In 1947, de Internationale Telecommunicatie-Unie (ITU), een VN-organisatie, aangewezen bepaalde bands van het RF-spectrum als ISM. Het idee was om een internationale standaard van de frequenties die waren gereserveerd voor Industriële, Wetenschappelijke en Medische apparatuur. Ironisch genoeg, telecommunicatie was niet het oorspronkelijke doel.
Voordat we bespreken eventuele bijzonderheden, ik wil om op te merken dat in dit artikel wordt in de eerste plaats gebaseerd op de AMERIKAANSE toezichthouder domein. Verschillende wettelijke domeinen hebben specifieke eisen voor de uitgezonden frequenties en energie-instellingen wijzigen.
Hoewel er zijn twaalf ISM banden, voor nu concentreren we ons op slechts twee van hen. De meeste mensen verwijzen naar hen als de 2,4 GHz-en 5 ghz banden.
Laten we beginnen met de 2,4 GHz ISM-band (2.400 GHz-2.500 GHz). Dit kleine, drukke instellen van frequenties is veruit de meest gebruikte, ondanks het feit dat het merendeel van de laptops, smartphones en tablets zijn uitgerust met dual-radio ‘ s in de laatste paar jaar.
De reden voor dit is natuurkunde. De algemene vuistregel is dat hoe lager de frequentie, des te langer de vermeerdering en verbetering van de penetratie. Hier zijn 2 real-world voorbeelden:
- Je zit in je auto tegen een verkeerslicht. Iemand trekt naast je met hun radio schalt luid. Als je niet van de smaak in muziek, je zou roll-up van uw venster. Een deel van dat geluid is verminderd, maar je zult waarschijnlijk nog steeds horen dat de lage tonen (low frequency) zeer goed.
- Een ander voorbeeld is een zeer gespecialiseerde radio-systeem door het leger wordt gebruikt om te communiceren met ondergedoken onderzeeërs. Het is genoemd ELF (Extreem Lage Frequentie) en heeft een golflengte zo lang dat de antenne vereist zijn kunnen worden mijl lang.
Oke, nu weten we dus dat de lagere frequenties bieden een groter bereik en een betere penetratie van het signaal door obstakels. Als de 2,4 GHz band is zo groot, dat doen we echt nodig hebben, 5GHz? Het antwoord is ja.
2.4 GHz Beperkingen
Slechts 3 niet-overlappende kanalen. De 2,4 GHz-band is onderverdeeld in 14 kanalen, de meeste van hen 5MHz uit elkaar. Dat 5MHz afstand was geen probleem in de zeer vroege dagen van het draadloze gebruik. De techniek in de tijd was beperkt tot ongeveer 1Mpbs van doorvoer. Toen in de late jaren 1990, 802.11 b met haar spread spectrum technologie, werd de norm.
Het voordeel is dat het zou kunnen bereiken 11Mbps doorvoer. Het nadeel was dat het gebruikt 22 mhz van het spectrum. Dus als, bijvoorbeeld, bent u met behulp van kanaal 6, dan op zijn minst, kanalen 4,5,7, en 8 zijn niet bruikbaar. Deze beperking geldt nog steeds, of u het gebruik van oudere 802.11 g, of de nieuwste 802.11 n(2.4 GHz) WiFi apparatuur. Dit is een van de meest belangrijke beperkingen.
Het is overvol. Dit gaat hand-in-hand met de voorgaande beperking. Hoewel de 802.11a (5 ghz) en 802.11 b (2,4 GHz) normen zijn uitgebracht, te wijten aan verschillen in kosten, alleen 802.11 b zag een brede toepassing in de tijd. Het resultaat is dat, zelfs vandaag de dag de meerderheid van WiFi-verkeer maakt gebruik van de 2.4 GHz band.
Staan op een centrum hoek van de straat van een fatsoenlijk formaat stad en run WiFi scanning software. In alle waarschijnlijkheid, zal je zien dat er minimaal 20 signalen; ik heb meer dan 40 in het centrum van Washington DC. Nu, bedenk dat alle 40 van deze signalen zijn die op slechts 3 kanalen.
Het is een ISM band, en per definitie open voor andere soorten apparaten. Er zijn veel niet-WiFi-apparaten die de potentie hebben om interferentie te veroorzaken: magnetrons, draadloze telefoons, Bluetooth-apparaten, babyfoons, camera ‘ s, garagedeuropeners, enz.
