admin / 27.12.2017

Стандарты передачи данных

Содержание

Стандарты в сетях передачи данных

Стандарты передачи данных

Ethernet

Ethernet — стандарт для построения ЛВС со скоростью передачи данных 10, 100 или 1000 Мбит/.

На сегодняшний день Ethernet является самым распространенным стандартом локальных сетей. В зависимости от типа физической среды передачи данных стандарт Ethernet имеет множество различных модификаций. Первые версии использовали шинную топологию и работали по коаксиальному кабелю (50 Ом) — 10Base5 (до 500 м) и 10Base-2 (до 185 м). Все последующие версии сети Ethernet имеют топологию звезды и работают по витым парам (100 Ом) или оптическим волокнам. Версии 10Base-T (10 Мбит/с) и 100Base-T4 используют кабели категории 3 (2 и 4 пары, соответственно), версия 100BASE-TX (100Мбит/с) использует две пары категории 5. В настоящее время все большую применимость находит сеть 1000Base-T (1 Гбит/с), которая использует четыре пары улучшенной категории 5, категории 6 и выше.

ATM

ATM — универсальная транспортная сеть для передачи голоса, данных и видео. Имеет скорости передачи 25, 155, 622 и 2400 Мбит/c.

Первые две разновидности могут работать по двум витым парам категории 5, аппаратура на 155, 622 и 2400Мбит/c использует в качестве среды передачи оптический кабель.

Стандарт FDDI

FDDI — оптоволоконный интерфейс разделяемых данных. В нем так же, как и в Token Ring, используется схема передачи маркера. Отметим, что в FDDI маркер посылается сразу же за передачей пакета в сеть, тогда как в Token Ring маркер генерируется только после возвращения к рабочей станции посланного ей сообщения. Кроме того, FDDI использует два независимых кольца с противоположной ориентацией для передачи данных (одно из них является резервным). По сравнению с Token Ring время обладания маркера ограничено. В качестве физической среды в FDDI может использоваться только оптоволоконный кабель. Максимальная скорость передачи данных по сети FDDI равна 100 Мбит/с. Оборудование для сетей FDDI в основном производят фирмы DEC, Cisco, 3COM.

Стандарт Token Ring

В ЛВС с передачей маркера сообщения передаются последовательно от одного узла к другому вне зависимости от того, какую топологию имеет сеть — кольцевую или звездообразную. Каждый узел сети получает пакет от соседнего узла. Если данный узел не является адресатом, то он передает тот же самый пакет следующему узлу. Передаваемый пакет может содержать либо данные, направляемые от одного узла другому, либо маркер. Маркер — это короткое сообщение, являющееся признаком незанятости сети. В том случае, когда рабочей станции необходимо передать сообщение, ее сетевой адаптер дожидается поступления маркера, а затем формирует пакет, содержащий данные, и передает этот пакет в сеть. Пакет распространяется по ЛВС от одного сетевого адаптера к другому до тех пор, пока не дойдет до компьютера-адресата, который произведет в нем стандартные изменения. Эти изменения являются подтверждением того, что данные достигли адресата. После этого пакет продолжает движение дальше по ЛВС, пока не возвратится в тот узел, который его сформировал. Узел-источник убеждается в правильности передачи пакета и возвращает в сеть маркер. Важно отметить, что в ЛВС с передачей маркера функционирование сети организовано так, что коллизий возникнуть не может. Скорость передачи данных сетей Token Ring достигает 16 Мбит/с. Оборудование для сетей Token Ring производят многие фирмы, в том числе IBM, 3COM.

Организации занимающиеся стандартизацией в сетях передачи данных

Международная организация по стандартизации [ISO — International Standards Organization ] — основана в 1946 г. для разработки международных стандартов в различных областях техники, производственной и других видах деятельности.

Модель OSI (Open Systems Interconnection) — взаимодействие открытых систем — семиуровневая модель протоколов передачи данных, разработанная Международной организацией по стандартизации (см . – “ISO ”) и CCITT (Consultative Committee for International Telephony and Telegraphy ) для сопряжения различных видов вычислительного и коммуникационного оборудования различных производителей.]

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) — Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике ( ИИЭР) — организация, созданная в США в 1963 г. Является разработчиком ряда стандартов для локальных вычислительных систем, в том числе — по кабельной системе, физической топологии и методам доступа к среде передачи данных. Наибольшую известность получила серия стандартов 802 (см. далее), ответственность за которые несут Комитет I EEE 802 и (непосредственно) его рабочие группы — подкомитеты.

ITU (International Telecommunications Union) — Международный союз электросвязи ( структурное подразделение ООН ), ранее — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии — МККТТ [CCITT — Comite’ Consultatif Internationale de Telegraphique et Telephonique].

ITU-T — Комитет по стандартизации телекоммуникаций в составе ITU ( см . ранее ), его рабочий орган — Сектор стандартизации телекоммуникаций — TSS, ITU-TSS (Telecommunications Standardization Sector). В задачи ITU-T входит установление стандартов в области электросвязи. Членами комитета являются министерства связи стран — членов ООН, частные компании, научные организации и торговые объединения.

Каналы передачи данных

 

Преимуществами данного подхода является сокращение количества специалистов пользователя на местах, единое управление сетью, оптимальность сервисной поддержки сети в ходе её эксплуатации и развития и прочие.

