Comparación de estándares de datos inalámbricos

Una amplia variedad de diferentes datos sin hilos tecnologías existen, algunos en competencia uno con el otro, otros diseñados para aplicaciones específicas. Tecnologías inalámbricas pueden ser evaluados por una variedad de diferentes métricas de las cuales algunas se describen en esta entrada.

Las normas pueden agruparse como sigue en orden creciente de la gama:

Red de área personal (PAN) los sistemas están diseñados para la comunicación de corto alcance entre dispositivos, normalmente controlado por una sola persona. Algunos ejemplos incluyen auriculares inalámbricos para teléfonos móviles o los sensores inalámbrico de ritmo cardíaco con un reloj de pulsera. Algunas de estas tecnologías incluyen estándares tales como HORMIGA UWB, Bluetooth, ZigBee, y USB inalámbrico.

Redes inalámbricas de sensores (WSN / WSAN) son, genéricamente, las redes de dispositivos de baja potencia y de bajo costo que interconectan inalámbricamente a recoger, el intercambio y a veces ley de datos recogidas de sus entornos físicos - "redes de sensores". Los nodos generalmente conectan en una estrella o malla topología. Mientras que se espera que los nodos más individuales en un WSAN tienen un limitado gama)Bluetooth, ZigBee, 6LoWPANetc.), los nodos particulares pueden ser capaces de más comunicaciones (Wi-Fi, Redes celularesetcetera.) y cualquier WSAN individual puede abarcar un área geográfica amplia. Un ejemplo de un WSAN sería una colección de sensores dispuestos en una instalación agrícola para controlar niveles de humedad del suelo, informe los datos hacia un ordenador en la oficina principal para el análisis y modelado de tendencia, y tal vez Encienda grifos riego automáticos si el nivel es demasiado bajo.

Para las comunicaciones de área amplia, Red de área Local inalámbrica (WLAN) se utiliza. WLAN son a menudo conocidas por su nombre comercial del producto Wi-Fi. Estos sistemas se utilizan para proporcionar acceso inalámbrico a otros sistemas de la red local como otros ordenadores, impresoras compartidas y otros tales dispositivos o incluso la internet. Típicamente una WLAN ofrece mucha mejor velocidad y retrasos en la red local que un consumidor medio Acceso a Internet. Más viejos sistemas que proporcionan funcionalidad de WLAN incluyen DECT y HIPERLAN. Estos sin embargo no están en uso generalizado. Una característica típica de las WLAN es que sobre todo son muy locales, sin la capacidad de movimiento sin fisuras de una red a otra.

Redes celulares o WAN están diseñados para zonas de cobertura de toda la ciudad/nacional/global y movilidad sin fisuras desde un punto de acceso (a menudo definido como un Estación base) a otra que permite perfecta cobertura para zonas muy amplias. Tecnologías de red celular se dividen a menudo en 2ª generación 2G, 3G y 4G redes. Originalmente redes 2G eran voz voz centrada en o incluso sólo digital sistemas celulares (en comparación con las redes analógicas de 1 G). Típico 2G estándares incluyen GSM y ES-95 con extensiones a través de GPRS, BORDE y 1xRTT, proporcionar acceso a Internet a los usuarios de voz originalmente centrada en redes 2G. Ambos BORDE y 1xRTT son estándares de 3G, según lo definido por la UIT, pero generalmente se comercializan como 2,9 G debido a su relativamente baja velocidad y alta retrasa los comparado con verdaderas tecnologías 3 G.

Verdaderos sistemas de 3G como EV-DO, W-CDMA (incluyendo HSPA) proporcionar combinado circuito conmutado y paquete conmutado servicios de datos y voz desde el principio, generalmente a velocidades de datos mucho mejores que las redes de 2G con sus extensiones. Todos estos servicios pueden utilizarse para proporcionar acceso de voz móvil combinado y acceso a Internet en lugares remotos.

Redes 4G ofrecen velocidades aún mayores y muchas mejoras arquitectónicas, que no son necesariamente visibles para el consumidor. Los actuales sistemas de 4G que se desplieguen ampliamente son HSPA +, WIMAX y LTE. Estos dos son puro paquete basado en redes sin capacidades de circuito de voz tradicional. Estas redes proporcionan servicios de voz a través de VoIP.

