Fonction d'accès sans fil du routeur sans fil

La fonction d'accès sans fil d'un routeur sans fil est appelée réseau local sans fil (WLAN). À l'heure actuelle, le WLAN n'a que Wi fi en tant que technologie grand public, il peut donc être considéré que les deux sont équivalents.

L'alliance Wi-Fi effectue une certification technique et une autorisation de marque pour Wi Fi. Dans les applications pratiques, le Wi Fi est souvent écrit comme WiFi ou WiFi, mais ces deux méthodes d'écriture n'ont pas été reconnues par l'alliance. 5G CPE

Alliance Wi-Fi (Nom complet: Alliance Wi-Fi internationale, anglais: Wi Fi Alliance, WFA for Short) est une alliance commerciale, qui est propriétaire de la marque de Wi Fi. à Austin, Texas, États-Unis.

Le nom accrocheur est largement considéré comme une abréviation de la fidélité sans fil, mais c'est en fait une mauvaise lecture. C'est juste un nom simple sans signification réelle, et bien sûr, il n'a pas de nom complet. 4G Cat4 CPE

La norme technique derrière Wi Fi est le protocole de la série 802.11 développé par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) aux États-Unis. 4G CAT6 CPE

Un. Le développement du protocole Wi Fi

À partir de la première version en 1997, les protocoles de la série 802.11 ont constamment évolué, passant par plusieurs versions telles que 802.11a / b / g / n / ac, et les vitesses Internet prises en charge ont également été améliorées en permanence. La dernière version du protocole est actuellement 802.11ax, qui est le Wi Fi 6 en développement rapide ces dernières années.

Dans les premières années, bien que Wi-Fi ait évolué de génération en génération, il n'y avait pas quelques générations de wi fi dans le monde. Il suffit d'ajouter quelques lettres après 802.11 car le numéro de protocole était très hostile aux utilisateurs ordinaires.

Ce n'est qu'en 2018 que la Wi-Fi Alliance a décidé de promouvoir la prochaine génération de norme technique 802.11ax avec les plus simples et plus faciles à comprendre Wi Fi 6. La génération précédente de 802.11ac et 802.11n est naturellement devenue Wi Fi 5 et Wi Fi 4. Quant à la technologie précédente, personne ne fait attention à lui de toute façon, il n'est donc pas nécessaire de porter un gilet à nouveau.

Le 16 septembre 2019, la Wi-Fi Alliance a annoncé le lancement du programme de certification Wi Fi 6. Depuis lors, le nom de Wi Fi 6 s'est répandu dans le monde entier, et actuellement, la plupart des appareils récents ont déjà pris en charge Wi Fi 6.

Ii Wi fi canal et bande de fréquence utilisée

Wi-Fi fonctionne principalement dans les bandes de fréquence de 2,4 GHz et 5 GHz. Ces deux bandes de fréquences sont appelées la bande de fréquences ISM (Industrial Scientific Medical), et tant que la puissance de transmission répond aux exigences nationales, elles peuvent être utilisées directement sans autorisation.

Comme la première bande de fréquence ISM la plus permise à l'échelle mondiale, 2,4 GHz a une plage de spectre de 2,40 GHz à 2,4835 GHz, avec une bande passante totale de 83,5 m.

Nos USB Bluetooth, Zigbee et Wireless USB couramment utilisés fonctionnent également dans la bande de fréquence à 2,4 GHz. De plus, la bande de fréquences utilisée par les fours à micro-ondes et le téléphone sans fil est également de 2,4 GHz. Même lorsque la puce interne de l'interface USB câblée fonctionne, elle émettra des signaux inutiles de 2,4 GHz, provoquant des interférences.

On peut voir qu'il existe de nombreux appareils fonctionnant simultanément à 2,4 GHz, avec des bandes de fréquences surpeuplées et des interférences sévères. Lorsque les lumières sont allumées et que vous et vos voisins à l'étage et en bas en bas sur Internet sur Internet en utilisant Wi Fi, le routeur sélectionne silencieusement les canaux derrière vous pour coordonner les interférences.

Wi fi divise la bande passante de 83,5 m sur 2,4 g en 13 canaux, un pour 20 m. Notez que ces canaux se chevauchent. À l'origine, seuls 3 pourraient être abattus, mais maintenant 13 ont été pressés avec force. L'interférence entre eux est difficile à éviter, et nous ne pouvons essayer de le réduire autant que possible. Sinon, tout le monde peut ralentir et faire la queue pour l'utiliser.

Dans quelle mesure les canaux se chevauchent-ils? D'après la figure ci-dessous, on peut voir intuitivement que parmi ces canaux, seuls les groupes 1, 6, 11 ou 2, 7, 12 ou 3, 8 et 13 sont complètement sans chevauchement, indiquant le degré de congestion dans les 2,4 GHz bande de fréquence. Tout comme une route très étroite, il y a de nombreuses voitures qui le transmettent et des embouteillages fréquents entraînent inévitablement une diminution de la vitesse de la circulation.

En 802.11n, les utilisateurs peuvent utiliser un canal de 40 m, mais la bande de fréquence à 2,4 GHz n'a toujours qu'une bande passante totale de 83,5 m, qui ne peut accueillir que deux canaux. Par conséquent, ce n'est que lorsque le réseau est inactif dans les morts de la nuit peut qu'un seul utilisateur utilise un canal de 40 m, associé à des interférences de la famille Lao Wang voisine, le taux à grande vitesse de 802.11n est largement difficile à réaliser.

En 802.11n, les utilisateurs peuvent utiliser un canal de 40 m, mais la bande de fréquence à 2,4 GHz n'a toujours qu'une bande passante totale de 83,5 m, qui ne peut accueillir que deux canaux. Par conséquent, ce n'est que lorsque le réseau est inactif dans les morts de la nuit peut qu'un seul utilisateur utilise un canal de 40 m, associé à des interférences de la famille Lao Wang voisine, le taux à grande vitesse de 802.11n est largement difficile à réaliser. Si la bande de fréquence à 2,4 GHz est un chemin étroit, alors la bande de fréquence à 5 GHz est sans aucun doute un chemin prometteur.

La plage disponible de la bande de fréquences de 5 GHz est de 4,910 GHz à 5,875 GHz, avec une bande passante de plus de 900 mégaoctets, ce qui est plus de 10 fois plus de 2,4 g! Ce spectre est trop large, et différents pays ont défini la gamme d'utilisation avec leur propre situation.

Par exemple, il y a 13 canaux 20m disponibles pour Wi Fi dans le spectre de 5 GHz en Chine, et les canaux continues de 20 m peuvent également former des canaux de 40 m, 80 m ou même 160 m.
La bande passante de 5 GHz est grande, et il y a peu d'appareils qui courent dessus. Il est naturellement rapide à utiliser et a peu d'interférence. Par conséquent, si vous voulez que le réseau domestique obtienne une bonne expérience de vitesse, vous pouvez envisager d'utiliser 5 GHz pour couvrir toute la maison.

Cependant, les pieds ont leurs propres lacunes et leurs pouces ont leurs propres forces. Bien que la bande passante de 5 GHz soit grande et que l'interférence soit petite, l'atténuation de propagation du signal est rapide et il est également facile d'être bloqué. La capacité de traverser les murs est faible.

Par conséquent, par rapport à 2,4 GHz, le signal à 5 ​​GHz est généralement beaucoup plus faible. Quant au nombre de mètres que chacun peut couvrir, il est difficile de fournir des informations spécifiques en raison de la corrélation entre le gain de l'antenne, la sensibilité à la réception, la distribution des murs et des obstacles à la maison et la vitesse Internet attendue que les individus peuvent atteindre.

Si vous ne considérez que la mise en réseau de diverses maisons intelligentes à la maison, la couverture et la capacité de 2,4 GHz sont généralement suffisantes. Mais si un accès Internet haut débit est nécessaire pour maximiser la valeur du haut débit à domicile, il doit compter sur 5 GHz pour y parvenir.

Par conséquent, il est recommandé de ne pas considérer 2,4 GHz pour la couverture Wi Fi, mais de considérer directement la couverture de la maison complète à 5 GHz comme objectif de conception. En général, il est difficile pour un seul routeur d'atteindre une couverture d'angle morte dans un environnement domestique complexe. Il est nécessaire de considérer les problèmes de réseautage et d'itinérance entre plusieurs routeurs, qui seront discutés plus tard.

Iii. Technologies clés Wi Fi

Pourquoi Wi Fi devient-il de plus en plus rapide? En fait, les protocoles de la série IEEE 802.11 ont emprunté aux 4G et 5G de 3GPP, et les technologies sous-jacentes utilisées sont universelles.

OFDM / OFDMA

Le nom complet de l'OFDM est le multiplexage de division de fréquence orthogonale. Le système divisera la bande passante de porteuse en plusieurs sous-porteurs orthogonaux dans le domaine fréquentiel, ce qui équivaut à diviser une route en voies multiples parallèles, améliorant naturellement considérablement l'efficacité du trafic.

Avant Wi Fi 5 (802.11a / b / g / n / ac), la largeur de la sous-porteuse était de 312,5 kHz. Cependant, dans Wi Fi 6 (802.11ax), la largeur de la sous-porteuse a été réduite à 78,125 kHz, ce qui équivaut à diviser les routes de la même largeur en plus de voies.
Dans OFDM, chaque utilisateur doit occuper simultanément toutes les sous-porteurs de la bande passante complète. S'il n'y a pas autant de données à envoyer et que les ressources de fréquence ne sont pas entièrement utilisées, d'autres utilisateurs ne pourront pas les utiliser de manière flexible et ne peuvent que faire la queue sèchement, ce qui entraîne une faible efficacité dans l'utilisation des ressources de spectre.

Pour résoudre ce problème, Wi Fi 6 a introduit la technologie OFDMA, suivie de la lettre A, qui est devenue le nom complet de la division de fréquence orthogonale multiplexant l'accès multiple. Une adresse multiple signifie une réutilisation multi-utilisateurs.
OFDMA peut prendre en charge plusieurs utilisateurs pour partager toutes les sous-porteurs en même temps. Il est équivalent à la société de transport unifiant les données de plusieurs utilisateurs, en les chargeant ensemble et en utilisant pleinement la capacité du chariot. En conséquence, la vitesse d'expédition de chacun est accélérée et l'efficacité spectrale est améliorée.

MIMO / Formation de faisceau

Le nombre d'antennes sur le routeur augmente, des antennes invisibles à un, deux, trois, quatre, six, huit ... de nos jours, quel que soit le prix du routeur, il ressemble à un crabe, montrant ses dents et ses griffes .

Pourquoi utiliser autant d'antennes? Il s'agit de mieux implémenter la technologie MIMO (multiple d'entrée multiple). En termes simples, cela signifie utiliser plusieurs antennes pour transmettre simultanément plusieurs canaux de données différents pendant la transmission du signal, doubler naturellement la vitesse; Lors de la réception, plusieurs antennes reçoivent simultanément des signaux de téléphones mobiles, tout comme le port d'une aide auditive, la sensibilité à la réception est également améliorée.