 

Корпоративным пользователям компания предоставляет услуги по организации виртуальных частных сетей второго уровня (VPN Layer 2). При необходимости возможна организация каналов точка-точка или точка-многоточка. В качестве протоколов канального уровня используются протоколы Frame-Relay или Ethernet 802.1q.

 

При такой организации каналов пользователи имеют возможность самостоятельно организовывать свою корпоративную IP-сеть (VPN Layer 3) путем наложения ее на предоставленные каналы второго уровня.

 

Для организации каналов передачи данных компания рекомендует использование оборудования производителя Cisco Systems (при подключении по протоколу Frame-Relay оборудование должно быть оснащено интерфейсами V.35 или G.703/G.704; при подключении по протоколу 802.1q — интерфейсами 10/100/1000 Base-TX/FX). Компания готова оказать содействие по выбору и приобретению данного оборудования, с последующей его первичной настройкой.

 

В качестве физических линий связи на "последней миле" могут быть использованы оптические линии, медные линии с использованием xDSL-протоколов, каналы первичных сетей PDH/SDH.

Организация передачи данных

 

В ЭВМ используются два основных способа организации передачи данных между памятью и периферийными устройствами: программно-управляемая передача и прямой доступ к памяти (ПДП).

 

Программно-управляемая передача данных осуществляется при непосредственном участии и под управлением процессора. Например, при пересылке блока данных из периферийного устройства в оперативную память процессор должен выполнить следующую последовательность шагов:

 

сформировать начальный адрес области обмена ОП;

 

занести длину передаваемого массива данных в один из внутренних регистров, который будет играть роль счетчика;

 

выдать команду чтения информации из УВВ; при этом на шину адреса из МП выдается адрес УВВ, на шину управления — сигнал чтения данных из УВВ, а считанные данные заносятся во внутренний регистр МП;

 

выдать команду записи информации в ОП; при этом на шину адреса из МП выдается адрес ячейки оперативной памяти, на шину управления — сигнал записи данных в ОП, а на шину данных выставляются данные из регистра МП, в который они были помещены при чтении из УВВ;

 

модифицировать регистр, содержащий адрес оперативной памяти;

 

уменьшить счетчик длины массива на длину переданных данных;

 

если переданы не все данные, то повторить шаги 3-6, в противном случае закончить обмен.

 

Как видно, программно-управляемый обмен ведет к нерациональному использованию мощности микропроцессора, который вынужден выполнять большое количество относительно простых операций, приостанавливая работу над основной программой. При этом действия, связанные с обращением к оперативной памяти и к периферийному устройству, обычно требуют удлиненного цикла работы микропроцессора из-за их более медленной по сравнению с микропроцессором работы, что приводит к еще более существенным потерям производительности ЭВМ.

 

Альтернативой программно-управляемому обмену служит прямой доступ к памяти — способ быстродействующего подключения внешнего устройства, при котором оно обращается к оперативной памяти, не прерывая работы процессора. Такой обмен происходит под управлением отдельного устройства — контроллера прямого доступа к памяти (КПДП).

 

Перед началом работы контроллер ПДП необходимо инициализировать: занести начальный адрес области ОП, с которой производится обмен, и длину передаваемого массива данных. В дальнейшем по сигналу запроса прямого доступа контроллер фактически выполняет все те действия, которые обеспечивал микропроцессор при программно-управляемой передаче.

 

Последовательность действий КПДП при запросе на прямой доступ к памяти со стороны устройства ввода-вывода следующая:

 

Принять запрос на ПДП (сигнал DRQ) от УВВ.

 

Сформировать запрос к МП на захват шин (сигнал HRQ).

 

Принять сигнал от МП (HLDA), подтверждающий факт перевода микропроцессором своих шин в третье состояние.

 

Сформировать сигнал, сообщающий устройству ввода-вывода о начале выполнения циклов прямого доступа к памяти (DACK).

 

Сформировать на шине адреса компьютера адрес ячейки памяти, предназначенной для обмена.

 

Выработать сигналы, обеспечивающие управление обменом (IOR, MW для передачи данных из УВВ в оперативную память и IOW, MR для передачи данных из оперативной памяти в УВВ).

 

Уменьшить значение в счетчике данных на длину переданных данных.

 

Проверить условие окончания сеанса прямого доступа (обнуление счетчика данных или снятие сигнала запроса на ПДП). Если условие окончания не выполнено, то изменить адрес в регистре текущего адреса на длину переданных данных и повторить шаги 5-8.

 

^ Прямой доступ к памяти позволяет осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы и обмен данными между периферийным устройством и оперативной памятью.

 

Обычно программно-управляемый обмен используется в ЭВМ для операций ввода-вывода отдельных байт (слов), которые выполняются быстрее, чем при ПДП, так как исключаются потери времени на инициализацию контроллера ПДП, а в качестве основного способа осуществления операций ввода-вывода используют ПДП. Например, в стандартной конфигурации персональной ЭВМ обмен между накопителями на магнитных дисках и оперативной памятью происходит в режиме прямого доступа.

Протоколы теледоступа.

