I 1947, den Internationale Telekommunikations Union (ITU), et FN-organ, der er udpeget visse bånd af RF-spektret, ISM. Ideen var at have en international standard af frekvenser, der var forbeholdt Industriel, Videnskabelig og Medicinsk udstyr. Ironisk nok, telekommunikation ikke var det oprindelige formål.
Før vi diskuterer eventuelle oplysninger, jeg ønsker blot at bemærke, at denne artikel vil primært være baseret på den AMERIKANSKE lovgivende domæne. De forskellige regulerende domæner har specifikke krav vedrørende overførte frekvenser og power-indstillinger.
Selv om der er tolv ISM-bånd, for nu vil vi koncentrere os om blot to af dem. De fleste mennesker refererer til dem som 2,4 GHz-og 5 ghz-båndet.
Lad os starte med 2,4 GHz ISM-båndet (2,400 GHz-2.500 GHz). Dette lille, overfyldt sæt af frekvenser er langt den mest anvendte på trods af det faktum, at størstedelen af laptops, smartphones og tablets er desuden udstyret med dobbelt-radioer i de sidste par år.
Grunden til dette er fysik. Den generelle tommelfingerregel er, at jo lavere frekvens, jo længere formering og bedre indtrængning. Her er 2 virkelige verden eksempler:
- Du sidder i din bil på et stop lys. Nogen trækker op ved siden af dig med deres radio blaring højlydt. Hvis du ikke kan lide deres smag i musik, du kan rulle op på dit vindue. Nogle af de, at lyden er reduceret, men du vil sandsynligvis stadig høre at bassen (lav frekvens) meget godt.
- Et andet eksempel er en meget specialiseret radio system, der anvendes af militæret til at kommunikere med neddykkede ubåde. Det er kaldet ELF (Meget Lav Frekvens) og har en bølgelængde, så længe, at den antenne, der kræves, kan være miles lang.
Okay, så nu ved vi, at lavere frekvenser har en større dækningsområde og bedre signal indtrængen gennem forhindringer. Hvis 2,4 GHz-båndet er så stor, har vi virkelig brug for 5GHz? Svaret er ja.
2,4 GHz Begrænsninger
Kun 3 ikke-overlappende kanaler. 2,4 GHz-båndet er opdelt i 14 kanaler, de fleste af dem 5 mhz fra hinanden. At 5 mhz spacing var ikke noget problem i det meget tidlige dage af trådløs brug. Den teknologi, der på den tid var begrænset til omkring 1Mpbs gennemløb. Så i slutningen af 1990’erne, 802.11 b med sin spread spectrum teknologi blev standard.
Fordelen er, at det kunne nå frem til 11 mbps throughput. Ulempen var, at det bruges 22MHz af spektret. Så hvis, for eksempel, du bruger, kanal 6, så i det mindste, kanaler 4,5,7, og 8 er ubrugelig. Denne begrænsning gælder stadig i dag, om du bruger en ældre 802.11 g eller den nyeste 802.11 n(2.4 GHz) WiFi udstyr. Dette er et af de mest væsentlige begrænsninger.
Det er overfyldte. Dette går hånd-i-hånd med den tidligere begrænsning. Selv om den 802.11 a (5 ghz) og 802.11 b (2,4 GHz) standarder, der blev udgivet, på grund af forskelle i omkostningerne, kun 802.11 b så udbredt vedtagelse på den tid. Resultatet er, at selv i dag er de fleste af WiFi-trafik bruger 2,4 GHz-båndet.
Stå på en hovedgade hjørne af enhver anstændig størrelse byen og køre WiFi software til scanning. Efter al sandsynlighed, du vil se mindst 20 signaler, jeg har set over 40 i centrum af Washington DC. Husk nu, at alle 40 af disse signaler er i drift på blot 3 kanaler.
Det er en ISM-båndet, og definitionen, der er åbne for andre typer af enheder. Der er mange ikke-WiFi-enheder, der har potentiale til at forårsage forstyrrelser: mikrobølgeovne, trådløse telefoner, Bluetooth-enheder, babyalarmer, video kameraer, garage døråbnere, osv.
