Die drahtlose Technologie, die wir als WiFi kennen, gibt es seit über 30 Jahren. In diesem Artikel werden wir uns daran erinnern, warum WiFi genau so heißt, wie es erschien, was die Hauptentwicklungsstufen waren und was die Technologie in Zukunft bringt.
All dies und noch ein bisschen mehr - unter dem Schnitt.
Warum "WIFi"?
Viele von uns halten das Akronym für selbstverständlich, ohne darüber nachzudenken, warum die Technologie so genannt wird. Der Sarg öffnet sich einfach - Tatsache ist, dass WiFi ursprünglich mit dem Slogan "Der Standard für drahtlose Wiedergabetreue" beworben wurde, der als "Standard für drahtlose Genauigkeit" übersetzt werden kann.
Dann wurde die Technologie als "Wireless Fidelity" abgekürzt, was schließlich auf WiFi reduziert wurde. Die Abkürzung HiFi, die für High Fidelity steht, spielte ebenfalls eine Rolle. Vielleicht haben die WiFi-Entwickler versucht, ihre Technologie genau auf Kosten von HiFi erkennbar zu machen - wer weiß. Wie dem auch sei, sie haben ihr Ziel erreicht.
Wie alles begann
Es wird wahrscheinlich kein Fehler sein zu sagen, dass die Technologie 1985 geboren wurde. Dann erlaubte der US Federal Communications Service offiziell die Nutzung bestimmter Frequenzen des Funkspektrums ohne Lizenz. Diese Initiative wurde auch von anderen Ländern unterstützt, sodass die Unternehmen schnell erkannten, dass es möglich war, in dieser Nische Geld zu verdienen. Nacheinander entstanden drahtlose Projekte, die verschiedene Unternehmen zu kommerzialisieren versuchten.
Erst Ende des letzten Jahrhunderts, 1997, wurden die ersten Spezifikationen für WiFi eingeführt. Die erste Generation, 802.11, ermöglichte die Übertragung von Daten mit einer Geschwindigkeit von 2 Mbit / s, obwohl die Reichweite des Moduls sehr gering war. Und die Kosten für die Ausrüstung, die die drahtlose Datenübertragung ermöglichte, waren einfach exorbitant.
Um 1999 erschienen dann Prototypen von zwei Ausgaben des Basisstandards: 802.11b und 802.11a. Sie lieferten beispiellose Datenübertragungsraten über Funk - bis zu 11 Mbit / s. In diesem Fall wurde das Funkband wie bisher verwendet - 2,4 GHz. Die Reichweite war viel größer als bei der ersten Generation von WiFi. Funkgeräte werden immer erschwinglicher - selbst normale Benutzer können sie kaufen.
Wenig später wurde die Geschwindigkeit unter Verwendung des 5-GHz-Bandes und Aufrufen der Spezifikation 802.11a auf 54 Mbit / s erhöht. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Name WiFi festgelegt, der jetzt die Bezeichnung für die 802.11-Spezifikation ist.
Darüber hinaus kümmerten sich die Entwickler besser als zuvor um die Sicherheit der übertragenen Daten. Daher wurde undichtes WEP durch WPA (Englisch - Wi-Fi Protected Access) ersetzt. Ein Jahr später, im Jahr 2004, erschien das WPA2-Protokoll, das beim Schutz drahtloser Netzwerke sehr zuverlässig wurde.
Zehn Jahre später
Ja, die Technologie hat sich im Laufe von zehn Jahren weiterentwickelt, aber nicht sehr schnell - die Bandbreite des Kanals war für die Bedürfnisse der damaligen Benutzer völlig ausreichend. Dann wurde jedoch klar, dass dies nicht möglich war - es wurde ein neuer Standard benötigt, mit dem mehr Daten pro Zeiteinheit übertragen werden konnten.
Der Hauptgrund ist, dass sich die Qualität von Fotos und Videos im Vergleich zum Ende des 20. Jahrhunderts erheblich verbessert hat. Man muss sich nur Fotos der frühen 2000er Jahre ansehen und sie mit digitalen Inhalten früherer Zeiten vergleichen, und alles wird klar.
Im Allgemeinen standen Technologien nicht still, 2003 erschien beispielsweise die 802.11g-Spezifikation. Dies war jedoch nicht grundlegend neu - die Entwickler nutzten die Technologie des 5-GHz-Bandes und passten sie an das 2,4-GHz-Band an. Übrigens begann auch die Zahl der Mitglieder der WiFi Alliance sprunghaft zu wachsen. Im Jahr 2003 gab es mehr als 100 von ihnen. Dementsprechend entwickelten immer mehr Unternehmen Geräte, die mit dem WLAN-Standard kompatibel sind.
Hurra, neue Technologien
Im Jahr 2009 hat das Entwicklungsteam der WiFi Alliance einen neuen Standard, 802.11n, verabschiedet. Dies war bereits eine neue Generation von WiFi, ohne den Mechanismus zum Übertragen von Daten von einem Bereich in einen anderen zu klonen. Gleichzeitig hat sich die Datenübertragungsrate um ein Vielfaches erhöht - auf 600 Mbit / s.
