Medan 802.11 (Wi-Fi) är en kraftfull trådlös teknik, har den inneboende ineffektivitet på grund av dess design och karaktären av trådlös kommunikation. Här är några viktiga bidragande faktorer:
1. Stridsbaserad åtkomst:
* CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Undvikande): Wi-Fi använder en stridsbaserad åtkomstmetod där enheter tävlar om åtkomst till kanalen. Om flera enheter försöker överföra samtidigt inträffar kollisioner, slösar bort bandbredd och kräver överföringar.
* dold nodproblem: Enheter kan vara inom räckvidden för åtkomstpunkten men inte inom räckvidden för varandra. Detta kan leda till kollisioner eftersom enheter inte kan "höra" varandras överföringar.
2. Overhead:
* Preamble and Header: 802.11 -ramar inkluderar betydande omkostnader i form av ingress- och rubrikinformation. Denna omkostnad är nödvändig för synkronisering, adressering och felkontroll, men det minskar den effektiva nyttolastdatahastigheten.
* MAC -lagerbehandling: MAC -lagret (medium åtkomstkontroll) utför uppgifter som ramformatering, adressering och felkontroll. Dessa processer kräver behandlingstid och konsumerar ytterligare resurser.
3. Signaldämpning och störningar:
* Signalnedbrytning: Trådlösa signaler försvagas över avstånd och påverkas av hinder som väggar och möbler. Detta kan leda till minskad signalstyrka och ökade felfrekvenser, vilket kräver återförutsedningar.
* störningar: Andra trådlösa enheter, mikrovågsugnar, Bluetooth och till och med elektrisk utrustning kan störa Wi-Fi-signaler, orsakar paketförlust och minskad genomströmning.
4. Fysiska skiktbegränsningar:
* Begränsad bandbredd: Wi-Fi fungerar inom specifika frekvensband, och den bandbredd som är tillgänglig för dataöverföring är begränsad.
* Modulerings- och kodningsscheman: Även om framsteg inom dessa områden har förbättrat effektiviteten, finns det fortfarande begränsningar i hur effektivt data kan kodas och överföras över luften.
5. Power Management:
* sömnlägen: För att spara batteritid kommer enheter ofta in sömnlägen, vilket kan leda till latens och förseningar i dataöverföring.
* Kraftbevarande tekniker: Även om kraftbesparande funktioner är fördelaktiga kan de ibland införa förseningar och påverka den totala effektiviteten.
6. Säkerhet:
* kryptering: Kryptering är avgörande för säkerhet men lägger till över- och bearbetningstid till överföringsprocessen.
7. Fragmentering:
* Stora ramar: Stora dataramar kan fragmenteras i mindre ramar för transmission, tillsätt overhead på grund av fragmentering och återmontering.
8. Multi-användare MIMO:
* Komplexitet: Multi-användare MIMO (MU-MIMO) är en teknik utformad för att förbättra effektiviteten genom att överföra till flera enheter samtidigt. Även om det är effektivt introducerar den komplexitet och kräver sofistikerad hårdvaru- och mjukvarusstöd.
Sammantaget, medan 802.11 erbjuder höga datahastigheter och flexibilitet, bidrar dess design och de inneboende utmaningarna med trådlös kommunikation till dess ineffektivitet. Dessa begränsningar behandlas ständigt genom framsteg inom standarder, protokoll och hårdvara, vilket leder till kontinuerliga förbättringar av Wi-Fi-prestanda och effektivitet.
