Lou frenzel

Dizajn Elektronik

Shpejtësitë e të dhënave serike zakonisht quhen shpejtësi bit. Megjithatë, një njësi tjetër e përdorur zakonisht është shpejtësia e baud-it. Ndërsa ato nuk janë e njëjta gjë, ekzistojnë disa ngjashmëri midis dy njësive në rrethana të caktuara. Artikulli ofron një shpjegim të qartë të ndryshimeve midis këtyre koncepteve.

informacion i pergjithshem

Në shumicën e rasteve, në rrjete, informacioni transmetohet në mënyrë sekuenciale. Bitët e të dhënave transmetohen në mënyrë alternative përmes një kanali komunikimi, kabllor ose pa tel. Figura 1 tregon një sekuencë bitash, kompjuteri i transmetuar ose ndonjë qark tjetër dixhital. Ky sinjal i të dhënave shpesh quhet sinjali origjinal. Të dhënat përfaqësohen nga dy nivele tensioni, për shembull, një logjik korrespondon me një tension prej +3 V dhe një zero logjike korrespondon me +0.2 V. Mund të përdoren gjithashtu nivele të tjera. Në formatin e kodit pa kthim në zero (NRZ) (Figura 1), sinjali nuk kthehet në neutral pas çdo biti, ndryshe nga formati i kthimit në zero (RZ).

Shpejtësia e biteve

Shpejtësia e të dhënave R shprehet në bit për sekondë (bit / s ose bps). Shpejtësia është një funksion i kohëzgjatjes së bitit ose kohës së bitit (T B) (Figura 1):

Kjo shpejtësi quhet edhe gjerësia e kanalit dhe shënohet me shkronjën C. Nëse koha e bitit është 10 ns, atëherë shpejtësia e transferimit të të dhënave përcaktohet si

R = 1/10 × 10 - 9 = 100 Mbit / s

Kjo zakonisht regjistrohet si 100 MB / s.

Bitet e shërbimit

Shpejtësia e bitit është zakonisht një masë e shpejtësisë aktuale të transferimit të të dhënave. Megjithatë, në shumicën e protokolleve serike, të dhënat janë vetëm pjesë e një kornize ose pakete më komplekse që përfshin adresën e burimit, adresën e destinacionit, bitet e zbulimit të gabimeve dhe korrigjimit të kodit, dhe informacione të tjera ose bite kontrolli. Në kornizën e protokollit thirren të dhënat informacione të dobishme(ngarkesa). Bitët që nuk janë të dhëna quhen bit të sipërm. Ndonjëherë numri i biteve të sipërm mund të jetë i rëndësishëm - nga 20% në 50%, në varësi të numrit total të biteve të dobishëm të transmetuar në kanal.

Për shembull, një kornizë Ethernet, në varësi të sasisë së ngarkesës, mund të jetë deri në 1542 bajt ose oktetë. Ngarkesa mund të jetë midis 42 dhe 1500 oktete. Me numrin maksimal të okteteve të dobishme të sipërme, do të ketë vetëm 42/1542, ose 2.7%. Do të kishte më shumë nëse do të kishte më pak bajt të dobishëm. Ky raport, i njohur gjithashtu si efikasiteti i protokollit, zakonisht shprehet si përqindje e sasisë së ngarkesës mbi madhësinë maksimale të kornizës:

Efikasiteti i protokollit = ngarkesa / madhësia e kornizës = 1500/1542 = 0,9727 ose 97,3%

Në mënyrë tipike, shpejtësia aktuale e linjës rritet me një faktor në varësi të sasisë së shpenzimeve për të treguar shpejtësinë e vërtetë të të dhënave të rrjetit. Në One Gigabit Ethernet, shpejtësia aktuale e linjës është 1.25 Gb / s, ndërsa shpejtësia e transferimit të të dhënave është 1 Gb / s. Për Ethernet 10-Gbit / s, këto vlera janë përkatësisht 10.3125 Gb / s dhe 10 Gb / s. Koncepte të tilla si gjerësia e brezit, shpejtësia e ngarkesës ose shpejtësia efektive e të dhënave mund të përdoren gjithashtu për të vlerësuar shpejtësinë e transferimit të të dhënave përmes një rrjeti.

Norma Baud

Termi "baud" vjen nga mbiemri i inxhinierit francez Emile Baudot, i cili shpiku kodin e teletipit 5-bit. Shpejtësia e zhurmës është numri i herëve që një sinjal ose simbol ndryshon në një sekondë. Një simbol është një nga disa ndryshime në tension, frekuencë ose fazë.

Formati binar NRZ ka dy karaktere të përfaqësuara nga nivelet e tensionit, një për secilin 0 ose 1. Në këtë rast, shpejtësia e baud ose shpejtësia e simboleve është e njëjtë me shpejtësinë e biteve. Megjithatë, është e mundur që të ketë më shumë se dy simbole në një interval transmetimi, ku për secilin simbol ndahen disa bit. Në këtë rast, të dhënat në çdo kanal komunikimi mund të transmetohen vetëm duke përdorur modulimin.

Kur mediumi i transmetimit nuk mund të përpunojë sinjalin origjinal, modulimi del në plan të parë. Sigurisht, ne po flasim për rrjetet pa tel. Sinjalet origjinale binare nuk mund të transmetohen drejtpërdrejt, ato duhet të barten në transportuesin RF. Disa protokolle kabllore përdorin gjithashtu modulim për të rritur shpejtësinë e transmetimit. Ky quhet "transmetim me brez të gjerë".
Sipër: sinjali i brezit bazë, sinjali origjinal

Duke përdorur karaktere të përbëra, disa bit mund të transmetohen në secilin. Për shembull, nëse shpejtësia e simbolit është 4800 baud dhe çdo karakter është dy bit, shpejtësia totale e baud-it do të jetë 9600 bps. Zakonisht numri i karaktereve përfaqësohet me një fuqi prej 2. Nëse N është numri i biteve në një karakter, atëherë numri i karaktereve të kërkuara do të jetë S = 2N. Pra, norma totale e baud-it është:

R = shpejtësia e zhurmës × log 2 S = shpejtësia e zhurmës × 3,32 log 1 0 S

Nëse shpejtësia e zhurmës është 4800 dhe ndahen dy bit për karakter, numri i karaktereve është 22 = 4.

Atëherë shpejtësia e biteve është:

R = 4800 × 3,32 log (4) = 4800 × 2 = 9600 bps

Me një simbol për bit, si me formatin binar NRZ, shpejtësia e bitit dhe shpejtësia e baudit janë të njëjta.

Modulimi me shumë nivele

Një shpejtësi e lartë bit mund të arrihet me shumë metoda modulimi. Për shembull, kyçja e zhvendosjes së frekuencës (FSK) zakonisht përdor dy frekuenca të ndryshme për të përfaqësuar 0-të dhe 1-të logjike në çdo slot simboli. Këtu, shpejtësia e bitit është e barabartë me shpejtësinë e baudit. Por nëse çdo simbol përfaqëson dy bit, atëherë kërkohen katër frekuenca (4FSK). Në 4FSK, shpejtësia e bitit është dyfishi i shpejtësisë së baudit.

Një shembull tjetër i zakonshëm është kyçja e zhvendosjes së fazës (PSK). Në PSK binare, çdo karakter përfaqëson 0 ose 1. Binar 0 përfaqëson 0 °, dhe binar 1 përfaqëson 180 °. Me një bit për karakter, shpejtësia e bitit është e barabartë me shpejtësinë e baud-it. Megjithatë, raporti i numrit të biteve ndaj karaktereve nuk është i vështirë të rritet (shih Tabelën 1).

Për shembull, në kuadraturën PSK, ka dy bit për simbol. Me këtë strukturë dhe dy bit për baud, shpejtësia e biteve është dyfishi i shpejtësisë së bitit. Me tre bit për baud, modulimi do të caktohet 8PSK dhe tetë ndërrime të ndryshme fazore do të përfaqësojnë tre bit. Dhe me 16PSK, 16 ndërrime fazore përfaqësojnë 4 bit.

Një nga format unike të modulimit me shtresa është Modulimi i Amplitudës Kuadrature (QAM). QAM përdor një kombinim të niveleve të ndryshme të amplitudës dhe zhvendosjeve të fazave për të krijuar simbole që përfaqësojnë bit të shumta. Për shembull, 16QAM kodon katër bit për simbol. Simbolet janë një kombinim i niveleve të ndryshme të amplitudës dhe zhvendosjeve fazore.

Për të vizualizuar amplitudën dhe fazën e bartësit për secilën vlerë të kodit 4-bit, përdoret një diagram kuadraturë, i cili gjithashtu ka emrin romantik "konstelacion" (Figura 2). Çdo pikë korrespondon me një amplitudë specifike të bartësit dhe një zhvendosje fazore. Gjithsej 16 simbole janë të koduara me katër bit për simbol, duke rezultuar në një shpejtësi bit që është 4 herë më e madhe se shpejtësia e baudit.

Pse bit të shumta për baud?

