WiFi pamati 2. daļa: Standarti un grozījumi caur 802.11n
- Kategorija: Tīkls
Mūsdienās WiFi ir visur: kafejnīcās, restorānos, mazumtirdzniecībā, viesnīcās, sporta vietās utt. Mēs tam varam piekļūt no klēpjdatoriem, planšetdatoriem un viedtālruņiem. Mājās var būt spēļu konsoles, viedās mājas ierīces un televizora pierīces. Man ir vairākas ChromeCast ierīces. Viņi pārvērš jūsu televizoru par bezvadu tīkla ierīci, ar kuru varat straumēt filmas no datora vai tālruņa tieši uz televizoru. Tas ir tik izplatīts mūsu dzīvesveidā, ka mēs par to nedomājam otrreiz.
Interesanta informācija: Es esmu daudz strādājis ar valstu viesnīcu ķēdēm, un varu jums pateikt, ka 2012. gadā vidējam biznesa ceļotājam bija 2 WiFi ierīces savienojums ar viesnīcu tīklu. Mūsdienās šis numurs ir no 3 līdz 3,5 ierīcēm vienā viesu istabā. Esmu redzējis, ka daudzas viesnīcas skrambē, lai palielinātu jaudu klientu pieprasījuma dēļ.
Bet tas nebija tik sen, kad WiFi izmantoja tikai geiki un lielas korporācijas. Šis ir otrais raksts sērijā, kas aptver WiFi pamatus. Ja jūs nokavējāt pirmo daļu, pārbaudiet šeit . Mēs apspriedīsim dažādu standartu un grozījumu attīstību; to īpašības un iespējas.
Sākumā bija 802.11-1997 standarta. Sākotnējā versija drīzāk bija izmantojamā WiFi priekšnoteikums. Standartā ietilpa FHSS (frekvences lēciena izkliedes spektrs), DSSS (tiešās secības izkliedes spektrs) 2,4 GHz joslā, kā arī infrasarkanais. Joslas platums bija ierobežots līdz 1-2Mbps. Standarts tika definēts tik brīvi, ka bija daudz komerciālu produktu, kuru savietojamība bija ļoti sarežģīta, ja pat neiespējama. Vispopulārākie bija produkti, kurus izgatavoja Proxim un Symbol (tagad ietilpst Motorola).
Pirmais “īstais” WiFi: 802.11b
Lielākā daļa neapzinās, ka 802.11a un 802.11b grozījumi tika izlaisti vienlaikus (1999. gadā). Vispirms runāsim par 11.b, jo tā pamatā ir sākotnējais standarts.
Pirmkārt, 11.b izmanto DSSS, kas izplata signāla jaudu frekvenču joslā, kuras platums ir aptuveni 22MHz. Priekšrocība ir paaugstināta signāla un trokšņa veiktspēja salīdzinājumā ar iepriekšējām metodēm. Otrs būtiskais uzlabojums bija uzlabotas kodēšanas tehnikas izmantošana, ko sauc par CCK (bezmaksas koda ievadīšana). Rezultātā tika palielināta caurlaidspēja līdz 11Mbps, kā arī uzlabota veiktspēja. Tas ietver arī spēju pēc iespējas samazināt caurlaidspēju līdz 5,5, 2 un 1 Mb / s.
11.b bija diezgan populārs. Viens no galvenajiem iemesliem bija WiFi alianses izveidošana. Šo bezpeļņas organizāciju 1999. gadā uzsāka vairāki tehnoloģiju uzņēmumi, lai nodrošinātu ražojumu savietojamību starp ražotājiem.
802.11a bija sava veida kā Edsels no WiFi, tehnoloģiski pirms sava laika, un neviens to negribēja.
Kā jau minēju, vienlaikus tika izlaisti 11.a un 11.b grozījumi. Bet 11a sākotnēji tika ierosināts agrāk, tāpēc 'a', jo tas bija pirmais. 11.a specifikācija ir ļoti atšķirīga.
Pirmkārt, tas izmanto 5 GHz joslu; ar visām priekšrocībām un trūkumiem, kas raksturīgi augstākajām frekvencēm.
Otrais ir OFDM (ortogonālās frekvences dalīšanas multipleksēšana) izmantošana. Šis paņēmiens sadala RF kanālu 64 apakškanālos (apakšpārvadātājos), vienlaikus pārraidot mazāku datu daudzumu vairākos apakškanālos. Rezultāts ir caurlaide līdz 54Mbps, ar iespēju samazināties līdz 48, 36, 24, 18, 12, 9 un 6Mbps. Tas arī ievērojami samazina traucējumu problēmu, kas rodas vairāku ceļu dēļ. 11.a nav saderīgs ar 11.b.
11.a nebija īpaši populāra, galvenokārt izmaksu dēļ. Parasti augstāka frekvences aprīkojuma izgatavošana ir dārgāka.
Spēļu mainītājs: 802.11g
802,11g , izlaists 2003. gads, bija īsts spēles mainītājs. Būtībā tas apvienoja labāko no abām pasaulēm. Tas izmanto 2,4 GHz joslu kopā ar izcilāko OFDM modulācijas paņēmienu; par izmaksām tuvu 11b ierīcēm. Viens būtisks mīnuss bija prasība par savietojamību ar atpakaļejošu spēku; 11g ierīcēm bija jāspēj sazināties ar 11b ierīcēm. Šī spēja var nopietni ietekmēt jūsu WiFi tīkla darbību; kas ir tēma, kas tiks apspriesta nākamajā rakstā.
