Efnisyfirlit
Bandbreidd Wi-Fi netkerfa hefur verið sífellt að aukast á líftíma staðalsins. Í meira en tvo áratugi hafa þráðlaus netkerfi verið að upplifa verulega aukningu á nethraða.
Í þessari grein munum við kanna sögu og þróun Wi-Fi og greina hvernig og hvers vegna hámarkshraða tækninnar hefur aukist... og heldur áfram að gera það!
Þróun þráðlausra neta
Wi-Fi er skilgreint af IEEE 802.11 staðlinum. Upprunalega staðallinn sem gefinn var út árið 1997 skilaði að hámarki 2 Mbps netbandbreidd. Nýjasta útgáfan af tækninni sem ekki hefur verið gefin út, skilgreind af IEEE 802.11be, sem gert er ráð fyrir að verði opinberlega gefin út snemma árs 2024, mun skila 40 Gbps bandbreiddargetu.
Þetta er stórkostleg 20.000-föld aukning í bandbreiddarhraði!!
Söguleg framvinda bandbreiddar þráðlausra neta
Eftirfarandi sýnir helstu áfanga í þróun Wi-Fi og inniheldur dagsetningar, hámarkshraða og tíðni sem hver staðall notar. Einnig innifalið er opinbert heiti Wi-Fi staðalsins sem hefur verið notaður fyrir nýjustu endurtekningar staðalsins:
Sjá einnig: Besti Wifi prentarinn - Helstu val fyrir hvert fjárhagsáætlun- 1997GHzrásir sem ekki skarast
Fjöldi tiltækra Wi-Fi rása fyrir hvert svið fer eftir landi eða svæði heimsins sem um ræðir. Rásarbreiddin fyrir öll þrjú sviðin er 20 MHz.
Eftirfarandi mynd sýnir tíðnisviðið og rásirnar sem eru tiltækar á 2,4 GHz bandinu.
Athugið að það eru aðeins þrjár rásir sem ekki skarast, þær merktar með rauðu. Restin skarast. Þetta sýnir hversu lítið og ósveigjanlegt þetta tiltekna Wi-Fi band er.
Truflun
Að auki, hversu mikilli bandbreidd þú getur náð mun einnig ráðast af hugsanlegri truflun sem þráðlaust nettæki verður fyrir frá nálægum aðilum á sömu tíðnum.
Sjá einnig: Hvernig á að halda WiFi á meðan á svefni stendur í Windows 10Netþjónustuveitur veita nettengingu sína oft með þráðlausum beinum sem virka á sömu tíðni og önnur þráðlaus tæki, þannig að truflanir eru miklir. 2,4 GHz bandið er mjög fjölmennt en 5 og 6 GHz bandið er miklu rúmbetra, með minni möguleika á truflunum og þar með hærri meðalbandbreidd.
Rásarbreidd
Hver tíðni svið í tiltæku litrófinu skilar rásum af staðlaðri breidd 20 MHz. Hins vegar veita ýmsir Wi-Fi staðlar möguleika á rásartengingu til að mynda breiðari þráðlausar rásir til að auka bandbreidd.
Staðlar sem nota rásartenging
Til dæmis, 802.11n staðalinn.starfandi á 2,4 GHz bandinu getur tengt tvær 20 MHz rásir í eina 40 MHz rás sem skilar meiri bandbreidd til viðskiptavinarins. Á sama hátt getur 802.11ax, einnig þekkt sem Wi-Fi 6, tengt margar rásir í 40, 80 eða jafnvel 160 MHz breið rás.
Kostir og gallar rásartengingar
Rásartengingar er mikil framþróun sem hefur hjálpað til við að ná meiri bandbreidd fyrir þráðlaus net. Rástenging tekur hins vegar meira af tiltæku litrófinu og eykur þannig möguleikann á truflunum á önnur tæki.
Mótunartækni
Mótun er aðferðin þar sem upplýsingar eru kóðaðar inn í þráðlausa merkið . Því skilvirkari sem mótunaraðferðin er, því meiri er gagnaþéttleiki innan merkis; þannig er hægt að ná meiri hraða.
Uppruni 802.11 staðallinn notar Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) og Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) sem mótunarkerfi. Þetta vék fyrir Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) og multiple-input multiple-output OFDM (MIMO-OFDM) í síðari endurtekningum staðalsins.
Mótunargerðir
Við munum tala um a lítið meira um MIMO fljótlega. Hvað OFDM varðar, þá hefur það stöðugt verið að bæta sig með því að nota sífellt þéttari mótunargerðir, sem leiðir til þess að fleiri gögnum er pakkað inn í sama merkið. Þessar mótunargerðir eru kallaðar Quadrature Amplitude Modulation (QAM).
Nýjasta Wi-Fistaðall skilgreindur af 802.11be er ætlað að nota 4096-QAM eða 4K-QAM, sem í raun skilar 12 bita af gögnum á þráðlausa merkjapúls, þar sem 12 bitar af gögnum geta skilað allt að 4096 mismunandi gildum. Berðu þetta saman við einn, tvo eða þrjá bita af gögnum fyrir hvern þráðlausan merkipúls sem var afhentur í fyrstu WI-Fi stöðlunum.
