит в пробке, ведь большая часть наших смартфонов и ноутбуков работает на этой частоте. Это нередко бывает причиной того, что в многоквартирном доме даже мощный, правильно расположенный роутер не дает хорошего сигнала. Частоту 5 Ггц начали использовать в России в 2011 году. От 2.4 ее отличает то, что она включает 23 отдельных канала, по которым могут передаваться данные. Они не пересекаются между собой, поэтому частота 5 Ггц всегда более свободная и дает более быстрый интернет. Небольшой лайфхак: если вы страдаете от плохого интернета в частном доме , попробуйте сменить используемую частоту в настройках маршрутизатора.
Что означает «Wi-Fi»
Теперь, когда мы знаем, как работает Wi-Fi, пора разобраться, как же появилось это название, и что оно означает? Ответим коротко – ничего. Многие до сих пор думают, что это какая-то аббревиатура, за которой кроются сложные технические термины и понятия. Это вовсе не так. Это своеобразный парафраз англоязычного термина Hi-Fi, что означает «High Fidelity» — высокая точность. Одно время этому термину пытались придать конкретное значение, расшифровывая «Wi-Fi» как «Wireless Fidelity» — «беспроводная точность». Но от этой формулировки очень быстро отказались. Так что никакой особенной тайны за этим названием не стоит. Но согласитесь, что ничего не значащий «Wi-Fi» лучше, чем точный и конкретный «IEE 802.11 B».
Какое будущее ждет Wi-Fi
Даже если вы очень далеки от передовых технологий, вы, конечно же, слышали, кто такой Илон Маск. Именно с этим именем многие связывают будущее беспроводного интернета на нашей планете. Помимо электронных автомобилей «Tesla», одно из главных направлений работы Маска – это обеспечение бесплатный вайфаем каждого уголка планеты с помощью искусственных спутников Starlink. Первые из них были запущены еще в феврале 2018 года. На данный момент на орбите нашей планеты находится более чем 1 600 спутников от компании SpaceX. Все они работают в тестовом режиме, а оборудование, необходимое для приема их сигнала, активно разрабатывается. В то же время технологии Маска уже вызывают множество вопросов. Каскады спутников на орбите Земли мешают астрономическим наблюдениям, есть риск столкновения с другими космическими объектами. В конце концов, такая революция в технологиях беспроводного интернета может оставить без работы миллионы сотрудников операторов сотовой связи и интернета. Осуществится ли мечта Илона Маска и большинства населения Земли – иметь прекрасный беспроводной интернет, находясь даже в глухой тайге? Время покажет.
- Интернет на дачу
- Интернет в деревню
- Интернет в частный дом
- Спутниковый интернет
- Вакансии
Краткая история WiFi, возможности и перспективы беспроводной передачи данных в ближайшем будущем
Технологии беспроводной передачи данных, которую мы знаем как WiFi, уже более 30 лет. В этой статье вспомним, почему WiFi называется именно так, как появился, какие были основные этапы развития и что ждет технологию в будущем.
Все это и немного больше — под катом.
Почему именно “WIFi”?
Многие из нас принимают аббревиатуру, как должное, не задумываясь о том, почему технология называется именно так. Ларчик открывается просто — дело в том, что WiFi изначально продвигали со слоганом «The Standard for Wireless Fidelity», что можно перевести как «стандарт беспроводной точности».
Затем технология получила сокращенное название «Wireless Fidelity», что со временем было обрезано до WiFi. Частично сыграла свою роль и аббревиатура HiFi, которая расшифровывается как High Fidelity. Может быть, разработчики WiFi пытались сделать свою технологию узнаваемой как раз за счет HiFi — кто знает. Как бы там ни было, своего они добились.
С чего все началось
Наверное, не будет ошибкой сказать, что датой рождения технологии является 1985 год. Тогда Федеральная служба по связи США официально разрешила использовать определенные частоты радиоспектра без лицензии. Эту инициативу поддержали и другие страны, так что бизнес быстро понял — в этой нише можно заработать. Один за другим стали появляться проекты беспроводной связи, которые разные компании пытались коммерциализировать.
