Što je Wi-Fi propusnost? Sve o brzini mreže

Propusnost Wi-Fi mreža neprestano raste tijekom trajanja standarda. Više od dva desetljeća bežične mreže doživljavaju drastičan porast brzine mreže.

U ovom ćemo članku istražiti povijest i evoluciju Wi-Fi-ja i analizirati kako i zašto maksimalna brzina tehnologije povećao se… i nastavlja to činiti!

Evolucija bežične mreže

Wi-Fi je definiran standardom IEEE 802.11. Izvorni standard objavljen 1997. pružao je maksimalnu propusnost mreže od 2 Mbps. Očekuje se da će najnovija još neobjavljena verzija tehnologije, definirana IEEE 802.11be, za koju se očekuje da će biti službeno objavljena početkom 2024., isporučiti kapacitet pojasne širine od 40 Gbps.

To je fenomenalno povećanje od 20 000 puta brzina propusnosti!!

Povijesno napredovanje propusnosti bežične mreže

Sljedeće ilustrira glavne prekretnice u razvoju Wi-Fi-ja i uključuje datume, maksimalnu brzinu i frekvencije koje koristi svaki standard. Također je uključen službeni naziv Wi-Fi standarda koji je korišten za najnovije iteracije standarda:

• 1997.GHzkanali koji se ne preklapaju

Broj dostupnih Wi-Fi kanala za svaki raspon ovisi o zemlji ili regiji svijeta u pitanju. Širina kanala za sva tri raspona je 20 MHz.

Sljedeća slika prikazuje frekvencijski raspon i kanale koji su dostupni u pojasu od 2,4 GHz.

Primijetite da postoje samo tri kanali koji se ne preklapaju, oni označeni crvenom bojom. Ostalo se preklapa. Ovo ilustrira koliko je malen i nefleksibilan ovaj određeni Wi-Fi pojas.

Smetnje

Osim toga, kolika je propusnost koju možete postići također će ovisiti o potencijalnim smetnjama koje će iskusiti bežični mrežni uređaj iz obližnjih izvora na istim frekvencijama.

Davatelji internetskih usluga često pružaju svoju internetsku vezu s bežičnim usmjerivačima koji rade na istim frekvencijama kao i drugi bežični uređaji, tako da je mogućnost smetnji velika. Pojas od 2,4 GHz je vrlo prenatrpan, dok su pojasevi od 5 i 6 GHz mnogo prostraniji, s manjim potencijalom za smetnje i stoga većom prosječnom propusnošću.

Širina kanala

Svaka frekvencija raspona u dostupnom spektru isporučuje kanale standardne širine od 20 MHz. Međutim, različiti Wi-Fi standardi pružaju mogućnost povezivanja kanala za formiranje širih bežičnih kanala radi povećanja propusnosti.

Standardi koji koriste povezivanje kanala

Na primjer, standard 802.11nradeći na pojasu od 2,4 GHz mogu spojiti dva kanala od 20 MHz u jedan kanal od 40 MHz, pružajući klijentu veću propusnost. Slično tome, 802.11ax, također poznat kao Wi-Fi 6, može spojiti više kanala u kanal širine 40, 80 ili čak 160 MHz.

Prednosti i mane povezivanja kanala

Povezivanje kanala je veliki napredak koji je pomogao postići veću propusnost za bežične mreže. Međutim, povezivanje kanala zauzima veći dio dostupnog spektra, čime se povećava mogućnost interferencije s drugim uređajima.

Tehnike modulacije

Modulacija je metoda kojom se informacije kodiraju u bežični signal . Što je metoda modulacije učinkovitija, to je veća gustoća podataka unutar signala; stoga su moguće veće brzine.

Izvorni 802.11 standard koristi Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) i Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) kao shemu modulacije. Oni su u kasnijim iteracijama standarda ustupili mjesto multipleksiranju s ortogonalnom frekvencijskom podjelom (OFDM) i OFDM s više ulaza i više izlaza (MIMO-OFDM).

Vrste modulacije

Razgovarat ćemo o malo više o MIMO-u uskoro. Što se tiče OFDM-a, on se neprestano poboljšava upotrebom sve gušćih tipova modulacije, što rezultira pakiranjem više podataka u isti signal. Ove vrste modulacije nazivaju se kvadraturnom amplitudnom modulacijom (QAM).

Najnoviji Wi-FiStandard definiran 802.11be predviđen je za korištenje 4096-QAM ili 4K-QAM, koji u biti isporučuje 12 bita podataka po impulsu bežičnog signala, gdje 12 bita podataka može isporučiti do 4096 različitih vrijednosti. Usporedite ovo s jednim, dva ili tri bita podataka po impulsu bežičnog signala koji se isporučuje u ranim WI-Fi standardima.

