Fonaments bàsics de WiFi Part 2: Normes i modificacions a través de 802.11n
- Categoria: Xarxa
Avui, la connexió WiFi és a tot arreu: cafeteries, restaurants, venda al detall, hotels, llocs esportius, etc. Podem accedir-hi des dels nostres ordinadors portàtils, tauletes i telèfons intel·ligents. A casa hi pot haver consoles de jocs, dispositius domèstics intel·ligents i escenaris de referència. Tinc diversos dispositius ChromeCast. Converteixen el televisor en un dispositiu de xarxa sense fil que permet transmetre pel·lícules des de l’ordinador o el telèfon directament al televisor. És tan penetrant en el nostre estil de vida que no en pensem.
Interessant: he treballat àmpliament amb les cadenes hoteleres nacionals i puc dir que el 2012 el viatger de negocis mitjà tenia 2 connexions WiFi a la xarxa hotelera. Avui, aquest nombre està entre 3 i 3,5 dispositius per habitació. He vist molts hotels escorrent per augmentar la capacitat a causa de la demanda dels clients.
Però no va ser fa molt temps que la xarxa Wi-Fi la utilitzaven només els geeks i les grans corporacions. Aquest és el segon article d'una sèrie sobre temes bàsics de WiFi. Si us vau perdre la primera part, comproveu-ho aquí . Es tractarà l’evolució de les diferents normes i esmenes; les seves propietats i capacitats.
Al principi, hi havia la 802.11-1997 estàndard. La versió original era més que un precursor del WiFi utilitzable. L'estàndard incloïa FHSS (espectre de propagació de freqüència de salt de freqüència), DSSS (espectre de propagació de seqüència directa) a la banda de 2,4 GHz, així com infrarojos. L’ample de banda estava limitat a 1-2Mbps. La norma estava tan poc definida que hi havia molts productes comercials on la interoperabilitat era molt difícil, per no dir impossible. Els més populars van ser els productes elaborats per Proxim i Symbol (que ara forma part de Motorola).
El primer WiFi “real”: 802.11b
La majoria no s’adonen que les esmenes 802.11a i 802.11b es van publicar al mateix temps (1999). Parlarem primer de l’11b perquè es basa en l’estàndard original.
En primer lloc, l'11b utilitza DSSS que difon la potència del senyal per una banda de freqüències d'amplada d'aproximadament 22 MHz. L’avantatge és l’augment del rendiment de senyal a soroll en comparació amb mètodes anteriors. La segona millora important va ser utilitzar una tècnica de codificació avançada anomenada CCK (codi de clausura complementari) El resultat va ser un augment del rendiment a 11Mbps, així com un rendiment millorat. Això també inclou la capacitat de disminuir el rendiment fins a 5,5, 2 i 1 Mbps segons sigui necessari.
L’11b era força popular. Un dels principals motius va ser la creació de l’aliança WiFi. Aquesta organització sense ànim de lucre va ser iniciada el 1999 per diverses empreses de tecnologia per assegurar la interoperabilitat de productes entre fabricants.
802.11a era com el Edsel de WiFi, tecnològicament abans del seu temps, i ningú ho volia.
Com he esmentat, les esmenes 11a i 11b es van publicar alhora. Però, l'11a es va proposar originalment anteriorment, d'aquí el 'a' perquè era el primer. Les especificacions 11a són molt diferents.
En primer lloc, utilitza la banda de 5GHz; amb tots els avantatges i inconvenients inherents a les freqüències superiors.
El segon és l’ús d’OFDM (multiplexació de divisió ortogonal de freqüència). Aquesta tècnica divideix el canal de RF en 64 subcanals (subportadors), transmetent quantitats menors de dades a diversos subcanals simultàniament. El resultat és de fins a 54Mbps, amb la capacitat de disminuir a 48, 36, 24, 18, 12, 9 i 6Mbps. També redueix significativament el problema de la interferència a causa de múltiples vies. 11a no és compatible amb 11b.
11a no era gaire popular, principalment a causa del cost. Per regla general, els equips capaços d’alta freqüència són més cars de fabricar.
Canviador de jocs: 802.11g
802.11g , llançat el 2003 va ser un autèntic joc de canvis. Bàsicament, combinava el millor d'ambdós mons. Utilitza la banda de 2,4 GHz, juntament amb la tècnica de modulació OFDM superior; a uns costos propers als dispositius 11b. Un dels inconvenients principals era el requisit de compatibilitat endarrerida; Els dispositius 11g havien de poder comunicar-se amb dispositius 11b. Aquesta capacitat pot afectar greument el rendiment de la vostra xarxa WiFi; que és un tema a tractar en un futur article.
