Ask consumers in the developed worl

Ask consumers in the developed world about their household Wi-Fi connection and they’ll likely tell you that lately it seems to be getting worse, not better. Some might even say, “It stinks!” Even the residents of the White House have Wi-Fi problems. In an interview with the BBC just before Super Bowl 50, First Lady Michelle Obama complained, “It can be a little sketchy. The girls are just irritated by it.”

The White House, along with homes inhabited by more than 80 percent of the United States and 50 percent of the worldwide population, are in urban areas where Wi-Fi connections are steadily getting worse. The reason would appear to be obvious: There are many more people—and things—using Wi-Fi than a decade ago, and the numbers continue to grow. Today, 6.4 billion connected devices are in use around the globe. By 2020, that will mushroom to 20.8 billion—that’s 2.8 mobile devices for every person on Earth. So certainly the wireless highways through which Wi-Fi traffic moves have gotten and will continue to get more crowded.

But the reason for the virtual traffic jam is not as straightforward as simply having more vehicles to accommodate: The roads themselves are causing conflicts. And the situation has been made worse by three changes in the market.

First, not only is every house on your block likely to have a router but quite a few will have more than one, and many communities are also served by public Wi-Fi networks. Second, an increased demand for speed demands wider virtual lanes on the Wi-Fi highway, which means there will be fewer of them. And finally, cellular operators are dumping traffic into the Wi-Fi spectrum—to stay with the roadway analogy, imagine all the people who had been commuting by train suddenly taking to private cars.

Here’s how Wi-Fi has become a victim of its own success—and what engineers can do to improve things.

Wi-Fi operates in what is known as the unlicensed spectrum. That is, though the Federal Communications Commission (FCC) generally demands licenses to use the airwaves in the United States, and national spectrum regulators like Japan’s Ministry of Internal Affairs and Communications do the same elsewhere, the regulators leave some frequency bands relatively open. Users do have to comply with technical requirements, including power limits, but they do not have to apply for specific permission. There are several of these bands out there, but home Wi-Fi networks primarily operate in the 2.4-gigahertz and 5-GHz bands, because these are the only available parts of the radio spectrum that have the range and bandwidth needed. The 2.4-GHz band works the best here: It easily penetrates walls and furniture, and signals generally travel farther at the same power level as they do in the 5-GHz band.

In the United States, in the 2.4-GHz band, the FCC has authorized roughly 80 megahertz for Wi-Fi use. The channels operating there under the IEEE 802.11 standard are 20 or 22 MHz wide, so you can fit in only three nonoverlapping channels: 1, 6, and 11. The situation is only slightly different in Europe, where 13 channels allow for still just three nonoverlapping channels at a time, and in Japan, where 14 channels allow for four nonoverlapping channels.

Wi-Fi’s World of Colliding Channels
In the 2.4-gigahertz region of radio spectrum allocated to Wi-Fi , each Wi-Fi channel can span 20 or 22 megahertz. So although it may appear that your Wi-Fi router has 11 or more channels to choose from, only a few of these channels can be used at the same time without potentially interfering with one another.


/image/Mjc2NzExNw.svg+xml
So when you scan for available networks on your phone or computer in the United States, if you can see more than three 2.4-GHz routers (a likely scenario for anyone not living in a rural environment), or if you see only three but any one of them is not on channel 1, 6, or 11, there is interference.

Signals in the 5-GHz band have a shorter range in the home, mostly because of the walls and furniture, but that band, which extends from 5.180 to 5.825 GHz, has 24 nonoverlapping 20-MHz-wide channels in North America, with five fewer in Europe and Japan. That’s a huge number of additional lanes on our crowded wireless highway. But roughly half of these channels—more in North America—are allocated for primary use by weather and military radar. Inserting Wi-Fi into this radar-priority spectrum requires special technology, so to date most consumer routers ignore these lanes. But they are important, and we’ll come back to them later.

