A WiFi alapjai 2. rész: Szabványok és módosítások a 802.11n keresztül
- Kategória: Hálózat
Manapság a WiFi mindenhol elérhető: kávézókban, éttermekben, kiskereskedelemben, szállodákban, sporthelyszíneken stb. Hordozható számítógépünkön, táblagépünkön és okostelefonokon keresztül érhetjük el. Lehet, hogy otthon vannak játékkonzolok, intelligens otthoni eszközök és set-top boxok. Több ChromeCast-eszközöm van. Ezek a tévékészülékét vezeték nélküli hálózati eszközzé változtatják, amelyen keresztül filmeket közvetlenül a tv-készülékre továbbíthat számítógépről vagy telefonjáról. Annyira átható az életmódunkban, hogy nem adunk rá második gondolatot.
Érdekes apróság: széles körűen együttműködtem a nemzeti szállodaláncokkal, és elmondhatom, hogy 2012-ben egy átlagos üzleti utazó 2 WiFi-készülékkel rendelkezik a szálloda hálózatához. Ma ez a szám vendégszobánként 3 és 3,5 eszköz között van. Láttam sok szállodát, hogy az ügyfelek igényei miatt kapacitásnövelésre törekedjenek.
De nem olyan régen, amikor a WiFi-t csak geek és nagyvállalatok használják. Ez a második cikk egy sorozatban, amely a WiFi alapjaira vonatkozik. Ha elmulasztotta az első részt, nézd meg itt . Megvitatjuk a különféle szabványok és módosítások alakulását; tulajdonságaik és képességeik.
Az elején volt a 802,11-1.997 alapértelmezett. Az eredeti verzió inkább a használható Wi-Fi előfutára volt. A szabvány tartalmazta az FHSS-t (frekvenciaugrásos elterjedési spektrum), a DSSS-t (közvetlen szekvencia-eloszlás-spektrum) a 2,4 GHz-es sávban, valamint az infravörös. A sávszélességet 1-2Mbps-re korlátozta. A szabvány annyira lazán került meghatározásra, hogy sok olyan kereskedelmi termék létezett, amelyekben az interoperabilitás nagyon nehéz, ha nem is lehetetlen. A legnépszerűbbek a Proxim és a Symbol (ma a Motorola része) termékei.
Az első „igazi” WiFi: 802.11b
A legtöbb nem veszi észre, hogy a 802.11a és a 802.11b módosításokat egyszerre adták ki (1999). Először a 11b-ről fogunk beszélni, mert az az eredeti szabványra épül.
Mindenekelőtt a 11b DSSS-t használ, amely a jelteljesítményt kb. 22MHz széles frekvenciatartományban elosztja. Ennek előnye a megnövekedett jel-zaj teljesítmény a korábbi módszerekhez képest. A második fő fejlesztés a fejlett kódolási technika, az úgynevezett CCK (free code keying) használata volt. Ennek eredményeként az átviteli sebesség 11 Mbps-ra növekedett, és javult a teljesítmény. Ez magában foglalja azt a képességet is, hogy szükség szerint csökkentse az átviteli sebességet 5,5, 2 és 1 Mbps sebességre.
A 11b. Meglehetősen népszerű volt. Az egyik fő ok a WiFi szövetség létrehozása volt. Ezt a nonprofit szervezetet 1999-ben számos technológiai vállalat indította el, hogy biztosítsa a termékek interoperabilitását a gyártók között.
802.11a olyan volt, mint a Edsel a WiFi-t, technológiailag megelőzve korát, és senki sem akart.
Mint már említettem, a 11a. És a 11b. Módosítást egyidejűleg kiadták. De a 11a-t eredetileg korábban javasolták, ezért az 'a', mert az volt az első. A 11a specifikációk nagyon különbözőek.
Először az 5 GHz-es sávot használja; a magasabb frekvenciákhoz kapcsolódó összes előnnyel és hátránnyal.
Másodszor az OFDM (ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés) használata. Ez a technika felosztja az RF csatornát 64 alcsatornára (alhordozóra), és kisebb adatmennyiséget továbbít több alcsatorna között egyszerre. Az eredmény akár 54Mbps átviteli sebességgel is képes csökkenteni 48, 36, 24, 18, 12, 9 és 6Mbps sebességre. Ez jelentősen csökkenti a többutas útvonal okozta interferencia problémáját is. A 11a. Ábra nem kompatibilis a 11b.
A 11a. Ábra nem volt nagyon népszerű, elsősorban a költségek miatt. Általános szabály, hogy a magasabb frekvenciájú berendezések gyártása drágább.
Game Changer: 802.11g
802.11g , 2003-ban kiadott igazi játékváltó volt. Alapvetően a két világ legjobbjait ötvözte. A 2,4 GHz-es sávot használja, a kiváló OFDM modulációs technikával együtt; a 11b eszköz közelébe kerül. Az egyik fő hátránya a visszamenőleges kompatibilitás követelménye volt; A 11 g-os eszközöknek képesnek kell lenniük kommunikálni a 11b eszközökkel. Ez a képesség súlyosan befolyásolhatja a WiFi hálózat teljesítményét; amelyet egy jövőbeli cikkben megvitatni kell.