11 g bija ārkārtīgi populāra. Tā bija atbildīga par sprādzienu, ja WiFi radās plašākā patērētāju tirgū. Faktiski tieši tad daudzi interneta pakalpojumu sniedzēji sāka iekļaut WiFi savā CPE (klientu telpas aprīkojumā) rīkos. Daudziem cilvēkiem viņu pirmā WiFi pieredze bija 11 g bezvadu maršrutētājs. Visveiksmīgākais bija Linksys WRT54G, kas sākotnēji tika izlaists 2002. gada beigās. Iemesls tam ir spēja pielāgot programmaparatūru; vēl viena tēma nākotnes rakstam.
802.11-2007 bija līdzšinējo standartu un grozījumu “apkopojums”. Tajā ietilpa 11.a, 11.b un 11.g. Bija arī citi grozījumi, kas nav tieši saistīti ar pašreizējo diskusiju.
Ienākošie papildinājumi: 802.11n
802.11n tika izlaists 2009. gadā, tika ļoti gaidīts. Pieauga pieprasījums pēc labākas veiktspējas un lielākas caurlaides spējas. Piemēram, 2007. gadā Netflix ieviesa abonēšanas pakalpojumu, lai straumētu video tieši patērētājam. Esmu redzējis aprēķinus, kas liecina, ka straumēšanas video (galvenokārt Netflix) šodien rada vairāk nekā 30% no interneta trafika.
Viena lieta, ko vairums (pat tehnoloģiju prasmīgu) cilvēku neapzinās, ir tas, ka 11n tiek izmantots gan 2,4, gan 5 GHz joslās. Praktiskiem mērķiem tas ir esošo 11.a un 11.g papildinājumu komplekts.
Uzlabota OFDM ieviešana. Lai arī apakšpārvadātāju skaits palika nemainīgs, 11n tos izmanto vairāk, lai pārvadātu datus; mazāk apakšpārvadātāju, kas nodarbojas ar izmēģināšanu / vadību / vadību. Tas nozīmē lielāku caurlaidspēju.
Pievienota MIMO (vairāku ievades vairāku izvadu) iespēja. Sīks MIMO skaidrojums pats par sevi aizņems visu rakstu. Rezumējot, 11n ierīces spēj vienlaikus pārsūtīt vairākas datu plūsmas (līdz 4). Katras straumes caurlaidspēja var būt līdz 72Mbps.
Tas ir atkarīgs no konkrētās ierīces konstrukcijas. Katrā straumē jābūt vismaz vienai antenai. Tāpēc jūs redzat 11n ierīces ar jebkuru antenu no 1 līdz 6. Piemēram, tiek izmantots standarta apzīmējums 3x3: 3. Tas norāda 3 raidošās antenas, 3 uztverošās antenas un 3 telpiskās plūsmas. Izmaksu dēļ tirgū ir ļoti maz 4x4: 4 ierīču. Viena antenas ierīce nespēj MIMO; parasti tās ir ļoti lētas ierīces, kuras parasti apzīmē ar n150.
Kanālu savienošana. Kā apspriests iepriekšējā rakstā, 11n ļauj izmantot ne vairāk kā 2 kanālus, būtībā divkāršot caurlaides spēju.
Pievienota pamata formas veidošana. Šī ir ļoti tehniska tēma, tāpēc es to apkopošu. Staru kūļa veidošana ir tehnika, ko izmanto pārraidītā signāla amplitūdas un fāzes modificēšanai, lai tas radītu “konstruktīvus traucējumus” konkrētam saņēmējam. Rezultāts ir tāds, ka, lai arī 2 signāli tika nosūtīti no 2 antenām, kas ir telpiski atdalīti, tie parādās kā 1 spēcīgāks signāls šim konkrētajam saņēmējam.
Ar visiem iepriekšminētajiem uzlabojumiem 11n spēj: neapstrādātu datu caurlaidspēja līdz 600Mbps, izmantojamāks signāla pārklājuma apgabals un uzlabota savienojuma uzticamība.
Grozījumu projekts tika izlaists 2007. gadā. Bija pietiekami tuvu tam, ko visi uzskatīja par galīgo, ka daudzi ražotāji sāka ražot draft-n ierīces. Lai gan uzņēmumu un biznesa klienti nelabprāt iesaistījās drafta-n ierīces izveidē, patērētāju tirgus padarīja 11n par ļoti populāru. Mūsdienās 11n ierīces ir de facto standarts visur.
802.11-2012 bija vēl viens standartu un grozījumu “apkopojums” līdz šim. Tas ietvēra visu, sākot no 802.11-2007, plus 11n. Bija arī citi grozījumi, kas nav tieši saistīti ar pašreizējo diskusiju.
Ņemiet vērā, ka adaptīvā modulācija tiek izmantota, lai optimizētu pārraidi un kļūdu izpildi. Visas WiFi ierīces (802.11a / b / g / n) var pāriet uz citu modulācijas paņēmienu, pamatojoties uz signāla stiprumu, pārraides kļūdām, traucējumiem utt. Tas ir atbildīgs par caurlaidības samazināšanu, kas minēta visā šajā rakstā.
Šos standartus uztur IEEE (Elektrisko un elektronisko inženieru institūts).
Lai iegūtu vairāk informācijas, apmeklējiet viņu vietni: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
Nākamajā rakstā es apskatīšu 802.11ac un citus jaunus grozījumus, par kuriem jūs, iespējams, nezināt.
Kā vienmēr, ja jums ir ideja par rakstu, lūdzu, dariet to zināmu zemāk esošajos komentāros.