Duke transmetuar më shumë se një bit për baud, ju mund të dërgoni të dhëna me një shpejtësi të lartë në një kanal më të ngushtë. Duhet të kujtojmë se shpejtësia maksimale e mundshme e transferimit të të dhënave përcaktohet nga gjerësia e brezit të kanalit të transmetimit.
Duke marrë parasysh ndërthurjen në rastin më të keq të zerove dhe njësheve në një rrjedhë të dhënash, shpejtësia maksimale teorike e biteve C për një gjerësi brezi të caktuar B do të ishte:

Ose gjerësia e brezit me shpejtësi maksimale:

Për të transmetuar një sinjal me një shpejtësi prej 1 Mb / s, ju duhet:

B = 1/2 = 0,5 MHz ose 500 kHz

Kur përdorni modulim me shumë nivele me disa bit për simbol, shpejtësia maksimale teorike e transferimit të të dhënave do të jetë:

Këtu N është numri i karaktereve në një interval karakteresh:

log 2 N = 3,32 log10N

Gjerësia e brezit të kërkuar për të siguruar shpejtësinë e dëshiruar për një numër të caktuar nivelesh llogaritet si më poshtë:

Për shembull, gjerësia e brezit të kërkuar për të arritur një shpejtësi transmetimi prej 1 Mbps në dy bit për simbol dhe katër nivele mund të përkufizohet si:

log 2 N = 3,32 log 10 (4) = 2

B = 1/2 (2) = 1/4 = 0,25 MHz

Numri i karaktereve të kërkuara për të marrë shpejtësinë e dëshiruar të të dhënave në një gjerësi bande fikse mund të llogaritet si:

3,32 log 10 N = C / 2B

Regjistri 10 N = C / 2B = C / 6,64B

N = log-1 (C / 6,64 B)

Duke përdorur shembullin e mëparshëm, numri i simboleve të kërkuara për të transmetuar në 1 Mb / s mbi një kanal 250 kHz përcaktohet si më poshtë:

log 10 N = C / 6,64B = 1 / 6,64 (0,25) = 0,60

N = log-1 (0,602) = 4 karaktere

Këto llogaritje supozojnë se nuk ka zhurmë në kanal. Për të marrë parasysh zhurmën, duhet të aplikoni teoremën Shannon-Hartley:

C = B log 2 (S / N + 1)

C është gjerësia e brezit të kanalit në bit për sekondë,
B - gjerësia e brezit të kanalit në herc,
S / N - raporti sinjal-zhurmë.

Në formën e logaritmit dhjetor:

C = 3,32B log 10 (S / N + 1)

Cfare eshte shpejtesi maksimale në një kanal 0,25 MHz me një raport S / N prej 30 dB? 30 dB përkthehet në 1000. Prandaj, shpejtësia maksimale është:

C = 3,32B log 10 (S / N + 1) = 3,32 (0,25) log 10 (1001) = 2,5 Mb / s

Teorema Shannon-Hartley nuk thotë në mënyrë specifike se duhet të zbatohet modulimi me shumë nivele për të arritur këtë rezultat teorik. Duke përdorur procedurën e mëparshme, mund të zbuloni se sa bit kërkohen për karakter:

log 10 N = C / 6,64B = 2,5 / 6,64 (0,25) = 1,5

N = log-1 (1,5) = 32 karaktere

Përdorimi i 32 karaktereve nënkupton pesë bit për karakter (25 = 32).

Shembuj të matjes së shkallës Baud

Pothuajse të gjitha lidhjet me shpejtësi të lartë përdorin një formë transmetimi me brez të gjerë. Në Wi-Fi në skemat e modulimit të multipleksimit ortogonal ndarja e frekuencës përdoren kanalet (OFDM), QPSK, 16QAM dhe 64QAM.

E njëjta gjë është e vërtetë për WiMAX dhe teknologjinë celulare Evolucioni afatgjatë (LTE) 4G. Transmetimi i sinjalit analog dhe televizioni dixhital në sistemet e TV kabllor dhe aksesi në internet me shpejtësi të lartë bazohet në 16QAM dhe 64QAM, ndërsa në komunikimet satelitore përdorni QPSK dhe versione të ndryshme QAM.

Për sistemet e radios mobile të sigurisë publike, standardet e modulimit të zërit dhe të dhënave 4FSK janë miratuar së fundmi. Kjo teknikë e zvogëlimit të gjerësisë së brezit është projektuar për të reduktuar gjerësinë e brezit nga 25 kHz për kanal në 12,5 kHz, dhe përfundimisht në 6,25 kHz. Si rezultat, më shumë kanale për stacione të tjera radio mund të vendosen në të njëjtin diapazon spektral.

Televizioni me definicion të lartë në Shtetet e Bashkuara përdor një teknikë modulimi të quajtur brezi anësor me tetë nivele, ose 8VSB. Kjo metodë shpërndan tre bit për simbol në 8 nivele amplitude, duke lejuar që të transmetohen 10,800 simbole në sekondë. Me 3 bit për karakter, shpejtësia e plotë është 3 × 10,800,000 = 32.4 Mbps. Kombinuar me VSB, i cili transmeton vetëm një brez anësor të plotë dhe një pjesë të tjetrës, të dhënat video dhe audio me definicion të lartë mund të transmetohen përmes një kanali televiziv 6 MHz.

110 Kapitulli 2. Shtresa fizike

ndërhyrje në linjë. Me fjalë të tjera, kufizimi i gjerësisë së brezit të një kanali kufizon gjerësinë e brezit të tij për transmetimin e të dhënave binare, madje edhe për kanalet ideale. Megjithatë, ekzistojnë qarqe që përdorin nivele të tensionit të shumëfishtë dhe lejojnë që të arrihen shpejtësi më të larta të të dhënave. Këtë do ta diskutojmë më vonë në këtë kapitull.

Tabela 2.1. Marrëdhënia midis shpejtësisë së baud-it dhe numrit të harmonikave për shembullin tonë

Ka shumë konfuzion rreth termit "bandwidth" sepse ai do të thotë gjëra të ndryshme për inxhinierët elektrikë dhe shkencëtarët e kompjuterave. Për inxhinierin elektrik, gjerësia e brezit (analog), siç u diskutua më lart, është një vlerë në herc që tregon gjerësinë e brezit. Për shkencëtarin kompjuterik, gjerësia e brezit (dixhital) është shpejtësia maksimale e të dhënave në një kanal, domethënë vlera e matur në bit për sekondë. Në fakt, shpejtësia e të dhënave përcaktohet nga gjerësia e brezit analog të kanalit fizik që përdoret për të transmetuar informacionin dixhital, dhe të dyja janë të lidhura, siç do ta shohim më vonë. Përgjatë këtij libri, nga konteksti do të jetë e qartë se cili term nënkuptohet në secilin rast specifik - gjerësia e brezit analog (Hz) ose dixhital (bit / s).

2.1.3. Shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave përmes kanalit

Në vitin 1924, shkencëtari amerikan H. Nyquist i AT&T arriti në përfundimin se ekziston një shpejtësi e caktuar maksimale e transmetimit, edhe për kanalet ideale. Ai doli me një ekuacion që ju lejon të gjeni shpejtësinë maksimale të transferimit të të dhënave në një kanal pa zhurmë me gjerësi bande të kufizuar. Në vitin 1948, Claude Shannon vazhdoi punën e Nyquist dhe e zgjeroi atë në rastin e një kanali me zhurmë të rastësishme (d.m.th. termodinamike). Kjo është puna më e rëndësishme në të gjithë teorinë e transferimit të informacionit. Do të shqyrtojmë shkurtimisht rezultatet e punës së Nyquist dhe Shannon, të cilat sot janë bërë klasike.

Nyquist vërtetoi se nëse një sinjal arbitrar kalonte përmes një filtri me kalim të ulët me një brez kalimi B, atëherë një sinjal i tillë i filtruar mund të rindërtohet plotësisht nga vlerat diskrete të këtij sinjali të matura në frekuencë.

2.1. Baza teorike transmetimin e të dhënave   111

2 B për sekondë. Nuk ka kuptim të matet sinjali më shpesh se 2B në sekondë, pasi komponentët e sinjalit me frekuencë më të lartë janë filtruar. Nëse sinjali përbëhet nga nivele V diskrete, atëherë ekuacioni Nyquist do të duket kështu:

shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave = 2B log2 V, bit / s.

Kështu, për shembull, një kanal pa zhurmë me një gjerësi brezi prej 3 kHz nuk mund të transmetojë sinjale binare (d.m.th. me dy nivele) me një shpejtësi që tejkalon 6000 bps.

Pra, ne kemi shqyrtuar rastin e kanaleve të heshtura. Në prani të zhurmës së rastësishme në kanal, situata përkeqësohet ndjeshëm. Niveli i zhurmës termodinamike në një kanal matet me raportin e fuqisë së sinjalit me fuqinë e zhurmës dhe quhet raporti sinjal-zhurmë... Nëse shënojmë fuqinë e sinjalit si S dhe fuqinë e zhurmës si N, atëherë raporti sinjal-zhurmë do të jetë i barabartë me S / N. Zakonisht vlera e raportit shprehet në termat e logaritmit dhjetor të tij shumëzuar me 10: 10 lgS / N, pasi vlera e tij mund të ndryshojë në një gamë shumë të madhe. Njësia e një shkalle të tillë logaritmike quhet decibel (dB, dB); këtu parashtesa "deci" do të thotë "dhjetë", dhe "bel" është një njësi e emëruar pas shpikësit të telefonit, Alexander Graham Bell. Kështu, një raport sinjal-zhurmë prej 10 është i barabartë me 10 dB, një raport prej 100 është i barabartë me 20 dB, një raport prej 1000 është i barabartë me 30 dB, etj. një përgjigje lineare frekuence brenda 3 dB. Një devijim prej 3 dB korrespondon me një dobësim të sinjalit prej rreth një faktori dy (sepse 10 log10 0,5 ≈ -3).

Rezultati kryesor që mori Shannon ishte deklarata se shkalla maksimale e të dhënave ose kapaciteti i kanalit me një gjerësi brezi B Hz dhe një raport sinjal-zhurmë i barabartë me S / N llogaritet me formulën:

shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave = B log2 (1 + S / N), bit / s.

Kjo është vlera më e mirë e kapacitetit që mund të vërehet për një kanal real. Për shembull, gjerësia e brezit të kanalit ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), nëpërmjet të cilit aksesohet interneti nëpërmjet rrjetet telefonike, është afërsisht 1 MHz. Raporti sinjal-zhurmë varet kryesisht nga distanca ndërmjet kompjuterit të përdoruesit dhe centralit telefonik. Për lidhjet e shkurtra 1 deri në 2 km të gjata, një vlerë prej rreth 40 dB konsiderohet shumë e mirë. Me karakteristika të tilla, kanali nuk do të jetë kurrë në gjendje të transmetojë më shumë se 13 Mbit / s, pavarësisht nga metoda e modulimit të sinjalit, domethënë numri i niveleve të sinjalit të përdorur, shpejtësia e kampionimit, etj. Ofruesit e shërbimeve pretendojnë se ritmet e transferimit të të dhënave janë rritur deri në 12 Mbit / s, por përdoruesit rrallë arrijnë të vëzhgojnë një cilësi të tillë të transmetimit të të dhënave. Megjithatë, ky është një rezultat i shkëlqyer për gjashtëdhjetë vjet të zhvillimit të teknologjive të transmetimit të informacionit, gjatë të cilave ka pasur një hap të madh nga kapaciteti i kanalit karakteristik për kohën e Shannon-it në atë ekzistues në rrjetet reale moderne.

Rezultati i marrë nga Shannon dhe i mbështetur nga postulatet e teorisë së informacionit është i zbatueshëm për çdo kanal me zhurmë Gaussian (termike). Përpjekjet për të provuar të kundërtën janë të dënuara me dështim. Për të arritur në kanal Shpejtësia ADSL mbi 13 Mbit / s, është e nevojshme ose të përmirësohet raporti

Një nga të metat kryesore të standardeve wireless IEEE 802.11 a / b / g - shpejtësia e të dhënave është shumë e ulët. Në të vërtetë, xhiroja teorike e protokolleve IEEE 802.11 a / g është vetëm 54 Mbit / s, dhe nëse flasim për shpejtësinë aktuale të transferimit të të dhënave, atëherë ajo nuk i kalon 25 Mbit / s. Sigurisht, sot kjo shpejtësi nuk është më e mjaftueshme për të kryer shumë detyra, ndaj në agjendë është çështja e prezantimit të standardeve të reja të komunikimit me valë që ofrojnë shpejtësi dukshëm më të larta.
Për të përmbushur kërkesën gjithnjë në rritje për LAN me valë me performancë të lartë, Komiteti i Standardeve të Institutit të Inxhinierëve Elektrikë dhe Elektronikë (IEEE-SA) nisi krijimin e Grupit Studimor IEEE 802.11n (802.11 TGn) në gjysmën e dytë të 2003. TGn ka për detyrë të zhvillojë një standard të ri për komunikimet me valë, IEEE 802.11n, me një gjerësi bande pa tel minimale prej 100 Mbps.
Standardi IEEE 802.11n është ende në zhvillim e sipër, por shumë prodhues të pajisjeve pa tel kanë lëshuar tashmë përshtatës dhe pika aksesi me valë bazuar në të ashtuquajturën teknologji MIMO, e cila do të bëhet një nga teknologjitë themelore për specifikimin 802.11n. Kështu, pajisjet me valë MIMO mund të konsiderohen produkte para 802.11n.
Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë tiparet e teknologjisë MIMO duke përdorur një shembull router wireless ASUS WL-566gM në kombinim me përshtatësin PCMCIA me valë ASUS WL-106gM.

Historia e zhvillimit të standardeve të familjes 802.11

Protokolli 802.11

Është logjike të fillohet rishikimi i protokolleve të familjes 802.11b / g me protokollin 802.11, i cili është paraardhësi i të gjitha protokolleve të tjera, megjithëse sot nuk gjendet më në formën e tij të pastër. Standardi 802.11, si të gjitha standardet e tjera të kësaj familjeje, parashikon përdorimin e diapazonit të frekuencës nga 2400 në 2483.5 MHz, domethënë diapazonin e frekuencës prej 83.5 MHz, i ndarë në disa nënkanale frekuencash.

Standardi 802.11 bazohet në teknologjinë Spread Spectrum (SS), që nënkupton që një sinjal informacioni i dobishëm fillimisht me brez të ngushtë (përsa i përket gjerësisë së spektrit) konvertohet në atë mënyrë që spektri i tij të jetë shumë më i gjerë se spektri i sinjalit origjinal. Njëkohësisht me zgjerimin e spektrit të sinjalit, ndodh një rishpërndarje e densitetit të energjisë spektrale të sinjalit - energjia e sinjalit gjithashtu "përlyhet" mbi spektrin.

802.11 përdor teknologjinë Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS). Thelbi i tij qëndron në faktin se për të zgjeruar spektrin e një sinjali fillimisht me brez të ngushtë, një sekuencë çipi është ngulitur në çdo bit informacioni të transmetuar, i cili është një sekuencë pulsesh drejtkëndëshe. Nëse kohëzgjatja e një pulsi të çipit është n herë më e vogël se kohëzgjatja e bitit të informacionit, atëherë gjerësia e spektrit të sinjalit të konvertuar do të jetë n herë më e madhe se gjerësia e spektrit të sinjalit origjinal. Në këtë rast, amplituda e sinjalit të transmetuar do të ulet me n herë.

Sekuencat e çipave të ngulitura në bitet e informacionit quhen kode të ngjashme me zhurmën (sekuenca PN), gjë që thekson faktin se sinjali që rezulton bëhet i ngjashëm me zhurmën dhe i vështirë për t'u dalluar nga zhurma natyrale.

Në mënyrë që pala marrëse të jetë në gjendje të izolojë sinjalin e dobishëm në nivelin e zhurmës, sekuencat e çipit të përdorur për të zgjeruar spektrin e sinjalit duhet të plotësojnë disa kërkesa të autokorrelacionit. Ka shumë sekuenca të çipeve që plotësojnë kërkesat e specifikuara të autokorrelacionit. 802.11 përdor sekuenca me 11 çipa të quajtura kode Barker.

Standardi 802.11 ofron dy mënyra shpejtësie - 1 dhe 2 Mbps. Shkalla e përsëritjes së çipave individualë në sekuencën Barker është 11Ѕ106 çipa / s, dhe gjerësia e spektrit të një sinjali të tillë është 22 MHz. Duke marrë parasysh se gjerësia e diapazonit të frekuencës është e barabartë me 83,5 MHz, gjejmë se në total në këtë diapazoni i frekuencës mund të akomodohen tre kanale frekuencash jo të mbivendosura. Gjithsesi, i gjithë diapazoni i frekuencave zakonisht ndahet në 11 kanale të frekuencave të mbivendosura prej 22 MHz, me një distancë prej 5 MHz. Për shembull, kanali i parë zë intervalin e frekuencës nga 2400 në 2423 MHz dhe është i përqendruar në frekuencën 2412 MHz. Kanali i dytë është i përqendruar rreth 2417 MHz, dhe kanali i fundit, i 11-të, është i përqendruar rreth 2462 MHz. Në këtë pikëpamje, kanali i parë, i gjashtë dhe i 11-të nuk mbivendosen me njëri-tjetrin dhe kanë një hendek 3 MHz në lidhje me njëri-tjetrin. Këto tre kanale mund të përdoren në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri.

Tasti diferencial binar i zhvendosjes së fazës (DBPSK) përdoret për të moduluar një sinjal bartës sinusoidal me një shpejtësi të dhënash prej 1 Mbps.

Me një shpejtësi të dhënash prej 2 Mbps, tasti i zhvendosjes së fazës kuadratike diferenciale aplikohet për të moduluar valën bartëse, e cila dyfishon shpejtësinë e të dhënave.

Protokolli 802.11b

Protokolli IEEE 802.11b, i miratuar në korrik 1999, është një lloj zgjerimi i protokollit bazë 802.11 dhe, përveç shpejtësive 1 dhe 2 Mbit / s, ofron shpejtësi 5.5 dhe 11 Mbit / s. Për të operuar me shpejtësi 5.5 dhe 11 Mbps, përdoret i ashtuquajturi Keying Kodi Plotësues (CCK).

Standardi IEEE 802.11b merret me sekuenca komplekse plotësuese me 8 çipa të përcaktuara në shumë elementë kompleksë. Vetë elementët e sekuencës me 8 çipa mund të marrin një nga tetë vlerat komplekse.

Dallimi kryesor midis sekuencave CCK dhe kodeve të konsideruara më parë Barker është se nuk ka një sekuencë të specifikuar rreptësisht (me anë të së cilës mund të kodohet ose zero logjike ose një), por një grup i tërë sekuencash. Duke pasur parasysh se çdo element i sekuencës mund të marrë një nga tetë vlerat, është e qartë se një numër mjaft i madh i sekuencave të ndryshme CCK mund të kombinohen. Kjo rrethanë bën të mundur kodimin e disa biteve të informacionit në një simbol të transmetuar, duke rritur kështu shpejtësinë e transmetimit të të dhënave të informacionit. Kështu, përdorimi i kodeve CCK bën të mundur kodimin e 8 bit për simbol me një shpejtësi prej 11 Mbit / s dhe 4 bit për simbol me një shpejtësi prej 5.5 Mbit / s. Për më tepër, në të dyja rastet, shkalla e simbolit është 1,385 Ѕ106 simbole për sekondë (11/8 = 5,5 / 4 = 1,385), dhe duke qenë se çdo simbol specifikohet nga një sekuencë me 8 çipa, marrim se në të dyja rastet shkalla e përsëritjes e çipave individuale është 11Ѕ106 çipa për sekondë. Prandaj, gjerësia e spektrit të sinjalit në 11 dhe 5.5 Mbit / s është 22 MHz.

Protokolli 802.11g

Standardi IEEE 802.11g është një zhvillim logjik i standardit 802.11b dhe supozon transmetimin e të dhënave në të njëjtin interval frekuence, por me shpejtësi më të larta. Përveç kësaj, standardi 802.11g është plotësisht i pajtueshëm me 802.11b, që do të thotë se çdo pajisje 802.11g duhet të mbështesë pajisjet 802.11b. Shkalla maksimale e transmetimit në standardin 802.11g është 54 Mbps.

Standardi 802.11g përdor teknologjitë OFDM dhe CCK, dhe opsionalisht ofron përdorimin e teknologjisë PBCC.

Për të kuptuar thelbin e teknologjisë OFDM, le të shqyrtojmë më në detaje ndërhyrjen me shumë rrugë që lind nga përhapja e sinjaleve në një mjedis të hapur.

