Az IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) WiFi 802.11 szabványokat fejleszt.
Az IEEE 802.11 a Wi-Fi hálózatok alapszabványa, amely protokollkészletet határoz meg a legalacsonyabb átviteli sebességhez.
IEEE 802.11b- írja le b O
nagyobb átviteli sebességet és több technológiai korlátozást vezet be. Ezt a szabványt a WECA széles körben támogatta ( Vezeték nélküli Ethernet kompatibilitási szövetség ) és eredeti neve WiFi .
A 2,4 GHz-es spektrum frekvenciacsatornáit használják ().
1999-ben ratifikálták.
Használt RF technológia: DSSS.
Kódolás: Barker 11 és CCK.
Modulációk: DBPSK és DQPSK,
Maximális adatátviteli sebesség (átvitel) a csatornában: 1, 2, 5,5, 11 Mbps,
IEEE 802.11a- lényegesen nagyobb átviteli sebességet ír le, mint a 802.11b.
Az 5 GHz-es frekvenciaspektrum frekvenciacsatornáit használják. JegyzőkönyvNem kompatibilis a 802.11-el b.
1999-ben ratifikálták.
Használt RF technológia: OFDM.
Kódolás: Konverziós kódolás.
Modulációk: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM.
Maximális adatátviteli sebesség a csatornában: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps.
IEEE 802.11g
- a 802.11a-val egyenértékű adatátviteli sebességet ír le.
A 2,4 GHz-es spektrum frekvenciacsatornáit használják. A protokoll kompatibilis a 802.11b-vel.
2003-ban ratifikálva.
Alkalmazott RF technológiák: DSSS és OFDM.
Kódolás: Barker 11 és CCK.
Modulációk: DBPSK és DQPSK,
Maximális adatátviteli sebesség (átvitel) a csatornán:
- 1, 2, 5,5, 11 Mbps DSSS-en és
- 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps az OFDM-en.
IEEE
802.11n- a legfejlettebb kereskedelmi WiFi szabvány, amely jelenleg hivatalosan engedélyezett az Orosz Föderációban való behozatalra és használatra (a 802.11ac-et a szabályozó még fejleszti). A 802.11n frekvenciacsatornákat használ a 2,4 GHz-es és 5 GHz-es WiFi frekvenciaspektrumban. Kompatibilis a 11b/11-el a/11g . Bár ajánlott csak 802.11n-t célzó hálózatokat építeni, mert... speciális védelmi módok konfigurálását igényli, ha visszafelé kompatibilis az örökölt szabványokkal. Ez a jelinformációk nagymértékű növekedéséhez vezet, ésa légi interfész elérhető hasznos teljesítményének jelentős csökkenése. Valójában még egy WiFi 802.11g vagy 802.11b kliens is megköveteli a teljes hálózat speciális konfigurációját, és annak azonnali jelentős csökkenését az összesített teljesítmény tekintetében.
Maga a WiFi 802.11n szabvány 2009. szeptember 11-én jelent meg.
A 20MHz és 40MHz (2x20MHz) szélességű WiFi frekvenciacsatornák támogatottak.
Használt RF technológia: OFDM.
Az OFDM MIMO (Multiple Input Multiple Output) technológiát a 4x4-es szintig (4xTransmitter és 4xReceiver) használják. Ebben az esetben legalább 2xTransmitter hozzáférési pontonként és 1xTransmitter felhasználói eszközönként.
Példák a 802.11n lehetséges MCS-ére (modulációs és kódolási sémára), valamint a rádiócsatorna maximális elméleti átviteli sebességére az alábbi táblázatban találhatók:
Itt az SGI a keretek közötti védőintervallum.
A Spatial Streams a térbeli folyamok száma.
A típus a moduláció típusa.
Az adatátviteli sebesség a rádiócsatorna maximális elméleti adatátviteli sebessége Mbit/s-ban.