Loftnetsfyrirkomulag
Loftnet gegna stóru hlutverki í að skila stærra niðurhali og upphleðslugeta fyrir þráðlausa nettengingarhraða. Tækni sem kallast multiple-in, multiple-out eða MIMO er notuð til að auka hraða þráðlauss staðarnets með því að nýta sér það sem er þekkt sem fjölbrautafjölgun. Þetta er fyrirbæri sem á sér stað með þráðlausum merkjum sem stafa af endurkasti þeirra á ýmsa fasta hluti.
Hvað gerir MIMO?
MIMO notar mörg loftnet til að taka á móti mörgum endurvarpsmerkjum, sem gerir kleift að senda og taka á móti mörgum gagnamerkjum samtímis yfir sömu útvarpsrásina. 802.11n, sá fyrsti til að nota MIMO, leyfir allt að fjórum gagnastraumum samtímis. Gert er ráð fyrir að 802.11be staðallinn skili allt að 16 gagnastraumum samtímis. Það þarf varla að taka það fram að þetta skilar sér í meiri afkastagetu, meiri hraða og aukinni bandbreidd.
MIMO er hægt að nota með mótunartækni til að ná þeim upphleðsluhraða og niðurhalsgetu sem þráðlausir staðlar hafa skilgreint.
Örgjörvaafl
Mótun, MIMO, rásstjórnun og gagnaþéttleiki krefjast vinnsluorku. Aðgangsstaðir, beinir og viðskiptavinir verða allir að hafa örgjörva-getu til að vinna úr merkjum á hraðari hraða til að ná þessum auknu þráðlausu bandbreiddartengingum sem lofað er í stöðlunum sem lýsa þeim.
Sem betur fer er verið að pakka meira og meira örgjörvaafli. í smærri og smærri tæki, sem skilar meiri bandbreidd til margra tækja á þráðlausu neti.
Hagnýtir kostir aukinnar þráðlausrar bandbreiddar
Við skulum ekki gera grín að sjálfum okkur. Meiri bandbreidd er alltaf betri undir öllum kringumstæðum. En hvaða kostir eru sérstaklega mikilvægir fyrir þráðlausa? Hér eru nokkrir drifkraftar fyrir meiri bandbreidd.
Internethraði afhentur af netþjónustuaðilum
Internethraði hefur verið að aukast síðan fyrstu innhringingarmótaldin voru fáanleg. Í dag getur netveitan á staðnum skilað snúrutengingarhraða yfir 1 Gbps víða um heim. Til að nýta þennan hraða verða kröfur um þráðlausa bandbreidd að ná að minnsta kosti þeim nettengingarhraða sem til er.
Krefjandi netforrit
Mörg netforrit og þjónustu nútímans krefjast gríðarlegrar bandbreiddar. Vídeóstraumur, streymi tónlist, miðlun stórra skráa, sýndarveruleika og aukinn veruleika og nútímaleiki krefjast oft gríðarlegrar netauðs.
Sívaxandi stafræn virkni okkar átæki sem eru þráðlaus, og sú staðreynd að fleiri tæki krefjast meiri gagna, eykur eftirspurn eftir þráðlausum hraða.
Hvað ber framtíðin í skauti sér fyrir þráðlausan hraða?
Það virðist ekki vera nein vísbending um náttúruleg takmörk fyrir aukningu á þráðlausum samskiptahraða. Ýmsir þættir stuðla að þessari stöðugu aukningu og má þar nefna:
Útvíkkun á leyfislausa litrófinu
Ríkisstjórnir eru stöðugt að losa um fleiri tíðniróf fyrir Wi-Fi notkun. Þetta felur í sér tíðni á 900 MHz, 3,65 GHz og 60 GHz sviðinu. Þó að þetta séu ekki leyfislaus eins og er, þá eru áætlanir hjá Federal Communications Commission (FCC) og öðrum eftirlitsstofnunum um allan heim um að opna ný svið eftir því sem eftirspurnin eykst.
Efling tækjatækni
Dual-band Wi-Fi og dual-band routerinn eru aðeins tvö dæmi um tækni og tæki sem þóttu nýjungar fyrir örfáum árum. Þráðlaus tæki í dag eru miklu fullkomnari, með gríðarlegan vinnslumátt og loftnetsfyrirkomulag. Búist er við að þessi nýjung muni aukast og skila meiri hraða og bandbreidd á næstu árum.
Aukin eftirspurn
Internethraði og meira krefjandi forrit munu halda áfram að ýta undir meiri bandbreiddarkröfur. Þetta mun aðeins ýta enn frekar undir bandbreidd þráðlausra neta í framtíðinni.
Niðurstaða
Hraði vísar tilmargt þegar við tölum um Wi-Fi bandbreidd. Hins vegar eru upphleðslugeta og niðurhalshraði tengds tækis mikilvægust. Þetta er mikilvægasti mælikvarðinn sem notendur meta gæði þráðlausrar tengingar með. Eftir því sem tækninni fleygir fram munum við sjá sívaxandi hraða sem við gætum aðeins dreymt um fyrir áratug síðan.
