Lär dig att skilja mellan de olika WiFi-nätverken och deras frekvenser

Wi-Fi definition

Det är en uppsättning standardiserade trådlösa kommunikationsprotokoll som är vana vid få tillgång till Internet eller generera lokala nätverk utan behov av kablar . Informationen sänds med hjälp av radiovågor vid vissa frekvenser, vilket eliminerar behovet av en fysisk anslutning mellan enheter.

WiFi är inte riktigt namnet på tekniken (dess riktiga namn är IEEE 802.11) det är handelsnamnet etablerad av WiFi Alliance . Detta är en ideell organisation som ansvarar för att utveckla sådan teknik. För närvarande består denna organisation av mer än 800 företag över hela världen.

Ursprung och enastående milstolpar

Även om WiFi-tekniken är en modern lösning har den ett intressant ursprung. Ursprunget till denna teknik kan hittas i en trådlöst nätverkssystem skapat av ALOHA Systems till ansluta d ön Hawaii i 1971.

Smakämnen Federal Communications Commission (FCC) av USA i 1985 presenterade en nätverk för allmänt bruk med bandbredder på 900 MHz, 2.4 GHz och 5.8 GHz. Senare kallades dessa frekvensband ISM-band . Det sammanfaller med utvecklingen av IBM:s Token Ring LAN nätverk, vilket gör att datorer kan anslutas för dataöverföring.

1988 utvecklades det första trådlösa ATM-systemet baserat på IBM-teknik, som till slut hette waveLAN. Senare, 1989, blev det IEEE 802.11 LAN/MAN-standarden.

Vic Hayes, den så kallade "fadern till WiFi" skapade den första arbetsgruppen för IEEE 801.11-standarden för trådlösa LAN. Därefter uppnåddes följande framsteg inom denna teknik:

• 1994: Dr. Alex Hills presenterar ett projekt om trådlösa nätverk där han tillhandahåller trådlös anslutning till totalt 7 byggnader
• 1996: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation introducerade ett trådlöst nätverk baserat på IEEE 802.11-protokollet
• 1997: Den första officiella och kommersiella versionen av WiFi-teknik lanseras med en maximal hastighet på 2 Mb/s
• 1999: Hastigheten ökar till 11 Mb/s på frekvensen 2.4 GHz (IEEE 802.11b). En månad senare uppnås en hastighet på 54 MB/s för 5 GHz-bandet
• 2003: En hastighet på 108 Mb/s uppnås för 2.4 GHz-bandet (IEEE 802.11g)
• 2009: Första gången 2.4 GHz och 5 GHz frekvenser kombinerades samtidigt med hastigheter upp till 600 Mb/s (IEEE 802.11n)
• 2014: Hastigheten på 6933 MB/s nås för 5 GHz-bandet (IEEE 802.11ac)
• 2019: De lyckas höja hastigheten till 9608 Mb/s (802.11ax). Observera att det finns två handelsnamn i detta fall. WiFi 6 stöder endast 2.4 GHz- och 5 GHz-banden och WiFi 6E lägger till 6 GHz-bandet för första gången
• 2022: Tillkännagede WiFi 7 (802.11be)-standarden som höjer hastigheten till 46,120 2.4 Mb/s och kombinerar 5 GHz-, 6 GHz- och XNUMX GHz-banden, för första gången, i en enda standard.

IEEE 802.11-standarden

För en enhetlig användning av tekniken är det normalt att skapa en certifierad och reglerad standard . Detta gör att alla tillverkare kan utveckla lösningar som kan fungera utan problem. Framför allt är detta viktigt i kommunikationsnätverk, eftersom det annars kan bli kaos.

Vem är ansvarig för kontrollera och förvalta Dessa standarder i Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) av Förenta staterna.

Vi har uppsättningen IEEE 802-standarder som bygger på dessa tre grundpelare:

• Lokalt nätverk (LAN) Teknisk Standarder
• Media Access Protocol Suite (MAC)
• Fysiskt lager (PHY) att genomföra trådlöst lokalt område (WLAN) datorkommunikation

Eftersom WiFi-tekniken är baserad på denna teknik är den klassificerad enligt IEEE 802-standarden. På teknisk nivå kallas det IEEE 802.11 och bokstäver läggs till för att särskilja versionerna.

Eftersom detta namn är svårt att komma ihåg, började WiFi Alliance från 2008 etablera handelsnamnet "WiFi 4" för IEEE 802.11n-standarden. Det var inte förrän 2014, med WiFi 5, när denna valör började bli vanligare.

Vilka är de nuvarande WiFi-standarderna

Antalet enheter som erbjuder stöd för detta kommunikationsprotokoll har ökat mycket. Tillkomsten av smartphones eller surfplattor har till exempel gjort att den måste anpassas för att stödja ett stort antal samtidigt uppkopplade enheter. Spel har också gjort att standarden har uppdaterats för att erbjuda bästa prestanda för användaren.

Vi kommer att se vilka skillnader det finns mellan var och en av dessa versioner med tanke på de behov som upptäcks av WiFi Alliance.

