Wi-Fi - стандарт беспроводной передачи данных

Wi-Fi — (Wireless Fidelity) такназывают один из стандартов беспроводной передачи данных, а точнее, стандартIEEE 802.11b. Он входит в группу из 8 стандартов беспроводной передачи данных,из которых технически реализованы только два — 802.11a и 802.11b.
На самом деле все спецификацииWi-Fi являются стандартом в стандарте. С одной стороны, они все должныудовлетворять стандарту беспроводных сетей 802.11, а с другой — они входят всостав крупнейшего стандарта локальных сетей IEEE 802. И преимущества такогоподхода сложно недооценивать. Так, спецификации 802.11 затрагивают лишь дванижних уровня (физический и канальный) общей модели ISO/OSI, состоящей из семиуровней. На практике это означает, что любое приложение, равно как иоперационная система, не почувствует никакой разницы, будет ли оно работать,например, в проводной локальной сети Ethernet, или беспроводной Wi-Fi, аследовательно, затраты на переход с проводной технологии на беспроводную будутопределяться лишь стоимостью оборудования и его установки, и никакая разработкаи замена программного обеспечения не потребуется.
Оборудование, предназначенноедля работы в стандарте 802.11, в основном делится на два класса — это клиенты иточки доступа (Access Point). Роль клиентов могут играть настольные компьютеры,ноутбуки, КПК, телефоны, принтеры, игровые приставки и прочая портативная истационарная бытовая техника, оборудованная Wi-Fi-модулем. Если в ПК или КПКизначально отсутствует поддержка беспроводных сетей, то в большинстве случаевэто можно с легкостью восполнить приобретением соответствующего адаптера,который может быть реализован в форме практически любой платы расширения. Точкидоступа обычно выполнены в виде отдельного внешнего устройства, подключаемогонепосредственно к кабелю проводной сети Ethernet или к любому другомусовместимому источнику широкополосного доступа в Интернет. Иногда точки доступакомбинируют с каким-либо другим устройством, например, весьма распространеныADSL-модемы, совмещенные с точкой доступа Wi-Fi. На точку доступа возлагаетсяльвиная часть работы по обслуживанию беспроводной сети: она должна не толькоподдерживать радиопередачу со всеми клиентами и связывать сеть с внешним миром,но и регулировать трафик, обрабатывать данные и совершать массу других операций.Также в некоторых случаях может потребоваться и дополнительное оборудование: например,при недостаточном уровне сигнала нужны антенны, а при необходимости соединения междусобой двух сетей — мосты.
Существует два основных способаорганизации беспроводной сети — это клиент-сервер (Infrastructure Mode) иточка-точка (Ad-hoc). В первом случае сеть состоит из одной или несколькихточек доступа и произвольного количества клиентов. Это стандартная модельпостроения локальной сети, которая принципиально отличается от проводной развечто отсутствием тех самых проводов. Во втором случае связь устанавливаетсянепосредственно между несколькими клиентами, минуя точку доступа. Такая модельудобна для соединения между собой нескольких портативных устройств, например,для моментальной печати фотографий с Wi-Fi-камеры на Wi-Fi-принтер илимногопользовательской игры на портативных консолях (Sony PSP, Nintendo DS идругих).
Спиральная антенна (Helixantenna) была изобретена еще в 1947 году основателем теории спиральных антеннДжоном Краусом. Конструкция такой wifi антенны имеет ряд преимуществ передпанельными антеннами, такие как маленькая парусность, легкость изготовления всочетании с доступностью материалов и широкополосность. WiFi антенна Helixимеет круговую поляризацию и в зависимости от направления намотки может бытьправо и левосторонней, поэтому важно помнить, что если мы делаем две wifiантенны для линка точка-точка, то намотку необходимо делать у обоих антенн водинаковом направлении. Такую антенну не рекомендуется ставить совместно спанельными, которые имеют горизонтальную и вертикальную поляризацию, чтоприведет к потере сигнала в 3db. В сети попадались несколько озадаченных людей,которые применяли helix в качестве облучателя тарелок и не учли тот факт, чтопри отражении поляризация меняет направление, поэтому будьте внимательны. Оченьхочется собрать такую wifi антенну, тем более, что информации в сетидостаточно, и в этой статье я постараюсь собрать из множества источников разныеметоды изготовления такой антенны своими руками. Самая распространеннаяконструкция хеликса на 2,4 Ггц собирается на обычной ПВХ трубе диаметром 40мм,которую можно приобрести в любом магазине сантехники. Вот список необходимыхдеталей:
односторонний текстолит илилюбая металлическая пластина 13х13см — пластиковая труба диаметром 40мм — медныйпровод сечением 2мм в диаметре — клей, изолента. Для начала давайте определимсяс исходными данными нашей будущей wifi антенны. Делать мы будем 24-х витковыйхеликс, а центральную частоту для расчета возьмем равной 2437Мгц (шестой каналwifi диапазона). Исходя из этого с помощью калькулятора (в разделе скачать) рассчитаемнеобходимые параметры и получаем, что длина конструкции составит 74см,расстояние между витками 3,2см, усиление 19,9db.
Отпиливаем трубу нужной длины ипроставляем на ней отметки через каждые 32мм. Можно поступить другим способом,распечатать заранее нарисованный шаблон, обклеить им трубу и использовать какразметку.
/>/>/>
Берем провод, желательно безизоляции и мотаем на трубу по разметке, причем последний виток должензаканчиваться точно, как бы являясь продолжением первого. Хотя эта wifi антеннаи прощает “кривые руки”, я настоятельно рекомендую делать все аккуратно и повозможности точно. После того как намотали провод, фиксируем концы изолентой иприклеиваем каждый виток к трубе. Теперь нужно вырезать рефлектор, которыйможет быть как квадратной, так и круглой формы размером 13х13см (диаметр 13 см).Рассчитываем место установки разъема, просверливаем, прикручиваем. Можнообойтись и без разъема, просто высверлив дырку под кабель. Как прикрепитьрефлектор к трубе каждый решает сам, я дам лишь общее направление, фото ниже.
/>/>
Входное сопротивление антенныHelix составляет 120-170 Ом и чтобы согласовать с нашим 50Ом кабелем намнеобходимо добавить линию согласования, которая представляет собойпрямоугольный треугольник со сторонами 17 и 71мм. Вырезаем треугольник,укладываем на трубу так, что гипотенуза это продолжение витка и припаиваемзауженной стороной к спирали а широкой к разъему.
/>/>/>
Все, антенна готова, теперьможно заняться эстетикой, обмотав изолентой или обтянуть термоусадкой. Такаяантенна без труда покроет видимое расстояние в 2-5 километров.

