ผู้สอน: ความถี่ไร้สาย
เราได้พูดคุยเกี่ยวกับพื้นฐานของระบบไร้สาย
ถึงเวลาแล้วที่เราจะเจาะลึกลงไปในความถี่เฉพาะที่ใช้ในสเปกตรัมไร้สายนี้
อันดับแรก ฉันต้องการพูดคุยเกี่ยวกับการแพร่กระจายสเปกตรัมแบบไร้สาย
มีสามวิธีหลักที่เราสามารถทำได้
อย่างแรกคือ DSSS หรือสเปกตรัมการแพร่กระจายแบบลำดับตรง
ถัดไปคือ FHSS หรือสเปกตรัมสเปรดกระโดดข้ามความถี่
และอย่างที่สามคือ OFDM หรือมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่แบบมุมฉาก
ในเครือข่ายทุกวันนี้
เราไม่ต้องพึ่งพาการกระโดดความถี่มากนัก
เราชอบที่จะใช้ลำดับโดยตรงหรือการแบ่งความถี่แบบมุมฉาก
ตอนนี้เราจะพูดถึงเรื่องนี้เมื่อเราผ่านแต่ละส่วนถัดไปของบทเรียนนี้
ขั้นแรก เรามี DSSS หรือสเปกตรัมสเปรดลำดับโดยตรง
สิ่งนี้จะปรับเปลี่ยนข้อมูลของคุณในช่วงความถี่ทั้งหมดโดยใช้ชุดสัญญาณที่เรียกว่าชิป
ตอนนี้ชิปเหล่านี้ไวต่อการรบกวนทางไฟฟ้าและการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
และนั่นจะทำให้เรามีแบนด์วิธที่ช้าลง
ด้วยเหตุนี้เราจึงไม่ได้ใช้มันบ่อยนัก
นอกจากนี้ยังจะใช้ความถี่ทั้งหมดของสเปกตรัมในการส่งสัญญาณ
นี่เป็นเรื่องไม่ดีสำหรับเรา
ตัวอย่างเช่น
ถ้าฉันใช้ช่อง 1 หรือช่อง 6 หรือช่อง 11 คุณจะเห็นที่นี่บนหน้าจอว่าฉันใช้แถบความถี่ส่วนใหญ่
ตอนนี้เพื่อไม่ให้ช่องซ้อนกันและป้องกันการรบกวน
ผมต้องใช้ช่อง 1, 6 และ 11
แต่นั่นหมายความว่าฉันจะเลิกใช้ช่องอื่นทั้งหมด
2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 และ 10
คุณจะเห็นว่านี่เป็นพื้นที่ที่เสียเปล่าไปมากเพราะเรากำลังใช้
DSSS
ในทางกลับกัน FHSS หรือสเปกตรัมสเปกตรัมกระโดดข้ามความถี่จะทำให้อุปกรณ์สามารถข้ามไปมาระหว่างความถี่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้
ตอนนี้ วิธีนี้ทำให้เดาได้ยากขึ้นว่าความถี่จริงอยู่ที่ใด
ขึ้นอยู่กับอัลกอริทึมที่โปรโตคอลของคุณใช้
ขณะนี้ การกระโดดความถี่ถูกใช้เป็นมาตรการรักษาความปลอดภัยในบางเครือข่าย
แต่ในเครือข่ายไร้สายระดับเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ เราจะไม่ใช้เครือข่ายนี้
เพราะจะทำให้ความสามารถในการใช้แบนด์วิดท์ทั้งหมดช้าลง
และลดจำนวนสเปกตรัมที่คุณมีให้ใช้สำหรับแบนด์วิดท์
และสิ่งนี้กำลังจะเริ่มทำให้เครือข่ายของคุณช้าลง
แม้ว่าจะเพิ่มความปลอดภัยก็ตาม
ดังนั้นการใช้มันเป็นการแลกเปลี่ยนถ้าคุณตัดสินใจที่จะใช้มัน
อันต่อไปและที่ใช้บ่อยที่สุดที่เราใช้ในปัจจุบันเรียกว่า
OFDM, Orthogonal Frequency Division
Multiplexing