11g era molt popular. Va ser responsable de l'explosió si WiFi en el mercat més ampli del consumidor. De fet, va ser quan molts ISP van començar a incloure WiFi en el seu equipament de CPE (equipament local). Per a moltes persones, la seva primera experiència WiFi va ser un encaminador sense fils d’11g. El més reeixit va ser Linksys WRT54G, llançat originalment a finals del 2002. Una de les raons és la possibilitat de personalitzar el firmware; un altre tema per a un futur article.
El 802.11-2007 va ser un 'desplegament' de normes i esmenes fins ara. Incloïa 11a, 11b i 11g. Hi va haver altres esmenes que no estan directament relacionades amb la discussió presentada.
Millors entrants: 802.11n
802.11n llançat el 2009 era molt esperat. Hi va haver una demanda creixent de millor rendiment i més rendiment. Per exemple, 2007, Netflix va introduir un servei basat en subscripcions per transmetre vídeo directament al consumidor. He vist estimacions que diuen que la transmissió de vídeo (principalment Netflix) és responsable del més del 30% del trànsit d'Internet en l'actualitat.
Una cosa que la majoria de persones (fins i tot a nivell tecnològic) no s’adonen és que l’ús d’11n s’utilitza tant en bandes de 2,4 com de 5GHz. A tots els efectes pràctics, es tracta d’un conjunt de millores dels 11a i 11g existents.
Millora de la implementació d'OFDM. Tot i que el nombre de subportadors es va mantenir el mateix, 11n utilitza més d’ells per a transportar dades; menys subportadors dedicats a Pilot / Control / Management. Això significa més rendibilitat.
S'ha afegit la capacitat MIMO (sortida múltiple d'entrada). L'explicació detallada de MIMO prendria un article sencer per si sol. En resum, els dispositius 11n tenen la capacitat de transmetre diversos fluxos de dades (fins a 4) alhora. Cada flux pot tenir fins a 72 MB de velocitat.
Això depèn del disseny del dispositiu específic. Cada flux ha de tenir almenys una antena. Per això, veieu dispositius 11n amb un lloc entre 1 i 6 antenes. Per exemple, la notació estàndard utilitzada és 3x3: 3. Això indica 3 antenes transmissores, 3 antenes receptores i 3 corrents espacials. A causa del cost, hi ha molt pocs dispositius 4x4: 4 al mercat. Un únic dispositiu d’antena no és capaç de MIMO; normalment són els dispositius molt barats que normalment es marquen com a n150.
Enllaç del canal. Com hem comentat a l’article anterior, l’11n permet l’ús de fins a 2 canals, bàsicament duplicant el rendiment.
S'ha afegit un feix bàsic bàsic. Aquest és un tema molt tècnic, així que només en faré un resum. El Beamforming és una tècnica utilitzada per modificar l'amplitud i la fase del senyal transmès de manera que crea 'interferències constructives' per a un destinatari específic. El resultat és que tot i que es van enviar 2 senyals des de 2 antenes separades espacialment, semblen 1 senyal més fort a aquell destinatari específic.
Amb totes les millores anteriors, 11n és capaç de: un volum de dades brutes de fins a 600 Mbps, una àrea de cobertura del senyal més utilitzada i una fiabilitat de la connexió millorada.
El 2007 es va publicar un esborrany de l'esmena, prou a prop del que tothom pensava que seria el final, que molts fabricants van començar a produir dispositius de redacció n. Tot i que els clients empresarials i empresarials es resisteixen a comprometre's amb un dispositiu d'esborrany, el mercat de consum va esdevenir molt popular. Avui, els dispositius 11n són l'estàndard de facto a tot arreu.
El 802.11-2012 va ser un altre 'desplegament' de normes i esmenes fins ara. Va incloure tot, des del 802.11-2007 més el 11n. Hi va haver altres esmenes que no estan directament relacionades amb la discussió presentada.
Tingueu en compte que la modulació adaptativa s'utilitza per optimitzar les transmissions i el rendiment d'errors. Tots els dispositius WiFi (802.11a / b / g / n) són capaços de passar a una tècnica de modulació diferent basada en la intensitat del senyal, errors de transmissió, interferències, etc. Això és responsable de la disminució del rendiment esmentat a tot aquest article.
Aquestes normes són mantingudes per l’IEEE (Institut d’Enginyers Elèctrics i Electrònics).
Per obtenir més informació, visiteu el seu lloc web a: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html
Al meu proper article, abordaré el 802.11ac més altres noves modificacions que potser no tingueu en compte.
Com sempre, si teniu una idea per a un article, feu-me saber als comentaris següents.