 

Специфика телекоммуникаций проявляется прежде всего в прикладных протоколах. Среди них наиболее известны протоколы, связанные с Internet, и протоколы ISO-IP (ISO 8473), относящиеся к семиуровневой модели открытых систем. К прикладным протоколам Internet относятся следующие:

 

Telnet — протокол эмуляции терминала, или, другими словами, протокол реализации дистанционного управления используется для подключения клиента к серверу при их размещении на разных компьютерах, пользователь через свой терминал имеет доступ к компьютеру-серверу;

 

FTP — протокол файлового обмена (реализуется режим удаленного узла), клиент может запрашивать и получать файлы с сервера, адрес которого указан в запросе;

 

HTTP (Hypertext Transmission Protocol) — протокол для связи WWW-серверов и WWW-клиентов;

 

NFS — сетевая файловая система, обеспечивающая доступ к файлам всех UNIX-машин локальной сети, т.е. файловые системы узлов выглядят для пользователя, как единая файловая система;

 

SMTP, IMAP, POP3 — протоколы электронной почты.

Указанные протоколы реализуются с помощью соответствующего программного обеспечения. Для Telnet, FTP, SMTP на серверной стороне выделены фиксированные номера протокольных портов.

 

В семиуровневой модели ISO используются аналогичные протоколы. Так, протокол VT соответствует протоколу Telnet, FTAM — FTP, MOTIS — SMTP, CMIP — SNMP, протокол RDA (Remote Database Access) предназначен для доступа к удаленным базам данных.

14.15.16.17.18. Табулирование функции — это вычисление значений функции при изменении аргумента от некоторого начального значения до некоторого конечного значения с определённым шагом. Именно так составляются таблицы значений функций, отсюда и название — табулирование. Необходимость в табулировании возникает при решении достаточно широкого круга задач. Например, при численном решении нелинейных уравнений f(x) = 0, путём табулирования можно отделить (локализовать) корни уравнения, т.е. найти такие отрезки, на концах которых, функция имеет разные знаки. С помощью табулирования можно (хотя и очень грубо) найти минимум или максимум функции. Иногда случается так, что функция не имеет аналитического представления, а её значения получаются в результате вычислений, что часто бывает при компьютерном моделировании различных процессов. Если такая функция будет использоваться в последующих расчётах (например, она должна быть проинтегрирована или продифференцирована и т.п.), то часто поступают следующим образом: вычисляют значения функции в нужном интервале изменения аргумента, т.е. составляют таблицу (табулируют), а затем по этой таблице строят каким-либо образом другую функцию, заданную аналитическим выражением (формулой). Необходимость в табулировании возникает также при построении графиков функции на экране компьютера.

Экстре́мум (лат. extremum — крайний) в математике — максимальное или минимальное значение функции на заданном множестве. Точка, в которой достигается экстремум, называется точкой экстремума. Соответственно, если достигается минимум — точка экстремума называется точкой минимума, а если максимум — точкой максимума. В математическом анализе выделяют также понятие локальный экстремум (соответственно минимум или максимум).

123

Беспроводная передача данных

Автор

Липатников Александр

Название

Беспроводная передача данных

Аннотация

В данной статье рассмотрены различные виды технологий беспроводной передачи данных.

Краткое описание

Информационные сети создают реальную возможность быстрого и удобного доступа пользователя ко всей информации, накопленной человечеством за всю свою историю. Электронная почта и телеконференции, поиск информации во Всемирной паутине и в файловых архивах, интерактивное общение,онлайн игры, прослушивание музыки, покупки в Интернет-магазинах стали повседневной практикой многих пользователей компьютеров в развитых странах.

Стандарты сотовых сетей: от 1G до 5G

В настоящее время беспроводные технологии стали более надежными и в некоторых ситуациях их развертывание обходится дешевле, чем создание кабельных сетей. Существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения. Беспроводные технологии служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

Цель работы:

  • Познакомиться с беспроводными стандартами передачи данных,изучить классификацию и область применения беспроводных сетей

Классификация:

По дальности действия

  • Беспроводные персональные сети WPAN (Wireless Personal Area Networks). К этим сетям относятся Bluetooth.
  • Беспроводные локальные сети WLAN (Wireless Local Area Networks). К этим сетям относятся сети стандарта Wi-Fi.
  • Беспроводные сети масштаба города WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий — WiMAX.
  • Беспроводные глобальные сети WWAN — (Wireless Wide Area Network). Примеры технологий — CSD, GPRS, EDGE, EV-DO, HSPA.

По применению

  • Корпоративные беспроводные сети — создаваемые компаниями для собственных нужд.
  • Операторские беспроводные сети — создаваемые операторами связи для возмездного оказания услуг связи.

По топологии

Отличия проводных и беспроводных технологий передачи данных

Характеристика Проводные Беспроводные
Среда передачи Кабель (медный, оптический) Кабель не требуется, передача при помощи электромагнитных волн
Мобильность абонентов Не обеспечивается Может быть обеспечена

Вывод

Исследуя тему, я пришел к выводу, что беспроводные сети — отличный способ передачи информации между разными устройствами, который не требует непосредственного соединения этих устройств проводами, и обеспечивает постоянный доступ в интернет в максимально возможном радиусе перемещения.

Полезные ресурсы

Wi-Fi для начинающих: стандарты

Возможность создать локальную сеть без использования кабелей выглядит очень заманчивой и преимущества такого подхода очевидны. Возьмем, к примеру, стандартную квартиру. При создании локальной сети первый вопрос, который возникает перед владельцем компьютера, – как же прятать все кабели, чтобы они не путались под ногами?

