Wireless -Zugriffsfunktion des drahtlosen Routers

Die drahtlose Zugangsfunktion eines drahtlosen Routers wird als WLAN (Wireless Local Area Network) bezeichnet. Gegenwärtig hat WLAN nur die Mainstream -Technologie, sodass die beiden gleichwertig sind.

Die Wi-Fi Alliance führt eine technische Zertifizierung und die Markengenehmigung für Wi Fi durch. In praktischen Anwendungen wird Wi Fi häufig als WLAN oder WLAN geschrieben, aber diese beiden Schreibmethoden wurden von der Allianz nicht anerkannt. 5G CPE

Wi-Fi Alliance (Voller Name: International Wi-Fi Alliance, English: Wi Fi Alliance, WFA kurz) ist eine Business Alliance, die die Marke von Wi Fi besitzt. Es ist verantwortlich für die Wi-Fi-Authentifizierung und Markengenehmigung, Hauptquartier in Austin, Texas, USA.

Der eingängige Name mit Fi wird allgemein als Abkürzung für drahtlose Treue angesehen, aber es ist tatsächlich eine Fehlinterpretation. Es ist nur ein einfacher Name ohne tatsächliche Bedeutung, und natürlich hat es keinen vollständigen Namen. 4G Cat4 CPE

Der technische Standard hinter WI Fi ist das vom Institut für Elektro- und Elektronikingenieure (IEEE) in den USA entwickelte Protokoll der 802.11 -Serie. 4G Cat6 CPE

Eins. Die Entwicklung des Wi -FI -Protokolls

Ausgehend von der ersten Version im Jahr 1997 haben sich die Protokolle der 802.11 -Serie kontinuierlich entwickelt und haben mehrere Versionen wie 802.11a/b/g/n/ac durchlaufen, und die unterstützten Internetgeschwindigkeiten wurden ebenfalls kontinuierlich verbessert. Die neueste Protokollversion ist derzeit 802.11AX, das sich in den letzten Jahren schnell entwickelt.

In den frühen Jahren gab es, obwohl es von Generation zu Generation entwickelte, kein paar Generationen von Wi -Fi in der Welt. Das einfache Hinzufügen einiger Buchstaben nach 802.11 als Protokollnummer war für normale Benutzer sehr unfreundlich.

Erst 2018 beschloss die Wi-Fi-Allianz, die nächste Generation des technischen Standards 802.11AX mit dem einfacheren und leichteren Verständnis der Vorgängergeneration von 802.11ac und 802.11n zu fördern. 4. In Bezug auf die frühere Technologie achtet sowieso niemand darauf, sodass keine Weste mehr tragen muss.

Am 16. September 2019 kündigte die Wi-Fi Alliance den Start des WI FI 6-Zertifizierungsprogramms an. Seitdem hat sich der Name Wi Fi 6 auf der ganzen Welt verbreitet, und derzeit haben die meisten neu veröffentlichten Geräte Wi Fi 6 bereits unterstützt.

Ii. WI FI -Kanal und Frequenzband verwendet

Wi fi arbeitet hauptsächlich in den Frequenzbändern von 2,4 GHz und 5 GHz. Diese beiden Frequenzbänder werden als ISM -Frequenzband (Industrial Scientific Medical) bezeichnet, und solange die Übertragungskraft den nationalen Standardanforderungen entspricht, können sie direkt ohne Genehmigung verwendet werden.

Da das früheste ISM -Frequenzband weltweit aktiviert ist, hat 2,4 GHz einen Spektrumbereich von 2,40 GHz bis 2,4835 GHz mit einer Gesamtbandbreite von 83,5 m.

Unser häufig verwendeter Bluetooth, Zigbee und Wireless USB betrieben auch im 2,4 -GHz -Frequenzband. Darüber hinaus beträgt das Frequenzband, das von Mikrowellenöfen und einem schnurlosen Telefon verwendet wird, ebenfalls 2,4 GHz. Selbst wenn der interne Chip der verkabelten USB -Schnittstelle funktioniert, wird nutzlose Signale von 2,4 GHz abgebildet, was zu Störungen führt.

