Haupt Sonstiges Innen 802.11n
Sonstiges

Innen 802.11n

NachrichtenTablets 18. Januar 2007 16:00 PST

Jeder, der ein Interesse daran hat, Computer zu zerlegen – was sich als beunruhigend viele Leute herausstellt – hat letztes Jahr entdeckt, dass Apple bei den drahtlosen Standards die Waffe übersprungen hat, indem es Atheros- und Broadcom 802.11n- oder N-Chips in einige Intel Core 2 Duo integriert hat Modelle.

Dies hat Apple letzte Woche auf der TabletS Expo einiges von dem Donnerschlag gestohlen, als das Unternehmen offiziell die Einführung von 802.11n und dem 100-Mbit/s-Durchsatz des drahtlosen Netzwerkstandards ankündigte. Überraschender war jedoch die Bereitschaft des Unternehmens, sich ein Jahr nach Fertigstellung einem Standard zu verpflichten.

G, ich habe ein Déjà-vu

Vor vier Jahren hat Apple auf der TabletS Expo 2003 auch einen Entwurf für einen Funkstandard, in diesem Fall 802.11g oder G., vorgelegt, und das schien gar nicht so schlimm – oder?

Sowohl G als auch N kommen aus dem Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), einer Normengruppe, die Ingenieursgruppen zusammenbringt, um Protokolle zu entwerfen und zu verfeinern. (Eine dritte Spezifikation, 802.11a oder A, verwendet einen anderen Frequenzbereich als B und G, was später in diesem Artikel wichtig wird.)

Aber der G-Standard war in seiner IEEE-Arbeitsgruppe im Wesentlichen abgeschlossen, als Apple die ursprüngliche AirPort Extreme-Ausrüstung auslieferte. Mehrere Firmware-Upgrades waren erforderlich, um die vollständige Einhaltung des endgültigen Standards – der sechs Monate später genehmigt wurde – und die Interoperabilität mit der G-Hardware anderer Unternehmen sicherzustellen.

Die N-Chips, die Apple letztes Jahr in die Geräte eingebaut hat, basierten auf einem viel früheren Entwurf von N. Diese frühe Version, Draft 1.0, wurde grundlegend überarbeitet, und Draft 2.0 soll im März genehmigt werden. Es gibt einige Bedenken, dass Chips, die auf Draft 1.0 basieren, nicht das volle Potenzial von 802.11n erreichen werden, wenn es Anfang 2008 genehmigt wird.

Es ist wahrscheinlich, dass Apple von seinen Chippartnern bemerkenswerte Zusicherungen hinsichtlich der Zukunftssicherheit erhalten hat, und es ist sicher, dass wir im Laufe der Zeit viele Firmware-Upgrades sehen werden, während N entwickelt wird. Und es ist auch möglich, dass ein Netzwerk mit N-Geräten, das alle Mitte 2007 ausgeliefert wurde, eine Reihe von N-Geräten aus dem Jahr 2006 übertrifft.

Sei N = schneller!

Die Idee hinter N ist in seiner Charta festgehalten: Enhancements for Higher Throughput. Als 802.11g mit seiner Nenngeschwindigkeit von 54 Mbit/s ausgeliefert wurde, waren viele enttäuscht, als sie das Glück hatten, einen echten Durchsatz von 20-25 Mbit/s zu erzielen, sobald der Netzwerk-Overhead entfernt wurde.

So aktualisieren Sie iOS 9 auf dem iPhone 4

Die einfachste Variante von N, die von Apple und anderen ausgeliefert wird, hat eine Rohdatenrate von ungefähr 300 Mbit/s und einen Nettodurchsatz von 100 Mbit/s. Dadurch kann N 100 Mbit/s Ethernet leicht überschreiten, was in vielen Büros immer noch ein Standard ist. Während das Verhältnis von 100:300 weitaus schlechter erscheint als 25:54, ist die Zahl, auf die man sich konzentrieren sollte, der tatsächliche Durchsatz, nicht die Rohdatenrate. (Tests der frühen Ausrüstung von PC Welt und andere Labore zeigen viele Inkompatibilitäten zwischen Geräten, haben jedoch in den besten Fällen einen Durchsatz von 100 Mbit/s mit ähnlichen Geräten festgestellt.)

