Модем Wi-Fi, как это работает

Обновлено: 12.05.2024

Хотите выйти в Интернет? Скорее всего, вам понадобится модем — устройство, позволяющее вашему компьютеру посылать сигналы туда и обратно по телефонной линии. Вам нужен другой тип модема, чтобы выходить в интернет с коммутируемым соединением, с широкополосным соединением или с (мобильным широкополосным соединением). Что такое модемы и как они работают? Давайте посмотрим поближе!

Фото: типичный коммутируемый модем US Robotics (3Com) конца 1990-х годов. Этот обменивается данными через V.90 со скоростью 56 кбит (двоичных цифр) в секунду (кбит/с). Маленькие красные светодиоды на передней панели мигают, показывая, что делает модем.

Содержание

<ПР>
  • Что такое модем?
  • Управление модемами
    • Рукопожатие
    • Стандарты и скорости
    • Наборы команд
  • Различные типы модемов
    • Аппаратные модемы
    • Программные модемы
  • Какие части находятся внутри модема?
  • Подробнее

    • Что такое модем?

    Телефоны удивительны: они могут передавать звук вашего голоса из одной части мира в другую за считанные секунды, заставляя электричество течь по проводу. Телефоны также являются движущей силой Интернета. Без них для большинства из нас было бы практически невозможно выйти в Интернет.

    Сочетание телефона (технология 19 века) с компьютером (новшество 20 века) было чем-то вроде бракосочетания с дробовиком. Компьютерные технологии в значительной степени цифровые: они включают хранение, обработку и передачу информации в виде чисел. Но телефонная технология все еще частично аналоговая: информация передается по телефонным линиям в виде постоянно меняющихся электрических сигналов. Как же тогда цифровые компьютеры взаимодействуют по аналоговым телефонным линиям, предназначенным для передачи речи? Просто: они используют модемы, устройства, которые преобразуют цифровую информацию в аналоговые звуковые сигналы для телефонного путешествия, а затем снова возвращают ее на другом конце. Думайте о модемах как о переводчиках. Компьютеры говорят в цифровом формате, а телефоны — в аналоговом, поэтому для перевода между ними нужны модемы.


    Фото (вверху): современный широкополосный беспроводной модем HSDPA (иногда называемый «донгл») производства ZTE. Вам понадобится один из них для работы в Интернете в сети мобильного телефона.

    Предположим, вы хотите подключить свой компьютер к интернет-провайдеру (ISP) с помощью обычной телефонной линии. Компьютеру на вашем конце нужен модем для модуляции его цифровых сигналов (добавьте их поверх аналогового телефонного сигнала), чтобы они могли передаваться по телефонной линии так же, как звук вашего голоса. Как только сигналы достигают другого конца, они должны пройти через второй модем, который демодулирует их (отделяет их от телефонного сигнала и переводит обратно в цифровую форму), чтобы компьютер провайдера мог их понять. Когда компьютер провайдера отвечает, он отправляет свои сигналы через модулятор обратно к вам. Затем демодулятор на вашем конце преобразует сигналы обратно в цифровую форму, которую может понять ваш компьютер.

    Таким образом, коробка, которую мы называем модемом, содержит трансляторы двух разных типов. Есть модулятор (для передачи цифровых сигналов по телефонной линии в аналоговой форме) и демодулятор (для приема аналоговых сигналов с телефонной линии и преобразования их обратно в цифровую форму) — поэтому он и называется модемом.

    Модуляция – это просто красивое название для передачи информации путем изменения формы волны. Если вы отправляете информацию, увеличивая или уменьшая пики волны, это называется амплитудной модуляцией или АМ (поскольку амплитуда — это размер пиков волны); если вы отправляете информацию, изменяя частоту прохождения пиков, это частотная модуляция или FM (поскольку частота - это количество пиков, которые проходят в секунду). Возможно, вы уже слышали термины AM и FM, потому что они описывают, как распространяются радиосигналы. (Вы можете прочитать более подробное объяснение модуляции в нашей статье о радио.)


    Фото: Модемы, какими они были раньше. Это приспособление называется акустическим соединителем, а встроенный в него модем позволяет подключать компьютер к сети с помощью обычного стационарного телефона. Подобные устройства были популярны, когда у людей были телефоны, которые были жестко подключены к соединительным коробкам, и их нельзя было отключить или подключить к современным телефонным разъемам RJ11. В некоторых странах прямое подключение к телефонной сети было незаконным, поэтому такие соединители выступали в качестве удобных посредников. К сожалению, с таким оборудованием вам приходится набирать номер вручную, а в первые дни, как правило, с телефоном с дисковым набором номера, поэтому установление соединения могло быть очень медленным делом, особенно если вы набирали неправильный номер.Фото предоставлено сайтом secretlondon123, опубликовано на Flickr в 2008 году по лицензии Creative Commons (BY-SA).

    Управление модемами

    Подумайте, как вы используете телефон. Вы не просто берете трубку и начинаете говорить. Вы должны пройти ряд довольно упорядоченных шагов: вы должны снять трубку, дождаться гудка, набрать каждый номер, чтобы он был распознан, дождаться звука звонка на другом конце, прислушаться к голосу другого человека. , поздороваться, а затем чередовать свою речь с их. Если нет ответа, вы должны знать, когда положить трубку и повесить трубку.