Wi-Fi 7

Utkastet till 802.11be-standarden som fastställer de olika aspekterna av denna teknik presenteras i mars 2021 . Mellan november och december 2022 presenteras de första WiFi 7-enheterna som kommer att börja marknadsföras 2023. Det beräknas att 2024 ska det ske en standardisering av denna nya standard.

Vi måste komma ihåg att för närvarande (mars 2023) är 802.11be-standarden inte en definitiv standard, den är i utkastfasen. Detta innebär att det finns kandidatteknologier som kommer att finnas i den slutliga standarden och andra kandidater som kan eller inte kan läggas till.

Kandidategenskaper

Dessa visas i begäran om projekttillstånd är:

• 320 MHz bandbredd och effektivare användning av icke sammanhängande spektrum
• Aggregation och flerbands/flerkanalsdrift
• 16 rumsliga strömmar och förbättringar i Multipel ingång Multipel utgång (MIMO) protokoll
• Koordinering av flera åtkomstpunkter (AP)
• Förbättrad länkanpassning och återsändningsprotokoll
• Vid behov anpassning till specifika regulatoriska standarder för 6 GHz-spektrumet
• Integration av IEEE 802.1Q-förlängningar av Time Sensitive Networks (TSN) för realtidstrafik med låg latens

Wi-Fi 6

Smakämnen IEEE 802.11ax-standarden antogs 2019 , lägga till funktioner fokuserade på effektivitet. Den fokuserar på prestandaoptimering i områden där det finns en hög täthet av enheter, som köpcentra. Detta är möjligt för spektrumförbättring, lägga till ortogonal frequency division multiple access (OFDMA)

De viktigaste nya funktionerna är:

• OFDMA: som vi sa, det är det ortogonal frekvensdelning multipel åtkomst. Även om det finns i tidigare versioner tillåter de kanaler som ska delas upp att erbjuda passage till olika användare och enheter. Detta gör att du kan minska latensen och förbättra effektiviteten när flera enheter är anslutna. Tillåter effektivare dataöverföring när anslutningen inte är bra.
• MU-MIMO: tillåter överföring av samtidiga dataströmmar till flera enheter , när det innan gjordes en efter en. Routern kan nu skicka och ta emot data till flera enheter samtidigt snabbare, istället för att stå i kö och gå en efter en.
• BSS färg: Detta är en speciell återanvändningsteknik som använder markeringar eller "färger" för identifiering av nätverk. Den används så att accesspunkterna kan fatta beslut om huruvida samtidig användning av det trådlösa mediet är tillåten eller inte. Minska störningar.
• Minskad energiförbrukning: innefattar Målvakttid (TWT) teknologi. Hittills har enheterna då och då sökt efter nya dataöverföringar. Nu tillåts routern och enheten förhandla om förväntade drifttider. Det här tillåter för att minska energiförbrukningen.

WiFi 6E

Det är verkligen en enkel "mindre" uppdatering av IEEE 802.11ax standard. Det sticker ut för att lägga till kommersiellt stöd för 6 GHz frekvens, som inte stöddes. Denna implementering förbättras teoretiskt topphastighet med upp till 30 %.

Wi-Fi 5

Den nya 802.11ac standard började bli distribueras 2014 och sticker ut genom att lägga till 5 GHz-frekvensen. Kommersiellt heter det WiFi 5, men det har inget med det nya frekvensbandet att göra. Den utmärker sig för att förbättra bandbredden, förbättringar av specialflöden och modulering.

Huvudfunktionerna den lägger till är:

• Utökad kanallänk: lägger till valfritt 160 MHz kanalband och obligatorisk 80 MHz för stationer
• MIMA
  • Stöd för upp till åtta specialströmmar
  • Downlink multiurio för upp till fyra filer
  • Flera STA, var och en med en eller flera antenner, sänder eller tar emot oberoende dataströmmar
  • Special Division Multiple Access (SDMA) som inte är frekvensseparerade, utan speciellt lösta analogt med MIMO
  • MU-MIMO nedlänk lagt till som ett specialläge
• Modulation
  • 256-QAM läggs till som ett specialläge
  • Icke-standard 1024-QAM-läge kan erbjudas, vilket tillåter 25 % högre datahastighet, jämfört med 256-QAM
• Andra särdrag
  • Strålformning med standardiserat ljud och feedback för kompatibilitet mellan leverantörer
  • MAC-modifieringar
  • Samexistens av 20, 40, 80 och 160 MHz kanaler
  • Fyra nya PPDU-huvudfält

Jämförelse av de olika versionerna

Skillnaden mellan 2.4 GHz, 5 GHz och 6 GHz frekvenser

Du kanske inte vet det, men frekvensen vi ansluter till är väldigt viktig. Det finns viktiga skillnader i drift och prestanda mellan frekvenserna. Vi sammanfattar dem i följande tabell på ett ganska enkelt sätt.

2.4 GHz-bandet anses vara det bästa för allmänt bruk, surfning och liknande. 5 GHz- och 6 GHz-banden är mer fokuserade på spel och stora dataöverföringar. Du måste tänka på att täckningen alltid kommer att vara bättre med låg frekvens än med hög frekvens. Om vågorna måste passera genom två väggar kommer 2.4 GHz-bandet att ge bättre täckning och prestanda än 5 GHz- och 6 GHz-banden.