Efekti i interferencës së sinjalit me shumë rrugë është se reflektimet e shumta nga pengesat natyrore mund të rezultojnë që i njëjti sinjal të arrijë marrësin në mënyra të ndryshme. Por shtigjet e ndryshme të përhapjes ndryshojnë nga njëra-tjetra në gjatësi, dhe për këtë arsye për shtigje të ndryshme përhapjeje, dobësimi i sinjalit nuk do të jetë i njëjtë. Rrjedhimisht, në pikën e marrjes, sinjali që rezulton është ndërhyrja e shumë sinjaleve që kanë amplituda të ndryshme dhe të zhvendosura në lidhje me njëri-tjetrin në kohë, gjë që është e barabartë me shtimin e sinjaleve me faza të ndryshme.

Ndërhyrja me shumë rrugë rezulton në shtrembërim të sinjalit të marrë. Ndërhyrja me shumë rrugë është e natyrshme në çdo lloj sinjali, por ka një efekt veçanërisht negativ në sinjalet me brez të gjerë, sepse kur përdoret një sinjal me brez të gjerë, ndërhyrja bën që frekuenca të caktuara të shtohen në fazë, gjë që çon në një rritje të sinjalit, dhe disa, në përkundrazi, jashtë fazës, duke bërë që sinjali të dobësohet në një frekuencë të caktuar.

Kur flitet për ndërhyrje me shumë rrugë që lind nga transmetimi i sinjalit, vërehen dy raste ekstreme. Në rastin e parë, vonesa maksimale ndërmjet sinjaleve nuk e kalon kohëzgjatjen e një simboli dhe ndërhyrja ndodh brenda një simboli të transmetuar. Në rastin e dytë, vonesa maksimale midis sinjaleve është më e gjatë se kohëzgjatja e një simboli, prandaj, si rezultat i ndërhyrjes, shtohen sinjale që përfaqësojnë simbole të ndryshme dhe e ashtuquajtura ndërhyrja ndër simbolike (Inter Symbol Interference, ISI ) ndodh.

Është ndërhyrja ndërsimbolike ajo që ndikon më negativisht në shtrembërimin e sinjalit. Meqenëse një simbol është një gjendje diskrete e një sinjali, e karakterizuar nga vlerat e frekuencës, amplitudës dhe fazës së bartësit, amplituda dhe faza e sinjalit ndryshojnë për simbole të ndryshme, dhe për këtë arsye, është jashtëzakonisht e vështirë të rivendosni sinjalin origjinal. .

Për këtë arsye, me shpejtësi të lartë të të dhënave, përdoret një teknikë e kodimit të të dhënave të quajtur Multiplexing Orthogonal Frequency Division (OFDM). Thelbi i kësaj metode është se rryma e të dhënave të transmetuara shpërndahet në shumë nënkanale të frekuencës dhe transmetimi kryhet paralelisht në të gjitha nënkanalet e tilla. Në këtë rast, një shpejtësi e lartë transmetimi arrihet pikërisht për shkak të transmetimit të njëkohshëm të të dhënave nëpër të gjitha kanalet, ndërsa shpejtësia e transmetimit në një nënkanal të veçantë mund të jetë e ulët.

Për shkak të faktit se në secilin prej nënkanaleve të frekuencës, shkalla e transmetimit të të dhënave mund të bëhet jo shumë e lartë, krijohen parakushte për shtypjen efektive të ndërhyrjes ndërsimbolike.

Multipleksimi i ndarjes së frekuencës kërkon që kanali individual të jetë mjaft i ngushtë për të minimizuar shtrembërimin e sinjalit, por mjaft i gjerë për të siguruar shpejtësinë e kërkuar të bitit. Përveç kësaj, për të përdorur ekonomikisht të gjithë brezin e kanalit, të ndarë në nënkanale, është e dëshirueshme që nënkanalet e frekuencës të vendosen sa më afër njëri-tjetrit, por në të njëjtën kohë të shmangen ndërhyrjet ndërkanale për të siguruar kompletimin e tyre. pavarësinë. Kanalet e frekuencës që plotësojnë kërkesat e mësipërme quhen ortogonale. Bartësit e të gjitha nënkanaleve të frekuencës janë ortogonale me njëri-tjetrin. Është e rëndësishme që ortogonaliteti i sinjaleve bartëse të garantojë pavarësinë e frekuencës së kanaleve nga njëri-tjetri, dhe rrjedhimisht mungesën e ndërhyrjeve ndërkanale.

Metoda e konsideruar e ndarjes së një kanali me brez të gjerë në nënkanale të frekuencës ortogonale quhet multipleksimi i ndarjes së frekuencës ortogonale (OFDM). Për ta zbatuar atë, pajisjet transmetuese përdorin transformimin e shpejtë të inversit Furier (IFFT), i cili konverton sinjalin e para-multipleksuar në n-kanale nga një paraqitje kohore në një frekuencë.

Një nga avantazhet kryesore të OFDM është kombinimi i shpejtësisë së lartë të biteve me rezistencën efektive në shumë rrugë. Sigurisht, vetë teknologjia OFDM nuk përjashton përhapjen me shumë rrugë, por krijon parakushte për eliminimin e efektit të ndërhyrjes ndërsimbolike. Fakti është se një pjesë integrale e teknologjisë OFDM është një interval roje (GI) - një përsëritje ciklike e fundit të një simboli, e shtuar në fillim të një simboli.

Intervali mbrojtës krijon pauza kohore midis simboleve individuale dhe nëse kohëzgjatja e intervalit mbrojtës tejkalon kohën maksimale të vonesës së sinjalit si rezultat i përhapjes me shumë rrugë, atëherë nuk ndodh interferenca ndërsimbolike.

Kur përdorni teknologjinë OFDM, kohëzgjatja e intervalit mbrojtës është një e katërta e kohëzgjatjes së vetë simbolit. Në këtë rast, simboli ka një kohëzgjatje prej 3.2 μs, dhe intervali mbrojtës është 0.8 μs. Kështu, kohëzgjatja e simbolit së bashku me intervalin mbrojtës është 4 μs.

Ndërsa flasim për teknologjinë e ndarjes ortogonale të frekuencës së kanaleve OFDM, e aplikuar me ritme të ndryshme në protokollin 802.11g, ne ende nuk e kemi prekur çështjen e metodës së modulimit të sinjalit bartës.

Kujtojmë se në protokollin 802.11b, modulimi i fazës relative binar (BDPSK) ose kuadraturë (QDPSK) është përdorur për modulim. 802.11 g në shpejtësi të ulëta Modulimi fazor (vetëm jo relativ) përdoret gjithashtu për transmetim, domethënë modulimi fazor binar dhe kuadratur BPSK dhe QPSK. Kur përdorni modulimin BPSK, vetëm një bit informacioni është i koduar në një simbol, dhe kur përdorni modulimin QPSK, kodohen dy bit informacioni. Modulimi BPSK përdoret për transmetimin e të dhënave në 6 dhe 9 Mbit / s, dhe modulimi QPSK në 12 dhe 18 Mbit / s.

Për transmetim me ritme më të larta, përdoret QAM (Quadrature Amplitude Modulation), në të cilin informacioni kodohet duke ndryshuar fazën dhe amplituda e sinjalit. Protokolli 802.11g përdor modulimin 16-QAM dhe 64-QAM. Modulimi i parë supozon 16 gjendje të ndryshme sinjali, gjë që ju lejon të kodoni 4 bit në një simbol; e dyta - 64 gjendje të mundshme sinjali, gjë që bën të mundur kodimin e një sekuence prej 6 bitësh në një simbol. Modulimi 16-QAM përdoret në 24 dhe 36 Mbps, dhe 64-QAM përdoret në 48 dhe 54 Mbps.

Shkalla maksimale e transferimit të të dhënave në protokollet 802.11b / g

Pra, shpejtësia maksimale për protokollin 802.11b është 11 Mbps, dhe për protokollin 802.11g është 54 Mbps.

Megjithatë, duhet bërë një dallim i qartë ndërmjet shkallës totale të baud-it dhe shkallës së përdorimit të baud-it. Fakti është se teknologjia e aksesit në mediumin e transmetimit të të dhënave, struktura e kornizave të transmetuara, titujt e shtuar në kornizat e transmetuara në nivele të ndryshme të modelit OSI - e gjithë kjo supozon një sasi mjaft të madhe informacioni të përgjithshëm. Le të kujtojmë të paktën praninë e intervaleve mbrojtëse kur përdorni teknologjinë OFDM. Si rezultat, i dobishëm ose shpejtësi reale shkalla e transmetimit, domethënë shkalla e transmetimit të të dhënave të përdoruesit, është gjithmonë nën shpejtësinë e plotë të transmetimit.

Për më tepër, shkalla aktuale e transmetimit varet gjithashtu nga struktura rrjeti pa tela... Pra, nëse të gjithë klientët në rrjet përdorin të njëjtin protokoll, për shembull 802.11g, atëherë rrjeti është homogjen dhe shpejtësia e transferimit të të dhënave në të është më e lartë se në një rrjet të përzier, ku ka klientë 802.11g dhe 802.11b. Kjo është për shkak se klientët 802.11b nuk "dëgjojnë" klientët 802.11g që përdorin kodimin OFDM. Prandaj, për të siguruar akses të përbashkët në mediumin e transmetimit të të dhënave të klientëve që përdorin lloje të ndryshme modulimi, në rrjete të tilla të përziera, pikat e hyrjes duhet të zbatojnë një mekanizëm të caktuar mbrojtës. Si rezultat i aplikimit të mekanizmave mbrojtës në rrjetet e përziera, shpejtësia reale e transmetimit bëhet edhe më e ulët.

Për më tepër, shpejtësia aktuale e transferimit të të dhënave varet nga protokolli i përdorur (TCP ose UDP) dhe nga madhësia e gjatësisë së paketës. Natyrisht, UDP siguron ritme më të larta transmetimi. Shpejtësia maksimale teorike e transferimit të të dhënave për lloje të ndryshme të rrjeteve dhe protokolleve janë paraqitur në tabelë. një.

