Ποιες απαιτήσεις μετάδοσης 802.11 συμβάλλουν στην αναποτελεσματικότητά του;

Ενώ το 802.11 (Wi-Fi) είναι μια ισχυρή ασύρματη τεχνολογία, έχει εγγενείς αναποτελεσματικότητες λόγω του σχεδιασμού και της φύσης της ασύρματης επικοινωνίας. Ακολουθούν ορισμένοι βασικοί παράγοντες που συμβάλλουν:

1. Πρόσβαση βασισμένη σε διαμάχη:

* CSMA/CA (Carrier Sense Πολλαπλή πρόσβαση με αποφυγή σύγκρουσης): Το Wi-Fi χρησιμοποιεί μια μέθοδο πρόσβασης που βασίζεται σε αμφισβήτηση όπου οι συσκευές ανταγωνίζονται για πρόσβαση στο κανάλι. Εάν πολλές συσκευές προσπαθούν να μεταδώσουν ταυτόχρονα, συμβαίνουν συγκρούσεις, σπαταλώντας εύρος ζώνης και απαιτώντας αναμεταδόσεις.

* Πρόβλημα κρυμμένου κόμβου: Οι συσκευές ενδέχεται να βρίσκονται εντός του εύρους του σημείου πρόσβασης, αλλά όχι των κυμαίνονται μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε συγκρούσεις επειδή οι συσκευές δεν μπορούν να "ακούσουν" τις μεταδόσεις του άλλου.

2. Πάνω από το κεφάλι:

* Προοίμιο και κεφαλίδα: 802.11 Τα πλαίσια περιλαμβάνουν σημαντικά γενικά έξοδα με τη μορφή πληροφοριών προοίμου και κεφαλίδας. Αυτό το γενικό κόστος είναι απαραίτητο για τον συγχρονισμό, την αντιμετώπιση και τον έλεγχο σφαλμάτων, αλλά μειώνει το αποτελεσματικό ποσοστό δεδομένων ωφέλιμου φορτίου.

* Επεξεργασία στρώματος MAC: Το στρώμα MAC (έλεγχος μέσης πρόσβασης) εκτελεί εργασίες όπως η μορφοποίηση πλαισίου, η διευθύνσεις και ο έλεγχος σφαλμάτων. Αυτές οι διαδικασίες απαιτούν χρόνο επεξεργασίας και καταναλώνουν πρόσθετους πόρους.

3. Εξασθένηση και παρεμβολή σήματος:

* αποικοδόμηση σήματος: Τα ασύρματα σήματα αποδυναμώνουν την απόσταση και επηρεάζονται από εμπόδια όπως τοίχους και έπιπλα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη ισχύ του σήματος και αυξημένα ποσοστά σφάλματος, απαιτώντας αναμεταδόσεις.

* παρεμβολή: Άλλες ασύρματες συσκευές, φούρνοι μικροκυμάτων, Bluetooth και ακόμη και ηλεκτρικός εξοπλισμός μπορούν να παρεμβαίνουν στα σήματα Wi-Fi, προκαλώντας απώλεια πακέτων και μειωμένη απόδοση.

4. Περιορισμοί φυσικού στρώματος:

* Περιορισμένο εύρος ζώνης: Το Wi-Fi λειτουργεί σε συγκεκριμένες ζώνες συχνοτήτων και το διαθέσιμο εύρος ζώνης για τη μετάδοση δεδομένων είναι περιορισμένη.

* Σχέδια διαμόρφωσης και κωδικοποίησης: Ενώ οι εξελίξεις σε αυτές τις περιοχές έχουν βελτιωμένη αποτελεσματικότητα, εξακολουθούν να υπάρχουν περιορισμοί στον τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα μπορούν να κωδικοποιηθούν και να μεταδοθούν στον αέρα.

5. Διαχείριση ενέργειας:

* Λειτουργίες ύπνου: Για να αποθηκεύσετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, οι συσκευές εισέρχονται συχνά στους τρόπους ύπνου, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε λανθάνουσα κατάσταση και καθυστερήσεις στη μετάδοση δεδομένων.

* Τεχνικές διατήρησης ενέργειας: Ενώ τα χαρακτηριστικά εξοικονόμησης ενέργειας είναι ευεργετικά, μερικές φορές μπορούν να εισαγάγουν καθυστερήσεις και να επηρεάσουν τη συνολική αποτελεσματικότητα.

6. Ασφάλεια:

* κρυπτογράφηση: Η κρυπτογράφηση είναι απαραίτητη για την ασφάλεια, αλλά προσθέτει εναέρια και χρόνο επεξεργασίας στη διαδικασία μετάδοσης.

7. Κατακερματισμός:

* μεγάλα πλαίσια: Τα μεγάλα πλαίσια δεδομένων μπορούν να κατακερματιστούν σε μικρότερα πλαίσια για μετάδοση, προσθέτοντας πάνω από το κεφάλι λόγω κατακερματισμού και επανασυναρμολόγησης.

8. MIMO MIMO:

* πολυπλοκότητα: Το MIMO MIMO (MU-MIMO) είναι μια τεχνολογία που έχει σχεδιαστεί για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας μεταδίδοντας ταυτόχρονα σε πολλαπλές συσκευές. Ενώ είναι αποτελεσματικό, εισάγει πολυπλοκότητα και απαιτεί εξελιγμένη υποστήριξη υλικού και λογισμικού.

Συνολικά, ενώ το 802.11 προσφέρει υψηλά ποσοστά δεδομένων και ευελιξία, ο σχεδιασμός του και οι εγγενείς προκλήσεις της ασύρματης επικοινωνίας συμβάλλουν στην αναποτελεσματικότητά της. Αυτοί οι περιορισμοί αντιμετωπίζονται συνεχώς μέσω των προόδων σε πρότυπα, πρωτόκολλα και υλικό, οδηγώντας σε συνεχείς βελτιώσεις στην απόδοση και την αποτελεσματικότητα Wi-Fi.