WLAN (Wireless Local Area Network) — беспроводная локальная сеть, построенная на семействе стандартов IEEE 802.11. В быту её почти всегда называют Wi-Fi: это торговая марка Wi-Fi Alliance, организации, которая сертифицирует совместимость устройств. Сегодня через Wi-Fi проходит основная часть домашнего трафика — телефоны, телевизоры, приставки и умная техника подключаются к Интернету именно так, а кабель остаётся разве что у стационарного компьютера.

Важно понимать, что Wi-Fi — это не сам Интернет, а лишь последний участок пути от роутера до устройства. Скорость, которую вы получаете, ограничена и тарифом провайдера, и качеством беспроводного участка, причём вторая часть чаще оказывается узким местом.

Поколения стандартов Wi-Fi

Стандарт IEEE 802.11 появился в 1997 году и с тех пор пережил несколько поколений. С 2018 года Wi-Fi Alliance ввёл простую нумерацию, поэтому в характеристиках роутеров рядом с техническим обозначением стоит и привычный номер:

  • 802.11b (1999) — диапазон 2,4 ГГц, до 11 Мбит/с. Первый по-настоящему массовый стандарт.
  • 802.11a (1999) — диапазон 5 ГГц, до 54 Мбит/с. Оборудование было дорогим, поэтому распространения почти не получило.
  • 802.11g (2003) — до 54 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц. Именно он сделал Wi-Fi стандартом де-факто в квартирах.
  • Wi-Fi 4 (802.11n, 2009) — до 600 Мбит/с, работа сразу в 2,4 и 5 ГГц. Появилась технология MIMO: несколько антенн передают независимые потоки данных одновременно.
  • Wi-Fi 5 (802.11ac, 2013) — только 5 ГГц, каналы шириной до 160 МГц, до нескольких Гбит/с. Добавился MU-MIMO — одновременная передача нескольким клиентам.
  • Wi-Fi 6 (802.11ax, 2019) — главное изменение не в пиковой скорости, а в поведении сети при большом числе устройств: технология OFDMA делит канал между клиентами, а режим TWT экономит батарею смартфонов и датчиков.
  • Wi-Fi 6E (2020) — тот же 802.11ax, но с доступом к новому диапазону 6 ГГц.
  • Wi-Fi 7 (802.11be, 2024) — каналы до 320 МГц, модуляция 4096-QAM и MLO (Multi-Link Operation): устройство работает сразу в нескольких диапазонах, что заметно снижает задержки и повышает стабильность.

Цифры пропускной способности в характеристиках — суммарные и теоретические. Роутер с надписью «AX3000» не даёт 3000 Мбит/с одному ноутбуку: это сумма по всем диапазонам и потокам при идеальных условиях. Реальная скорость одного устройства обычно в несколько раз ниже.

Диапазоны 2,4, 5 и 6 ГГц

Выбор диапазона — это всегда компромисс между дальностью и скоростью. Чем выше частота, тем шире доступная полоса и выше скорость, но тем сильнее сигнал гасится стенами и перекрытиями.

  • 2,4 ГГц — лучше всего проходит сквозь стены, но полоса узкая, а непересекающихся каналов всего три (1, 6 и 11). В многоквартирном доме диапазон обычно перегружен: в нём работают соседские сети, микроволновые печи, Bluetooth и беспроводные датчики.
  • 5 ГГц — оптимальный вариант для большинства квартир: каналов больше, помех меньше, скорость выше. Часть каналов требует поддержки DFS — при обнаружении радара роутер обязан освободить канал.
  • 6 ГГц — самый свободный диапазон, доступен устройствам Wi-Fi 6E и Wi-Fi 7. В России полоса 5925—6425 МГц была открыта для Wi-Fi решением ГКРЧ в декабре 2022 года, но с ограничениями: пониженная мощность и работа только внутри помещений, чтобы не мешать радиорелейным линиям связи. Дальность в этом диапазоне наименьшая.

Современные роутеры вещают во всех доступных диапазонах одновременно, часто под одним именем сети. Устройство само выбирает, где ему работать, и переключается при перемещении по квартире.