Лишь в самом конце прошлого века, в 1997 году, появились первые спецификации беспроводной связи WiFi. Первое поколение, 802.11, давало возможность передавать данные со скоростью в 2 Мбит/с, при том, что радиус действия модуля был очень небольшим. Да и стоимость оборудования, которое обеспечивало беспроводную передачу данных, была просто заоблачной.
Затем, где-то в 1999 году, появились прототипы двух редакций базового стандарта: 802.11b и 802.11a. Они обеспечивали невиданную скорость передачи данных по воздуху — вплоть до 11 Мбит/с. Радиодиапазон при этом использовался тот же, что и сейчас — 2,4 ГГц. Радиус действия был гораздо большим, чем у самого первого поколения WiFi. Радиооборудование становится все более доступным — его могут купить уже и обычные пользователи.
Чуть позже скорость увеличили до 54 Мбит/с, воспользовавшись диапазоном в 5 ГГц и назвав спецификацию 802.11a. Именно тогда и закрепилось название WiFi, которое сейчас является обозначением спецификации 802.11.
Кроме того, разработчики стали заботиться о безопасности передаваемых данных лучше, чем раньше. Так, на смену дырявому WEP пришел WPA (англ. — Wi-Fi Protected Access). Еще год спустя, в 2004, появился протокол WPA2, который стал весьма надежно защищать беспроводные сети.
Спустя десять лет
Да, в течение десяти лет технология развивалась, но не очень быстро — пропускной способности канала вполне было достаточно для потребностей пользователей того времени. Но затем стало понятно, что дальше так продолжаться не может — нужен новый стандарт, который позволил бы передавать больше данных за единицу времени.
Основная причина в том, что качество фото и видео возросли, причем очень значительно, по сравнению с концом 20-го века. Стоит только посмотреть фотографии начала 2000-х, сравнив их с цифровым контентом более раннего времени, и все станет понятно.
В целом, технологии не стояли на месте, в 2003-м, например, появилась спецификация 802.11g. Но это не было чем-то принципиально новым — разработчики воспользовались технологией диапазона 5 ГГц, адаптировав ее для диапазона 2,4 ГГц. К слову, количество членов WiFi Alliance стало тоже расти, как на дрожжах. В 2003 году их стало более 100. Соответственно, все больше компаний разрабатывали оборудование, совместимое с беспроводным стандартом WiFI.
Ура, новые технологии
В 2009 команда разработчиков из WiFi Alliance приняла новый стандарт — 802.11n. Это уже было новое поколение WiFi, без клонирования механизма передачи данных из одного диапазона в другой. При этом скорость передачи данных увеличилась во много раз — вплоть до 600 Мбит/с.
Такого резкого роста пропускной способности удалось добиться за счет использования многопотоковой передачи данных MIMO вместо SISO. Многопотоковая передача позволила использовать несколько потоков передачи данных, направляемых разными же антеннами. В самом начале стандарт давал возможность работать с 4 потоками, каждый из которых предоставлял пропускную способность в 150 Мбит/с.
При этом технология была «умной» — сигналы обрабатывались, а затем объединялись в единое целое, что давало возможность добиться пропускной способности в 600 Мбит/с, во всяком случае, в теории. В целом, MIMO и положила начало развитию современного WiFi — скоростного, надежного и дальнобойного.
И снова развиваемся
Технология беспроводной связи продолжила эволюционировать. Так, в 2015 году появилась новая ревизия — WiF 802.11 AC, где количество потоков MIMO было доведено до 8. Благодаря этому, а также другим техническим ухищрениям удалось добиться пропускной способности одного канала до 866 Мбит/сек. Правда, были некоторые сложности с достижением теоретического максимума, поскольку в узкой полосе частот 2,4 ГГц достаточно сложно добиться идеального приема из-за загруженности «эфира».
