Wi-Fi изменил то, как мы подключаемся к Интернету. Предоставляя пользователям доступ к Интернету через радиоволны, Wi-Fi позволяет пользователям подключаться к всемирной паутине без привязки к кабелю.
Тем не менее, скорость вашего Wi-Fi зависит от множества факторов, от местоположения вашего Wi-Fi до микроволновой печи в вашем доме. Все влияет на производительность вашего Wi-Fi, включая устройства, подключенные к вашему маршрутизатору.
Но может ли старое устройство, использующее протокол 802.11b в вашей сети, замедлить его работу?
Понимание того, как работает Wi-Fi
Прежде чем понять, почему старое устройство в вашей сети может замедлять ее работу, важно изучить Wi-Fi и то, как он работает.
Проще говоря, Wi-Fi в вашем доме использует радиоволны для передачи данных. Для передачи данных Wi-Fi использует частоту 2,4 ГГц или 5 ГГц. Эта частота определяет количество волн, проходящих через фиксированное место за одну секунду. Следовательно, если вы используете Wi-Fi на частоте 5 ГГц, всего за одну секунду ваш телефон достигнет 5 000 000 000 волн.
Для передачи данных маршрутизатор Wi-Fi изменяет эти волны в зависимости от данных, которые необходимо отправить. Поэтому, если передается единица, на ваш телефон будет отправлена волна, отличная от нуля. Для внесения этих изменений Wi-Fi использует разные протоколы. Эти протоколы определяют разные методы модуляции, что приводит к разнице в объеме данных, передаваемых по Wi-Fi.
Ниже приводится краткое описание различных (старых!) протоколов Wi-Fi и предлагаемых ими скоростей.
- 802.11: Выпущенный в 1997 году стандарт 802.11 заложил основу для Wi-Fi. Он предлагал скорость передачи данных 2 Мбит/с и для передачи данных использовался расширенный спектр прямой последовательности (DSSS) или расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS).
- 802.11а: Этот протокол был первым улучшением стандартов 802.11. Он изменил частоту передачи на 5 ГГц и предложил теоретическую скорость передачи 54 Мбит/с. Это увеличение скорости передачи данных произошло из-за использования более высокой частоты и нового метода модуляции, известного как мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM). Тем не менее, даже этот протокол не был популярен, поскольку производство устройств, способных передавать частоту 5 ГГц, было дорогостоящим в начале 2000-х годов.
- 802.11b: Выпущенный в начале 2000 года стандарт 802.11b пытался улучшить скорость передачи данных, предлагаемую стандартом 802.11, с использованием частоты 2,4 ГГц. Этот протокол предлагал значительные улучшения по сравнению с устаревшим протоколом и обеспечивал скорость передачи данных 11 Мбит/с. Тем не менее, этот протокол не изменил методов модуляции, но улучшил DSSS для передачи большего количества данных. Благодаря этим улучшениям в передаче данных протокол 802.11b привел к внедрению Wi-Fi.
- 802.11г: Предлагая скорость передачи до 54 Мбит/с, протокол 802.11g предлагал те же скорости передачи данных, что и 802.11a, но использовал спектр 2,4 ГГц. Для этого стандарт 802.11g использовал OFDM для передачи данных на частоте 2,4 ГГц. Выпущенный в 2003 году стандарт 802.11g позволил пользователям получать доступ к высокоскоростным данным через радиоволны, популяризировав Wi-Fi.
- 802.11n: Выпущенный в 2009 году протокол 802.11n предлагал скорость передачи данных 600 Мбит/с с использованием OFDM. В протоколе используется однопользовательский MIMO для достижения этих скоростей, позволяющих маршрутизатору передавать несколько потоков данных одному пользователю с использованием разных антенн. Кроме того, 802.11n увеличил количество поднесущих по сравнению со старыми протоколами, увеличив скорость передачи данных. Кроме того, протокол поддерживает двухдиапазонный Wi-Fi, что позволяет передавать данные как на 2,4 ГГц, так и на 5 ГГц.
Помимо вышеперечисленных протоколов, более новые технологии, такие как Wi-Fi 6, используют стандарт 802.11ax. протокола и может достигать скорости до 2,4 Гбит/с. Для достижения этих скоростей Wi-Fi 6 использует многопользовательский MIMO, еще больше увеличивая пропускную способность каналов.
Понимание каналов и подканалов Wi-Fi
Теперь, когда у нас есть общее представление о том, как работает Wi-Fi и как он использует различные протоколы для передачи данных. Мы можем попасть в Wi-Fi каналы и подканалы.
Видите ли, когда маршрутизатор передает данные на частоте 2,4 ГГц, он не использует одну частоту для передачи данных. Вместо этого он использует диапазон частот от 2,4 ГГц до 2,483 ГГц. Эта полоса частот далее делится на каналы. Для 2,4 ГГц Wi-Fi есть всего 14 каналов, каждый из которых обеспечивает полосу пропускания 22 МГц. Именно в этих диапазонах и передаются данные.