    Рукопожатие

    Модемы должны вести себя точно так же, обмениваясь информацией в очень упорядоченном разговоре. Если вы использовали коммутируемый модем, вы заметите, что ваш модем открывает линию, набирает номер, ждет ответа другого модема и «рукопожатия», прежде чем какие-либо реальные данные могут быть отправлены или получены. Если нет ответа, он повесит трубку и сообщит вам, что есть проблема. Рукопожатие — это начальная формальная часть разговора, когда два модема согласовывают скорость, с которой они будут общаться друг с другом.

    Стандарты и скорости

    Стандарт Скорость (бит/с)
    V.22 1200< /th>
    V.32 9600
    V.32bis 14 400< /th>
    V.33 14 400
    V.34 28 800< /th>
    V.34+ 33 600
    V.90 56 000
    V.92 56 000

    Старые стандарты, такие как V.22, предполагали, что соединение между двумя компьютерами в основном аналоговое; более новые стандарты, такие как V.90, обеспечивают более высокие скорости, предполагая, что соединение хотя бы частично цифровое.


    Диаграмма: та же информация из таблицы, представленная графически. Вы можете видеть, что самые последние стандарты (например, V.90) примерно в 4–5 раз быстрее, чем более ранние.

    Наборы команд

    Если вы используете операционную систему Windows, вам обычно не нужно беспокоиться о том, как работает ваш модем: все это делается автоматически. Но вы можете заставить свой модем отправлять дополнительные управляющие команды, если у вас возникли проблемы с звонками. Используя то, что известно как язык команд AT (или набор команд Hayes, для компании, которая изобрела его в 1977 году), вы можете изменить все виды других настроек, включая максимальную и минимальную скорость связи, время ожидания модема перед зависанием. если на звонок не ответили, и т.д. Точные команды, которые вы можете использовать, варьируются от производителя к производителю и от модема к модему, но некоторые из них обычно одинаковы для всех модемов. Например, отправка команды AT m0 почти всегда выключает громкоговоритель модема, чтобы вы не слышали эту раздражающую электронную болтовню с рукопожатием, вырывающуюся на вас в начале каждого сеанса, в то время как AT m1 поддерживает динамик включенным до тех пор, пока соединение установлено (так что вы можете проверить звуки рукопожатия в порядке), а затем отключается, чтобы вы могли насладиться тишиной и покоем, когда вы в сети.

    Разные виды модемов

    Пара коммутируемых модемов

    Фото: Пара коммутируемых модемов. Внизу наш типичный коммутируемый модем 56K. Сверху находится модем PCMCIA размером с кредитную карту на 56 КБ для использования в ноутбуке. Модем карты ноутбука не имеет громкоговорителя, светодиодных индикаторов или других дополнительных функций, но в остальном работает точно так же. Он получает питание от разъема PCMCIA ноутбука и не нуждается во внешнем источнике питания.

    Аппаратные модемы

    Внешние модемы, которые вы подключаете к компьютеру с помощью кабеля или разъема PCMCIA, являются примерами того, что мы называем аппаратными модемами: функции модема полностью выполняются микросхемами и другими электронными компонентами в аппаратном обеспечении.

    Модемы с коммутируемым доступом, вероятно, являются наиболее известными аппаратными модемами, хотя в наши дни ими пользуются немногие. Коммутируемое соединение с провайдером использует коммутацию каналов, как и обычный телефонный звонок. Но если вы используете широкополосный доступ для получения более быстрого соединения, вы будете использовать свою телефонную линию совершенно по-другому, используя технику обработки данных, называемую коммутацией пакетов, и вам понадобится модем совершенно другого типа. (Подробнее о коммутации каналов и пакетов читайте в нашей статье об Интернете.) Если вы хотите использовать широкополосный доступ (коммутацию пакетов) в сети сотовой связи, вам понадобится модем еще одного типа (известный как модем HSDPA).

    Если вы подключаетесь к Интернету без использования телефонной линии, используя проводное соединение Ethernet или Wi-Fi (беспроводная сеть Ethernet), вам вообще не понадобится модем: ваш компьютер отправляет и получает все свои данные на и из сети в цифровом виде, поэтому нет необходимости переключаться между аналоговым и цифровым форматом с помощью модема.


    Фото: Деталь световых индикаторов на кабельном модеме. Фотография предоставлена ​​пользователем Википедии Maduixa, опубликована на Викискладе в 2007 г. по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0.

    Кабельные модемы предназначены для предоставления широкополосного доступа в Интернет через соединения кабельного телевидения, а не (как в случае с другими модемами) через телефонную сеть. До появления оптоволоконной широкополосной связи кабель обычно был самым быстрым способом выхода в интернет. Вам нужен кабельный модем дома или в офисе, а в помещении вашего поставщика услуг есть комплект, который управляет всеми исходящими и входящими соединениями (служба терминации кабельного модема или CMTS). Они соединены коаксиальным кабелем или комбинацией коаксиального и оптоволоконного кабеля, известной как HFC (гибридный коаксиальный оптоволоконный кабель). Кабельные модемы быстрее (обеспечивают более высокую пропускную способность), чем традиционные (ADSL) широкополосные телефонные модемы, и их скорость не снижается по мере удаления от телефонной станции (как это происходит с традиционными широкополосными соединениями). Однако многие клиенты используют одну и ту же полосу пропускания (поэтому на вас может повлиять то, сколько других локальных пользователей находятся в сети), и они менее безопасны (поскольку пользователи не имеют одного и того же выделенного соединения на всем пути к помещениям), более уязвимы. к перебоям в подаче электроэнергии (телефонная сеть по своей природе более надежна) и привязать вас к одному провайдеру (вашей кабельной компании).

