„WiFi“ pagrindai, 2 dalis: Standartai ir pakeitimai naudojant 802.11n
- Kategorija: Tinklas
Šiandien „Wi-Fi“ yra visur: kavinėse, restoranuose, mažmeninėje prekyboje, viešbučiuose, sporto vietose ir kt. Jį galime pasiekti nešiojamieji kompiuteriai, planšetiniai kompiuteriai ir išmanieji telefonai. Namuose gali būti žaidimų konsolių, išmaniųjų namų prietaisų ir priedų. Turiu kelis „ChromeCast“ įrenginius. Jie paverčia jūsų televizorių belaidžiu tinklo įrenginiu, kuriuo galite tiesiogiai transliuoti filmus iš savo kompiuterio ar telefono į televizorių. Tai labai paplitęs mūsų gyvenimo būdas, kad mes nė nesvajojame apie tai.
Įdomi smulkmena: Aš daug dirbau su nacionaliniais viešbučių tinklais ir galiu pasakyti, kad 2012 m. Vidutinis verslo keliautojas turėjo 2 „WiFi“ įrenginių ryšį su viešbučių tinklu. Šiandien šis skaičius yra nuo 3 iki 3,5 prietaisų vienam svečių kambariui. Mačiau, kad daug viešbučių skverbiasi norėdami padidinti pajėgumus dėl klientų poreikių.
Tačiau taip seniai nebuvo, kai „WiFi“ naudojosi tik geikai ir didelės korporacijos. Tai yra antras straipsnis serijoje, apimančioje „WiFi“ pagrindus. Jei praleidote pirmąją dalį, patikrinkite čia . Aptarsime skirtingų standartų ir pakeitimų raidą; jų savybes ir galimybes.
Iš pradžių buvo 802.11-1997 standartinis. Originali versija buvo labiau naudingo „WiFi“ pirmtakas. Į standartą buvo įtrauktas FHSS (dažnio šuolio sklidimo spektras), DSSS (tiesioginio sekos sklidimo spektras) 2,4 GHz juostoje, taip pat infraraudonųjų spindulių. Pralaidumas buvo apribotas iki 1-2Mbps. Standartas buvo taip laisvai apibrėžtas, kad buvo daugybė komercinių produktų, kurių suderinamumas buvo labai sunkus, o gal net neįmanomas. Populiariausi buvo „Proxim“ ir „Symbol“ (dabar „Motorola“ dalis) produktai.
Pirmasis „tikras“ belaidis internetas: 802.11b
Daugelis nesuvokia, kad 802.11a ir 802.11b pakeitimai buvo išleisti tuo pačiu metu (1999 m.). Pirmiausia kalbėsime apie 11b, nes ji remiasi originaliu standartu.
Visų pirma, 11b naudoja DSSS, kuri paskirsto signalo galią maždaug 22MHz pločio dažnių juostoje. Privalumas yra padidėjęs signalo ir triukšmo našumas, palyginti su ankstesniais metodais. Antras svarbus patobulinimas buvo pažangiojo kodavimo metodo, vadinamo CCK (nemokamo kodo įvedimas), naudojimas. Dėl to padidėjo pralaidumas iki 11Mbps, taip pat pagerėjo našumas. Tai taip pat apima šią galimybę prireikus sumažinti pralaidumą iki 5,5, 2 ir 1 Mbps.
11b buvo gana populiari. Viena iš pagrindinių priežasčių buvo „WiFi“ aljanso sukūrimas. Šią ne pelno organizaciją 1999 m. Įsteigė kelios technologijų kompanijos, siekdamos užtikrinti gaminių sąveikumą tarp gamintojų.
802.11a buvo panašus į Edselis „WiFi“ ryšiu, technologiškai pralenkdami savo laiką, ir niekas to nenorėjo.
Kaip jau minėjau, tuo pačiu metu buvo išleistos 11a ir 11b pataisos. Bet 11a iš pradžių buvo pasiūlytas anksčiau, taigi „a“, nes jis buvo pirmas. 11a specifikacijos yra labai skirtingos.
Pirma, ji naudoja 5GHz juostą; su visais aukštojo dažnio privalumais ir trūkumais.
Antra, OFDM (ortogonalinio dažnio padalijimo multipleksavimas) naudojimas. Ši technika suskaido RF kanalą į 64 subkanalus (antrinius nešėjus), perduodama mažesnį duomenų kiekį keliais subkanaliais tuo pačiu metu. Rezultatas yra iki 54Mbps pralaidumas, su galimybe atsisakyti iki 48, 36, 24, 18, 12, 9 ir 6Mbps. Tai taip pat žymiai sumažina trikdžių, atsirandančių dėl kelių kelio, problemą. 11a nesuderinamas su 11b.
11a nebuvo labai populiarus pirmiausia dėl išlaidų. Paprastai aukštesnio dažnio įranga yra brangesnė.
Žaidimo keitiklis: 802.11g
802,11g , išleistas 2003 m., buvo tikras žaidimų keitiklis. Iš esmės tai sujungė geriausius iš abiejų pasaulių. Jis naudoja 2,4 GHz juostą kartu su pranašesne OFDM moduliavimo technika; kainuoja beveik 11b prietaisai. Vienas pagrindinių trūkumų buvo atgalinio suderinamumo reikalavimas; 11g įrenginiai turėjo sugebėti susisiekti su 11b įrenginiais. Ši galimybė gali smarkiai paveikti jūsų „WiFi“ tinklo veikimą; kuri yra tema, kuri bus aptariama būsimame straipsnyje.