Es ist ersichtlich, dass es viele Geräte gibt, die gleichzeitig mit 2,4 GHz mit überfüllten Frequenzbändern und schweren Störungen betrieben werden. Wenn die Lichter an sind und Sie und Ihre Nachbarn oben und unten mit WI Fi im Internet surfen, wählt der Router stillschweigend Kanäle hinter Ihnen aus, um Interferenzen zu koordinieren.

Die 83,5 -m -Bandbreite auf 2,4 g in 13 Kanäle, eine pro 20 m. Beachten Sie, dass sich diese Kanäle überlappen. Ursprünglich konnten nur 3 niedergeschlagen werden, aber jetzt wurden 13 gewaltsam eingedrungen. Die Einmischung zwischen ihnen ist schwer zu vermeiden, und wir können nur versuchen, sie so weit wie möglich zu reduzieren. Wenn nicht, kann jeder langsamer werden und sich anstellen, um es zu verwenden.

Inwieweit überschneiden sich Kanäle? Aus der folgenden Abbildung ist intuitiv ersichtlich, dass unter diesen Kanälen nur die Gruppen 1, 6, 11 oder 2, 7, 12 oder 3, 8 und 13 vollständig nicht überlappend sind, was den Stauungsgrad in 2,4 GHz anzeigt Frequenzband. Genau wie eine sehr schmale Straße werden viele Autos weitergegeben, und häufige Staus führen unweigerlich zu einer Rücknahme der Verkehrsgeschwindigkeit.

Um 802.11n können Benutzer einen 40 -m -Kanal verwenden, aber das 2,4 -GHz -Frequenzband hat immer noch nur eine Gesamtbandbreite von 83,5 m, die nur zwei Kanäle aufnehmen kann. Daher kann ein einzelner Benutzer nur dann, wenn das Netzwerk in den Toten der Nacht im Leerlauf ist, einen 40-m-Kanal verwenden, der mit Störungen der Familie Lao Wang gekoppelt ist, die Hochgeschwindigkeitsrate von 802.11n weitgehend schwer zu erreichen.

Um 802.11n können Benutzer einen 40 -m -Kanal verwenden, aber das 2,4 -GHz -Frequenzband hat immer noch nur eine Gesamtbandbreite von 83,5 m, die nur zwei Kanäle aufnehmen kann. Daher kann ein einzelner Benutzer nur dann, wenn das Netzwerk in den Toten der Nacht im Leerlauf ist, einen 40-m-Kanal verwenden, der mit Störungen der Familie Lao Wang gekoppelt ist, die Hochgeschwindigkeitsrate von 802.11n weitgehend schwer zu erreichen. Wenn das 2,4 -GHz -Frequenzband ein schmaler Weg ist, ist das 5 -GHz -Frequenzband zweifellos ein vielversprechender Weg.

Der verfügbare Bereich des 5 -GHz -Frequenzbandes beträgt 4,910 GHz bis 5,875 GHz mit einer Bandbreite von über 900 Megabyte, die mehr als 10 -mal so hoch wie bei 2,4 g! Dieses Spektrum ist zu breit, und verschiedene Länder haben den Bereich der WI -FI -Nutzung auf der Grundlage ihrer eigenen Situation definiert.

Zum Beispiel sind im 5 -GHz -Spektrum Chinas 13 20 m Kanäle für WI FI verfügbar, und kontinuierliche 20 -m -Kanäle können ebenfalls 40 m, 80 m oder sogar 160 mskanäle bilden.
Die Bandbreite von 5 GHz ist groß, und es werden nur wenige Geräte ausgeführt. Es ist natürlich schnell zu bedienen und hat wenig Einmischung. Wenn Sie möchten, dass das Heimnetzwerk ein gutes Geschwindigkeitserlebnis erzielt, können Sie in Betracht ziehen, 5 GHz zum Abdecken des gesamten Hauses zu verwenden.

Füße haben jedoch ihre eigenen Mängel und Zentimeter haben ihre eigenen Stärken. Obwohl die Bandbreite von 5 GHz groß ist und die Störung klein ist, ist die Abschwächung der Signalausbreitung schnell und auch leicht zu blockieren. Die Fähigkeit, durch Wände zu gehen, ist schwach.

