Wi-Fi, Общие сведения

Общая информация о сети стандарта Wi-Fi (WLAN)


Wireless LAN или, как частно употребляется в рунете, БЛВС (Беспроводная Локально-Вычислительная Сеть) стандарта WiFi 802.11 разрабатывалась для решения задачи беспроводного широкополосного доступа к сетям передачи данных на высоких скоростях.  Основная цель и смысл технологии это предоставление мобильности пользователям с разными типами носимых устройств:
- лаптопы/нетбуки
- планшетные компьютеры
- смартфоны
- Wi-Fi радиотелефоны (VoIP over Wi-Fi)
и т.п..
Пользователь доступа стандарта Wi-Fi становится не привязанным к конкретному столу или розетке ethernet, а может перемещаться по всему офису или всей зоне покрытия сети WiFi и везде иметь доступ к данным безопасно, надежно и быстро.

Подробнее о группе стандартов WIFi 802.11.

Wireless LAN в широком смысле это просто другой способ доступа по сравнению с такими распространенными вариантами доступа как Ethernet разных видов, xDSL и т.п..


Сегодня много технически продвинутых пользователей и, понимая возможности современных технологий, такой пользователь хочет иметь мобильность, свободу выбора коммуникационного устройства, хочет иметь доступ к сети передачи данных в любое время, в любом месте, надежно, с широкой полосой и высоким уровнем качества обслуживания для различных типов приложений. Пользователь также хочет иметь опыт работы в беспроводной сети стандарта WiFI идентичным тому, который он имеет подключив свой лаптоп к корпоративной гигабитной розетке. Но, по большому счету, любого пользователя волнует лишь его терминал с пакетом приложений и возможность доступа в интернет или к корпоративным ресурсам с вышеописанными впечатлениями. То как построена сетевая инфраструктура самого пользователя, как правило, совершенно не заботит. Это задача корпоративных ИТ-служб или Операторов связи. Для решения составляющей качественного и недорого беспроводного доступа к сетям передачи данных и для обеспечения мобильности технология Wi-Fi (группа стандартов WiFi IEEE 802.11) подходит на сегодняшний день лучше всего.  Прежде всего это связано с широкой доступностью и дешевизной клиентского оборудования, а также условно бесплатными частотами в 2.4GHz и в 5GHz. Немаловажно и то, что инфраструктурное оборудование (сетевая часть) уже достигло высокого уровня, оставясь при этом относительно недорогим. Здесь важным является выбор правильной архитектуры сети WiFi и наиболее подходящего производителя WiFi-решений.

С точки зрения типовой трехуровневой сетевой архитектуры сети передачи данных стандарта Wi-Fi находится на уровне доступа (в части радиоподсистемы). Хотя расположение таких элементов, как контроллеры сети WiFi  может широко варьироваться доходя до границы/distribution или уходя в Датацентры. Но об этом позже.

Технология Wi-Fi возникла благодаря разработке и развитию техники широкополосных коммуникаций (Spread Spectrum) еще со времен второй мировой войны. Эта техника характеризуется использованием широкой спектральной полосы и низкой пиковой мощностью. Также здесь применяются различные техники модуляции. Сигналы Spread Spectrum во многом походят на радиошум и сложны для детектирования и перехвата без специализированного оборудования. В отличии от узкополосных сигналов, где при узкой спектральной полосе для получения услуги на адекватной дистанции все вкладывается в мощность, здесь схожая энергия "размазывается" по значительно более широкой полосе и каждая несущая имеет значительно меньшую мощность по сравнению с узкополосным сигналом. Это собственно и моделирует идею радиошума, который является ни чем иным как широкополосным маломощным сигналом (хотя для нас шум, конечно, нежелателен). Разного рода широкополосные "глушилки"(джаммеры) и интерференция значительно меньше влияют на данную технологию, чем на системы с узкополосными сигналами. Подробнее об источниках интерференции, влияющих на сети WiFi. Именно по этой причине эта технология использовалась только военными до недавнего времени. Фактически коммерческое развитие технология получила только с 1980-х годов, когда FCC (США) открыла ее для гражданской промышленности, но, естественно, с большим количеством ограничений. В любом случае военные используют иные частоты, совершенно иные схемы модуляции и кодирования, поэтому, строго говоря, несмотря на единую основу, гражданская и военная технологии здесь несовместимы. Подробнее о фундаментальных основах WiFi.

Коммерческий Wi-Fi работает на частотах 2.4GHz и 5GHz.
- частотные каналы 2.4GHz используются для стандартов WiFi 802.11n, 11g, 11b
В 2.4GHz используются частотные каналы шириной 22MHz (например в США доступно 11 каналов, в Евросоюзе 13).  В большинстве случаев только 3 канала в 2.4GHz не перекрываются, это каналы 1, 6, 11. Поэтому емкость любой сети в данном частотном спектре WiFi ограниченна именно этим частотным ресурсом. Неперекрывающиеся каналы могут использоваться как параллельно в одной локации для увеличения емкости сети, так и для формирования ячеистой структуры сети Wi-Fi для обеспечения "коврового покрытия" большой территории. При этом соседние ячейки работают на разных каналах.
- 5GHz используется для стандартов 802.11n, 11a, 11ac

В  частотном спектре 5GHz используются частотные каналы WiFi шириной 20MHz (например в США доступно 23 канала, в Евросоюзе около 19). Но в реальности количество доступных каналов в этом спектре очень сильно варьируется от страны к стране, а во многих странах еще и ограничено для решений не поддерживающих функцию DFS (Dynamic Frequency Selection), которая позволяет не конкурировать подобным устройствам за частоту с метеорологическими радарами, работающим в этом же диапазоне.


Подробнее о частотах и частотных каналах, используемых в сетях WiFi-стандарта.

Для получения базовых знаний о технологии Wi-Fi можно порекомендовать прочитать соответствующую литературу, например:
- книга
CWNA / Certified Wireless Network Administrator,
- книга
CCNA Wireless, Official Exam Certification Guide.
Для получения продвинутого уровня знаний можно порекомендовать, например:
- книга Deploying and Troubleshooting Cisco Wireless LAN Controllers
(это книга для специалистов экспертного уровня).
Имеет смысл пройти и соответствующую сертификацию по проектированию, развертыванию и эксплуатации сетей стандарта Wi-Fi. Такие обучающие программы предлагают многие крупные производители Wi-Fi решений, например Cisco через Cisco Academy, Ruckus и тп..

Примеры, которые приводятся на сайте, используют только открытые данные из различных источников.

Для получения анонсов при выходе новых тематических статей или появлении новых материалов на сайте предлагаем пройти простую подписку

Присоединяйтесь к нашей группе на Facebook: www.facebook.com/Wi.Life.ru
Мы публикуем новости, информацию о выходе новых статей и расширении контента основных модулей ресурса Wi-Life.ru
 

Wi-Life.Team

Использование материалов этого сайта разрешено только с согласия Wi-Life.ru и наличии прямой ссылки на источник.

blog comments powered by Disqus