Algunos sistemas están diseñados para las comunicaciones de línea de visión de punto a punto, una vez estos dos nodos demasiado lejos aparte ya no pueden comunicarse. Otros sistemas están diseñados para formar un red de malla inalámbrica usando uno de una variedad de protocolos de enrutamiento. En una red de malla cuando los nodos demasiado lejos aparte para comunicarse directamente, pueden todavía comunican indirectamente a través de nodos intermedios.

Normas

Las siguientes normas están incluidas en esta comparación.

Red de área amplia inalámbrica (WWAN)

• BORDE
• EV-DO x1 rev 0, Rev A, Rev B y x3 normas.
• Flash-OFDM: FLASH(Fast Low-latency Access with Seamless Handoff)-OFDM (frecuencia ortogonal división Multiplexing)
• GPRS
• HSPA Normas D y U.
• Lorawan
• LTE
• RTT
• UMTS sobre W-CDMA
• UMTS-TDD
• WiMAX:: estándar 802.16

Red de área Local inalámbrica (WLAN)

• Wi-Fi:: 802. 11a, 802. 11b, 802.11 g, 802. 11n, 802.11ac normas.

Red de área Personal inalámbrica (WPAN) y la mayoría Wireless Sensor Actor redes (WSAN)

• 6LoWPAN
• Bluetooth V4.0 con protocolo estándar y Protocolo de la energía baja
• IEEE 802.15.4-2006 (definiciones de protocolo de bajo nivel correspondiente a la Modelo OSI física y enlace de capas. ZigBee, 6LoWPAN, etc. construir hacia arriba en la pila de protocolos y corresponden a las capas de red y transporte.)
• Hilo de rosca (Protocolo de red)
• UWB
• USB inalámbrico
• ZigBee

Resumen

Comparación de métodos de acceso a Internet móvil

Común Nombre	Familia	Uso principal	Tecnología de radio	Aguas abajo (Mbit/s)	Aguas arriba (Mbit/s)	Notas
HSPA +	3GPP	Datos 3G	CDMA/FDD MIMO	21 42 84 672	5.8 11.5 22 168	HSPA + es número uno en implementaciones. Revisión 11 del 3GPP afirma que HSPA + se espera que tenga una capacidad de 672 Mbit/s.
LTE	3GPP	General 4G	OFDMA/MIMO/SC-FDMA	100 Cat3 150 Cat4 300 Cat5 (en 20 MHz FDD)	Cat3 50/4 75 Cat5 (en 20 MHz FDD)	LTE-Advanced actualización pretende ofrecer tarifas pico hasta 1 Gbit/s fijada velocidades y 100 Mb/s para usuarios móviles.
WiMax rel 1	802.16	MANInalámbrica	MIMO-SOFDMA	37 (10 MHz TDD)	17 (10 MHz TDD)	Con 2 x 2 MIMO.
Rel de WiMax 1.5	802.16-2009	MANInalámbrica	MIMO-SOFDMA	83 (20 MHz TDD) 141 (2 x 20 MHz FDD)	46 (20 MHz TDD) 138 (2 x 20 MHz FDD)	Con 2 x 2 MIMO. Mejorado con canales de 20 MHz en 802.16-2009
Rel de WiMAX 2	m 802,16	MANInalámbrica	MIMO-SOFDMA	2 x 2 MIMO 110 (20 MHz TDD) 183 (2 x 20 MHz FDD) 4 x 4 MIMO 219 (20 MHz TDD) 365 (2 x 20 MHz FDD)	2 x 2 MIMO 70 (20 MHz TDD) 188 (2 x 20 MHz FDD) 4 x 4 MIMO 140 (20 MHz TDD) 376 (2 x 20 MHz FDD)	Además, los usuarios de baja movilidad pueden agregar varios canales para obtener un rendimiento de descarga de hasta 1 Gbit/s
Flash-OFDM	Flash-OFDM	Internet móvil Movilidad hasta 200 mph (350 kilómetros por hora)	Flash-OFDM	5.3 10.6 15.9	1.8 3.6 5.4	Móvil alcance 30 km (18 millas) gama extendida 55 km (34 millas)
HIPERMAN	HIPERMAN	Internet móvil	OFDM	56,9
Wi-Fi	802.11 (11n)	Internet móvil	OFDM/MIMO	288.8 (usando la configuración de 4 x 4 en ancho de banda de 20 MHz) y 600 (usando la configuración de 4 x 4 en ancho de banda 40 MHz)		Antena, Frontales de RF mejoras y ajustes de temporizador de protocolo menores han ayudado a desplegar la gama larga P2P redes de comprometer (radial de eficiencia de cobertura, rendimiento o espectros310 km y 382 km)
iBurst	802.20	Internet móvil	HC-SDMA/TDD/MIMO	95	36	Radio celular: 3 – 12 km Velocidad: 250 km/h Eficiencia espectral: 13 bits/s/Hz/célula Factor de la reutilización del espectro: "1"
Evolución del borde	GSM	Internet móvil	TDMA/FDD	1.6	0,5	3GPP Lanzamiento 7
UMTS W-CDMA HSPA (HSDPA+HSUPA)	UMTS/3GSM	General 3G	CDMA/FDD CDMA/FDD /MIMO	0.384 14.4	0.384 5.76	HSDPA está ampliamente desplegado. Downlink típico precios hoy 2 Mbit/s, uplink de ~ 200 kbit/s; HSPA + hasta 56 Mbit/s de bajada.
UMTS-TDD	UMTS/3GSM	Internet móvil	CDMA/TDD	16		Reportado velocidades según IPWireless usando modulación 16QAM similar a HSDPA+HSUPA
EV-DOrel 0 EV-DO Rev.A EV-DO Rev.B	CDMA2000	Internet móvil	CDMA/FDD	2.45 3.1 4.9xN	0.15 1.8 1.8xN	Rev B Nota: N es el número de portadoras de 1,25 MHz utilizado. EV-DO no está diseñado para voz y requiere una suplencia 1xRTT cuando es colocada o se recibe una llamada de voz.

