Тип сети диапазон максимальная скорость bluetooth wi fi

Обновлено: 03.07.2024

Выпускник Массачусетского технологического института, который привнес многолетний технический опыт в статьи о поисковой оптимизации, компьютерах и беспроводных сетях.

Майкл Хайне — сертифицированный CompTIA писатель, редактор и сетевой инженер с более чем 25-летним опытом работы в сфере телевидения, обороны, интернет-провайдеров, телекоммуникаций и образования.

Когда вы подключены к беспроводной сети и все работает медленно или вообще не работает, вы можете услышать, что вы находитесь вне зоны действия Wi-Fi или что уровень сигнала слабый. Итак, каков радиус действия типичной сети Wi-Fi и нужно ли вам находиться рядом с маршрутизатором или точкой беспроводного доступа для стабильного стабильного соединения?

В беспроводной сети используются радиоволны, как в телевизорах и мобильных телефонах. Чем дальше от источника распространяется сигнал, тем хуже радиоволна.

Диапазон Wi-Fi

Дальность действия беспроводной сети может сильно различаться в зависимости от типа сети. Стандартная домашняя сеть с одним беспроводным маршрутизатором может обслуживать дом на одну семью, но часто не более того.

Деловые сети с сетью точек доступа могут обслуживать большие офисные здания, а в некоторых городах были построены беспроводные точки доступа площадью несколько квадратных миль. Стоимость создания и обслуживания этих сетей, конечно же, значительно возрастает по мере увеличения радиуса действия.

Общее практическое правило для домашних сетей гласит, что маршрутизаторы Wi-Fi, работающие в диапазоне 2,4 ГГц, могут работать на расстоянии до 150 футов в помещении и до 100 футов на улице. Старые маршрутизаторы стандарта 802.11a, работавшие в диапазоне 5 ГГц, покрывали примерно треть этих расстояний. Более новые маршрутизаторы стандарта 802.11n и 802.11ac, работающие в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, достигают больших расстояний.

Поскольку используется более узкая длина волны, соединение Wi-Fi на частоте 5 ГГц более восприимчиво к препятствиям, чем соединения на частоте 2,4 ГГц, и поэтому обычно имеет немного меньший эффективный радиус действия, как правило, на 10–15 футов короче.

Факторы, влияющие на диапазон

Существуют три основных фактора, влияющих на радиус действия Wi-Fi: точка доступа или маршрутизатор, структура, в которой вы находитесь, и используемый стандарт беспроводной связи.

Точка доступа или маршрутизатор

Дальность сигнала Wi-Fi любой конкретной точки доступа значительно различается от устройства к устройству. Факторы, определяющие дальность действия точки доступа, включают конкретный протокол 802.11, который она использует, мощность передатчика ее устройства, а также характер физических препятствий и радиопомех в окружающей области.

Расстояние, на котором можно подключиться к точке доступа, зависит от ориентации антенны. Пользователи смартфонов, в частности, могут увидеть увеличение или уменьшение силы соединения, просто поворачивая устройство под разными углами. Кроме того, в некоторых точках доступа используются направленные антенны, обеспечивающие больший радиус действия в тех областях, на которые направлена антенна, и меньший радиус действия в других областях.

Замените антенну, входящую в комплект поставки маршрутизатора, если вы не получаете нужного уровня сигнала.

Тип структуры или здания

Физические препятствия в домах, такие как кирпичные стены, металлические рамы или сайдинг, могут уменьшить радиус действия сети Wi-Fi на 25 % и более.

Сигнал Wi-Fi ослабевает каждый раз, когда сталкивается с препятствием, что часто происходит в помещении из-за стен, пола и даже электронных помех, создаваемых приборами.

Стандарт беспроводной связи

Используемый стандарт беспроводной связи напрямую влияет на дальность и силу сигнала беспроводной сети. Протокол 802.11g работает в помещении на расстоянии 125 футов, а 802.11n — на расстоянии 235 футов.

Одной из самых революционных технологических тенденций последнего десятилетия является доступность повсеместного подключения и растущие ожидания. Будь то проверка электронной почты, ведение голосового разговора, просмотр веб-страниц или множество других вариантов использования, мы теперь ожидаем, что сможем получить доступ к этим онлайн-сервисам независимо от местоположения, времени или обстоятельств: в бегах, стоя в очереди, в офисе, в метро, в самолете и везде между ними. Сегодня нам по-прежнему часто приходится искать возможность подключения (например, искать ближайшую точку доступа Wi-Fi), но, без сомнения, будущее за повсеместным подключением, где доступ к Интернету повсеместен.

Беспроводные сети находятся в эпицентре этой тенденции. В самом широком смысле беспроводная сеть относится к любой сети, не соединенной кабелями, что обеспечивает желаемое удобство и мобильность для пользователя.Неудивительно, учитывая множество различных вариантов использования и приложений, мы также должны ожидать появления десятков различных беспроводных технологий для удовлетворения потребностей, каждая со своими характеристиками производительности и каждая оптимизирована для конкретной задачи и контекста. Сегодня мы уже используем более дюжины распространенных беспроводных технологий: WiFi, Bluetooth, ZigBee, NFC, WiMAX, LTE, HSPA, EV-DO, более ранние стандарты 3G, спутниковые сервисы и многое другое.