Diese dramatische Steigerung des Durchsatzes wurde durch die Verwendung von Multi-Streaming-MIMO-Daten anstelle von SISO erreicht. Die Mehrstromübertragung ermöglichte die Verwendung mehrerer Datenübertragungsströme, die von verschiedenen Antennen geleitet wurden. Zu Beginn ermöglichte der Standard die Arbeit mit 4 Streams, von denen jeder eine Bandbreite von 150 Mbit / s bereitstellte.
Gleichzeitig war die Technologie „intelligent“ - die Signale wurden verarbeitet und dann zu einem Ganzen zusammengefasst, wodurch zumindest theoretisch ein Durchsatz von 600 Mbit / s erreicht werden konnte. Im Allgemeinen legte MIMO den Grundstein für die Entwicklung von modernem WLAN - schnell, zuverlässig und über große Entfernungen.
Und wir entwickeln uns wieder
Die drahtlose Technologie hat sich weiterentwickelt. So erschien 2015 eine neue Revision - WiF 802.11 AC, bei der die Anzahl der MIMO-Streams auf 8 erhöht wurde. Dank dieser und anderer technischer Tricks konnte der Durchsatz eines Kanals mit bis zu 866 Mbit / s erreicht werden. Es gab zwar einige Schwierigkeiten beim Erreichen des theoretischen Maximums, da es im engen 2,4-GHz-Frequenzband aufgrund der Überlastung der "Luft" ziemlich schwierig ist, einen idealen Empfang zu erreichen.
Dieser 7-Gbit / s-Durchsatz war äußerst selten. Trotzdem ist die Geschwindigkeit im Vergleich zu früheren Generationen enorm. MIMO hat sich verbessert, so dass die MU-MIMO-Technologie erschien - Kanalmultiplex. Access Points wurden intelligent. Sie lernten, einen Kanal in mehrere Unterkanäle aufzuteilen, von denen jeder Daten mit Teilnehmern austauscht. Dies ermöglichte es, den Betrieb von Zugangspunkten auch in sehr stark belasteten Netzwerken zu optimieren.
Dies wurde auch durch die Phasenverschiebung des Signals erreicht, so dass die Interferenz "konstruktiv" wurde, so dass die Funkwellen aufgrund der Wechselwirkung verstärkt wurden.
Neue Erfolge
Kürzlich wurde ein neuer Standard verabschiedet - 802.11 AX, der auch als Wi-Fi 6 bezeichnet wird. Es gab mehrere Innovationen gleichzeitig, einschließlich der Hinzufügung einer neuen OFDMA-Technologie. Die Leistung eines einzelnen 40-MHz-Kanals wurde auf 290 Mbit / s erhöht. Das MU-MIMO-Schema wurde verbessert, jetzt gibt es einen vollwertigen Zwei-Wege-Datenaustauschmodus.
Insbesondere führten die Entwickler die 1024 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) ein, die die Modulationsdichte und die Datenrate um etwa ein Drittel erhöhte.
Mit 802.11ax können Sie in Umgebungen mit hoher Dichte arbeiten, indem Sie schwere Medieninhalte über Funk übertragen, z. B. 4-8K-Videos. Die Anzahl der in unmittelbarer Nähe zueinander liegenden Zugangspunkte hat praktisch keinen Einfluss auf die Qualität der Datenübertragung und des Datenempfangs. Der Vorteil der neuen Kommunikationsgeneration besteht darin, dass sie sehr energieeffizient ist, sodass die Batterien mobiler Geräte eine längere Betriebszeit haben.
Was weiter?
In naher Zukunft warten wir auf ein neues drahtloses Datenübertragungsprotokoll WiFI 7 oder IEEE 802.11be. Es wird mit der CMU-MIMO-Technologie arbeiten, die 16 Datenströme gleichzeitig unterstützt. Neben den herkömmlichen 2,4-GHz- und 5-GHz-Bändern unterstützt WiFi 7 auch das 6-GHz-Band. Alle drei Frequenzbänder können gleichzeitig arbeiten.
Die theoretische maximale Übertragungsrate von Wi-Fi 7 kann 30 Gbit / s erreichen, was dem Dreifachen der Höchstgeschwindigkeit von 9,6 Gbit / s für Wi-Fi 6 entspricht.
Leider verzögert sich die Entwicklung der grundlegenden Mechanismen der Technologie aufgrund der Epidemie. Ursprünglich war geplant, alle wichtigen Arbeiten bis 2021 abzuschließen und die Norm 2024 zu genehmigen. Aber jetzt wird sich dieser Zeitraum höchstwahrscheinlich um etwa sechs Monate, wenn nicht sogar um ein Jahr verlängern. Aber auf jeden Fall hat die Entwicklung nicht aufgehört, sie geht weiter, wenn auch etwas langsamer.
Zyxel hat auch WiFi 6
Zyxel präsentierte wie jeder Hersteller, der sich selbst und seine Kunden respektiert, eine breite Palette von WiFi 6-Zugangspunkten und PoE-Switches für sie. Es gibt auch Budgetmodelle und ausgefallene Punkte mit „Quantenunterdrücker für Gravitationsstörungen“. :-) Überzeugen
Sie sich selbst .
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