In either band, we have a set number of channels that don’t interfere. As more and more routers come online, and more and more devices connect with them, interference becomes the norm. In the Wi-Fi world, when two conversations collide, all the devices go quiet and then try to talk again a little while later. The amount of time they wait is determined by an exponentially increasing time delay, known as a backoff. Wi

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ถามผู้บริโภคในโลกพัฒนาเชื่อมต่อ Wi-fi บ้านของพวกเขา และพวกเขาจะมักบอกว่า เมื่อเร็ว ๆ นี้ดูเหมือนแย่ ไม่ดี บางคนอาจจะบอกว่า "มันถึงอินเทอร์เน็ต" แม้ชาวบ้านขาวมีปัญหาเกี่ยวกับ Wi-fi ในการให้สัมภาษณ์กับบีบีซีก่อน 50 ชามซุปเปอร์ สุภาพ Michelle Obama บ่น อาจเป็นกิ๊กน้อย เพียงแค่สาว ๆ หงุดหงิดจากมัน"บ้านสีขาว พร้อมกับบ้านที่อาศัยอยู่ โดยมากกว่าร้อยละ 80 ของสหรัฐอเมริกาและร้อยละ 50 ของประชากรทั่วโลก อยู่ในเขตเมืองที่เชื่อมต่อ Wi-fi ได้อย่างต่อเนื่องรับแย่ เหตุผลที่จะปรากฏ เป็นที่ชัดเจน: มีหลายคน — และสิ่ง — ใช้ Wi-fi กว่าทศวรรษที่ผ่านมา และตัวเลขยังคงเติบโต วันนี้ 6.4 พันล้านอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อใช้งานอยู่ทั่วโลก 2563 ที่จะเห็ดไป 20.8 ล้าน — นั่นคือถือ 2.8 สำหรับทุกคนบนโลก แน่นอนดังนั้นทางหลวงไร้ซึ่งการจราจรสะดวกเคลื่อนย้ายได้รับ และจะยังคงจะพลุกพล่านแต่เหตุผลเสมือนติดไม่ตรงไปตรงมาว่าเป็นเพียงแค่ยานพาหนะเพิ่มเติมเพื่อรองรับ: ถนนตัวเองก่อให้เกิดความขัดแย้ง และสถานการณ์ได้เลวร้าย โดยการเปลี่ยนแปลงสามในตลาดครั้งแรก ไม่เพียงแต่บ้านทุกหลังบนบล็อกของคุณมีแนวโน้มจะมีเราเตอร์แต่ค่อนข้างน้อยจะมีมากกว่าหนึ่ง และชุมชนหลายแห่งให้บริการ โดยเครือข่าย Wi-fi สาธารณะ ที่สอง การเพิ่มความต้องการความเร็วต้องกว้างเสมือนเลนบนทางหลวง Wi Fi ซึ่งหมายความว่า จะมีน้อยกว่าของพวกเขา และในที่สุด ผู้ประกอบการโทรศัพท์มือถือมีจราจรเป็นสเปกตรัม Wi Fi — การเปรียบเทียบถนน จินตนาการทุกคนที่มีการเดินทาง โดยรถไฟก็พาไปขับรถนี่คือวิธีหา Wi-fi กลายเป็น เหยื่อของความสำเร็จของตนเอง — และวิศวกรสามารถทำการปรับปรุงสิ่งต่าง ๆห้องทำงานในสิ่งที่เรียกว่าสเปกตรัมสิทธิ์ นั่นคือ แม้ว่าคณะกรรมการสื่อสารของรัฐบาลกลาง (FCC) โดยทั่วไปต้องการสิทธิการใช้เครื่องใหม่ ใน สหรัฐอเมริกา และชาติ หน่วยงานกำกับดูแลคลื่นความถี่เช่นกระทรวงกิจการภายในและการสื่อสารของญี่ปุ่นเช่นกันอื่น ๆ ผู้กำกับดูแลออกจากแถบความถี่บางอย่างค่อนข้างเปิด ผู้ใช้ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคนิค รวมทั้งขีดจำกัดพลังงาน แต่พวกเขาไม่จำเป็นต้องได้รับอนุญาตเฉพาะ มีหลายวงดนตรีเหล่านี้ออกมี แต่เครือข่าย Wi-fi ภายในบ้านส่วนใหญ่ทำงานในวง 2.4 กิกะเฮิรตซ์ และ 5 GHz