    Программные модемы

    Как следует из названия, программные модемы выполняют практически все функции модема с помощью программного обеспечения. Это делает их недорогими, компактными и простыми в обновлении, поэтому они особенно популярны в таких устройствах, как ноутбуки и нетбуки, где свободное место ограничено. Программные модемы полагаются на процессор главного компьютера для выполнения некоторых своих функций, а это означает, что они замедляют работу компьютера больше, чем внешний аппаратный модем с собственным встроенным процессором и выделенными микросхемами. В самом крайнем случае, программный модем — это просто DAA (устройство доступа к данным): самая основная часть модема, которая обеспечивает физический интерфейс между относительно высоковольтной аналоговой телефонной линией и телефонной сетью общего пользования (с одной стороны) и нижней частью. напряжение, схемы цифрового модема (с другой), чтобы они могли безопасно общаться друг с другом.

    Какие части находятся внутри модема?

    В теории


    <ПР>
  • Компьютер или компьютерная сеть — полностью цифровая.
  • Компьютерный интерфейс.
  • Контроллер модема — фактически независимый центральный процессор модема.
  • Цифроаналоговый преобразователь (для исходящих, передаваемых данных) — преобразует компьютерные данные в телефонные аналоговые сигналы.
  • Аналоцифровой преобразователь (для входящих и принимаемых данных) — превращает телефонные сигналы в цифровые компьютерные данные.
  • Схема доступа к данным (DAA) делает схемы модема совместимыми с электрическими требованиями телефонной сети.
  • ТСОП – "аналоговая" телефонная сеть (в наши дни она также в значительной степени цифровая!).

    • На практике

    Поднимите крышку коммутируемого модема, и вот что вы найдете внутри:


    1. Кнопка включения/выключения: подпружиненный переключатель включает и выключает питание.
    2. Конденсаторы: выполняют в модеме множество функций, включая сглаживание пиков тока. (Дополнительную информацию о том, как они работают, см. в нашей статье о конденсаторах.)
    3. Регулятор громкости: регулирует громкость динамика.
    4. Громкоговоритель: передает информацию о том, что происходит на телефонной линии, когда модем набирает номер. Узнайте больше о динамиках.
    5. Модемный чип: модулирует (добавляет цифровую информацию к исходящему телефонному сигналу) и демодулирует (отделяет цифровую информацию от входящего сигнала).
    6. Другие чипы: управляющий чип модема и другие компоненты.
    7. Микрофон: позволяет передавать свой голос по телефонной линии. Узнайте, как работают микрофоны.
    8. Последовательное соединение: подключает модем к последовательному (RS-232) порту вашего компьютера. Вместо этого новые модемы подключаются к порту USB.
    9. Гнездо для микрофона: подключение внешнего микрофона, чтобы вы могли записывать сообщения с более высоким качеством, чем при использовании встроенного микрофона.
    10. Телефонные розетки. Подключите модем к телефонной розетке с помощью стандартного (RJ11) телефонного кабеля. Есть вторая розетка, куда вы можете подключить телефонную трубку к модему.Это позволяет использовать телефон через модем, когда компьютер еще не использует линию.
    11. Вход питания: подключает модем к внешнему блоку питания (электрическому трансформатору) модема.

    Подробнее

    На этом сайте

    Книги

    <УЛ> Ричард Мидлстед. Wiley, 2017. Теоретическое руководство по проектированию современных цифровых модемов, предназначенное для продвинутых студентов и инженеров. Дэвид Хейнс и Гонсало Сальгейро. Cisco Press, 2008. Полное руководство по отправке неголосовых данных по телефонным линиям. Глава 1 представляет собой отличное введение в работу модемов, включая краткую историю, обзор компонентов модема и анализ того, что именно происходит во время модемного вызова. Гилберт Хелд. Wiley, 2000. Подробное техническое руководство по DSL и кабельным модемам. Джон AC Bingham. Wiley, 2000. Еще одна книга о широкополосной связи. Гилберт Хелд. Wiley, 1997. Исчерпывающий справочник по внутренностям модемов. Джон AC Bingham. Wiley, 1988. Практический справочник для разработчиков модемов. Немного устаревший, но все еще интересный.

    Статьи

    <УЛ> Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 20 апреля 2016 г. Празднование новаторской работы Дэвида Форни над ранними модемами Codex/Motorola. Брайан X. Чен. The New York Times, 7 октября 2015 г. Переход на новый маршрутизатор, поддерживающий более новые протоколы Wi-Fi, может иметь решающее значение. Уолтер С. Чичиора. IEEE Spectrum, 1 июня 2001 г. Полезное объяснение того, как работают кабельные модемы, и некоторые технические проблемы, с которыми они столкнулись много лет назад, будучи новой технологией. Джим Шефтер. Popular Science, ноябрь 1985 г. Взрывом из прошлого (более четверти века назад, еще до того, как была изобретена сеть) Popular Science возвестила о появлении «быстродействующих» модемов, работающих со скоростью 21 000 бит в секунду! Стоит прочитать, чтобы понять, насколько медленными и примитивными были персональные компьютеры.

