Типы беспроводных протоколов

Беспроводные сигналы являются одним из наиболее широко используемых способов связи, от ваших любимых местных теле- и радиостанций до вашего сотового телефона. Некоторые из наиболее важных беспроводных технологий, которые обеспечивают работу вашего домашнего Интернета и растущее число интеллектуальных устройств в Интернете вещей или IoT, регулируются рядом беспроводных протоколов. В зависимости от их использования их радиус действия может составлять несколько миль или всего несколько дюймов. .

Параметры глобального Интернета

Если вы не живете в районе, который обслуживается обычными интернет-провайдерами, ваши варианты традиционно ограничивались коммутируемым или спутниковым соединением, ни один из которых не особенно хорош для современного, богатого интернет-контента. Беспроводные технологии могут восполнить этот пробел несколькими способами, предоставляя услуги там, где иначе они были бы недоступны.

Домашняя служба через LTE

В регионах, где кабельный и оптоволоконный интернет неэкономичен, тот же LTE Технология, которая обеспечивает интернет-покрытие на вашем мобильном телефоне, может быть использована для предоставления беспроводного интернета и домашним пользователям. Он может быть доставлен по существующей сотовой сети крупными операторами связи или независимыми поставщиками услуг, которые решили установить свои собственные башни. Скорость варьируется в зависимости от провайдера, в зависимости от текущей технологии 4-го поколения, 4G. , обеспечивая скорость до 100 Мбит/с. , а грядущий 5G технология может теоретически достичь 10 Гбит/с .

Интернет в пределах прямой видимости

Интернет-сервисы в пределах прямой видимости используйте то, что сводится к мощной версии обычного Wi-Fi, который передает сигнал от точки к точке с помощью направленных антенн. . Поскольку он направляет свои сигналы в четко сфокусированную точку, этот тип услуги с меньшей вероятностью будет мешать другим устройствам и может использовать более мощный сигнал, который в противном случае был бы незаконным в соответствии с правилами FCC. Скорость обычно составляет до 25 Мбит/с, что является приемлемым для большинства случаев, если не идеальным.

Интернет для устройств по всему миру

С появлением Интернета вещей и множества интеллектуальных и полуинтеллектуальных устройств также возникла потребность в беспроводной технологии, которая могла бы работать с огромным количеством этих маломощных устройств в больших городских и пригородных районах. Технология LTE также может работать для них, хотя ее энергопотребление относительно велико. Конкурентоспособной технологией является протокол глобальной сети дальнего действия. или LoRaWAN с радиусом действия в несколько миль в городских условиях и до трех раз больше в менее густонаселенных пригородных районах.

IEEE и протокол Wi-Fi

Как и многое другое, связанное с электричеством, беспроводная технология, которую вы используете в своем доме, основана на проектных спецификациях, разработанных Институтом инженеров по электротехнике и электронике, или IEEE. В этом случае фактическая спецификация называется 802.11, и с годами он был модернизирован, чтобы отражать и поощрять улучшения в технологии. Эти изменения описываются добавлением букв, например g , н или ac после номера. Для удобства эти варианты в спецификации называются беспроводная связь. , беспроводной n , беспроводной адаптер и так далее.

Краткое руководство по беспроводной сети

Ваш домашний Wi-Fi правильно называется беспроводной локальной сетью. или WLAN, но большинство людей просто называют это Wi-Fi и не останавливаются на этом. Сеть Wi-Fi вращается вокруг центрального сетевого устройства, называемого точкой доступа, которое обеспечивает двустороннюю связь с каждым устройством, подключенным к сети. Каждое устройство, в свою очередь, должно иметь беспроводную сетевую карту или NIC для связи с точкой доступа. Используемые ими беспроводные протоколы сильно различаются по радиусу действия и производительности и улучшаются с каждым поколением.

Диапазон 2,4 ГГц и диапазон 5 ГГц

Большая часть связи Wi-Fi происходит в двух различных диапазонах радиочастот:диапазоне 2,4 ГГц и диапазоне 5 ГГц. Эти диапазоны минимально регламентированы и используются для различных бытовых устройств, от радионянь до беспроводных телефонов. Они хороши в разных вещах. Частоты в диапазоне 5 ГГц могут передавать больше данных быстрее, но частоты в диапазоне 2,4 ГГц имеют больший радиус действия и лучше проходят сквозь стены. Исторически частота 2,4 ГГц использовалась в большем количестве устройств, но это означает, что частоты 2,4 ГГц более загружены и подвержены помехам. .

