Innholdsfortegnelse
Båndbredden til Wi-Fi-nettverk har vært stadig økende i løpet av standardens levetid. I over to tiår har trådløse nettverk opplevd en drastisk økning i nettverkshastighet.
I denne artikkelen skal vi utforske historien og utviklingen til Wi-Fi og analysere hvordan og hvorfor teknologiens maksimale hastighet har økt... og fortsetter å gjøre det!
Wireless Network Evolution
Wi-Fi er definert av IEEE 802.11-standarden. Den originale standarden utgitt i 1997 leverte maksimalt 2 Mbps nettverksbåndbredde. Den siste ennå ikke utgitte versjonen av teknologien, definert av IEEE 802.11be, som forventes å bli offisielt publisert tidlig i 2024, forventes å levere 40 Gbps båndbreddekapasitet.
Dette er en fenomenal 20 000 ganger økning i båndbreddehastighet!!
Historisk progresjon av trådløst nettverksbåndbredde
Det følgende illustrerer de viktigste milepælene i utviklingen av Wi-Fi og inkluderer datoer, maksimal hastighet og frekvenser som brukes av hver standard. Også inkludert er det offisielle navnet på Wi-Fi-standarden som har blitt brukt for de siste iterasjonene av standarden:
- 1997GHzikke-overlappende kanaler
Antallet tilgjengelige Wi-Fi-kanaler for hvert område avhenger av landet eller regionen i verden det gjelder. Kanalbredden for alle tre områdene er 20 MHz.
Det følgende bildet viser frekvensområdet og kanalene som er gjort tilgjengelig i 2,4 GHz-båndet.
Merk at det bare er tre ikke-overlappende kanaler, de som er merket med rødt. Resten overlapper hverandre. Dette illustrerer hvor lite og lite fleksibelt dette bestemte Wi-Fi-båndet er.
Interferens
I tillegg vil hvor mye båndbredde du kan oppnå også avhenge av den potensielle forstyrrelsen som en trådløs nettverksenhet vil oppleve fra nærliggende kilder på de samme frekvensene.
Internettleverandører gir ofte internettforbindelsen sin med trådløse rutere som fungerer på samme frekvenser som andre trådløse enheter, så potensialet for interferens er stort. 2,4 GHz-båndet er svært overfylt, mens 5- og 6 GHz-båndene er mye romsligere, med mindre potensiale for interferens og dermed høyere gjennomsnittlig båndbredde.
Kanalbredde
Hver frekvens rekkevidde i det tilgjengelige spekteret leverer kanaler med en standardbredde på 20 MHz. Imidlertid gir forskjellige Wi-Fi-standarder muligheten for kanalbinding for å danne bredere trådløse kanaler for å øke båndbredden.
Standarder som bruker kanalbinding
For eksempel 802.11n-standardenopererer på 2,4 GHz-båndet, kan to 20 MHz-kanaler bindes til én 40 MHz-kanal og levere mer båndbredde til klienten. På samme måte kan 802.11ax, også kjent som Wi-Fi 6, binde sammen flere kanaler til en 40, 80 eller til og med 160 MHz bred kanal.
Fordeler og ulemper med kanalbinding
Kanalbinding er et stort fremskritt som har bidratt til å oppnå høyere båndbredde for trådløse nettverk. Kanalbinding tar imidlertid opp mer av det tilgjengelige spekteret, og øker dermed potensialet for interferens med andre enheter.
Moduleringsteknikker
Modulering er metoden som informasjon kodes inn i det trådløse signalet på. . Jo mer effektiv modulasjonsmetoden er, desto høyere datatetthet i signalet; dermed er høyere hastigheter oppnåelig.
Den originale 802.11-standarden bruker Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) og Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) som modulasjonsskjema. Disse ga plass til Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) og multiple-input multiple-output OFDM (MIMO-OFDM) i senere iterasjoner av standarden.
Modulasjonstyper
Vi snakker en litt mer om MIMO snart. Når det gjelder OFDM, har den kontinuerlig blitt forbedret gjennom bruk av stadig tettere modulasjonstyper, noe som har resultert i å pakke mer data inn i det samme signalet. Disse modulasjonstypene kalles Quadrature Amplitude Modulation (QAM).
Det siste Wi-Fi-nettverketstandard definert av 802.11be er beregnet til å bruke 4096-QAM eller 4K-QAM, som i hovedsak leverer 12 biter med data per trådløs signalpuls, hvor 12 biter med data kan levere opptil 4096 forskjellige verdier. Sammenlign dette med én, to eller tre databiter per trådløs signalpuls levert i de tidlige WI-Fi-standardene.