    Патенты

    Чтобы получить более подробную техническую информацию, всегда стоит обратить внимание на патенты. Вот несколько примеров:

    <УЛ> Стивен К. Олдоус, корпорация 3Com, 6 октября 1998 г. Это подробное описание типичного модема PCMCIA (подобного изображенному выше) объясняет, как компания 3Com упростила квадратные дополнительные модемы до размеров кредитных карт, сделав их гораздо более совершенными. удобный и портативный для пользователей ноутбуков. Томас Георгопулос и Дональд Р. Латурелл, AT&T Corp., 10 октября 1995 г. Типичный модем PCMCIA. Клиффорд Х. Уоллах, US Robotics, Inc., 16 апреля 1991 г. Описывает, как типичный коммутируемый модем достигает более высокой общей производительности за счет разделения линии на высокоскоростной широкополосный канал для передачи данных в одном направлении и более низкой скорости, более узкополосный канал для данных, идущих в обратном направлении. Этот тип «асимметричной» связи также является сущностью широкополосного доступа ADSL.

    НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

    Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

    Подпишитесь на нас

    Оцените эту страницу

    Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям с помощью:

    Маршрутизаторы могут показаться сложными, но на самом деле они довольно просты. Вот краткое руководство по маршрутизаторам, их функциям и принципам работы.

    Маршрутизаторы — важная часть технологии, которая есть у большинства из нас дома, но многие из нас не очень хорошо в них разбираются. На самом деле, большинство людей даже не представляют себе, что такое маршрутизатор с технической точки зрения и чем он отличается от модема.

    К счастью, мы здесь, чтобы демистифицировать основные функции маршрутизатора, чтобы вы могли лучше понять свои сетевые устройства.

    Так что же делает маршрутизатор в сети? Как работает роутер? Мы ответим на эти и другие вопросы в этой статье.

    Что делает маршрутизатор?

    Проще говоря, маршрутизатор соединяет устройства в сети, пересылая пакеты данных между ними. Эти данные могут передаваться между устройствами или с устройств в Интернет. Маршрутизатор делает это, назначая локальный IP-адрес каждому устройству в сети.

    Это гарантирует, что пакеты данных окажутся в нужном месте, а не потеряются в сети.

    Представьте эти данные в виде курьерской посылки: ей нужен адрес доставки, чтобы она попала к нужному получателю. Ваша локальная компьютерная сеть похожа на пригородную дорогу — недостаточно просто знать это местоположение в мире в целом (т. е. во Всемирной паутине).

    Посылка может легко оказаться не в том доме, если информация ограничена.Таким образом маршрутизатор следит за тем, чтобы каждое место (устройство) имело уникальный номер, чтобы посылка шла по нужному адресу.

    Если вам нужно вернуть данные отправителю или отправить собственный пакет, маршрутизатор также выполняет эту работу. Хотя он обрабатывает каждый пакет отдельно, он делает это так быстро, что кажется мгновенным, даже когда несколько устройств отправляют данные одновременно.

    Чем маршрутизатор отличается от модема?

    Поскольку современные модемы часто оснащены встроенным маршрутизатором, разница между модемами и маршрутизаторами часто размыта. Но те, кто помнит ранние дни Интернета, знают, что у них есть определенные функции.

    Вам нужен модем для подключения к Интернету через поставщика услуг Интернета, а маршрутизатор нужен для подключения нескольких устройств в сети, включая ваш модем. Таким образом, маршрутизатор позволяет вашему модему и нескольким устройствам передавать данные из одного места в другое. Модем — это канал, по которому данные отправляются в Интернет и из Интернета.

    Вам нужен модем, поскольку компьютеры используют разные типы сигналов по сравнению с Интернетом в целом. Компьютеры и мобильные устройства используют цифровой сигнал, а Интернет работает на аналоговом сигнале.

    Модем преобразует эти сигналы в правильный формат. Отсюда и название устройства: модем — это модулятор и демодулятор. Вы часто получаете модем от своего интернет-провайдера при подписке на интернет-пакет.

    Это преобразование сигнала является специальной функцией модема. На самом деле координация этих сигналов — работа маршрутизатора.

    Для чего используется маршрутизатор? Когда он вам нужен?

    Давным-давно в семье с одним компьютером для подключения к Интернету требовался только модем. Технически, если вы хотите подключить только одно устройство, вы все равно можете использовать только модем. Хотя из соображений безопасности и гибкости в будущем лучше использовать маршрутизатор даже с одним устройством в сети.

    Но теперь, когда дома обычно есть более одного устройства, маршрутизатор необходим. Вспомните пример названия дороги и номера вашего дома. Если бы на дороге был только один дом, вам не понадобился бы номер дома, поскольку это единственное место. Но если на дороге несколько домов, вам нужен местный адрес.

    Маршрутизатор нужен не только для подключения нескольких устройств к Интернету, но и для соединения нескольких устройств друг с другом. Без Интернета вы все равно можете создать локальную сеть из компьютеров и других устройств. Это позволяет передавать файлы и обмениваться ими с определенными устройствами в сети, включая принтеры, сканеры и игровые приставки.

    Без маршрутизатора данные не попадут на нужное устройство. Команда на печать документа бесполезна, если он оказывается на вашем смартфоне или динамике Google Home — он должен перейти на ваш принтер.

    Говоря о Google Home, маршрутизаторы еще более важны, когда речь идет о подключении вашего умного дома. Поскольку умный дом — это еще и локальная сеть устройств, без роутера они не могут общаться друг с другом.

    В зависимости от устройства вам может потребоваться подключение к Интернету, если сервисы размещены в облаке. Но в конечном итоге маршрутизатор координирует эти пакеты данных.

    Локальная сеть может существовать без Интернета или модема, но не может существовать без маршрутизатора.