ตอนนี้ OFDM กำลังจะใช้อัตราการมอดูเลตที่ช้ากับการส่งข้อมูลพร้อมกันมากกว่า
52 สตรีมข้อมูลที่แตกต่างกัน
ด้วยการทำเช่นนี้กับชิ้นส่วนเล็กๆ
เหล่านี้ เราสามารถรับสเปกตรัมที่ใหญ่ขึ้นและให้แบนด์วิธมากขึ้น
ตอนนี้ สิ่งนี้ทำให้เรามีอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นในขณะเดียวกันก็ต้านทานการรบกวน
เนื่องจากสตรีมข้อมูลเหล่านี้เป็นก้อนเล็กชิ้นน้อย
ทีนี้ ถ้าเราเปรียบเทียบ OFDM ที่ใช้โดยไร้สาย
G และไร้สาย N เราจะเห็นว่าสิ่งเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร
เมื่อเราใช้กับ G ไร้สาย
เราจะใช้กับคลื่นความถี่ 22 MHz
และส่วนเหล่านี้จะเกิดขึ้นในช่อง
1, 6 และ 11
ตอนนี้ ถ้าฉันย้ายไปที่
N แบบไร้สายในสเปกตรัม
5 GHz เราก็จะมีอันที่ 40 MHz
นั่นจะทำให้เรามีความสามารถและแบนด์วิธเพิ่มเติมในการเพิ่มความเร็วของเราใน
N แบบไร้สายและปฏิบัติตามโปรโตคอลเช่น
AC แบบไร้สายและ AX แบบไร้สาย
ตอนนี้ ก่อนที่เราจะไปกันต่อ
ฉันอยากจะชี้ให้เห็นว่าสำหรับการสอบ
คุณไม่จำเป็นต้องลงลึกใน DSSS, การกระโดดความถี่ หรือการแบ่งมุมฉาก
คุณเพียงแค่ต้องรู้คำศัพท์สามคำนี้จริงๆ
และเมื่อคุณเห็น พวกเขากำลังหมายถึงบางสิ่งในโลกเครือข่ายไร้สาย
หากคุณรู้ว่าคุณจะสามารถเลือกคำตอบที่ถูกต้องได้ในวันสอบ
เพียงแค่ทราบว่าคำศัพท์ทั้งสามคำนี้เกี่ยวข้องกับเครือข่ายไร้สายก็เป็นข้อมูลเชิงลึกตามที่คุณต้องการสำหรับการสอบนี้โดยเฉพาะ
ต่อไปเรามาพูดถึงความถี่และช่องสัญญาณกัน
ตอนนี้ เราได้พูดถึงเรื่องนี้เล็กน้อยแล้ว
เมื่อฉันเริ่มพูดถึง 2 4 กิกะเฮิรตซ์ และ 5 กิกะเฮิรตซ์
นี่คือสองสเปกตรัมที่แตกต่างกันที่ใช้โดยเครือข่ายไร้สายในปัจจุบัน
2. จริงๆ แล้วย่านความถี่ 4 GHz ไม่ใช่ 2 4 GHz เป็น
2 4 และ 2 5 กิกะเฮิรตซ์
แต่สำหรับการสอบและอะไรก็ตามที่คุณเห็นในชีวิตจริง
ผู้คนมักจะพูดว่า 2 4 GHz และนั่นก็เพียงพอแล้ว
ตอนนี้สิ่งเดียวกันนี้ถือเป็นจริงกับ 5 GHz
ในทางเทคนิคมันคือ 5 75 ถึง 5 875 GHz แต่ใครๆ
ก็เรียกว่า 5 GHz
และสำหรับการสอบนั่นคือสิ่งที่พวกเขาจะเรียกมันเช่นกัน
แต่ละวงตรงนี้ระหว่าง 2 5 GHz และ 5 GHz มีความถี่และช่องสัญญาณเฉพาะที่จะใช้งาน
และสิ่งนี้ช่วยให้เราหลีกเลี่ยงการทับซ้อนกับสัญญาณอื่นและก่อให้เกิดการรบกวน
ตอนนี้ เมื่อฉันพูดถึงแชนเนล
ฉันกำลังพูดถึงบางสิ่งที่คล้ายคลึงกับสื่อจริง
ตอนนี้ เมื่อเราคิดถึงช่องสัญญาณ
สิ่งสำคัญคือวิธีที่เราจะส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไร้สายของเรา
คิดเกี่ยวกับมันเหมือนท่อเสมือน
