Bazele WiFi Partea 2: Standarde și modificări prin 802.11n
- Categorie: Reţea
Astăzi, WiFi-ul este peste tot: cafenele, restaurante, comerț cu amănuntul, hoteluri, spații sportive, etc. Îl putem accesa de la laptopuri, tablete și smartphone-uri. Acasă pot exista console de jocuri, dispozitive inteligente pentru casă și seturi de top. Am mai multe dispozitive ChromeCast. Acestea transformă televizorul într-un dispozitiv de rețea wireless, care poate transmite filme de pe computer sau telefon direct la televizor. Este atât de omniprezent în stilul nostru de viață, încât nu ne-am gândit.
Montare interesantă: am lucrat intens cu lanțurile hoteliere naționale și vă pot spune că în 2012, călătorul mediu de afaceri a avut 2 dispozitive WiFi conectate la rețeaua hotelieră. Astăzi, acest număr este cuprins între 3 și 3,5 dispozitive pe cameră de oaspeți. Am văzut multe hoteluri care se agită pentru a crește capacitatea datorită cererii clienților.
Dar nu a fost atât de mult timp în urmă, când WiFi-ul a fost folosit doar de geek și de corporații mari. Acesta este al doilea articol dintr-o serie care acoperă elementele de bază WiFi. Dacă ați ratat prima parte, verifică-l aici . Vom discuta despre evoluția diferitelor standarde și modificări; proprietățile și capacitățile lor.
La început, a existat 802.11-1,997 standard. Versiunea originală a fost mai mult un precursor al WiFi utilizabil. Standardul includea FHSS (spectru de răspândire cu frecvență de săritură), DSSS (spectru de răspândire a secvenței directe) în banda de 2,4 GHz, precum și infraroșu. Lățimea de bandă a fost limitată la 1-2Mbps. Standardul era atât de slab definit, încât existau multe produse comerciale unde interoperabilitatea era foarte dificilă, dacă nu chiar imposibilă. Cele mai populare au fost produsele realizate de Proxim și Symbol (acum parte a Motorola).
Primul WiFi „real”: 802.11b
Cei mai mulți nu își dau seama că modificările 802.11a și 802.11b au fost lansate în același timp (1999). Vom vorbi mai întâi despre 11b, deoarece se bazează pe standardul inițial.
În primul rând, 11b folosește DSSS care răspândește puterea semnalului pe o bandă de frecvențe cu o lățime de aproximativ 22 MHz. Avantajul este performanța crescută semnal-zgomot în comparație cu metodele anterioare. Cea de-a doua îmbunătățire majoră a fost utilizarea unei tehnici avansate de codare numită CCK (codul de cheie de cod gratuit). Rezultatul a fost o creștere a debitului la 11Mbps, precum și o îmbunătățire a performanței. Aceasta include, de asemenea, această abilitate de a reduce debitul la 5.5, 2 și 1Mbps, după cum este necesar.
11b a fost destul de popular. Unul dintre motivele principale a fost crearea Alianței WiFi. Această organizație non-profit a fost începută în 1999 de mai multe companii tehnologice pentru a asigura interoperabilitatea produselor între producători.
802.11a a fost ca si cum Edsel de WiFi, din punct de vedere tehnologic înainte de timpul său și nimeni nu și-a dorit acest lucru.
După cum am menționat, amendamentele 11a și 11b au fost lansate în același timp. Dar, inițial, 11a a fost propusă mai devreme, de aici „a” pentru că a fost prima. Specificațiile 11a sunt foarte diferite.
În primul rând, folosește banda de 5GHz; cu toate avantajele și dezavantajele inerente frecvențelor mai înalte.
Al doilea este utilizarea OFDM (multiplexarea ortogonală a diviziunii frecvenței). Această tehnică împarte canalul RF în 64 de sub-canale (sub-purtătoare), transmitând cantități mai mici de date pe mai multe sub-canale simultan. Rezultatul este de până la 54 Mbps, cu capacitatea de a coborî până la 48, 36, 24, 18, 12, 9 și 6Mbps. De asemenea, reduce semnificativ problema interferențelor datorate multipath. 11a nu este compatibil cu 11b.
11a nu a fost foarte popular, în principal din cauza costului. De regulă, echipamentele cu frecvență mai mare sunt mai costisitoare de fabricat.
Game Changer: 802.11g
802.11g , lansat 2003 a fost un adevărat game-changer. Practic, a combinat cel mai bun din ambele lumi. Utilizează banda de 2,4 GHz, împreună cu tehnica superioară de modulare OFDM; la costuri apropiate de dispozitivele 11b. Unul dintre dezavantajele majore a fost cerința compatibilității înapoi; Dispozitivele 11g trebuiau să poată comunica cu dispozitivele 11b. Această capacitate poate afecta grav performanța rețelei dvs. WiFi; care este un subiect de discutat într-un articol viitor.
