Kann Wi-Fi mit den heutigen Anwendungen Schritt halten?

Anwendungen, die eine erhebliche Bandbreite erfordern, wie Streaming-Medien, Online-Spiele und VoIP, lassen sich mit Wi-Fi-Verbindungen nicht immer gut rendern. Warum das? Der Internetzugang sollte der Engpass sein. Es verfügt über eine weitaus geringere verfügbare Bandbreite als eine 802.11a / g-Verbindung. Oder doch?

Was beeinflusst die Bandbreite?

Das Verschieben von Daten durch ein Kabel oder eine Faser ist im Vergleich zur Übertragung über den Äther einfach. Wenn Sie nicht eingeschränkt sind, ist es auch schwierig, die verfügbare Bandbreite einer Wi-Fi-Verbindung in den Griff zu bekommen. Im Folgenden sind einige Gründe aufgeführt:

  • Wi-Fi-Übertragungen erfordern im Vergleich zu einer Kabelverbindung erheblich mehr Verwaltungsverkehr, wodurch die für Daten verfügbare Bandbreite verringert wird.
  • Im Gegensatz zu kabelgebundenen Ethernet-Verbindungen ist der Duplexbetrieb (der Datenverkehr kann gleichzeitig an beide Geräte gesendet werden, wodurch die Bandbreite verdoppelt wird) mit Wi-Fi derzeit nicht möglich. Denken Sie an zwei Personen, die gleichzeitig sprechen. keiner hört den anderen.
  • Das Empfangen der Signalstärke spielt eine große Rolle bei der Bestimmung der Durchsatzdatenübertragungsrate, wobei eine höhere Signalstärke eine bessere Rate ermöglicht. Kabelverbindungen sind nur von Kabellängenbeschränkungen betroffen.
802.11n hilft

802.11n führte zwei neue Ideen ein, die beim Bandbreitenproblem helfen. Eine besteht darin, die MIMO-Technologie (Multiple Input / Multiple Output) zu verwenden. Von Natur aus fächern Funksignale von der Sendeantenne auf und stoßen auf dem Weg zum Empfänger auf Objekte. Bis zur Entwicklung von MIMO würden diese nicht synchronen Funkwellen den Empfänger verwirren. MIMO kann jedoch die verschiedenen Signale verarbeiten. James Wilson, ein Intel-Ingenieur, erklärt in seinem Artikel auf DeviceForge.com:

"Die MIMO-Technologie bietet die Möglichkeit, Informationen aus mehreren Signalpfaden mithilfe räumlich getrennter Empfangsantennen kohärent aufzulösen. Mehrwegesignale sind die reflektierten Signale, die einige Zeit nach dem Empfang des Original- oder Sichtliniensignals (LOS) am Empfänger ankommen.

Multipath wird normalerweise als Interferenz wahrgenommen, die die Fähigkeit eines Empfängers beeinträchtigt, die intelligenten Informationen wiederherzustellen. MIMO bietet die Möglichkeit, Mehrwegesignale räumlich aufzulösen, wodurch ein Diversity-Gewinn erzielt wird, der dazu beiträgt, dass ein Empfänger die intelligenten Informationen wiederherstellen kann. "

Erhöhen Sie die Kanalgröße

802.11n führte auch eine weitere wichtige Funktion ein, größere Kanäle. Durch Erhöhen der Kanalbandbreite von 20 MHz auf 40 MHz wird die nutzbare Bandbreite mehr als verdoppelt. Die folgende Folie (mit freundlicher Genehmigung von Intel Labs) zeigt Folgendes:

Fügen Sie MIMO hinzu, und 802.11n erhöht die Datenübertragungsraten erheblich, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht (mit freundlicher Genehmigung von Intel Labs):

Sie fragen sich vielleicht, was die beiden verschiedenen Messungen bedeuten. Hier sind ihre Definitionen:

  • Over-the-Air-Schätzung : Unter perfekten Bedingungen kann die Datenmenge von einem Wi-Fi-Radio zu einem anderen gesendet werden. Dies sind die bekannten 54 Mbit / s, die vom 802.11a / g-Standard angekündigt werden.
  • Schätzung des MAC Service Access Points : Abhängig von der physischen Umgebung. 802.11a / g kann unter besten Bedingungen eine Übertragungsrate von 22-25 Mb / s haben. Die Übertragungsrate kann in weniger als optimalen Situationen nur 1-2 Mbit / s betragen.
Mehrere Streams

Die Umstellung auf 802.11n-Geräte hilft erheblich, wenn Ihr aktuelles System keine Bandbreite mehr hat. Aber ist es genug? Die kabelgebundene Technologie wechselt schnell von 100 Mbit / s Ethernet zu Gigabit Ethernet. 802.11n mit seiner Grenze von 100 MBit / s bleibt also immer noch zurück.

Die nächste große Innovation bei Wi-Fi ist die Verwendung mehrerer Datenströme. Möglicherweise haben Sie die Bezeichnung 3 x3: 3 (axb: c) gesehen. Diese Notation hilft bei der Identifizierung der Funktionen des Geräts. Die erste Zahl (a) repräsentiert die maximale Anzahl von Sendeantennen. Die zweite Zahl (b) ist die maximale Anzahl von Empfangsantennen. Schließlich ist die dritte Zahl (c) die maximale Anzahl von Datenströmen, die das Funkgerät verarbeiten kann.

Die maximale Anzahl von Datenströmen, die nach dem 802.11n-Standard zulässig sind, beträgt 4 x 4: 4. Ein Gerät mit dieser Bezeichnung verfügt über eine geschätzte Funkbandbreite von 600 Mbit / s.

Produktion aufnehmen

Qualcomm hat im vergangenen Juni einen 4 x 4: 4-Chip eingeführt. Unmittelbar nach der Ratifizierung von 802.11n kündigte Atheros an, Anfang 2010 einen 3 x 3: 3-Chip bereit zu haben. Geräte, die den Atheros-Chip verwenden, werden eine geschätzte Funkbandbreite von 450 Mbit / s haben.

Apple sagt dies nicht, aber es scheint, dass das Upgrade auf die AirPort Extreme Base Station ein 3 x 3: 3-Gerät ist. Glenn Fleishman beschreibt in seinem Artikel von Ars Technica, was dies bedeutet:

"Das Unternehmen gibt nur an, dass die neueste Version eine um bis zu 50 Prozent bessere Wi-Fi-Leistung und eine um bis zu 25 Prozent bessere Reichweite bietet als der unmittelbare Vorgänger. Dies entspricht 3x3-Antennen-Arrays, die selbst mit einem Zwei-Stream-Radio übertragen werden können." Daten weiter bei höheren Geschwindigkeiten. "

Das einzige Problem ist, dass Intel der einzige Hersteller zu sein scheint, der derzeit 3 ​​x3: 3-Client-Netzwerkadapter anbietet.

Abschließende Gedanken

Wi-Fi-Geräte, die das volle Potenzial von 802.11n nutzen, sollten viele der Bandbreitenprobleme beseitigen, die mit älteren Wi-Fi-Geräten verbunden sind. Die neuen 802.11n-Geräte werden auch die Reichweite und Zuverlässigkeit verbessern. Möglicherweise muss das Ethernet-Kabel abgezogen werden.

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