Damit N mit Mobilteilen und Gadgets wie dem iPhone oder einer mit Wi-Fi ausgestatteten Kamera funktioniert, hatte die IEEE-Arbeitsgruppe einen großen Kompromiss, der noch schnellere Varianten ermöglicht, ohne die Kompatibilität zu beeinträchtigen. Schnellere N-Geräte können eine Rohgeschwindigkeit von 600 Mbit/s und einen Durchsatz von vielleicht 200 bis 300 Mbit/s erreichen und werden in Unternehmen eingesetzt und kosten erheblich mehr als Verbrauchergeräte. Aber genauso wie N mit allen älteren 802.11-Versionen bei ihren höchsten Geschwindigkeiten abwärtskompatibel ist, werden auch Variationen von N auf dem kleinsten gemeinsamen Nenner zusammenarbeiten.

Geschwindigkeiten vergleichen

Standard Apples Name Nenngeschwindigkeit Echter Durchsatz Band Eingeführt von Apple
802.11b Flughafen 11 Mbit/s 4-6 Mbit/s 2,4 GHz 1999
802.11a Dreck* 54 Mbit/s 20-25 Mbit/s 5 GHz 2007
802.11g AirPort Extreme 54 Mbit/s 20-25 Mbit/s 2,4 GHz 2003
802.11n AirPort Extreme 300 Mbit/s 100 Mbit/s 2,4 / 5 GHz 2007

* Steve Jobs erklärte 802.11a im Jahr 2003 für tot. Es hat sich nur in Unternehmen und für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit großer Reichweite durchgesetzt.

N-Ding im Ärmel, und fertig

N erreicht Geschwindigkeiten weit über A, B und G durch drei Techniken: Es ist effizienter, es hat mehr Funkgeräte und kann mehr Spektrum nutzen.

Effizienz ist leicht zu erklären: A, B und G verbrauchten mehr Overhead beim Verpacken von Daten, um über Funkwellen zu übertragen. Rationalisierung, die allein zu Geschwindigkeitsverbesserungen im zweistelligen Prozentbereich führte.

Wie in erwähnt Tablets s erster Blick auf die neue AirPort Extreme Basisstation, 802.11n verwendet MIMO-Antennen-Arrays (Multiple-In, Multiple-Out). Die Spezifikation erfordert mindestens zwei Empfangs- und zwei Sendeantennen; es erfordert auch mindestens zwei Funkgeräte. Jedes Funkgerät kann mithilfe der Antennen einen separaten Datenstrom senden, um einen Strahl zu erzeugen und zu steuern.

Dadurch kann das gleiche Spektrum genutzt werden: Die doppelte Anzahl der Funkgeräte ergibt höchstens die doppelte Rohbandbreite. Der andere Antennenvorteil besteht darin, dass mehr Energie fokussiert wird, wodurch ein Signal erzeugt wird, das weiter entfernt empfangen werden kann; Eine höhere Empfindlichkeit beim Empfang von Signalen bedeutet, dass ein Gerät Daten über größere Entfernungen hören kann.

N hat noch einen letzten Trick im Ärmel, der mehr Spektrum nutzt als A, B und G. In den meisten Ländern der Welt ist ein Teil des 2,4-GHz- und 5-GHz-Spektrums für die unlizenzierte Nutzung reserviert – d. h. die Nutzung von Geräten, die von einer nationalen Regulierungsbehörde zertifiziert sind, aber auf Frequenzen arbeiten, die alle gemeinsam nutzen und auf die niemand ein einzigartiges Recht hat. (Im Gegensatz dazu haben Mobilfunkunternehmen weltweit Hunderte von Milliarden Dollar für die exklusiven Rechte an ihren Frequenzen bezahlt.)

Störungen vermeiden

Im 2,4-GHz-Band verwenden G (und das ältere B) 22 MHz breite Kanäle, die 54 Mbit/s an Rohdaten passieren lassen; das gleiche gilt für A im 5-GHz-Band. Die N-Spezifikation erlaubt optional 40 MHz breite Kanäle (legal in den USA und einigen anderen Ländern), was diese Bandbreite ungefähr verdoppelt.

Es gibt jedoch einen Wermutstropfen. N wurde entwickelt, um Störungen zu vermeiden. Tatsächlich waren unterschiedliche Vorschläge und die Abstimmung dieser Ideen, um N davon abzuhalten, auf ältere Netzwerke zu treten, eine große Verzögerung bei der Finalisierung von N beim IEEE.

Während N also abwärtskompatibel mit A, B und G ist, sollte es aus seinem Double-Wide-Channel-Modus fallen, wenn die Basisstation oder der N-Adapter andere, ältere Netzwerke erkennt, auf die es tritt.

Auch deshalb wird 5 GHz plötzlich interessant. Das 2,4-GHz-Band verfügt in den USA über 11 Kanäle, die jedoch gestaffelt sind und sich überschneiden. Nur die Kanäle 1, 6 und 11 bieten die geringste Überlappung und können gleichzeitig im selben Raum verwendet werden.

Wie viel Prozent des Batteriezustands ist schlecht?

Bei 5 GHz stehen in den USA bis zu 23 Kanäle zur Verfügung und anderswo auf der Welt im Allgemeinen weniger. Die meisten davon sind auf den Innenbereich beschränkt und eine Handvoll für den Außenbereich. Apple unterstützt vier Indoor- und fünf Outdoor-Kanäle. (Die anderen 14 Kanäle haben zusätzliche Belastungen im Zusammenhang mit der Verwendung von Militärradar in diesen Bändern; ein Wireless-Experte schlug vor, dass Apple oder seine Wireless-Chip-Partner noch nicht die erforderliche Unterstützung hinzugefügt hatten.)

Wenn Sie ein reines N-Netzwerk aufbauen, könnten Sie sich daher entscheiden, dass 5 GHz ein besserer Ort ist, um Ihr Zuhause mit weniger Benutzern und mehr Kanälen zu bauen, aus denen Sie beim Einrichten Ihres Netzwerks auswählen können. Signale in 5 GHz übertragen weniger weit als vergleichbare 2,4-GHz-Signale, was normalerweise ein Problem darstellt – aber gut ist, wenn Sie versuchen, Interferenzen von anderen Netzwerken zu begrenzen.

Wenn Sie ältere B- und G-Geräte mit neueren N-Geräten kombinieren oder in einem Mehrfamilienhaus oder einem Gebiet mit stadtweitem WLAN leben, werden Ihre N-Geschwindigkeiten im 2,4-GHz-Bereich möglicherweise eher 50 Mbit/s als 100 Mbit/s erreichen Band.

Das letzte Wort

Da der Versand von Ausrüstung auf einem Standardentwurf basiert, mag es verfrüht erscheinen, Ausrüstung zu kaufen. Wenn Sie sich für Apple entscheiden, werden Sie zweifellos die höchstmögliche Geschwindigkeit und Kompatibilität erhalten. Warten Sie bei Mix-and-Match-Netzwerken bis zum zweiten Quartal 2007, um die besten Kompatibilitätschancen zu erhalten.

[ Glenn Fleishman ist ein häufiger Tablets Mitwirkender und Blogs über drahtlose Netzwerke bei WiFiNetworking-Neuigkeiten . ]

Das IEEE beabsichtigte nie, dass sich die Öffentlichkeit mit seiner Benennung auseinandersetzt, und 802.11n scheint für eine Reihe von Ingenieuren ein völlig vernünftiger Name zu sein.

Der 802.11n-Standard ist Teil des 802-Komitees, das sich auf Netzwerkstandards auf lokaler und großstädtischer Ebene konzentriert, einschließlich Ethernet (802.3). Innerhalb dieses Komitees kümmert sich die 802.11 Working Group um drahtlose LANs. Sein erster Standard, das schlichte alte 802.11, definierte Netzwerkgeschwindigkeiten von 1 und 2 Mbit/s.

Zur Bearbeitung der Themen haben sich im Laufe der Jahre verschiedene beschriftete Arbeitsgruppen gebildet: b für den ersten robusten WLAN-Standard, e für verbesserte Video- und Sprachqualität und i für Sicherheit. (Großschreibung zählt: Kleinbuchstaben definieren Änderungen, in diesem Fall zur ursprünglichen 802.11-Spezifikation; Großbuchstaben, eigenständige Spezifikationen.)

iphone 8 plus otterbox Defender Pro

Die Wi-Fi Alliance versucht, aus diesen Bezeichnungen einen Sinn zu machen, indem sie freundliche Namen und Konsistenz bereitstellt. Als Handelsgruppe erlaubt die Allianz nur die Verwendung des Namens Wi-Fi auf Geräten, die ihre laborbasierten Tests erfüllen, die Anforderungen an die Interoperabilität mit einer Reihe von Standardgeräten im Labor beinhalten.

Die Wi-Fi Alliance nahm zum Beispiel die lange verzögerte 802.11i-Sicherheitsspezifikation und veröffentlichte 2003 eine Zwischenzertifizierung namens Wi-Fi Protected Access (WPA); Sie aktualisierten dies später auf WPA2, als die vollständige 802.11i-Spezifikation fertig war.

Die Gruppe erwartet, Geräte als konform mit dem Entwurf von 802.11n zu zertifizieren, der voraussichtlich im März 2007 genehmigt wird. Sie haben sich noch nicht für einen Namen dafür entschieden.