Поэтому, учитывая разнообразие, нецелесообразно делать общие выводы о производительности беспроводных сетей. Однако хорошая новость заключается в том, что большинство беспроводных технологий работают на общих принципах, имеют общие компромиссы и подчиняются общим критериям производительности и ограничениям. Как только мы раскроем и поймем эти фундаментальные принципы производительности беспроводной сети, большинство других элементов автоматически встанут на свои места.

Кроме того, хотя механика доставки данных по радиоканалу принципиально отличается от таковой в привязанном мире, результат, с которым сталкивается пользователь, будет или должен быть одинаковым — та же производительность, те же результаты. В долгосрочной перспективе все приложения доставляются и будут доставляться по беспроводным сетям; просто может случиться так, что доступ к некоторым из них будет осуществляться через беспроводную связь чаще, чем к другим. Не существует такой вещи, как проводное приложение, и нет никакого спроса на такое отличие.

Все приложения должны работать хорошо, независимо от основного подключения. Как пользователь, вы не должны заботиться об используемой базовой технологии, но как разработчики мы должны думать заранее и проектировать наши приложения, чтобы предвидеть различия между различными типами сетей. И хорошая новость заключается в том, что каждая оптимизация, которую мы применяем для беспроводных сетей, приведет к улучшению работы во всех других контекстах. Давайте углубимся.

§Типы беспроводных сетей

Предыдущая классификация не является ни полной, ни абсолютно точной. Многие технологии и стандарты зарождаются в рамках конкретного варианта использования, например Bluetooth для приложений PAN и замены кабелей, и со временем приобретают больше возможностей, охвата и пропускной способности. Фактически, последние версии Bluetooth теперь обеспечивают беспрепятственную совместимость с 802.11 (WiFi) для случаев использования с высокой пропускной способностью. Точно так же такие технологии, как WiMAX, возникли как решения для фиксированной и беспроводной связи, но со временем приобрели дополнительные возможности мобильности, что сделало их жизнеспособной альтернативой другим технологиям глобальной сети и сотовой связи.

Цель классификации заключается не в том, чтобы выделить каждую технологию в отдельную ячейку, а в том, чтобы выделить высокоуровневые различия в каждом варианте использования. Некоторые устройства имеют доступ к постоянному источнику питания; другие должны оптимизировать срок службы батареи любой ценой. Некоторым требуется скорость передачи данных Гбит/с+; другие предназначены для передачи десятков или сотен байтов данных (например, NFC). Некоторым приложениям требуется постоянное подключение, в то время как другие терпимы к задержкам и задержкам. Эти и большое количество других критериев и определяют исходные характеристики каждого типа сети. Однако после вступления в силу каждый стандарт продолжает развиваться: более емкие батареи, более быстрые процессоры, улучшенные алгоритмы модуляции и другие улучшения продолжают расширять варианты использования и производительность каждого беспроводного стандарта.

Ваше следующее приложение может быть доставлено через мобильную сеть, но оно также может использовать NFC для платежей, Bluetooth для связи P2P через WebRTC и WiFi для потоковой передачи HD. Вопрос не в том, чтобы выбрать или сделать ставку только на один стандарт беспроводной связи!

§Основы производительности беспроводных сетей

Каждый тип беспроводной технологии имеет свой собственный набор ограничений. Однако, независимо от конкретной используемой беспроводной технологии, все методы связи имеют максимальную пропускную способность канала, которая определяется одними и теми же основополагающими принципами. Фактически, Клод Э. Шеннон дал нам точную математическую модель (пропускная способность канала — это максимальная скорость передачи данных) для определения пропускной способности канала независимо от используемой технологии.

Пропускная способность канала — это максимальная скорость передачи данных

C – пропускная способность канала, измеряемая в битах в секунду.

BW — это доступная полоса пропускания, измеряемая в герцах.

Несмотря на то, что предыдущая формула несколько упрощена, она содержит все важные сведения, необходимые для понимания производительности большинства беспроводных сетей. Независимо от названия, аббревиатуры или номера редакции спецификации двумя основными ограничениями на достижимую скорость передачи данных являются объем доступной полосы пропускания и мощность сигнала между получателем и отправителем.

§Пропускная способность

В отличие от привязанного мира, где между каждым узлом сети может быть проложен выделенный провод, радиосвязь по своей природе использует общую среду: радиоволны или, если хотите, электромагнитное излучение.И отправитель, и получатель должны заранее согласовать конкретный диапазон частот, в котором будет осуществляться связь; четко определенный диапазон обеспечивает бесшовное взаимодействие между устройствами. Например, стандарты 802.11b и 802.11g используют полосу частот 2,4–2,5 ГГц для всех устройств Wi-Fi.

Кто определяет частотный диапазон и его распределение? Короче говоря, местное самоуправление (рис. 5-1). В Соединенных Штатах этот процесс регулируется Федеральной комиссией по связи (FCC). На самом деле, из-за различных правительственных постановлений некоторые беспроводные технологии могут работать в одной части мира, но не работать в других. В разных странах одна и та же беспроводная технология может и часто назначается в разных диапазонах спектра.

Помимо политики, помимо общей полосы частот для совместимости, наиболее важным фактором производительности является размер назначенного частотного диапазона. Как показывает модель Шеннона, общий битрейт канала прямо пропорционален назначенному диапазону. Следовательно, при прочих равных условиях удвоение доступного частотного диапазона удвоит скорость передачи данных — например, увеличение полосы пропускания с 20 до 40 МГц может удвоить скорость передачи данных в канале, и именно так 802.11n улучшает свою производительность по сравнению с более ранними стандартами WiFi. !

