На что влияют гигагерцы в роутере

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Содержание

• Что такое диапазон точки доступа
• На каких частотах работает вайфай и чем они отличаются
• Чем отличаются частоты Wi-Fi
  • 2,4 ГГц
  • 5 ГГц
  • Что нужно знать о диапазоне 5 ГГц?
• Как узнать, какие частоты поддерживает роутер
• Как выбрать оптимальный диапазон частот Wi-Fi

Беспроводные сети с каждым годом становятся всё стабильнее и быстрее. Пожалуй, именно по Wi-Fi сегодня подключено к интернету наибольшее количество пользовательских девайсов. Да и большая часть LAN организована при помощи вайфая.

Однако сеть сети рознь. В данном обзоре объясним, почему так.

Что такое диапазон точки доступа

Работа Wi-Fi-сетей основана на технологии передачи цифровых потоков информации через радиоканалы. Обратившись к школьному курсу физики, можно узнать (или вспомнить), что основными характеристиками электромагнитной волны являются:

• Длина — расстояние по горизонтали между двумя самыми высокими или низкими точками.
• Амплитуда — максимальная разбежка между значениями периодически изменяющейся величины. Можно назвать «размахом» волны. Отсчитывается от нулевого (среднего) значения. Является половиной высоты.
• Скорость распространения — расстояние, которое преодолевает волна за единицу времени.
• Частота — количество полных циклов/колебаний волны за единицу времени.

Примечание: радиоволна — тип электромагнитной волны.

Характеристики так или иначе взаимосвязаны. Рабочий диапазон точки доступа — это полоса частот, генерируемая устройством в конкретных пределах по амплитуде. Скорость распространения зависит от длины волны и её частоты. Скорость же передачи данных и максимальное расстояние зависят, пожалуй, от всего сразу.

Звучит довольно общо, поэтому разберёмся на конкретных примерах.

На каких частотах работает вайфай и чем они отличаются

Сегодня существует две частоты Wi-Fi — 2,4 ГГц и 5 ГГц. 2,4 ГГц охватывает диапазон от 2412 до 2472 МГц, а 5 ГГц — от 5160 до 5825 МГц.

Наиболее свежая версия стандарта, Wi-Fi 6E, уже поддерживает работу на 6 ГГц (от 5955 до 7115 МГц). Но полноценное внедрение 6-гигагерцовых сетей должно произойти с релизом нового стандарта — Wi-Fi 7. Предварительно в конце 2023 или в начале 2024 года. Достоверной информации о 6-гигагерцовом Wi-Fi на данный момент не очень много. По сути, известно лишь то, что сети будут намного стабильнее, быстрее и функциональнее.

В этой статье сделаем акцент на 2,4 и 5 ГГц.

Чем отличаются частоты Wi-Fi

2,4 ГГц

Данная частота разделена на 14 каналов с шириной каждого 20 МГц. Фактически роутеры могут работать на 13 каналах, а также использовать расширенные 40-мегагерцовые.

Есть пересекающиеся и непересекающиеся каналы. В контексте частоты 2,4 ГГц непересекающимися являются 1, 6 и 11 при ширине 20 МГц или 3 и 11 при ширине 40 МГц.

Почему стоит знать о непересекающихся каналах? Всё максимально просто: чем меньше устройств использует конкретный или «соседствующий» канал, тем стабильнее работает Wi-Fi. Можно поговорить с соседями и распределить непересекающиеся каналы, чтобы ваши сети не мешали друг другу.

Примечание: увеличенная ширина канала приводит к тому, что используемый вами канал дополнительно будет пересекаться ещё с несколькими — это плохо для стабильности сети. Если же в радиусе действия вашего роутера других маршрутизаторов нет, то можно использовать 40-мегагерцовые каналы. Они более скоростные, нежели 20-мегагерцовые.