    Различия между проводным и беспроводным маршрутизатором

    Разница между беспроводным и проводным маршрутизатором заключается в том, какой тип подключения позволяет каждое устройство. Проводной маршрутизатор имеет только порты для кабеля LAN, а беспроводной маршрутизатор (также известный как маршрутизатор Wi-Fi) оснащен антеннами и беспроводным адаптером, который позволяет устройствам подключаться без кабеля.

    В настоящее время большинство маршрутизаторов и модемов имеют как порты локальной сети, так и антенны. Есть несколько моментов, о которых следует помнить, прежде чем выбрать маршрутизатор Wi-Fi для покупки, чтобы убедиться, что вы выбрали правильный вариант для вашей ситуации.

    Как узнать больше о своих интернет-устройствах

    Теперь вы знаете, что делает маршрутизатор и какую роль он играет в подключении ваших устройств к Интернету. Полезно знать аппаратное обеспечение, из которого состоит ваша домашняя сеть и настройка Интернета, чтобы знать, что вам нужно при замене или обновлении устройств.

    Понимание этих различий может избавить вас от необходимости покупать дублирующие устройства или оборудование с дополнительными функциями, которые вам не нужны.

    Было время, когда Wi-Fi можно было найти только в определенных аэропортах, кафе или отелях. В настоящее время беспроводные сети, также называемые сетями Wi-Fi или 802.11, есть практически в каждом доме и офисе. Многие города также используют эту технологию для предоставления жителям бесплатного или недорогого доступа в Интернет.

    Wi-Fi имеет множество преимуществ. Беспроводные сети просты в настройке и недороги. Они также ненавязчивы — если вы не ищете место для потокового просмотра фильмов на своем планшете, вы можете даже не заметить, когда находитесь в горячем месте.В этой статье мы рассмотрим технологию, позволяющую передавать информацию по воздуху. Мы также рассмотрим, что нужно для создания беспроводной сети в вашем доме.

    Во-первых, давайте рассмотрим несколько основ WiFi.

    Беспроводная сеть использует радиоволны так же, как сотовые телефоны, телевизоры и радиоприемники. На самом деле связь по беспроводной сети очень похожа на двустороннюю радиосвязь. Вот что происходит:

    1. Беспроводной адаптер компьютера преобразует данные в радиосигнал и передает его с помощью антенны.
    2. Беспроводной маршрутизатор получает сигнал и декодирует его. Маршрутизатор отправляет информацию в Интернет, используя физическое проводное подключение к сети Ethernet.

    Этот процесс работает и в обратном порядке: маршрутизатор получает информацию из Интернета, преобразует ее в радиосигнал и отправляет на беспроводной адаптер компьютера.

    Радиоустройства, используемые для связи по Wi-Fi, очень похожи на радиоустройства, используемые для раций, мобильных телефонов и других устройств. Они могут передавать и принимать радиоволны, а также преобразовывать 1 и 0 в радиоволны и преобразовывать радиоволны обратно в 1 и 0. Но у WiFi-радиостанций есть несколько заметных отличий от других радиостанций:

    • Они передают на частотах 2,4 ГГц или 5 ГГц. Эта частота значительно выше частот, используемых в сотовых телефонах, рациях и телевизорах. Более высокая частота позволяет сигналу передавать больше данных.
    • Подключения на частоте 2,4 ГГц в настоящее время считаются несколько устаревшими, поскольку они обеспечивают более низкую скорость передачи данных, чем 5 ГГц. Однако диапазон 2.4 продолжает использоваться, потому что более низкая частота может распространяться на несколько сотен футов. В идеальных условиях диапазон 5 ГГц имеет максимальную дальность около 200 футов (61 метр), но в реальном мире он гораздо более подвержен помехам от стен, дверей и других объектов. Диапазон 2,4 может быть быстрее для пользователя, подключенного к маршрутизатору в нескольких комнатах, а диапазон 5 ГГц определенно будет быстрее для близкого соединения.

    WiFi использует сетевые стандарты 802.11, которые бывают нескольких разновидностей и развивались на протяжении десятилетий:

    • 802.11b (представленный в 1999 г.) — самый медленный и недорогой стандарт. На какое-то время его стоимость сделала его популярным, но теперь он менее распространен, поскольку более быстрые стандарты становятся менее дорогими. 802.11b передает в полосе частот 2,4 ГГц радиоспектра. Он может обрабатывать до 11 МБ данных в секунду и использует модуляцию с дополнительной кодовой манипуляцией (CCK) для повышения скорости.
    • 802.11a (введенный после 802.11b) передает на частоте 5 ГГц и может передавать до 54 мегабит данных в секунду. Он использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), более эффективный метод кодирования, который разделяет этот радиосигнал на несколько подсигналов, прежде чем они достигнут приемника. Это значительно уменьшает помехи.
    • 802.11g передает на частоте 2,4 ГГц, как и 802.11b, но намного быстрее — может обрабатывать до 54 мегабит данных в секунду. 802.11g быстрее, поскольку использует то же кодирование OFDM, что и 802.11a.
    • 802.11n (представленный в 2009 г.) обратно совместим с a, b и g. Он значительно улучшил скорость и дальность полета по сравнению со своими предшественниками. Например, хотя 802.11g теоретически передает 54 мегабита данных в секунду, он достигает реальной скорости около 24 мегабит данных в секунду из-за перегрузки сети. Однако, как сообщается, 802.11n может достигать скорости до 140 мегабит в секунду. 802.11n может передавать до четырех потоков данных, каждый со скоростью не более 150 мегабит в секунду, но большинство маршрутизаторов допускают только два или три потока.
    • 802.11ac появился примерно в 2014 году и работает исключительно на частоте 5 ГГц. 802.11ac обратно совместим с 802.11n (и, следовательно, с остальными тоже), с n в диапазоне 2,4 ГГц и ac в диапазоне 5 ГГц. Он менее подвержен помехам и намного быстрее, чем его предшественники, обеспечивая максимальную скорость 450 мегабит в секунду в одном потоке, хотя реальные скорости могут быть ниже. Как и 802.11n, он допускает передачу по нескольким пространственным потокам — до восьми опционально. Иногда его называют 5G из-за его частотного диапазона, иногда Gigabit WiFi из-за того, что он может превысить гигабит в секунду для нескольких потоков, а иногда по той же причине очень высокой пропускной способности (VHT).
    • 802.11ax, также известный как WiFi 6, появился в отрасли в 2019 году. Этот стандарт расширяет возможности 802.11ac несколькими ключевыми способами. Во-первых, новые маршрутизаторы обеспечивают еще более высокую скорость передачи данных — до 9,2 Гбит/с (гигабит в секунду). WiFi 6 также позволяет производителям устанавливать гораздо больше антенн на один маршрутизатор, принимая несколько подключений одновременно, не беспокоясь о помехах и замедлении. Некоторые новые устройства также подключаются к более высокому диапазону 6 ГГц, что примерно на 20 % быстрее, чем 5 ГГц в идеальных условиях.
    • 802.Ожидается, что к 2024 году 11be (или WiFi 7) станет стандартом и обеспечит еще большую дальность действия, большее количество подключений и более высокую скорость передачи данных, чем любая из предыдущих версий.