Те пропускной способности в 7 Гбит/с добиться удавалось исключительно редко. Но все же скорость огромная по сравнению с предыдущими поколениями. MIMO усовершенствовали, так что появилась технология MU-MIMO — мультиплексирование каналов. Точки доступа стали умными, их научили разбивать один канал на несколько подканалов, каждый из которых обменивается данными с абонентами. Это дало возможность оптимизировать работу точек доступа даже в очень высоконагруженных сетях.
Добиться этого удалось еще и за счет фазового сдвига сигнала таким образом, что интерференция становилась «конструктивной», так что радиоволны усиливались за счет взаимодействия.
Новые достижения
Недавно был принят новый стандарт — 802.11 AX, который называют еще Wi-Fi 6. Здесь появилось сразу несколько нововведений, включая добавление новой технологии OFDMA. Она позволила увеличить производительность одного канала с шириной спектра 40 МГц до 290 Мбит/с. Схему MU-MIMO усовершенствовали, теперь появился двухсторонний полноценный режим обмена данными.
В частности, разработчики ввели квадратурную амплитудную модуляцию (QAM) 1024, которая позволила повысить плотность модуляции и увеличить скорость передачи данных примерно на треть.
802.11ax позволяет работать в средах с высокой плотностью клиентов, передавая по воздуху тяжелый медиаконтент — например, видео с разрешением 4-8К. Количество точек доступа, находящихся поблизости друг от друга, практически не влияет на качество приема и передачи данных. Достоинство нового поколения связи еще и в том, что оно довольно энергоэффективное, так что батарей мобильных устройств хватает на более продолжительное время работы.
Что дальше?
В недалеком будущем нас ждет новый протокол беспроводной передачи данных WiFI 7 или IEEE 802.11be. Он будет работать с технологией CMU-MIMO, позволяющей поддерживать работу сразу 16 потоков данных. Помимо традиционных полос 2,4 ГГц и 5 ГГц, WiFi 7 также будет поддерживать полосу частот 6 ГГц. Все три полосы частот могут работать одновременно.
Теоретическая максимальная скорость передачи Wi-Fi 7 может достигать 30 Гбит/с, что в три раза превышает максимальную скорость 9,6 Гбит/с для Wi-Fi 6.
К сожалению, разработка основных механизмов работы технологии задерживается из-за эпидемии. Изначально планировалось, что все основные работы будут завершены до 2021 года, а стандарт будет одобрен в 2024 году. Но теперь, скорее всего, этот срок будет увеличен примерно на полгода, если не на год. Но в любом случае, разработка не прекратилась, она продолжается, хотя и в несколько замедленном темпе.
У Zyxel тоже есть WiFi 6
Zyxel, как любой уважающий себя и своих клиентов производитель, представил широкий ассортимент точек доступа стандарта WiFi 6 и PoE коммутаторов к ним. Есть и бюджетные модели и навороченные точки с “квантовым подавителем гравитационного возмущения”. 🙂
А если понравилось, заходите к нам и оставайтесь:
— Новостной канал в Telegram
— Телеграм-чат поддержки для специалистов
— Форум для специалистов
— Наш YouTube
Как работает Wi-fi. Часть 1. История беспроводных сетей
На фотографиях выше изображены Джордж Антейл и Хеди Ламарр — два деятеля культуры (композитор и актриса) и по совместительству изобретатели. В определенных кругах эта пара известна своей концепцией передачи информации по радио, которая впоследствии нашла применение в Wi-fi, GPS, Bluetooth и… Короче, много где.
Во время Второй мировой войны Хеди и Джордж предложили систему для дистанционного управления торпедами. Как не иронично, основной проблемой управляемых торпед того времени была их система управления. Она работала на одной частоте, и если противник обнаруживал угрозу, то «бил» по слабому месту торпеды: отправлял помехи на несущей частоте.