Сравнение основных стандартов цифровой передачи данных.

Для этого приходится или закупать специальные короба, которые крепятся на потолке или стенах, или использовать другие методы, включая самые очевидные, например, спрятать кабели под ковер.

Однако мало кому захочется тратить время, деньги и усилия на прокладку кабеля так, чтобы он не бросался в глаза. Кроме того, всегда существует риск перегнуть определенный сегмент кабеля, в результате чего сеть для отдельного компьютера или всех компьютеров окажется неработоспособной.

Решением этой проблемы являются беспроводные сети (WLAN). Основная технология, применяемая для создания беспроводных сетей на основе радиоволн, – технология Wi-Fi. Эта технология стремительно завоевывает популярность, и уже многие домашние локальные сети созданы на ее основе. В настоящее время существует три основных стандарта Wi-Fi, каждый из которых обладает определенными характеристиками, – стандарты 802.11b, 802.11a и 802.11g. Речь идет о наиболее популярных стандартах, поскольку в реальности их намного больше, причем некоторые из них все еще проходят процесс стандартизации. Например, оборудование стандарта 802.11n уже вовсю продается, однако стандарт все еще развивается.

Структура обычной беспроводной сети практически не отличается от структуры проводной сети. Все компьютеры в сети оснащаются беспроводным адаптером, который имеет антенну и подключается в разъем PCI компьютера (внутренний адаптер) или разъем USB (внешний адаптер). Для ноутбуков можно использовать как внешние адаптеры USB, так и адаптеры для разъема PCMCIA, кроме того, многие ноутбуки изначально оснащены адаптером Wi-Fi. Взаимодействие компьютеров и портативных систем, оснащенных адаптерами Wi-Fi, обеспечивается точкой доступа, которую можно считать аналогом коммутатора в проводной сети.

В настоящее время существует три основных стандарта беспроводных сетей:

  • 801.11b;
  • 802.11a;
  • 802.11g.

Рассмотрим эти стандарты подробнее.

Стандарт 802.11b был первым сертифицированным стандартом Wi-Fi. Все устройства, совместимые с 801.11b, должны иметь соответствующую наклейку с надписью Wi-Fi. Основные характеристики 801.11b выглядят следующим образом:

  • скорость передачи данных до 11 Мбит/с;
  • радиус действия до 50 м;
  • частота 2,4 ГГц (совпадает с частотой некоторых радиотелефонов и микроволновых печей);
  • устройства 802.11b обладают наименьшей, по сравнению с другими устройствами Wi-Fi, ценой.

Основное преимущество 801.11b – всеобщая доступность и низкая цена. Есть и существенные недостатки, такие как низкая скорость передачи данных (практически в 9 раз меньше, чем скорость в сети 100BASE-TX) и использование радиочастоты, совпадающей с частотой радиоизлучения некоторых бытовых устройств.

Стандарт 802.11a был разработан для решения проблемы низкой пропускной способности сетей 801.11b. Характеристики 801.11a представлены ниже:

  • скорость передачи данных до 54 Мбит/с;
  • радиус действия до 30 м;
  • частота 5 ГГц;
  • несовместимость с 802.11b;
  • более высокая цена устройств, по сравнению с 802.11b.

Преимущества очевидны – скорость передачи данных до 54 Мбит/с и рабочая частота, не используемая в бытовой технике, однако достигается это за счет более низкого радиуса действия и отсутствия совместимости с популярным стандартом 802.11b.

Третий стандарт, 802.11g, постепенно обрел большую популярность за счет скорости передачи данных и совместимости с 802.11b. Характеристики этого стандарта следующие:

  • скорость передачи данных до 54 Мбит/с;
  • радиус действия до 50 м;
  • частота 2,4 ГГц;
  • полная совместимость с 802.11b;
  • цена практически сравнялась с ценой устройств 802.11b.

Устройства стандарта 802.11g можно рекомендовать для создания беспроводной домашней сети. Скорости передачи данных 54 Мбит/с и радиуса действия до 50 м от точки доступа будет достаточно для любой квартиры, однако для более крупного помещения использование беспроводной связи данного стандарта может оказаться неприемлемым.

Скажем и о стандарте 802.11n, который совсем скоро вытеснит три других стандарта.

  • скорость передачи данных до 200 Мбит/с (а в теории- и до 480 Мбит/с);
  • радиус действия до 100 метров;
  • частота 2,4 или 5 Ггц;
  • совместимость с 802.11b/g и 802.11a;
  • цена стремительно снижается.

Конечно, 802.11n – самый классный и перспективный стандарт. Радиус действия больше и скорость передачи многократно выше, чем у трех других стандартов. Однако не спешите бежать в магазин. У 802.11n есть несколько недостатков, о которых нужно знать.

ASUS WL-500w один из лучших маршрутизаторов стандарта 802.11n.

Самое главное – чтобы насладиться всеми преимуществами 802.11n, необходимо, чтобы все устройства в беспроводной сети поддерживали этот стандарт.

Если одно из устройств работает в стандарте, скажем, 802.11g, то маршрутизатор 802.11n будет переведен в режим совместимости, и его преимущества по скорости и дальности попросту исчезнут. Так что хотите сеть 802.11n – нужно, чтобы все устройства, которые будут в беспроводной сети, поддерживали этот стандарт.