Что касается других особенностей 2,4-гигагерцовых сетей, то:

• Такие сети медленнее, чем 5-гигагерцовые. Пропускная способность — до 600 Мбит/с.
• Они имеют увеличенный эффективный радиус и, соответственно, повышенную стабильность на больших расстояниях. 2,4-гигагерцовая сеть может «бить» на 50–150 метров. Однако всё зависит от конфигурации помещения/местности, мощности передатчика, технических характеристик антенн и даже ПО маршрутизатора.
• Они менее подвержены затуханию при прохождении преград (стен, окон, дыма, пара и т. д.).
• Более подвержены воздействию помех. Дело в том, что на частоте 2,4 ГГц работают СВЧ-печи, радио- и видеоняни, системы удалённого управления камерами видеонаблюдения и гаражными воротами, беспроводная компьютерная периферия (мыши, клавиатуры, наушники).

5 ГГц

5-гигагерцовые сети устроены сложнее. В России доступны 33 канала, 19 из которых являются непересекающимися. Но есть некоторые нюансы.

• 19 непересекающихся каналов — при ширине 20 МГц.
• Помимо ширины 20 МГц, можно выбрать 40, 80 и даже 160 МГц.
• Ширина 160 МГц доступна для стандартов начиная с 802.11ac. Занимает весь блок каналов, с 36-го по 64-й. Но многие устройства до сих пор не поддерживают данную ширину, поэтому лучше использовать 20/40/80 МГц.
• Узкий канал (20 МГц) — 144-й. Если устройство не может работать на этом канале, то ему не удастся обнаружить 40/80-мегагерцовые блоки, в которые включён 144-й канал. Соответственно, девайсы с поддержкой старых спецификаций смогут использовать 20-мегагерцовую ширину для каналов 132, 136 и 140, а 40-мегагерцовую — для блока 132–136.

Что нужно знать о диапазоне 5 ГГц?

• Сигнал не любит препятствия. Кирпичная стена для него — серьёзная преграда.
• Дальность распространения сигнала — 10–50 метров. Как правило, в обычной квартире — 10–15 метров. На фактическую дальность влияют те же факторы, что и в случае 2,4-гигагерцовых сетей.
• Из-за низкой «проникающей способности» сигнала вероятность пересечения зон покрытия вашего и соседских роутеров практически исключена.
• Максимальная скорость — до нескольких Гбит/с. Например, на International Consumer Electronics Show 2018 были показаны устройства с пропускной способностью 11 Гбит/с. Однако сегодня потребительскую электронику с такими характеристиками найти не удастся. Да и необходимости в ней нет. 

Примечание: на скорость передачи данных, стабильность соединения и перечень доступных каналов влияет стандарт связи. При выборе версии технологии в настройках маршрутизатора обратите внимание на стандарты, поддерживаемые устройствами-клиентами (можно посмотреть в пользовательской документации или на маркетплейсах). Лучший на сегодня — 802.11ax (Wi-Fi 6/6E). Однако если девайсы-клиенты его не поддерживают, то используйте более старые версии. Например, 802.11ac (Wi-Fi 5) или 802.11n (Wi-Fi 4).

Как узнать, какие частоты поддерживает роутер

Чтобы узнать, на каких частотах может работать маршрутизатор, стоит обратиться:

• К пользовательской документации. Эта информация обязательно будет указана в технических характеристиках устройства.
• К официальному сайту производителя или популярному маркетплейсу. Информация также указывается в разделе ТХ.
• К веб-конфигуратору. Частота 2,4 ГГц поддерживается по умолчанию. Однако если в веб-интерфейсе роутера можно настроить 5-гигагерцовую точку доступа, значит, частотный диапазон поддерживается.

Как выбрать оптимальный диапазон частот Wi-Fi

Мы разобрались, что идеального частотного диапазона Wi-Fi не существует. Во всяком случае, пока. Поэтому если роутер поддерживает работу на двух частотах одновременно, создайте и настройте две сети (точки доступа).

Зачем это делать?