11g buvo nepaprastai populiarus. Tai buvo atsakinga už „WiFi“ sprogimą platesnėje vartotojų rinkoje. Tiesą sakant, tada daugelis interneto paslaugų teikėjų pradėjo įtraukti „WiFi“ į savo CPE (klientų namų įrangos) įrangą. Daugeliui žmonių pirmoji „WiFi“ patirtis buvo 11g belaidis maršrutizatorius. Sėkmingiausias buvo „Linksys WRT54G“, iš pradžių išleistas 2002 m. Pabaigoje. Priežastis yra galimybė pritaikyti programinę-aparatinę įrangą; kita būsimo straipsnio tema.
802.11-2007 buvo standartų ir pakeitimų „rinkinys“ iki šiol. Jį sudarė 11a, 11b ir 11g. Buvo įtraukta ir kitų pakeitimų, kurie nėra tiesiogiai susiję su šia tema.
Gaunami priedai: 802.11n
802.11n išleistas 2009 m. buvo labai lauktas. Auga vis geresnių rezultatų ir didesnio pralaidumo poreikis. Pavyzdžiui, 2007 m., „Netflix“ pristatė prenumeratomis pagrįstą paslaugą, skirtą tiesiogiai perduoti vaizdo įrašą vartotojui. Mačiau skaičiavimus, kad, tarkime, srautinio vaizdo įrašo (daugiausia „Netflix“) srautas šiandien sudaro daugiau kaip 30% interneto srauto.
Vienas dalykas, kurio dauguma (net ir taupiai dirbantys) žmonių nesuvokia, yra tas, kad 11n naudojamas tiek 2,4, tiek 5 GHz juostose. Visiems praktiniams tikslams tai yra esamų 11a ir 11g patobulinimų rinkinys.
Patobulintas OFDM įgyvendinimas. Nors sub-vežėjų skaičius išliko toks pats, 11n naudoja daugiau jų duomenims perduoti; mažiau sub-vežėjų, skirtų pilotui / valdymui / valdymui. Tai reiškia didesnį pralaidumą.
Pridėta MIMO (kelių įvestų kelių išėjimų) galimybė. Išsamus MIMO paaiškinimas užimtų visą straipsnį atskirai. Apibendrinant galima pasakyti, kad 11n įrenginiai gali perduoti kelis duomenų srautus (iki 4) tuo pačiu metu. Kiekvieno srauto pralaidumas gali būti iki 72Mbps.
Tai priklauso nuo konkretaus prietaiso dizaino. Kiekviename sraute turi būti bent viena antena. Štai kodėl matote 11n įrenginius, kuriuose yra nuo 1 iki 6 antenų. Pavyzdžiui, naudojamas standartinis žymėjimas - 3x3: 3. Tai rodo 3 siunčiamąsias antenas, 3 priėmimo antenas ir 3 erdvinius srautus. Dėl išlaidų 4x4: 4 prietaisų rinkoje yra labai mažai. Vienos antenos įrenginys negali MIMO; paprastai tai yra labai nebrangūs prietaisai, paprastai žymimi kaip n150.
Kanalo sujungimas. Kaip aptarta ankstesniame straipsnyje, 11n leidžia naudoti iki 2 kanalų, iš esmės dvigubai pralaidumą.
Pridėta pagrindinė spinduliavimo forma. Tai labai techninė tema, todėl aš tik apibendrinsiu. Šviesos pluošto formavimas yra būdas, naudojamas modifikuoti perduodamo signalo amplitudę ir fazę taip, kad jis sukuria „konstruktyvius trukdžius“ konkrečiam gavėjui. Rezultatas yra tai, kad nors iš 2 antenų buvo išsiųsti erdvėje atskiri signalai, jie pasirodo kaip 1 stipresnis signalas tam konkrečiam gavėjui.
Su visais aukščiau aprašytais patobulinimais „11n“ gali: iki 600Mbps neapdorotų duomenų pralaidumą, labiau naudojamą signalo aprėpties sritį ir geresnį ryšio patikimumą.
Pataisos projektas buvo išleistas 2007 m. Tai buvo pakankamai arti to, kas, jų manymu, bus galutinis dalykas, kad daugelis gamintojų pradėjo gaminti „n-n“ įtaisus. Nors verslo ir verslo klientai nenorėjo įsipareigoti naudoti „n-n“ prietaisą, vartotojų rinka 11n padarė ypač populiariu. Šiandien 11n prietaisai yra de facto standartas visur.
802.11-2012 buvo dar vienas standartų ir pakeitimų „rinkinys“ iki šiol. Jame buvo viskas nuo 2007 m. 802.11 plius 11n. Buvo įtraukta ir kitų pakeitimų, kurie nėra tiesiogiai susiję su šia tema.
Atminkite, kad adaptyvioji moduliacija naudojama siekiant optimizuoti perdavimus ir klaidų atlikimą. Visi „WiFi“ įrenginiai (802.11a / b / g / n) gali pereiti prie kitokios moduliavimo technikos, pagrįstos signalo stiprumu, perdavimo klaidomis, trukdžiais ir kt. Tai yra atsakinga už šiame straipsnyje minimą pralaidumo koeficientą.
Šiuos standartus palaiko IEEE (Elektros ir elektronikos inžinierių institutas).
Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite jų tinklalapyje: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
Kitame savo straipsnyje aptarsiu 802.11ac ir kitus naujus pakeitimus, kurių galbūt nežinote.
Kaip visada, jei turite straipsnio idėją, praneškite man apie tai toliau pateiktuose komentaruose.