Notas: Todas las velocidades son máximos teóricos y varían por una serie de factores, incluyendo el uso de antenas externas, distancia de la torre y la velocidad de tierra (por ejemplo comunicaciones en tren pueden ser más pobre que cuando parado). Generalmente el ancho de banda se comparte entre varios terminales. El rendimiento de cada tecnología es determinado por una serie de restricciones, incluyendo la eficiencia espectral de la tecnología, el tamaño de celda utilizado y la cantidad de espectro disponible. Para obtener más información, consulte Comparación de estándares de datos inalámbricos.

Ver más tablas de comparación, las tendencias de progreso de tasa de bits, comparación de estándares de telefonía móvil, tabla de comparación de eficiencia espectral y Tabla de comparación de sistema OFDM.

Tasa de bits máxima y rendimiento

Cuando se habla de rendimiento, es a menudo una distinción entre la tasa de datos máxima de rendimiento típico, la transferencia de datos máxima teórica y la capa física.

La tasa de bits máxima de la norma es la tasa de bits de red proporcionados por la capa física en el modo de transmisión más rápido (con el código de error y esquema de modulación más rápido), excluyendo la codificación de corrección de error hacia adelante y arriba otra capa física.

El teórico máximo rendimiento para el usuario final es claramente inferior a la tasa de datos máxima debido a mayores gastos generales de la capa. Incluso esto no es posible lograr a menos que el examen se realiza bajo condiciones de laboratorio perfecto.

El rendimiento típico es lo que los usuarios han experimentado la mayor parte del tiempo cuando bien dentro de la gama utilizable a la estación base. El rendimiento típico es difícil de medir y depende de muchas cuestiones de protocolo tales como sistemas de transmisión (se utilizan esquemas más lento a más larga distancia desde el punto de acceso debido a la redundancia mejor), retransmisiones de paquete y tamaño del paquete. El típico rendimiento de procesamiento a menudo es incluso inferior debido a otro tráfico compartiendo la misma red o celda, interferencias o incluso la capacidad de la línea fija de la estación base a partir se limita.

Tenga en cuenta que estas cifras no pueden utilizarse para predecir el desempeño de cualquier norma dada en cualquier ambiente dado, sino como puntos de referencia contra el cual puede compararse la experiencia real.