Наконец, также стоит отметить, что не все частотные диапазоны обеспечивают одинаковую производительность. Низкочастотные сигналы распространяются дальше и покрывают большие территории (макросоты), но за счет необходимости использования более крупных антенн и наличия большего количества клиентов, конкурирующих за доступ. С другой стороны, высокочастотные сигналы могут передавать больше данных, но не распространяются так далеко, что приводит к меньшим зонам покрытия (микросотам) и необходимости в дополнительной инфраструктуре.

Некоторые диапазоны частот более ценны для некоторых приложений, чем другие. Приложения, предназначенные только для вещания (например, широковещательное радио), хорошо подходят для низкочастотных диапазонов. С другой стороны, двусторонняя связь выигрывает от использования меньших сот, которые обеспечивают более высокую пропускную способность и меньшую конкуренцию.

§Краткая история распределения и регулирования спектра во всем мире

Если вы проводите какое-то время в мире беспроводной связи, вы неизбежно столкнетесь с многочисленными дебатами о состоянии и достоинствах текущих процессов распределения и регулирования спектра. Но что такое история?

В первые дни существования радио каждый мог использовать любой частотный диапазон для любых целей. Все изменилось, когда в Соединенных Штатах был принят Закон о радио 1912 года, предписывающий лицензированное использование радиочастотного спектра. Первоначальный законопроект был частично мотивирован расследованием гибели Титаника. Некоторые предполагают, что катастрофу можно было бы предотвратить или спасти больше жизней, если бы все близлежащие суда контролировали правильные частоты. Тем не менее, этот новый закон создал прецедент для международного и федерального законодательства о беспроводной связи. За ними последовали другие страны.

Несколько десятилетий спустя в соответствии с Законом о связи 1934 года была создана Федеральная комиссия по связи (FCC), и с тех пор FCC отвечает за управление распределением спектра в США, фактически "зонируя" его, подразделяя на все более мелкие участки, предназначенные для исключительного использования.

Хорошим примером различных распределений являются «промышленные, научные и медицинские» (ISM) радиодиапазоны, которые были впервые установлены на Международной конференции по телекоммуникациям в 1947 году и, как следует из названия, были зарезервированы на международном уровне. Оба диапазона 2,4–2,5 ГГц (100 МГц) и 5,725–5,875 ГГц (150 МГц), которые обеспечивают большую часть нашей современной беспроводной связи (например, WiFi), являются частью диапазона ISM. Кроме того, оба этих диапазона ISM также считаются «нелицензируемым спектром», что позволяет любому использовать беспроводную сеть — для коммерческого или частного использования — в этих диапазонах, если используемое оборудование соответствует указанным техническим требованиям (например, мощности передачи).

Наконец, из-за растущего спроса на беспроводную связь многие правительства начали проводить "аукционы спектра", на которых продается лицензия на передачу сигналов в определенных диапазонах. Хотя примеров предостаточно, аукцион FCC 700 МГц, который состоялся в 2008 году, является хорошей иллюстрацией: диапазон 698–806 МГц в США был продан с аукциона на общую сумму 19,592 миллиарда долларов более чем дюжине различных участников торгов (диапазон был разделен на несколько частей). на блоки). Да, это миллиард с буквой "б".

Пропускная способность – дефицитный и дорогой товар. Справедлив ли нынешний процесс распределения — это вопрос, по которому было пролито много чернил и опубликовано много книг. Забегая вперед, мы можем быть уверены в одном: эта тема будет по-прежнему вызывать ожесточенные споры.

§Мощность сигнала

Помимо полосы пропускания, вторым фундаментальным ограничивающим фактором любой беспроводной связи является мощность сигнала между отправителем и получателем, также известная как отношение мощности сигнала к мощности шума, отношение сигнал/шум или SNR.По сути, это мера, которая сравнивает уровень полезного сигнала с уровнем фонового шума и помех. Чем больше уровень фонового шума, тем сильнее должен быть сигнал для передачи информации.

По своей природе вся радиосвязь осуществляется через общую среду, а это означает, что другие устройства могут создавать нежелательные помехи. Например, микроволновая печь, работающая на частоте 2,5 ГГц, может пересекаться с частотным диапазоном, используемым WiFi, создавая межстандартные помехи. Однако другие устройства Wi-Fi, такие как точка доступа Wi-Fi ваших соседей и даже ноутбук вашего коллеги, подключенный к той же сети Wi-Fi, также создают помехи для ваших передач.

В идеальном случае вы будете единственным пользователем в определенном частотном диапазоне без каких-либо фоновых шумов или помех. К сожалению, это маловероятно. Во-первых, недостаточно пропускной способности, а во-вторых, слишком много беспроводных устройств, чтобы это работало. Вместо этого, чтобы достичь желаемой скорости передачи данных при наличии помех, мы можем либо увеличить мощность передачи, тем самым увеличив силу сигнала, либо уменьшить расстояние между передатчиком и приемником — или, конечно, и то, и другое.

Потери на пути или затухание на пути — это снижение мощности сигнала по отношению к пройденному расстоянию. Точная скорость снижения зависит от окружающей среды. Подробное обсуждение этого вопроса выходит за рамки этой книги, но если вам интересно, обратитесь к своей любимой поисковой системе.