    Другие стандарты 802.11 ориентированы на конкретные приложения беспроводных сетей, такие как глобальные сети (WAN) внутри транспортных средств или технологии, позволяющие беспрепятственно переходить из одной беспроводной сети в другую.

    Радиоустройства WiFi могут передавать данные в любом диапазоне частот. Или они могут быстро «прыгать по частоте» между разными диапазонами. Скачкообразная перестройка частоты помогает уменьшить помехи и позволяет нескольким устройствам одновременно использовать одно и то же беспроводное соединение.

    Если у всех есть беспроводные адаптеры, несколько устройств могут использовать один маршрутизатор для подключения к Интернету. Это соединение удобно, практически незаметно и достаточно надежно; однако, если маршрутизатор выйдет из строя или слишком много людей попытаются использовать приложения с высокой пропускной способностью одновременно, пользователи могут столкнуться с помехами или потерять соединение, хотя более новые и более быстрые стандарты, такие как 802.11ax, помогут с этим.

    Далее мы рассмотрим, как подключиться к Интернету через точку доступа Wi-Fi.

    Возможно, вам интересно, почему люди называют Wi-Fi сетью 802.11. Обозначение 802.11 было присвоено Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE). IEEE устанавливает стандарты для ряда технологических протоколов и использует систему нумерации для классификации этих стандартов.

    Благодаря Wi-Fi люди могут работать везде, где есть сигнал, например в этой кофейне. Изображения Морсы/Getty Images

    Точка доступа Wi-Fi – это просто область с доступной беспроводной сетью. Этот термин чаще всего используется для обозначения беспроводных сетей в общественных местах, таких как аэропорты и кафе. Некоторые из них бесплатны, а некоторые требуют платы за использование, но в любом случае они могут быть удобны, когда вы находитесь в пути. Вы даже можете создать собственную мобильную точку доступа, используя мобильный телефон или внешнее устройство, которое может подключаться к сотовой сети. И вы всегда можете настроить сеть Wi-Fi дома.

    Если вы хотите воспользоваться общедоступными точками доступа Wi-Fi или собственной домашней сетью, первое, что вам нужно сделать, это убедиться, что ваш компьютер оснащен нужным оборудованием. Большинство новых ноутбуков и многие новые настольные компьютеры поставляются со встроенными беспроводными передатчиками, и почти все мобильные устройства поддерживают Wi-Fi. Если ваш компьютер еще не оборудован, вы можете приобрести беспроводной адаптер, который подключается к разъему для карты ПК или порту USB. Настольные компьютеры могут использовать USB-адаптеры, или вы можете купить адаптер, который вставляется в разъем PCI внутри корпуса компьютера. Многие из этих адаптеров могут использовать более одного стандарта 802.11.

    После установки беспроводного адаптера и драйверов, обеспечивающих его работу, ваш компьютер сможет автоматически обнаруживать существующие сети. Это означает, что когда вы включаете компьютер в точке доступа Wi-Fi, компьютер информирует вас о том, что сеть существует, и спрашивает, хотите ли вы подключиться к ней. Если у вас старый компьютер, вам может понадобиться программа для обнаружения беспроводной сети и подключения к ней.

    Возможность подключения к Интернету в общедоступных точках доступа чрезвычайно удобна. Беспроводные домашние сети также удобны. Они позволяют легко подключать несколько компьютеров и перемещать их с места на место без отключения и повторного подключения проводов. В следующем разделе мы рассмотрим, как создать домашнюю беспроводную сеть.