เพราะเหล่านี้เป็นส่วนเฉพาะของคลื่นวิทยุที่มีแบนด์วิดท์ที่จำเป็นและช่วง วง 2.4 GHz ทำงานนี่ดีที่สุด: มันซึมผนังและเฟอร์นิเจอร์ และสัญญาณมักเดินทางไกลในระดับพลังงานเดียวกับในวง 5 GHzในสหรัฐอเมริกา ในวง 2.4 GHz, FCC ได้อนุญาตประมาณ 80 เมกะเฮิรตซ์ใช้ Wi Fi ช่องทางการทำงานภายใต้มาตรฐาน IEEE 802.11 มีกำลัง 20 หรือ 22 MHz กว้าง ดังนั้นคุณสามารถใส่ในช่องขนานที่สาม: 1, 6 และ 11 สถานการณ์เท่านั้นแตกต่างกันเล็กน้อย ใน ยุโรป ที่ช่อง 13 อนุญาตให้แค่สามช่องขนานครั้ง และ ในประเทศ ญี่ปุ่น ที่ 14 ช่องที่อนุญาตให้สำหรับช่องขนานสี่Wi-Fi โลกชนช่องในภูมิภาค 2.4 กิกะเฮิรตซ์ของคลื่นความถี่วิทยุจัดสรรกับ Wi-fi, Wi Fi แต่ละช่องสามารถขยาย 20 หรือ 22 เมกะเฮิรตซ์ ดังนั้น แม้ว่ามันอาจปรากฏว่า เราเตอร์ Wi-fi ของคุณมีช่อง 11 หรือเพิ่มเติมเพื่อเลือกจาก เพียงไม่กี่ช่องทางเหล่านี้ใช้ในเวลาเดียวกันโดยไม่อาจขัดแย้งกับคนอื่น /image/Mjc2NzExNw.svg+xmlดังนั้น เมื่อคุณสแกนหาเครือข่ายบนโทรศัพท์หรือคอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกา ถ้าคุณเห็นมากกว่าสาม 2.4 GHz เราเตอร์ (สถานการณ์แนวโน้มสำหรับใครไม่อยู่ในสภาพแวดล้อมชนบท), หรือ ถ้าคุณเห็นเพียงสาม แต่หนึ่งของพวกเขาไม่ได้อยู่ในช่อง 1, 6 หรือ 11 มีสัญญาณรบกวนสัญญาณในย่านความถี่ 5 GHz มีช่วงสั้นในบ้าน ส่วนใหญ่เนื่องจากผนังและเฟอร์นิเจอร์ แต่วงที่ ซึ่งจาก 5.180 5.825 GHz มี 24 ขนาน 20 MHz ทั้งช่องในทวีปอเมริกาเหนือ ห้าน้อยในยุโรปและญี่ปุ่น ที่มีจำนวนมากของเลนเพิ่มเติมบนทางหลวงไร้สายของเราแออัด แต่ประมาณครึ่งหนึ่งของช่องเหล่านี้ — เพิ่มเติมในอเมริกาเหนือ — มีการปันส่วนสำหรับการใช้งานหลัก โดยสภาพอากาศและเรดาร์ทางทหาร แทรก Wi Fi ในสเปกตรัมความสำคัญเรดาร์นี้ต้องใช้เทคโนโลยีพิเศษ ดังนั้นในวันผู้บริโภคส่วนใหญ่ เราเตอร์ละเว้นเลนเหล่านี้ แต่พวกเขามีความสำคัญ และเราจะกลับมาให้ในวงดนตรีใด เรามีจำนวนชุดของช่องที่ไม่ไปรบกวน เป็นเราเตอร์มาก ขึ้นมาออนไลน์ และอุปกรณ์มากขึ้น และเชื่อมต่อกับพวกเขา สัญญาณรบกวนกลายเป็น บรรทัดฐาน ในโลก Wi Fi เมื่อสนทนาสองชน อุปกรณ์ทั้งหมดไปเงียบสงบ และพยายามพูดคุยอีกสักในภายหลัง เวลาที่พวกเขารอจะถูกกำหนด โดยการหน่วงเวลาเพิ่มขึ้นชี้แจง backoff เป็นที่รู้จักกัน อิน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ขอให้ผู้บริโภคในประเทศที่พัฒนาเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ Wi-Fi ในครัวเรือนของพวกเขาและพวกเขามีแนวโน้มที่จะบอกคุณว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ดูเหมือนว่าจะเลวร้ายลงไม่ได้ดีขึ้น บางคนอาจจะบอกว่า "มันเหม็น!" แม้จะอาศัยอยู่ในทำเนียบขาวมีปัญหา Wi-Fi ในการให้สัมภาษณ์กับบีบีซีก่อนซูเปอร์โบว์ล 50, สุภาพสตรีหมายเลขหนึ่งมิเชลโอบามาบ่น "มันอาจจะเป็นหวัดเล็ก ๆ น้อย ๆ สาว ๆ ที่กำลังหงุดหงิดเพียงแค่มัน. "

