Wi-Fi, of Wireless Fidelity, maakt gebruik van verschillende modulatieschema’s om gegevens draadloos tussen apparaten en toegangspunten te verzenden. Deze modulatieschema’s bepalen hoe digitale gegevens worden omgezet in radiogolven voor verzending en hoe de ontvanger die radiogolven weer decodeert in digitale gegevens. Wi-Fi-standaarden, zoals die gedefinieerd door het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), zijn in de loop van de tijd geëvolueerd, wat heeft geleid tot de adoptie van verschillende modulatieschema’s. Laten we enkele van de modulatieschema’s bekijken die vaak worden gebruikt in Wi-Fi:
1. 802.11b:
- Modulatieschema: complementaire codesleutel (CCK):
- 802.11b, een van de eerste Wi-Fi-standaarden, gebruikt Complementary Code Keying (CCK) als modulatieschema. CCK maakt gebruik van fasemodulatie en kwadratuuramplitudemodulatie om gegevens te coderen. Het maakt datasnelheden tot 11 Mbps mogelijk.
2. 802.11a:
- Modulatieschema’s: Kwadratuuramplitudemodulatie (QAM):
- 802.11a gebruikt Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) als het onderliggende modulatieschema. OFDM verdeelt het beschikbare frequentiespectrum in meerdere subdraaggolven, en Quadrature Amplitude Modulation (QAM) wordt gebruikt om gegevens op elke subdraaggolf te coderen. QAM is een combinatie van amplitude- en fasemodulatie.
3. 802.11g:
- Modulatieschema’s: OFDM en CCK:
- Vergelijkbaar met 802.11a maakt 802.11g gebruik van Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) voor hogere datasnelheden. Het ondersteunt echter ook Complementary Code Keying (CCK) om achterwaartse compatibiliteit met 802.11b-apparaten te garanderen. Hierdoor kan 802.11g werken in de 2,4 GHz-frequentieband.
4. 802.11n:
- Modulatieschema’s: Multiple Input Multiple Output (MIMO) met OFDM:
- 802.11n introduceert Multiple Input Multiple Output (MIMO)-technologie, waarbij meerdere antennes worden gebruikt voor zowel de zender als de ontvanger. MIMO, gecombineerd met Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), maakt hogere datasnelheden en verbeterde betrouwbaarheid mogelijk door meerdere ruimtelijke streams tegelijkertijd te verzenden.
- Ruimtelijke multiplexing en diversiteit:
- MIMO-systemen in 802.11n ondersteunen ruimtelijke multiplexing, waarbij meerdere datastromen gelijktijdig worden verzonden. Bovendien worden diversiteitstechnieken gebruikt om de signaalontvangst in uitdagende radio-omgevingen te verbeteren.
5. 802.11ac:
- Modulatieschema’s: geavanceerde MIMO en QAM:
- 802.11ac bouwt voort op de MIMO-technologie geïntroduceerd in 802.11n en introduceert nog geavanceerdere MIMO-configuraties. Het bevat ook kwadratuuramplitudemodulatie (QAM)-schema’s van hogere orde, zoals 256-QAM, om hogere datasnelheden te bereiken.
- Bredere kanalen:
- 802.11ac ondersteunt bredere kanaalbandbreedtes vergeleken met eerdere standaarden. Dit maakt hogere datasnelheden mogelijk door meer data parallel te verzenden.
6. 802.11ax (WiFi 6):
- Modulatieschema’s: Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) en Basic Service Set (BSS) Coloring:
- 802.11ax introduceert nieuwe modulatieschema’s, waaronder Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA). OFDMA maakt een efficiënter kanaalgebruik mogelijk door het frequentiespectrum in kleinere subkanalen te verdelen, die elk tegelijkertijd een andere gebruiker of ander apparaat bedienen.
- BSS-kleuring:
- BSS Coloring is een techniek in 802.11ax die interferentie in scenario’s met hoge implementatie helpt verminderen. Het wijst verschillende kleuren toe aan uitzendingen van verschillende basisservicesets, waardoor interferentie tussen kanalen wordt verminderd.
7. 802.11ay:
- Modulatieschema’s: hogefrequentiebanden en grotere kanaalbandbreedtes:
- 802.11ay is ontworpen om te werken in de millimetergolffrequentiebanden (60 GHz). Het ondersteunt bredere kanaalbandbreedtes en maakt gebruik van geavanceerde modulatieschema’s om datasnelheden van meerdere gigabit te bereiken.
- Directionele communicatie:
- 802.11ay introduceert verbeteringen in directionele communicatie, waardoor een meer gerichte en efficiënte gegevensoverdracht tussen apparaten mogelijk is.
Samenvattend kunnen we stellen dat Wi-Fi-modulatieschema’s zich via verschillende standaarden hebben ontwikkeld om hogere datasnelheden, verbeterde betrouwbaarheid en efficiënter gebruik van het beschikbare spectrum te ondersteunen. De keuze van het modulatieschema hangt af van factoren zoals de gebruikte Wi-Fi-standaard, de frequentieband en de specifieke vereisten van de draadloze communicatieomgeving.