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Quais são os esquemas de modulação usados ​​em WiFi?

Wi-Fi, ou Wireless Fidelity, utiliza vários esquemas de modulação para transmitir dados sem fio entre dispositivos e pontos de acesso. Esses esquemas de modulação determinam como os dados digitais são convertidos em ondas de rádio para transmissão e como o receptor decodifica essas ondas de rádio de volta em dados digitais. Os padrões Wi-Fi, como os definidos pelo Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE), evoluíram ao longo do tempo, levando à adoção de diferentes esquemas de modulação. Vamos explorar alguns dos esquemas de modulação comumente usados ​​em Wi-Fi:

1. 802.11b:

  • Esquema de modulação: codificação de código complementar (CCK):
    • 802.11b, um dos primeiros padrões Wi-Fi, usa Complementary Code Keying (CCK) como esquema de modulação. CCK emprega modulação de fase e modulação de amplitude em quadratura para codificar dados. Ele permite taxas de dados de até 11 Mbps.

2. 802.11a:

  • Esquemas de modulação: Modulação de amplitude em quadratura (QAM):
    • 802.11a usa multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) como esquema de modulação subjacente. OFDM divide o espectro de frequência disponível em múltiplas subportadoras, e a Modulação de Amplitude em Quadratura (QAM) é usada para codificar dados em cada subportadora. QAM é uma combinação de modulação de amplitude e fase.

3. 802.11g:

  • Esquemas de modulação: OFDM e CCK:
    • Semelhante ao 802.11a, o 802.11g emprega multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) para taxas de dados mais altas. No entanto, ele também suporta Complementary Code Keying (CCK) para garantir compatibilidade retroativa com dispositivos 802.11b. Isso permite que o 802.11g opere na banda de frequência de 2,4 GHz.

4. 802.11n:

  • Esquemas de modulação: Múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO) com OFDM:
    • 802.11n introduz a tecnologia Multiple Input Multiple Output (MIMO), que envolve o uso de múltiplas antenas tanto para o transmissor quanto para o receptor. O MIMO, combinado com a multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM), permite taxas de dados mais altas e maior confiabilidade ao transmitir vários fluxos espaciais simultaneamente.
  • Multiplexação Espacial e Diversidade:
    • Os sistemas MIMO no 802.11n suportam multiplexação espacial, onde vários fluxos de dados são transmitidos simultaneamente. Além disso, técnicas de diversidade são empregadas para melhorar a recepção do sinal em ambientes de rádio desafiadores.

5. 802.11ac:

  • Esquemas de modulação: MIMO e QAM avançados:
    • 802.11ac baseia-se na tecnologia MIMO introduzida no 802.11n e introduz configurações MIMO ainda mais avançadas. Ele também incorpora esquemas de modulação de amplitude em quadratura (QAM) de ordem superior, como 256-QAM, para atingir taxas de dados mais altas.
  • Canais mais amplos:
    • 802.11ac suporta larguras de banda de canal mais amplas em comparação com padrões anteriores. Isso permite maiores taxas de dados ao transmitir mais dados em paralelo.

6. 802.11ax (Wi-Fi 6):

  • Esquemas de modulação: Acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) e conjunto de serviços básicos (BSS) Coloração:
    • 802.11ax introduz novos esquemas de modulação, incluindo Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA). OFDMA permite uma utilização mais eficiente do canal, dividindo o espectro de frequência em subcanais menores, cada um atendendo a um usuário ou dispositivo diferente simultaneamente.
  • Coloração BSS:
    • BSS Coloring é uma técnica do 802.11ax que ajuda a mitigar a interferência em cenários de implantação densa. Ele atribui cores diferentes às transmissões de diferentes conjuntos de serviços básicos, reduzindo a interferência co-canal.

7. 802.11ay:

  • Esquemas de modulação: bandas de alta frequência e maiores larguras de banda de canal:
    • 802.11ay foi projetado para operar nas bandas de frequência de ondas milimétricas (60 GHz). Ele suporta larguras de banda de canal mais amplas e utiliza esquemas de modulação avançados para atingir taxas de dados de vários gigabits.
  • Comunicações direcionais:
    • 802.11ay introduz melhorias nas comunicações direcionais, permitindo uma transmissão de dados mais focada e eficiente entre dispositivos.

Em resumo, os esquemas de modulação Wi-Fi evoluíram ao longo de diferentes padrões para suportar taxas de dados mais elevadas, maior fiabilidade e utilização mais eficiente do espectro disponível. A escolha do esquema de modulação depende de fatores como o padrão Wi-Fi em uso, a banda de frequência e os requisitos específicos do ambiente de comunicação sem fio.

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