Teknologjia MIMO

Teknologjia OFDM përdoret në protokollet 802.11g dhe 802.11a, por vetëm me shpejtësi deri në 54 Mbps. Me ritme më të larta, OFDM nuk lejon shmangien e ndërhyrjeve ndërsimbolale, kështu që duhen përdorur metoda të tjera të kodimit dhe transmetimit të të dhënave. Për shembull, teknologjia Smart Antena përdoret gjerësisht. Natyrisht, në këtë rast nuk po flasim për kodimin e të dhënave, por vetëm për mënyrën e transmetimit të tyre. Përdorimi i antenave të shumëfishta të transmetimit dhe marrës mund të përmirësojë ndjeshëm cilësinë e sinjalit të marrë. Fakti është se në përhapjen e sinjalit me shumë rrugë, niveli i fuqisë së marrë është një funksion i rastësishëm, në varësi të pozicionit relativ të transmetuesit dhe marrësit, si dhe nga gjeometria e hapësirës përreth. Kur përdorni një grup të diversitetit të antenave, gjithmonë mund të zgjidhni antenën me raportin më të lartë sinjal-zhurmë. Në sistemet e bazuara në antena inteligjente, shkalla e transferimit të të dhënave nuk rritet - përmirësohet vetëm cilësia e kanalit.

Sidoqoftë, teknologjia e përdorimit të antenave të shumëfishta transmetuese dhe marrëse bën të mundur gjithashtu rritjen e xhiros së kanalit të komunikimit. Kjo teknologji quhet MIMO (Multiple Input Multiple Output). Për analogji, sistemet tradicionale, domethënë sistemet me një antenë transmetuese dhe një marrëse, quhen SISO (Single Input Single Output).

Teorikisht, një sistem MIMO me n n antenat transmetuese dhe marrëse janë të afta të ofrojnë një gjerësi bande maksimale prej n herë më shumë se sistemet SISO. Kjo arrihet nga transmetuesi që ndan rrjedhën e të dhënave në sekuenca të pavarura të biteve dhe duke i transmetuar ato njëkohësisht duke përdorur një grup antenash. Kjo teknikë transmetimi quhet multipleksim hapësinor.

Konsideroni, për shembull, një sistem MIMO të përbërë nga n duke transmetuar dhe m antenat marrëse (Fig. 1).

Transmetuesi në një sistem të tillë dërgon n duke përdorur sinjale të pavarura n antenave. Në anën marrëse, secila prej m antenat marrin sinjale që janë një mbivendosje e n sinjaleve nga të gjitha antenat transmetuese. Kështu, sinjali R 1 marrë nga antena e parë mund të përfaqësohet si:

R 1 = h 11 T 1 + h 21 T 2 + ... + h n1 T n.

Duke shkruar ekuacione të ngjashme për secilën antenë marrëse, marrim sistemin e mëposhtëm:

Ose, duke e rishkruar këtë shprehje në formën e matricës:

[R] = [H]·[ T],

ku [H] - matrica e transferimit që përshkruan kanalin e komunikimit MIMO.

Në mënyrë që dekoderi në anën marrëse të jetë në gjendje të rindërtojë saktë të gjitha sinjalet, para së gjithash duhet të përcaktojë koeficientët h ij duke karakterizuar secilën prej m x n kanalet e transmetimit. Për të përcaktuar koeficientët h ij MIMO përdor një preambulë pakete.

Pasi të keni përcaktuar koeficientët e matricës së transferimit, mund të rivendosni lehtësisht sinjalin e transmetuar:

[T] = [H] -një ·[ R],

ku [H] –1 - matrica e kundërt me matricën e transferimit [H] .

Është e rëndësishme të theksohet se në teknologji Aplikacioni MIMO Antenat e shumëfishta transmetuese dhe marrëse mundësojnë rritjen e xhiros së kanalit të komunikimit për shkak të zbatimit të disa nënkanaleve të ndara në hapësirë, ndërsa të dhënat transmetohen në të njëjtin diapazon frekuencash.

Teknologjia MIMO nuk ndikon në asnjë mënyrë metodën e kodimit të të dhënave dhe, në parim, mund të përdoret në kombinim me çdo metodë fizike dhe logjike të kodimit të të dhënave. Kjo e bën teknologjinë MIMO të pajtueshme me protokollet 802.11a / b / g.

Prandaj, pika e hyrjes ASUS WL-566gM përdor tre antena të jashtme, të cilat siguron krijimin e disa kanaleve pa tel të ndara në hapësirë ​​në të njëjtin gamë frekuencash. Si rezultat, numri i "zonave të vdekura" në rrjetin pa tel zvogëlohet dhe sinjalet e radios transmetohen në një distancë më të madhe, gjë që rrit qarkullimin e të gjithë rrjetit.

Vini re se pika e hyrjes e integruar në ruterin ASUS WL-566gM bazohet në çipset Airgo AGN300, i cili përfshin një procesor të nivelit MAC AGN303BB dhe kontrollues PHY me bandë të dyfishtë AGN301RF / AGN302R. Vini re gjithashtu se chipset Airgo AGN300 mbështet standardet 802.11a / b / g. V karakteristikat teknikeÇipa Airgo AGN300 specifikon që kur përdorni kanale standarde radio me një gjerësi brezi prej 20 MHz, shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave është 126 Mbps. Shpejtësia prej 240 Mbps arrihet duke përdorur Adaptive Channel Expansion (ACE), një teknologji që kombinon shumë kanale në një. Në veçanti, ne po flasim për kombinimin e dy kanaleve ngjitur në një të gjerë 40 MHz - është në këtë rast që arrihet një shpejtësi e caktuar transmetimi prej 240 Mbit / s.

Është e qartë se për zbatimin e teknologjisë MIMO, të gjithë klientët e rrjetit duhet të pajisen me adaptorë wireless që janë të pajtueshëm me teknologjinë MIMO. Sidoqoftë, mbështetja MIMO nuk do të thotë që ky ruter nuk mund të funksionojë me pajisjet 802.11g / b. Thjesht nëse sigurohet përputhshmëria me këto pajisje, atëherë të gjithë klientët e rrjetit, edhe ata që mbështesin teknologjinë MIMO, do të punojnë duke përdorur protokollin 802.11g ose 802.11b.

Në cilësimet e ruterit ASUS WL-566gM, mund të vendosni një nga tre mënyrat e funksionimit të pikës së aksesit me valë: Auto, Vetëm 54G, Vetëm 802.11b. Në modalitetin "Vetëm 54G", si pika e aksesit ashtu edhe të gjithë klientët me valë në rrjet funksionojnë duke përdorur protokollin 802.11g. Ky modalitet është menduar për përdorim në rrjete homogjene kur të gjithë klientët e rrjetit mbështesin protokollin 802.11g.

802.11b Modaliteti "Vetëm" fokusohet në rrjete heterogjene, kur disa klientë të rrjetit nuk mbështesin 802.11g dhe janë në gjendje të komunikojnë vetëm duke përdorur 802.11b. Në këtë mënyrë, të gjithë klientët e rrjetit dhe pika e hyrjes funksionojnë duke përdorur protokollin 802.11b.

Në modalitetin Auto, pika e hyrjes duhet të përcaktojë në mënyrë të pavarur llojin e rrjetit pa tel (homogjen, heterogjen) dhe të përshtatet në përputhje me rrjetin.

Siç mund ta shihni, nuk ka asnjë mënyrë të veçantë MIMO në cilësimet e pikës së hyrjes. Sidoqoftë, kjo nuk kundërshton asgjë, pasi MIMO është një metodë e organizimit të kanaleve të komunikimit pa tel që nuk bie në kundërshtim me protokollin 802.11g. Prandaj, fillimisht supozuam se kjo mënyrë do të aktivizohej si në modalitetin "Auto" dhe "Vetëm 54G".

Sa i përket opsioneve të tjera për vendosjen e një rrjeti pa tel, ato janë mjaft tradicionale. Mund të aktivizoni ose çaktivizoni rrjetin me valë, të zgjidhni numrin e kanalit të lidhjes me valë, të vendosni identifikuesin (SSID) të rrjetit me valë dhe të vendosni shpejtësinë e lidhjes me valë. Për më tepër, kur shpejtësia e lidhjes vendoset me forcë, mund të vendosni shpejtësinë mbi 54 dhe deri në 240 Mbps (72, 84, 96, 108, 126, 144, 168, 192, 216 dhe 240).

Përveç kësaj, ekziston një modalitet i fshehur i identifikuesit të rrjetit pa tel (Broadcast SSID).

Metodat për rritjen e sigurisë së një lidhjeje me valë janë mjaft të zakonshme dhe përfshijnë aftësinë për të konfiguruar një filtër MAC, përdorimin e një ID të fshehur të rrjetit dhe metoda të ndryshme të vërtetimit të përdoruesit dhe enkriptimit të të dhënave. Sigurisht, masa të tilla si vendosja e një filtri MAC dhe përdorimi i modalitetit të ID-së së Rrjetit të Fshehur nuk mund të shihen si pengesa kryesore në rrugën e sulmuesve. Vetëm se këto funksione janë standarde për të gjithë. pikat me valë akses.

Ruteri mbështet llojet e mëposhtme të protokolleve të sigurisë: WEP, WPA-PSK dhe WPA-EAP. Kur përdorni protokollin Siguria WEP(i cili, nga rruga, për shkak të cenueshmërisë së tij duhet të përdoret vetëm si mjeti i fundit) mbështeten çelësat 64- dhe 128-bit. Për më tepër, është e mundur të krijohen deri në katër çelësa, duke treguar atë të paracaktuar. Por theksojmë edhe një herë se ky protokoll mund të përdoret vetëm në raste të jashtëzakonshme, pasi nuk garanton asnjë siguri reale dhe është deri diku ekuivalent. sistem i hapur nuk ka enkriptim të të dhënave.

Protokolli i sigurisë WPA-PSK me çelësa të përbashkët paraprakisht supozon përdorimin e një fjalëkalimi (çelës) me një gjatësi prej 8 deri në 64 karaktere. Autentifikimi WPA-PSK përdor kriptimin e Protokollit të Përkohshëm të Integritetit të Çelës (TKIP), ose AES, ose AES dhe TKIP. Natyrisht, preferohet enkriptimi AES.

Protokolli i sigurisë WPA-EAP nënkupton vërtetimin e përdoruesit në një server të jashtëm RADIUS (përveç kësaj, duhet të specifikoni adresën IP të serverit RADIUS dhe portin që do të përdoret). Ky protokoll mbështet enkriptimin TKIP, AES ose AES dhe TKIP në të njëjtën kohë.

Tani le të shohim opsionet e konfigurimit për ruterin ASUS WL-566gM.

Për rrjetin e brendshëm (segmenti LAN), mund të vendosni adresën IP dhe maskën e nënrrjetit të ruterit, si dhe cilësimin e integruar të serverit DHCP. Opsionet e konfigurimit të rrjetit të jashtëm (segmenti WAN) përfshijnë specifikimin dhe konfigurimin e ndërfaqes së lidhjes së rrjetit të jashtëm (Internet). Ruteri ASUS WL-566gM ofron llojet e mëposhtme të lidhjeve të rrjetit të jashtëm: Adresa IP Dinamike, Adresa IP Statike, PPPoE, PPTP dhe BigPond. Në fakt, lloji i fundit i lidhjes nuk gjendet në Rusi, dhe ju mund ta harroni atë. Për përdoruesit e shtëpisë, mbështetja është e rëndësishme Protokolli PPPoE(zakonisht përdoret me lidhje DSL) ose caktimi dinamik i adresës IP. Kur aplikoni një lidhje Lloji PPPoE duhet gjithashtu të vendosni emrin e ISP-së (Ofruesi i Shërbimit të Internetit), të specifikoni hyrjen dhe fjalëkalimin për të hyrë në internet dhe adresat e serverëve DNS (d.m.th., të gjithë informacionin që ju ofron ofruesi juaj i internetit). Kur përdorni caktimin dinamik të adresës IP, duhet të specifikoni vetëm emrin e hostit, domethënë emrin e nyjës tuaj në rrjet.

Kur përdorni një adresë IP statike, përveç caktimit të një emri të ISP-së, do t'ju duhet të specifikoni adresën IP të portit WAN (Adresa IP WAN), maskën e nënrrjetit (Maska e nënrrjetit WAN), portën e paracaktuar (WAN Gateway), dhe adresën e serverëve DNS.

Meqenëse ruteri ASUS WL-566gM është një pajisje NAT, e cila është mjaft tipike për pajisjet të kësaj klase, ai ofron një sërë masash për të anashkaluar kufizimet e protokollit NAT. Pra, për të hyrë rrjet lokal nga rrjeti i jashtëm, ruteri mbështet krijimin e një zone të çmilitarizuar (DMZ) dhe aftësinë për të konfiguruar një server virtual.

Vetëm një kompjuter mund të përfshihet në zonën DMZ duke specifikuar përkatësinë e adresës IP të tij në zonën DMZ. Në këtë rast, kur specifikoni adresën IP të portit WAN të ruterit, të gjitha kërkesat do të ridrejtohen në adresën IP të kompjuterit në zonën DMZ. Në fakt, kjo lejon hyrjen në një PC në rrjetin e brendshëm duke anashkaluar ruterin NAT, i cili, natyrisht, zvogëlon sigurinë, por në disa raste është e nevojshme.

Një alternativë ndaj zonës DMZ është aftësia për të konfiguruar një server virtual (teknologji e përcjelljes së portit statik). Fakti është se kur përdorni protokollin NAT, rrjeti i brendshëm mbetet i paarritshëm nga jashtë dhe trafiku në rrjetin e brendshëm është i mundur vetëm nëse kërkesa gjenerohet nga rrjeti i brendshëm. Kur një paketë merret nga rrjeti i brendshëm, pajisja NAT krijon një tabelë korrespondence midis adresave IP dhe porteve të marrësit dhe dërguesit të paketave, e cila përdoret për të filtruar trafikun. Kur krijoni një tabelë të hartës së portave statike, është e mundur të hyni në rrjetin e brendshëm nëpërmjet një porti specifik nga rrjeti i jashtëm, edhe nëse kërkesa për akses në rrjet është iniciuar nga jashtë.

Kur konfiguroni një server virtual, përdoruesit fitojnë akses të jashtëm në disa aplikacione të instaluara në një server virtual në rrjetin e brendshëm. Kur konfiguroni një server virtual, specifikohet adresa IP e serverit virtual, protokolli i përdorur (TCP, UDP, etj.), si dhe porta e brendshme (Port Private) dhe porta e jashtme (Port Publik).

Për më tepër, ruteri ASUS WL-566gM mbështet teknologjinë dinamike të përcjelljes së portit. Përcjellja statike e portit zgjidh pjesërisht problemin e aksesit nga rrjeti i jashtëm në shërbimet e rrjetit lokal të mbrojtur nga një pajisje NAT. Sidoqoftë, ekziston gjithashtu një problem i kundërt - t'u sigurojë përdoruesve të rrjetit lokal qasje në rrjetin e jashtëm përmes një pajisjeje NAT. Fakti është se disa aplikacione (për shembull, lojërat në internet, video-konferencat, telefonia në internet dhe aplikacione të tjera që kërkojnë vendosjen e shumë seancave në të njëjtën kohë) nuk janë në përputhje me teknologjinë NAT. Për të zgjidhur këtë problem, përdoret i ashtuquajturi transferim dinamik i portit (nganjëherë i quajtur edhe Aplikacione), kur transferimi i portit vendoset në nivelin e aplikacioneve individuale të rrjetit. Nëse ruteri e mbështet këtë funksion, duhet të caktoni numrin e portës së brendshme (ose intervalin e portës) të lidhur me një aplikacion specifik (Trigger Port) dhe numrin e portës së jashtme të pajisjes NAT (Port Publik) që do të vendoset në portin e brendshëm .

Kur aktivizohet përcjellja dinamike e portit, ruteri monitoron trafikun dalës nga rrjeti i brendshëm dhe kujton adresën IP të kompjuterit që gjeneron këtë trafik. Kur të dhënat kthehen në segmentin lokal, transferimi i portit aktivizohet dhe të dhënat kalohen. Pas përfundimit të transferimit, ridrejtimi çaktivizohet dhe çdo kompjuter tjetër mund të krijojë një ridrejtim të ri në adresën e tij IP.

Ruteri ASUS WL-566gM ka një mur zjarri të integruar SPI me opsione të gjera personalizimi: mund të aktivizoni ose çaktivizoni murin e zjarrit, të mohoni hyrjen në rrjetin e brendshëm nga rrjeti i jashtëm, të specifikoni portën e hyrjes në ueb nga rrjeti i jashtëm, të bllokoni ruterin përgjigje ndaj komandës Ping nga rrjeti i jashtëm, konfiguroni orarin për filtrimin e aksesit nga rrjeti i brendshëm në atë të jashtëm, bllokoni adresat e URL-ve (domenet).

Testimi i ruterit ASUS WL-566gM

T Testimi i këtij ruteri u zhvillua në tre faza. Në fazën e parë, performanca e vetë ruterit u vlerësua gjatë transferimit të të dhënave midis segmenteve WAN dhe LAN, në të dytën - midis segmenteve WLAN dhe WAN, dhe në fazën e fundit - midis segmenteve WLAN dhe LAN.

Testimi i performancës është kryer duke përdorur një të dedikuar software Versioni 5.0 i NetIQ Chariot. Për testim, ne përdorëm një stendë të përbërë nga një PC dhe Laptop ASUS A3A. Për të vlerësuar avantazhin e teknologjisë MIMO, testimi u krye duke përdorur të dy laptopin e integruar përshtatës wireless Intel PRO Wireless 2200BG mbi 802.11g dhe përshtatës pa tel ASUS WL-106gM PCMCIA, i cili është i pajtueshëm me MIMO.

Në laptop dhe PC ishte instaluar sistemi operativ Microsoft Windows XP Professional SP2.

Testi 1: Shpejtësia e rrugëtimit WAN-LAN (segmenti me tela)

Fillimisht, gjerësia e brezit të ruterit u mat gjatë transferimit të të dhënave midis segmenteve WAN dhe LAN, për të cilat një PC që simulonte një rrjet të jashtëm ishte i lidhur me portin WAN të ruterit dhe një laptop që simulonte një rrjet të brendshëm u lidh me portën LAN. .

Pas kësaj, duke përdorur paketën softuerike NetIQ Chariot 5.0, ne matëm trafikun Protokolli TCP ndërmjet kompjuterëve të lidhur me ruterin, për të cilët skriptet u ekzekutuan për 5 minuta, duke emuluar përkatësisht transferimin dhe marrjen e skedarëve. Transmetimi i të dhënave është iniciuar nga rrjeti i brendshëm LAN. Transferimi i të dhënave nga segmenti LAN në WAN u emulua duke përdorur skriptin Filesndl.scr (transferimi i skedarëve) dhe transferimi në drejtim të kundërt - duke përdorur skriptin Filercvl.scr (duke marrë skedarë). Për të vlerësuar performancën në modalitetin full duplex, u emuluan transmetimi dhe marrja e njëkohshme e të dhënave.

Kur u testua në një ruter me valë, u aktivizua muri i zjarrit i integruar.

Testi 2. Shpejtësia e rrugëtimit WAN - WLAN (segment pa tel)

Hapi tjetër ishte vlerësimi i shpejtësisë së rrugëtimit gjatë transferimit të të dhënave midis segmentit të jashtëm WAN dhe segmentit të brendshëm të rrjetit me valë (WLAN). Për ta bërë këtë, një PC u lidh me portin WAN përmes një ndërfaqe 10 / 100Base-TX, dhe midis pikës së hyrjes të integruar dhe një laptop ASUS A3A me një përshtatës pa tel, lidhje me valë nëpërmjet protokollit IEEE 802.11g dhe në modalitetin MIMO. Ndërveprimi sipas protokollit IEEE 802.11g u krye duke përdorur një përshtatës wireless Intel PRO Wireless 2200BG të integruar në një laptop dhe një përshtatës PCMCIA pa tel ASUS WL-106gM u përdor për ndërveprim në modalitetin MIMO.