A 11 g rendkívül népszerű volt. Ez volt a felelős a WiFi robbanásért a szélesebb fogyasztói piacon. Valójában akkoriban sok internetszolgáltató elkezdte beépíteni a WiFi-t a CPE (vevői berendezés) felszerelésébe. Sok ember számára az első WiFi élményük egy 11 g-os vezeték nélküli útválasztó volt. A legsikeresebb a Linksys WRT54G volt, amelyet eredetileg 2002 végén adtak ki. Ennek egyik oka a firmware testreszabásának képessége; egy másik téma egy jövőbeli cikkhez.
A 802.11-2007 a mai napig alkalmazott szabványok és módosítások „összeállítása” volt. Tartalmazta a 11a., 11b. És 11g. Voltak más módosítások is, amelyek nem kapcsolódnak közvetlenül a jelenlegi vitához.
Bejövő kiegészítők: 802.11n
802.11n A 2009-ben megjelent várakozás nagyon várt volt. Egyre nőtt a jobb teljesítmény és nagyobb átviteli igény. 2007-ben például a Netflix előfizetésen alapuló szolgáltatást vezetett be a videó közvetlen közvetítéséhez a fogyasztóhoz. Láttam olyan becsléseket, amelyek szerint a streaming video (elsősorban a Netflix) felelős a mai internetes forgalom több mint 30% -áért.
Az egyik dolog, amelyet a legtöbb (még a tech-hozzáértésű) ember nem ismer fel, hogy a 11n-t mind 2,4, mind 5 GHz-es sávokban használják. Minden gyakorlati célból a meglévő 11a és 11g fejlesztések sorozata.
Az OFDM jobb végrehajtása. Bár az alhordozók száma változatlan maradt, a 11n közülük többet használ az adatok továbbítására; kevesebb kísérleti / irányítási / irányítási dedikált alvivő. Ez nagyobb áteresztőképességet jelent.
Hozzáadott MIMO (több bemenetű több kimenet) képesség. A MIMO részletes magyarázata önmagában foglalna egy teljes cikket. Összefoglalva: a 11n eszközök képesek több adatfolyam (akár 4) továbbítására egyidejűleg. Minden adatfolyam akár 72Mbps átviteli sebességgel is rendelkezhet.
Ez az adott eszköz kialakításától függ. Minden adatfolyamnak legalább egy antennával kell rendelkeznie. Ez az oka annak, hogy 11n készüléket látszik 1-6 antennával. Az alkalmazott szabványos jelölés például 3x3: 3. Ez azt jelzi, hogy 3 adóantenna, 3 vevőantenna és 3 térbeli folyam van. A költségek miatt nagyon kevés 4x4: 4 eszköz van a piacon. Egyetlen antennaeszköz nem képes a MIMO-ra; ezek általában nagyon olcsók, általában n150 jelöléssel.
Csatornakötés. Amint azt az előző cikkben megvitatták, a 11n lehetővé teszi akár 2 csatorna használatát, alapvetően megkétszerezve az átviteli sebességet.
Hozzáadott alapvető sugárzás. Ez egy nagyon technikai téma, tehát csak összefoglalom. A sugárzás egy olyan módszer, amellyel módosíthatjuk az átvitt jel amplitúdóját és fázist, oly módon, hogy „konstruktív interferenciát” teremtsen egy adott címzett számára. Ennek eredményeként annak ellenére, hogy 2 jelet két, egymástól térben elválasztott antennáról küldtek, az 1-nél erősebb jelként jelennek meg az adott címzettnek.
A fenti fejlesztésekkel a 11n képes: akár 600Mbps nyers adatátvitelre, használhatóbb jel lefedettségi területre és jobb csatlakozási megbízhatóságra.
A módosítási tervezetet 2007-ben adták ki. Elég közel volt ahhoz, amit mindenki a véglegesnek tartott, hogy sok gyártó elkezdte a draft-n eszközök gyártását. Noha a vállalati és üzleti ügyfelek vonakodtak attól, hogy elkötelezzék magukat egy draft-n készülékkel, a fogyasztói piac rendkívül népszerűvé tette a 11n-t. Manapság a 11n eszközök mindenütt jelen vannak.
A 802.11-2012 volt a szabványok és módosítások újabb „összeállítása” a mai napig. Mindent tartalmazott, a 802.11-2007 és a 11n között. Voltak más módosítások is, amelyek nem kapcsolódnak közvetlenül a jelenlegi vitához.
Vegye figyelembe, hogy az adaptív modulációt használják az átvitel és a hibateljesítmény optimalizálására. Az összes WiFi eszköz (802.11a / b / g / n) képes változtatni egy másik modulációs technikára, a jelerősség, az átviteli hibák, az interferencia stb. Alapján. Ez a felelős az átviteli sebesség lecsökkentéséért, amelyet ebben a cikkben említettünk.
Ezeket a szabványokat az IEEE (Elektromos és Elektronikai Mérnökök Intézete) tartja fenn.
További információkért keresse fel webhelyüket a következő címen: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
Következő cikkemben a 802.11ac-et és más új módosításokat fogom ismertetni, amelyekről Ön esetleg nem is ismeri.
Mint mindig, ha van egy ötleted egy cikkről, kérlek, tudassa velem az alábbi megjegyzésekben.