Disse ting kan alvorligt forstyrre dit netværk, og det er yderst vanskeligt at opdage, uden specialiseret spectrum analyzer hardware og software.
Næste vil vi tale om den 5 ghz-båndet
I tillæg til standard ISM-båndet (5.725-7.825 GHz), FCC har tilføjet frekvenser fra UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) bands til at spore brugen af trådløs teknologi. Bemærk også, at de forskellige regulerende organer arbejder sig igennem processen med at tilføje 195MHz af spektret findes i 5 ghz området.
5 ghz Begrænsninger
Som vi diskuterede tidligere, højere frekvenser ikke spredes så vidt heller ikke, at de trænger ind i forhindringer, som godt. Lad os sammenligne med 2,4 GHz-båndet i den virkelige verden.
- I den åbne luft, 5GHz signaler vil omfatte omkring 1/3 til ½ af afstanden.
- Brugbart signal kvalitet vil forringe høj grad efter stansning gennem 1 indvendig mur, i modsætning til om 3 vægge for 2,4 GHz-signaler.
Dette fører til en anden mindre oplagt ulempe, omkostninger. Den pris, tag til at indsætte en 5 ghz (dual band WiFi-netværk af enhver størrelse er mindst 2,5 gange prisen for en tilsvarende 2.4 eneste netværk. Du har brug for en masse flere adgangspunkter, typisk 2,5 x til 3x. Tilføj i kabler, licenser, vedligeholdelse, osv.
Nogle kanaler er til fælles brug. Særlige kanaler, der er udpeget som DFS, Dynamisk frekvensvalg. Disse kanaler, der ligger i UNII-2-2extended bands deler spektrum med nogle radar systemer, hovedsageligt i Europa.
På grund af dette, WiFi system skal være designet til at scanne for radar pulser, før du bruger de særlige kanaler. Selvfølgelig, hvis radar bælgfrugter er opdaget, deaktiverer det samme de kanaler, der er berørt.
5GHz Fordele
Som du tydeligt kan se i diagrammet ovenfor, at der er en masse mere end 3 kanaler. Bemærk også den kanal afstand – mindst 20MHz. Dette betyder, at ingen kanaler overlapper hinanden, og som alle er anvendelige på samme tid.
Meget mindre overfyldt. I modsætning til 2,4 GHz-enheder, 5GHz enheder har kun blive udbredt inden for de sidste fem eller seks år. Der er også det faktum, at det tager tid at opgradere infrastruktur. Der er stadig et betydeligt antal virksomheder, der kører 2.4 eneste netværk.
Meget få forstyrrelser kilder. Bortset fra ovennævnte radar på visse frekvenser, chancerne for ikke-WiFi interferens er ekstremt lavt.
Højere kapacitet kapacitet. Teoretisk begge er i stand til 600Mbps. Men i praksis er det ikke tilfældet, fordi meget af, at øget kapacitet afhænger channel bonding. Dette er en valgfri funktion, hvor enheden bruger flere tilstødende kanaler samtidig. Husk tidligere, hvor vi diskuterede det faktum, at der kun er 3 ikke-overlappende kanaler i 2,4 band?
Denne teknik ville bruge 2 af disse 3. Så, ikke kun vil du virkelig irritere dine naboer, alle co-kanal og støder op-kanal indblanding ville sandsynligvis gøre dit netværk klarer sig langt værre. For at opsummere, skal du IKKE aktivere channel bonding i 2,4-band.
Der er nogle nyere standarder, der kommer ud af, at gøre brug af andre frekvensområder. Vi vil diskutere dem i en kommende artikel.
For en pdf i FCC ‘ s officielle spektrum kort: http://www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.PDF
Jeg håber du har nydt denne artikel. Jeg tror, at min næste vil være en diskussion om de forskellige standarder.
Hvis du har et emne forslag om WiFi eller generelt om konfiguration af netværk, lad mig vide i kommentarerne.