Для устройств, использующих 802.11b, данные передаются с использованием DSSS. Этот протокол может использовать любой из 14 каналов (хотя каналы 12, 13 и 14 запрещены в США!), а канал передачи выбирается в зависимости от конфигурации вашего маршрутизатора. Как только канал выбран, протокол DSSS использует модуляцию с расширенным спектром для защиты данных от шума во время передачи.
Для этого DSSS использует комплементарную кодовую манипуляцию (CCK), которая превращает один бит данных в поток из 8 бит. Затем эти данные передаются по каналу 2,4 ГГц. Для осуществления этой передачи стандарт 802.11b использует дифференциальную квадратурную фазовую манипуляцию, которая отправляет 2 бита данных за цикл с использованием полосы пропускания 22 МГц, обеспечивая скорость передачи данных 11 Мбит/с.
В случае протоколов, использующих OFDM, данные передаются иначе. Эта разница в протоколах Wi-Fi позволяет более новым стандартам Wi-Fi передавать данные быстрее.
В отличие от DSSS, OFDM передает данные, разделяя канал передачи на поддиапазоны. Эти диапазоны используют общую полосу пропускания 20 МГц, и эта полоса пропускания разделена на 64 поднесущих по 312,5 кГц. Именно по этим поднесущим и передаются данные.
Из-за использования нескольких каналов данные в OFDM передаются с более низкими скоростями передачи данных, но благодаря наличию нескольких каналов могут быть достигнуты высокие скорости передачи данных. Кроме того, OFDM использует квадратурную амплитудную модуляцию (QAM) для передачи большего количества битов на волну, что еще больше повышает эффективность передачи.
Почему устройство 802.11b в вашей сети замедляет работу Wi-Fi?
Как объяснялось ранее, разные протоколы используют разные методы модуляции для передачи данных. По этой причине устройство, использующее протокол 802.11b, не может понимать данные, передаваемые по протоколу 802.11n.
Тем не менее, Wi-Fi должен быть обратно совместим, и если устройство 802.11b подключается к маршрутизатору, использующему 802.11n, оно должно работать. Поэтому для решения этой проблемы маршрутизатор 802.11n использует протокол 802.11b для связи с этим устройством. Именно по этой причине ваш Wi-Fi замедляется из-за более старого устройства.
При этом скорость передачи данных не меняется, когда маршрутизатор подключается к устройству 802.11n, поскольку он использует более быстрые протоколы при подключении к устройству с использованием более новых протоколов.
Еще одна вещь, которую нужно понимать, это то, что ваш маршрутизатор может передавать данные только на одно устройство за раз, если он не поддерживает многопользовательский MIMO. Следовательно, если в сети находится устройство, использующее более старый протокол, маршрутизатору потребуется больше времени для подключения к другим устройствам, что замедлит работу сети.
Следовательно, скорость сети снижается, поскольку при использовании протокола 802.11b передача данных занимает больше времени.
Помимо всего вышеперечисленного, устройство 802.11b в другой сети Wi-Fi также может замедлить работу вашей сети. Видите ли, Wi-Fi — чрезвычайно вежливый протокол, и устройства в сети Wi-Fi прослушивают сообщения на каналах Wi-Fi. Поэтому, если Wi-Fi вашего соседа использует тот же канал, что и ваш, и имеет устройство 802.11b, это не позволит вам устройство от начала передачи, так как устройство думает, что ваш Wi-Fi занят передачей данных на другое устройство.
Как предотвратить замедление работы вашей сети устройствами 802.11b?
Теперь, когда вы знаете, что старое устройство может замедлить работу вашей сети, вы можете задаться вопросом, можно ли предотвратить эту проблему. Хотя существует несколько решений вашей проблемы, устройство 802.11b в вашей сети обязательно замедлит ее работу.
- Если все устройства в вашей сети поддерживают 5 ГГц, вы можете использовать эту частоту. Благодаря этому соседние сети, использующие протокол 802.11b в диапазоне 2,4 ГГц, не будут мешать работе вашей сети.
- Использование двухдиапазонного Wi-Fi может помочь вам, если вы используете оба устройства, использующие старые и новые протоколы. Чтобы решить вашу проблему, вы можете подключить старые устройства к сети 2,4 ГГц, а новые устройства — к диапазону 5 ГГц. Это не позволит старым устройствам мешать новым устройствам, предлагающим более высокие скорости.
- Если у вас нет сети Wi-Fi с частотой 5 ГГц и вы хотите, чтобы устройства, использующие протокол 802.11b, не подключались к вашей сети, вы можете отключить этот протокол на своем маршрутизаторе.
Станет ли Wi-Fi быстрее?
Wi-Fi изменил способ подключения пользователей к Интернету. Предлагая множество протоколов, Wi-Fi позволяет пользователям передавать данные со скоростью до 2,4 Гбит/с.
Эти скорости обязательно будут расти в будущем, поскольку радиопередача станет более эффективной, а полоса 6 ГГц войдет в спектр Wi-Fi.
