Технологія Wi-Fi

Огляд технології Wi-Fi, принцип роботи, переваги та недоліки, приклади побудови Wi-Fi-мереж
Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity - "бездротова точність") - торгова марка Wi-Fi Alliance для бездротових мереж на базі стандарту IEEE 802.11.

Будь-яке обладнання, що відповідає стандарту IEEE 802.11, може бути протестоване у Wi-Fi Alliance і отримати відповідний сертифікат та право нанесення логотипу Wi-Fi.

Принцип роботи
Зазвичай схема Wi-Fi-мережі містить не менше однієї точки доступу (так званий режим infrastructure і не менше одного клієнта. Також можливе підключення двох клієнтів у режимі точка-точка, коли точка доступу не використовується, а клієнти з'єднуються за допомогою мережних адаптерів «напряму» Точка доступу передає свій ідентифікатор мережі (SSID) за допомогою спеціальних сигнальних пакетів на швидкості 0.1 Мбіт/с кожні 100 мс, тому 0.1 Мбіт/с — найменша швидкість передачі даних для Wi-Fi. Підключення до цієї точки доступу При попаданні в зону дії двох точок доступу з ідентичними SSID приймач може вибирати між ними на підставі даних про рівень сигналу Стандарт Wi-Fi дає клієнту повну свободу при виборі критеріїв для з'єднання.

Переваги Wi-Fi
Дозволяє розгорнути мережу без прокладання кабелю, що може зменшити вартість розгортання та/або розширення мережі. Місця, де не можна прокласти кабель, наприклад, поза приміщеннями та в будинках, що мають історичну цінність, можуть обслуговуватися бездротовими мережами. Дозволяє мати доступ до мережі мобільних пристроїв.
Wi-Fi пристрої широко поширені на ринку. Гарантується сумісність обладнання завдяки обов'язковій сертифікації обладнання з логотипом Wi-Fi.

Недоліки Wi-Fi
- Частотний діапазон та експлуатаційні обмеження у різних країнах неоднакові. У багатьох європейських країнах дозволено два додаткові канали, які заборонені в США; У Японії є ще один канал у верхній частині діапазону, інші країни, наприклад Іспанія, забороняють використання низькочастотних каналів. Більше того, деякі країни, наприклад Росія, Білорусь та Італія, вимагають реєстрації всіх мереж Wi-Fi, що працюють поза приміщеннями, або вимагають реєстрації Wi-Fi-оператора.

- В Україні використання Wi-Fi без дозволу Українського державного центру радіочастот (укр. Український державний центр радіочастот) можливе лише у разі використання точки доступу зі стандартною всеспрямованою антеною (<6 Дб, потужність сигналу ≤ 100 мВт на 2.4 ГГц та ≤ 200 мВт на 5 ГГц) для внутрішніх (використання всередині приміщення) потреб організації (Рішення Національної комісії з регулювання зв'язку України № 914 від 2007.09.06) У разі сигналу більшої потужності або надання послуг доступу до Інтернету або до будь-яких ресурсів, необхідно реєструвати передавач та отримати ліцензію УДЦР.

- Високе в порівнянні з іншими стандартами споживання енергії, що зменшує час життя батарей та підвищує температуру пристрою.
- Найпопулярніший стандарт шифрування WEP може бути відносно легко зламаний навіть за правильної конфігурації (через слабку стійкість алгоритму). Незважаючи на те, що нові пристрої підтримують більш досконалий протокол шифрування даних WPA та WPA2, багато старих точок доступу не підтримують його та потребують заміни. Прийняття стандарту IEEE 802.11i (WPA2) у червні 2004 року зробило доступною більш безпечну схему, яка доступна у новому устаткуванні. Обидві схеми вимагають більш стійкого пароля, ніж ті, які зазвичай призначаються користувачами. Багато організацій використовують додаткове шифрування (наприклад, VPN) для захисту від вторгнення.

- Wi-Fi мають обмежений радіус дії. Типовий домашній маршрутизатор Wi-Fi-стандарту 802.11b або 802.11g має радіус дії 45 м у приміщенні та 500 м зовні. Мікрохвильова піч або дзеркало, розташовані між пристроями Wi-Fi, послаблюють рівень сигналу. Відстань залежить також від частоти.
- Накладання сигналів закритої або використовуючої шифрування точки доступу та відкритої точки доступу, що працюють на одному або сусідніх каналах, може перешкодити доступу до відкритої точки доступу. Ця проблема може виникнути при великій щільності точок доступу, наприклад у великих багатоквартирних будинках, де багато мешканців ставлять свої точки доступу Wi-Fi.
- Неповна сумісність між пристроями різних виробників або неповна відповідність стандарту може призвести до обмеження можливостей з'єднання або зменшення швидкості.
- Зменшення продуктивності мережі під час дощу.

- Для зменшення втрати за умов поганої погоди прийнято при розрахунку Wi-Fi-мережі ставити обладнання із запасом у третину потужності передавача.
- Перевантаження обладнання під час передачі невеликих пакетів даних через приєднання великої кількості службової інформації.
- Мала придатність для роботи додатків, що використовують медіапотоки в реальному часі (наприклад, протокол RTP, що застосовується в IP-телефонії): якість медійного потоку непередбачувана через можливі високі втрати при передачі даних, обумовлених цілою низкою неконтрольованих користувачем факторів (атмосферні перешкоди, та інше, зокрема перераховане вище). Незважаючи на цей недолік, випускається маса VoIP обладнання на базі пристроїв 802.11b/g, яке орієнтоване в тому числі і на корпоративний сегмент: проте в більшості випадків документація до подібних пристроїв містить застереження, що якість зв'язку визначається стійкістю та якістю радіоканалу.

Різновиди стандартів WiFi
Деякі з різновидів Wi-Fi-стандартів, які набули широкого поширення:

Стандарт IEEE 802.11a – працює у стандартизованому частотному діапазоні 5 ГГц і має швидкість передачі даних у зоні прямої видимості до 54 Мбіт/с.
Стандарт IEEE 802.11b/g – працюють на частоті діапазону 2,4 ГГц та забезпечують максимальну швидкість передачі даних у зоні прямої видимості до 11 Мбіт/с та відповідно 54 Мбіт/с.
Стандарт IEEE 802.11 Super g , будучи логічним продовженням стандарту IEEE 802.11g, здатний забезпечити максимальну швидкість передачі даних до 108 Мбіт/с.
Стандарт IEEE 802.11n - має можливість працювати з частотними діапазонами 2,4 - 2,5 або 5,0 ГГц і забезпечує швидкість передачі даних близько 480 Мбіт/с.

Одним із найбільш поширеним типом Wi-Fi-мереж є побудова мережі за типом Ad-hoc. З'єднання типу точка - точка двох або більше пристроїв в мережу за допомогою вбудованого або додаткового Wi-Fi-адаптера.