Чтобы проиллюстрировать взаимосвязь между сигналом, шумом, мощностью передачи и расстоянием, представьте, что вы находитесь в небольшой комнате и разговариваете с кем-то на расстоянии 20 футов. Если никого нет, вы можете вести разговор на обычной громкости. Однако теперь добавьте несколько десятков человек в одну и ту же комнату, например, на многолюдную вечеринку, каждый из которых ведет свой собственный разговор. Внезапно вы не сможете услышать своего сверстника! Конечно, вы можете начать говорить громче, но это повысит уровень «шума» для всех вокруг вас. В свою очередь, они также начинают говорить громче и еще больше увеличивают количество шума и помех. Прежде чем вы это узнаете, все в комнате могут общаться только на расстоянии нескольких футов друг от друга (рис. 5-2). Если вы когда-нибудь теряли голос на шумной вечеринке или вам приходилось наклоняться, чтобы услышать разговор, значит, у вас есть непосредственный опыт работы с SNR. Рисунок 5-2. Клеточное дыхание и ближние эффекты в повседневных ситуациях

На самом деле, этот сценарий иллюстрирует два важных эффекта. Проблема «близко-далеко».

Состояние, при котором приемник улавливает сильный сигнал и, таким образом, не позволяет приемнику обнаруживать более слабый сигнал, фактически "вытесняя" более слабый сигнал. Клеточное дыхание

Состояние, при котором зона покрытия или расстояние сигнала расширяется и сужается в зависимости от совокупного уровня шума и помех.

Один или несколько громкоговорителей рядом с вами могут блокировать более слабые сигналы издалека — проблема ближнего-далекого. Точно так же, чем больше вокруг вас других разговоров, тем выше помехи и тем меньше диапазон, в котором вы можете различить полезный сигнал — клеточное дыхание. Неудивительно, что такие же ограничения присутствуют во всех формах радиосвязи, независимо от протокола или базовой технологии.

§Модуляция

Доступная пропускная способность и отношение сигнал-шум — это два основных физических фактора, определяющих пропускную способность каждого беспроводного канала. Однако алгоритм, с помощью которого кодируется сигнал, также может иметь существенное значение.

Получатель и отправитель могут обрабатывать 1000 импульсов или символов в секунду (1000 бод).

Каждый передаваемый символ представляет собой отдельную битовую последовательность, определяемую выбранным алфавитом (например, 2-битный алфавит: 00, 01, 10, 11).

Выбор алгоритма модуляции зависит от доступной технологии, вычислительной мощности как получателя, так и отправителя, а также отношения SNR. Алфавит модуляции более высокого порядка достигается за счет снижения устойчивости к шуму и помехам — бесплатного обеда не бывает!

Не волнуйтесь, мы не планируем с головой погрузиться в мир обработки сигналов. Скорее, просто важно понимать, что выбор алгоритма модуляции влияет на пропускную способность беспроводного канала, но также зависит от соотношения сигнал-шум, доступной вычислительной мощности и других распространенных компромиссов.

§Измерение реальной производительности беспроводной сети

Выполняется через общую среду связи (радиоволны)

Регулируется использование определенных частотных диапазонов полосы пропускания

Регулируется использование определенных значений мощности передачи

Возможны постоянно меняющиеся фоновые шумы и помехи

В зависимости от технических ограничений выбранной беспроводной технологии

Все беспроводные технологии объявляют пиковую или максимальную скорость передачи данных. Например, стандарт 802.11g поддерживает скорость 54 Мбит/с, а стандарт 802.Стандарт 11n поднимает планку до 600 Мбит/с. Точно так же некоторые операторы мобильной связи рекламируют пропускную способность 100+ Мбит/с с LTE. Однако наиболее важной частью, которую часто упускают из виду при анализе всех этих цифр, является акцент на идеальных условиях.

Что такое идеальные условия? Как вы уже догадались: максимальный объем выделенной полосы пропускания, исключительное использование частотного спектра, минимальный фоновый шум или его отсутствие, алфавит модуляции с максимальной пропускной способностью и, все чаще, несколько радиопотоков (с несколькими входами и несколькими выходами, или MIMO), передающих в параллельно. Излишне говорить, что то, что вы видите на этикетке, и то, что вы испытываете в реальном мире, может (читай, будет) сильно отличаться.

Расстояние между получателем и отправителем

Количество фонового шума в текущем местоположении

Количество помех от пользователей в той же сети (внутри соты)

Количество помех от пользователей в других, близлежащих сетях (межсотовых)

Доступная мощность передачи как у получателя, так и у отправителя

Другими словами, если вам нужна максимальная пропускная способность, постарайтесь устранить все шумы и помехи, которые вы можете контролировать, расположите получателя и отправителя как можно ближе, дайте им всю необходимую мощность и убедитесь, что оба они выбирают наилучшее. метод модуляции. Или, если вы настроены на производительность, просто протяните физический провод между ними! Удобство беспроводной связи имеет свою цену.

Измерение производительности беспроводной сети – непростое дело. Небольшое изменение, порядка нескольких дюймов, в расположении приемника может легко удвоить пропускную способность, а через несколько мгновений пропускная способность может снова сократиться вдвое, потому что другой приемник только что проснулся и теперь конкурирует за доступ к радио. канал. По самой своей природе производительность беспроводной сети сильно варьируется.