• Устройства, расположенные далеко от маршрутизатора, можно подключить к 2,4-гигагерцовой сети. Будет стабильный и качественный сигнал. По поводу сравнительно невысокой пропускной способности можно не переживать, поскольку интернет-провайдеры редко предлагают скорости выше 500 Мбит/с. Если же у вас гигабитный интернет, то переместите роутер ближе к устройствам-клиентам и подключите их к 5-гигагерцовой сети. Или же используйте кабельное соединение.
• Вы сможете переключаться между дальнобойной и скоростной сетью ситуативно. Нужно отойти с мобильным устройством — переключитесь на 2,4 ГГц. Нужны высокие скорости — переключитесь на 5 ГГц.
• Появится возможность разгрузить определённую сеть. Как правило, чем больше устройств-клиентов подключено к конкретной точке доступа, тем хуже она работает. Распределение нагрузки между хот-спотами на разных частотных диапазонах иногда позволяет повысить их производительность.

Если вы задумались о замене старого маршрутизатора – вы можете встретить такие термины, как «двойная полоса», которая относится к маршрутизаторам, поддерживающим связь Wi-Fi на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц , Любопытно, что означают эти цифры? Давайте узнаем.

В чем разница между 2,4 ГГц и 5 ГГц

Эти цифры относятся к двум различным «полосам» частот, которые ваша сеть Wi-Fi может использовать для передачи своего сигнала. Самая большая разница между ними – скорость. В идеальных условиях Wi-Fi 2,4 ГГц поддерживает до 450 Мбит/с или 600 Мбит/с, в зависимости от класса маршрутизатора. 5 ГГц Wi-Fi поддерживает до 1300 Мбит/с.

Конечно, здесь есть некоторые оговорки. Во-первых, максимальная скорость, которую вы можете увидеть, также зависит от того, какой стандарт поддерживает беспроводной маршрутизатор – 802.11b, 802.11g, 802.11n или 802.11ac.

Второе большое предостережение – это важная фраза, которую мы упоминали: «идеальные условия».

• Полоса 2,4 ГГц – довольно «многолюдное место», потому что она используется не только сетями Wi-Fi. Старые беспроводные телефоны, открыватели гаражных ворот, детские мониторы и другие устройства, как правило, используют полосу 2,4 ГГц. Более длинные волны, используемые полосой 2,4 ГГц, лучше подходят для более длинных диапазонов и передачи через стены и твердые объекты. Так что, возможно, лучше использовать её, если вам нужно больший охват устройств или у вас много стен и других объектов в тех областях, где вам нужен доступ к сети. Однако, поскольку так много устройств используют диапазон 2,4 ГГц, возникающая перегрузка может привести к отключению соединений и более медленной, чем ожидалось, скорости.
• Диапазон 5 ГГц менее перегружен, это означает, что вы получите более стабильное соединение. Вы также увидите более высокие скорости. С другой стороны, более короткие волны, используемые полосой 5 ГГц, делают ее менее способной к проникновению сквозь стены и твердые объекты. Она также имеет более короткий эффективный диапазон, чем 2,4 ГГц. Конечно, вы также можете расширить сеть за счет усилителей сигнала, но это будет означать большие инвестиции.

Что такое двух- и трёхдиапазонные маршрутизаторы

Хорошей новостью является то, что большинство современных маршрутизаторов как двух- или трёхдиапазонные маршрутизаторы.

Двухдиапазонный маршрутизатор – это тот, который транслирует как сигнал 2,4 ГГц, так и 5 ГГц от одного и того же устройства, предоставляя вам две сети Wi-Fi.

Двухдиапазонные маршрутизаторы выпускаются в двух вариантах:

• С выбираемым диапазоном. Такой маршрутизатор предлагает сеть Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц, но вы можете использовать только по одну. Вам нужно указать ему, какую частоту вы хотите использовать.
• Оба диапазона одновременно. Такой маршрутизатор транслирует в двух сетях Wi-Fi с частотой 2,4 ГГц и 5 ГГц, что дает вам возможность выбора при настройке устройства. Некоторые бренды маршрутизаторов также позволяют назначать один и тот же SSID двум диапазонам, чтобы устройства видели только одну сеть, хотя функционируют обе. Они, как правило, немного дороже, но преимущества одновременной работы обеих полос перевешивают разницу в стоимости.