Идея новаторов заключалась в том, чтобы отправлять сигнал частями на разных частотах. Сейчас эта концепция известна как псевдослучайная перестройка рабочей частоты. Технически синхронизацию частот предлагалось осуществлять с помощью пружинных двигателей. Ребята даже получили патент на свою разработку и предложили её армии США, но идею реализовали только в 60-х годах, уже после окончания действия патента.
Порой Хеди Ламарр называют «изобретательницей Wi-fi». Но, пожалуй, такой титул несколько преуменьшает вклад других, не менее значимых открытий, которые позволяют сидеть в интернете без провода. О том, как создавалась и развивалась технология Wi-fi, читайте под катом.
Исторические предпосылки
Первые технологии беспроводной передачи информации возникли в доисторическую эпоху. Дымовые, световые и огненные сигналы, зеркала, сигнальные выстрелы и флаги — все это появилось задолго до изобретения телеграфа и телефона.
Невидимый свет
В 1880-х годах Генрих Рудольф Герц экспериментально доказал существование электромагнитных колебаний в свободном пространстве, а также сделал первые хорошо задокументированные передачи волн. Изыскания Герца в области радиоволн продолжили Оливер Лодж, Никола Тесла и Джагадиш Чандра Бос.
В 1884 году на публичной демонстрации в ратуше Калькутты Бос эффектно продемонстрировал работу микроволнового излучения. Используя волны миллиметрового диапазона, он сумел поджечь порох и позвонить в звонок на расстоянии. Впоследствии в эссе «Невидимый свет» Бос напишет: «Невидимый свет может легко пройти через кирпичные стены, здания и т. д. Поэтому с его помощью могут быть переданы сообщения без проводов».
Джагадиш Чандра Бос в Лондонском королевском институте
Подобные опыты проводили Александр Попов и Гульельмо Маркони. Последний смог предоставить первый коммерчески пригодный аппарат для беспроводной дальней телеграфии.
Метод изменения частот
В 1903 году Никола Тесла запатентовал систему, в которой передатчик и приёмник синхронно переключались между двумя каналами. Таким образом, Тесла стал автором первого известного метода изменения частот для борьбы с помехами. Новинка нашла практическое применение в 1915 году — немецкие военные начали использовать радиоприемник с изменяющимися частотами, чтобы избежать прослушки со стороны британцев.
Примечательно, что уже в начале 20-го века Тесла смог описать развитие технологии, которая приведет к беспроводному интернету. Он предложил концепцию так называемой «Всемирной Беспроводной Системы» — системы телекоммуникаций и передачи электроэнергии в глобальном масштабе. Тесла писал: «Мы сможем мгновенно связаться друг с другом… видеть и слышать друг друга так же хорошо, как если бы мы находились лицом к лицу… И инструменты, с помощью которых мы будем общаться… человек сможет носить в кармане жилета».
Башня Ворденклиф, задуманная Николой Теслой как телекоммуникационный объект «Всемирной Беспроводной Системы»
Развитие беспроводной связи между ЭВМ
В 1968 ученые Гавайского университета начали работу над проектом THE ALOHA SYSTEM. Основной целью проекта была проверка возможности использования радиосвязи вместо проводных соединений для объединения компьютеров в одну сеть.
Немного о контексте. Сам проект реализовывался на Гавайских островах — архипелаге в центральной части Тихого океана. Первоначально в одну сеть планировалось объединить учебные заведения с островов Кауаи, Оаху, Мауи и Гавайи (да, в Гавайском архипелаге есть остров Гавайи). Вычислительный центр располагался в главном корпусе Гавайского университета неподалеку от Гонолулу. Расстояние до него от других узлов доходило до 300 км. Идея протянуть кабель даже не рассматривалась.
Реализация задумки ученых основывалась на радиосвязи ближнего радиуса. Полученную систему беспроводной связи назвали AlohaNet. Всего было две версии этой сети: чистая и дискретная.