И наконец, обратите внимание, что все предыдущие обсуждения были сосредоточены исключительно на пропускной способности. Мы намеренно опускаем задержку? На самом деле у нас есть до сих пор, потому что показатели задержки в беспроводных сетях напрямую связаны с конкретной используемой технологией, и это тема, к которой мы вернемся далее.

Bluetooth и Wi-Fi обеспечивают беспроводную связь и используют для этого радиосигналы. Основное различие между Bluetooth и Wi-Fi заключается в цели его разработки. Bluetooth в основном используется для подключения устройств малого радиуса действия для обмена данными, а Wi-Fi обеспечивает высокоскоростной доступ в Интернет.

Еще одно различие между Bluetooth и Wi-Fi заключается в том, что ограниченное число устройств могут подключаться к другим устройствам через Bluetooth. С другой стороны, Wi-Fi предоставляет доступ большему количеству пользователей.

Bluetooth используется, когда скорость не важна и для него выделяется низкая пропускная способность. Wi-Fi обеспечивает высокую пропускную способность, так как скорость Интернета является важным фактором.

Контент: Bluetooth или Wi-Fi

Сравнительная таблица

Определение Bluetooth

Bluetooth – это открытая (универсальная) спецификация для беспроводной передачи голоса и данных на короткие расстояния. Изобретателями Bluetooth являются компании Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba и Intel, которые сформировали специальную интернет-группу (SIG) для расширения концепции и разработки стандарта IEEE 802.15 WPAN (беспроводная персональная сеть).

Bluetooth – это первая широко распространенная технология для одноранговой сети малого радиуса действия, предназначенная для комбинированного приложения передачи голоса и данных. По сравнению с Wi-Fi Bluetooth имеет более низкую скорость передачи данных. Тем не менее, он имеет встроенный механизм для помощи приложению. Bluetooth — это недорогая персональная сеть ad-hoc, работающая на нелицензионных территориях и принадлежащая пользователю.

Bluetooth SIG включает три сценария, основанных на приложениях

Замена кабеля
Специальная персональная сеть
Встроенные точки доступа (AP) для передачи данных/голоса.

Общая архитектура

Топология Bluetooth называется разбросанной специальной топологией. Он определяет маленькую ячейку под названием Piconet, которая представляет собой набор устройств, соединенных специальным образом.
Есть четыре состояния

M (мастер): он может управлять семью одновременными и до 200 активными ведомыми устройствами в пикосети.
S(Slave): Терминалы, которые могут участвовать более чем в одной пикосети.
SB (в режиме ожидания): ожидание подключения к пикосети позже, при этом сохраняя в ней свой MAC-адрес.
P(Parked/hold): ожидание подключения к пикосети позже и освобождение ее MAC-адреса.

Физическое подключение

Модем FHSS (расширение спектра со скачкообразной перестройкой частоты) используется в физическом соединении Bluetooth с номинальной мощностью антенны 0 дБм (покрытие 10 м) и попеременно работает на мощности 20 дБм (покрытие 100 м). Скорость переключения Bluetooth составляет 1600 переходов в секунду. Bluetooth выделяет определенный формат скачкообразной перестройки частоты для каждой пикосети.

Управление подключением

Sniff State: ведомые устройства прослушивают пикосеть с минимальной скоростью.
Состояние удержания: ведомое устройство останавливает передачу ACL (без асинхронного соединения), но может обмениваться пакетами SCO (ориентированное на синхронное соединение).
Состояние ожидания: ведомое устройство запускает ААД.
Состояние страницы: AMA назначена (становится главной).
Состояние подключения: прослушивание, передача и получение.
Состояние ожидания: периодически слушать.
Состояние запроса: узнать, какие еще устройства существуют.

Безопасность

Определение Wi-Fi

Wi-Fi (Wireless Fidelity) – это название, данное Wi-Fi Alliance набору стандартов IEEE 802.11. 802.11 определил первоначальный стандарт для беспроводных локальных сетей (WLAN), спецификации IEEE — это стандарты беспроводной связи, которые определяют интерфейс, который использует в качестве среды для передачи и приема сигналов между беспроводным клиентом и станцией или точкой доступа, а также между беспроводными сетями. клиентов.

Целью стандартов 802.11 была разработка уровней MAC и PHY для беспроводного подключения для стационарных, портативных и мобильных станций в пределах локальной области.
Стандарт IEEE 802.11 включает следующие особенности —

Он обеспечивает асинхронную и ограниченную по времени доставку.
Он поддерживает непрерывность обслуживания в пределах расширенных областей через систему распределения.

Требования IEEE 802.11

Один MAC поддерживает несколько PHY.
Механизмы, позволяющие использовать несколько перекрывающихся сетей в одной области.
Положения для управления интерфейсом от других радиостанций на базе ISM и микроволновых печей.
Механизмы управления «скрытым» терминалом.
Варианты поддержки услуг с ограниченным сроком действия.
Подготовка для обеспечения конфиденциальности и безопасности доступа.