Трехполосный маршрутизатор транслирует три сети одновременно – два сигнала 5 ГГц и один сигнал 2,4 ГГц. Причина этого заключается в том, чтобы избежать перегрузки сети. Если у вас несколько устройств активно использует соединение с частотой 5 ГГц для трансляции видео высокого разрешения или даже 4K, вам может следует потратить немного больше на трехполосный маршрутизатор.

Выбор между 2,4 или 5 ГГц на моих устройствах

Если ваше устройство поддерживает проводное Ethernet-соединение, и у Вас нет проблем с подключением кабеля к устройству, мы настоятельно рекомендуем использовать проводное соединение вместо беспроводной сети. Проводные соединения обеспечивают более низкую задержку, отсутствие отключения соединений из-за помех и просто более быстрые скорости, чем в случае беспроводного соединения.

Тем не менее, мы здесь, чтобы поговорить о беспроводной связи. Если вы в настоящее время используете Wi-Fi 2,4 ГГц и задаетесь вопросом, нужно ли вам обновляться до 5 ГГц, – это действительно то, что вам нужно сделать. Если вы часто сталкиваетесь с обрывом соединения или вам нужна больше скорости для просмотра видео или игр, вам, вероятно, нужно перейти на 5 ГГц. В сети с частотой 2,4 ГГц вы сможете такую скорость только в идеальных условиях.

Если вы живете в переполненном жилом комплексе с десятками беспроводных маршрутизаторов, детских мониторов и других устройств с диапазоном 2,4 ГГц, то вам обязательно нужно переходить на 5 Ггц.

Если вы уже используете двух- или трёхдиапазонный маршрутизатор, вам нужно будет принять некоторые решения относительно способа подключения ваших устройств. Заманчиво просто использовать 5 ГГц Wi-Fi для любого устройства, которое его поддерживает, и использовать 2,4 ГГц для остальных – вы можете это сделать, но это не всегда лучшая стратегия.

Вместо этого подумайте о том, как вы используете каждое устройство. Если устройство поддерживает только 2,4 ГГц, ваше решение уже принято. Если устройство поддерживает оба варианта, подумайте, действительно ли вам нужно использовать 5 ГГц. Требуется ли этому устройству более высокая скорость или вы только проверяете электронную почту и просматриваете интернет? Испытывает ли устройство сбои соединения в сети 2,4 ГГц, и вам нужно, чтобы оно было более надежным?

Короче говоря, мы рекомендуем использовать 2,4 ГГц, если устройство не имеет конкретной потребности в диапазоне 5 ГГц. Это поможет устройствам с низким уровнем использования конкурировать на частоте 5 ГГц и, в свою очередь, вы избежите перегрузки сети.

Надеюсь, это даст вам информацию, необходимую для принятия решения о том, нужен ли вам Wi-Fi на 5 ГГц в вашей жизни и как лучше всего его использовать. Также имейте в виду, что независимо от того, что вы выберете, вы также должны потратить время на оптимизацию своих беспроводных сигналов, выбрав соответствующий канал на своём маршрутизаторе. Вы можете быть удивлены различием, которое может внести небольшое изменение.

Скоростной интернет сегодня для каждого стал обыденностью. Если раньше приходилось загромождать пространство большим количеством проводов, подключаемых к компьютерам, то с появлением беспроводной связи доступ к всемирной сети появился в каждом мобильном устройстве. На скорость передачи данных влияет частотный диапазон.

История появления Wi-Fi

Еще несколько десятков лет проводной интернет считался прорывом в развитии электроники, но стало быстро понятно, что технология несовершенна. В удаленных от города местах и на местности со сложным рельефом невозможно организовать проводное соединение. Также невозможно наладить интернет через провода на движущихся объектах и на морских судах. Это стало вызовом для ученых, и в рекордные сроки появился беспроводной интернет. Уже в 1991 году был создан альянс Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), зарегистрированный под маркой Wi-Fi.

Альянс занимается разработкой, тестированием и продвижением форматов связи без использования кабеля. В 1997 году был создан стандарт IEEE 802.11, регламентирующий технологию создания сетей Wi-Fi. В 2000 году  организация была переименована  в Wi-Fi Alliance, а штаб-квартиру перенесли в Техас. Сегодня в состав альянса входит более 320 компаний.

IEEE 802.11 – что это?

Стандарт IEEE 802.11 включает в себя 18 протоколов с разными частотными диапазонами. Ключевыми характеристиками, влияющими на скорость передачи данных являются : сила сигнала, длина волны и частота. Частота Wi-Fi – это своего рода коридор, по которому передается информация. По этому коридору идут радиоволны, показатель измеряется в ГГЦ – количество волн, проходящих по одному участку частоты в секунду. От величины частоты зависит пропускная способность передачи данных. Чем больше частота, тем быстрее интернет.

Сила сигнала – это мощность радиосигнала, поступающего в принимающее устройство. От мощности напрямую зависит скорость сетевого соединения. На мощность сигнала влияют физические помехи (стены домов, горы, леса), и помехи радиоволновые, идущие от находящихся вблизи устройств (телефоны, компьютеры, бытовая техника).

Современные устройства в России работают на двух частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц. Помимо базового IEEE 802.11 существует еще 27 модификаций. Стандарт каждый год модернизируется и увеличивает пропускную способность. 

Wi-Fi 2,4 ГГц — каналы и частотные полосы

Для передачи информации по телевизору, радио, телефону и в компьютере используется электронный сигнал, который на входе в устройство кодируется и преобразуется в  радиоволну. Амплитуда волны отвечает за скорость передачи данных по каналам на определенной частоте. С 2000 года частота 2,4 ГГц стала преобладающей, так как дает высокую скорость обмена данными и распространяется на широкий частотный диапазон.

На частоте 2,4 ГГц работают 13 каналов по 20 и 40 Мгц. Большинство каналов перекрещиваются друг с другом. Устаревшие модели роутеров не имели функции автоматической настройки частоты, поэтому часто возникали проблемы со скоростью интернета. Если на один и тот же канал подключить несколько роутеров, сигнал падает, пакеты данных теряются и принимающим устройствам приходится заново обрабатывать задачу, что значительно замедляет работу. Это была распространенная проблема в многоквартирных домах. Сегодня роутеры автоматически настраиваются на свободную волну, чтобы помех было как можно меньше.

На частоте 2,4 ГГц есть и автономные каналы, которые не перекрещиваются, передача данных по ним идет практически без потерь. Чем меньше ширина канала, тем качественнее связь. С частотой 2,4 ГГц работают 6 стандартов: 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11h, 802.11i, 802.11n. Скорость передачи данных варьируется от  11 до 600 Мбит/с.

Wi-Fi 5 ГГц — каналы и частотные полосы

Стандарты 802.11a, h, j, n и ac работают на частоте 5 ГГц. Появление wi-fi 5 ГГц стало необходимостью с увеличением устройств, использующих интернет. Если раньше нагрузку на частоту давали только роутеры, радиопульты, компьютеры и телефоны, то сегодня к интернету подключается гораздо большее разнообразие устройств: принтеры, сканеры, гаджеты «умный дом», наушники, видеокамеры, смарт-TV и другая техника, поддерживающая беспроводную передачу данных. Частота 2,4 ГГц перестала справляться с поставленными задачами. С появлением нового диапазона 5 ГГц проблемы были устранены.

На Wi-fi 5 ГГц работают 33 канала, 19 из которых не пересекаются друг с другом и дают максимальную скорость передачи данных.

Давайте подробнее разберемся, в чем преимущества Wifi 5 ГГц в сравнении с 2,4 ГГц:

• выше скорость;

• меньше помех;

• возможность просмотра видео в качестве 4K;

• больше каналов.

Частота 5 ГГц имеет меньший радиус сигнала, чем 2,4 ГГц, поэтому используется для домашнего интернета. Wi-fi 5 ГГц не выходит за пределы квартиры или частного дома, поэтому к нему не смогут подключиться соседи, и сеть не будет перегружена.

