wifi ให้อะไร? มาทำความเข้าใจว่า Wi-Fi คืออะไรและแตกต่างจากอีเธอร์เน็ตอย่างไร การตั้งค่าพื้นฐานของเครือข่าย WiFi ในบ้านบนเราเตอร์

ขอให้เป็นวันที่ดี.

ทุกวันนี้ผู้ใช้ยุคใหม่มีความคิดว่า Wi-Fi คืออะไร แต่คุณรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับเขาหรือไม่? ในบทความนี้ คุณจะพบคำอธิบายของคำนี้ ข้อมูลเกี่ยวกับรูปลักษณ์ มาตรฐาน ข้อดีและข้อเสีย

Wi-Fi: มันคืออะไร?

Wi-Fi เป็นวิธีการส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตในระยะทางสั้น ๆ โดยไม่ต้องใช้สาย แม่นยำยิ่งขึ้น Wi-Fi เป็นมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์สื่อสารบรอดแบนด์บนพื้นฐานของสิ่งนั้น เครือข่ายท้องถิ่นแลนไร้สาย

หากมองให้ลึกลงไป คำนี้ ไม่ใช่อินเทอร์เน็ต ที่หลายๆ คนคิดเช่นนั้น จะแสดงเครื่องหมายการค้าของบริษัทที่มาพร้อมกับเทคโนโลยีนี้ - Wi-Fi Alliance ได้รับการพัฒนาตามมาตรฐาน IEEE 802.11 และอุปกรณ์ใด ๆ ที่เป็นไปตามมาตรฐานสามารถทดสอบโดย บริษัท นี้ได้ซึ่งส่งผลให้ได้รับใบรับรองและสิทธิ์ในการใช้โลโก้ Wi-Fi

คำอธิบายของคำศัพท์

ตัวย่อ Wi-Fi มาจาก Hi-Fi ซึ่งในภาษาอังกฤษย่อมาจาก High Fidelity - ความแม่นยำสูง ตัวย่อมีความคล้ายคลึงกันในด้านเสียงและสาระสำคัญ ดังนั้นตามที่นักพัฒนาระบุว่าผู้ใช้ควรมีความสัมพันธ์เชิงบวกเมื่อพบกับคำศัพท์ใหม่

ตัวอักษรสองตัวแรกซ่อนคำที่กล่าวถึงแล้ว ไร้สาย ซึ่งแปลว่าไร้สาย อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน แนวคิดของ Wi-Fi ได้หยั่งรากลึกในสังคมของเรามากจนไม่ถือว่าเป็นคำย่ออีกต่อไป แต่เป็นคำที่เป็นอิสระ

ขอบเขตการใช้งาน

เทคโนโลยีนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อให้บริการอินเทอร์เน็ตในสถานที่ที่ไม่สามารถเดินสายได้ เช่น บ้านที่อยู่ห่างไกลจากตัวเมือง อาคารที่มีคุณค่าทางประวัติศาสตร์ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีการใช้ Wi-Fi ทุกที่ ด้วยความช่วยเหลือ บริษัทและสถานประกอบการต่างๆ จึงเสนอการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตฟรีเพื่อดึงดูดลูกค้าและแสดงความทันสมัย

คนส่วนใหญ่ติดตั้งจุดเชื่อมต่อดังกล่าวที่บ้าน เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อเครือข่ายจากอุปกรณ์ต่างๆ ขณะอยู่ในพื้นที่ครอบคลุมได้ ดังนั้นด้วย Wi-Fi คุณจะไม่ได้ผูกติดอยู่กับที่เดียวเช่นเดียวกับกรณีของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปที่เชื่อมต่อสายอินเทอร์เน็ต

เมื่อตอบคำถามว่า Wi-Fi คืออะไร สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจ Wi-Fi ไม่ใช่อินเทอร์เน็ตในรูปแบบหนึ่ง แต่เป็นเพียงวิธีเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้แล้ว เทคโนโลยี Wi-Fi คล้ายกับ (การสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุ) มันใช้งานได้ประมาณเดียวกัน แต่นำไปใช้ในทิศทางอื่น

องค์กรของเครือข่ายไร้สาย

เพื่อให้คุณสามารถใช้อินเทอร์เน็ตไร้สายได้ คุณจะต้องมีอุปกรณ์ที่มีตัวรับสัญญาณที่เหมาะสม (สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป โมเด็มสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไป) เราเตอร์ และการเชื่อมต่อกับผู้ให้บริการ

จัดทำโดยแต่ละองค์กรหรือผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ เมื่อลงนามในข้อตกลงกับพวกเขาแล้ว คุณจะติดตั้งเราเตอร์ที่บ้านหรือที่อื่นซึ่งมีโมดูลวิทยุในตัวที่รับและส่งสัญญาณ อุปกรณ์ที่คล้ายกันควรอยู่ในอุปกรณ์ที่คุณจะเข้าถึงอินเทอร์เน็ต

ตามกฎแล้วสายเคเบิลจะถูกส่งไปยังผู้ให้บริการ แต่ในสถานที่ที่ไม่สามารถทำได้ ผู้ให้บริการจะส่งอินเทอร์เน็ตไปยังจุดเข้าใช้งานของลูกค้าผ่าน Wi-Fi เช่นกัน แต่สำหรับสิ่งนี้ เราเตอร์จะต้องอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียง ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าที่ผู้ใช้ทั่วไปติดตั้งไว้มาก

อย่างไรก็ตาม แทนที่จะใช้เราเตอร์ คุณสามารถใช้สมาร์ทโฟนของคุณได้ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นโมเด็มหากคุณใช้อินเทอร์เน็ต ผู้ให้บริการมือถือ. การเชื่อมต่อนี้เรียกว่าการปล่อยสัญญาณหรือการล้อเล่น

เครือข่ายที่ไม่มีเราเตอร์

มันคุ้มค่าที่จะเน้นมาตรฐาน การเชื่อมต่อ Wi-Fiโดยตรง. ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปสามารถสื่อสารได้โดยไม่ต้องพึ่งเราเตอร์ เมื่อเชื่อมต่อเป็นครั้งแรกอุปกรณ์ต่างๆ จะกำหนดว่าอุปกรณ์ใดจะเป็นจุดเข้าใช้งาน

เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องในกรณีที่คุณต้องถ่ายโอนเอกสารจากคอมพิวเตอร์ไปยังเครื่องพิมพ์เพื่อทำการพิมพ์ เป็นต้น หรือคุณต้องการดูภาพถ่ายจากโทรศัพท์ของคุณบนจอภาพขนาดใหญ่โดยไม่ต้องใช้สายช่วย ดังนั้นด้วย โดยใช้ Wi-Fiโดยตรงคุณสามารถจัดระเบียบเครือข่ายภายในบ้านไร้สาย

ข้อดีและข้อเสียของ Wi-Fi

ข้อดีคือ:

• การไม่มีสายช่วยให้คุณสามารถขยายขอบเขตของอินเทอร์เน็ตและลดต้นทุนในการเชื่อมต่อ
• ไม่มีการผูกมัดที่เดียว

• คุณสามารถออนไลน์ได้ไม่เพียงแต่จาก คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะแต่ยังมาจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ด้วย
• ผู้ใช้หลายคนสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ในคราวเดียว
• การกระจายสัญญาณที่กว้างขวางและอุปกรณ์ที่หลากหลายได้รับการรับรองโดย Wi-Fi Alliance
• ต้องใช้รหัสผ่านเมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ใหม่ซึ่งช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยของการเชื่อมต่อ

ตอนนี้เกี่ยวกับข้อเสีย:

• ไม่มีการเชื่อมต่อกับสถานที่ - ใช่ แต่มีการเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณ
• เนื่องจากอุปกรณ์ Bluetooth เตาไมโครเวฟ และอุปกรณ์อื่นๆ ทำงานที่ความถี่ 2.4 GHz ของมาตรฐาน IEEE 802.11 คุณภาพการสื่อสารจึงอาจลดลง
• แม้ว่าสัญญาณจะทะลุเฟอร์นิเจอร์และผนังได้ แต่สิ่งกีดขวางก็ยังคงลดกำลังลงบ้าง
• สภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยยังทำให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลงอีกด้วย

ดังที่คุณทราบแล้ว มาตรฐานการเชื่อมต่อ Wi-Fi พื้นฐานคือ IEEE 802.11 ซึ่งกำหนดชุดโปรโตคอลสำหรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลต่ำสุด มีหลายสายพันธุ์ย่อย ดังนั้นจึงอาจใช้เวลานานในการแสดงรายการทั้งหมด

ฉันจะตั้งชื่อหลัก:

• 11ข. ปรากฏตัวในปี 1999 อธิบายความเร็วที่สูงกว่าความเร็วพื้นฐาน แต่ก็ยังไม่เพียงพอตามมาตรฐานปัจจุบัน - 11 Mbit/s ความปลอดภัยของมาตรฐานก็ต่ำเช่นกัน ป้องกันด้วยโปรโตคอลการเข้ารหัส WEP ซึ่งไม่มีฟังก์ชันการทำงานที่ดี ทำงานที่ความถี่ 2.4 GHz. ปัจจุบันนี้ไม่ได้ใช้จริงยกเว้นอุปกรณ์ที่ไม่รองรับมาตรฐานอื่น
• 11ก. เปิดตัวในปีเดียวกับ "b" แต่แตกต่างกันในด้านความถี่ (5 GHz) และความเร็ว (สูงสุด 55 Mbit/s)
• 11ก. โดยมาแทนที่สองเวอร์ชันก่อนหน้าในปี 2546 มีความสมบูรณ์แบบมากขึ้น ความเร็วเฉลี่ยอยู่ที่ 55 Mbit/s และเมื่อใช้อุปกรณ์ที่รองรับเทคโนโลยี SuperG หรือ True MIMO ก็สามารถเข้าถึง 125 Mbit/s ระดับความปลอดภัยยังได้รับการปรับปรุงด้วยโปรโตคอล WPA และ WPA2
• 11น. มาตรฐานที่ทันสมัยที่สุดซึ่งปรากฏในปี 2552 ทำงานบนทั้ง 2.4 GHz และ 5 GHz ดังนั้นจึงเข้ากันได้กับตัวเลือกทั้งหมดข้างต้น มีการรักษาความปลอดภัยระดับสูง เนื่องจากมีการเข้ารหัสด้วยโปรโตคอลเดียวกันกับ “g”

นั่นคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ Wi-Fi

เพลิดเพลินกับการท่องอินเทอร์เน็ตของคุณ

สาระสำคัญและหลักการทำงานของ Wi-Fi

การรวมตัวอักษรนี้หมายถึง "เครือข่ายอินเทอร์เน็ตไร้สายที่มีความแม่นยำ" ในระยะเริ่มแรกของการพัฒนา กลไกการสื่อสารนี้มีให้ใช้งานเฉพาะกับเครือข่ายไร้สายในพื้นที่เท่านั้น (ที่เรียกว่า LAN ไร้สาย) ไม่กี่ปีต่อมา Wi-Fi ก็มีให้ใช้งานไม่เฉพาะกับเครือข่ายท้องถิ่นเท่านั้น

คุณสมบัติหลักของเทคโนโลยีนี้คือสะดวกในการใช้งานกับเครือข่ายขนาดใหญ่ซึ่งภายในนั้นไม่สามารถทำได้ในการติดตั้งสายเคเบิลจำนวนมาก คุณภาพและความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลจะไม่สูญเสียไปเนื่องจากการรองรับการสื่อสารไร้สาย ในเครือข่ายไร้สายสมัยใหม่ ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลผ่าน Wi-Fi นั้นสูงกว่าความเร็วของระบบหลายเท่าที่มีปริมาณข้อมูลเท่ากันที่ไม่ได้ใช้ Wi-Fi

ด้วยระบบการจัดการข้อมูลที่มีการจัดระเบียบอย่างดี ผู้ใช้ที่สลับระหว่างจุดเข้าใช้งานต่างๆ ของระบบเดียวกันจะไม่สามารถขาดการเชื่อมต่อกับเครือข่ายได้

ด้วยการถือกำเนิดของระบบไร้สาย เครือข่ายอินเทอร์เน็ตชีวิตของเรามีการเปลี่ยนแปลง บ้าน ร้านค้า การคมนาคม หรือศูนย์การค้าเกือบทุกแห่งมีจุดเชื่อมต่อ Wi-Fi อย่างน้อยหนึ่งจุดขึ้นไป ภายในสิ้นปี 2558 มากมาย บริษัทขนส่งทั่วทั้ง CIS พวกเขาสัญญาว่าจะจัดให้มีเราเตอร์อินเทอร์เน็ตให้กับรถไฟใต้ดินและรถรางทุกคัน เครือข่ายครอบคลุม Wi-Fi ซึ่งเติบโตอย่างรวดเร็วแบบทวีคูณ สามารถรองรับผู้ใช้จำนวนมากได้ การจัดการข้อมูลหลายร้อยเทราไบต์ต่อวัน เทคโนโลยี Wi-Fi ทำให้ชีวิตของเราง่ายขึ้นโดยทำให้เราสามารถเข้าถึงข้อมูลที่ไหลอย่างต่อเนื่องทั่วโลก เครือข่ายทั่วโลกอินเทอร์เน็ต.

ในปี พ.ศ. 2557 องค์การระหว่างประเทศเพื่อการพัฒนาโลก เทคโนโลยีสารสนเทศพัฒนาและรับรองมาตรฐานการใช้งาน Wi-Fi ล่าสุด รหัสของมันคือ IEEE 8o2.11ac ในขณะนี้เราเตอร์ที่ทำงานตามมาตรฐานล่าสุดยังไม่แพร่หลายในการผลิตจำนวนมาก แต่กระบวนการที่ต่อเนื่องของการแนะนำเข้ามาในชีวิตของเราเพิ่งเริ่มต้นเท่านั้น มาตรฐานนี้สามารถทำงานที่ความถี่ที่สูงกว่า 5 กิกะเฮิรตซ์ ความถี่นี้ทำให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณรบกวนจะแทบจะมองไม่เห็น

ภาพประกอบต่อไปนี้จะช่วยอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมว่า Wi-Fi คืออะไร มันแสดงให้เห็นว่าเราเตอร์ Wi-Fi ใดๆ มีพื้นที่ครอบคลุมของตัวเอง ซึ่งภายในนั้นผู้ใช้สามารถเข้าถึง WWW โดยใช้อุปกรณ์ที่เปิดใช้งาน Wi-Fi

ข้อดีและข้อเสียหลักของเทคโนโลยี Wi-Fi

ข้อดีของ Wi-Fi สามารถเน้นประเด็นต่อไปนี้ได้:

1. ความสามารถในการจัดระเบียบเครือข่ายโดยไม่ต้องใช้สายอินเทอร์เน็ต จึงช่วยลดต้นทุนของเครือข่ายนี้ได้หลายครั้ง
2. การใช้มือถือ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ผู้ใช้เชื่อมต่อกับจุดเชื่อมต่อที่มีอยู่ได้อย่างรวดเร็วที่สุด และรับประกันการถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วระหว่างไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์
3. อุปกรณ์ทั้งหมด ( คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแล็ปท็อป แท็บเล็ต สมาร์ทโฟน และอุปกรณ์อื่นๆ) ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเดียวกันสามารถโต้ตอบซึ่งกันและกัน แลกเปลี่ยนเนื้อหาและข้อมูลได้

1. พื้นที่ครอบคลุมอาณาเขตสูงสุดของจุดเชื่อมต่อ Wi-Fi หนึ่งจุดคือหนึ่งร้อยกิโลเมตร ลักษณะนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถทางเทคนิคของเครือข่ายไร้สาย
2. เราเตอร์ Wi-Fi ติดตั้งง่ายมาก ไม่จำเป็นต้องรื้อถอนหากคุณจำเป็นต้องเปลี่ยนตำแหน่งของเครือข่ายหรือเปลี่ยนสถานที่อยู่อาศัยของคุณ
3. Wi-Fi สะดวกมากสำหรับการใช้งานในสถานที่ที่ไม่สามารถวางสายอินเทอร์เน็ตจำนวนมากได้ ตัวอย่างเช่น อาจเป็นพิพิธภัณฑ์ ศูนย์นิทรรศการ หรือนิทรรศการหลายประเภท องค์กรทุกประเภทต้องการองค์กรที่มีความสามารถในการทำงานและเป็นเทคโนโลยี Wi-Fi ที่สามารถมอบโอกาสนี้ให้พวกเขาได้

ในบรรดาข้อเสียเปรียบหลักมีดังต่อไปนี้:

1. ในระยะเริ่มต้นของการจัดระบบ Wi-Fi คุณควรใส่ใจกับคุณสมบัติทางสถาปัตยกรรมทั้งหมดของอาคารที่เลือกหรือห้องเฉพาะ ต้องมีสัญญาณ Wi-Fi ครอบคลุมทุกส่วนของอาคาร ใครต้องการมัน ตำแหน่งเราเตอร์ที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้บางพื้นที่ของห้องไม่ได้ติดตั้ง Wi-Fi
2. อัลกอริธึมการเข้ารหัสทั้งหมดที่มีอยู่ในปัจจุบันสำหรับข้อมูลที่ส่งผ่าน Wi-Fi นั้นเสี่ยงต่อการถูกแฮ็ก แฮกเกอร์สามารถแฮ็กรหัสผ่านได้อย่างง่ายดายเพียงแค่นั้น กำลังดุร้ายรหัสผ่าน (ที่เรียกว่ากำลังดุร้าย) เพื่อค้นหาแม้แต่รหัสผ่านที่ซับซ้อนที่สุด ระบบอันทรงพลังการแฮ็กจะใช้เวลาสูงสุดตั้งแต่หลายวันถึงหนึ่งเดือน
3. การใช้อินเทอร์เน็ตไร้สายและเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตช่วยลดอายุการใช้งานของการชาร์จอุปกรณ์หนึ่งรายการได้อย่างมาก เมื่อถ่ายโอนหรือดาวน์โหลดข้อมูลจำนวนมาก อุปกรณ์อาจร้อนจัด ซึ่งอาจทำให้แบตเตอรี่ โปรเซสเซอร์ และแหล่งจ่ายไฟเสียหายได้

การแพร่กระจายของ Wi-Fi ในชีวิตประจำวัน

ในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมา อินเทอร์เน็ตได้กลายเป็นส่วนสำคัญของผู้คนทั่วโลก เราใช้เวลาส่วนใหญ่บนอินเทอร์เน็ต สื่อสาร สนุกสนาน และทำงาน ต้องขอบคุณการใช้การครอบคลุม Wi-Fi ที่ทำให้ความคล่องตัวในการใช้งานอินเทอร์เน็ตเพิ่มขึ้นอย่างมาก: สามารถเข้าถึงเครือข่ายทั่วโลกได้จากทุกที่

การติดตั้ง Wi-Fi ในบ้านช่วยให้คุณประหยัดได้มาก เพราะก่อนหน้านี้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดของคุณกับอินเทอร์เน็ต คุณจะต้องต่อสายอินเทอร์เน็ตหลายเส้นเข้าไปในบ้าน ตัวอย่างเช่น คุณสามารถซื้อเราเตอร์ Wi-Fi หนึ่งตัวและเชื่อมต่อสายอินเทอร์เน็ตเข้ากับเราเตอร์นั้นได้ ดังนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดที่รองรับการเชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi จึงสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้

บริษัทขนาดเล็กและองค์กรขนาดใหญ่ใช้ความครอบคลุมของ Wi-Fi ในการทำงาน เทคโนโลยีนี้มีให้บริการในเกือบทุกสถานที่: ในร้านกาแฟและร้านอาหาร คลินิก การขนส่งสาธารณะ ศูนย์การค้า อพาร์ทเมนต์ส่วนตัว และบ้านเรือน ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี เครือข่ายไวไฟเกมจากทั่วทุกมุมโลกสามารถเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์เดียวกันได้ทันทีและเล่นได้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยแทบไม่มีข้อมูลสูญหายทั้งสองด้าน

อิทธิพลของเครือข่าย Wi-Fi ต่อร่างกายมนุษย์

มีทฤษฎีที่ว่าคลื่นที่ปล่อยออกมาจากการครอบคลุมของ Wi-Fi มีผลเสียต่อระบบประสาทและร่างกายมนุษย์โดยรวม ผู้เชี่ยวชาญแบ่งแยกทฤษฎีนี้: บางคนโต้แย้งว่ารังสีสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในร่างกายในระดับเซลล์ คนอื่นเชื่อว่า Wi-Fi ไม่เป็นอันตราย

การศึกษาผลกระทบของ Wi-Fi ในร่างกายของเราที่แม่นยำที่สุดพบว่ารังสีส่งผลต่อเราน้อยกว่ารังสีที่ปล่อยออกมาจากเตาไมโครเวฟทั่วไปถึง 10,000 เท่า การรับแสงจากเราเตอร์ 25 เครื่องในเวลาเดียวกัน เทียบเท่ากับการรับแสงจากสมาร์ทโฟนเครื่องเดียว

บุคคลสามารถรับรังสีที่แรงกว่าจากจอคอมพิวเตอร์ได้ ตัวอย่างเหล่านี้ระบุว่า Wi-Fi มีปริมาณรังสีอยู่บ้าง แต่น้อยกว่าอุปกรณ์อื่นๆ ที่เราใช้ทุกวันมาก อย่างไรก็ตาม คุณไม่ควรละเลยกฎความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน: อย่าวางเราเตอร์ Wi-Fi ใกล้กับจุดที่คุณนอนหลับ และหากเป็นไปได้ ให้ปิดเราเตอร์ในเวลากลางคืน

มาตรการ ความเที่ยงตรงแบบไร้สายได้รับการพัฒนาจนน่าคิดในปี 1996 ในตอนแรกมันให้ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลขั้นต่ำแก่ผู้ใช้ แต่หลังจากนั้นประมาณสามปี ก็มีการแนะนำสิ่งใหม่ๆ เข้ามา มาตรฐานอินเตอร์เน็ตไร้สาย. พวกเขาเพิ่มความเร็วในการรับและส่งข้อมูล และยังเพิ่มความกว้างของการครอบคลุมเล็กน้อยอีกด้วย แต่ละ เวอร์ชันใหม่โปรโตคอลระบุด้วยตัวอักษรละตินหนึ่งหรือสองตัวตามหลังตัวเลข 802.11 . มาตรฐาน Wi-Fi บางอย่างมีความเชี่ยวชาญสูง - ไม่เคยใช้ในสมาร์ทโฟนเลย เราจะพูดถึงโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลเวอร์ชันเหล่านั้นที่ผู้ใช้โดยเฉลี่ยจำเป็นต้องรู้เท่านั้น

มาตรฐานแรกสุดไม่มีการกำหนดตัวอักษรใดๆ มันเกิดในปี 1996 และใช้งานมาประมาณสามปี ข้อมูลทางอากาศเมื่อใช้โปรโตคอลนี้ถูกดาวน์โหลดที่ความเร็ว 1 Mbit/s ตามมาตรฐานสมัยใหม่ถือว่ามีขนาดเล็กมาก แต่โปรดจำไว้ว่าไม่มีการพูดถึงการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต "ขนาดใหญ่" จากอุปกรณ์พกพาในสมัยนั้น ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แม้แต่ WAP ก็ยังไม่ได้รับการพัฒนามากนัก ซึ่งเป็นหน้าอินเทอร์เน็ตที่ไม่ค่อยมีน้ำหนักเกิน 20 KB

โดยทั่วไปไม่มีใครชื่นชมข้อดีของเทคโนโลยีใหม่ในขณะนั้น มาตรฐานนี้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะอย่างเคร่งครัด - สำหรับอุปกรณ์การดีบัก การตั้งค่าคอมพิวเตอร์ระยะไกล และเทคนิคอื่น ๆ ผู้ใช้ทั่วไปในสมัยนั้นคงได้แต่ฝันถึงโทรศัพท์มือถือและคำว่า “ การส่งสัญญาณไร้สายข้อมูล” ปรากฏชัดเจนต่อพวกเขาเพียงไม่กี่ปีต่อมา

อย่างไรก็ตาม ความนิยมที่ต่ำไม่ได้ขัดขวางการพัฒนาโปรโตคอล อุปกรณ์เริ่มปรากฏขึ้นทีละน้อยซึ่งเพิ่มพลังของโมดูลการส่งข้อมูล ความเร็วด้วย Wi-Fi เวอร์ชันเดียวกันเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็น 2 Mbit/s แต่ชัดเจนว่านี่คือขีดจำกัด นั่นเป็นเหตุผล พันธมิตร Wi-Fi(สมาคมของบริษัทใหญ่หลายแห่งที่ก่อตั้งในปี 2542) จึงต้องพัฒนา มาตรฐานใหม่ซึ่งจะให้สูงกว่า ปริมาณงาน.

ไวไฟ 802.11a

การสร้าง Wi-Fi Alliance ครั้งแรกคือโปรโตคอล 802.11a ซึ่งก็ไม่ได้รับความนิยมมากนัก ความแตกต่างก็คือเทคโนโลยีสามารถใช้ความถี่ 5 GHz ได้ เป็นผลให้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 54 Mbit/s ปัญหาคือมาตรฐานนี้เข้ากันไม่ได้กับความถี่ 2.4 GHz ที่ใช้ก่อนหน้านี้ เป็นผลให้ผู้ผลิตต้องติดตั้งตัวรับส่งสัญญาณคู่เพื่อรองรับเครือข่ายบนความถี่ทั้งสอง ฉันต้องบอกว่านี่ไม่ใช่โซลูชันขนาดกะทัดรัดเลยใช่ไหม

โปรโตคอลเวอร์ชันนี้ไม่ได้ใช้จริงในสมาร์ทโฟนและโทรศัพท์มือถือ นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าหลังจากนั้นประมาณหนึ่งปีก็มีการเปิดตัวโซลูชันที่สะดวกและเป็นที่นิยมมากขึ้น

ไวไฟ 802.11b

เมื่อออกแบบโปรโตคอลนี้ผู้สร้างจะกลับสู่ความถี่ 2.4 GHz ซึ่งมีข้อได้เปรียบที่ปฏิเสธไม่ได้นั่นคือพื้นที่ครอบคลุมที่กว้าง วิศวกรจัดการเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์เรียนรู้ที่จะส่งข้อมูลด้วยความเร็วตั้งแต่ 5.5 ถึง 11 Mbit/s สนับสนุน มาตรฐานนี้เราเตอร์ทั้งหมดเริ่มรับทันที Wi-Fi ดังกล่าวเริ่มปรากฏในอุปกรณ์พกพายอดนิยมทีละน้อย ตัวอย่างเช่นสมาร์ทโฟน E65 สามารถรองรับได้ ที่สำคัญ Wi-Fi Alliance รับประกันความเข้ากันได้กับเวอร์ชันแรกของมาตรฐาน ทำให้ช่วงการเปลี่ยนแปลงราบรื่นอย่างสมบูรณ์

จนถึงสิ้นทศวรรษแรกของปี 2000 เทคโนโลยีจำนวนมากใช้โปรโตคอล 802.11b ความเร็วที่พวกเขาให้นั้นเพียงพอสำหรับสมาร์ทโฟน เครื่องเล่นเกมพกพา และแล็ปท็อป สมาร์ทโฟนสมัยใหม่เกือบทั้งหมดรองรับโปรโตคอลนี้ ซึ่งหมายความว่าหากคุณมีเราเตอร์เก่ามากในห้องของคุณที่ไม่สามารถส่งสัญญาณโดยใช้โปรโตคอลเวอร์ชันที่ทันสมัยกว่าได้ สมาร์ทโฟนจะยังคงจดจำเครือข่ายได้ แม้ว่าคุณจะไม่พอใจกับความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลอย่างแน่นอน เนื่องจากตอนนี้เราใช้มาตรฐานความเร็วที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

ไวไฟ 802.11g

ตามที่คุณเข้าใจแล้ว โปรโตคอลเวอร์ชันนี้สามารถใช้งานร่วมกับเวอร์ชันก่อนหน้าได้ นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าความถี่ในการทำงานไม่เปลี่ยนแปลง ในเวลาเดียวกัน วิศวกรสามารถเพิ่มความเร็วในการรับและส่งข้อมูลเป็น 54 Mbit/s มาตรฐานนี้เผยแพร่ในปี 2546 ในบางครั้ง ความเร็วดังกล่าวดูเหมือนจะมากเกินไป ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือและสมาร์ทโฟนหลายรายจึงดำเนินการช้า เหตุใดจึงจำเป็นต้องถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วเช่นนี้หากความจุหน่วยความจำภายในของอุปกรณ์พกพามักถูกจำกัดไว้ที่ 50-100 MB และหน้าอินเทอร์เน็ตเต็มรูปแบบไม่ได้แสดงบนหน้าจอขนาดเล็ก ถึงกระนั้น โปรโตคอลนี้ก็ค่อยๆ ได้รับความนิยม สาเหตุหลักมาจากแล็ปท็อป

ไวไฟ 802.11n

การอัปเดตมาตรฐานครั้งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นในปี 2552 โปรโตคอล Wi-Fi 802.11n ถือกำเนิดขึ้น ในขณะนั้น สมาร์ทโฟนได้เรียนรู้วิธีการแสดงเนื้อหาเว็บจำนวนมากอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว ดังนั้นมาตรฐานใหม่จึงมีประโยชน์ ความแตกต่างจากรุ่นก่อนคือความเร็วที่เพิ่มขึ้นและการรองรับทางทฤษฎีสำหรับความถี่ 5 GHz (ในขณะที่ 2.4 GHz ก็ไม่ได้หายไปเช่นกัน) นับเป็นครั้งแรกที่มีการนำการสนับสนุนด้านเทคโนโลยีมาใช้ในโปรโตคอล มิโม่. ประกอบด้วยการรองรับการรับและส่งข้อมูลพร้อมกันหลายช่องทาง (ในกรณีนี้คือ 2 ช่อง) ตามทฤษฎีแล้วสิ่งนี้อนุญาตให้บรรลุความเร็ว 600 Mbit/s ในทางปฏิบัติแทบจะไม่มีความเร็วเกิน 150 Mbit/s การรบกวนบนเส้นทางสัญญาณจากเราเตอร์ไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณได้รับผลกระทบ และเราเตอร์จำนวนมากสูญเสียการสนับสนุน MIMO เพื่อประหยัดเงิน ในทำนองเดียวกันอุปกรณ์ราคาประหยัดยังไม่ได้รับความสามารถในการทำงานที่ 5 GHz ผู้สร้างอธิบายว่าความถี่ 2.4 GHz ในขณะนั้นยังไม่โหลดมากนักดังนั้นผู้ซื้อเราเตอร์จึงไม่สูญเสียอะไรเลย

มาตรฐาน Wi-Fi 802.11n ยังคงใช้งานอยู่ แม้ว่าผู้ใช้หลายคนจะสังเกตเห็นข้อบกพร่องหลายประการแล้วก็ตาม ประการแรก เนื่องจากความถี่ 2.4 GHz จึงไม่รองรับการรวมช่องสัญญาณมากกว่าสองช่อง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงไม่ถึงขีดจำกัดความเร็วตามทฤษฎี ประการที่สองในโรงแรม ศูนย์การค้า และสถานที่ที่มีผู้คนหนาแน่น ช่องต่างๆ เริ่มซ้อนทับกัน ซึ่งทำให้เกิดการรบกวน - หน้าอินเทอร์เน็ตและเนื้อหาโหลดช้ามาก ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้ได้รับการแก้ไขด้วยการเปิดตัวมาตรฐานถัดไป

ไวไฟ 802.11ac

ในขณะที่เขียนโปรโตคอลใหม่ล่าสุดและเร็วที่สุด ถ้าก่อนหน้านี้ ประเภทของ Wi-Fiทำงานเป็นหลักในความถี่ 2.4 GHz ซึ่งมีข้อจำกัดหลายประการ จากนั้นจึงใช้ความถี่ 5 GHz อย่างเคร่งครัด ทำให้ความกว้างของพื้นที่ครอบคลุมลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง อย่างไรก็ตามผู้ผลิตเราเตอร์เป็นผู้ตัดสินใจ ปัญหานี้การติดตั้งเสาอากาศแบบกำหนดทิศทาง แต่ละคนจะส่งสัญญาณไปในทิศทางของตัวเอง อย่างไรก็ตาม บางคนอาจยังพบว่าสิ่งนี้ไม่สะดวกด้วยเหตุผลต่อไปนี้:

• เราเตอร์กลายเป็นเรื่องใหญ่เนื่องจากมีเสาอากาศสี่เสาขึ้นไป
• ขอแนะนำให้ติดตั้งเราเตอร์ไว้ตรงกลางระหว่างสถานที่ให้บริการทั้งหมด
• เราเตอร์ที่รองรับ Wi-Fi 802.11ac ใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่ารุ่นเก่าและราคาประหยัด

ข้อได้เปรียบหลักของมาตรฐานใหม่คือความเร็วเพิ่มขึ้นสิบเท่าและการรองรับเทคโนโลยี MIMO ที่กว้างขึ้น จากนี้ไปสามารถรวมช่องได้สูงสุดแปดช่อง! ส่งผลให้กระแสข้อมูลทางทฤษฎีอยู่ที่ 6.93 Gbps ในทางปฏิบัติ ความเร็วจะต่ำกว่ามาก แต่ก็เพียงพอที่จะรับชมภาพยนตร์ 4K ออนไลน์บนอุปกรณ์ได้

สำหรับบางคน คุณลักษณะของมาตรฐานใหม่ดูเหมือนไม่จำเป็น ดังนั้น ผู้ผลิตหลายรายจึงไม่สนับสนุนใน . โปรโตคอลไม่ได้รับการรองรับเสมอไป แม้ว่าจะเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาค่อนข้างแพงก็ตาม ตัวอย่างเช่นขาดการสนับสนุน (2559) ซึ่งแม้จะลดป้ายราคาแล้วก็ไม่สามารถนำมาประกอบกับกลุ่มงบประมาณได้ การค้นหาว่าสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตของคุณรองรับมาตรฐาน Wi-Fi ใดนั้นค่อนข้างง่าย เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ให้ดูแบบเต็มๆ ข้อมูลจำเพาะบนอินเทอร์เน็ตหรือเรียกใช้ .

ก่อน วันนี้คุณอาจคิดว่าเครือข่ายไร้สายเป็นชุดของกล่องดำที่คุณสามารถใช้โดยไม่รู้ว่ามันทำงานอย่างไร นี่ไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจ เพราะนี่คือความรู้สึกของคนส่วนใหญ่เกี่ยวกับเทคโนโลยีทั้งหมดที่อยู่รอบตัวพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับข้อกำหนดทางเทคนิคของข้อกำหนด 802.11b เมื่อเชื่อมต่อแล็ปท็อปของคุณเข้ากับเครือข่าย ตามหลักการแล้ว (ฮ่า!) ควรใช้งานได้ทันทีหลังจากเปิดเครื่อง

แต่วันนี้ เครือข่ายไร้สายแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากวิทยุที่ใช้เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ในเวลานั้นยังไม่มีเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูล และการตั้งค่าเครื่องรับวิทยุแบบธรรมดาใช้เวลานานมาก

ดังนั้นผู้ที่มีความคิดว่าเกิดอะไรขึ้นเบื้องหลังแผง Bakeliic-Dilecto จึงสามารถใช้อุปกรณ์วิทยุได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าผู้ที่คาดว่าจะเปิดสวิตช์สลับเพียงอย่างเดียว

เพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย สิ่งสำคัญคือต้องทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นภายในอุปกรณ์ (หรือในกรณีนี้ ภายในอุปกรณ์แต่ละเครื่องที่ประกอบเป็นเครือข่าย) บทนี้อธิบายมาตรฐานและข้อกำหนดสำหรับการจัดการเครือข่ายไร้สาย และอธิบายวิธีการถ่ายโอนข้อมูลผ่านเครือข่ายจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง

เมื่อเครือข่ายทำงานปกติ คุณจะสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องคำนึงถึงระบบภายในทั้งหมด เพียงคลิกไอคอนสองสามอันบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ คุณก็ออนไลน์ได้แล้ว แต่เมื่อคุณออกแบบและสร้างสรรค์ เครือข่ายใหม่หรือเมื่อคุณต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพของข้อมูลที่มีอยู่ การรู้ว่าข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งมีความสำคัญอย่างไร และหากเครือข่ายทำงานไม่ถูกต้อง คุณจะต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเทคโนโลยีการส่งข้อมูลเพื่อทำการวินิจฉัย แต่ละ เทคโนโลยีใหม่ผ่านขั้นตอนการดีบัก (รูปที่ 1.1)

ข้าว. 1.1

มีองค์ประกอบสามประการที่เกี่ยวข้องในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไร้สาย: สัญญาณวิทยุ รูปแบบข้อมูล และโครงสร้างเครือข่าย แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้เป็นอิสระจากอีกสององค์ประกอบ ดังนั้นเมื่อคุณออกแบบเครือข่ายใหม่ คุณจะต้องเข้าใจทั้งสามองค์ประกอบ จากมุมมองของเพื่อนคนหนึ่ง โมเดลอ้างอิงโอเอสไอ ( เปิดการเชื่อมต่อโครงข่าย- ปฏิสัมพันธ์ ระบบเปิด) สัญญาณวิทยุทำงานที่ชั้นกายภาพ และรูปแบบข้อมูลควบคุมหลายชั้น ระดับบน. โครงสร้างเครือข่ายประกอบด้วยอะแดปเตอร์อินเทอร์เฟซและสถานีฐานที่ส่งและรับสัญญาณวิทยุ

ในเครือข่ายไร้สาย อะแดปเตอร์ในคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะแปลงข้อมูลดิจิทัลเป็นสัญญาณวิทยุ ซึ่งจะส่งไปยังอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ นอกจากนี้ยังแปลงสัญญาณวิทยุขาเข้าจากองค์ประกอบเครือข่ายภายนอกกลับเป็นข้อมูลดิจิทัล อีอีอี ( สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้พัฒนาชุดมาตรฐานและข้อกำหนดสำหรับเครือข่ายไร้สายที่เรียกว่า IEEE 802.11 ซึ่งกำหนดรูปแบบและเนื้อหาของสัญญาณเหล่านี้

มาตรฐาน 802.11 พื้นฐาน (ไม่มี "b" ต่อท้าย) ถูกนำมาใช้ในปี 1997

โดยมุ่งเน้นไปที่สภาพแวดล้อมไร้สายหลายประเภท: การส่งสัญญาณวิทยุสองประเภท (ซึ่งเราจะแนะนำในบทนี้) และเครือข่ายที่ใช้รังสีอินฟราเรด มาตรฐาน 802.11b ที่ใหม่กว่านี้ให้ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับระบบไร้สาย เครือข่ายอีเทอร์เน็ต. เอกสารที่คล้ายกัน IEEE 802.11a อธิบายเครือข่ายไร้สายที่ทำงานด้วยความเร็วสูงกว่าและความถี่วิทยุที่แตกต่างกัน มาตรฐานเครือข่ายวิทยุ 802.11 อื่นๆ พร้อมเอกสารที่เกี่ยวข้องก็กำลังเตรียมเผยแพร่เช่นกัน

ปัจจุบันข้อกำหนดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ 802.11b เป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยที่ใช้กับเครือข่ายอีเธอร์เน็ตแทบทุกเครือข่าย และคุณอาจพบสิ่งนี้ในสำนักงาน สถานที่สาธารณะ และเครือข่ายภายในส่วนใหญ่ ควรให้ความสนใจกับการพัฒนามาตรฐานอื่น ๆ แต่ในขณะนี้ 802.11b เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณคาดว่าจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่คุณไม่สามารถจัดการอุปกรณ์ทั้งหมดได้ด้วยตัวเอง

บันทึก

แม้ว่าเครือข่ายไร้สายที่นำเสนอในหนังสือเล่มนี้เป็นไปตามมาตรฐาน 802.11b เป็นหลัก แต่ข้อมูลส่วนใหญ่ยังนำไปใช้กับเครือข่าย 802.11 ประเภทอื่นๆ

มีตัวย่อหลักสองคำที่ควรคำนึงถึงในมาตรฐานเครือข่ายไร้สาย: WECA และ Wi-Fi เวคก้า ( พันธมิตรความเข้ากันได้ของอีเธอร์เน็ตไร้สาย Wireless Ethernet Compatible Alliance เป็นกลุ่มอุตสาหกรรมที่รวมผู้ผลิตอุปกรณ์ 802.11b รายใหญ่ทั้งหมด ภารกิจของพวกเขาคือการทดสอบและรับรองว่าอุปกรณ์เครือข่ายไร้สายของบริษัทสมาชิกทั้งหมดสามารถทำงานร่วมกันบนเครือข่ายเดียวกันได้ และเพื่อส่งเสริมเครือข่าย 802.11 ให้เป็นมาตรฐานสากลสำหรับเครือข่ายไร้สาย ผู้เชี่ยวชาญด้านการตลาดที่ WECA มีชื่อที่เรียกง่ายสำหรับข้อกำหนด Wi-Fi 802.11 (ย่อมาจาก ความเที่ยงตรงแบบไร้สาย- คุณภาพไร้สาย) และเปลี่ยนชื่อของตนเองเป็น พันธมิตร Wi-Fi(พันธมิตรไวไฟ)

Alliance ดำเนินการ "การศึกษาการทำงานร่วมกัน" ปีละสองครั้ง ซึ่งวิศวกรจากผู้ผลิตหลายรายยืนยันว่าอุปกรณ์ของพวกเขาจะโต้ตอบอย่างเหมาะสมกับอุปกรณ์จากผู้ขายรายอื่น อุปกรณ์เครือข่ายที่มีโลโก้ Wi-Fi ได้รับการรับรองว่าเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องและผ่านการทดสอบการทำงานร่วมกัน ในรูป 1.2 แสดงโลโก้ Wi-Fi บนอะแดปเตอร์เครือข่ายจากทั้งสอง ผู้ผลิตต่างๆ.

ข้าว. 1.2

เครือข่าย 802.11b ทำงานในย่านความถี่วิทยุ 2.4 GHz พิเศษ ซึ่งสงวนไว้ในพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกสำหรับบริการวิทยุร่วมคลื่นความถี่แบบจุดต่อจุดที่ไม่มีใบอนุญาต

ไม่ได้รับอนุญาตหมายความว่าใครก็ตามที่ใช้อุปกรณ์ที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะสามารถส่งและรับสัญญาณวิทยุบนความถี่เหล่านี้ได้โดยไม่ต้องได้รับใบอนุญาตสถานีวิทยุ แตกต่างจากบริการวิทยุส่วนใหญ่ ซึ่งต้องมีใบอนุญาตสำหรับการใช้งานความถี่เฉพาะสำหรับผู้ใช้แต่ละรายหรือกลุ่มผู้ใช้ และจำกัดการใช้ความถี่ที่กำหนดให้กับบริการเฉพาะ บริการที่ไม่มีใบอนุญาตถือเป็นบริการสาธารณะ และทุกคนมีสิทธิเท่าเทียมกันใน ส่วนสเปกตรัมเดียวกัน ตามทฤษฎีแล้ว เทคโนโลยีวิทยุสเปรดสเปกตรัมทำให้สามารถอยู่ร่วมกับผู้ใช้รายอื่นได้ (ด้วยเหตุผล) โดยไม่มีการรบกวนซึ่งกันและกันอย่างมีนัยสำคัญ

บริการวิทยุแบบจุดต่อจุด ( จุดต่อจุด) ควบคุมช่องทางการสื่อสารที่นำข้อมูลจากเครื่องส่งไปยังเครื่องรับที่แยกต่างหาก ตรงกันข้ามกับการเชื่อมต่อดังกล่าวคือการออกอากาศ ( ออกอากาศ) บริการ (เช่น สถานีวิทยุหรือโทรทัศน์) ที่ส่งสัญญาณเดียวกันไปยังเครื่องรับจำนวนมากพร้อมกัน

สเปกตรัมขยาย ( สเปกตรัมการแพร่กระจาย) หมายถึงหลายวิธีในการส่งสัญญาณวิทยุเดี่ยวโดยใช้สเปกตรัมวิทยุที่ค่อนข้างกว้าง เครือข่ายอีเธอร์เน็ตไร้สายใช้ระบบส่งสัญญาณวิทยุสเปรดสเปกตรัมที่แตกต่างกันสองระบบที่เรียกว่า FHSS (Frequency Spread Spectrum) และ DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) เครือข่าย 802.11 รุ่นเก่าบางเครือข่ายใช้ระบบ FHSS ที่ช้ากว่า แต่เครือข่ายอีเทอร์เน็ตไร้สาย 802.11b และ 802.11a รุ่นปัจจุบันใช้ DSSS

เมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณประเภทอื่นๆ ที่ใช้ช่องสัญญาณแคบเพียงช่องเดียว วิทยุสเปรดสเปกตรัมมีข้อดีที่สำคัญหลายประการ สเปรดสเปกตรัมนั้นมากเกินพอที่จะส่งพลังงานเพิ่มเติม ดังนั้นเครื่องส่งสัญญาณวิทยุจึงสามารถทำงานโดยใช้พลังงานที่ต่ำมาก เนื่องจากทำงานในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างกว้าง จึงมีความไวต่อการรบกวนจากสัญญาณวิทยุอื่นๆ และสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าน้อยลง ซึ่งหมายความว่าสัญญาณสามารถใช้ได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถรับและรับรู้ประเภทย่านความถี่แคบแบบดั้งเดิมได้ และเนื่องจากสัญญาณสเปกตรัมกระจายความถี่เดินทางข้ามหลายช่องสัญญาณ จึงเป็นเรื่องยากมากสำหรับผู้สมัครสมาชิกที่ไม่ได้รับอนุญาตในการสกัดกั้นและถอดรหัสเนื้อหา

เทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัมได้ เรื่องราวที่น่าสนใจ. มันถูกคิดค้นโดยนักแสดงหญิง Heidi Lamarr ( เฮดี้ ลามาร์) และ George Antheil นักแต่งเพลงแนวหน้าชาวอเมริกัน ( จอร์จ แอนเธล) ในฐานะ "ระบบสื่อสารลับ" สำหรับการสื่อสารกับตอร์ปิโดที่ควบคุมด้วยวิทยุซึ่งไม่ควรถูกศัตรูขัดขวาง ก่อนที่เธอจะปรากฏตัวในฮอลลีวูด ลามาร์ได้แต่งงานกับคนจัดหาเสบียงทางการทหารในออสเตรีย ซึ่งเธอได้ยินเกี่ยวกับปัญหาตอร์ปิโดในงานเลี้ยงอาหารค่ำกับลูกความของสามีเธอ หลายปีต่อมา ระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 เธอเกิดแนวคิดในการเปลี่ยนความถี่วิทยุเพื่อต่อต้านสัญญาณรบกวน

Antheil มีชื่อเสียงจากการทำให้แนวคิดนี้ได้ผล องค์ประกอบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของเขาคืองาน "บัลเล่ต์ "กลศาสตร์" ( กลไกบัลเล่ต์) ซึ่งคะแนนประกอบด้วยนักเปียโน 16 คน ใบพัดเครื่องบิน 2 อัน ไซโลโฟน 4 อัน กลองเบส 4 อัน และไซเรน 1 อัน เขาใช้กลไกแบบเดียวกับที่เขาเคยใช้ในการซิงโครไนซ์นักเปียโนเพื่อเปลี่ยนความถี่วิทยุในการส่งสัญญาณสเปรดสเปกตรัม ระบบเทปกระดาษเจาะรูแบบเดิมมีช่องวิทยุที่แตกต่างกัน 88 ช่อง - หนึ่งช่องสำหรับคีย์เปียโน 88 คีย์แต่ละช่อง

ตามทฤษฎีแล้ว วิธีการเดียวกันนี้สามารถใช้ในการส่งข้อมูลเสียงและข้อมูลได้ แต่ในยุคของหลอดสุญญากาศ เทปกระดาษ และการซิงโครไนซ์ทางกล กระบวนการทั้งหมดซับซ้อนเกินกว่าจะสร้างและใช้งานได้จริง ภายในปี พ.ศ. 2505 สถานะของแข็ง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แทนที่หลอดสุญญากาศและคีย์บอร์ดเปียโน และเทคโนโลยีนี้ใช้กับเรือรบของกองทัพเรือสหรัฐฯ เพื่อการสื่อสารลับในช่วงวิกฤตการณ์คิวบา ปัจจุบัน การสื่อสารทางวิทยุแบบสเปรดสเปกตรัมถูกนำมาใช้ในระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมของอเมริกา กองทัพอากาศ Milstar ของ Space Command แบบดิจิทัล โทรศัพท์มือถือและในเครือข่ายไร้สาย

การพัฒนาดั้งเดิมของ Lamarr และ Antheil สำหรับวิทยุสเปรดสเปกตรัมนั้นมีพื้นฐานมาจากระบบการเปลี่ยนความถี่ ตามชื่อที่แนะนำ เทคโนโลยี FHSS แบ่งสัญญาณวิทยุออกเป็นส่วนเล็กๆ และภายในไม่กี่วินาที สัญญาณจะ "กระโดด" จากความถี่หนึ่งไปยังอีกความถี่หนึ่งเมื่อมีการส่งข้อมูลของกลุ่มเหล่านี้ เครื่องส่งและเครื่องรับใช้โมเดลชิฟต์แบบซิงโครไนซ์ซึ่งกำหนดลำดับในการใช้ช่องสัญญาณย่อยต่างๆ

ระบบที่ใช้ FHSS ปิดบังการรบกวนจากผู้ใช้รายอื่นโดยใช้สัญญาณพาหะ UEC ที่เปลี่ยนความถี่หลายครั้งทุกวินาที คู่เครื่องส่งและเครื่องรับเพิ่มเติมสามารถใช้รูปแบบการเปลี่ยนที่แตกต่างกันบนช่องสัญญาณย่อยชุดเดียวกันได้พร้อมกัน ในช่วงเวลาใดก็ตาม การส่งสัญญาณแต่ละครั้งมีแนวโน้มที่จะใช้ช่องสัญญาณย่อยของตัวเอง ดังนั้นจึงไม่มีการรบกวนระหว่างสัญญาณ เมื่อเกิดการชนกัน ระบบจะส่งแพ็กเก็ตเดิมซ้ำจนกว่าผู้รับจะได้รับสำเนาที่ถูกต้องและส่งการตอบรับกลับไปยังสถานีส่ง

สำหรับบริการข้อมูลไร้สาย ย่านความถี่ 2.4 GHz ที่ไม่มีใบอนุญาตจะแบ่งออกเป็นช่องสัญญาณย่อยกว้าง 75 75 MHz เนื่องจากการกระโดดความถี่แต่ละครั้งจะทำให้เกิดความล่าช้าเล็กน้อยในการสตรีมข้อมูล การส่งข้อมูลแบบ FHSS จึงค่อนข้างช้า

เทคโนโลยี DSSS ใช้เทคนิคที่เรียกว่าลำดับ Barker 11 อักขระเพื่อส่งสัญญาณวิทยุผ่านช่องสัญญาณ 22 MHz เดียวโดยไม่เปลี่ยนความถี่ บาร์คเกอร์). ลิงก์ DSSS แต่ละรายการใช้เพียงช่องเดียวโดยไม่มีการข้ามระหว่างความถี่ ดังแสดงในรูป 1.3 การส่งสัญญาณ DSSS ใช้ย่านความถี่ที่ใหญ่กว่า แต่มีพลังงานน้อยกว่าสัญญาณแบบเดิม สัญญาณดิจิตอลทางด้านซ้ายแสดงถึงการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม ซึ่งรวมกำลังไว้ภายในย่านความถี่แคบ สัญญาณ DSSS ทางด้านซ้ายใช้พลังงานเท่ากัน แต่จะกระจายพลังงานนั้นไปยังช่วงความถี่วิทยุที่กว้างกว่า แน่นอนว่าช่อง DSSS 22 MHz นั้นกว้างกว่าช่อง 1 MHz ที่ใช้ในระบบ FHSS

เครื่องส่ง DSSS แบ่งแต่ละบิตในสตรีมข้อมูลต้นฉบับออกเป็นชุดของรูปแบบบิตไบนารีที่เรียกว่าชิป แล้วส่งต่อไปยังเครื่องรับ ซึ่งจะสร้างสตรีมข้อมูลที่เหมือนกันกับต้นฉบับจากชิปขึ้นมาใหม่

เนื่องจากการรบกวนที่ใหญ่ที่สุดมีแนวโน้มที่จะครอบครองย่านความถี่ที่แคบกว่าสัญญาณ DSSS และแต่ละบิตจะถูกแบ่งออกเป็นชิปหลายตัว เครื่องรับมักจะสามารถระบุสัญญาณรบกวนและยกเลิกก่อนที่จะถอดรหัสสัญญาณ

คล้ายกับโปรโตคอลเครือข่าย DSSS อื่นๆ การเชื่อมต่อแบบไร้สายแลกเปลี่ยนข้อความรับทราบ ( การจับมือกัน) ภายในแต่ละแพ็กเก็ตข้อมูลเพื่อยืนยันว่าผู้รับสามารถจดจำแต่ละแพ็กเก็ตได้ อัตราการถ่ายโอนข้อมูล DSSS มาตรฐาน 802.11b คือ 11 Mbps เมื่อคุณภาพของสัญญาณลดลง เครื่องส่งและเครื่องรับจะใช้กระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนอัตราแบบไดนามิก ( การเปลี่ยนอัตราไดนามิก) เพื่อลดความเร็วลงเหลือ 5.5 Mbit/s ความเร็วอาจลดลงเนื่องจากมีแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าอยู่ใกล้เครื่องรับหรือเนื่องจากเครื่องส่งและเครื่องรับอยู่ห่างจากกันมากเกินไป หาก 5 Mbps ยังสูงเกินกว่าจะจัดการลิงก์ได้ ความเร็วจะลดลงอีกครั้งเหลือ 2 Mbps หรือแม้แต่ 1 Mbps

ข้าว. 1.3

ภายใต้ข้อตกลงระหว่างประเทศ ส่วนหนึ่งของสเปกตรัมความถี่วิทยุประมาณ 2.4 GHz มีวัตถุประสงค์เพื่อสงวนไว้สำหรับบริการทางอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และการแพทย์ที่ไม่มีใบอนุญาต รวมถึงเครือข่ายข้อมูลสเปกตรัมสเปรดไร้สาย อย่างไรก็ตาม ในประเทศต่างๆ หน่วยงานราชการใช้คลื่นความถี่ที่แตกต่างกันเล็กน้อยเพื่อการจัดสรรความถี่ที่แม่นยำ ในตาราง 1.1 แสดงการกระจายความถี่ในหลายโซน

ตารางที่ 1.1.การจัดสรรสเปกตรัมกระจายความถี่ 2.4 GHz ที่ไม่มีใบอนุญาต

ภูมิภาค - ช่วงความถี่ GHz

อเมริกาเหนือ - 2.4000 2.4835 GHz

ยุโรป - 2.4000 2.4835 GHz

ฝรั่งเศส - 2.4465 2.4835 GHz

สเปน - 2.445 2.475 GHz

ญี่ปุ่น - 2.471 2.497 GHz

ประเทศใดๆ ในโลกที่ไม่รวมอยู่ในตารางนี้ยังใช้ช่วงใดช่วงหนึ่งเหล่านี้ด้วย ความแตกต่างเล็กน้อยในการจัดสรรความถี่นั้นไม่สำคัญอย่างยิ่ง (เว้นแต่คุณวางแผนที่จะส่งสัญญาณข้ามพรมแดนระหว่างฝรั่งเศสและสเปนหรือบางสิ่งที่แตกต่างกันพอๆ กัน) เนื่องจากเครือข่ายส่วนใหญ่ดำเนินงานทั้งหมดภายในประเทศหรือภูมิภาคเดียว และสัญญาณครอบคลุมปกติมักจะอยู่ภายในระยะไม่กี่ร้อยเมตร . นอกจากนี้ยังมีการทับซ้อนที่เพียงพอระหว่างมาตรฐานระดับชาติที่แตกต่างกันเพื่อให้อุปกรณ์เดียวกันสามารถทำงานได้อย่างถูกกฎหมายทุกที่ในโลก คุณสามารถตั้งค่าอะแดปเตอร์เครือข่ายเป็นหมายเลขช่องสัญญาณอื่นได้เมื่อคุณอยู่ต่างประเทศ แต่คุณจะสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายภายในขอบเขตของอะแดปเตอร์ของคุณได้เกือบทุกครั้ง

ในอเมริกาเหนือ อุปกรณ์ Wi-Fi ใช้ 11 ช่องสัญญาณ ประเทศอื่นๆ อนุญาต 13 ช่อง ญี่ปุ่นมี 14 ช่อง ฝรั่งเศสมีเพียง 4 ช่อง โชคดีที่ชุดหมายเลขช่องเหมือนกันทั่วโลก ดังนั้นช่องหมายเลข 9 ในนิวยอร์กจึงใช้ความถี่เดียวกันกับช่องหมายเลข 9 ใน โตเกียวหรือปารีส ในตาราง 1.2 แสดงช่องจากประเทศและภูมิภาคต่างๆ

แคนาดาและประเทศอื่นๆ บางประเทศใช้การจัดสรรช่องสัญญาณเดียวกันกับสหรัฐอเมริกา

ตารางที่ 1.2.การจัดสรรช่องสัญญาณอีเธอร์เน็ตไร้สาย

ช่องสัญญาณ - ความถี่ (MHz) และตำแหน่ง

1 - 2412 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

2 - 2417 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

3 - 2422 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

4 - 2427 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

5 - 2432 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

6 - 2437 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

7 - 2442 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

8 - 2447 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

9 - 2452 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น)

10 - 2457 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป ฝรั่งเศส และญี่ปุ่น)

11 - 2462 (สหรัฐอเมริกา ยุโรป ฝรั่งเศส และญี่ปุ่น)

12 - 2467 (ยุโรป ฝรั่งเศส และญี่ปุ่น)

13 - 2472 (ยุโรป ฝรั่งเศส และญี่ปุ่น)

14 - 2484 (ญี่ปุ่นเท่านั้น)

หากคุณไม่แน่ใจว่าใช้ช่องใดในประเทศหนึ่งๆ ให้ตรวจสอบกับหน่วยงานท้องถิ่นของคุณสำหรับข้อมูลที่จำเป็น หรือใช้ช่องหมายเลข 10 หรือหมายเลข 11 ซึ่งถูกกฎหมายทุกที่

โปรดทราบว่าความถี่ที่กำหนดสำหรับแต่ละช่องเหล่านี้เป็นความถี่กลางของช่องกว้าง 22 MHz ดังนั้นแต่ละช่องจึงทับซ้อนกันหลายช่องที่อยู่ด้านบนและด้านล่าง ย่านความถี่ 2.4 GHz เต็มรูปแบบมีพื้นที่สำหรับสามช่องสัญญาณที่ไม่ทับซ้อนกันเท่านั้น ดังนั้น หากเครือข่ายของคุณเปิดอยู่ เช่น ช่องที่ 4 และเพื่อนบ้านอยู่ที่ช่อง 5 หรือ 6 แต่ละเครือข่ายจะตรวจจับสัญญาณจากอีกเครือข่ายหนึ่งเป็นการรบกวน ทั้งสองเครือข่ายจะทำงานได้ แต่ประสิทธิภาพ (ตามที่แสดงในความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล) จะไม่เหมาะสมที่สุด

หากต้องการลดการรบกวนประเภทนี้ ให้ลองประสานงานการใช้ช่องสัญญาณกับผู้ดูแลระบบเครือข่ายใกล้เคียง เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ แต่ละเครือข่ายควรใช้ช่องสัญญาณที่แยกจากกันด้วยแบนด์วิธอย่างน้อย 25 MHz หรือหกช่องสัญญาณ หากคุณกำลังพยายามกำจัดสัญญาณรบกวนระหว่างสองเครือข่าย ให้ใช้ช่องสัญญาณหนึ่งที่มีหมายเลขสูงและอีกช่องหนึ่งที่มีหมายเลขต่ำ กรณีสามช่องมากที่สุด ทางเลือกที่ดีที่สุดจะเป็นหมายเลข 1, 6 และ 11 ดังแสดงในรูป 1.4. เมื่อทำงานบนเครือข่ายมากกว่าสามเครือข่าย คุณจะต้องยอมรับการรบกวนบางอย่าง แต่คุณสามารถย่อให้เหลือน้อยที่สุดได้โดยการกำหนด ช่องใหม่ระหว่างคู่ที่มีอยู่

ข้าว. 1.4.

ในทางปฏิบัติ สิ่งต่างๆ จะง่ายกว่าเล็กน้อย คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายของคุณได้โดยการอยู่ห่างจากช่องสัญญาณที่คนอื่นใช้อยู่ แต่ถึงแม้คุณและเพื่อนบ้านจะอยู่ในช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน เครือข่ายก็สามารถทำงานได้ตามปกติ มีแนวโน้มว่าคุณจะพบปัญหาสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ย่านความถี่ 2.4 GHz เช่น โทรศัพท์ไร้สายและ เตาอบไมโครเวฟ.

ข้อมูลจำเพาะ 802.11 และหน่วยงานกำกับดูแลระดับชาติต่างๆ (เช่น Federal Communications Commission ในสหรัฐอเมริกา) ยังกำหนดขีดจำกัดเกี่ยวกับปริมาณกำลังเครื่องส่งและอัตราขยายของเสาอากาศที่สามารถใช้ได้ อุปกรณ์ไร้สายอีเทอร์เน็ต ได้รับการออกแบบมาเพื่อจำกัดระยะทางในการสื่อสาร และช่วยให้เครือข่ายจำนวนมากขึ้นทำงานบนช่องสัญญาณเดียวกันโดยไม่มีการรบกวน เราจะพูดถึงวิธีการหลีกเลี่ยงขีดจำกัดพลังงานเหล่านี้และขยายช่วงสัญญาณไร้สายของคุณโดยไม่ผิดกฎหมายด้านล่างนี้

ดังนั้นเราจึงมีชุดเครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุที่ทำงานบนความถี่เดียวกันและใช้การมอดูเลตประเภทเดียวกัน (การมอดูเลตในการสื่อสารเป็นวิธีการเพิ่มข้อมูลบางอย่าง เช่น เสียงหรือข้อมูลดิจิทัล ลงในคลื่นวิทยุ) . ขั้นตอนต่อไปคือการส่งข้อมูลเครือข่ายบางส่วนผ่านวิทยุนี้ ในการเริ่มต้น เรามาร่างโครงสร้างทั่วไปของข้อมูลคอมพิวเตอร์และวิธีการที่เครือข่ายใช้ในการถ่ายโอนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง นี่เป็นข้อมูลที่ทราบกันโดยทั่วไป แต่จะใช้เวลาเพียงไม่กี่หน้าเท่านั้นในการนำเสนอ จากนั้นคุณจะเข้าใจวิธีการทำงานของเครือข่ายไร้สายได้ง่ายขึ้น

บิตและไบต์

ดังที่ทราบ อุปกรณ์ประมวลผลของคอมพิวเตอร์สามารถจดจำสถานะข้อมูลได้เพียงสองสถานะเท่านั้น: มีสัญญาณอยู่ที่อินพุตของอุปกรณ์ หรือไม่มีอยู่ เงื่อนไขทั้งสองนี้เรียกอีกอย่างว่า 1 และ 0 หรือเปิดและปิด หรือเครื่องหมายและช่องว่าง แต่ละอินสแตนซ์ของ 1 หรือ 0 เรียกว่าบิต

แต่ละบิตไม่มีประโยชน์มากนัก แต่เมื่อคุณรวมแปดบิตเข้าด้วยกันเป็นสตริง (หนึ่งไบต์) คุณจะได้รับชุดค่าผสม 256 ชุด ซึ่งเพียงพอแล้วในการกำหนดลำดับที่แตกต่างกันให้กับตัวอักษรทุกตัวในตัวอักษร (ทั้งตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่) ตัวเลขสิบหลักตั้งแต่ 0 ถึง 9 การเว้นวรรคระหว่างคำ และอักขระอื่นๆ เช่น เครื่องหมายวรรคตอน และตัวอักษรบางตัวที่ใช้ในตัวอักษรต่างประเทศ คอมพิวเตอร์สมัยใหม่รับรู้ไบต์ 8 บิตหลายรายการพร้อมกัน เมื่อการประมวลผลเสร็จสิ้น คอมพิวเตอร์จะใช้รหัสบิตเดียวกัน ผลลัพธ์สามารถส่งออกไปยังเครื่องพิมพ์ จอแสดงผลวิดีโอ หรือดาต้าลิงค์ได้

อินพุตและเอาต์พุตที่เราพูดถึงในที่นี้ก่อให้เกิดรูปแบบการสื่อสาร เช่นเดียวกับโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ ช่องข้อมูลสามารถจดจำได้ครั้งละหนึ่งบิตเท่านั้น มีสัญญาณอยู่ในสายหรือไม่มี

ในระยะทางสั้นๆ คุณสามารถส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลที่ส่งสัญญาณแปด (หรือทวีคูณของแปด) แบบขนานผ่านสายแยกกัน แน่นอนว่าการเชื่อมต่อแบบขนานอาจเร็วกว่าการส่งบิตเดียวผ่านสายแยกกันถึงแปดเท่า แต่สายทั้งแปดนั้นมีราคามากกว่าหนึ่งสายถึงแปดเท่า เมื่อคุณส่งข้อมูลในระยะทางไกล ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมอาจกลายเป็นสิ่งต้องห้ามได้ และเมื่อใช้วงจรที่มีอยู่ เป็นต้น สายโทรศัพท์คุณต้องหาวิธีส่งทั้งแปดบิตผ่านสายเดียวกัน (หรือสื่ออื่น)

วิธีแก้ไขคือส่งทีละบิต โดยมีบิตพิเศษและการหยุดชั่วคราวเล็กน้อยเพื่อกำหนดจุดเริ่มต้นของไบต์ใหม่แต่ละไบต์ วิธีการนี้เรียกว่าการเชื่อมโยงข้อมูลแบบอนุกรมเนื่องจากคุณส่งบิตทีละรายการ ไม่สำคัญว่าคุณจะใช้สื่อกลางใดในการถ่ายโอนบิต นี่อาจเป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าในสายไฟ สัญญาณเสียงสองแบบที่ต่างกัน ลำดับของไฟกะพริบ หรือแม้แต่กองโน้ตที่ติดอยู่ที่ขาของนกพิราบพาหะ แต่คุณต้องมีวิธีในการแปลงเอาต์พุตของคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาณที่ใช้โดยตัวกลางในการส่งและแปลงกลับมาที่ปลายอีกด้าน

ตรวจสอบข้อผิดพลาด

ในห่วงโซ่การส่งกำลังในอุดมคติ สัญญาณที่มาถึงปลายด้านหนึ่งจะเหมือนกันกับสัญญาณขาออกอย่างแน่นอน แต่ในโลกแห่งความเป็นจริง มีสัญญาณรบกวนบางรูปแบบที่สามารถนำเข้าสู่สัญญาณต้นฉบับที่สะอาดได้เกือบทุกครั้ง สัญญาณรบกวนถูกกำหนดให้เป็นสิ่งที่เพิ่มเข้าไปในสัญญาณดั้งเดิม อาจเกิดจากฟ้าผ่า การรบกวนจากช่องทางการสื่อสารอื่น หรือการเชื่อมต่อที่หลวมในวงจร (เช่น เหยี่ยวนักล่าโจมตีนกพิราบกลับบ้าน) ไม่ว่าแหล่งใด สัญญาณรบกวนในช่องอาจสร้างความเสียหายให้กับสตรีมข้อมูลได้ ในระบบการสื่อสารสมัยใหม่ บิตจะไหลผ่านวงจรอย่างรวดเร็วมาก—หลายล้านบิตต่อวินาที—ดังนั้นการสัมผัสกับสัญญาณรบกวนในเวลาเพียงเสี้ยววินาทีก็สามารถทำลายบิตมากพอที่จะเปลี่ยนข้อมูลให้กลายเป็นเรื่องไร้สาระได้

ซึ่งหมายความว่าต้องเปิดใช้งานการตรวจสอบข้อผิดพลาดสำหรับสตรีมข้อมูลใดๆ ในระหว่างการตรวจสอบข้อผิดพลาด ข้อมูลมาตรฐานประเภทหนึ่งที่เรียกว่าเช็คซัมจะถูกเพิ่มลงในแต่ละไบต์ หากอุปกรณ์รับตรวจพบว่าผลรวมตรวจสอบแตกต่างจากที่คาดไว้ อุปกรณ์จะขอให้ตัวส่งส่งไบต์เดียวกันอีกครั้ง

จับมือ

แน่นอนว่าคอมพิวเตอร์ที่สร้างข้อความหรือสตรีมข้อมูลไม่สามารถออนไลน์และเริ่มส่งไบต์ได้ ขั้นแรกจะต้องแจ้งให้อุปกรณ์อีกด้านหนึ่งทราบว่าพร้อมส่งและผู้รับที่ต้องการก็พร้อมที่จะรับข้อมูลแล้ว หากต้องการใช้การแจ้งเตือนนี้ ชุดคำขอและการตอบรับจะต้องมาพร้อมกับข้อมูลเพย์โหลด

ลำดับคำขออาจมีลักษณะดังนี้:

แหล่งที่มา:ปลายทาง เฮ้! ฉันมีข้อมูลบางอย่างสำหรับคุณ

ปลายทาง:โอเคแหล่งที่มาไปข้างหน้า ฉันพร้อมแล้ว.

แหล่งที่มา:นี่คือจุดเริ่มต้นของข้อมูล

แหล่งที่มา:ข้อมูล ข้อมูล ข้อมูล...

แหล่งที่มา:นี่คือข้อความ คุณได้รับมันหรือยัง?

ปลายทาง:ฉันได้รับบางอย่างแต่ดูเหมือนว่าจะเสียหาย

แหล่งที่มา:ฉันเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง

แหล่งที่มา:ข้อมูล ข้อมูล ข้อมูล...

แหล่งที่มา:ครั้งนี้คุณได้รับมันหรือยัง?

ปลายทาง:ใช่ฉันได้รับ พร้อมรับข้อมูลต่อไป

ค้นหาจุดหมายปลายทางของคุณ

การสื่อสารผ่านการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยตรงระหว่างต้นทางและปลายทางไม่จำเป็นต้องเพิ่มที่อยู่หรือข้อมูลเส้นทางใดๆ เป็นส่วนหนึ่งของข้อความ คุณอาจตั้งค่าการเชื่อมต่อในตอนแรก (โดยการโทรออกหรือเสียบสายเคเบิลเข้ากับสวิตช์) แต่หลังจากนั้น การเชื่อมต่อจะยังคงอยู่จนกว่าคุณจะสั่งให้ระบบตัดการเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อประเภทนี้ดีสำหรับเสียงและข้อมูลธรรมดา แต่ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับข้อมูลดิจิทัล เครือข่ายที่ซับซ้อนซึ่งให้บริการหลายแหล่งและปลายทาง เนื่องจากจะจำกัดความสามารถของวงจรอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลไหลผ่านช่องสัญญาณก็ตาม

อีกทางเลือกหนึ่งคือการส่งข้อความของคุณไปยังสวิตช์ส่วนกลางซึ่งจะจัดเก็บไว้จนกว่าจะสามารถสื่อสารกับปลายทางได้ สิ่งนี้เรียกว่าระบบจัดเก็บและส่งสัญญาณ หากเครือข่ายได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมสำหรับประเภทข้อมูลและขนาดของการรับส่งข้อมูลระบบ เวลาแฝงจะมีน้อยมาก หากเครือข่ายการสื่อสารครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ คุณอาจส่งข้อความไปยังศูนย์สวิตชิ่งระดับกลางตั้งแต่หนึ่งแห่งขึ้นไปก่อนที่จะถึงจุดหมายปลายทางสุดท้าย ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีนี้คือสามารถส่งข้อความหลายข้อความผ่านสายโซ่เดียวกันได้ "ทันทีที่เข้าถึงได้"

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายเพิ่มเติม คุณสามารถแบ่งข้อความที่ยาวเกินความยาวที่กำหนดออกเป็นส่วนๆ ที่เรียกว่าแพ็กเก็ตได้ แพ็กเก็ตของข้อความมากกว่าหนึ่งข้อความสามารถส่งพร้อมกันในวงจรเดียวกัน รวมกับแพ็กเก็ตที่มีข้อความอื่นเมื่อผ่านศูนย์สวิตชิ่ง และกู้คืนอย่างอิสระที่ปลายทาง แต่ละแพ็กเก็ตข้อมูลจะต้องมีชุดข้อมูลต่อไปนี้: ที่อยู่ของจุดปลายทางสำหรับแพ็กเก็ต ลำดับของแพ็กเก็ตนี้สัมพันธ์กับแพ็กเก็ตอื่น ๆ ในการส่งข้อมูลดั้งเดิม ฯลฯ ข้อมูลบางส่วนนี้จะถูกสื่อสารไปยังศูนย์สวิตช์ (ที่ที่จะ ส่งแต่ละแพ็คเก็ต) และอีกอันไปยังปลายทาง (วิธีคืนค่าข้อมูลจากแพ็คเกจกลับสู่ข้อความต้นฉบับ)

รูปแบบเดียวกันนี้จะเกิดซ้ำทุกครั้งที่คุณเพิ่มระดับการดำเนินการถัดไปให้กับระบบการสื่อสาร แต่ละระดับสามารถแนบข้อมูลเพิ่มเติมไปกับข้อความต้นฉบับและลบข้อมูลนี้หากไม่จำเป็นอีกต่อไป ในขณะที่ข้อความถูกส่งจากคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปแบบไร้สายผ่านเครือข่ายสำนักงานและอินเทอร์เน็ตเกตเวย์ไปยัง คอมพิวเตอร์ระยะไกลเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่น อาจมีการเพิ่มและลบข้อมูลเพิ่มเติมหลายสิบรายการขึ้นไปก่อนที่ผู้รับจะอ่านข้อความต้นฉบับ แพ็กเก็ตข้อมูลที่มีที่อยู่และข้อมูลการควบคุมในส่วนหัวก่อนเนื้อหาข้อความซึ่งลงท้ายด้วยเช็คซัมเรียกว่าเฟรม เครือข่ายทั้งแบบมีสายและไร้สายแบ่งกระแสข้อมูลออกเป็นเฟรม ซึ่งมีข้อมูลการจับมือในรูปแบบต่างๆ พร้อมด้วยข้อมูลเพย์โหลด

อาจเป็นประโยชน์หากคิดว่าบิต ไบต์ แพ็กเก็ต และเฟรมเหล่านี้เป็นเวอร์ชันดิจิทัลของจดหมายที่ส่งผ่าน ระบบที่ซับซ้อนจัดส่ง.

1. คุณเขียนจดหมายและใส่ลงในซองจดหมาย ที่อยู่ปลายทางจะอยู่ที่ด้านนอกของซองจดหมาย

2. คุณนำจดหมายไปที่แผนกจัดส่งที่ทำงาน โดยที่พนักงานจะใส่ซองจดหมายของคุณในซองจดหมาย Express Mail ขนาดใหญ่ ซองใหญ่มีชื่อและที่อยู่สำนักงานที่ผู้รับทำงาน

3. เสมียนไปรษณีย์นำซองจดหมายขนาดใหญ่ไปที่ที่ทำการไปรษณีย์ โดยเสมียนอีกคนจะใส่ในถุงไปรษณียบัตรและติดแสตมป์ไว้ที่ถุงเพื่อระบุตำแหน่งของที่ทำการไปรษณีย์ที่ให้บริการในที่ทำการของผู้รับ

4. แท็กไปรษณีย์จะถูกนำโดยรถบรรทุกไปยังสนามบิน โดยจะบรรจุลงในภาชนะขนส่งพร้อมกับถุงอื่นๆ ที่จัดส่งไปยังเมืองเดียวกับที่ปลายทางตั้งอยู่ ตู้คอนเทนเนอร์ในการขนส่งมีป้ายบอกผู้ขนย้ายว่ามีอะไรอยู่ข้างใน

5. รถตักบรรทุกภาชนะขึ้นเครื่องบิน

6. ณ จุดนี้ จดหมายจะอยู่ภายในซองจดหมายของคุณ ซึ่งอยู่ภายในซองจดหมายไปรษณีย์ด่วนพิเศษซึ่งอยู่ในถุงจดหมายในภาชนะภายในเครื่องบิน เครื่องบินบินไปยังสนามบินอื่นใกล้กับเมืองที่ปลายทางตั้งอยู่

7. ที่สนามบินปลายทาง ลูกเรือภาคพื้นดินจะขนถ่ายตู้คอนเทนเนอร์ออกจากเครื่องบิน

8. ผู้ขนย้ายนำถุงออกจากภาชนะแล้วนำไปใส่ในรถบรรทุกคันอื่น

9. รถบรรทุกขนส่งกระเป๋าไปยังที่ทำการไปรษณีย์ที่อยู่ติดกับที่ทำการของผู้รับ

10. ที่ทำการไปรษณีย์ เสมียนจะหยิบซองจดหมายขนาดใหญ่ออกมาจากถุงแล้วส่งให้บุรุษไปรษณีย์

11. บุรุษไปรษณีย์ส่งซองจดหมาย Express Mail ขนาดใหญ่ไปยังสำนักงานของผู้รับ

12. พนักงานต้อนรับในสำนักงานจะดึงซองจดหมายของคุณออกจากซองจดหมาย Express Mail และนำไปให้ผู้รับคนสุดท้าย

13. ผู้รับเปิดซองจดหมายและอ่านจดหมาย

ในแต่ละขั้นตอน ข้อมูลด้านนอกของบรรจุภัณฑ์ทำหน้าที่เป็นคำแนะนำในการจัดการกับบรรจุภัณฑ์ แต่ตัวจัดการไม่สนใจสิ่งที่อยู่ภายใน ทั้งคุณและบุคคลที่อ่านจดหมายของคุณในที่สุดจะไม่เห็นซองจดหมาย Express Mail ขนาดใหญ่ ถุงจดหมาย รถบรรทุก ตู้สินค้า หรือเครื่องบิน แต่สถานที่จัดเก็บแต่ละแห่งเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนย้ายจดหมายของคุณจากที่หนึ่ง สถานที่อื่น

แทนซอง ถุง และภาชนะ ข้อความอิเล็กทรอนิกส์ใช้สตริงข้อมูลเพื่อแจ้งเตือนระบบ แต่สุดท้ายกลับดูเหมือนกันทุกประการ ในแบบจำลองเครือข่าย OSI แต่ละเลเยอร์การขนส่งสามารถแสดงเป็นเลเยอร์ที่แยกจากกัน

โชคดีที่ซอฟต์แวร์เครือข่ายเพิ่มและลบส่วนหัว ที่อยู่ เช็คซัม และข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดโดยอัตโนมัติ เพื่อให้คุณและบุคคลที่ได้รับข้อความของคุณไม่เห็นข้อมูลเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม แต่ละองค์ประกอบที่เพิ่มลงในข้อมูลต้นฉบับจะเพิ่มขนาดของแบทช์ เฟรม หรือพื้นที่จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ ส่งผลให้ระยะเวลาที่ต้องใช้ในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเพิ่มขึ้น เนื่องจากอัตราการถ่ายโอนที่ระบุรวมข้อมูลเพิ่มเติมทั้งหมดพร้อมกับข้อมูลที่ "มีประโยชน์" ความเร็วจริงของการถ่ายโอนข้อมูลผ่านเครือข่ายจึงช้ากว่ามาก

กล่าวอีกนัยหนึ่ง แม้ว่าเครือข่ายของคุณจะเชื่อมต่อที่ 11 Mbps แต่ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลจริงอาจอยู่ที่ประมาณ 6-7 Mbps เท่านั้น

ข้อมูลจำเพาะ 802.11b กำหนดเส้นทางสำหรับข้อมูลที่จะเคลื่อนที่ผ่านชั้นกายภาพ (การสื่อสารทางวิทยุ) มันถูกเรียกว่า เลเยอร์การควบคุมการเข้าถึงสื่อ- การควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) MAC จัดการอินเทอร์เฟซระหว่าง ระดับทางกายภาพและโครงสร้างเครือข่ายส่วนที่เหลือ

ชั้นทางกายภาพ

ในเครือข่าย 802.11 เครื่องส่งวิทยุจะเพิ่มส่วนหัว 144 บิตลงในแต่ละแพ็กเก็ต ซึ่งรวมถึง 128 บิตที่เครื่องรับใช้ในการซิงโครไนซ์กับเครื่องส่ง และฟิลด์เริ่มต้นเฟรม 16 บิต ตามด้วยส่วนหัว 48 บิตที่มีข้อมูลเกี่ยวกับอัตราข้อมูล ความยาวของข้อมูลที่อยู่ในแพ็กเก็ต และลำดับการตรวจสอบข้อผิดพลาด ส่วนหัวนี้เรียกว่าส่วนหัว PHY เนื่องจากจะควบคุมเลเยอร์ทางกายภาพระหว่างการสื่อสาร

เนื่องจากส่วนหัวกำหนดความเร็วของข้อมูลที่ตามมา ส่วนหัวการซิงค์จึงถูกส่งที่ความเร็ว 1 Mbps เสมอ ดังนั้นแม้ว่าเครือข่ายจะทำงานที่ 11 Mbps แต่ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพจะช้าลงอย่างมาก สิ่งที่คุณคาดหวังได้มากที่สุดคือประมาณ 85% ของความเร็วที่กำหนด แน่นอนว่าส่วนเสริมประเภทอื่นๆ ในแพ็คเกจข้อมูลจะลดความเร็วจริงลงไปอีก

ส่วนหัว 144 บิตนี้สืบทอดมาจากระบบ DSSS ที่ช้า และเหลือไว้ในข้อกำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ 802.11b สามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐานเก่าได้ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงมันไม่มีประโยชน์เลย ดังนั้นจึงมีทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้ส่วนหัวการซิงโครไนซ์ 72 บิตที่สั้นกว่า สำหรับส่วนหัวแบบสั้น ฟิลด์ซิงค์จะมี 56 บิต รวมกับฟิลด์เริ่มต้นแบบ 16 บิตที่ใช้ในส่วนหัวแบบยาว ส่วนหัวแบบ 72 บิตเข้ากันไม่ได้กับอุปกรณ์ 802.11 รุ่นเก่า แต่ก็ไม่สำคัญตราบใดที่โหนดทั้งหมดบนเครือข่ายรู้จักรูปแบบส่วนหัวแบบสั้น ในแง่อื่นๆ พาดหัวแบบสั้นก็ใช้ได้ดีพอๆ กับพาดหัวแบบยาว

เครือข่ายใช้เวลา 192 มิลลิวินาทีในการส่งส่วนหัวแบบยาว และเพียง 96 มิลลิวินาทีสำหรับส่วนหัวแบบสั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ส่วนหัวแบบสั้นจะช่วยลดข้อมูลเพิ่มเติมแต่ละแพ็กเก็ตลงครึ่งหนึ่ง สิ่งนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อแบนด์วิดท์ที่แท้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่น การสตรีมเสียง วิดีโอ และบริการเสียงทางอินเทอร์เน็ต

ผู้ผลิตบางรายใช้ชื่อแบบยาวเป็นค่าเริ่มต้น ส่วนบางรายใช้ชื่อแบบสั้น โดยปกติแล้วความยาวส่วนหัวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในการกำหนดค่า ซอฟต์แวร์สำหรับอะแดปเตอร์เครือข่ายและจุดเข้าใช้งาน

สำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่ ความยาวส่วนหัวเป็นหนึ่งในรายละเอียดทางเทคนิคที่พวกเขาไม่เข้าใจ เช่นเดียวกับรายละเอียดของอุปกรณ์อื่นๆ บนเครือข่าย สิบปีที่แล้ว เมื่อโมเด็มโทรศัพท์เป็นวิธีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นที่พบบ่อยที่สุด เราต้องกังวลเกี่ยวกับการตั้งค่า "บิตข้อมูล" และ "บิตหยุด" ทุกครั้งที่โทรผ่านโมเด็ม เราอาจไม่เคยรู้ว่าบิตหยุดคืออะไร (นั่นคือระยะเวลาที่เครื่องพิมพ์ Teletype แบบกลไกเก่าใช้เพื่อกลับสู่สถานะไม่ได้ใช้งานหลังจากส่งหรือรับแต่ละไบต์) แต่เรารู้ว่ามันจะต้องเหมือนกันทั้งสองด้าน .

ความยาวของส่วนหัวเป็นการตั้งค่าที่ซ่อนอยู่ในลักษณะเดียวกัน โดยควรจะเหมือนกันในทุกโหนดบนเครือข่าย แต่คนส่วนใหญ่จะไม่ทราบหรือสนใจว่ามันหมายถึงอะไร

ระดับแมค

เลเยอร์ MAC ควบคุมการรับส่งข้อมูลที่เคลื่อนที่ผ่านเครือข่ายวิทยุ ป้องกันการชนกันของข้อมูลและการชนกันของข้อมูลโดยใช้ชุดกฎที่เรียกว่าผู้ให้บริการรับรู้การเข้าถึงหลายครั้งและการหลีกเลี่ยงการชนกัน - ผู้ให้บริการรับรู้การเข้าถึงหลายรายการพร้อมการหลีกเลี่ยงการชนกัน(CSMA/CA) และมอบคุณสมบัติความปลอดภัยที่กำหนดโดยมาตรฐาน 802.11b เมื่อมีจุดเชื่อมต่อมากกว่าหนึ่งจุดในเครือข่าย เลเยอร์ MAC จะเชื่อมโยงแต่ละจุด ไคลเอนต์เครือข่ายด้วย Access Point ที่ให้คุณภาพสัญญาณที่ดีที่สุด

เมื่อมีมากกว่าหนึ่งโหนดบนเครือข่ายพยายามส่งข้อมูลในเวลาเดียวกัน CSMA/CA จะขอให้หนึ่งในโหนดที่ขัดแย้งกันสละพื้นที่และลองอีกครั้งในภายหลัง ซึ่งจะทำให้โหนดที่เหลือสามารถส่งแพ็กเก็ตได้ CSMA/CA ทำงานดังนี้: เมื่อโหนดเครือข่ายพร้อมที่จะส่งแพ็คเก็ต โหนดจะรับฟังสัญญาณอื่นๆ หากตรวจไม่พบสิ่งใดเลย โหนดจะเข้าสู่โหมดสลีปเป็นระยะเวลาแบบสุ่ม (แต่สั้น) จากนั้นจึงฟังอีกครั้ง หากตรวจไม่พบสัญญาณ CSMA/CA จะส่งแพ็กเก็ต อุปกรณ์ที่ได้รับแพ็กเก็ตจะตรวจสอบความสมบูรณ์และผู้รับจะส่งการแจ้งเตือน แต่เมื่อโหนดการส่งไม่ได้รับการแจ้งเตือน CSMA/CA จะถือว่ามีการชนกันกับแพ็กเก็ตอื่น และรอเป็นระยะเวลานานขึ้นแล้วจึงลองอีกครั้ง

นอกจากนี้ CSMA/CA ยังมีคุณสมบัติเสริมที่กำหนดค่าจุดเข้าใช้งาน (สะพานเชื่อมระหว่างเครือข่ายไร้สายและเครือข่ายแบบใช้สาย) เพื่อทำหน้าที่เป็นจุดประสานงาน โดยให้ความสำคัญกับโหนดเครือข่ายที่พยายามส่งข้อมูลประเภทที่มีความสำคัญต่อเวลา เช่น ข้อมูลเสียงหรือสตรีมมิ่ง

เมื่อตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์เครือข่ายเพื่อเข้าร่วมเครือข่าย เลเยอร์ MAC สามารถรองรับการตรวจสอบความถูกต้องได้สองประเภท: การตรวจสอบความถูกต้องแบบเปิดและการตรวจสอบความถูกต้องของคีย์ที่ใช้ร่วมกัน เมื่อคุณกำหนดค่าเครือข่าย โหนดทั้งหมดบนเครือข่ายต้องใช้การรับรองความถูกต้องประเภทเดียวกัน

เครือข่ายสนับสนุนฟังก์ชันดูแลทำความสะอาดเหล่านี้ทั้งหมดที่เลเยอร์ MAC โดยการแลกเปลี่ยน (หรือพยายามแลกเปลี่ยน) ชุดของเฟรมควบคุมก่อนที่จะอนุญาตให้ส่งข้อมูลได้ นอกจากนี้ยังติดตั้งคุณสมบัติอะแดปเตอร์เครือข่ายหลายประการ:

- อาหาร.อะแดปเตอร์เครือข่ายรองรับโหมดพลังงานสองโหมด: โหมดเตรียมพร้อมอย่างต่อเนื่องและโหมดโพลประหยัดพลังงาน ในกรณีของโหมดเตรียมพร้อมต่อเนื่อง วิทยุจะเปิดตลอดเวลาและใช้พลังงานตามปริมาณปกติ ในกรณีของโหมดการโพลแบบประหยัด อุปกรณ์วิทยุจะถูกปิดเกือบตลอดเวลา แต่จะโพลจุดเชื่อมต่อเพื่อหาข้อความใหม่เป็นระยะ ตามชื่อของมัน โหมดสำรวจพลังงานจะช่วยลดการใช้กระแสไฟแบตเตอรี่ในอุปกรณ์พกพา เช่น คอมพิวเตอร์และพีดีเอ

- การควบคุมการเข้าถึง.อะแดปเตอร์เครือข่ายทำการควบคุมการเข้าถึง ป้องกันไม่ให้ผู้ใช้ที่ไม่ได้รับอนุญาตเข้าถึงเครือข่าย เครือข่าย 802.11b สามารถใช้การจัดการได้สองรูปแบบ: SSID (ชื่อเครือข่าย) และที่อยู่ MAC (สตริงอักขระเฉพาะที่ระบุแต่ละโหนดเครือข่าย) แต่ละโหนดเครือข่ายจะต้องมี SSID ที่ตั้งโปรแกรมไว้ มิฉะนั้นจุดเข้าใช้งานจะไม่สื่อสารกับโหนดนี้ ที่อยู่ MAC ของตารางการทำงานสามารถจำกัดการเข้าถึงอุปกรณ์วิทยุที่มีที่อยู่อยู่ในรายการ

- การเข้ารหัส WEPอะแดปเตอร์เครือข่ายจัดการฟังก์ชันการเข้ารหัสด้วยการรักษาความปลอดภัยเทียบเท่าแบบมีสาย - ความเป็นส่วนตัวแบบมีสายเทียบเท่า(WEP) เครือข่ายสามารถใช้คีย์ 64 บิตหรือ 128 บิตเพื่อเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่าย

การบริหารจัดการระดับอื่นๆ

การดำเนินการเพิ่มเติมทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับมาตรฐาน 802.11 จะดำเนินการที่เลเยอร์ทางกายภาพและ MAC เลเยอร์ที่อยู่เหนือการควบคุมการกำหนดที่อยู่และการกำหนดเส้นทาง ความสมบูรณ์ของข้อมูล ตลอดจนไวยากรณ์และรูปแบบของข้อมูลที่มีอยู่ภายในแต่ละแพ็กเก็ต สำหรับเลเยอร์เหล่านี้ ไม่ว่าพวกเขาจะเคลื่อนย้ายแพ็กเก็ตอย่างไร - ผ่านสายไฟ ไฟเบอร์ออปติก หรือทางอากาศ ดังนั้น คุณสามารถใช้ 802.11b กับเครือข่ายหรือโปรโตคอลเครือข่ายประเภทใดก็ได้ วิทยุเดียวกันสามารถรองรับ TCP/IP, Novell NetWare และโปรโตคอลเครือข่ายอื่นๆ ทั้งหมดที่รวมอยู่ใน Windows ยูนิกซ์, Mac OS และอื่นๆ ระบบปฏิบัติการเท่าๆ กัน

เมื่อกำหนดประเภทวิทยุและรูปแบบข้อมูลแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดค่าโครงสร้างเครือข่าย คอมพิวเตอร์ใช้รูปแบบข้อมูลและอุปกรณ์วิทยุในการสื่อสารจริงอย่างไร

เครือข่าย 802.11b ประกอบด้วยอุปกรณ์วิทยุสองประเภท: สถานีและจุดเข้าใช้งาน สถานีคือคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องพิมพ์ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายไร้สายผ่านอะแดปเตอร์อินเทอร์เฟซเครือข่ายไร้สายภายในหรือภายนอก

จุดเข้าใช้งานคือสถานีฐานสำหรับเครือข่ายไร้สายและเป็นสะพานเชื่อมระหว่างเครือข่ายไร้สายและเครือข่ายแบบใช้สายแบบดั้งเดิม

อะแดปเตอร์เครือข่าย

อะแดปเตอร์เครือข่ายสำหรับสถานีอาจมีรูปแบบทางกายภาพได้หลายรูปแบบ:

การ์ดพีซีแบบถอดได้ซึ่งพอดีกับสล็อต PCMCIA บนคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปส่วนใหญ่ เสาอากาศและไฟแสดงสถานะบนอะแดปเตอร์การ์ดพีซีส่วนใหญ่ขยายออกไปหนึ่งนิ้ว (2.54 ซม.) หลังจากเปิดขั้วต่อการ์ด นี่เป็นเพราะจำเป็นต้องกำจัดการป้องกันโดยตัวเครื่อง อะแดปเตอร์อื่นๆ บนการ์ดพีซีมีขั้วต่อสำหรับเสาอากาศภายนอก

อะแดปเตอร์เครือข่ายภายในบนการ์ด PCI ที่เสียบเข้าไป คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ. อะแดปเตอร์ PCI ส่วนใหญ่เป็นตัวเชื่อมต่อ PCMCIA ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใส่การ์ดพีซีที่ด้านหลังของคอมพิวเตอร์ได้ อย่างไรก็ตาม มีการ์ดบางส่วนติดตั้งอยู่ในการ์ดเอ็กซ์แพนชัน PCI โดยตรง เป็นทางเลือกแทนตัวเชื่อมต่อที่แผงด้านหลัง ตัวเชื่อมต่อ PCMCIA แยกจาก Actiontec และผู้ผลิตรายอื่นบางรายที่เสียบเข้ากับช่องใส่ไดรฟ์คอมพิวเตอร์ภายนอกที่แผงด้านหน้า

อะแดปเตอร์ USB ภายนอก อะแดปเตอร์ USB มักเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าการ์ดพีซี เนื่องจากอะแดปเตอร์ที่ปลายสายมักจะง่ายกว่าเสมอในการเคลื่อนย้ายไปยังตำแหน่งที่มีการรับสัญญาณที่ดีกว่าจากจุดเชื่อมต่อที่ใกล้ที่สุด

ภายในประเทศ อะแดปเตอร์ไร้สายรวมอยู่ในคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป อะแด็ปเตอร์ภายในคือโมดูลที่เสียบเข้าไป เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ พวกเขามีเหมือนกัน รูปร่างเป็นการ์ดพีซีภายนอก เสาอากาศสำหรับวิทยุในตัวมักจะซ่อนอยู่ในเคสคอมพิวเตอร์แบบพับได้

อะแดปเตอร์แบบถอดได้สำหรับ PDA และอุปกรณ์มือถืออื่น ๆ

อินเทอร์เฟซเครือข่ายภายในที่สร้างไว้ในอุปกรณ์อื่นๆ เช่น ชุดโทรศัพท์ผ่านอินเทอร์เน็ต และเครื่องใช้ในสำนักงานหรือในครัวเรือน

จุดเข้าใช้งาน

จุดเข้าใช้งานมักจะรวมกับจุดอื่น ฟังก์ชั่นเครือข่าย. ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะหาจุดเข้าใช้งานแบบสแตนด์อโลนที่เสียบเข้ากับเครือข่ายแบบมีสายโดยใช้สายเคเบิลข้อมูล แต่ก็มีฟังก์ชันอื่นๆ อีกมากมายเช่นกัน การกำหนดค่าจุดเข้าใช้งานทั่วไปประกอบด้วย:

สถานีฐานแบบธรรมดาพร้อมบริดจ์ไปยังพอร์ตอีเธอร์เน็ตสำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่าย

สถานีฐานซึ่งรวมถึงสวิตช์ ฮับ หรือเราเตอร์ที่มีพอร์ตอีเทอร์เน็ตแบบมีสายตั้งแต่หนึ่งพอร์ตขึ้นไป พร้อมด้วยจุดเชื่อมต่อไร้สาย

เราเตอร์บรอดแบนด์ที่ให้สะพานเชื่อมระหว่างเคเบิลโมเด็มหรือพอร์ต DSL และจุดเชื่อมต่อไร้สาย

จุดเชื่อมต่อซอฟต์แวร์ที่ใช้อะแดปเตอร์อินเทอร์เฟซเครือข่ายไร้สายของคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเป็นสถานีฐาน

เกตเวย์การกระจายที่รองรับช่องทางที่ใช้งานในจำนวนจำกัด

ดังแสดงในรูป 1.5 การออกแบบทางกายภาพของจุดเข้าใช้งานแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิต บางอย่างดูเหมือนอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ออกแบบมาให้ติดตั้งให้พ้นสายตา ในตำแหน่งกึ่งหรือที่ไม่เด่นชัดบนผนัง บางชนิดมีรูปทรง "แอโรไดนามิก" ที่น่าดึงดูดซึ่งทำให้สามารถวางบนพื้นผิวโต๊ะกาแฟได้ บางคุณสมบัติมีเสาอากาศในตัว ในขณะที่บางรุ่นมีเสาอากาศแส้แนวตั้งแบบสั้นเชื่อมต่ออย่างถาวร ในขณะที่บางรุ่นยังคงรักษาขั้วต่อไว้สำหรับ เสาอากาศภายนอก(ซึ่งอาจมาพร้อมกับจุดเข้าใช้งานหรือไม่ก็ได้) ไม่ว่าขนาดหรือรูปร่างจะเป็นอย่างไร แต่ละจุดเข้าใช้งานจะมีวิทยุที่ส่งและรับข้อความและข้อมูลระหว่างสถานีเครือข่ายและพอร์ตอีเทอร์เน็ตที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบมีสาย

ข้าว. 1.5

โหมดการทำงาน

เครือข่าย 802.11b ทำงานในสองโหมด: เป็นเครือข่าย Ad-Hoc และเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐาน ตามชื่อที่แนะนำ เครือข่าย Ad-Hoc มักจะเป็นแบบชั่วคราว Ad-Nos-network คือกลุ่มสถานีอิสระที่ทำงานโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นๆ เครือข่ายขนาดใหญ่หรืออินเทอร์เน็ต ประกอบด้วยสถานีไร้สายตั้งแต่สองสถานีขึ้นไปที่ไม่มีจุดเชื่อมต่อหรือการเชื่อมต่อกับส่วนอื่นๆ ของโลก

เครือข่าย Ad-Hoc เรียกอีกอย่างว่าชุดบริการหลักแบบเพียร์ทูเพียร์และอิสระ - ชุดบริการพื้นฐานอิสระ(ไอบีเอสเอส). ในรูป รูปที่ 1.6 แสดงเครือข่าย Ad-Hoc แบบธรรมดา

เครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานมีจุดเข้าใช้งานตั้งแต่หนึ่งจุดขึ้นไป ซึ่งมักจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบใช้สายเกือบตลอดเวลา สถานีไร้สายแต่ละแห่งจะแลกเปลี่ยนข้อความและข้อมูลกับจุดเข้าใช้งาน ซึ่งจะส่งต่อไปยังโหนดอื่นๆ บนเครือข่ายแบบมีสาย เครือข่ายใดๆ ที่ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบมีสายผ่านจุดเข้าใช้งานเครื่องพิมพ์ เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ หรืออินเทอร์เน็ตเกตเวย์ ถือเป็นเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐาน เครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานจะแสดงในรูป 1.7.

เครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานที่มีสถานีฐานเพียงแห่งเดียวเรียกอีกอย่างว่าชุดบริการหลัก - ชุดบริการพื้นฐาน(บีเอสเอส) เมื่อเครือข่ายไร้สายใช้จุดเข้าใช้งานตั้งแต่สองจุดขึ้นไป โครงสร้างเครือข่ายจะเป็นชุดบริการเพิ่มเติม - ชุดบริการขยาย(อีเอสเอส) จำได้ไหมว่าชื่อทางเทคนิคของรหัสเครือข่ายบางหน้าถูกกล่าวถึงว่าเป็น SSID อย่างไร ภัยคุกคาม คุณอาจเจอชื่อ BSSID หากเครือข่ายมีจุดเข้าใช้งานเพียงจุดเดียว หรือ ESSID เมื่อมีสองจุดขึ้นไป

ข้าว. 1.6

การใช้งานเครือข่ายที่มีจุดเชื่อมต่อมากกว่าหนึ่งจุด (ชุดบริการเพิ่มเติม) ทำให้เกิดความท้าทายทางเทคนิคเพิ่มเติมบางประการ ประการแรก สถานีฐานใดๆ จะต้องสามารถควบคุมข้อมูลจากสถานีใดสถานีหนึ่งได้ แม้ว่าสถานีฐานจะอยู่ในช่วงของจุดเชื่อมต่อหลายจุดก็ตาม ในระหว่างเซสชันเครือข่าย หากสถานีเคลื่อนที่หรือมีสัญญาณรบกวนเฉพาะที่เกิดขึ้นใกล้กับจุดเชื่อมต่อจุดแรกโดยไม่คาดคิด เครือข่ายจะต้องรักษาการเชื่อมต่อระหว่างจุดเชื่อมต่อไว้

ข้าว. 1.7

เครือข่าย 802.11b แก้ไขปัญหานี้โดยการเชื่อมโยงไคลเอ็นต์กับจุดเชื่อมต่อเพียงจุดเดียวในแต่ละครั้ง และไม่สนใจสัญญาณจากสถานีอื่น เมื่อสัญญาณอ่อนลงที่จุดหนึ่งและแรงขึ้นที่อีกจุดหนึ่ง หรือปริมาณการรับส่งข้อมูลบังคับให้เครือข่ายต้องปรับสมดุลโหลด เครือข่ายจะเชื่อมโยงไคลเอนต์กับจุดเชื่อมต่อใหม่ที่สามารถให้บริการที่มีคุณภาพที่ยอมรับได้ หากคุณพบว่าสิ่งนี้เหมือนกับการทำงานของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่โรมมิ่ง แสดงว่าคุณคิดถูกแล้ว แม้แต่คำศัพท์ก็ยังคงอยู่ - ใน เครือข่ายคอมพิวเตอร์หลักการทำงานนี้เรียกอีกอย่างว่า โรมมิ่ง.

การสื่อสารทางวิทยุ โครงสร้างข้อมูล และสถาปัตยกรรมเครือข่ายเป็นองค์ประกอบหลักสามประการที่สร้างโครงสร้างภายในของเครือข่ายอีเทอร์เน็ตไร้สาย 802.11b เช่นเดียวกับส่วนประกอบของเครือข่ายอื่นๆ ส่วนใหญ่ (และสำหรับเรื่องนั้น อุปกรณ์ทางวิศวกรรมส่วนใหญ่) องค์ประกอบเหล่านี้ควรจะเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์ หากผู้ใช้บนเครือข่ายสามารถรับส่งข้อความ อ่านไฟล์ และดำเนินการอื่นๆ ได้ องค์ประกอบเหล่านั้นก็ไม่มี กังวลเกี่ยวกับรายละเอียดที่ไม่สำคัญ

แน่นอนว่า การดำเนินการนี้จะถือว่าเครือข่ายทำงานได้ตามปกติเสมอ และไม่มีผู้ใช้คนใดต้องโทรติดต่อฝ่ายช่วยเหลือเพื่อถามว่าทำไมพวกเขาจึงไม่สามารถอ่านข้อมูลได้ อีเมล.

เมื่อคุณได้อ่านบทนี้แล้ว คุณได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการที่เครือข่ายไร้สายส่งข้อความจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง และคุณน่าจะเข้าใจว่าฝ่ายช่วยเหลือขอให้คุณตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณกำลังใช้ช่อง 11 ซึ่งคุณ จำเป็นต้องเปลี่ยนความยาวของส่วนหัวการซิงค์ของคุณหรืออะแดปเตอร์ของคุณกำลังทำงานในโหมดโครงสร้างพื้นฐาน

หมายเหตุ:

แน่นอนว่าผู้เขียนคิดผิด ในการตรวจสอบความถูกต้องของไบต์ที่ได้รับ จะใช้การตรวจสอบพาริตี การตรวจสอบจะใช้เพื่อตรวจสอบบล็อก (กลุ่มไบต์) เนื่องจากขนาด เช็คซัมจะมีอย่างน้อยหนึ่งไบต์และจำเป็นต้องส่งด้วย - - บันทึก ทางวิทยาศาสตร์ เอ็ด