Shpejtësia e rrugëzimit u mat në të njëjtën mënyrë si në testin e mëparshëm. Testimi ka treguar se përdorimi i mënyrave të ndryshme të kriptimit të trafikut (WEP, TKIP, AES) nuk ndikon në shpejtësinë e transferimit të të dhënave në asnjë mënyrë. Prandaj, vendosëm të mos i prezantojmë rezultatet, pasi ato përkojnë plotësisht me rezultatet përkatëse në mungesë të kriptimit.

Testi 3. Shpejtësia e rrugëtimit LAN — WLAN (segment me valë)

Për të testuar pikën e hyrjes të integruar në ruter, një PC u lidh me portën LAN përmes ndërfaqes 10 / 100Base-TX dhe pika e integruar e hyrjes ndërveproi me një laptop të pajisur me një kontrollues të integruar pa tel. Shpejtësia e transferimit të të dhënave u mat në të njëjtën mënyrë si në testin e mëparshëm.

Rezultatet e testit

Rezultatet e testimit të ruterit me valë janë paraqitur në tabelën 1. 2.

Siç mund ta shihni nga rezultatet e testit, shpejtësia e rrugëzimit të ofruar nga pajisja është shumë e lartë dhe kufizohet nga shpejtësia e protokollit të ndërfaqes Fast Ethernet. Për përdoruesit e korporatave të lidhur me kanalet e internetit me shpejtësi të lartë, kjo do të thotë që vetë ruteri nuk do të jetë një pengesë e lidhjes së të dhënave, pavarësisht nga fakti se ofron një analizë të plotë të paketave hyrëse (SPI firewall).

Siç pritej, rezultatet e testit në mënyrat e trafikut WAN> WLAN dhe LAN> WLAN ndryshojnë pak nga njëri-tjetri, gjë që është krejt e natyrshme, pasi procesi i rrugëzimit të paketave nuk ndikon në performancën e pajisjes. Po kështu, trafiku WLAN> WAN është i njëjtë me trafikun WLAN> LAN.

Sa i përket funksionimit të pikës së hyrjes në modalitetin standard 802.11g, nuk kemi komente për këtë. Shpejtësia e transferimit të të dhënave në të gjitha mënyrat është mbi 20 Mbps, që është mjaft tipike për pajisjet 802.11g.

Përdorimi i modalitetit MIMO ju lejon të rritni shpejtësinë e transferimit të të dhënave në drejtim nga pika e hyrjes te klienti me valë deri në 55 Mbps dhe në drejtim të kundërt - deri në 70-75 Mbps. Kjo, natyrisht, nuk është 240 Mbps e deklaruar, por ende pothuajse tre herë më shumë se treguesit e pajisjeve tipike të standardit 802.11g.

Në tërësi, mund të themi se ruteri ASUS WL-566gM është mjaft funksional, ka një numër të tepërt (për një përdorues shtëpiak) cilësimesh dhe performancë të lartë në të gjitha mënyrat e funksionimit.

Redaktorët dëshirojnë të shprehin mirënjohjen e tyre për zyrën përfaqësuese të ASUSTeK COMPUTER (www.asuscom.ru) për sigurimin e ruterit pa tel ASUS WL-566gM, përshtatësit pa tel ASUS WL-106gM dhe laptopit ASUS A3A për shqyrtim.

Moderne internet pa tel po zhvillohet shumë shpejt. Edhe 3 vjet më parë, askush nuk mendonte për përhapjen masive të 4G në territorin e pothuajse të gjithë Rusisë qendrore, dhe operatorët e mëdhenj e kishin këtë vetëm në planet e tyre. Tani internet me shpejtësi të lartë shfaqet në vendbanimet e reja. Ndërsa gjeneratat e mëparshme të 2G dhe 3G ishin standarde të vendosura për një kohë të gjatë, 4G dhe LTE po përparojnë çdo vit. Në këtë artikull do të mësoni se cila është shpejtësia maksimale e internetit 4G dhe si ta matni atë. Gjithashtu lexoni në pjesën tjetër materiale të dobishme se si dhe si ndryshojnë nga njëri-tjetri.

Çfarë shpejtësie duhet të ketë 4 Ji?

Duke marrë parasysh rrjetin 4G LTE, i cili është gjenerata e parë Teknologji e re 4 Epo, atëherë treguesit do të jenë shumë më të ulët se ato të deklaruara. Në vitin 2008, u vendosën standarde, sipas të cilave shpejtësia maksimale në rrjetet 4G duhet të jetë si më poshtë:

• 100 Mb/s për abonentët celularë. Këto përfshijnë makina, trena, e kështu me radhë;
• 1 Gb / s për abonentët statikë (këmbësorë dhe kompjuterë të palëvizshëm).

Megjithatë, në realitet gjërat janë më keq se standardet e deklaruara. Këta parametra u vendosën nga krijuesit e teknologjisë në kushte ideale pa ndërhyrje, ngarkesë rrjeti dhe momente të tjera të pakëndshme. Në fakt, për abonentët statikë, shifra reale nuk i kalon 100 Mb/s. Sidoqoftë, operatorët po pretendojnë me zë të lartë 200-300 Mb / s. Megafon dhe Beeline iu afruan më së shumti kësaj shifre, të cilët nisën një rrjet me mbështetje LTE Advanced ose 4G +. Treguesit e këtij standardi arrijnë deri në 150 Mb / s në kushte ideale. Megjithatë, bëhet e qartë se shpërndarja masive e LTE Advanced do të duhet të presë një kohë të gjatë. Për më tepër, numri në rritje i abonentëve do të rrisë ngarkesën në rrjet, gjë që do të çojë në një ulje të mesatares.

- Pse të duhet nubuck në Sieve?
- Për të përdorur jashtëzakonisht aftësitë e Bluetooth-it dhe për të komunikuar me pajtimtarët e tjerë në të gjithë rajonin e Rusisë duke përdorur Wi-Fi!
(C) Dumplings Ural

Grupi i Punës IEEE 802.11 u shpall për herë të parë në vitin 1990 dhe ka qenë në punë të vazhdueshme mbi standardet wireless për 25 vjet. Tendenca kryesore është rritja e vazhdueshme e normave të transferimit të të dhënave. Në këtë artikull do të përpiqem të gjurmoj zhvillimin e teknologjisë dhe të tregoj se si u sigurua rritja e produktivitetit dhe çfarë duhet të pritet në të ardhmen e afërt. Supozohet se lexuesi është i njohur me parimet bazë të komunikimit me valë: llojet e modulimit, thellësia e modulimit, gjerësia e spektrit, etj. dhe njeh parimet bazë Funksionimi i Wi-Fi rrjeteve. Në fakt, nuk ka shumë mënyra për të rritur xhiron e sistemit të komunikimit, dhe shumica e tyre u zbatuan në faza të ndryshme të përmirësimit të standardeve të grupit 802.11.

Do t'i kushtohet vëmendje standardeve që përcaktojnë shtresa fizike, nga linja e pajtueshme reciprokisht a / b / g / n / ac. Standardet 802.11af (Wi-Fi në frekuenca televizioni tokësor), 802.11ah (Wi-Fi në brezin 0.9 MHz, i krijuar për të zbatuar konceptin e IoT) dhe 802.11ad (Wi-Fi për komunikim me shpejtësi të lartë të pajisjeve periferike si monitorët dhe disqet e jashtme) janë të papajtueshme me njëri-tjetrin, kanë aplikime të ndryshme dhe nuk janë të përshtatshme për analizën e evolucionit të teknologjive të transmetimit të të dhënave në një interval të gjatë kohor. Përveç kësaj, standardet që përcaktojnë standardet e sigurisë (802.11i), QoS (802.11e), roaming (802.11r), etj. do të mbeten jashtë vëmendjes, pasi ato ndikojnë vetëm në mënyrë indirekte në shkallën e transferimit të të dhënave. Në vijim, ne po flasim për kanalin, të ashtuquajturin normë bruto, e cila është padyshim më e lartë se shkalla aktuale e transferimit të të dhënave për shkak të numrit të madh të paketave të shërbimit në shkëmbimin e radios.

Standardi i parë me valë ishte 802.11 (pa shkronjë). Ai parashikonte dy lloje të mediave të transmetimit: radio frekuencë 2.4 GHz dhe rreze infra të kuqe 850-950 nm. Pajisjet IR nuk ishin të përhapura dhe nuk morën zhvillim në të ardhmen. Në brezin 2.4 GHz, janë ofruar dy metoda të përhapjes së spektrit (përhapja e spektrit është një procedurë integrale në sistemet moderne Spektri i përhapjes së frekuencës (FHSS) dhe spektri i përhapjes së sekuencës së drejtpërdrejtë (DSSS). Në rastin e parë, të gjitha rrjetet përdorin të njëjtin brez frekuencash, por me algoritme të ndryshme rindërtimi. Në rastin e dytë, tashmë ka kanale frekuence nga 2412 MHz në 2472 MHz me një hap prej 5 MHz, të cilat kanë mbijetuar deri më sot. Sekuenca e përhapjes është sekuenca Barker me 11 çipa. Në këtë rast, shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave varionte nga 1 në 2 Mbit / s. Në atë kohë, edhe duke marrë parasysh faktin se në kushtet më ideale shkalla e dobishme e transferimit të të dhënave përmes Wi-Fi nuk kalon 50% të shpejtësisë së kanalit, shpejtësi të tilla dukeshin shumë tërheqëse në krahasim me shpejtësitë e aksesit të modemit në internet.

Për transmetimin e sinjalit në 802.11, u përdor çelësa me 2 dhe 4 pozicione, të cilat siguruan funksionimin e sistemit edhe në kushte të pafavorshme sinjal / zhurmë dhe nuk kërkonte module komplekse transmetuese dhe marrëse.
Për shembull, për të zbatuar një shpejtësi të dhënash prej 2 Mbps, çdo simbol i transmetuar zëvendësohet me një sekuencë prej 11 simbolesh.

Kështu, shpejtësia e çipit është 22 Mbps. Gjatë një cikli transmetimi, transmetohen 2 bit (4 nivele sinjali). Kështu, shpejtësia e kyçjes është 11 baud dhe lobi kryesor i spektrit zë 22 MHz, një vlerë që shpesh quhet gjerësia e kanalit në raport me 802.11 (në fakt, spektri i sinjalit është i pafund).

Në këtë rast, sipas kriterit Nyquist (numri i pulseve të pavarura për njësi të kohës është i kufizuar në dyfishin e gjerësisë së brezit maksimal të kanalit), një gjerësi brezi 5,5 MHz është e mjaftueshme për të transmetuar një sinjal të tillë. Në teori, pajisjet 802.11 duhet të funksionojnë në mënyrë të kënaqshme në kanale 10 MHz larg njëri-tjetrit (në ndryshim nga implementimet e mëvonshme të standardit, të cilat kërkojnë transmetim në frekuenca jo më pak se 20 MHz larg njëri-tjetrit).

Shumë shpejt, shpejtësitë 1-2 Mbit / s nuk ishin të mjaftueshme dhe standardi 802.11 u zëvendësua nga standardi 802.11b, në të cilin shkalla e transferimit të të dhënave u rrit në 5.5, 11 dhe 22 (opsionale) Mbit / s. Rritja e shpejtësisë u arrit duke reduktuar tepricën e kodimit të korrigjimit të gabimeve nga 1/11 në ½ dhe madje 2/3 për shkak të futjes së kodeve bllok (CCK) dhe superfine (PBCC). Përveç kësaj, numri maksimal i fazave të modulimit është rritur në 8 për simbol të transmetuar (3 bit për 1 baud). Gjerësia e kanalit dhe frekuencat e përdorura nuk kanë ndryshuar. Por me uljen e tepricës dhe rritjen e thellësisë së modulimit, kërkesat për raportin sinjal-zhurmë u rritën në mënyrë të pashmangshme. Meqenëse një rritje e fuqisë së pajisjeve është e pamundur (për shkak të kursimit të energjisë pajisje celulare dhe kufizimet ligjore), ky kufizim u shfaq në një reduktim të lehtë të zonës së shërbimit me shpejtësi të reja. Zona e shërbimit me shpejtësinë e vjetër 1-2 Mbps nuk ka ndryshuar. U vendos që të braktiset plotësisht metoda e përhapjes së spektrit duke përdorur metodën e kërcimit të frekuencës. Nuk përdorej më në familjen Wi-Fi.

Hapi tjetër i rritjes së shpejtësisë në 54 Mbps u zbatua në standardin 802.11a ( ky standard filloi zhvillimin më herët se standardi 802.11b, por versioni përfundimtar u lëshua më vonë). Rritja e shpejtësisë u arrit kryesisht duke rritur thellësinë e modulimit në 64 nivele për simbol (6 bit për 1 baud). Për më tepër, pjesa e frekuencës së radios është rishikuar rrënjësisht: përhapja e sekuencës direkte u zëvendësua nga përhapja e spektrit duke ndarë sinjalin serial në nënndjeshmëri paralele ortogonale (OFDM). Përdorimi i transmetimit paralel në 48 nënkanale bëri të mundur reduktimin e ndërhyrjeve ndërsimbolale duke rritur kohëzgjatjen e simboleve individuale. Transmetimi i të dhënave u krye në intervalin 5 GHz. Në këtë rast, gjerësia e një kanali është 20 MHz.

Ndryshe nga standardet 802.11 dhe 802.11b, edhe mbivendosja e pjesshme e këtij brezi mund të çojë në gabime në transmetim. Për fat të mirë, në intervalin 5 GHz, distanca midis kanaleve është e njëjta 20 MHz.

802.11g nuk është një përparim për sa i përket shkallëve të transferimit të të dhënave. Në fakt, ky standard u bë një përmbledhje e 802.11a dhe 802.11b në brezin 2.4 GHz: ai mbështeti shpejtësitë e të dy standardeve.

por këtë teknologji kërkon prodhim cilësor të pjesëve radio të pajisjeve. Për më tepër, këto shpejtësi në thelb nuk janë të realizueshme në terminalet celularë (grupi kryesor i synuar i standardit Wi-Fi): prania e 4 antenave në hapësirë ​​të mjaftueshme nuk mund të zbatohet në pajisje me përmasa të vogla, si për arsye të mungesës së hapësirës. dhe për shkak të mungesës së hapësirës së mjaftueshme.4 transmetues të energjisë.

Në shumicën e rasteve, shpejtësia prej 600 Mbps nuk është gjë tjetër veçse një mashtrim marketingu dhe nuk është e realizueshme në praktikë, pasi në fakt mund të arrihet vetëm ndërmjet pikave fikse të aksesit të instaluara brenda të njëjtës dhomë me një raport të mirë sinjal-zhurmë.

Hapi tjetër në shpejtësinë e transmetimit u hodh nga standardi 802.11ac: shpejtësia maksimale e parashikuar nga standardi është deri në 6.93 Gbps, por në fakt kjo shpejtësi nuk është arritur ende në asnjë pajisje në treg. Rritja e shpejtësisë u arrit duke rritur gjerësinë e brezit deri në 80 dhe madje deri në 160 MHz. Kjo gjerësi brezi nuk mund të sigurohet në brezin 2.4 GHz, kështu që standardi 802.11ac funksionon vetëm në brezin 5 GHz. Një faktor tjetër në rritjen e shpejtësisë është rritja e thellësisë së modulimit deri në 256 nivele për simbol (8 bit për 1 baud) Fatkeqësisht, një thellësi e tillë modulimi mund të merret vetëm afër një pike për shkak të kërkesave të shtuara për raportin sinjal-zhurmë. Këto përmirësime bënë të mundur arritjen e një rritje të shpejtësisë deri në 867 Mbps. Pjesa tjetër e rritjes është për shkak të rrymave të përmendura më parë 8x8: 8 MIMO. 867x8 = 6,93 Gbps. Teknologjia MIMO është përmirësuar: për herë të parë në standardin Wi-Fi, informacioni në një rrjet mund të transmetohet te dy abonentë njëkohësisht duke përdorur rrjedha të ndryshme hapësinore.

Në një formë më vizuale, rezultatet në tabelë:

Tabela liston mënyrat kryesore të rritjes gjerësia e brezit: "-" - metoda nuk është e zbatueshme, "+" - shpejtësia u rrit për shkak të këtij faktori, "=" - ky faktor mbeti i pandryshuar.

Burimet për reduktimin e tepricës tashmë janë shteruar: shkalla maksimale e kodit të korrigjimit të gabimeve 5/6 u arrit në standardin 802.11a dhe nuk është rritur që atëherë. Rritja e thellësisë së modulimit është teorikisht e mundur, por hapi tjetër është 1024QAM, i cili është shumë kërkues për raportin sinjal-zhurmë, i cili do të kufizojë në maksimum gamën e pikës së hyrjes në shpejtësi të lartë. Në të njëjtën kohë, kërkesat për zbatimin e harduerit të transmetuesve do të rriten. Reduktimi i intervalit të mbrojtjes ndërsimbolike gjithashtu nuk ka gjasa të jetë një drejtim për përmirësimin e shpejtësisë - ulja e tij kërcënon të rrisë gabimet e shkaktuara nga ndërhyrja ndërsimbolike. Rritja e gjerësisë së brezit të kanalit mbi 160 MHz është gjithashtu e pamundur, pasi mundësitë për organizimin e qelizave jo të mbivendosura do të jenë shumë të kufizuara. Rritja e numrit të kanaleve MIMO duket edhe më pak realiste: edhe 2 kanale janë problem për pajisjet celulare (për shkak të konsumit të energjisë dhe madhësisë).

Nga metodat e listuara të rritjes së shkallës së transmetimit, shumica e kthimit për përdorimin e tyre heq zonën e dobishme të mbulimit: gjerësia e brezit të valëve zvogëlohet (kalimi nga 2.4 në 5 GHz) dhe kërkesat për raportin sinjal-zhurmë ( rritje në thellësinë e modulimit, rritje në shkallën e kodit) rritje. Prandaj, në zhvillimin e tyre, rrjetet Wi-Fi po përpiqen vazhdimisht të zvogëlojnë zonën e shërbyer me një pikë në favor të shpejtësisë së transferimit të të dhënave.

Si zona të disponueshme për përmirësim mund të përdoren: alokimi dinamik i nënbartësve OFDM ndërmjet abonentëve në kanale të gjera, përmirësimi i algoritmit të aksesit mesatar që synon reduktimin e trafikut të shërbimit dhe përdorimin e teknikave të kompensimit të ndërhyrjeve.

Duke përmbledhur sa më sipër, do të përpiqem të parashikoj tendencat e zhvillimit të rrjeteve Wi-Fi: nuk ka gjasa që në standardet e mëposhtme të jetë e mundur të rritet seriozisht shpejtësia e transferimit të të dhënave (nuk mendoj se më shumë se 2-3 herë ), nëse nuk ka kërcim cilësor teknologjive wireless: pothuajse të gjitha mundësitë për rritje sasiore janë ezauruar. Do të jetë e mundur të plotësohen nevojat në rritje të përdoruesve në transmetimin e të dhënave vetëm duke rritur densitetin e mbulimit (duke ulur gamën e pikave për shkak të kontrollit të fuqisë) dhe me shpërndarjen më racionale të gjerësisë së brezit ekzistues midis abonentëve.

Në përgjithësi, tendenca e zvogëlimit të zonave të shërbimit duket të jetë tendenca kryesore në komunikimet moderne me valë. Disa ekspertë besojnë se standardi LTE ka arritur kulmin e kapacitetit të tij dhe nuk do të jetë në gjendje të zhvillohet më tej për arsye themelore që lidhen me burimin e kufizuar të frekuencës. Prandaj, në perëndim rrjetet celulare Teknologjitë e shkarkimit po zhvillohen: në çdo rast, telefoni lidhet me Wi-Fi nga i njëjti operator. Kjo quhet një nga mënyrat kryesore të shpëtimit. interneti celular... Prandaj, roli Rrjetet Wi-Fi me zhvillimin e rrjeteve 4G, jo vetëm që nuk bie, por rritet. Kjo vë gjithnjë e më shumë sfida të reja të shpejtësisë së lartë përpara teknologjisë.