04 - Wi-Fi - Модуль 4. Архитектура сетей Wi-Fi
course: "Введение в технологию Wi-Fi (базовая станция)" course_short: Wi-Fi module: 4 module_title: "Архитектура сетей Wi-Fi" block: Базовый модуль order: 4 tags: [Wi-Fi, точка доступа, антенны, роутер] source: Ростелеком
Wi-Fi — Модуль 4. Архитектура сетей Wi-Fi
Цель темы
- Разобрать элементы сетей Wi-Fi.
- Понять разницу между точкой доступа и роутером.
- Разобраться в типах антенн и их характеристиках.
Ключевые понятия и аббревиатуры
| Термин | Расшифровка | Простыми словами | Где применяется |
|---|---|---|---|
| Wi-Fi-адаптер | — | Устройство для подключения к Wi-Fi | Смартфоны, ноутбуки, ТВ |
| Точка доступа | Access Point, AP | Связывает клиентов и проводную сеть | Офисы, ТЦ |
| Роутер | Router | Точка доступа + коммутатор + маршрутизатор | Дом, малый офис |
| Антенна | — | Устройство для излучения и приёма радиоволн | Все Wi-Fi устройства |
| Диаграмма направленности | — | График зависимости мощности от направления | Проектирование сетей |
| Коэффициент усиления | — | Насколько антенна концентрирует мощность | Выбор антенны |
| Всенаправленная | — | Излучает равномерно во все стороны | Стержневая (диполь) |
| Широконаправленная | — | Излучает в широком секторе | Патч-антенна |
| Узконаправленная | — | Излучает в узком секторе | Яги, радиомосты |
| Изотропная | — | Идеальная всенаправленная (только в теории) | Эталон для расчётов |
Элементы сетей Wi-Fi
Wi-Fi-адаптер
Обязателен для подключения к сети.
- Встроенный — в виде интегральной микросхемы или платы расширения.
- Внешний — в виде «флэшки» (иногда с антенной), через USB.
Большинство мобильных устройств имеют встроенный адаптер.
Точка доступа
Точка доступа (Access Point) — автономный модуль со встроенным микрокомпьютером и приёмно-передающим устройством. Обеспечивает взаимодействие между Wi-Fi-адаптерами и связь с проводной сетью.
Отличия точки доступа от роутера:
- Внешне: у точки доступа один Ethernet-порт, у роутера — несколько.
Точка доступа:
- Подключает оборудование к существующей инфраструктуре.
- Не защищает сеть (нет межсетевого экрана).
- Не управляет политикой сети (часто не маршрутизирует, не выдаёт IP).
Маршрутизатор Wi-Fi (роутер):
- Организует самостоятельный сегмент сети.
- Защищает (есть межсетевой экран).
- Управляет политикой сети (маршрутизация, IP).
По сути роутер = точка доступа + коммутатор + маршрутизатор.
Антенны
Антенна — устройство для излучения и приёма радиоволн.
- Бывают внешние и внутренние (встроенные).
- Внешние эффективнее, часто съёмные.
Диаграмма направленности — график зависимости излучаемой мощности от направления. Бывает 3D или 2D-проекции.
Типы антенн
| Тип | Диаграмма | Применение |
|---|---|---|
| Всенаправленные | Равномерно во все стороны (как лампочка) | Широкая зона покрытия |
| Широконаправленные | Широкий сектор | Сложная конфигурация, большая ёмкость |
| Узконаправленные | Узкий лепесток (как фонарик) | Радиомосты, БШПД, дальняя связь |
| Изотропная | Абсолютно равномерно (теория) | Эталон для расчётов |
Типы антенн на практике
- Стержневая (диполь) — простейшая, всенаправленная.
- Патч-антенна (полосковая) — плоская металлическая пластина, широконаправленная.
- Антенна «волновой канал» (Яги-Уда) — активный + пассивные вибраторы, узконаправленная.
Коэффициент усиления
Коэффициент усиления показывает, во сколько раз нужно увеличить мощность изотропной антенны, чтобы получить ту же мощность в точке приёма, что даёт рассматриваемая антенна.
Чек-лист
- Знать, что такое Wi-Fi-адаптер.
- Различать точку доступа и роутер.
- Понимать, зачем нужна антенна.
- Знать типы антенн: всенаправленные, широконаправленные, узконаправленные, изотропные.
- Понимать, что антенна — пассивна.
- Понимать, что такое коэффициент усиления.
Шпаргалка
| Устройство | Особенность |
|---|---|
| Адаптер | Для подключения клиента |
| Точка доступа | 1 порт Ethernet, без защиты и политик |
| Роутер | Несколько портов, защита, маршрутизация, DHCP |
| Тип антенны | Применение |
|---|---|
| Всенаправленная | Широкая зона |
| Широконаправленная | Сложная конфигурация |
| Узконаправленная | Радиомост |
| Изотропная | Эталон |
Проверь себя
1. Чем точка доступа отличается от роутера внешне?
У точки доступа 1 порт Ethernet, у роутера — несколько.
2. Что умеет роутер, чего не умеет точка доступа?
Защиту (межсетевой экран), маршрутизацию, выдачу IP.
3. Какие бывают антенны по направленности?
Всенаправленные, широконаправленные, узконаправленные.
4. Усиливает ли антенна сигнал?
Нет, антенна пассивна. Она концентрирует мощность в определённом направлении.
5. Что такое коэффициент усиления?
Показатель, во сколько раз нужно увеличить мощность изотропной антенны для той же мощности в точке приёма.
6. К какому типу относится стержневая дипольная антенна?
Всенаправленная.