ทำเนียบขาวพร้อมกับบ้านที่อาศัยอยู่โดยมากกว่าร้อยละ 80 ของประเทศสหรัฐอเมริกาและร้อยละ 50 ของประชากรทั่วโลกที่อยู่ในพื้นที่เขตเมืองที่การเชื่อมต่อ Wi-Fi ที่มีอย่างต่อเนื่องเลวร้ายลง เหตุผลที่จะปรากฏเป็นที่ชัดเจน: มีหลายคนและอื่น ๆ สิ่งที่ใช้ Wi-Fi กว่าทศวรรษที่ผ่านมานี้และตัวเลขที่ยังคงเติบโต วันนี้ 6400000000 อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในการใช้งานทั่วโลก โดยในปี 2020 ที่จะเห็ด 20.8 พันล้านที่ 2.8 อุปกรณ์มือถือสำหรับทุกคนบนโลก ดังนั้นแน่นอนทางหลวงสายที่ผ่าน Wi-Fi ได้ย้ายการจราจรได้รับและจะยังคงได้รับแออัดมากขึ้น.

แต่เหตุผลที่ทำให้การจราจรติดขัดเสมือนไม่เป็นที่ตรงไปตรงมาเป็นเพียงมียานพาหนะมากขึ้นเพื่อรองรับ: ถนนตัวเองความขัดแย้งจะก่อให้เกิด และสถานการณ์ที่ได้รับการทำให้แย่ลงโดยสามการเปลี่ยนแปลงในตลาด.

แรกไม่เพียง แต่เป็นบ้านบนบล็อกของคุณมีแนวโน้มที่จะมีเราเตอร์ แต่ทุกค่อนข้างน้อยจะมีมากกว่าหนึ่งและหลายชุมชนยังถูกเสิร์ฟโดย Wi-Fi สาธารณะ เครือข่าย ประการที่สองความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับความเร็วในการเรียกร้องเลนกว้างเสมือนบนทางหลวง Wi-Fi ซึ่งหมายความว่าจะมีการลดจำนวนของพวกเขา และในที่สุดผู้ประกอบการโทรศัพท์มือถือมีการทุ่มตลาดจราจรใน Wi-Fi สเปกตรัมที่จะอยู่กับความคล้ายคลึงถนนจินตนาการทุกคนที่ได้รับการเดินทางโดยรถไฟจู่ ๆ ก็พาไปรถส่วนตัว.

นี่คือวิธีการเชื่อมต่อ Wi-Fi ได้กลายเป็นเหยื่อของมันเอง ประสบความสำเร็จและสิ่งที่วิศวกรสามารถทำได้เพื่อปรับปรุงสิ่ง.

Wi-Fi ทำงานในสิ่งที่เรียกว่าคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต นั่นคือแม้ว่าการสื่อสารแห่งชาติ Commission (FCC) โดยทั่วไปความต้องการใบอนุญาตให้ใช้คลื่นในสหรัฐอเมริกาและหน่วยงานกำกับดูแลคลื่นความถี่แห่งชาติเช่นกระทรวงกิจการภายในและการสื่อสารของญี่ปุ่นไม่เหมือนกันที่อื่น ๆ หน่วยงานกำกับดูแลปล่อยคลื่นความถี่บางค่อนข้างเปิด ผู้ใช้จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคนิครวมทั้งข้อ จำกัด อำนาจ แต่พวกเขาไม่ได้มีการขออนุญาตที่เฉพาะเจาะจง มีหลายวงดนตรีเหล่านี้ออกมี แต่บ้านเครือข่าย Wi-Fi ที่เน้นการทำงานใน 2.4 กิกะเฮิรตซ์และ 5 GHz วงดนตรีเพราะสิ่งเหล่านี้เป็นส่วนที่ใช้ได้เฉพาะคลื่นวิทยุที่มีความหลากหลายและแบนด์วิดธ์ที่จำเป็น วง 2.4 GHz ทำงานที่ดีที่สุดที่นี่:. มันได้อย่างง่ายดายแทรกซึมผนังและเฟอร์นิเจอร์และสัญญาณโดยทั่วไปเดินทางไกลที่ระดับพลังงานเช่นเดียวกับที่พวกเขาทำในแถบ 5 GHz