Tasa de bits (Mbit/s)

Estándar	Pico Downlink	Pico Uplink	Rango máximo aproximado en metros	Rendimiento típico de enlace descendente
RTT CDMA 1 x	0.3072	0.1536	29000	0,125
CDMA EV-DO Rev. 0	2.4580	0.1536	29000	1
A de CDMA EV-DO Rev.	3.1	1.8	29000	2
B de CDMA EV-DO Rev.	4.9	1.8	29000
GSM GPRS Clase 10	0.0856	0.0428	26000	0,014
GSM BORDE tipo 2	0.4736	0.4736	26000	0.034
GSM Evolución del borde	1.8944	0.9472	26000
UMTS W-CDMA R99	0.3840	0.3840	29000	0.195
W-CDMA UMTS HSDPA	14.4	0.3840	200000	2
W-CDMA UMTS HSUPA	14.4	5.76	200000
W-CDMA UMTS HSPA +	168	22	200000
UMTS-TDD	16	16
LTE	326.4	86.4
iBurst: iBurst	24	8	12000	> 2
Flash-OFDM: Flash-OFDM	5.3	1.8	29000	AVG 2.5
WiMAX: 802. 16e	70	70	6400	> 10
Wi-Fi: 802. 11a	54	54	30	20
WiFi: 802. 11b	11	11	30	5
WiFi: 802.11g	54	54	30	20
WiFi: 802. 11n	600	600	50
WiFi: 802.11ac	1.300	1.300
WiFi: 802.11ad	7.000	7.000	3.3
WiFi: 802.11AX	10.000	10.000

• Enlace descendente es el rendimiento de la estación base al terminal de usuario o equipo.
• Enlace ascendente es el rendimiento de la terminal de usuario o equipo a la estación base.
• Rango es el rango máximo posible recibir datos en 25% de la tasa típica.

Uso espectral típico

Frecuencia

Frecuencias asignadas

Estándar	Frecuencias	Tipo de espectro
FDD DE UMTS	850 MHz, 900 MHz, 2.0, 1.9/2.1, 2.1 y 1.7/2.1 GHz	Con licencia
UMTS-TDD	450, 850 MHz, 1.9, 2, 2.5 y 3.5 GHz 2 GHz	Licencia (celular 3G TDD, BRS/IMT-ext, FWA) Sin licencia (ver nota)
CDMA2000 (inc. EV-DO, 1xRTT)	450, 850, 900 MHz, 1.7, 1.8, 1.9 y 2.1 GHz	Con licencia (celular/PCS / 3G/AWS)
EDGE/GPRS	850 MHz, 900 MHz, 1,8 GHz y 1.9 GHz	Con licencia (celular/PCS/PCN)
iBurst	1,8, 1,9 y 2,1 GHz	Con licencia
Flash-OFDM	450 y 870 MHz	Con licencia
Bluetooth/BLE	2.4 GHz	Sin licencia ISM
Tarifa baja WPAN (802.15.4)	868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz	Sin licencia ISM
WiFi (802.11)	2.4, 3.6, 4.9, 5.0, 5.2, 5.6, 5.8, 5.9 y 60 GHz	Sin licencia ISM
WiMax (802. 16e)	2.3, 2.5, 3.5, 3.7 y 5.8 GHz	Con licencia
Wireless USB, UWB	3.1 a 10.6 GHz	Ultrawideband sin licencia
VEmesh *	953 MHz, 868 MHz y 915 MHz	Sin licencia ISM
EnOcean *	868.3 MHz	Sin licencia ISM

Ver también

• Comparación de estándares de telefonía móvil
• Lista de anchos de banda del dispositivo
• Tabla de comparación de sistema OFDM
• Tabla de comparación de eficiencia espectral
• NFC (Near campo comunicación)
• RFID (identificación por Radio frecuencia)
• CIR (infrarrojo de consumo)

Enlaces externos

• WiMAX móvil - parte I: una descripción técnica y evaluación del desempeño
• WiMAX móvil – parte II: Un análisis comparativo
• Una comparación de Bluetooth y IEEE 802.11
• Entrenador de WLAN a diferentes velocidades
• IEEE 802.11 estándar Resumen