Более того, желательно, чтобы устройства 802.11n были от одной компании. Поскольку стандарт еще разрабатывается, разные компании по своему реализуют его возможности, и нередко бывают казусы, когда беспроводное устройство от Asus стандарта 802.11n не хочет нормально работать с Linksys и т.д.

Так что прежде чем внедрять 802.11n у себя дома, подумайте, учли ли вы эти факторы. Ну и почитайте, конечно, что пишут люди на форумах, где активно обсуждают эту тему.

Если в квартире несколько комнат со стенами из железобетона, скорость передачи на расстоянии уже 20-30 м будет ниже максимальной. Скорость передачи данных от точки доступа к устройству будет уменьшаться пропорционально расстоянию до этого устройства, поскольку для удержания устойчивого сигнала скорость будет понижаться автоматически.

Желательно не размещать точку доступа рядом с бытовыми или офисными устройствами, такими как микроволновые печи, радиотелефоны, факсы, принтеры и т.д.

Приняв решение внедрить беспроводную сеть, следует выбрать соответствующее оборудование, к которому относится, как уже было сказано ранее, два ключевых компонента – точка доступа и адаптеры беспроводной связи. Об этом рассказывается в статье Wi-Fi для начинающих: оборудование“.

04.06. Раздел Беспроводная сеть

Технология Wi-Fi – принципы работы, преимущества и недостатки

Происхождение ставшей уже привычной аббревиатуры Wi-Fi в некоторых источниках изначально велось от английской фразы Wireless Fidelity, которую можно перевести — «высокая точность беспроводной передачи данных». В ней заключается некая игра слов для привлечения потребителей созвучностью с  другим известным сокращением Hi-Fi (High Fidelity — высокая точность). На сегодняшний день от такой формулировки отказались и термин «Wi-Fi» не имеет официальной расшифровки. Сокращение Wi-Fi используется для обозначения торговой марки Wi-Fi Alliance и обозначает технологию беспроводных сетей, построенных с использованием стандарта IEEE 802.11. Под этим обозначением развивается целый набор стандартов передачи цифровых данных по каналам радиосвязи. Для соответствия стандарту IEEE 802.11 оборудование  должно быть протестировано в Wi-Fi Alliance с последующим получением соответствующего сертификата и права использования логотипа Wi-Fi.

Принцип действия Wi-Fi

Принцип работы беспроводной сети построен на использовании радиоволн, а сам обмен данными во многом напоминает переговоры с использованием радиосвязи:

  • Адаптер беспроводной связи трансформирует информацию в радиосигнал и передает его в эфир через антенну.
  • Беспроводной маршрутизатор принимает и делает обратное преобразование сигнала. Далее информация направляется в сеть Интернет по кабелю.
  • Похожим образом осуществляется и прием информации. После получения информации из Интернета маршрутизатор преобразует ее в радиосигнал и отправляет через антенну на адаптер беспроводной связи устройства.

Применяемые в сетях Wi-Fi приемники и передатчики напоминают устройства, используемые в сотовых телефонах и дуплексных портативных радиостанциях. Они передают и принимают радиоволны, а также преобразовывают цифровой сигнал в радиоволны и наоборот. Отличие устройств Wi-Fi от аналогичных устройств состоит в том, что они используют частоты 2,4 ГГц или 5 ГГц, которые существенно выше, что позволяет передавать больше данных.

Стандарт передачи данных Ethernet

В сетях Wi-Fi используются несколько модификаций стандарта 802.11:

  • Стандарт 802.11a предусматривает передачу данных на частоте 5 ГГц со скоростью до 54 Мбит/сек. Используется мультиплексирование с ортогональным разделением частот (orthogonal frequency-division multiplexing OFDM) и более эффективный алгоритм кодирования, предусматривающий разбиение исходного сигнала на несколько подсигналов на стороне передатчика, что уменьшает воздействие помех.
  • Стандарт 802.11b — самый медленный, но имеет наименьшую стоимость, благодаря которой он получил широкое распространение на некоторое время. Сейчас, по мере удешевления, ему на смену приходят  стандарты с более высокой скоростью. 802.11b использует частотный диапазон 2,4 ГГц, а скорость передачи данных составляет не более 11 Мбит/сек при использовании манипуляции с дополняющим кодом CCK (complementary code keying).
  • Стандарт 802.11g работает в диапазоне 2,4 ГГц и обеспечивает значительно большую скорость передачи информации – до 54 мегабит в секунду. В связи с перегрузками сети реальная скорость, как правило, не превышает 24 мегабит в секунду. Увеличение скорости стало возможным благодаря использованию такого же принципа кодирования OFDM, который используется в 802.11a.
  • Наибольшее распространение получил стандарт 802.11n, в котором существенно увеличена скорость обмена информацией (140 мегабит в секунду) и расширен частотный диапазон. Стандарт был утверждён Институтом инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) относительно недавно — 11 сентября 2009 года.

Другие стандарты семейства 802.11 разработаны для специализированных сфер применения беспроводных сетей. В частности, для использования в региональных сетях WAN (wide area network), а также внутренних сетях транспортных средств или технологиях, обеспечивающих переключение из одной беспроводной сети в другую.