Эталонная архитектура

В стандарте IEEE 802.11 определены две операционные модели или топологии

Модуль инфраструктуры: в этом режиме беспроводная сеть состоит как минимум из одной точки доступа (AP), которая обычно связана с инфраструктурой проводной сети и набором конечных станций беспроводной сети. Доступ управляет шифрованием в сети и может соединять или направлять беспроводной трафик в проводную сеть Ethernet (или Интернет).
Режим Ad-hoc. В этом режиме несколько беспроводных станций 802.11 напрямую взаимодействуют друг с другом при отсутствии точки доступа или какого-либо подключения к проводной сети. Его также называют независимым базовым набором услуг (IBSS) или одноранговым режимом.

Безопасность

IEEE 802.11 предусматривает аутентификацию и конфиденциальность. Два типа аутентификации, поддерживаемые IEEE 802.11:

Аутентификация открытой системы: схема аутентификации по умолчанию. Кадр запроса отправляет идентификатор алгоритма аутентификации для открытой системы. Время отклика отправляет результаты запроса.
Аутентификация с общим ключом. Обеспечивает более высокий уровень безопасности. Кадр запроса содержит идентификатор кадра аутентификации для общего ключа с использованием 40-битного секретного кода, который используется между ним и IP. 2-я станция отправляет текст вызова размером 128 байт. 1-я станция отправляет зашифрованный текст в качестве ответа. Вторая станция отправляет результаты аутентификации.

Конфиденциальность поддерживается стандартом IEEE 802.11 в соответствии со спецификацией WEP (эквивалент конфиденциальности проводных сетей). Последовательность ключей создается с помощью генератора псевдослучайных чисел и 40-битного секретного ключа, где последовательность ключей представляет собой просто операцию XOR с текстовым сообщением.

Ключевые различия между Bluetooth и Wi-Fi

Требования к пропускной способности для Bluetooth низкие, а для Wi-Fi высокие.
Для установления соединения через Bluetooth устройству потребуется адаптер Bluetooth. С другой стороны, для использования устройств Wi-Fi требуется беспроводной адаптер и маршрутизатор.
Bluetooth прост в использовании и переключаться между устройствами проще, а технология Wi-Fi довольно сложна и требует настройки аппаратного и программного обеспечения.
Диапазон радиосигнала, обеспечиваемый Bluetooth, составляет 10 метров, а в случае Wi-Fi – 100 метров.
Диапазон частот, в котором поддерживаются устройства Bluetooth, составляет 2,4 ГГц и 2,483 ГГц. Напротив, в Wi-Fi диапазон частот составляет 2,4 ГГц и 5 ГГц.
Потребляемая мощность в Bluetooth низкая, а в Wi-Fi высокая.
Bluetooth менее безопасен по сравнению с Wi-Fi и использует ключи шифрования и аутентификации. Напротив, Wi-Fi имеет лучшую безопасность, хотя все же есть некоторые проблемы с безопасностью. Wi-Fi использует WEP (проводная эквивалентная конфиденциальность) и WPA (защищенный доступ Wi-Fi).

Заключение

Bluetooth и Wi-Fi, обе технологии были изобретены для обеспечения беспроводной связи между различными устройствами. Хотя оба имеют разные цели, имеют свои относительные преимущества и недостатки.

В основном Bluetooth считается беспроводной связью на короткие расстояния, в то время как Wi-Fi обеспечивает больше привилегий и большую дальность действия, большое количество пользователей и экономичный способ подключения к Интернету.

Если у вас есть настольный компьютер, смартфон, планшет или ноутбук, вы, вероятно, слышали об Интернете, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth и сотовой связи. У них есть одна общая черта: все они представляют собой технологии подключения. Они соединяют несколько устройств IoT (устройства Интернета вещей) для эффективной связи друг с другом, будь то беспроводное или физическое проводное соединение.

Здесь вы узнаете, что означают эти термины, как они работают и в чем их основные отличия.

Воспользуйтесь нашими услугами по проектированию и установке системы. Узнайте больше или позвоните нам для бесплатной консультации: 1-800-969-8189.

Разница между Интернетом и Ethernet

Интернет – это глобальная сеть, объединяющая миллионы компьютерных систем по всему миру. Каждый компьютер может взаимодействовать с другими компьютерами в разных местах для отправки или получения информации. Возможность общаться с компьютерами по всему миру делает Интернет типом глобальной сети (WAN).

По сути, Интернет – это язык, на котором компьютеры общаются друг с другом. Он использует протокол, известный как TCP/IP, для достижения общего языка между устройствами. Когда вы посещаете веб-сайт, вы фактически получаете доступ к серверу, на котором живет веб-сайт. Сервер — это специальный компьютер, который хранит информацию и «обслуживает» ее по запросу. Например, для просмотра Google ваш компьютер отправит запрос на сервер Google, сервер отправит информацию обратно на ваш компьютер, и вы сможете получить доступ к знаменитой домашней странице. Имейте в виду, что сервер — это не интернет; Интернет состоит из всех сетей, созданных миллионами подключенных компьютеров. Другими словами, это сеть сетей.

Основное различие между Интернетом и Ethernet заключается в том, что Ethernet используется для подключения устройств в локальной сети (LAN). Это гораздо меньшая система подключения, чем Интернет.

Есть два способа подключения к Интернету:

Подключение к Интернету, предоставляемое поставщиком услуг Интернета (ISP).
Используйте мобильный телефон или сотовый модем с тарифным планом, предоставленным оператором сотовой связи.