Deze dingen ernstig kunnen verstoren uw netwerk en zijn zeer moeilijk op te sporen zonder gespecialiseerde spectrum analyzer hardware en software.
Vervolgens zullen we praten over de 5GHz-band
Naast de standaard ISM-band (5.725-7.825 GHz), de FCC heeft toegevoegd spectrum van de UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) bands te stimuleren het gebruik van draadloze technologie. Merk ook op dat de verschillende regelgevende instanties werken door het proces van het toevoegen van 195MHz van het spectrum verkrijgbaar in de 5 ghz-bereik.
5 ghz Beperkingen
Zoals we eerder besproken, hogere frequenties niet voortplanten als ver noch doen ze door te dringen obstakels. Laten we het vergelijken met de 2,4 GHz-band in de echte wereld te gebruiken.
- In de open lucht, op 5 ghz signalen zal beslaan ongeveer 1/3 tot ½ van de afstand.
- Bruikbaar signaal kwaliteit zal sterk afnemen na het doorprikken van 1 binnenwand, in tegenstelling tot over 3 muren voor 2.4 GHz signalen.
Dit leidt tot een andere, minder voor de hand liggende nadeel, kosten. Het prijskaartje voor de implementatie van een 5 ghz (dual-band) WiFi-netwerk van enige omvang is minimaal 2,5 keer de kosten van een gelijkwaardig 2.4 uitsluitend netwerk. Je moet veel meer toegangspunten, meestal 2,5 x 3x. Voeg het toe in de bekabeling, licenties, onderhoud, etc.
Sommige kanalen worden gedeeld gebruik. Specifieke kanalen die zijn aangewezen als DFS, Dynamische Frequentie Selectie. Deze kanalen, gelegen in de UNII-2 en -2extended bands delen van het spectrum met een aantal radars, meestal in Europa.
Vanwege dit, de WiFi-systeem moet worden ontworpen om te scannen op radar impulsen voor het gebruik van de bijzondere kanalen. Natuurlijk, als radar pulsen worden gedetecteerd, wordt het onmiddellijk schakelt deze kanalen worden beïnvloed.
5 ghz Voordelen
Zo kunt u duidelijk zien in de grafiek hierboven, zijn er veel meer dan 3 zenders. Let ook op de kanaalafstand – ten minste 20MHz. Dit betekent dat er geen kanalen overlappen elkaar; ze zijn alle bruikbare tegelijk.
Veel minder druk. In tegenstelling tot de 2.4 GHz apparaten, 5GHz apparaten uitsluitend worden verspreid binnen de laatste vijf of zes jaar. Er is ook het feit dat het tijd kost om de upgrade van een infrastructuur. Er zijn nog steeds een aanzienlijk aantal bedrijven waarop 2.4 netwerken.
Zeer weinig bronnen die storingen kunnen veroorzaken. Behalve voor de genoemde radar op bepaalde frequenties, de kansen van niet-WiFi interferentie is extreem laag.
Hogere doorvoer mogelijkheden. Theoretisch beide zijn in staat om 600Mbps. Echter in de praktijk is dat niet het geval is, want veel van die verbeterde capaciteit hangt af van channel bonding. Dit is een optionele modus wanneer het apparaat gebruik maakt van meerdere aangrenzende kanalen tegelijk. Vergeet niet eerder hoe we gesproken over het feit dat er slechts 3 niet-overlappende kanalen in de 2,4-band?
Deze techniek zou gebruiken 2 van die 3. Dus, niet alleen zou je echt irriteren aan je buren, alle co-kanaal en de aangrenzende-channel interferentie waarschijnlijk zou maken uw netwerk uit te voeren veel erger. Om samen te vatten, NIET in staat channel bonding in de 2,4-band.
Er zijn een aantal nieuwere standaarden coming out die gebruik maken van andere frequentiegebieden. We bespreken ze in een volgende artikel.
Voor een pdf van de FCC-de officiële spectrum kaart: http://www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.PDF
Ik hoop dat je genoten hebt van dit artikel. Ik denk dat mijn volgende een discussie over de verschillende normen.
Als je een thema suggestie met betrekking tot WiFi of algemene netwerk, laat het me weten in de comments.