Пристрої 802.11b сповільнюють вашу мережу Wi-Fi. Ось чому

Wi-Fi змінив спосіб підключення до Інтернету. Надаючи користувачам доступ до Інтернету через радіохвилі, Wi-Fi дозволяв користувачам підключатися до Всесвітньої павутини без прив’язки до кабелю.

Проте швидкість вашого Wi-Fi залежить від багатьох факторів, починаючи від розташування Wi-Fi і закінчуючи мікрохвильовою піччю у вашому домі. На продуктивність Wi-Fi впливає все, включно з пристроями, підключеними до маршрутизатора.

Але чи може старий пристрій, що використовує протокол 802.11b у вашій мережі, сповільнити її?

Розуміння того, як працює Wi-Fi

Перш ніж зрозуміти, чому старий пристрій у вашій мережі може сповільнювати її роботу, важливо поглянути на Wi-Fi і його роботу.

Простіше кажучи, Wi-Fi у вашому домі використовує радіохвилі для передачі даних. Для передачі даних Wi-Fi використовує частоту 2,4 ГГц або 5 ГГц. Ця частота визначає кількість хвиль, які проходять через фіксоване місце за одну секунду. Таким чином, якщо ви використовуєте 5 ГГц Wi-Fi, загалом 5 000 000 000 хвиль досягають вашого телефону за одну секунду.

Для передачі даних маршрутизатор Wi-Fi змінює ці хвилі на основі даних, які потрібно надіслати. Тому, якщо передається одиниця, на ваш телефон буде надіслано іншу хвилю, ніж нуль. Щоб внести ці зміни, Wi-Fi використовує різні протоколи. Ці протоколи визначають різні методи модуляції, що призводить до різниці в обсязі даних, що передаються через Wi-Fi.

Нижче наведено короткий опис різних (старіших!) протоколів Wi-Fi та швидкості, яку вони пропонують.

• 802.11: випущений у 1997 році стандарт 802.11 заклав основу для Wi-Fi. Він пропонував швидкість передачі даних 2 Мбіт/с і використовував для передачі даних прямий розширений спектр (DSSS) або розширений спектр зі стрибками частоти (FHSS).
• 802.11a: цей протокол був першим удосконаленням стандартів 802.11. Він змінив частоту передачі на 5 ГГц і запропонував теоретичну швидкість передачі 54 Мбіт/с. Це збільшення швидкості передачі даних відбулося завдяки використанню вищої частоти та нової методики модуляції, відомої як мультиплексування з ортогональним частотним поділом (OFDM). Тим не менш, навіть цей протокол не був популярним, оскільки виробництво пристроїв, здатних передавати частоту 5 ГГц, було дорогим на початку 2000-х років.
• 802.11b: випущений на початку 2000 року стандарт 802.11b намагався покращити швидкість передачі даних, запропоновану 802.11, використовуючи частоту 2,4 ГГц. Цей протокол запропонував значні покращення порівняно зі старим протоколом і запропонував швидкість передачі даних 11 Мбіт/с. Тим не менш, цей протокол не змінив техніку модуляції, але покращив DSSS для передачі більше даних. Завдяки цим удосконаленням у передачі даних протокол 802.11b призвів до впровадження Wi-Fi.
• 802.11g: Пропонуючи швидкість передачі до 54 Мбіт/с, протокол 802.11g запропонував ті самі швидкості передачі даних, що й 802.11a, але використовував спектр 2,4 ГГц. Для цього 802.11g використовував OFDM для передачі даних на частоті 2,4 ГГц. Випущений у 2003 році стандарт 802.11g дозволив користувачам отримувати доступ до високошвидкісних даних через радіохвилі, популяризуючи Wi-Fi.
• 802.11n: випущений у 2009 році протокол 802.11n пропонував швидкість передачі даних 600 Мбіт/с за допомогою OFDM. Протокол використовував MIMO для одного користувача, щоб досягти цих швидкостей, дозволяючи маршрутизатору передавати кілька потоків даних одному користувачеві за допомогою різних антен. Крім того, 802.11n збільшив кількість піднесучих порівняно зі старими протоколами, збільшивши швидкість передачі даних. Крім того, протокол підтримує дводіапазонний Wi-Fi, що дозволяє передавати дані як на 2,4 ГГц, так і на 5 ГГц.

Окрім протоколів, наведених вище, такі нові технології, як Wi-Fi 6, використовують протокол 802.11ax і можуть досягати швидкості до 2,4 Гбіт/с. Щоб досягти цих швидкостей, Wi-Fi 6 використовує багатокористувацький MIMO, додатково збільшуючи пропускну здатність каналів.

Розуміння каналів і підканалів Wi-Fi

Тепер ми маємо базове розуміння того, як працює Wi-Fi і як він використовує різні протоколи для передачі даних. Ми можемо потрапити на канали та підканали Wi-Fi.

Розумієте, коли маршрутизатор передає дані на частоті 2,4 ГГц, він не використовує одну частоту для передачі даних. Натомість він використовує діапазон частот від 2,4 ГГц до 2,483 ГГц. Ця смуга частот далі поділяється на канали. Для Wi-Fi 2,4 ГГц загалом є 14 каналів, кожен із яких забезпечує смугу пропускання 22 МГц. Саме в цих діапазонах відбувається передача даних.

Кредити зображення: Wikimediacommons / Gauthierm

Для пристроїв, що використовують 802.11b, дані передаються за допомогою DSSS. Цей протокол може використовувати будь-який із 14 каналів (хоча канали 12, 13 і 14 заборонені в США! ), а канал передачі вибирається на основі конфігурації маршрутизатора. Після вибору каналу протокол DSSS використовує модуляцію розширеного спектру для захисту даних від шуму під час передачі.

Для цього DSSS використовує додатковий кодовий ключ (CCK), який перетворює один біт даних у потік із 8 бітів. Потім ці дані передаються по каналу 2,4 ГГц. Для здійснення цієї передачі 802.11b використовує диференціальну квадратурну фазову маніпуляцію, яка надсилає 2 біти даних за цикл із використанням смуги пропускання 22 МГц, забезпечуючи швидкість передачі даних 11 Мбіт/с.

У випадку протоколів, що використовують OFDM, дані передаються інакше. Ця різниця в протоколах Wi-Fi дозволяє новішим стандартам Wi-Fi швидше передавати дані.

На відміну від DSSS, OFDM передає дані шляхом поділу каналу передачі на піддіапазони. Ці діапазони використовують загальну смугу пропускання 20 МГц, і ця смуга розділена на 64 піднесучі по 312,5 кГц. Саме на цих піднесучих передаються дані.

Завдяки використанню кількох каналів дані в OFDM передаються з нижчою швидкістю передачі даних, але завдяки наявності кількох каналів можна досягти високої швидкості передачі даних. Крім того, OFDM використовує квадратурну амплітудну модуляцію (QAM) для передачі більшої кількості бітів на хвилю, що ще більше підвищує ефективність передачі.

Чому пристрій 802.11b у вашій мережі сповільнює роботу Wi-Fi?

Як пояснювалося раніше, різні протоколи використовують різні методи модуляції для передачі даних. З цієї причини пристрій, що використовує протокол 802.11b, не може зрозуміти дані, що передаються за протоколом 802.11n.

Тим не менш, Wi-Fi має бути зворотно сумісним, і якщо пристрій 802.11b підключається до маршрутизатора, який використовує 802.11n, він повинен працювати. Тому для вирішення цієї проблеми маршрутизатор 802.11n використовує протокол 802.11b для зв’язку з цим пристроєм. Саме з цієї причини ваш Wi-Fi сповільнюється через старіший пристрій.

Тим не менш, швидкість передачі даних не змінюється, коли маршрутизатор підключається до пристрою 802.11n, оскільки він використовує швидші протоколи при підключенні до пристрою за допомогою новіших протоколів.

Кредити зображення: Pcper

Інша річ, яку слід розуміти, полягає в тому, що ваш маршрутизатор може передавати дані лише на один пристрій за раз, якщо він не підтримує багатокористувацьку MIMO. Отже, якщо в мережі є пристрій, який використовує старіший протокол, маршрутизатору знадобиться більше часу для підключення до інших пристроїв, що сповільнює роботу мережі.

Таким чином, швидкість мережі зменшується, оскільки передача даних займає більше часу, якщо використовується протокол 802.11b.

На додаток до всього згаданого вище, пристрій 802.11b, підключений до іншої мережі Wi-Fi, також може уповільнити вашу мережу. Розумієте, Wi-Fi — надзвичайно ввічливий протокол, і пристрої в мережі Wi-Fi прослуховують зв’язок на каналах Wi-Fi. Таким чином, якщо Wi-Fi вашого сусіда використовує той самий канал, що й ваш, і має пристрій 802.11b, це не дозволить вашому пристрою розпочати передачу, оскільки пристрій вважає, що ваша Wi-Fi зайнята передачею даних на інший пристрій.

Як запобігти уповільненню роботи мережі пристроями 802.11b?

Тепер, коли ви знаєте, що старий пристрій може сповільнити вашу мережу, ви можете запитати, чи можна запобігти цій проблемі. Хоча існує кілька рішень вашої проблеми, пристрій 802.11b у вашій мережі обов’язково сповільнить її роботу.

1. Якщо всі пристрої у вашій мережі підтримують частоту 5 ГГц, ви можете використовувати цю частоту. Завдяки цьому сусідні мережі, що використовують протокол 802.11b у діапазоні 2,4 ГГц, не перешкоджатимуть продуктивності вашої мережі.
2. Використання дводіапазонного Wi-Fi може допомогти вам, якщо ви використовуєте обидва пристрої, які використовують старіші та новіші протоколи. Щоб вирішити вашу проблему, можна підключити старі пристрої до мережі 2,4 ГГц, а новіші пристрої — до діапазону 5 ГГц. Це запобігатиме перешкоджанню старіших пристроїв новим пристроям із кращою швидкістю.
3. Якщо у вас немає Wi-Fi на частоті 5 ГГц і ви хочете запобігти підключенню пристроїв, що використовують протокол 802.11b, до вашої мережі, ви можете вимкнути цей протокол на маршрутизаторі.

Wi-Fi стане швидшим?

Wi-Fi змінив спосіб підключення користувачів до Інтернету. Пропонуючи різноманітні протоколи, Wi-Fi дає змогу користувачам передавати дані на швидкості до 2,4 Гбіт/с.

Ці швидкості обов’язково зростуть у майбутньому, оскільки радіопередача стане ефективнішою, а діапазон 6 ГГц з’явиться в спектрі Wi-Fi.