11g a fost extrem de popular. A fost responsabil pentru explozie dacă WiFi-ul pe piața largă a consumatorilor. De fapt, atunci a început multe ISP-uri, inclusiv WiFi-ul în echipamentul CPE (echipamentul de la premisa clienților). Pentru mulți oameni, prima lor experiență WiFi a fost un router wireless de 11g. Cel mai de succes a fost Linksys WRT54G, lansat inițial la sfârșitul anului 2002. O parte din motiv este capacitatea de a personaliza firmware-ul; un alt subiect pentru un articol viitor.
802.11-2007 a fost o „actualizare” a standardelor și amendamentelor până în prezent. A inclus 11a, 11b și 11g. Au fost incluse și alte amendamente care nu au legătură directă cu discuțiile în discuție.
Îmbunătățiri primite: 802.11n
802.11n lansat în 2009 a fost foarte așteptat. A existat o cerere din ce în ce mai mare pentru performanțe mai bune și un randament mai mare. De exemplu, 2007, Netflix a introdus un serviciu bazat pe abonament pentru a transmite video direct către consumator. Am văzut estimări care spun că streaming video (în principal Netflix) este responsabil pentru peste 30% din traficul de internet astăzi.
Un lucru pe care cei mai mulți (chiar și tehnologiști) nu-și dau seama este că 11n este utilizat atât în benzile de 2,4 cât și de 5GHz. În toate scopurile practice, este un set de îmbunătățiri la 11a și 11g existente.
Implementarea îmbunătățită a OFDM. Deși numărul de transportatori a rămas același, 11n folosește mai multe dintre ele pentru a transporta date; mai puține sub-transportoare dedicate Pilot / Control / Management. Aceasta înseamnă mai mult randament.
S-a adăugat capacitatea MIMO (cu mai multe intrări multiple). Explicația detaliată a MIMO ar prelua un articol întreg. În rezumat, dispozitivele 11n au capacitatea de a transmite mai multe fluxuri de date (până la 4) în același timp. Fiecare flux poate avea până la 72Mbps de debit.
Aceasta depinde de designul dispozitivului specific. Fiecare flux trebuie să aibă cel puțin o antenă. Acesta este motivul pentru care vezi 11n dispozitive cu oriunde de la 1 la 6 antene. Notarea standard folosită este de 3x3: 3. Aceasta indică 3 antene de transmisie, 3 antene receptoare și 3 fluxuri spațiale. Datorită costurilor, există foarte puține dispozitive 4x4: 4 pe piață. Un singur dispozitiv de antenă nu este capabil de MIMO; acestea sunt în mod normal dispozitivele foarte ieftine, de obicei marcate ca n150.
Lipirea canalului. Așa cum am discutat în articolul precedent, 11n permite utilizarea a până la 2 canale, practic dublând randamentul.
Se adaugă o formă de fascicul de bază. Acesta este un subiect extrem de tehnic, așa că voi rezuma doar. Beamforming este o tehnică folosită pentru a modifica amplitudinea și faza semnalului transmis astfel încât să creeze „interferențe constructive” pentru un anumit destinatar. Rezultatul este că, deși 2 semnale au fost trimise de la 2 antene separate spațial, ele apar ca 1 semnal mai puternic către respectivul destinatar.
Cu toate îmbunătățirile de mai sus, 11n este capabil să: transfer de date brute de până la 600Mbps, o suprafață de acoperire a semnalului mai utilizabilă și fiabilitate îmbunătățită a conexiunii.
Un proiect al amendamentului a fost lansat în 2007. Este suficient de aproape de ceea ce toată lumea credea că va fi finalul, încât mulți producători au început să producă dispozitive de tip n. Deși clienții întreprinderilor și afacerilor au fost reticenți în a se angaja la un dispozitiv de proiectare, piața de consum a devenit extrem de populară. Astăzi, dispozitivele 11n sunt standardul de facto peste tot.
802.11-2012 a fost o altă „revizuire” a standardelor și amendamentelor până în prezent. A inclus totul din 802.11-2007 plus 11n. Au fost incluse și alte amendamente care nu au legătură directă cu discuțiile în discuție.
Rețineți că modularea adaptativă este utilizată pentru a optimiza transmisia și performanța erorilor. Toate dispozitivele WiFi (802.11a / b / g / n) sunt capabile să treacă la o tehnică de modulare diferită bazată pe puterea semnalului, erorile de transmisie, interferența etc. Acest lucru este responsabil pentru reducerea debitului menționat în acest articol.
Aceste standarde sunt menținute de IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Pentru mai multe informații, vizitați site-ul lor la: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
În următorul meu articol, voi acoperi 802.11ac plus alte noi modificări de care nu puteți fi conștienți.
Ca întotdeauna, dacă aveți o idee pentru un articol, vă rugăm să mă anunțați în comentariile de mai jos.