Чистая Aloha
В чистой системе каждый из терминалов отправлял данные, как только они появлялись. Разумеется, такой подход приводил к коллизиям и потерям кадров. Для обнаружения коллизий центральный компьютер, после получения кадра, отправлял его назад отправителям. Если отправитель обнаруживал коллизию, то он выжидал случайный интервал времени и отправлял кадр заново. Центральный компьютер использовал широковещательную антенну, а терминалы — направленную. Так они не получали передачи от других отправителей.
Чистая Aloha заработала в 1971 году, став первой беспроводной сетью между компьютерами. А уже через год система была модернизирована, что позволило удвоить её производительность.
Дискретная Aloha
Метод передачи данных в дискретной системе строился вокруг слотов (или тактов). Каждому терминалу выделялся временной промежуток (соответствующий времени одного кадра) для отправки данных. Для синхронизации использовался специальный синхронизирующий сигнал вначале каждого интервала.
Технологию не удалось продать и она стала общественным достоянием. В 1973 году Alona была подсоединена через спутниковую связь к ARPAnet, а в 1976 году Aloha и вовсе прекратила свою работу.
1985: открытие диапазонов частот в США
В 1980 году инженер Майкл Маркус обратился в федеральную комиссию по связи США (FCC) с предложением открыть диапазоны ISM для нелицензионного использования. И через 5 лет, в 1985 году комиссия всё же открыла диапазоны с частотой 900 МГц, 2.4 ГГЦ и 5.8 ГГЦ. После такого решения в США многие другие страны и регионы последователи примеру FCC и тоже открыли некоторые диапазоны. С этого момента стало возможным развитие коммерческих беспроводных технологий.
WaveLAN
В 80-х годах NCR Corporation — это крупная международная компания по продаже компьютеров, банкоматов и кассовых аппаратов. И они хотели, чтобы их кассы работали без проводов. Это дало бы им конкурентное преимущество: розничные магазины могли бы избежать затрат на прокладку кабелей к каждой кассе. К тому же разница между кассовым аппаратом и компьютером постепенно размывалась и NCR стремилась создать стандарт беспроводной связи, которым мог бы использоваться в любом компьютере.
К 1988 году команда под началом Вика Хейса (также известного как батя«отец» Wi-fi) разработала WaveLAN. WaveLAN мог работать на частоте 900 МГц или 2.4 ГГц со скоростью от 1 до 2 Мбит/с. Новый продукт позиционировался как беспроводная альтернатива Ethernet и Token Ring от IBM. Но высокая стоимость адаптеров (сотни долларов) и точек доступа (тысячи долларов) сделали WaveLAN нишевым продуктом, который можно было найти только в крупных компаниях.
Адаптер WaveLAN
Кроме WaveLAN существовали и другие беспроводные продукты и всё это превращалось в конкурирующую мешанину с различными реализациями и решениями. Необходимость в международном стандарте, подобном IEEE 802.3, стала очевидной. Это привело к появлению рабочей группы по стандарту беспроводной связи в IEEE.
IEEE: появление рабочей группы
NCR хотела, чтобы Вик Хейс сделал предложение IEEE от имени компании. Но Вик не согласился на такие условия: он хотел оставаться независимым. Компания согласилась на это, и в 1988 году Вик Хейс обратился в IEEE с просьбой внести свой вклад в создание стандарта беспроводной связи. Оказалось, что существующий комитет бездействовал, а председатель ушел.
Из-за того, что Вик не продвигал уже запатентованное решение от NCR, он смог завоевать доверие и сформировать рабочую группу 802.11. Технологии Ethernet и WaveLAN стали частью технической базы комитета, который начал свою работу в 1990 году. Первый стандарт, известный как 802.11, был сформирован через 7 лет.
CSIRO, OFDM и Джон О’Салливан
Местом рождения Wi-Fi можно считать лабораторию радиоастрономии CSIRO — австралийское федеральное агентство, занимающиеся научными исследованиями. В его стенах разработали множество выдающихся технологий, например атомно-абсорбционную спектроскопию.