/>
Напоследок хочется обратитьвнимание на то, как все же правильно делать такую антенну.
Я советую отказаться отпластиковой трубы, которая вносит свой коэффициент укорочения и потери на ВЧ,но антенна в силу своей широкополосности прощает нам и это. Для примера на фотоболее “правильные" антенны.
/>/>/>
Обращаю ваше внимание, чтоантенна получилась не короткозамкнутая, поэтому стоит уделить внимание защитеот статики.
Как говорилось ранее, антеннаобладает высоким входным сопротивлением, почему мы и применяли линиюсогласования на последнем витке.
Существует несколько способовсогласования, некоторые из них, я думаю будут интересны моим читателям. Всеподробности на фото ниже.

/>/>
/>/>/>
Хотелось бы с самого началаотметить, что данный материал не рассматривает все случаи организации работычерез Wi-Fi, а является лишь разбором одного конкретного варианта (того, что уавтора дома). Вариантов может быть много, и в каждом отдельном свои загвоздки иподводные камни.
Итак, мы расскажем о том как,имея дома стационарный компьютер, ноутбук и КПК, создать сеть между этимиустройствами и обеспечить доступ в Интернет так, чтобы никто ни от кого независел. То есть, чтобы для работы Интернета не требовалось наличие одного илидругого включенного устройства.
Сам Интернет подключен черезСтрим (не считать рекламой, частный случай), то есть через ADSL канал, причемеще есть и такая опция как Стрим ТВ (кабельное телевидение).
Конечно, можно было бы купитьбеспроводную точку доступа и радоваться жизни, но вот в чем загвоздка: надомашний ПК нет сетевых Wi-Fi карт, да и аппаратура от Стрим-ТВ работает черезсетевой кабель (LAN). Так что выход из нашей ситуации сложился один: купитьADSL-модем-роутер. Название грозное, ничего не скажешь, но давайте немногоразберемся.
Итак, сей ящик с антенной нетолько заменяет собой стандартный ADSL-модем, а еще распределяет сигнал нанесколько устройств. То есть это, что нам надо. В нашем случае был приобретенмодем-роутер фирмы DLINK (DSL 604), так как он поддерживает не только раздачусигнала по LAN (сетевой кабель), но еще и по Wi-Fi. Помимо этого, он обладаетодной очень важной особенностью: он работает с оборудованием для кабельноготелевидения (а то это не все умеют).
Итак, предполагаемая схемаподключения такая:
/>
Как видно, главным у нас сталэтот самый модем-роутер. В чем его главный плюс? В питании! Он имеетнезависимое питание от сети 220В (а не от USB компьютера, например), то есть онработает сам по себе, компьютеры сами по себе.
Ну что же, поехали? На заднейстенке роутера имеется 4 порта LAN, Wi-Fi антенна и, конечно, обычныйтелефонный разъем для ADSL линии. В принципе, если вы используете доступ черезVPN (то есть через сетевой кабель), то этот вариант подключения для вас тожегодится, если остались свободные LAN-порты =) В данном материале мы не будемподробно рассматривать настройки самого роутера, ибо они разные для каждогоотдельного случая подключения (например у подключения Стрим-ТВ есть своиособенности). Из особенностей нашего варианта стоит отметить, что всемкомпьютерам пришлось выставлять IP-адреса вручную (опять-таки из-за Стрим-ТВ). Вчем неудобство? Ну, если к вам придут гости с техникой, поддерживающей Wi-Fi, изахотят использовать вашу сеть, то им сначала придется немного поковыряться внастройках. А если включить автоматическую раздачу IP, то все без проблем.