Приемопередатчики сетей Wi-Fi рассчитаны на работу в одном из трех частотных диапазонов, причем возможно быстрое переключение из одного диапазона в другой. За счет применения такого способа удается снизить воздействие помех и одновременно использовать беспроводную связь несколькими устройствами. Так как все такие устройства оборудованы адаптерами беспроводной связи, для связи с сетью Интернет нескольких устройств может использоваться один маршрутизатор. Такая организация связи очень удобна, практически невидима и достаточно надежна, однако при выходе из строя маршрутизатора или при одновременной попытке большого количества пользователей сети воспользоваться широкополосной связью возможно возникновение взаимных помех или даже неожиданный разрыв связи.

Традиционная схема сети с технологией Wi-Fi  содержит как минимум одну точку доступа и одного клиента. Возможна коммутация двух абонентов в режиме точка-точка (Ad-hoc). При этом точка доступа отсутствует, а клиенты соединяются напрямую через сетевые адаптеры. Для передачи своего идентификационного номера в сети SSID каждые 100 мс точка доступа посылает  специальные сигнальные пакеты на скорости передачи данных 0,1 Мбит/сек, которая является минимальной для сетей Wi-Fi. Узнав SSID, клиент определяет  возможность подключения к данной точке доступа. Если приёмник оказывается в зоне действия 2-х точек доступа с одинаковым SSID, он вправе  выбрать одну из них по уровню сигнала. Технология Wi-Fi предоставляет клиенту свободу при определении критериев для соединения.

Преимущества Wi-Fi

Технология беспроводной передачи данных обладает определенными достоинствами:

  • Возможность разворачивания сети без использования кабеля, что уменьшает стоимость организации и/или дальнейшего расширения сети. Это особенно важно в местах, где отсутствует возможность прокладки кабель.
  • Предоставление доступа к сети мобильным устройствам.
  • Широкое распространение на рынке Wi-Fi-устройств, а также их гарантированная совместимость благодаря обязательной сертификации оборудования Wi-Fi Alliance.
  • Мобильность клиентов и возможность пользования Интернетом в любой обстановке.
  • Возможность подключения к сети в зоне  действия Wi-Fi нескольких пользователей с различных устройств – телефонов, компьютеров, ноутбуков и т.п.
  • Низкий уровень излучения Wi-Fi-устройствами в момент передачи данных (в 10 раз меньше, чем у мобильного телефона).

Недостатки Wi-Fi

Среди недостатков технологии следует отметить:

  • Частотный диапазон 2.4 GHz используют многие другие устройства, поддерживающие Bluetooth, а также микроволновые печи, что может создавать определенные помехи.
  • Производители оборудования указывают скорость на L1, однако реальная скорость передачи на L2  в сети Wi-Fi зависит от наличия физических препятствий между устройствами, наличия помех от других электронных устройств, взаимного расположения устройств и всегда ниже заявленной, что создает впечатление завышения скорости производителем.
  • В разных странах частотные диапазоны и эксплуатационные ограничения отличаются.

    Так, в некоторых европейских странах разрешено использование двух дополнительных каналов, в то время, как в США они запрещены.

    В Японии используется еще один канал в верхнем сегменте диапазона. В некоторых странах (например, России, Белоруссии, Италии) обязательной является регистрация всех наружных сетей Wi-Fi или регистрация Wi-Fi-оператора.

  • В России также подлежат обязательной регистрации точки беспроводного доступа и адаптеры Wi-Fi с мощностью излучения, превышающей 100 мВт.
  • Даже при правильной конфигурации алгоритм шифрования WEP может быть относительно легко взломан. Поэтому новые устройства совместимы с более совершенным протоколом шифрования данных WPA и WPA2, чему способствовало принятие в июне 2004 года стандарта IEEE 802.11i (WPA2). Оба протокола требуют более устойчивый пароль. Во многих организациях для защиты от вторжения используется дополнительное шифрование (например, VPN).
  • В режиме ad-hoc доступна лишь скорость 11 Мбит/сек (802.11b) и  легко взламываемый алгоритм шифрования WEP.

Автор: MC,
10.03.2013 г.

Реальная скорость соединения, используемая в технологии Wi-Fi.

Вопрос:
Где обещанная скорость 300 Мбит/с (или 150 Мбит/с) при подключении беспроводных устройств на стандарте 802.11n к роутеру?

Ответ:
300 Мбит/с — максимальная скорость работы на физическом уровне по стандарту IEEE 802.11n при соединении с адаптерами, использующими два пространственных потока и канал 40 МГц для приема и передачи. Действительная скорость передачи данных в беспроводной сети зависит от особенностей и настроек клиентского оборудования, числа клиентов в сети, препятствий на пути прохождения сигнала, а также наличия других беспроводных сетей и радиопомех в том же диапазоне.

150 Мбит/с — максимальная скорость работы на физическом уровне по стандарту IEEE 802.11n при соединении с адаптерами, использующими один пространственный поток и канал 40 МГц для приема и передачи.

Начнем с того, что многие пользователи неверно ориентируются на скорость подключения в мегабитах в секунду (Мбит/с), которое отображается в строке Скорость (Speed) на закладке Общие (General) в окне Состояние (Status) беспроводного соединения в операционной системе Windows.