Raspored antena

Antene igraju glavnu ulogu u pružanju većeg preuzimanja i kapacitet prijenosa za brzine bežične mrežne veze. Tehnika koja se naziva višestruki ulaz, višestruki izlaz ili MIMO koristi se za povećanje brzine bežičnog LAN-a iskorištavanjem onoga što je poznato kao višestazno širenje. Ovo je fenomen koji se događa s bežičnim signalima koji su rezultat njihove refleksije na raznim čvrstim objektima.

Što radi MIMO?

MIMO koristi više antena za primanje više reflektiranih signala, omogućujući slanje i primanje više podatkovnih signala istovremeno preko istog radijskog kanala. 802.11n, prvi koji koristi MIMO, omogućuje do četiri istodobna protoka podataka. Očekuje se da će standard 802.11be isporučiti do 16 istodobnih tokova podataka. Nepotrebno je reći da to rezultira većim kapacitetom, većim brzinama i dodatnom širinom pojasa.

MIMO se može koristiti s tehnikom modulacije za postizanje brzina prijenosa i kapaciteta preuzimanja koje definiraju bežični standardi.

Snaga procesora

Modulacija, MIMO, kanalupravljanje, a gustoća podataka zahtijeva procesorsku snagu. Pristupne točke, usmjerivači i klijenti moraju imati CPU mogućnosti za obradu signala bržim brzinama kako bi se postigle ove poboljšane veze bežične propusnosti obećane standardima koji ih opisuju.

Srećom, sve veća i veća CPU snaga se pakira u sve manje i manje uređaje, pružajući veću propusnost za više uređaja na bežičnoj mreži.

Praktične prednosti povećane propusnosti WiFi mreže

Nemojmo se zavaravati. Veća propusnost uvijek je bolja u bilo kojim okolnostima. Ali koje su prednosti od posebne važnosti za bežični pristup? Evo nekoliko pokretača veće propusnosti.

Brzina interneta koju isporučuju davatelji internetskih usluga

Brzina interneta raste otkako su prvi dial-up modemi dostupni. Danas lokalni davatelj internetskih usluga može isporučiti brzine žične veze veće od 1 Gbps u mnogim dijelovima svijeta. Kako bi se iskoristile prednosti ovih brzina, zahtjevi bežične propusnosti moraju postići barem dostupnu brzinu internetske veze.

Zahtjevne mrežne aplikacije

Mnoge današnje mrežne aplikacije i usluge zahtijevaju ogromnu propusnost. Video streaming, streaming glazbe, dijeljenje velikih datoteka, virtualna i proširena stvarnost te moderno igranje često zahtijevaju ogromne internetske resurse.

Naša sve veća digitalna aktivnost nauređaji koji koriste bežičnu vezu, a činjenica da više uređaja zahtijeva više podataka, povećava potražnju za bežičnim brzinama.

Što budućnost nosi za bežične brzine?

Čini se da nema naznaka bilo kakvog prirodnog ograničenja za povećanje brzina bežične komunikacije. Različiti čimbenici doprinose ovom kontinuiranom porastu, a oni uključuju:

Širenje nelicenciranog spektra

Vlade neprestano oslobađaju sve više frekvencijskih spektara za Wi-Fi korištenje. To uključuje frekvencije u rasponima od 900 MHz, 3,65 GHz i 60 GHz. Iako trenutno nisu nelicencirani, postoje planovi Savezne komisije za komunikacije (FCC) i drugih regulatornih tijela širom svijeta za otvaranje novih raspona kako se potražnja povećava.

Napredne tehnologije uređaja

Dvopojasni Wi-Fi i dvopojasni usmjerivač samo su dva primjera tehnologija i uređaja koji su prije samo nekoliko godina smatrani inovacijama. Današnji bežični uređaji mnogo su napredniji, s golemim procesorskim moćima i rasporedom antena. Očekuje se da će se ova inovacija povećati, pružajući veću brzinu i propusnost u nadolazećim godinama.

Porast potražnje

Brzina interneta i zahtjevnije aplikacije nastavit će zahtijevati veće zahtjeve propusnosti. Ovo će samo dodatno povećati zahtjeve za propusnost bežične mreže u budućnosti.

Zaključak

Brzina se odnosi namnoge stvari kada govorimo o Wi-Fi propusnosti. Međutim, najvažniji su kapacitet prijenosa i brzina preuzimanja povezanog uređaja. Ovo je najvažnije mjerilo prema kojem korisnici ocjenjuju kvalitetu bežične veze. Kako tehnologija bude napredovala, vidjet ćemo sve veće brzine o kojima smo prije deset godina mogli samo sanjati.