В 1977 году исследователь CSIRO доктор Джон О’Салливан занимался поиском небольших черных дыр. Он написал статью о том, как можно использовать быстрое преобразование Фурье для повышения резкости с оптических телескопов. На основе работы Салливана в CSIRO сделали специальный процессор для расшифровки изображений. Хоть это и не помогло найти черные дыры, технология пригодилась позднее. В 1990 году Салливан возглавил группы ученых для разработки высокоскоростной беспроводной сети с пропускной способностью 100 Мбит/c. ALOHAnet и WaveLAN не предоставляли желаемых скоростей.
Джон О’Салливан (второй справа) и другие ученые CSIRO в своей лаборатории
Одной из основных технических проблем, вставших перед группой, была борьба с эффектом многолучевого распространения волн. Суть явления заключается в том, что часть электромагнитных волн отражаются от различных объектов, в результате физическая длина пути сигнала может варьироваться. Результат многолучевого распространения сигнала часто оказывается отрицательным, поскольку сигналы могут прийти в противофазе и подавить основной сигнал (своеобразное эхо). С помощью быстрого преобразования Фурье ученые из CSIRO нашли способ уменьшить эхо. Вместо того, чтобы использовать один быстрый беспроводной канал, они использовали множество более медленных каналов. Такая техника называется модуляцией с несколькими несущими. Этот тип модуляции хорошо подходит для широкополосной связи на короткие расстояния (как в Wi-Fi). Сегодня современные стандарты Wi-Fi используют модуляцию с несколькими несущими в форме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).
Хотя ученые из CSIRO не изобретали основных методов, используемых в их разработках, их заслуга заключалась в том, что путем испытаний сотен техник они нашли нужные — модуляция с несколькими несущими + прямое исправление ошибок + чередование частот для отправки нескольких копий данных. По отдельности этим методы были известны и ранее. В CSIRO же разработали уникальную комбинацию, которая давала высокие скорости. В 1996 году на нее был выдан патент США № 5 487 069.
Стоит отметить, что CSIRO никогда не предоставляла предложений по исходному стандарту IEEE 802.11 1997 года или какой-либо из его редакций. 802.11а и более поздние стандарты используют OFDM и модуляцию с несколькими несущими без лицензионного соглашения, несмотря на то, что во время разработки 802.11а CSIRO предложила IEEE лицензировать свой патент. Спустя годы CSIRO использовала это как основу для судебных исков против крупных сетевых и технологических компаний. CSIRO выиграла урегулирование на сумму 205 миллионов долларов в 2009 году и еще 229 миллионов долларов в 2012 году.
Стандарты
На данный момент существует множество разных стандартов беспроводных локальных сетей 802.11. Некоторые из них пользуются намного большей популярностью, например 802.11n и 802.11ac. Кроме того, современные устройства работают сразу в нескольких режимах (802.11 b/g/n).
У стандартов много общего. Самое главное сходство — использование радиоэфира для передачи данных. Интересно, но в самом первом стандарте 802.11 также использовалось инфракрасное излучение. Сегодня такой способ используется в пультах дистанционного управления (например пульт от телевизора). Со второго поколения стандарта используются только радиоволны. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом доступа к среде, CSMA/CA. Структуры кадров канального уровня всех стандартов идентичны.
Различия спецификаций заключается в используемом частотном диапазоне, методах кодирование и, как следствие, в скорости передачи данных. Некоторые временные параметры уровня MAC также могут отличаться.
Наиболее популярные стандарты семейства IEEE 802.11
Начиная с 1999 года метод мультиплексирования OFDM пришел на смену методам DSSS и FHSS первых версий. Спустя еще 10 лет стандарт был дополнен поддержкой метода MIMO. Выделим общие свойства стандартов семейства IEEE 802.11:
- Одна и та же топология.
- Все стандарты поддерживают в качестве рабочего диапазона частот либо 2,4 ГГц, либо 5 ГГц, либо оба эти диапазона. 802.11ax может включать дополнительные полосы частот в диапазонах от 1 до 7 ГГц, по мере их появления.