Что на самом деле ограничивает скорость

Если беспроводная сеть работает медленнее, чем обещает тариф, причина почти всегда в одном из следующих факторов:

  • Расстояние и препятствия. Железобетонные перекрытия, зеркала и стены с металлической сеткой гасят сигнал сильнее всего.
  • Загруженность канала. Wi-Fi — среда с разделяемым доступом: устройства передают по очереди. Десяток соседских сетей на том же канале снижает скорость даже при отличном уровне сигнала.
  • Самое медленное устройство. Старый клиент с 802.11g занимает эфир дольше, чем современный, и замедляет всю сеть.
  • Ширина канала и число антенн. Смартфон обычно принимает один-два пространственных потока, поэтому получить от него скорость флагманского роутера невозможно в принципе.
  • Размещение роутера. Прибор в углу за шкафом или на полу теряет значительную часть зоны покрытия. Оптимально — открыто и примерно в центре квартиры.

По этой же причине измерять скорость тарифа по Wi-Fi некорректно. Если нужно проверить, что даёт провайдер, подключите компьютер кабелем и запустите тест скорости, а затем повторите замер по беспроводной сети — разница и будет ценой беспроводного участка.

Топологии сети WLAN

Стандарт описывает несколько способов организации беспроводной сети:

  • IBSS (ad-hoc) — временная сеть из двух и более устройств без точки доступа. Сегодня в чистом виде почти не используется, её нишу заняли Wi-Fi Direct и раздача Интернета со смартфона.
  • BSS — обычная домашняя сеть: одна точка доступа, которая обслуживает клиентов и связывает их с проводной частью инфраструктуры. Зона покрытия ограничена этой точкой.
  • ESS — несколько точек доступа с одним именем сети, объединённых проводной или беспроводной магистралью. На этом принципе построены офисные сети и домашние mesh-системы, где устройство переходит между узлами без разрыва соединения.

Уровни стандарта IEEE 802.11

Как и другие стандарты семейства IEEE 802.x (например, 802.3 — Ethernet), 802.11 описывает физический уровень (PHY) и подуровень управления доступом к среде (MAC). Физический уровень отвечает за модуляцию, кодирование и работу с радиосредой, а MAC — за то, как несколько станций делят общий эфир, за фрагментацию кадров и шифрование.

Ключевое отличие от проводного Ethernet в том, что станция не может одновременно передавать и слушать эфир, поэтому коллизии не обнаруживаются, а предотвращаются: перед передачей устройство ждёт освобождения канала и выдерживает случайную паузу. Именно этот механизм объясняет, почему реальная пропускная способность Wi-Fi заметно ниже заявленной канальной скорости.

Безопасность: от WEP до WPA3

Радиосигнал доступен всем, кто находится в зоне действия сети, поэтому шифрование здесь не опция, а обязательное условие. Методы защиты сменяли друг друга по мере того, как предыдущие оказывались взломаны:

  • WEP — исходный механизм на алгоритме RC4. Взломан ещё в начале 2000-х: ключ восстанавливается за минуты, независимо от его длины. Wi-Fi Alliance отказался от WEP в 2004 году. Использовать его сегодня нельзя.
  • WPA (TKIP) — временное решение, позволявшее обновить старое оборудование. Тоже считается небезопасным.
  • WPA2 (CCMP/AES) — практический минимум на сегодня. Надёжен при длинном случайном пароле, но уязвим к перебору, если пароль простой.
  • WPA3 — актуальный стандарт (2018). Механизм SAE защищает даже относительно короткий пароль от перебора по перехваченному трафику, а режим OWE шифрует соединение в открытых сетях без пароля.

Практические рекомендации простые: выбирайте режим WPA3 или WPA2/WPA3, не оставляйте смешанный режим с TKIP, задайте пароль длиной хотя бы 12—15 символов и отключите WPS — функция подключения по восьмизначному PIN-коду годами остаётся слабым звеном домашних роутеров. Отдельно смените заводской пароль администратора самого роутера и регулярно обновляйте его прошивку.

Скрытие имени сети (SSID) и фильтрация по MAC-адресам защитой не являются: и то, и другое обходится стандартными средствами за несколько минут, зато усложняет подключение вам самим.

Wi-Fi и скорость подключения

Беспроводная сеть не увеличивает скорость, полученную от провайдера, — она может только её ограничить. Если по кабелю тариф выдаётся полностью, а по Wi-Fi нет, менять провайдера бессмысленно: проблема в диапазоне, канале, размещении роутера или его возрасте. И наоборот, при подключении по оптоволоконной технологии с гигабитным тарифом старый роутер с Wi-Fi 4 станет главным ограничением ещё до того, как вы заметите что-то в самой сети провайдера.