ในประเทศสหรัฐอเมริกาในวง 2.4 GHz ที่ FCC ได้รับอนุญาต 80 เมกะเฮิรตซ์สำหรับการใช้งาน Wi-Fi ช่องทางในการดำเนินงานภายใต้มาตรฐาน IEEE 802.11 มี 20 หรือ 22 MHz กว้างเพื่อให้คุณสามารถใส่ในเพียงสามช่อง nonoverlapping: 1, 6 และ 11 สถานการณ์ที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อยในยุโรปที่ 13 ช่องทางอนุญาตให้ยังคงเป็นเพียงสาม ช่อง nonoverlapping ได้ตลอดเวลาและในประเทศญี่ปุ่นที่ 14 ช่องทางอนุญาตให้มีสี่ช่องทาง nonoverlapping.

Wi-Fi ของโลกของชนช่อง
ในภูมิภาค 2.4 กิกะเฮิรตซ์ของคลื่นความถี่วิทยุที่จัดสรรให้กับ Wi-Fi ในแต่ละช่องทาง Wi-Fi สามารถขยาย 20 หรือ 22 เมกะเฮิรตซ์ ดังนั้นแม้ว่ามันอาจดูเหมือนว่าเราเตอร์ Wi-Fi ของคุณมี 11 หรือมากกว่าช่องทางให้เลือกเพียงไม่กี่ช่องทางเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในเวลาเดียวกันโดยไม่ต้องรบกวนที่อาจเกิดขึ้นกับคนอื่น.


/image/Mjc2NzExNw.svg+xml
ดังนั้นเมื่อ คุณสแกนหาเครือข่ายที่มีอยู่บนโทรศัพท์มือถือหรือคอมพิวเตอร์ของคุณในสหรัฐอเมริกาถ้าคุณสามารถเห็นมากกว่าสามเราเตอร์ 2.4 GHz (เป็นสถานการณ์ที่น่าสำหรับทุกคนที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมในชนบท) หรือถ้าคุณเห็นเพียงสาม แต่คนใดคนหนึ่ง พวกเขาไม่ได้อยู่ในช่องที่ 1, 6, หรือ 11 มีการรบกวน.

สัญญาณในย่านความถี่ 5 กิกะเฮิรตซ์มีช่วงสั้นในบ้านส่วนใหญ่เพราะของผนังและเฟอร์นิเจอร์ แต่ที่วงซึ่งทอดตัว 5.180-5.825 GHz มี 24 ช่อง nonoverlapping 20 MHz ทั้งในทวีปอเมริกาเหนือกับห้าน้อยในยุโรปและญี่ปุ่น นั่นเป็นจำนวนมากของเลนเพิ่มเติมบนทางหลวงไร้สายของเราที่แออัด แต่ประมาณครึ่งหนึ่งของเหล่านี้ช่องอื่น ๆ ในนอร์ทอเมริกาได้รับการจัดสรรสำหรับการใช้งานหลักจากสภาพอากาศและเรดาร์ทางทหาร การใส่ Wi-Fi ในนี้สเปกตรัมเรดาร์ที่มีความสำคัญต้องใช้เทคโนโลยีพิเศษเพื่อให้ถึงวันที่เราเตอร์มากที่สุดของผู้บริโภคไม่สนใจเลนเหล่านี้ แต่พวกเขามีความสำคัญและเราจะกลับมาได้ในภายหลัง.

ในทั้งสองวงเรามีจำนวนชุดของช่องทางที่ไม่รบกวน ในฐานะที่เป็นเราเตอร์มากขึ้นและมาออนไลน์และอุปกรณ์มากขึ้นและเชื่อมต่อกับพวกเขารบกวนจะกลายเป็นบรรทัดฐาน ในโลก Wi-Fi เมื่อทั้งสองสนทนาชนกันอุปกรณ์ทั้งหมดไปที่เงียบสงบและจากนั้นพยายามที่จะพูดคุยอีกหน่อยในภายหลัง ระยะเวลาที่พวกเขารอจะถูกกำหนดโดยการหน่วงเวลาชี้แจงเพิ่มขึ้นเป็นที่รู้จักย้อนกลับ Wi