Daher ist das 5 -GHz -Signal im Vergleich zu 2,4 GHz normalerweise viel schwächer. Wie viele Meter von ihnen abdecken können, ist es aufgrund der Korrelation zwischen dem Antennengewinn, der Empfangsempfindlichkeit, der Verteilung von Wänden und Hindernissen zu Hause und der erwarteten Internetgeschwindigkeit, die Einzelpersonen erreichen können, spezifische Informationen bereitzustellen.

Wenn nur die Vernetzung verschiedener intelligenter Häuser zu Hause in Betracht gezogen wird, sind 2,4 GHz -Abdeckungen und -kapazitäten normalerweise ausreichend. Wenn jedoch Hochgeschwindigkeits-Internetzugang erforderlich ist, um den Wert des häuslichen Breitbands zu maximieren, muss es sich auf 5 GHz verlassen, um dies zu erreichen.

Daher wird empfohlen, 2,4 GHz für die WI -FI -Abdeckung nicht in Betracht zu ziehen, sondern die 5 -GHz -Abdeckung der vollständigen Hausabdeckung als Designziel direkt in Betracht zu ziehen. Im Allgemeinen ist es für einen einzelnen Router schwierig, eine tote Eckdecke in einer komplexen Heimumgebung zu erreichen. Es ist notwendig, die Networking- und Roaming -Probleme zwischen mehreren Routern zu berücksichtigen, die später diskutiert werden.

III. Wichtige WI -FI -Technologien

Warum wird es immer schneller? Tatsächlich haben die Protokolle der IEEE 802.11 -Serie von 4G und 5G 3GPP ausgeliehen, und die verwendeten Technologien sind universell.

OFDM/OFDMA

Der vollständige Name von DM ist die orthogonale Frequenz -Multiplexing. Das System unterteilt die Trägerbandbreite in mehrere orthogonale Unterträger im Frequenzbereich, was gleichbedeutend mit der Aufteilung einer Straße in parallele Mehrfachspuren entspricht und auf natürliche Weise die Verkehrseffizienz erheblich verbessert.

Vor Wi FI 5 (802.11a/b/g/n/ac) betrug die Unterträgerbreite 312,5 kHz. In WI Fi 6 (802.11ax) wurde die Unterträgerbreite jedoch auf 78,125 kHz reduziert, was gleichbedeutend mit der Aufteilung von Straßen derselben Breite in mehr Gassen entspricht.
In OFDM muss jeder Benutzer gleichzeitig alle Unterträger in der gesamten Bandbreite besetzen. Wenn nicht so viele Daten zu senden sind und die Frequenzressourcen nicht vollständig genutzt werden, können andere Benutzer sie nicht flexibel verwenden und können nur trocken anstehen, was zu einer geringen Effizienz bei der Verwendung von Spektrumressourcen führt.

Um dieses Problem zu lösen, führte Wi Fi 6 die OFDMA -Technologie ein, gefolgt vom Buchstaben A, der zum vollständigen Namen der orthogonalen Frequenz -Abteilung Multiplexing Multiplexing wurde. Multi -Adresse bedeutet Multi -Benutzer -Wiederverwendung.
OFDMA kann mehrere Benutzer dabei unterstützen, alle Unterträger gleichzeitig zu teilen. Es entspricht dem Transportunternehmen, das die Daten mehrerer Benutzer vereint, sie zusammenlädt und die Kapazität des Wagens voll ausnutzt. Infolgedessen wird die Versandgeschwindigkeit aller beschleunigt und die spektrale Effizienz verbessert.

MIMO/Beamforming

Die Anzahl der Antennen auf dem Router nimmt zu, von unsichtbaren Antennen bis zu einem, zwei, drei, vier, sechs, acht ... heutzutage, unabhängig vom Preis des Routers sieht es aus wie eine Krabbe, die seine Zähne und Krallen zeigt .

Warum so viele Antennen verwenden? Es soll die MIMO -Technologie (Multiple Input Multiple Output) besser implementieren. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, mehrere Antennen zu verwenden, um während der Signalübertragung gleichzeitig mehrere verschiedene Datenkanäle zu übertragen und die Geschwindigkeit auf natürliche Weise zu verdoppeln. Beim Empfangen erhalten mehrere Antennen gleichzeitig Signale von Mobiltelefonen, genau wie das Tragen eines Hörgeräts, die Empfangsempfindlichkeit wird ebenfalls verbessert.