Первая версия Wi-Fi с беспроводными сетями A и B

Самыми ранними версиями спецификации Wi-Fi 802.11, появившимися на рынке, были беспроводные и б , которые были стандартизированы в конце 90-х и стали реальными продуктами в начале 2000-х. Каждый использовал другую группу. Беспроводная связь использовал диапазон 2,4 ГГц и был способен работать в сети со скоростью до 11 мегабит в секунду и в диапазоне до 150 футов. Беспроводная связь а использовал диапазон 5 ГГц и имел пропускную способность до 54 Мбит/с, но его диапазон составлял всего от 25 до 75 футов. Беспроводные сети более широкий ассортимент и относительно низкая стоимость сделало его более популярным из двух.

Стандартный Wi-Fi с поддержкой Wireless G

Первым протоколом Wi-Fi, имевшим большой успех на потребительском рынке, был 802.11g. или беспроводной g . Он использовал тот же диапазон 2,4 ГГц, что и беспроводная связь b. , так что он был совместим со старым оборудованием, использующим этот стандарт, но теперь при скорости 54 Мбит/с он предлагал производительность, сравнимую с беспроводными сетями. Этого было достаточно для большинства домашних пользователей, а беспроводная связь пользовалась огромной популярностью. в течение первого десятилетия 2000-х годов.

Улучшенная производительность благодаря Wireless N

По мере того, как Wi-Fi становился все более полезным и популярным, пользователям требовалась более высокая производительность для обработки потокового видео и других ресурсоемких приложений. 802.11n спецификация, появившаяся в 2009 году, решила эту проблему с некоторыми важными техническими изменениями, в основном связанными с антеннами с несколькими входами и несколькими выходами. или MIMO , что позволяло развивать скорость до 300 Мбит/с. Он также предлагал связывание каналов, возможность использования отдельных каналов для входящего и исходящего трафика, что повышало потенциальную пропускную способность — по крайней мере, теоретически — до 600 Мбит/с. . Он использовал частоты 2,4 ГГц и 5 ГГц, поэтому он был обратно совместим с устройствами, поддерживающими беспроводную связь. , б и g .

Беспроводная сеть переменного тока поднимает ставку

беспроводной кондиционер Спецификация, датированная 2014 годом, усовершенствовала эту технологию за счет использования многопользовательской технологии MIMO. или МУ-МИМО . Это обеспечивает базовую скорость до 433 Мбит/с на канал, а с объединением каналов теоретически возможно достичь скорости беспроводной сети до гигабит. , или тысячи Мбит/с. Беспроводная связь работает исключительно в диапазоне 5 ГГц, но многие производители включают в него беспроводную связь n. схемы, а также для обеспечения совместимости их маршрутизаторов с беспроводной связью. , г и н .

Беспроводные протоколы специального назначения

Есть несколько протоколов 802.11, которые используются не для сетей Wi-Fi общего назначения, а для конкретной связи между устройствами. . Беспроводная реклама например, использует диапазон 60 ГГц и действительно очень быстр — потенциально до 6,7 ГГц — но в диапазоне всего 10 или 11 футов. Его лучше всего использовать в ситуациях, когда требуется высокая пропускная способность между устройствами, расположенными рядом друг с другом. Беспроводная связь , также известный как Wi-Fi HaLow , использует нижний диапазон 900 МГц для обеспечения расширенного диапазона с пропускной способностью, ограниченной максимум 347 Мбит/с. Он предназначен для обеспечения сигналов дальнего радиуса действия для маломощных устройств, таких как интеллектуальные устройства и другие приложения Интернета вещей.

Wireless AX не за горами

Спрос на улучшенную производительность сети Wi-Fi в ближайшее время не исчезнет, ​​как раз наоборот, поэтому на рынке появляется новая спецификация IEEE. Это называется беспроводной топор. , и он использует некоторую цифровую ловкость рук для увеличения пропускной способности. Он удваивает ширину каждого доступного беспроводного канала и позволяет сигналам использовать только те части каждого канала, которые ему необходимы, что делает всю систему более эффективной. Он обеспечивает до четырехкратного увеличения радиуса действия и шестикратного увеличения производительности по сравнению с беспроводной сетью переменного тока. , по крайней мере теоретически, и, что важно для Интернета вещей, поддерживает одновременно гораздо больше устройств.

Изменение в брендинге Wi-Fi

Хотя спецификации, используемые для Wi-Fi, определяются инженерами IEEE, сам термин «Wi-Fi» и логотип Wi-Fi принадлежат консорциуму производителей, известному как Wi-Fi Alliance . Инженеры могут быть совершенно счастливы, обозначая стандарты буквами и цифрами, но производители и их маркетинговые отделы предпочитают, чтобы все было просто и запоминалось. Вот почему Wi-Fi Alliance объявил о новом бренде, переименовав wireless n в Wireless 4, ac в Wireless 5 и ax в Wireless 6. . Такая система нумерации используется для всего, от мобильных телефонов до франшиз фильмов, поэтому потребителям должно быть легче ее запомнить.