Как информация отправляется и доставляется между устройствами? Все, что прямо или косвенно подключено к Интернету, имеет уникальный адрес интернет-протокола (IP-адрес), будь то настольный ПК, ноутбук, мобильный телефон, планшет, веб-страница, сервер, маршрутизатор и все промежуточное оборудование. IP-адреса позволяют компьютерам и устройствам находить друг друга при отправке и получении информации. Когда вы просматриваете изображения кошек на своем телефоне Android, он отправляет свой IP-адрес вместе с запрашиваемой информацией на IP-адрес сервера Google. Google соберет фотографии кошек, запрошенные вашим телефоном, и отправит их на IP-адрес вашего телефона.

Самое распространенное использование Интернета – взаимодействие с всемирной паутиной на компьютере, ноутбуке, планшете или смартфоне. Популярные области применения во всемирной паутине: отправка и получение электронной почты, проведение исследований, загрузка файлов, образование, поиск работы, просмотр социальных сетей и покупки.

Разница между Ethernet и WiFi

Как уже говорилось, Ethernet используется для соединения нескольких компьютерных сетей и других устройств в локальной сети (LAN), например дома или в офисе, для передачи данных.

Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) разработал протокол для сети Ethernet, IEEE 802.3, который управляет потоком данных по локальной сети. По мере развития технологий протокол развивается, позволяя технологии Ethernet повышать скорость передачи данных.

100 Мбит/с → Fast Ethernet → используются кабели категории 5.
1000 Мбит/с → Gigabit Ethernet → используются кабели категории 5e.
10 Гбит/с → 10 Gigabit Ethernet → Используются кабели категории 6 или 7.

Разница между Ethernet и WiFi заключается в проводном и обычном подключении.беспроводная связь. Чтобы устройства Ethernet могли взаимодействовать друг с другом, они должны быть подключены с помощью кабелей Ethernet к центральному коммутатору или концентратору. Чтобы обеспечить устройства подключением к Интернету, коммутатор или концентратор будет использовать кабель для подключения к порту Ethernet на беспроводном маршрутизаторе или модеме. Через кабели такие устройства, как компьютеры, принтеры, игровые приставки, факсимильные аппараты и сканеры, могут обмениваться данными, большими файлами и ресурсами друг с другом. Wi-Fi способен делать большую часть этого по беспроводной сети, что удобнее, но медленнее.

Сеть Ethernet – это не только связь нескольких устройств с Интернетом, но и возможность связи всех устройств друг с другом без необходимости находиться в одной комнате. Например, если один компьютер хочет напечатать документ, запрос будет отправлен на принтер по кабелям, принтер получит запрос и распечатает документ.

Кабели Ethernet могут передавать информацию на большие расстояния; в зависимости от того, какой кабель Ethernet вы используете, информация может передаваться от 100 метров (328 футов) до 10 000 метров (6,2 мили). Кабели не только дают вашим устройствам возможность связываться друг с другом на больших расстояниях, но и обходят препятствия (строительный материал, стены и мебель), которые могут мешать мощности сигнала. В результате Ethernet обеспечивает более высокую скорость, меньшую задержку, надежное соединение и лучшую безопасность.

Разница между Wi-Fi и Bluetooth

WiFi (или Wireless Fidelity) – это сеть, которая соединяет множество устройств без проводов. он создает беспроводную домашнюю сеть, позволяя подключенным устройствам взаимодействовать друг с другом и получать доступ к Интернету без проводных подключений Ethernet, сетевых кабелей или других физических подключений.

Многие путают Wi-Fi и Bluetooth, потому что оба они обеспечивают беспроводное подключение устройств. Разница между WiFi и Bluetooth заключается в том, что WiFi позволяет беспроводным устройствам получать доступ к Интернету. С другой стороны, Bluetooth просто передает информацию на короткие расстояния.

Для трансляции беспроводного интернета через WiFi вам нужен модем, подключенный к беспроводному маршрутизатору (через кабели Ethernet) или к беспроводному шлюзу (комбинация модема и маршрутизатора). Модем или беспроводной шлюз подключатся к интернет-провайдеру для доступа в Интернет.

WiFi использует радиоволны или радиосигналы для связи между устройствами. Большинство устройств, таких как ноутбуки, смартфоны, смарт-телевизоры, принтеры и все устройства для умного дома, имеют встроенный Wi-Fi. Они могут улавливать передаваемые радиосигналы для подключения к маршрутизатору (точке доступа). Все устройства, подключенные к одной сети Wi-Fi (SSID), могут взаимодействовать друг с другом.

Как и Ethernet, Wi-Fi должен соответствовать набору стандартов беспроводной сети, установленных IEEE, известных как IEEE 802.11. Эти стандарты Wi-Fi устанавливают разные скорости интернета, пропускную способность и диапазоны покрытия внутри помещений.

802.11g → Теоретическая скорость 54 Мбит/с → Фактическая скорость составляет около 5,5 Мбит/с.
802.11n → Теоретическая скорость составляет 600 Мбит/с → Фактическая скорость составляет около 100 Мбит/с → Теоретическая скорость составляет 1300 Мбит/с → Фактическая скорость составляет около 200 Мбит/с → Теоретическая скорость составляет 10 Гбит/с → Фактическая скорость составляет около 2 Гбит/с

Имейте в виду, что на скорость вашего беспроводного высокоскоростного Интернета и диапазон сигнала Wi-Fi может влиять стандарт WiFi, которому соответствует ваш маршрутизатор, а также внутренние акушерские условия (стены, мебель и строительные материалы).

