WiFi-perusteet, osa 2: Standardit ja muutokset 802.11n: n kautta
- Luokka: Verkko
Nykyään WiFi on kaikkialla: kahviloissa, ravintoloissa, vähittäiskaupassa, hotelleissa, urheilupaikoissa jne. Voimme käyttää sitä kannettavien tietokoneiden, tablettien ja älypuhelimien kautta. Kotona voi olla pelikonsolia, älykkäitä kodin laitteita ja digisovittimia. Minulla on useita ChromeCast-laitteita. Ne tekevät televisiosta langattoman verkkolaitteen, jonka avulla voit suoratoistaa elokuvia tietokoneeltasi tai puhelimesta suoraan televisioon. Se on elämäämme niin leviävä, ettemme anna sille toista ajattelua.
Mielenkiintoinen tidbit: Olen työskennellyt laajasti kansallisten hotelliketjujen kanssa ja voin kertoa teille, että vuonna 2012 keskimääräisellä liikematkustajalla oli 2 WiFi-laitetta yhteys hotelliverkkoon. Nykyään tämä määrä on välillä 3 - 3,5 laitetta / vierashuone. Olen nähnyt monien hotellien scramping lisätä kapasiteettia asiakkaiden kysynnän vuoksi.
Mutta se ei ollut niin kauan sitten, kun WiFi: tä käyttivät vain geeksit ja suuret yritykset. Tämä on toinen artikkeli sarjasta, joka kattaa WiFi-perusteet. Jos unohdit ensimmäisen osan, tarkista se täältä . Keskustelemme erilaisten standardien ja muutosten kehityksestä; niiden ominaisuudet ja ominaisuudet.
Alussa oli +802,11-1997 standardia. Alkuperäinen versio oli enemmän käytettävän langattoman verkon edeltäjä. Standardiin sisältyi FHSS (taajuushyppelyhajaspektri), DSSS (suora sekvenssin hajaspektri) 2,4 GHz: n kaistalla, samoin kuin infrapuna. Kaistanleveys oli rajoitettu 1-2 Mbps: iin. Standardi määritettiin niin löysästi, että oli monia kaupallisia tuotteita, joiden yhteentoimivuus oli erittäin vaikeaa, ellei mahdotonta. Suosituimpia olivat Proximin ja Symbolin (nyt osa Motorolaa) valmistamat tuotteet.
Ensimmäinen 'oikea' WiFi: 802.11b
Useimmat eivät ymmärrä, että muutokset 802.11a ja 802.11b julkaistiin samanaikaisesti (1999). Puhumme ensin 11b: stä, koska se perustuu alkuperäiseen standardiin.
Ensinnäkin, 11b käyttää DSSS: ää, joka jakaa signaalin tehon taajuusalueella, jonka taajuus on noin 22MHz. Etuna on parantunut signaalin ja kohinan suorituskyky verrattuna aikaisempiin menetelmiin. Toinen merkittävä parannus oli käyttää edistynyttä koodaustekniikkaa, nimeltään CCK (free code keying). Tuloksena oli läpimenon nousu 11 Mbps: iin ja parempi suorituskyky. Tämä sisältää myös kyvyn alentaa läpimenonopeus tarvittaessa arvoon 5,5, 2 ja 1Mbps.
11b oli melko suosittu. Yksi tärkeimmistä syistä oli WiFi-liittouman perustaminen. Useat teknologiayritykset perustivat tämän voittoa tavoittelemattoman organisaation vuonna 1999 varmistaakseen tuotteiden yhteentoimivuuden valmistajien välillä.
802.11a oli sellainen kuin Edsel langattoman verkon kautta, teknologisesti ennen aikansa, ja kukaan ei halunnut sitä.
Kuten mainitsin, tarkistukset 11a ja 11b julkaistiin samanaikaisesti. Mutta 11a ehdotettiin alun perin aikaisemmin, joten 'a', koska se oli ensimmäinen. 11a-tekniset tiedot ovat hyvin erilaisia.
Ensinnäkin se käyttää 5 GHz: n kaistaa; kaikilla korkeille taajuuksille ominaisilla eduilla ja haitoilla.
Toinen on OFDM: n (ortogonaalinen taajuusjakoinen multipleksointi) käyttö. Tämä tekniikka jakaa RF-kanavan 64 alakanavaan (alikantoaaltoon) lähettäen pienemmät tietomäärät useiden alikanavien välillä samanaikaisesti. Tulos on jopa 54Mbps läpäisykyky, kyky alentaa nopeuteen 48, 36, 24, 18, 12, 9 ja 6Mbps. Se vähentää merkittävästi myös monireittien aiheuttamia häiriöitä. 11a ei ole yhteensopiva 11b: n kanssa.
11a ei ollut kovin suosittu lähinnä kustannusten vuoksi. Yleensä korkeammalla taajuudella kykenevät laitteet ovat kalliimpia valmistaa.
Pelinvaihdin: 802.11g
802.11g , julkaistu 2003 oli todellinen pelinvaihtaja. Pohjimmiltaan se yhdisti molempien maailmojen parhaat puolet. Se käyttää 2,4 GHz: n kaistaa yhdessä erinomaisen OFDM-modulaatiotekniikan kanssa; kustannuksilla lähellä 11b-laitteita. Yksi merkittävä haittapuoli oli taaksepäin yhteensopivuuden vaatimus; 11 g -laitteiden oli kyettävä kommunikoimaan 11b-laitteiden kanssa. Tämä ominaisuus voi vaikuttaa vakavasti WiFi-verkon suorituskykyyn; josta on keskusteltava tulevassa artikkelissa.