Настройки самого подключения кИнтернету (логин/пароль и прочее) хранятся в самом модеме, то есть для работывам нужно просто подключиться к нему и сразу появится соединение.
Итак, все провода соединили,настройки на модеме сделали, пора посмотреть что получилось. Напомним, чтокаждому компьютеру необходимо присвоить свой собственный IP-адрес (локальный, ане тот, который у вас появляется в Инернете).
Делается это в настройкахсоединения. Красным выделен тот адрес, который должен отличаться на каждомустройстве (последняя цифра).
/> />
С домашними компьютерами всепросто. LAN-кабели подключить к модему и вперед: просто открываем браузер иначинаем серфить по просторам Интернета.
С подключением по Wi-Fi все чутьсложнее. При настройках модема-роутера, можно ввести название сети, можнозадать ключ, необходимый для доступа, и можно сделать списки, какие устройствабудут допускаться к сети (можно ограничить по MAC-адресу, IP-адресу и т.д.). Мыограничились лишь вводом ключа (WEP-шифрование), дабы не кормить соседейбесплатным Интернетом (а то любят, знаете ли… хотя и сами не без греха =) Итак,на ноутбуке все достаточно просто. Включаем Wi-Fi и производим поиск доступныхсетей.
/>
Затем, когда нашли свою,нажимаем «Подключиться» и появляется окно с запросом ключа.
/>
/>

Ну а после ввода правильногоключа, появляется соединение.
/>
Не забудьте присвоить компьютерусвой собственный IP-адрес.
Теперь вы подключены к Интернету.Но это не все! Теперь вы можете просматривать содержимое папок другихкомпьютеров через «Сетевое окружение» (при условии, что к ним естьдоступ, конечно).
То есть у вас теперь естьполноценная локальная сеть. В данном случае, связующим звеном междукомпьютерами служит как раз наш модем-роутер. Но у многих возникнет вопрос, апочему на скриншоте скорость «всего» 54Мбит/с?
Потому что режим работы Wi-Fi 802.11b/gимеет именно такую максимальную скорость. О всеми любимых 100Мбит/с лучшезабыть.
Ну а что же с КПК? Кстати вданном материале мы рассматривали работы на примере карманного компьютера HPrx1950.
Для настройки соединения мыиспользовали встроенную утилиту iPAQ Wireless, которая призвана помочь вам вэтом нелегком деле.
/> />
В ней мы просто включаем саммодуль Wi-Fi и происходит поиск доступных сетей.
Когда нужная сеть обнаружена, тонам предлагают выбрать режим работы с сетью. Для того, чтобы получить доступ ксоединению, надо выбрать режим «Интернет», ну а томов вам предложатввести ключ.
/> />

В принципе, данных настроекхватит для подключение в бесплатном хот-споте, где IP-адрес даетсяавтоматически, но поскольку у нас все по-другому, то для работы Интернетапридется сделать настройки в разделе «Сетевые карты». Похожим деломмы занимались на домашних ПК.
Входим в насnройки сетевых карти выбираем ту, рядом с которой написано Wi-Fi (или WLAN) Все, теперь мы готовыбороздить просторы Интернета.
/>/>
/> />
А как же получить доступ клокальным ресурсам? Вот здесь уже понадобится сторонний софт, например RescoExplorer. Эта программа помимо выполнения функций «Проводника» ещеотлично видит сетевые ресурсы.
/>/>
/>/>
/>/>

/>/>
/> />
Как эта возможность можетоказаться полезной? Ну, можно лежа на диване смотреть фильмы с компьютера,слушать музыку, да и вообще делать все что угодно… Надеемся, что данныйматериал смог оказаться вам полезным и позволил хоть немного больше узнать овозможностях Wi-Fi.
Хотелось бы еще раз напомнить,что мы рассматривали лишь частный случай