Пользователи ошибочно думают, что это значение показывает реальную пропускную способность конкретного сетевого соединения. Данная цифра отображается драйвером беспроводного адаптера и показывает, какая скорость подключения на физическом уровне используется в настоящее время в рамках выбранного стандарта, то есть операционная система сообщает лишь о текущей (мгновенной) физической скорости подключения 300 Мбит/c (её называют ещё канальной скоростью), но реальная пропускная способность соединения при передаче данных может быть значительно ниже, в зависимости от настроек точки доступа с поддержкой 802.11n, числа одновременно подключенных к ней клиентских беспроводных адаптеров и других факторов.
Разница между скоростью подключения, которая отображается в Windows, и реальными показателями объясняется прежде всего большим объемом служебных данных, потерями сетевых пакетов в беспроводной среде и затратами на повторную передачу.

Чтобы получить более или менее достоверное значение реальной скорости передачи данных в беспроводной сети, можно использовать один из указанных ниже способов:

Запустите в Windows копирование большого файла и затем посчитайте скорость, с которой был передан этот файл, используя размер файла и время передачи (Windows 7 при длительном копировании в дополнительных сведениях окна рассчитывает достаточно достоверную скорость).

Обращаем ваше внимание на следующее:
В технических спецификациях устройств указывается скорость соединения в Мегабитах в секунду (Мбит/с), а в пользовательских программах (интернет-браузеры, менеджеры загрузки, p2p-клиенты) скорость передачи данных при скачивании файлов (скорость закачки) отображается в Килобайтах или Мегабайтах в секунду (КБ/с, Кбайт/с или МБ/с, Мбайт/с). Эти величины часто путают.
Для перевода Мегабайтов в Мегабиты, необходимо умножить значение в Мегабайтах на 8. Например, если интернет-браузер показывает скорость при скачивании файлов 4 Мбайт/с, то для перевода в Мегабиты нужно умножить это значение на 8: 4 Мбайт/с * 8 = 32 Мбит/с.
Для перевода из Мегабит в Мегабайты необходимо разделить значение в Мегабитах на 8.

Но вернемся к скорости подключения по Wi-Fi.

В реальных условиях пропускная способность и площадь покрытия беспроводной сети зависят от помех, создаваемых другими устройствами, наличия препятствий и прочих факторов. Рекомендуем вам ознакомиться со статьей «Что влияет на работу беспроводных сетей Wi-Fi? Что может являться источником помех и каковы их возможные причины?»

Как мы писали выше, в операционной системе Windows, а также в утилитах, поставляемых вместе с беспроводным адаптером, при подключении отображается не реальная скорость передачи данных, а теоретическая скорость. Реальная скорость передачи данных оказывается примерно в 2-3 раза ниже, чем та, которая указана в спецификациях к устройству.
Дело в том, что в каждый момент времени точка доступа (роутер с активной точкой доступа) работает только с одним клиентским Wi-Fi-адаптером из всей Wi-Fi-сети. Передача данных происходит в полудуплексном режиме, т.е. по очереди — от точки доступа к клиентскому адаптеру, затем наоборот и так далее. Одновременный, параллельный процесс передачи данных (дуплекс) в технологии Wi-Fi невозможен.
Если в Wi-Fi-сети два клиента, то точке доступа нужно будет коммутировать в два раза чаще, чем если бы клиент был один, т.к. в технологии Wi-Fi используется полудуплексная передача данных. Соответственно, реальная скорость передачи данных между двумя адаптерами будет в два раза ниже, чем максимальная реальная скорость для одного клиента (речь идет о передаче данных от одного компьютера другому через точку доступа по Wi-Fi-соединению).

В зависимости от удаленности клиента Wi-Fi-сети от точки доступа или от наличия различных помех и препятствий будет изменяться теоретическая и, как следствие, реальная скорость передачи данных.

Стандарты мобильной связи

Совместно с беспроводными адаптерами точка доступа изменяет параметры сигнала в зависимости от условий в радиоэфире (расстояние, наличие препятствий и помех, зашумленности радиоэфира и прочих факторов).

Приведем пример. Скорость передачи между двумя ноутбуками, соединенными напрямую по Wi-Fi составляет ~10 Мбайт/с (один из адаптеров работает в режиме точки доступа, а другой в режиме клиента), а скорость передачи данных между теми же ноутбуками, но подключенными через роутер, составляет ~4 Мбайт/с. Так и должно быть. Скорость между двумя устройствами, подключенными через точку доступа по Wi-Fi, всегда будет как минимум в 2 раза меньше, чем скорость между теми же устройствами, подключенными друг к другу напрямую, т.к. полоса частот одна и адаптеры смогут общаться с точкой доступа только поочередно.

Рассмотрим другой пример, когда беспроводная Wi-Fi-сеть создана в роутере с поддержкой стандарта IEEE 802.11n с возможной теоретической максимальной скоростью до 150 Мбит/с. К роутеру подключен ноутбук с Wi-Fi-адаптером стандарта IEEE 802.11n (300 Мбит/с) и стационарный компьютер с Wi-Fi-адаптером стандарта IEEE 802.11g (54 Мбит/с).
В данном примере вся сеть имеет максимальную теоретическую скорость 150 Мбит/с, т.к. она построена на роутере с точкой доступа стандарта IEEE 802.11n 150 Мбит/с. Максимальная реальная скорость Wi-Fi не превысит 50 Мбит/с. Так как все стандарты Wi-Fi, работающие на одном частотном диапазоне, обратно совместимы друг с другом, то к такой сети можно подключиться при помощи Wi-Fi-адаптера стандарта IEEE 802.11g, 54 Мбит/с. При этом максимальная реальная скорость не превысит 20 Мбит/с.

Как увеличить скорость Интернета по WiFi на роутере

Что делать если Вас не устраивает низкая скорость Интернета через Wi-Fi сеть роутера? Как её  увеличить и ускорить роутер?

Для начала подключите свой ноутбук к нему через кабель и проверьте скорость. Возможно что Ваш маршрутизатор ни в чем не виноват и причина тормозов находится на стороне провайдера.
А вот если через кабель все отлично, а по Вай-Фай тормозит — тогда стоит попробовать его немного «подкрутить» по параметрам и тем самым ускорить беспроводную сеть.

Используем самый быстрый стандарт WiFi

Первое, на что надо обратить внимание —  это использование только высокоскоростных стандартов Wi-Fi. Для обычного диапазона 2.4 ГГц это 802.11N, а для 5 ГГц — 802.11AC.

Настраивается это обычно в базовых параметрах модуля Вай-Фай на роутере, пункт называется Беспроводной режим. Единственная оговорка — думаю, Вы должны понимать, что Ваше беспроводной адаптер на компьютере, ноутбуке или телефоне тоже должен поддерживать выставленный быстрый стандарт.

Ширина канала роутера

Второй параметр, позволяющий увеличить скорость WiFi на роутере — это ширина радио-канала. Чтобы Интернет работал быстрее, выставьте значение 40 МГц для диапазона 2.4 ГГц:

Для диапазона 5 ГГц нужно использовать либо 40 МГц (для 802.11N), либо 80 МГц (для 802.11AC). 

Обычно после этого прирост скорости становится ощутимым. 

Замечание: Ставить максимальное значение ширины канала роутера можно только если у Вас отличное качество сигнала. Иначе можно получить обратный эффект — нестабильное соединение и падение пропускной способности канала. 

Непересекающиеся каналы WiFi

В обычном диапазоне 2.4 ГГц значительное влияние может оказывать номер используемого радиоканала. Непересекающимися каналы в диапазоне 2,4 ГГц — это 1, 6 и 11, а значит скорость Вай-Фай сети роутера при их использовании будет выше.

На частотах в 5,0 ГГц доступно 24 непересекающихся канала, поэтому данный диапазон более предпочтителен. Это особенности работы радио-передатчиков и ничего здесь не поделать.

Включаем режим WMM

В беспроводных сетях есть своя технология обеспечения качества сервиса или, как она более правильно называется — приоритизации трафика. Называется она Wireless Multimedia или сокращенно WMM.

Её использование является обязательным если Вы хотите выжать по максимуму скорость Вай-Фай на роутере при использовании стандарта 802.11N. Включается эта опция в расширенных или дополнительных параметрах радиомодуля.

Мощность WiFi-сигнала роутера

Мощность передатчика маршрутизатора или точки доступа так же способны оказывать значительное влияние на скорость Интернета по Wi-Fi. Опять же технология беспроводной связи такова, что наибольшая скорость достигается при наибольшей плотности. А чем выше мощность передатчика роутера, тем плотность ниже, а значит падает и скорость. Именно из-за этого пользователям не советуют приближаться к точке доступа ближе чем на 1,5 метра. В противном случае качество работы сети наоборот падает и передача данных начинает тормозить.

Введение в сети передачи данных

Поэтому, если Вы недовольны скоростью своего роутера — попробуйте снизить мощность передатчика до 75%, а то и до 50%.

Используйте быструю и безопасную защиту

Использование устаревших стандартов шифрования беспроводной сети в современных условиях не только является брешью в безопасности, но ещё и причиной появления проблемы со скоростью Вай-Фая.

Дело в том, что стандарты WEP и WPA безнадежно устарели. Кроме того, что они взламываются за несколько минут простыми школьниками, так они ещё имеют и ограничения по передаче данных. Так, используя простой WPA, разогнаться выше 54 мегабит в секунду Вам не удастся даже на мощном современном оборудовании. Именно поэтому обязательно используйте только WPA2 с шифрованием AES тогда у Вас не будет тормозить Wi-Fi.

Перепрошивка Вай-Фай роутера

Ну и ещё один фактор, позволяющий в некоторых случаях в несколько раз ускорить Интернет по Wi-Fi — это перепрошивка роутера. Та микропрограмма, которая идёт на устройстве с завода очень часто оказывается сырой и с ошибками. А иногда встречались случаи, когда ПО было вообще неработоспосбным. Поможет только перепрошивка роутера. Например, на роутерах ASUS неоднократно встречался с тем, что скорость обмена радиомодуля с проводными интерфейсами ( этот параметр называется скорость коммутации) на новых прошивках значительно выше, чем на старых.

Так же встречаются случаи, когда реально увеличить скорость Интернета по WiFi на роутере получается только с помощью альтернативных прошивок.

Заводское программное обеспечение при этом проблему с тормозами девайса решить не может.

Перепрошивка роутера — дело относительно простое. На многих современных моделях есть уже опция автообновления ПО. Для того, чтобы выполнить перепрошивку вручную, сначала надо скачать файл микропрограммы с сайта производителя. Затем в меню настроек аппарата заходим в системные инструменты  и в разделе «Обновление ПО» указываем путь к файлу прошивки.

Реклама и объявления:

Инструкции и советы:

Полезная информация:

Other versions:

FILED UNDER : IT

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*