Расчетный диапазон беспроводного сигнала беспроводных маршрутизаторов составляет 150–300 футов. Если сигнал Wi-Fi не достигает каждой комнаты в вашем доме или у вас нет сильного сигнала Wi-Fi в каждой комнате, такие устройства, как удлинители Wi-Fi или сетчатые системы Wi-Fi, могут помочь расширить зону покрытия Wi-Fi и улучшить сигнал Wi-Fi.

Расширители Wi-Fi: проводные или беспроводные устройства, которые расширяют зону действия маршрутизаторов WiFi. Для оптимального использования повторитель должен находиться достаточно близко к маршрутизатору, чтобы принимать сильный сигнал, но достаточно далеко, чтобы транслировать сигнал в нужные области. Удлинители лучше всего подходят для небольших помещений, таких как квартиры и небольшие дома.
Сетчатые системы Wi-Fi. Разработаны для того, чтобы покрыть весь ваш дом зоной покрытия Wi-Fi. Состоит из нескольких узлов сетки, которые работают вместе как одна большая домашняя система Wi-Fi. Один узел будет напрямую подключен к вашему модему, а остальные будут установлены вокруг вашего дома. Основной узел ячеистой системы будет связываться по беспроводной сети с другими узлами для расширения покрытия WiFi. Сетчатые системы лучше всего подходят для средних и больших домов.

Разница между Bluetooth, WiFi и сотовой связью

Bluetooth — это беспроводная технология, которая позволяет устройствам обмениваться информацией на коротких расстояниях. Большинство устройств Bluetooth имеют дальность связи 30 футов и максимальную скорость передачи данных до 24 Мбит/с; дальность и скорость могут уменьшаться из-за препятствий.

Он используется для подключения или сопряжения мобильных устройств с другими мобильными или стационарными устройствами. Большинство людей используют Bluetooth для подключения своих мобильных устройств к беспроводным динамикам, умным часам, беспроводным наушникам, автомобилям и беспроводным клавиатурам.

Многие думают, что Bluetooth работает только с Wi-Fi или сотовой связью, но Bluetooth полностью отличается от Wi-Fi и сотовой связи. В чем разница между Bluetooth, WiFi и сотовыми сетями? Устройствам не требуется сигнал сотовой связи или соединение WiFi для работы. Для сопряжения клавиатуры с планшетом не требуется интернет-сигнал.

При этом некоторые функции ваших мобильных устройств доступны только через Wi-Fi или сотовую связь. Например, вашему iPhone не обязательно иметь сотовую сеть для сопряжения с автомобилем, но для того, чтобы отвечать на входящие звонки через автомобиль, ваш телефон должен быть подключен к сотовой сети.

Разница между сотовой связью и Wi-Fi

Сотовая сеть или мобильная сеть – это тип беспроводного соединения, поддерживаемого вышками сотовой связи. Чтобы иметь доступ к сотовой сети, ваши мобильные устройства должны быть подключены через оператора сотовой связи (AT&T, T-Mobile, Verizon, Sprint и т. д.).

Доступ к нему можно получить практически отовсюду, лишь бы поблизости были вышки сотовой связи. Теоретически у сотового телефона достаточно мощности, чтобы связаться с вышкой сотовой связи, которая находится на расстоянии до 45 миль. Но с дополнительными внешними препятствиями, такими как деревья, здания и местность, сотовый телефон может достичь только сотовой вышки, которая находится на расстоянии 22 миль. Поэтому чем больше вышек в районе, тем быстрее и надежнее будет ваша сотовая сеть.

Скорости, на которых работает сотовая сеть, зависят от сетевого подключения (3G, 4G, 4G LTE и 5G). Чем лучше сетевое соединение, тем выше скорость передачи данных, загрузки и выгрузки мобильных устройств.

Большинство людей используют сотовую сеть для телефонных звонков, потокового видео и работы в Интернете.

Сотовые сети также можно использовать для передачи сигнала Wi-Fi. Для этого вы можете использовать портативную точку доступа Wi-Fi или сотовый модем. Эти устройства также должны быть подключены к сотовой сети через оператора сотовой связи. Точка доступа WiFi или сотовый модем преобразуют сотовые данные в сигнал WiFi, к которому подключаются устройства WiFi.

Несмотря на то, что сотовые сети могут использоваться для передачи сигнала Wi-Fi для использования в Интернете, технологии сотовой связи и Wi-Fi сильно различаются. Основное различие между сотовой связью и WiFi заключается в том, что для сотовых устройств (смартфонов, планшетов и портативных точек доступа WiFi) требуется тарифный план и вышки сотовой связи для поддержки доступа в Интернет. С другой стороны, Wi-Fi требует, чтобы беспроводные устройства (смартфоны, планшеты и ноутбуки) подключались к маршрутизатору для доступа в Интернет.

В заключение: различия между Интернетом, Ethernet, WiFi, Bluetooth и сотовой связью

Скорости, с которыми может распространяться информация.
Как далеко может распространяться информация
Как технологии взаимодействуют с другими устройствами.
Масштаб, в котором работают технологии (WAN и LAN).

Свяжитесь с нами

Мы здесь, чтобы помочь вам с любыми проблемами, которые могут возникнуть из-за плохого качества сотовой связи. Свяжитесь с нами сегодня или позвоните по телефону 1-800-470-6777.

Читайте также: