Длина волны Wi-Fi сигнала

Длина волны Wi-Fi: увеличение дальности работы беспроводного канала

Wi-Fi — беспроводной способ связи, базирующийся на таком явлении, как электромагнитное излучение. Данный способ связи относится к радиоволнам, поэтому он обладает такими же свойствами, характеристиками и поведением. В свою очередь, радиоволны зависят от тех же физических факторов, что и свет: перемещаются в определенной области с похожей скоростью (около 300 000 км/с), склонны к поглощению, затуханию, дифракции, рассеиванию и т. д.

На дальность распространения электромагнитного Wi-Fi-сигнала в диапазонах 2.4 и 5 ГГц влияют следующие факторы:

  1. Мощность передатчика (роутера) и чувствительность приемника (компьютер / ноутбук / смартфон / планшет);
  2. Наличие и тип преград на пути распространения сигнала от передатчика до приемника. В соответствии с этим, чем больше таких преград, тем волна будет терять больше мощности, проходя сквозь них;
  3. Интерференция радиоволн, которая возникает под действием влияния посторонних приборов, работающих в тех же частотных диапазонах и усиленно генерирующих помехи. К ним главным образом относятся посторонние Wi-Fi-роутеры и микроволновые СВЧ печи.

Связь частоты сигнала Wi-Fi и длины волны

В зависимости от технологии Wi-Fi антенны Wi-Fi используют несколько частот для передачи информации: 900 МГц, 2,4 ГГц, 3,6 ГГц, 4,9 ГГц, 5 ГГц, 5,9 ГГц и 60 ГГц. Наиболее распространенные частоты, используемые для связи по Wi-Fi, – это 2,4 ГГц и 5 ГГц, что соответствует длинам волн 12,5 см и 6 см.

Как видите, волны с более низкой частотой имеют более длинные волны. Поскольку длина волны больше, антенны Wi-Fi, использующие более низкие частоты, легче справляются с такими препятствиями как полы и стены, что позволяет им передавать информацию дальше. Единственный недостаток в том, что информация передается медленнее. Напротив, более короткие волны распространяются намного быстрее, обеспечивая высокоскоростную передачу данных. Однако более коротким волнам труднее преодолевать физические препятствия, что снижает дальность действия сигнала.

Свойства Wi-Fi сигнала

Поглощение. Является главным условием формирования беспроводного соединения на расстояние более ста метров – прямая видимость между точками установки оборудования. Говоря простыми словами, находясь около одной точки доступа Wi-Fi, то наш взор, который обращен по направлению второй точки, не должен быть направлен в многоквартирный дом, холм, стену, лес и т. д. На малых расстояниях, к примеру, от маршрутизатора в комнате до ноутбука, радиосигнал все еще имеет варианты, пройдя преграды, достигнуть места своего назначения. А на большем расстоянии, равным нескольким километрам, каждое такое ослабление значительно влияет на качество и дальность Wi-Fi соединения. Доля ослабления Wi-Fi сигнала при проходе сквозь преграды обусловлена несколькими факторами: длины волны, материала препятствия.

Следует отметить, что металл и вода являются эффективными поглотителями Wi-Fi, так как они считаются электрическими проводниками и на свою работу “забирают” огромное количество энергии сигнала.

Огибание препятствий. Основополагающим этого свойства является известное физическое свойство волны: при размере препятствий меньших, по сравнению с длиной волны, волна его огибает. Отсюда вытекает, что чем короче длина волны, тем меньше остается видов преград, которые она может преодолеть, вследствие этого выходит, что ее огибающая способность хуже.

Естественное затухание. Насколько бы далеко передавался бы сигнал WiFi, если бы для него были бы созданы совершенные условия прямого видения? При любых условиях не бесконечно, так как при большей дальности беспроводного “пролета” сильнее происходит естественное затухание сигнала.

Отражения сигнала. Сигнал Wi-Fi осуществляет отражение от поверхностей и его поведение аналогично поведению радиоволны и света. Но здесь присутствуют нюансы – одни поверхности будут совершать поглощение сигнала (частичное или полное), а другие – отражение (также частичное или полное). Это обусловлено материалом поверхности, его структуры, присутствием поверхностных неровностей, а также частоты сигнала Wi-Fi. Отражение сигнала, находящееся не под контролем, ухудшает его качество.

Плотность данных. Частота Wi-Fi также оказывает свое влияние на объем передаваемых данных. Здесь присутсвует прямая связь – чем больше значение частоты, тем большее количество данных можно передать за некоторую единицу времени.

Диапазоны и частоты Wi-Fi

Основными диапазонами Wi-Fi считаются 2.4 ГГц /12 см (2412 МГц-2472 МГц) и 5 ГГц /5 см (5160-5825 МГц). Сигнал Wi-Fi может передаваться на километры даже при низкой мощности передачи, но для приема Wi-Fi сигнала с обычного Wi-Fi маршрутизатора на далеком расстоянии нужна антенна с высоким коэффициентом усиления (например, параболическая антенна или Wi-Fi пушка).

2.4 ГГц

Длина волны 12,5 см. Ее относят к классу дециметровых волн ультравысокой частоты (УВЧ). Обладает меньшей дальностью сигнала, по причине более широкой зоны Френеля. Осуществляет лучшее преодоление небольших преград, таких как густые лесные массивы, благодаря свойству огибания преград и хорошей проникающей способности. Имеет меньшее количество относительно неперекрывающихся каналов (всего 3), вследствие чего может возникать плохая связь. В процессе работы волны возникает дополнительная зашумленность эфира другими устройствами, осуществляющими работу на одной частоте, в их число также входят мобильные телефоны, микроволновки и другие.

5 ГГц.

Длина данной волны составляет 6 см. Её относят к типу сантиметровых волн сверхвысокой частоты (СВЧ). Волна обладает большим количеством относительно неперекрывающихся каналов (19). Имеет большую емкость данных, а также большей дальностью сигнала, в связи с тем, что Зона Френеля меньше. Также препятствия, типа листвы дерева, стены данная волна преодолевают гораздо хуже, чем 2,4.

Выбор между 20 и 40 мгц

Для того, чтобы улучшить качество Wi-Fi соединения некоторые пользователи начинают изучать настройки Wi-Fi роутера. В большинстве моделей роутеров можно обнаружить настройку с именем “Ширина канала”. Из возможных значений есть 20 Mhz, 40 Mhz и авто (20/40 Mhz). На последних моделях роутеров с поддержкой 5ГГц также есть значение в 80Mhz.

Если вы живете в многоэтажном доме и вокруг вас находятся больше 3 сигналов вай-фай, то при этих обстоятельствах лучше осуществить установку значения ширины канала в 20 МГц, потому что чем шире канал, тем больше на него будут воздействовать помехи от деятельности посторонних Wi-Fi сигналов. Лучше иметь стабильное соединение, несмотря на то, что оно будет медленное.

Если вы проживаете в частном доме и рядом нет посторонних Wi-Fi сетей, то в этом случае, лучше поставить ширину канала 40МГц. При выполнении этого, скорость соединения обязана возрасти.

Вообще, в каждых отдельных случаях, необходимо пользоваться методом проб. Пробовать ставить 20МГц и проводить тестирование скорости интернета, далее – на 40МГц. При каком результате будет лучше, то значение и оставлять. Потому что неизвестно что в каждом конкретном случае может стать помехой для работы вай фай.

Контроль скорости интернета

Контроль скорости интернета необходим для обеспечения эффективного использования локальной сети предприятия или офиса.

Зачастую сотрудники используют доступ в сеть совсем не для выполнения рабочих задач, а для посещения сторонних сайтов. В результате существенно снижается продуктивность труда, и неоправданно увеличиваются расходы на оплату услуг провайдера, от чего компания несет прямые финансовые потери.

Существуют решения, которые могут быть реализованы с использованием двух различных принципов.

В первом случае софт устанавливается на компьютеры конкретных пользователей. Такое решение имеет серьезные недостатки:

  • Пользователь всегда будет иметь возможность при помощи различных средств вмешаться в работу программы и снять установленные ограничения;
  • Администратору приходится устанавливать и в дальнейшем обслуживать ПО на каждом компьютере, а их может быть несколько десятков.

Второй способ – использование единого шлюза для интернет-соединения, который устанавливается между провайдером и локальной сетью.

Затухание сигнала

Когда сигнал проходит вдоль канала связи, его амплитуда уменьшается, поскольку физическая среда сопротивляется потоку электрической или электромагнитной энергии. Этот эффект известен как затухание сигнала. Сопротивление проводников вызывает преобразование некоторой части электрической энергии сигнала в тепловую энергию по мере продвижения сигнала по кабелю, что ведет к постоянному снижению уровня электрического сигнала. Затухание сигнала выражается потерей мощности сигнала на единицу длины кабеля, обычно в децибелах на километр (дБ/км).

Затухание сигнала имеет зависящее значение от препятствия. Чем шире препятствие, тем затухание происходит сильнее. Помимо этого, следует учитывать и материал.

К затуханию также можно отнести и потери сигнальной мощности. естественным способом. От препятствий волна, также как и свет, имеет возможность отражения. Чем больше ее отражение, тем более слабым будет делаться сигнал. Вследствие этого, точно определить, насколько далеко будут действовать различные маршрутизаторы нельзя.

Как усиливается сигнал

В домах преимущественно используются антенны широкого действия. Данные антенны имеют меньший коэффициент усиления, но сам пучок имеет больший радиус. По этой причине, на мощных Wi-Fi устройствах, чтобы увеличить покрытие используется сразу несколько мощных антенн.

В дорогостоящих аппаратах применяется схема MIMO. Это означает, что передача данных сразу выполняется с использованием нескольких потоков. При ее работе, данные разбиваются на число частей схемы MIMO и одновременно отправляются на приёмник. Но приёмник также должен поддерживать эту технологию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *