Частоты Wi-Fi: всё, что нужно знать

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.