    Построение беспроводной сети

    Смартфоны, планшеты, смарт-телевизоры и ноутбуки получают доступ к Интернету с помощью маршрутизатора (на фото устройство с двумя антеннами). пиктафолио/Getty Images

    Если в вашей домашней сети уже есть несколько компьютеров, вы можете создать беспроводную сеть с беспроводной точкой доступа. Если у вас есть несколько компьютеров, не объединенных в сеть, или если вы хотите заменить сеть Ethernet, вам понадобится беспроводной маршрутизатор. Это единый модуль, который содержит:

    • порт для подключения к кабельному или DSL-модему
    • маршрутизатор
    • концентратор Ethernet
    • брандмауэр
    • беспроводная точка доступа

    Беспроводной маршрутизатор позволяет использовать беспроводные сигналы или кабели Ethernet для подключения компьютеров и мобильных устройств друг к другу, к принтеру и к Интернету. Большинство маршрутизаторов обеспечивают покрытие примерно на 100 футов (30,5 м) во всех направлениях, хотя стены и двери могут блокировать сигнал. Если ваш дом очень большой, вы можете купить недорогие усилители или ретрансляторы, чтобы увеличить радиус действия маршрутизатора.

    Как и в случае с беспроводными адаптерами, многие маршрутизаторы могут использовать более одного стандарта 802.11. Обычно маршрутизаторы 802.11n немного дешевле других, но поскольку этот стандарт устарел, они также медленнее, чем 802.11ac или 802.11ax.

    После того как вы подключите маршрутизатор, он должен начать работать с настройками по умолчанию. Большинство маршрутизаторов позволяют использовать веб-интерфейс для изменения настроек. Вы можете выбрать:

    • Имя сети, известное как идентификатор набора услуг (SSID). По умолчанию обычно используется название производителя.
    • Канал, который использует маршрутизатор. Большинство маршрутизаторов по умолчанию используют канал 6. Если вы живете в квартире и ваши соседи также используют 6-й канал, у вас могут возникнуть помехи. Переключение на другой канал должно устранить проблему.
    • Параметры безопасности вашего маршрутизатора. Многие маршрутизаторы используют стандартную общедоступную систему входа, поэтому рекомендуется установить собственное имя пользователя и пароль.

    Безопасность является важной частью домашней беспроводной сети, а также общедоступных точек доступа Wi-Fi. Если вы настроите маршрутизатор на создание открытой точки доступа, любой, у кого есть беспроводная карта, сможет использовать ваш сигнал. Однако большинство людей предпочитают держать незнакомцев подальше от своей сети. Для этого необходимо принять некоторые меры предосторожности.

    Также важно убедиться, что ваши меры безопасности актуальны. Мера безопасности Wired Equivalency Privacy (WEP) когда-то была стандартом безопасности WAN. Идея WEP заключалась в создании платформы безопасности беспроводной сети, которая сделала бы любую беспроводную сеть такой же безопасной, как традиционная проводная сеть. Но хакеры обнаружили уязвимости в подходе WEP, и сегодня легко найти приложения и программы, которые могут скомпрометировать глобальную сеть с защитой WEP. На смену ему пришла первая версия защищенного доступа Wi-Fi (WPA), которая использует шифрование протокола целостности временного ключа (TKIP) и представляет собой шаг вперед по сравнению с WEP, но также больше не считается безопасным.

    Чтобы сохранить конфиденциальность вашей сети, вы можете использовать один или несколько из следующих методов:

    • Защищенный доступ к WiFi версии 2 (WPA2) является преемником WEP и WPA и теперь является рекомендуемым стандартом безопасности для сетей Wi-Fi. Он использует шифрование TKIP или Advanced Encryption Standard (AES), в зависимости от того, что вы выберете при настройке. AES считается самым безопасным. Как и в случае с WEP и первоначальным WPA, безопасность WPA2 включает в себя вход с паролем. Публичные точки доступа либо открыты, либо используют любой из доступных протоколов безопасности, включая WEP, поэтому будьте осторожны при подключении вне дома. WiFi Protected Setup (WPS), функция, которая привязывает жестко заданный PIN-код к маршрутизатору и упрощает настройку, по-видимому, создает уязвимость, которой могут воспользоваться хакеры, поэтому вы можете отключить WPS, если это возможно, или изучить маршрутизаторы. у которых нет этой функции.
    • WPA3 был выпущен в 2018 году и стал стандартом безопасности с 2020 года. Он направлен на устранение некоторых уязвимостей в WPA2 путем применения гораздо более сложного шифрования как на стороне маршрутизатора, так и на стороне клиента соединения. Это шифрование также меняется со временем, а это означает, что если хакеру удалось получить доступ к несанкционированному соединению в какой-то момент времени, он снова будет заблокирован при следующей попытке подключения. Устройства с поддержкой WPA3 также могут добавлять шифрование на стороне клиента при использовании открытых общедоступных сетей.
    • Стоит отметить, что независимо от того, насколько безопасна беспроводная сеть, наверняка найдутся методы взлома, которые могут быть использованы хакерами. Когда речь идет о конфиденциальных правительственных или корпоративных данных, более безопасной альтернативой является простое проводное соединение. Чтобы получить доступ к беспроводной сети или шпионить за ней, хакер должен находиться в пределах физической досягаемости маршрутизатора, поэтому вероятность домашних атак маловероятна.
    • Фильтрация адресов управления доступом к среде (MAC) немного отличается от WEP, WPA или WPA2. Он не использует пароль для аутентификации пользователей — он использует физическое оборудование компьютера. Каждый компьютер имеет свой уникальный MAC-адрес. Фильтрация MAC-адресов разрешает доступ к сети только машинам с определенными MAC-адресами. При настройке маршрутизатора необходимо указать, какие адреса разрешены. Если вы покупаете новый компьютер или посетители вашего дома хотят использовать вашу сеть, вам необходимо добавить MAC-адреса новых компьютеров в список утвержденных адресов. Система не является надежной. Умный хакер может подделать MAC-адрес, то есть скопировать известный MAC-адрес, чтобы обмануть сеть, что компьютер, который он или она использует, принадлежит к сети.

    Вы также можете изменить другие настройки маршрутизатора для повышения безопасности. Например, вы можете настроить его так, чтобы блокировать запросы WAN, чтобы маршрутизатор не отвечал на IP-запросы от удаленных пользователей, установить ограничение на количество устройств, которые могут подключаться к вашему маршрутизатору, и даже отключить удаленное администрирование, чтобы только компьютеры, подключенные непосредственно к ваш маршрутизатор может изменить настройки вашей сети. Вам также следует изменить идентификатор набора служб (SSID), который является вашим сетевым именем, на что-то отличное от значения по умолчанию, чтобы хакеры не могли сразу определить, какой маршрутизатор вы используете. И выбор надежного пароля никогда не помешает.

    Беспроводные сети легко и недорого настроить, а веб-интерфейсы большинства маршрутизаторов говорят сами за себя.Дополнительные сведения о настройке и использовании беспроводной сети см. по следующим ссылкам.

    Большинство людей используют свою домашнюю сеть для выхода в Интернет, но многие понятия не имеют, как эти сети работают. Можете ли вы отличить модем от роутера? Вы когда-нибудь спрашивали: «Нужен ли мне модем и маршрутизатор?» Проще говоря, модем подключает ваш дом к Интернету, а маршрутизатор создает сеть внутри вашего дома.

    Знание того, как работают мигающие блоки, подключенные к вашей стене, может помочь вам восстановить работу Интернета в следующий раз, когда произойдет отключение электроэнергии или нарушение связи.

    Кратко: в чем разница между модемом и маршрутизатором?


    Модем Роутер
    Подключает Интернет к вам домой Подключает Интернет к вашим устройствам
    Имеет общедоступный IP-адрес Назначает локальные IP-адреса
    Использует сеть WAN Создает сеть LAN

    Модемы доставят Интернет в ваш дом

    Модем – это устройство, которое соединяет ваш дом, обычно через коаксиальный кабель, с вашим интернет-провайдером (ISP), например Xfinity. Модем принимает сигналы от вашего интернет-провайдера и преобразует их в сигналы, которые могут использовать ваши локальные устройства, и наоборот. Соединение между вашим домом и Интернетом называется глобальной сетью (WAN). Каждому модему назначен общедоступный IP-адрес, который идентифицирует его в Интернете.

    Маршрутизаторы обеспечивают доступ к Интернету на ваши устройства

    Маршрутизатор соединяет ваши устройства друг с другом, а при жестком подключении — с модемом. Маршрутизатор подключается к вашему модему, а затем к вашим устройствам (ноутбукам, смарт-телевизорам, принтерам и т. д.) либо через кабель Ethernet, либо, в случае беспроводного маршрутизатора, через сигнал WiFi. Маршрутизатор создает локальную сеть (LAN) в вашем доме, позволяя вашим устройствам обмениваться файлами и периферийными устройствами, такими как принтеры. Маршрутизатор управляет всей информацией, поступающей к каждому устройству и модему и поступающей от них, и гарантирует, что все это будет благополучно доставлено в нужное место. Однако для работы маршрутизатора не требуется подключение к модему. Вы можете создать локальную сеть без доступа в Интернет.

    Проще говоря, ваш маршрутизатор:

    • Назначает локальный IP-адрес каждому устройству в сети.
    • Создает брандмауэр для предотвращения нарушений безопасности.
    • Управляет трафиком в вашей сети
    • Управляет любым родительским контролем.

    Нужен ли мне маршрутизатор и модем?

    Помните, что модем – это транслятор вашей сети, а роутер – скорее авиадиспетчер, который общается с "самолетами", следит за порядком и следит за тем, чтобы все были в безопасности.

    Маршрутизаторы и модемы традиционно представляют собой два отдельных устройства, которые вместе образуют домашнюю сеть. Однако с современными технологиями вам не обязательно нужен отдельный модем и отдельный маршрутизатор, поскольку новые комбинированные устройства модема и маршрутизатора объединяют функции двух устройств в одном мощном гаджете. Эти многофункциональные машины, такие как беспроводные шлюзы Xfinity, предоставляют всю необходимую мощность для чтения электронной почты, потоковой передачи ваших шоу и подключения к вашим интеллектуальным устройствам (без хлопот, связанных с двумя отдельными устройствами).

    Несмотря на то, что эти комбинированные устройства разработаны с использованием передовых технологий, ими легко и просто пользоваться. Они упрощают настройку домашней сети и обеспечивают ее надежную и безопасную работу. Таким образом, хотя вам может понадобиться мощность как модема, так и маршрутизатора для всего вашего использования Интернета, для этого может не потребоваться два места на вашей полке. Итак, в следующий раз, когда вы зададитесь вопросом "нужен ли мне модем и маршрутизатор", поговорите со своим интернет-провайдером о возможных вариантах оптимального подключения к домашней сети.

    Xfinity гордится тем, что поддерживает Программу доступного подключения федерального правительства, временную программу субсидий, доступную для всех уровней интернет-услуг Xfinity, включая Internet Essentials. Узнайте больше о программе ACP, чтобы узнать, соответствуете ли вы требованиям.

    Получите более быстрый Интернет

    Надежная скорость Интернета, которая вам нужна, по цене, которая вам понравится. Кроме того, наслаждайтесь максимальным покрытием в доме и контролем, необходимым для максимального использования Wi-Fi.

    Читайте также: