WiFiとして知られているワイヤレステクノロジーは30年以上前から存在しています。この記事では、WiFiが表示されたとおりに呼び出される理由、開発の主な段階は何か、そしてテクノロジーが将来どのように保持されるかを思い出します。
このすべてともう少し-カットの下で。
なぜ「WIFi」なのか？
私たちの多くは、テクノロジーがそのように呼ばれる理由を考えずに、当然のことながら頭字語を取ります。棺は簡単に開きます。実際、WiFiは当初、「ワイヤレスの精度の標準」と翻訳できる「ワイヤレス忠実度の標準」というスローガンで宣伝されていました。
その後、このテクノロジーは「Wireless Fidelity」と略され、最終的にはWiFiにカットされました。HighFidelityの略であるHiFiも役割を果たしました。たぶん、WiFi開発者は、HiFiを犠牲にして、自分たちのテクノロジーを正確に認識できるようにしようとしていたのかもしれません。とはいえ、彼らは目標を達成しました。
すべての始まり
この技術は1985年に誕生したと言っても間違いないでしょう。その後、FCCは、ライセンスなしで無線スペクトルの特定の周波数の使用を公式に許可しました。このイニシアチブは他の国々からも支持されていたため、企業はこのニッチでお金を稼ぐことが可能であることにすぐに気づきました。ワイヤレスプロジェクトが次々と出現し始め、さまざまな企業が商品化を試みました。
前世紀の終わり、1997年になって初めて、WiFiワイヤレスの最初の仕様が登場しました。第1世代の802.11は、モジュールの範囲が非常に狭いにもかかわらず、2Mbpsの速度でデータを転送することを可能にしました。そして、ワイヤレスデータ送信を提供する機器のコストは単に法外なものでした。
その後、1999年頃、基本標準の2つのエディション（802.11bと802.11a）のプロトタイプが登場しました。彼らは、空中で前例のないデータ転送速度を提供しました-最大11Mbps。この場合、無線帯域は現在と同じように使用されました-2.4GHz。範囲は、最初の世代のWiFiよりもはるかに広かった。無線機器はますます手頃な価格になっています-一般ユーザーはすでにそれを購入することができます。
少し後、5 GHz帯域を使用し、仕様を802.11aと呼んで、速度を54Mbpsに上げました。その後、WiFiという名前が修正され、802.11仕様の名称になりました。
さらに、開発者は、送信されたデータのセキュリティを以前よりも適切に管理するようになりました。そのため、WPA（Wi-Fi Protected Access）がリークのあるWEPに取って代わりました。1年後の2004年に、ワイヤレスネットワークの保護において非常に信頼性の高いWPA2プロトコルが登場しました。
10年後
はい、テクノロジーは10年以上にわたって進化してきましたが、それほど速くはありませんでした。チャネルの帯域幅は、当時のユーザーのニーズに十分対応できました。しかし、その後、この方法を継続できないことが明らかになりました。単位時間あたりにより多くのデータを転送できる新しい標準が必要でした。
主な理由は、写真やビデオの品質が20世紀の終わりに比べて大幅に向上したことです。 2000年代初頭の写真を見て、それ以前のデジタルコンテンツと比較するだけで、すべてが明らかになります。
一般的に、技術は静止していませんでした。たとえば、2003年に802.11g仕様が登場しました。しかし、これは根本的に新しいものではありませんでした。開発者は5 GHz帯域のテクノロジーを利用して、2.4GHz帯域に適合させました。ちなみに、WiFiアライアンスのメンバーも飛躍的に増え始めました。2003年には100を超える企業があり、WiFIワイヤレス規格に対応した機器を開発する企業が増えてきました。
やあ、新技術
2009年、WiFiAllianceの開発チームは新しい標準802.11nを採用しました。これは、ある範囲から別の範囲にデータを転送するメカニズムを複製することなく、すでに新世代のWiFiでした。同時に、データ転送速度は何度も増加し、最大600 Mbit / sになりました。
この劇的なスループットの向上は、SISOの代わりにマルチストリーミングMIMOデータを使用することで達成されました。マルチストリーム送信では、異なるアンテナによって送信されるデータ送信の複数のストリームを使用できました。当初、この規格では4つのストリームを処理することが可能であり、各ストリームは150Mbpsの帯域幅を提供していました。
同時に、このテクノロジーは「スマート」でした。信号が処理されてから1つの全体に結合され、少なくとも理論的には600 Mbit / sのスループットを達成することができました。一般に、MIMOは、高速で信頼性が高く、長距離の最新のWiFiの開発の基礎を築きました。
そして、私たちは再び発展します
ワイヤレステクノロジーは進化を続けています。そのため、2015年に新しいリビジョンが登場しました。WiF802.11ACでは、MIMOストリームの数が8になりました。これとその他の技術的なトリックのおかげで、最大866Mbpsの1チャネルのスループットを達成することができました。確かに、2.4 GHzの狭い周波数帯域では、「空気」の混雑のために理想的な受信を実現することは非常に困難であるため、理論上の最大値を達成することにはいくつかの困難がありました。
これらの7Gb / sの帯域幅はめったに達成されませんでした。それでも、前の世代と比較して速度は途方もないです。MIMOが改善され、MU-MIMOテクノロジーが登場しました-チャネル多重化。アクセスポイントはスマートになり、1つのチャネルを複数のサブチャネルに分割するように教えられました。各サブチャネルはサブスクライバーとデータを交換します。これにより、非常に高負荷のネットワークでもアクセスポイントの動作を最適化することが可能になりました。
これは、干渉が「建設的」になり、相互作用によって電波が増幅されるように信号の位相シフトによっても達成されました。
新しい成果
最近、新しい標準が採用されました。802.11AXは、Wi-Fi 6とも呼ばれます。新しいOFDMAテクノロジーの追加など、一度にいくつかの革新がありました。これにより、単一の40MHzチャネルのパフォーマンスが290Mbpsに向上しました。 MU-MIMOスキームが改善され、双方向の本格的なデータ交換モードが追加されました。
特に、開発者はQuadrature Amplitude Modulation（QAM）1024を導入しました。これにより、変調密度が増加し、データレートが約3分の1に増加しました。
802.11axを使用すると、4〜8Kビデオなどの重いメディアコンテンツを無線で送信することにより、高密度のクライアント環境で作業できます。互いに近くに配置されたアクセスポイントの数は、データの送受信の品質に実質的に影響しません。新世代の通信の利点は、エネルギー効率が非常に高いため、モバイルデバイスのバッテリーの動作時間が長くなることです。
次は何ですか？
近い将来、新しいワイヤレスデータ転送プロトコルWiFI7またはIEEE802.11beを待っています。一度に16のデータストリームをサポートするCMU-MIMOテクノロジーで動作します。従来の2.4GHzおよび5GHz帯域に加えて、WiFi7は6GHz帯域もサポートします。 3つの周波数帯域すべてが同時に機能します。
Wi-Fi7の理論上の最大転送速度は30Gbpsに達する可能性があります。これは、Wi-Fi6の最大速度である9.6Gbpsの3倍です。
残念ながら、この技術の基本的なメカニズムの開発は、流行のために遅れています。当初、すべての主要な作業は2021年までに完了する予定であり、標準は2024年に承認される予定です。しかし、今では、おそらく、この期間は1年ではないにしても、約6か月延長されます。しかし、いずれにせよ、開発はやや遅いペースではありますが、停止していません。
ZyxelにはWiFi6もあります
Zyxelは、自社とその顧客を尊重する他のメーカーと同様に、さまざまなWiFi6アクセスポイントとPoEスイッチを提供しました。「重力障害の量子サプレッサー」を備えた予算モデルとファンシーポイントもあります。:-)自分の目で確かめ
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