Instruktor: Częstotliwości bezprzewodowe.
Rozmawialiśmy już o podstawach łączności bezprzewodowej.
Teraz nadszedł czas, abyśmy zagłębili się nieco głębiej
w konkretne częstotliwości, które
są używane w tym spektrum bezprzewodowym.
Po pierwsze, chciałbym porozmawiać o transmisji bezprzewodowej
z rozproszonym widmem.
Możemy to zrobić na trzy główne sposoby.
Pierwszym z nich jest DSSS, czyli widmo
rozproszone z bezpośrednią sekwencją.
Kolejnym jest FHSS, czyli rozproszone
widmo z przeskokiem częstotliwości.
Trzeci to OFDM, czyli multipleksowanie
z ortogonalnym podziałem częstotliwości.
W dzisiejszych sieciach nie polegamy
już tak bardzo na przeskakiwaniu częstotliwości.
Zamiast tego lubimy korzystać z sekwencji bezpośredniej
lub ortogonalnego podziału częstotliwości.
Porozmawiamy o tym
teraz, przechodząc przez kolejne części tej lekcji.
Po pierwsze, mamy DSSS lub widmo rozproszone z bezpośrednią sekwencją.
Będzie to modulować dane
w całym zakresie częstotliwości
za pomocą serii sygnałów zwanych chipami.
Teraz te chipy są bardziej podatne
na zakłócenia elektryczne i środowiskowe, co spowoduje,
że będziemy mieli wolniejszą przepustowość.
Z tego powodu nie używamy go zbyt często.
Ponadto będzie wykorzystywać całą częstotliwość widma
do przesyłania sygnału.
Jest to dla nas bardzo nieoptymalne.
Na przykład, jeśli
używam kanału 1, kanału 6 lub kanału 11, na ekranie
widać, że używana jest
duża część tego pasma
częstotliwości.
Teraz, aby nie mieć nakładających się
kanałów i zapobiec zakłóceniom,
muszę używać kanałów 1, 6 i 11.
Ale to oznacza, że rezygnuję ze
wszystkich innych kanałów: 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 i 10.
Widać tu mnóstwo zmarnowanego
miejsca, ponieważ używamy DSSS.
Z drugiej strony, FHSS lub widmo rozproszone
z przeskokiem częstotliwości pozwoli urządzeniom
na przeskakiwanie między z
góry określonymi częstotliwościami.
Utrudnia to odgadnięcie, gdzie
faktycznie znajduje się częstotliwość,
w zależności od algorytmu
używanego przez protokół.
Obecnie przeskakiwanie częstotliwości jest wykorzystywane
jako środek bezpieczeństwa w niektórych sieciach.
Ale w większości komercyjnych sieci bezprzewodowych nie będziemy
go używać, ponieważ spowalnia
on naszą zdolność do wykorzystania całej przepustowości i zmniejsza
ilość widma dostępnego do wykorzystania
na przepustowość.
Spowolni to działanie sieci, choć
zwiększy bezpieczeństwo.
Korzystanie z niego jest więc kompromisem,
jeśli zdecydujesz się go użyć.
Kolejnym i najczęściej stosowanym obecnie
rozwiązaniem jest OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing).
Teraz OFDM będzie wykorzystywać wolną szybkość modulacji
z jednoczesną transmisją 52
różnych strumieni danych.
Robiąc to z tymi małymi fragmentami, jesteśmy
w stanie faktycznie
wziąć większy kawałek widma i zapewnić
nam większą przepustowość.
Daje nam to wyższą szybkość transmisji
danych, a jednocześnie jest odporne na zakłócenia,
ponieważ te strumienie danych są małymi kawałkami.
Teraz, jeśli porównamy OFDM, który jest
używany przez bezprzewodową sieć G i bezprzewodową sieć
N, możemy zobaczyć, jak się różnią.
Kiedy używamy go z bezprzewodowym
G, będziemy go używać z widmem 22 MHz.
Fragmenty te będą miały
miejsce na kanałach 1, 6 i 11.
Teraz, jeśli przejdę do
sieci bezprzewodowej N w paśmie
5 GHz, będziemy mieli teraz fragment 40 MHz.
Da nam to możliwość i dodatkową
przepustowość, aby zwiększyć
nasze prędkości w sieci bezprzewodowej
N i kolejnych protokołach, takich
jak bezprzewodowy AC i bezprzewodowy AX.
Teraz, zanim przejdziemy
dalej, chcę podkreślić, że do egzaminu
nie trzeba zagłębiać się w DSSS, przeskok częstotliwości lub
podział ortogonalny.
Zamiast tego wystarczy znać te trzy terminy.
A kiedy je widzisz, odnoszą
się do czegoś w świecie
sieci bezprzewodowych.
Jeśli wiesz, że będziesz w stanie wybrać
właściwą odpowiedź w dniu testu.
Samo rozpoznanie tych trzech terminów
odnoszących się do sieci bezprzewodowych
jest naprawdę tak dogłębne, jak potrzeba
do tego konkretnego egzaminu.
Następnie porozmawiajmy o częstotliwościach i kanałach.
Poruszyliśmy już trochę ten temat,
gdy zacząłem mówić o 2. 4 GHz i 5 GHz.
Są to dwa różne zakresy częstotliwości wykorzystywane
obecnie przez sieci bezprzewodowe.
2. Pasmo 4 GHz w rzeczywistości nie jest pasmem 2. 4 GHz,
to 2. 4 i 2. 5 GHz.
Ale w przypadku egzaminu i
wszystkiego innego, co widzisz w prawdziwym
życiu, ludzie po prostu powiedzą 2. 4 GHz i to wystarczy.
To samo dotyczy częstotliwości 5 GHz.
Technicznie jest ich 5. 75 do 5. 875 GHz, ale wszyscy
nazywają ją po prostu 5 GHz.
I na egzaminie też tak to będą nazywać.
Tak więc każde pasmo tutaj między 2. 5 GHz i 5 GHz mają określone częstotliwości
i kanały, które będą używane.
Pomaga nam to uniknąć nakładania się na inne sygnały
i powodowania zakłóceń.
Mówiąc o kanale, mam na myśli
coś, co jest analogiczne do fizycznego
nośnika.
Teraz, kiedy myślimy o kanale, jest
to zasadniczo sposób, w jaki będziemy przesyłać informacje
przez nasze sieci bezprzewodowe.
Pomyśl o tym jak o wirtualnej rurze.
Jest to bardzo podobne do fizycznych kabli, których używamy
w naszych sieciach przewodowych.
Ale zamiast fizycznego kabla miedzianego lub światłowodowego
wykorzystujemy część istniejącej częstotliwości bezprzewodowej
do tworzenia tych kanałów i przesyłania
danych przez te wirtualne rury za pośrednictwem fal radiowych.
W zależności od używanego pasma częstotliwości
dostępnych będzie mniej lub więcej kanałów.
Kiedy mamy do czynienia z 2. 4 GHz, dostępnych
jest 11 lub 14 kanałów.
Powodem tej różnicy
są regulacje prawne.
W zależności od miejsca na
świecie będziesz mieć dostęp do 11 lub 14 kanałów.
Wszystkie częstotliwości bezprzewodowe
są regulowane przez kraj, w którym działasz.
Jeśli więc mieszkasz w Stanach Zjednoczonych,
możesz korzystać tylko z 11 kanałów
w ramach 2. 4 GHz.
Obejmuje on zakres od 2401 MHz do 2473 MHz.
Teraz, jeśli pracujesz
w pozostałej części świata z wyjątkiem
Japonii, możesz pracować od 2401 MHz, tak jak w Stanach Zjednoczonych,
do 2483 MHz.
Jeśli pracujesz w
Japonii, możesz przejść aż do 2495 MHz.
Oznacza to, że w USA mamy tylko 11 kanałów.
Reszta świata otrzymuje 13
kanałów, a Japonia 14 kanałów.
Teraz każdy z tych kanałów ma tylko około 22 MHz szerokości
w ramach 2. 4 GHz.
Ograniczy to ilość danych, które
możemy wysłać w danym momencie.
Innym problemem związanym z tymi
kanałami jest to, że w rzeczywistości nakładają
się one na siebie, ponieważ mamy tylko 72 MHz całkowitej częstotliwości
wewnątrz 2. 4 GHz, które zostało
nam przydzielone przez FCC i inne organy
regulacyjne w ramach naszych
standardów bezprzewodowych 80211.
Więc jeśli masz do czynienia z 2. Na przykład 4 GHz, będą trzy
kanały, które należy zapamiętać
i używać tych trzech kanałów,
aby zapobiec zakłóceniom.
Są to kanały 1, 6 i 11.
Te trzy kanały są naprawdę ważne, ponieważ
są wystarczająco daleko od siebie,
aby zapobiec wszelkiego rodzaju
zakłóceniom, dając 22 MHz na każdy z tych trzech kanałów
i nadal mieszcząc się w całkowitym spektrum 72 MHz.
Jeśli więc ktoś zapyta o to,
jak zapobiegać zakłóceniom sieci bezprzewodowej
i jakie kanały powinny być używane, odpowiedź
zawsze będzie brzmiała 1, 6 i 11, jeśli mówimy o korzystaniu z
sieci bezprzewodowej B, bezprzewodowej G lub bezprzewodowej
N w ramach 2. 4 GHz.
Ze względu na to ograniczenie,
nowsze sieci bezprzewodowe będą
działać w paśmie 5 GHz.
W zakresie częstotliwości 5 GHz organy
regulacyjne przyznały nam od 5. 725 GHz aż
do 5. 875 GHz.
Dzięki temu możemy uruchomić
nasze sieci bezprzewodowe w tym zasięgu.
Teraz, jeśli utrzymamy kanały o szerokości 20 MHz,
których używamy z 2. 4 GHz, będziemy teraz
mieć 24 nienakładające się kanały.
Jest to ogromna poprawa w stosunku
do starszych 2. 4 GHz, które miały
tylko trzy nienakładające
się kanały 1, 6 i 11.
Teraz w naszych sieciach 5 GHz
możemy również tworzyć szersze
kanały niż tylko 20 MHz.
Począwszy od sieci bezprzewodowych N,
istnieje opcja wykonania
tak zwanego łączenia kanałów.
Zostało to zwiększone w bezprzewodowym
AC, aby umożliwić również
kanały 80 MHz i 160 MHz.
Czym więc jest łączenie kanałów?
Cóż, łączenie kanałów pozwala stworzyć szerszy kanał poprzez
połączenie sąsiednich kanałów w jeden.
Pomyślmy o tym tak, jakbyśmy mieli te wirtualne
rury i połączyli je wszystkie
razem, co pozwoli nam przesyłać więcej
danych w tym samym czasie.
Zamiast więc zajmować tylko jeden obszar 20 MHz dla pojedynczego
kanału, możemy teraz
zająć dwa kanały 20 MHz, aby uzyskać kanał
połączony 40 MHz.
Mogę też połączyć osiem z tych kanałów
i uzyskać kanał 160 MHz.
Dzięki szerszemu kanałowi mogę przesyłać
więcej danych przez sieć w tym samym czasie, co prowadzi do zwiększenia
prędkości i dodatkowej przepustowości.
Jedynym wyzwaniem związanym z łączeniem
kanałów jest zwiększenie prawdopodobieństwa
wystąpienia zakłóceń.
Ponieważ teraz zmniejszasz
liczbę nienakładających się
kanałów, ponieważ zająłeś więcej
widma, łącząc te kanały razem.
Pamiętaj. W sieciach 5 GHz
mamy 24 nienakładające się kanały po 20 MHz każdy.
Ale jeśli utworzyłem kanał łączony 160 MHz, zająłem tylko
równowartość 8 z
tych 24 nienakładających się kanałów.
Może to spowodować, że inne urządzenia sieci bezprzewodowej
w pobliżu mojego punktu dostępowego
zaczną powodować zakłócenia w mojej sieci.
Teraz na egzaminie nie musisz zapamiętywać wszystkich
różnych częstotliwości dla różnych kanałów.
Zamiast tego należy pamiętać,
że standardowy rozmiar kanału wynosi 20
MHz dla obu 2. 4 GHz i 5 GHz.
Jeśli jednak używasz łączenia kanałów z siecią 5 GHz, możesz
je powiększyć.
Mogą być one dwukrotnie, czterokrotnie
lub ośmiokrotnie szersze.
Teraz, gdy to zrobisz,
możesz osiągnąć wyższe prędkości sieci,
ale także ryzykujesz więcej zakłóceń.
Jest to więc balansowanie między nimi.