WiFi põhitõed, 2. osa: standardid ja muudatused läbi 802.11n
- Kategooria: Võrgustik
Tänapäeval on WiFi kõikjal: kohvikutes, restoranides, jaemüügis, hotellides, spordikohtades jne. Sellele pääseb juurde sülearvutite, tahvelarvutite ja nutitelefonide kaudu. Kodus võivad olla mängukonsoolid, nutikad koduseadmed ja digiboksid. Mul on mitu ChromeCasti seadet. Need muudavad teie teleri traadita võrguseadmeks, mille abil saate filme oma arvutist või telefonist otse telerisse voogesitada. See on meie elustiilis nii levinud, et me ei mõtle sellele veel kord.
Huvitav näpunäide: Olen teinud ulatuslikku koostööd riiklike hotellikettidega ja võin teile öelda, et 2012. aastal oli keskmisel ärireisijal hotellivõrguga ühendatud 2 WiFi-seadet. Täna on see arv vahemikus 3 kuni 3,5 seadet külalise toa kohta. Olen näinud, kuidas paljud hotellid rüselasid klientide nõudluse tõttu läbilaskevõimet.
Kuid see polnud nii ammu, kui WiFi-d kasutasid ainult geenid ja suured ettevõtted. See on WiFi-põhitõdesid käsitleva sarja teine artikkel. Kui jäite esimesest osast ilma, vaata siit . Arutame erinevate standardite ja muudatuste arengut; nende omadused ja võimalused.
Alguses oli 802.11-1997 standard. Algne versioon oli pigem kasutatava WiFi eelkäija. Standard sisaldas 2,4 GHz sagedusalas FHSS-i (sageduse hüppamise hajaspekter), DSSS (otsese järjestuse hajaspekter), samuti infrapuna. Ribalaius oli piiratud 1-2Mbps. Standard oli nii lõdvalt määratletud, et oli palju kaubandustooteid, kus koostalitlusvõime oli väga keeruline, kui mitte võimatu. Kõige populaarsemad tooted olid Proxim ja Symbol (nüüd Motorola osa).
Esimene „päris” WiFi: 802.11b
Enamik ei mõista, et muudatused 802.11a ja 802.11b avaldati samal ajal (1999). Kõigepealt räägime 11.b-st, kuna see põhineb algsel standardil.
Esiteks kasutab 11b DSSS-i, mis jaotab signaalivõimsuse umbes 22MHz laiusel sagedusribal. Eeliseks on suurenenud signaali-müra jõudlus võrreldes varasemate meetoditega. Teiseks suureks paranduseks oli täiustatud kodeerimise tehnika kasutamine, mida nimetatakse CCK (tasuta koodi sisestamine). Selle tulemuseks oli läbilaskevõime suurenemine 11 Mbps-ni ja parem jõudlus. See hõlmab ka võimet vähendada läbilaskevõimet vajaduse korral 5,5, 2 ja 1 Mbps-ni.
11b oli üsna populaarne. Üks peamisi põhjuseid oli WiFi alliansi loomine. Selle mittetulundusühingu asutasid 1999. aastal mitmed tehnoloogiaettevõtted, et tagada toodete koostalitlusvõime tootjate vahel.
802.11a oli omamoodi nagu Edsel WiFi-d, on oma ajast tehnoloogiliselt ees ja keegi ei tahtnud seda.
Nagu mainisin, vabastati 11a ja 11b muudatused samal ajal. Kuid 11a pakuti algselt välja varem, seega ka a, kuna see oli esimene. 11a spetsifikatsioonid on väga erinevad.
Esiteks kasutab see 5 GHz riba; koos kõigi eeliste ja puudustega, mis on omane kõrgematele sagedustele.
Teiseks on OFDM (ortogonaalse sagedusjaotusega multipleksimine) kasutamine. See tehnika jagab raadiosageduskanali 64 alamkanaliks (alamkandjaks), edastades väiksemat andmemahtu üheaegselt mitme alamkanali kaudu. Tulemuseks on kuni 54Mbps läbilaskevõime, võimalusega minna alla 48, 36, 24, 18, 12, 9 ja 6Mbps. See vähendab märkimisväärselt ka mitme marsruudiga seotud häirete probleemi. 11a ei ühildu 11b-ga.
11a polnud eriti populaarne, peamiselt kulude tõttu. Üldreeglina on kõrgema sagedusega võimeliste seadmete tootmine kallim.
Mänguvahetaja: 802.11g
802,11 g , välja antud 2003 oli tõeline mängude vahetaja. Põhimõtteliselt ühendas see mõlema maailma parimad küljed. See kasutab 2,4GHz sagedusriba koos parema OFDM-i modulatsioonitehnikaga; hinnaga umbes 11b seadet. Üks oluline negatiivne külg oli tagasiühilduvuse nõue; 11g seadmed pidid suutma suhelda 11b seadmetega. See võime võib teie WiFi-võrgu jõudlust tõsiselt mõjutada; mis on teema, mida arutatakse tulevases artiklis.