11 g oli erittäin suosittu. Se oli vastuussa WiFi-räjähdyksen kasvusta laajemmilla kuluttajamarkkinoilla. Itse asiassa silloin monet Internet-palveluntarjoajat aloittivat WiFi: n sisällyttämisen CPE-laitteisiinsa. Monille ihmisille heidän ensimmäinen WiFi-kokemuksensa oli 11 g: n langaton reititin. Menestynein oli Linksys WRT54G, julkaistu alun perin vuoden 2002 lopulla. Osa syystä on kyky mukauttaa laiteohjelmistoa; toinen aihe tulevaa artikkelia varten.
802.11-2007 oli standardien ja muutosten 'kokoonpano' tähän mennessä. Se sisälsi 11a, 11b ja 11g. Mukana oli muita tarkistuksia, jotka eivät liity suoraan käsillä olevaan keskusteluun.
Saapuvat lisälaitteet: 802.11n
802.11n Vuonna 2009 julkaistu oli erittäin odotettu. Parempien suorituskykyjen ja paremman suorituskyvyn kysyntä kasvoi. Esimerkiksi 2007 Netflix esitteli tilauspohjaisen palvelun videon suoratoistamiseksi suoraan kuluttajalle. Olen nähnyt arvioiden mukaan yli 30 prosenttia nykyisestä Internet-liikenteestä sanoen streaming video (lähinnä Netflix).
Yksi asia, jota useimmat (jopa tekniikan taitavat) ihmiset eivät ymmärrä, on, että 11n: tä käytetään sekä 2,4 että 5 GHz: n taajuuksilla. Kaikissa käytännön tarkoituksissa se on joukko parannuksia olemassa olevaan 11a ja 11g.
OFDM: n parempi täytäntöönpano. Vaikka alikantoaaltojen lukumäärä pysyi ennallaan, 11n käyttää niitä enemmän tiedon siirtoon; vähemmän alioperaattoreita, jotka ovat omistautuneet pilottille / ohjaukselle / hallinnalle. Tämä tarkoittaa enemmän läpimenoaikaa.
Lisätty MIMO (monisyöttöinen monilähtö) -ominaisuus. Yksityiskohtainen selitys MIMOsta vie kokonaisen artikkelin yksinään. Yhteenvetona voidaan todeta, että 11n laitteella on kyky lähettää useita datavirtoja (jopa 4) samanaikaisesti. Jokaisella streamilla voi olla jopa 72Mbps suorituskyky.
Tämä riippuu tietyn laitteen suunnittelusta. Jokaisessa streamissa on oltava vähintään yksi antenni. Siksi näet 11n laitetta, joissa on 1 - 6 antennia. Käytetty vakiomerkintä on esimerkiksi 3x3: 3. Tämä osoittaa 3 lähetysantennia, 3 vastaanottoantennia ja 3 tilavirtaa. Kustannusten vuoksi markkinoilla on hyvin vähän 4x4: 4 -laitteita. Yksi antennilaite ei kykene MIMO: ta; nämä ovat yleensä erittäin edullisia laitteita, jotka yleensä merkitään tunnuksella n150.
Kanavien liimaus. Kuten edellisessä artikkelissa keskusteltiin, 11n sallii korkeintaan 2 kanavan käytön, kaksinkertaistaen lähtökohtaisesti.
Lisätty säteenmuodostus. Tämä on erittäin tekninen aihe, joten teen vain yhteenvedon. Säteenmuodostus on tekniikka, jota käytetään modifioimaan lähetetyn signaalin amplitudia ja vaihetta siten, että se luo 'rakentavan häiriön' tietylle vastaanottajalle. Tuloksena on, että vaikka 2 signaalia lähetettiin 2 antennista, jotka on erotettu tilallisesti, ne näkyvät yhtenä voimakkaampana signaalina kyseiselle vastaanottajalle.
Kaikilla yllä mainituilla parannuksilla 11n pystyy: raa'an tiedonsiirtonopeuteen jopa 600Mbps, käyttökelpoisempaan signaalin peittoalueeseen ja parantuneeseen yhteyden luotettavuuteen.
Muutosehdotus julkaistiin vuonna 2007. Oli riittävän lähellä kaikkien mielestä lopullista, että monet valmistajat alkoivat tuottaa draft-n -laitteita. Vaikka yritys- ja yritysasiakkaat olivat haluttomia sitoutumaan luonnos-n-laitteeseen, kuluttajamarkkinat tekivät 11n: stä erittäin suositun. Nykyään 11n laite on tosiasiallinen standardi kaikkialla.
802.11-2012 oli uusi standardien ja muutosten 'kokoonpano' tähän mennessä. Se sisälsi kaiken vuodesta 802.11-2007 plus 11n. Mukana oli muita tarkistuksia, jotka eivät liity suoraan käsillä olevaan keskusteluun.
Huomaa, että adaptiivista modulaatiota käytetään lähetysten ja virheiden suorituskyvyn optimointiin. Kaikki WiFi-laitteet (802.11a / b / g / n) kykenevät siirtymään erilaiseen modulaatiotekniikkaan perustuen signaalin voimakkuuteen, lähetysvirheisiin, häiriöihin jne. Tämä on vastuussa tässä artikkelissa mainitusta suorituskyvyn pienentämisestä.
Näitä standardeja ylläpitää IEEE (sähkö- ja elektroniikkainsinöörien instituutti).
Jos haluat lisätietoja, käy heidän verkkosivuillaan: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
Seuraavassa artikkelissani käsittelen 802.11ac ja muut uudet muutokset, joista et ehkä ole tietoinen.
Kuten aina, jos sinulla on ajatus artikkelista, kerro siitä minulle alla olevissa kommenteissa.