- Один и тот же способ доступа к разделяемой среде CSMA/CA — метод прослушивания несущей частоты с множественным доступом и предотвращением коллизий.
- Одинаковая структура кадра канального уровня.
- Все стандарты имеют адаптивный механизм изменения скорости передачи в зависимости от расстояния до приемника. Адаптация может происходить за счет изменения метода кодирования сигнала — например, для увеличения скорости передачи данных точка доступа может перейти от кодирования 16-QAM к кодированию 64-QAM.
- При использовании техники OFDM точка доступа может, наряду с изменением метода кодирования, увеличить количество частотных подканалов, выделяемых пользователю.
История возникновения Wi-Fi
Wi-Fi – одно из главных технологических достижений в начале третьего тысячелетия. Это технология передачи цифровых данных между устройствами посредством беспроводного соединения или подключения к интернет-сети. Рассмотрим, когда появился Wi-Fi, а также ознакомимся с этапами разработки технологии.
Почему именно Wi-Fi?
Многими данная аббревиатура воспринимается как должное, но при этом, мы не задумываемся, почему технологическое достижение получило именно такое название. На самом деле все просто. Изначально технология продвигалась создателями со слоганом «The Standart for Wireless Fidelity», что в переводе означает стандарт беспроводной точности. Далее название технологии было сокращено до «Wireless Fidelity», а еще спустя некоторое время и вовсе обрезано до четырех букв. В какой-то степени на формирование этого названия повлияла аббревиатура «HiFi» (High Fidelity).
Существует вероятность того, что разработчики Вай-Фай преследовали цель создания собственной технологии, которую бы пользователи узнавали как раз при помощи HiFi. Впрочем, какая бы цель ни была поставлена на то время, разработчики своего добились.
История возникновения Wi-Fi. С чего все начиналось?
Впервые о беспроводных сетях начали говорить еще в 80-х годах, когда в Соединенных Штатах Америки разрешили использовать некоторые радиочастоты без лицензии. В этой области впервые начала свою деятельность корпорация NCR, целью которой была беспроводная передача данных. Также работами по разработке устройств для создания беспроводных сетей начали заниматься и другие компании из разных стран.
Этапы развития Wi-Fi
В 1997 году был разработан стандарт беспроводной связи 802.11, который отличался довольно заурядными на то время характеристиками. Поэтому, компании занимающиеся разработкой продолжали свою работу по усовершенствованию технологии.
- 1999. Спустя два года был создан Wi-Fi Alliance, а также стандарты 802.11b и 802.11a.
- 2000. Началась продажа первых устройств с поддержкой стандарта 802.11b. Такой роутер отличался пропускной способностью до 11 Мбит/сек и работал в диапазоне 2.4 ГГц.
- 2002. Вай-Фай Альянс расширился, теперь в него входило более 100 компаний-членов. Также в этом году на рынке появилась продукция с поддержкой стандарта 802.11a (54 Мбит/сек и 5 ГГц).
- 2003. Появился новый стандарт – 802.11g.
- 2004. Появление WPA2.
- 2007. Тесты нового стандарта — 802.11n.
- 2009. Появление на рынке устройств на базе 802.11n (скорость до 600 Мбит/сек, диапазон 2.4 и 5 ГГц).
- 2011. Количество точек доступа во всем мире превысило 1 млн, а Wi-Fi Alliance насчитывает уже более 500 членов-компаний.
- 2013. Началась разработка Wi-Fi стандарта 802.11ac (передача данных со скоростью свыше 1 Гбит/сек).
Сейчас мы можем пользоваться наилучшими технологиями, но стоит помнить от том, что всё впереди и через несколько лет они не остановят свой рост.
А мы напоминаем, что скоро дачный сезон и если у вас ещё нет быстрого и надёжного интернета на даче, то обращайтесь за подключением к IT-Yota!