11g oli tohutult populaarne. See oli vastutav WiFi plahvatuse eest laiemal tarbijaturul. Tegelikult hakkasid paljud Interneti-teenuse pakkujad oma CPE-seadmesse (WiFi) lisama WiFi. Paljude inimeste jaoks oli nende esimene WiFi-kogemus 11g traadita ruuter. Edukaim oli Linksys WRT54G, mis ilmus algselt 2002. aasta lõpus. Selle põhjuseks on osalt püsivara kohandamine; teine teema tulevase artikli jaoks.
802.11-2007 oli seniste standardite ja muudatuste kogum. See hõlmas 11a, 11b ja 11g. Seal oli ka muid muudatusettepanekuid, mis ei ole otseselt seotud aruteluga.
Saabuvad lisaseadmed: 802.11n
802,11n 2009. aastal välja antud oli väga oodatud. Suurenes nõudlus parema jõudluse ja suurema läbilaskevõime järele. Näiteks 2007 tutvustas Netflix tellimustepõhist teenust, et videot otse tarbijale voogesitada. Olen näinud hinnanguid, mille kohaselt voogesituse video (peamiselt Netflix) moodustab täna üle 30% Interneti-liiklusest.
Üks asi, mida enamik (isegi tehniliselt asjatundlikke) inimesi ei taipa, on see, et 11n kasutatakse nii 2,4 kui ka 5 GHz sagedusalas. Kõigil praktilistel eesmärkidel on see olemasolevate 11a ja 11g täiustuste komplekt.
OFDMi parem rakendamine. Ehkki alamkandjate arv jäi samaks, kasutab 11n neist rohkem andmete edastamiseks; vähem pilootile / juhtimisele / juhtimisele pühendatud alamettevõtjaid See tähendab suuremat läbilaskevõimet.
Lisatud MIMO (mitme sisendi mitme väljundi) võimalus. MIMO üksikasjalik selgitus hõlmaks tervet artiklit eraldi. Kokkuvõtlikult võib öelda, et 11n seadmed on võimelised edastama korraga mitu andmevoogu (kuni 4). Igal voo läbilaskevõime võib olla kuni 72Mbps.
See sõltub konkreetse seadme disainist. Igal voogul peab olema vähemalt üks antenn. Seetõttu näete 11n seadet kus on 1 kuni 6 antenni. Kasutatav standardmärk on näiteks 3x3: 3. See näitab 3 saateantenni, 3 vastuvõtuantenni ja 3 ruumivoogu. Kulude tõttu on 4x4: 4 seadet turul väga vähe. Üks antenn ei ole võimeline MIMO-d kasutama; need on tavaliselt väga odavad seadmed, mida tavaliselt tähistatakse kui n150.
Kanali sidumine. Nagu eelmises artiklis arutati, võimaldab 11n kasutada kuni 2 kanalit, kahekordistades läbilaskevõime põhimõtteliselt.
Lisatud põhiline kiirguskujundus. See on väga tehniline teema, nii et ma teen selle kokkuvõtlikult. Kiirekujundus on tehnika, mida kasutatakse edastatud signaali amplituudi ja faasi muutmiseks nii, et see tekitaks konkreetsele vastuvõtjale konstruktiivseid häireid. Tulemuseks on see, et kuigi kahelt antennilt saadeti ruumiliselt teineteisest 2 signaali, kuvatakse need konkreetsele vastuvõtjale ühe tugevama signaalina.
Kõigi ülaltoodud täiustuste abil on 11n võimeline: töötlemata andmeedastuskiirus kuni 600Mbps, kasutatavam signaali leviala ja parem ühenduse töökindlus.
Muudatuse eelnõu avaldati 2007. aastal. Ligikaudu sellele, mida kõik arvasid olevat lõplikud, hakkasid paljud tootjad tootma mustand-n-seadmeid. Ehkki ettevõtlus- ja ärikliendid ei olnud nõus mustand-n-seadmega pühenduma, muutis tarbijaturg 11n-i eriti populaarseks. Tänapäeval on 11n seadmed de facto standard kõikjal.
802.11-2012 oli järjekordne seniste standardite ja muudatuste kogum. See sisaldas kõike alates 802.11-2007 pluss 11n. Seal oli ka muid muudatusettepanekuid, mis ei ole otseselt seotud aruteluga.
Pange tähele, et adaptiivset modulatsiooni kasutatakse edastuste ja tõrkefunktsioonide optimeerimiseks. Kõik WiFi-seadmed (802.11a / b / g / n) on võimelised minema üle erinevale modulatsioonitehnikale, mis põhineb signaali tugevusel, edastusvigadel, häiretel jne. Selle eest vastutab kogu artiklis mainitud läbilaskevõime vähendamine.
Neid standardeid peab IEEE (elektri- ja elektroonikainseneride instituut).
Lisateabe saamiseks külastage nende veebisaiti aadressil: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
Järgmises artiklis käsitlen ma 802.11ac ja muid uusi muudatusi, millest te võib-olla ei tea.
Nagu alati, kui teil on artikli saamiseks idee, andke mulle sellest allpool kommentaarides teada.