มันเหมือนกับสายเคเบิลจริงที่เราใช้ในเครือข่ายแบบใช้สายของเรา
แต่แทนที่จะใช้สายเคเบิลทองแดงหรือไฟเบอร์จริง
เรากำลังใช้ส่วนหนึ่งของความถี่ไร้สายที่มีอยู่เพื่อสร้างช่องสัญญาณเหล่านี้และรวมศูนย์ข้อมูลบนท่อเสมือนเหล่านี้เหนือคลื่นอากาศ
ตอนนี้ ขึ้นอยู่กับคลื่นความถี่ที่คุณใช้
คุณจะมีช่องสัญญาณมากหรือน้อย
เมื่อเราจัดการกับ 2 คลื่นความถี่
4 GHz มี 11 ช่อง หรือ 14 ช่อง
ตอนนี้ เหตุผลที่มีความแตกต่างกันเป็นเพราะกฎข้อบังคับ
ขึ้นอยู่กับว่าคุณอยู่ที่ไหนในโลก
คุณจะสามารถเข้าถึง 11 ช่องหรือ 14 ช่องก็ได้
ความถี่ไร้สายทั้งหมดได้รับการควบคุมโดยประเทศที่คุณใช้งานอยู่
ดังนั้นหากคุณอาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกา คุณสามารถใช้
11 ช่องภายใน 2 ช่องเท่านั้น
คลื่นความถี่ 4 กิกะเฮิรตซ์
สิ่งนี้ไปจาก 2401 MHz ถึง 2473 MHz
ตอนนี้ หากคุณใช้งานในส่วนที่เหลือของโลก
ยกเว้นญี่ปุ่น คุณสามารถใช้งานจาก
2401 MHz เช่นเดียวกับสหรัฐอเมริกา สูงสุด 2483 MHz
หากคุณใช้งานในญี่ปุ่น
คุณสามารถใช้ความถี่ได้สูงสุด 2495 MHz
นั่นหมายความว่าในสหรัฐอเมริกาเรามี 11 ช่องเท่านั้น
ส่วนที่เหลือของโลกมี
13 ช่องและญี่ปุ่นมี 14 ช่อง
ตอนนี้แต่ละช่องเหล่านี้มีความกว้างประมาณ
22 MHz ภายใน 2 คลื่นความถี่ 4 กิกะเฮิรตซ์
สิ่งนี้จะจำกัดจำนวนข้อมูลที่เราสามารถส่งในเวลาใดก็ตาม
ปัญหาอื่นๆ ที่เรามีสำหรับช่องสัญญาณเหล่านี้คือ
จริงๆ แล้วช่องเหล่านี้ทับซ้อนกันมากเพราะเรามีความถี่รวมเพียง 72 MHz ภายในช่อง 2
คลื่นความถี่
4 GHz ที่จัดสรรให้เราโดย FCC และหน่วยงานกำกับดูแลอื่นๆ ภายใต้มาตรฐานไร้สาย
80211 ของเรา
ดังนั้นหากคุณจัดการกับ 2 ตัวอย่างเช่น 4 GHz จะมีสามช่องสัญญาณที่คุณต้องจดจำและใช้สามช่องนี้เพื่อป้องกันการรบกวน
ได้แก่ช่อง 1, 6 และ 11
ช่องสัญญาณทั้งสามช่องนี้มีความสำคัญอย่างแท้จริงเพราะห่างกันมากพอที่จะป้องกันการรบกวนใดๆ
โดยให้คุณมีความถี่ 22 MHz สำหรับแต่ละช่องสัญญาณของช่องสัญญาณทั้งสามช่องนั้น และยังคงเหมาะสมภายในคลื่นความถี่รวม
72 MHz ที่มีให้
ดังนั้น หากคุณเคยถามเกี่ยวกับวิธีป้องกันการรบกวนแบบไร้สาย
และมีคนถามคุณว่าควรใช้ช่องสัญญาณใด
คำตอบจะเป็น 1, 6 และ 11 เสมอหากเรากำลังพูดถึงการใช้แบบไร้สาย
B, แบบไร้สาย G หรือแบบไร้สาย N ภายใน 2
คลื่นความถี่ 4 กิกะเฮิรตซ์
เนื่องจากข้อจำกัดนี้
เครือข่ายไร้สายรุ่นใหม่จะทำงานในคลื่นความถี่
5 GHz แทน
ในสเปกตรัม 5 GHz หน่วยงานกำกับดูแลให้เราจาก
5 725 GHz ไปจนถึง
5 875กิกะเฮิรตซ์.
สิ่งนี้ช่วยให้เราเรียกใช้เครือข่ายไร้สายของเราภายในช่วงนั้น
ทีนี้ถ้าเราคงช่องสัญญาณกว้าง 20 MHz
ที่เราใช้กับ 2 4 GHz ตอนนี้เราจะมีช่องสัญญาณที่ไม่ทับซ้อนกัน
24 ช่อง
ซึ่งเป็นการปรับปรุงอย่างมากจาก
2 ที่เก่ากว่า เครือข่าย 4 GHz
ซึ่งมีสามช่องสัญญาณที่ไม่ทับซ้อนกันคือ
1, 6 และ 11
ตอนนี้ ภายในเครือข่าย 5 GHz ของเรา
เรายังสามารถสร้างช่องสัญญาณได้กว้างกว่าแค่
20 MHz
เริ่มต้นด้วยเครือข่ายไร้สาย N มีตัวเลือกในการทำสิ่งที่เรียกว่าการเชื่อมช่องสัญญาณ
และสิ่งนี้เพิ่มขึ้นใน AC
ไร้สายเพื่อให้ช่อง
80 MHz และช่อง 160 MHz เช่นกัน
แล้วการเชื่อมช่องคืออะไร?
การรวมช่องเข้าด้วยกันจะช่วยให้คุณสร้างช่องที่กว้างขึ้นได้โดยการรวมช่องข้างเคียงเข้าด้วยกัน
ลองคิดดูว่าถ้าเรามีไพพ์เสมือนเหล่านี้และเรารวมมันเข้าด้วยกัน
นั่นจะทำให้เราสามารถส่งข้อมูลได้มากขึ้นในเวลาเดียวกัน
ดังนั้นแทนที่จะใช้พื้นที่ 20 MHz เพียงช่องเดียว
ตอนนี้เราสามารถใช้ช่องสัญญาณ
20 MHz สองช่องเพื่อให้เป็นช่องสัญญาณผูกมัด
40 MHz
หรือฉันสามารถรวมแปดช่องเหล่านี้และรับช่อง
160 MHz
การมีแชนเนลที่กว้างขึ้นนี้ทำให้ฉันสามารถส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายได้มากขึ้นในคราวเดียว
ซึ่งนำไปสู่ความเร็วที่เพิ่มขึ้นและแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้น
ตอนนี้ ความท้าทายเดียวของการเชื่อมช่องสัญญาณคือตอนนี้เพิ่มความน่าจะเป็นที่คุณจะพบสัญญาณรบกวน
เนื่องจากตอนนี้คุณกำลังลดจำนวนช่องสัญญาณที่ไม่ทับซ้อนกัน
เนื่องจากคุณได้ใช้คลื่นความถี่มากขึ้นโดยการรวมช่องเหล่านี้เข้าด้วยกัน
จดจำ. ด้วยเครือข่าย
5 GHz เรามี 24 ช่องที่ไม่ทับซ้อนกัน ช่องละ 20 MHz
แต่ถ้าฉันสร้างช่องสัญญาณผูกมัดที่ 160 MHz ฉันเพิ่งใช้ช่องสัญญาณที่ไม่ทับซ้อนกัน
8 ช่องจากทั้งหมด 24 ช่อง
ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์เครือข่ายไร้สายอื่นๆ
ใกล้กับจุดเข้าใช้งานของฉันเริ่มรบกวนเครือข่ายของฉัน
ตอนนี้สำหรับการสอบ คุณไม่จำเป็นต้องจำความถี่ที่แตกต่างกันทั้งหมดสำหรับช่องสัญญาณต่างๆ
คุณควรทราบขนาดช่องสัญญาณมาตรฐานคือ
20 MHz สำหรับทั้ง 2 ช่อง
เครือข่าย 4 GHz และ 5 GHz
แต่ถ้าคุณใช้การรวมแชนเนลกับเครือข่าย 5 GHz คุณสามารถทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นได้
คุณสามารถทำให้กว้างเป็นสองเท่า
สี่เท่า หรือแปดเท่า
เมื่อคุณทำเช่นนั้น
คุณจะสามารถเข้าถึงความเร็วเครือข่ายที่สูงขึ้นได้
แต่คุณยังเสี่ยงต่อการถูกรบกวนอีกด้วย
ดังนั้นจึงเป็นการกระทำที่สมดุลระหว่างสิ่งเหล่านี้