Antennearrangementer
Antenner spiller en viktig rolle i å levere større nedlasting og opplastingskapasitet for trådløse nettverkstilkoblingshastigheter. En teknikk som kalles multiple-in, multiple-out eller MIMO brukes til å øke hastigheten til et trådløst LAN ved å dra nytte av det som er kjent som multipath-utbredelse. Dette er et fenomen som oppstår med trådløse signaler som er et resultat av deres refleksjon på ulike solide objekter.
Hva gjør MIMO?
MIMO bruker flere antenner for å motta flere reflekterte signaler, noe som muliggjør sending og mottak av flere datasignaler samtidig over samme radiokanal. 802.11n, den første som brukte MIMO, tillater opptil fire samtidige datastrømmer. 802.11be-standarden forventes å levere opptil 16 samtidige datastrømmer. Det er unødvendig å si at dette resulterer i større kapasitet, raskere hastigheter og ekstra båndbredde.
MIMO kan brukes med modulasjonsteknikken for å nå opplastingshastighetene og nedlastingskapasiteten som trådløse standarder har definert.
Prosessorkraft
Modulering, MIMO, kanaladministrasjon og datatetthet krever prosessorkraft. Tilgangspunkter, rutere og klienter må alle ha CPU-kapasiteten til å behandle signaler med høyere hastigheter for å oppnå disse forbedrede trådløse båndbreddeforbindelsene som er lovet av standardene som beskriver dem.
Se også: Slik kobler du HP Envy 6055 til WiFi - Fullfør oppsettHeldigvis pakkes høyere og høyere CPU-kraft. til mindre og mindre enheter, og leverer mer båndbredde til flere enheter på et trådløst nettverk.
Praktiske fordeler med økt WiFi-båndbredde
La oss ikke tulle oss selv. Mer båndbredde er alltid bedre under alle omstendigheter. Men hvilke fordeler er spesielt viktige for trådløst? Her er noen av driverne for større båndbredde.
Internett-hastighet levert av Internett-leverandører
Internetthastigheten har økt helt siden de første oppringte modemene var tilgjengelige. I dag kan den lokale internettleverandøren levere kablede tilkoblingshastigheter på over 1 Gbps i mange deler av verden. For å dra nytte av disse hastighetene, må kravene til trådløs båndbredde oppnå minst den tilgjengelige Internett-tilkoblingshastigheten.
Krevende nettverksapplikasjoner
Mange av dagens nettverksapplikasjoner og tjenester krever enorm båndbredde. Videostreaming, streaming av musikk, deling av store filer, virtuell og utvidet virkelighet og moderne spill krever ofte enorme Internett-ressurser.
Vår stadig økende digitale aktivitet påenheter som leverer trådløst, og det faktum at flere enheter krever mer data, øker etterspørselen etter trådløse hastigheter.
Hva vil fremtiden bringe for trådløse hastigheter?
Det ser ikke ut til å være noen indikasjon på noen naturlig grense for økningen i trådløs kommunikasjonshastighet. Ulike faktorer bidrar til denne kontinuerlige økningen, og disse inkluderer:
Utvidelse av det ulisensierte spekteret
Regjeringene frigjør kontinuerlig flere frekvensspektre for Wi-Fi-bruk. Dette inkluderer frekvenser i området 900 MHz, 3,65 GHz og 60 GHz. Selv om disse foreløpig ikke er ulisensierte, er det planer fra Federal Communications Commission (FCC) og andre reguleringsorganer rundt om i verden for å åpne opp nye serier etter hvert som etterspørselen øker.
Utvidende enhetsteknologier
Dual-band Wi-Fi og dual-band-ruteren er bare to eksempler på teknologier og enheter som ble ansett som innovasjoner for bare noen få år siden. Dagens trådløse enheter er mye mer avanserte, med enorme prosessorkrafter og antennearrangementer. Denne innovasjonen forventes å øke, og levere mer hastighet og båndbredde i de kommende årene.
Se også: Slik kontrollerer du Android-telefon fra PC via WiFiØkning i etterspørsel
Internetthastighet og mer krevende applikasjoner vil fortsette å presse på for større båndbreddekrav. Dette vil bare presse kravene til trådløst nettverks båndbredde ytterligere i fremtiden.
Konklusjon
Hastighet refererer tilmange ting når vi snakker om Wi-Fi-båndbredde. Imidlertid er en tilkoblet enhets opplastingskapasitet og nedlastingshastighet de viktigste. Dette er det viktigste målet for brukere å vurdere kvaliteten på en trådløs tilkobling. Etter hvert som teknologien utvikler seg, vil vi se stadig økende hastigheter som vi bare kunne drømme om for et tiår siden.