Что такое каналы Wi-Fi?

Канал – это путь, по которому идет информация от роутера до принимающего устройства (ноутбук, телефон, смарт-часы и др). В общественных местах доступ к каналам связи открыт всем пользователям, интернетом можно пользоваться бесплатно. В частных сетях каналы закрыты на пароль.

В чем разница между передачей данных по Wi-Fi на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц

Так как частота 2,4 ГГц появилась первой, производители создавали технику, которая будет настраиваться именно на нее. Отсюда и перегруженность сети. Wifi 5 ГГц появилась позже, значит и гаджетов, работающих на ней пока меньше. К тому же на этой частоте в три раза больше каналов, благодаря чему пропускная способность выше. 

На частоте 5 ГГц ширину каналов можно настраивать (20, 40, 80 и даже 160 МГц), и количество непересекающихся каналов больше, значит, помехи от бытовой техники не страшны. Стандарт 802.11n работает сразу в двух диапазонах: 2,4 ГГц и 5 ГГц. Это очень удобно, так как даже новейшее оборудование, которое рассчитано только на работу с wifi 5 ГГц, сможет без проблем подключиться и на 2,4 ГГц.

Как узнать, поддерживает ли моё устройство Wi-Fi 5 ГГц

Чтобы понять, поддерживает ли ноутбук wifi 5 ГГц, зайдите во вкладку «Система и безопасность», выберите диспетчер устройств и сетевые адаптеры. В свойствах адаптера будут обозначены спецификации. Если указаны стандарты 802.11 n, ac, ax то компьютер работает с Wifi 5 ГГц.

Как проверить, может ли смартфон работать на частоте 5 ГГц? Это можно сделать несколькими способами.

1. Откройте настройки гаджета, далее зайдите во вкладку Wi-Fi и провалитесь в расширенное меню. Откройте диапазон частот, там будет указано, поддерживает ли устройство 5 ГГц. Как правило, у всех телефонов нового поколения этот функционал имеется.

2. Уточнить информацию можно в спецификациях на сайте производителя или в инструкции, которая приложена к гаджету.

3. Проверить настройку частот можно через модем в смартфоне. Зайдите в настройки точки доступа Wi-Fi, выберите диапазон частот.

4. С помощью приложения Wi-Fi info. Скачайте программу в Play Market и запустите ее. В разделе 5Ghz Support будет указано, есть поддержка этой частоты или нет.

Перед тем, как выбрать подходящий частотный диапазон, стоит разобраться в сильных и слабых сторонах каждого из них.

Содержание

• Преимущества и недостатки диапазона 2,4 ГГц
• Плюсы и минусы 5 ГГц
• Какой диапазон выбрать?
• Как переключиться на диапазон 5 ГГц

Преимущества и недостатки диапазона 2,4 ГГц

Диапазон Wi-Fi 2,4 ГГц имеет намного больший радиус действия по сравнению с 5 ГГц и легко способен «пробить» несколько стен дома, добравшись до его самых отдаленных комнат. Но, как ни странно, именно это преимущество диапазона считается и его самым большим недостатком.

Многие из нас живут в многоквартирных домах. И в этом случае «дальнобойность» 2,4 ГГц означает еще и то, что вы будете получать сигналы не только от своего, но и от множества соседских роутеров. В итоге, диапазон 2,4 ГГц сильно забивается и изобилует помехами. А последние приводят и к уменьшению радиуса действия вашей точки доступа, и к снижению скорости соединения. Скорость доступа в диапазоне 2,4 ГГц и без того, кстати, не самая высокая, сильно уступая тому, на что способен диапазон 5 ГГц.

Плюсы и минусы 5 ГГц

Главным достоинством диапазона 5 ГГц считается высокая скорость доступа в сеть, которая в зависимости от стандарта Wi-Fi легко достигает нескольких гигабит в секунду, а временами и переваливает за 10 Гбит/с. Этого с запасом хватает для большого числа потребителей и потокового просмотра 4К или 8К видео.