Fontos hangsúlyozni hogy a feltüntetett sebességek megfelelnek a csatornasebesség fogalmának, és a leírt szabvány keretein belül egy adott technológiakészlettel a maximális értékek (valójában ezeket az értékeket, ahogy valószínűleg észrevette, a gyártók az otthoni dobozokra írják fel WiFi eszközök az üzletekben). De a való életben ezek az értékek nem érhetők el magának a WiFi 802.11 szabványos technológia sajátosságai miatt. Például itt erősen befolyásolja a „politikai korrektség” a CSMA/CA biztosítását illetően (a WiFi-eszközök folyamatosan hallgatják a levegőt, és nem tudnak továbbítani, ha az átviteli közeg foglalt), az egyes unicast keretek megerősítésének szükségessége, a félduplex jelleg az összes WiFi szabványból, és csak a 802.11ac/Wave-2 képes ezt megkerülni stb. Ezért a régi 802.11 b/g/a szabványok gyakorlati hatékonysága ideális körülmények között soha nem haladja meg az 50%-ot (például 802.11g esetén). az előfizetőnkénti maximális sebesség általában nem haladja meg a 22Mb/s-ot), a 802.11n-nél pedig akár 60% is lehet. Ha a hálózat védett módban működik, ami gyakran előfordul a különböző WiFi chipek vegyes jelenléte miatt a hálózat különböző eszközein, akkor még a jelzett relatív hatékonyság is 2-3-szorosára csökkenhet. Ez vonatkozik például a 802.11b, 802.11g chipekkel rendelkező Wi-Fi eszközök keverékére a WiFi 802.11g hozzáférési pontokkal rendelkező hálózaton, vagy egy WiFi 802.11g/802.11b eszközre a WiFi 802.11n hozzáférési pontokkal rendelkező hálózaton, stb. További információ a .
A 802.11a, b, g, n alapvető WiFi szabványok mellett további szabványok is léteznek, amelyeket különféle szolgáltatási funkciók megvalósítására használnak:
. 802.11d. Különféle WiFi szabványú eszközök hozzáigazítása az adott ország körülményeihez. Az egyes államok szabályozási keretein belül a tartományok gyakran változnak, sőt a földrajzi helytől függően eltérőek is lehetnek. Az IEEE 802.11d WiFi szabvány lehetővé teszi a frekvenciasávok beállítását a különböző gyártók eszközeiben a média hozzáférés-vezérlési protokollokba bevezetett speciális opciók segítségével.
. 802.11e. Leírja a QoS minőségi osztályokat a különféle médiafájlok és általában a különféle médiatartalmak átviteléhez. A MAC réteg 802.11e-hez való adaptációja meghatározza például a hang- és kép egyidejű átvitelének minőségét.
. 802.11f. Célja, hogy egyesítse a különböző gyártók Wi-Fi hozzáférési pontjainak paramétereit. A szabvány lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy különböző hálózatokkal dolgozzon, amikor az egyes hálózatok lefedettségi területei között mozog.
. 802.11h. Az időjárási és katonai radarokkal kapcsolatos problémák megelőzésére szolgál a Wi-Fi-berendezések kibocsátott teljesítményének dinamikus csökkentésével, vagy dinamikusan másik frekvencia csatornára váltással triggerjel észlelésekor (a legtöbb európai országban az időjárási és kommunikációs műholdakat nyomon követő földi állomások, valamint katonai radarok közel 5 MHz-es tartományban működnek). Ez a szabvány szükséges ETSI-követelmény az Európai Unióban történő használatra jóváhagyott berendezésekre vonatkozóan.
. 802.11i. A 802.11 WiFi szabványok első iterációi a WEP algoritmust használták a Wi-Fi hálózatok védelmére. Úgy gondolták, hogy ezzel a módszerrel bizalmasan kezelhető, és megvédhető a vezeték nélküli felhasználók által továbbított adatok a lehallgatástól, most már néhány perc alatt feltörhető. Ezért a 802.11i szabvány új módszereket fejlesztett ki a Wi-Fi hálózatok védelmére, mind fizikai, mind szoftveres szinten. Jelenleg a Wi-Fi 802.11 hálózatok biztonsági rendszerének megszervezéséhez Wi-Fi Protected Access (WPA) algoritmusok használata javasolt. Ezenkívül kompatibilitást biztosítanak a különböző szabványú és módosítású vezeték nélküli eszközök között. A WPA protokollok fejlett RC4 titkosítási sémát és egy kötelező hitelesítési módszert használnak az EAP használatával. A modern Wi-Fi hálózatok stabilitását és biztonságát az adatvédelmi ellenőrzési és adattitkosítási protokollok (RSNA, TKIP, CCMP, AES) határozzák meg. A legajánlottabb megközelítés a WPA2 használata AES titkosítással (és ne feledkezzünk meg a 802.1x-ről alagútkezelési mechanizmusok használatával, mint például az EAP-TLS, TTLS stb.). .
. 802.11k. Ez a szabvány valójában a terheléselosztás megvalósítását célozza a Wi-Fi hálózat rádiós alrendszerében. A vezeték nélküli LAN-ban az előfizetői eszköz általában ahhoz a hozzáférési ponthoz csatlakozik, amely a legerősebb jelet biztosítja. Ez gyakran egy ponton hálózati torlódáshoz vezet, amikor sok felhasználó csatlakozik egyszerre egy hozzáférési ponthoz. Az ilyen helyzetek szabályozására a 802.11k szabvány egy olyan mechanizmust javasol, amely korlátozza az egy hozzáférési ponthoz csatlakozó előfizetők számát, és lehetővé teszi olyan feltételek megteremtését, amelyek mellett új felhasználók csatlakozhatnak egy másik AP-hoz, még akkor is, ha az onnan érkező jel gyengébb. Ebben az esetben az aggregált hálózati átviteli sebesség megnő az erőforrások hatékonyabb felhasználása miatt.
. 802,11 m. A 802.11 szabványok teljes csoportjára vonatkozó módosításokat és korrekciókat egy külön dokumentumban 802.11m általános néven egyesítik és foglalják össze. A 802.11m első kiadása 2007-ben volt, majd 2011-ben stb.
. 802.11p. Meghatározza a legfeljebb 200 km/h sebességgel mozgó Wi-Fi-berendezések interakcióját a legfeljebb 1 km távolságban elhelyezkedő álló WiFi hozzáférési pontok mellett. A Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) szabvány része. A WAVE szabványok olyan architektúrát és kiegészítő segédfunkciókat és interfészeket határoznak meg, amelyek biztonságos rádiókommunikációs mechanizmust biztosítanak a mozgó járművek között. Ezeket a szabványokat olyan alkalmazásokhoz fejlesztették ki, mint a forgalomirányítás, a közlekedésbiztonsági megfigyelés, az automatizált fizetési beszedés, a járműnavigáció és -útválasztás stb.
. 802.11s. Szabvány mesh hálózatok megvalósítására (), ahol bármely eszköz útválasztóként és hozzáférési pontként is szolgálhat. Ha a legközelebbi hozzáférési pont túlterhelt, az adatok a legközelebbi terheletlen csomópontra kerülnek átirányításra. Ebben az esetben egy adatcsomag átvitele (csomagátvitel) az egyik csomópontból a másikba, amíg el nem éri a végső célt. Ez a szabvány új protokollokat vezet be a MAC és a PHY szinten, amelyek támogatják a szórást és a csoportos küldést (átvitelt), valamint az unicast kézbesítést egy önkonfiguráló Wi-Fi hozzáférési pontrendszeren keresztül. Ebből a célból a szabvány négycímes keretformátumot vezetett be. Példák WiFi Mesh hálózatok megvalósítására: , .
. 802.11t. A szabványt azért hozták létre, hogy intézményesítsék az IEEE 802.11 szabvány megoldásainak tesztelési folyamatát. Ismerteti a vizsgálati módszereket, az eredmények mérésének és feldolgozásának (kezelésének) módszereit, a vizsgálóberendezésekre vonatkozó követelményeket.
. 802.11u. Meghatározza a Wi-Fi szabványos hálózatok külső hálózatokkal való interakcióját. A szabványnak meg kell határoznia a hozzáférési protokollokat, a prioritási protokollokat és a tiltó protokollokat a külső hálózatokkal való munkához. Jelen pillanatban nagy mozgalom alakult ki e szabvány körül, mind a megoldások fejlesztése - Hotspot 2.0, mind a hálózatok közötti roaming megszervezése terén - az érdeklődő szolgáltatók csoportja jött létre és növekszik, akik közösen oldják meg a roaming problémákat. párbeszédben lévő Wi-Fi hálózataik számára (WBA Alliance). Olvasson többet a Hotspot 2.0-ról cikkeinkben: , .
. 802.11v. A szabványnak tartalmaznia kell az IEEE 802.11 szabvány hálózatkezelési rendszereinek javítását célzó módosításokat. A MAC és PHY szintű korszerűsítésnek lehetővé kell tennie a hálózathoz csatlakoztatott kliens eszközök konfigurálásának központosítását és egyszerűsítését.
. 802,11 év. Kiegészítő kommunikációs szabvány a 3,65-3,70 GHz-es frekvenciatartományhoz. A legújabb generációs eszközökhöz tervezték, amelyek külső antennával működnek akár 54 Mbit/s sebességgel, akár 5 km távolságra nyílt térben. A szabvány még nem készült el teljesen.
802.11w. Módszereket és eljárásokat határoz meg a média hozzáférés-vezérlési (MAC) réteg védelmének és biztonságának javítására. A szabványos protokollok rendszert építenek fel az adatok integritásának, forrásuk hitelességének, a jogosulatlan sokszorosítás és másolás tilalmának, az adatok bizalmas kezelésének és egyéb védelmi intézkedéseknek a felügyeletére. A szabvány bevezeti a felügyeleti keret védelmet (MFP: Management Frame Protection), és további biztonsági intézkedések segítenek semlegesíteni a külső támadásokat, például a DoS-t. Egy kicsit többet az MFP-ről itt: . Ezenkívül ezek az intézkedések biztosítják a legérzékenyebb hálózati információk biztonságát, amelyeket az IEEE 802.11r, k, y szabványt támogató hálózatokon továbbítanak.
802.11ac.
Egy új WiFi szabvány, amely csak az 5 GHz-es frekvenciasávban működik, és lényegesen gyorsabb O
nagyobb sebesség az egyes WiFi kliensek és a WiFi hozzáférési pontok számára egyaránt. További részletekért tekintse meg cikkünket.
Az erőforrás folyamatosan frissül! Ha szeretne értesítést kapni, ha új tematikus cikkek jelennek meg, vagy új anyagok jelennek meg az oldalon, javasoljuk, hogy iratkozzon fel.
Csatlakozz csoportunkhoz
A Wi-Fi (Wireless Fidelity) vezeték nélküli kommunikációs protokollt 1996-ban fejlesztették ki. Eredetileg helyi hálózatok kiépítésére szánták, de a legnagyobb népszerűségre az okostelefonok és más hordozható eszközök internethez való csatlakoztatásának hatékony módja lett.
Az azonos nevű szövetség 20 év alatt a kapcsolat több generációját fejlesztette ki, évről évre gyorsabb és funkcionálisabb frissítéseket vezetve be. Ezeket az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) által közzétett 802.11 szabvány írja le. A csoport a protokoll több verzióját tartalmazza, amelyek különböznek az adatátviteli sebességben és a kiegészítő funkciók támogatásában.
A legelső Wi-Fi szabványnak nem volt betűjelölése. Az ezt támogató eszközök 2,4 GHz-es frekvencián kommunikálnak. Az információátviteli sebesség mindössze 1 Mbit/s volt. Voltak olyan eszközök is, amelyek akár 2 Mbit/s sebességet is támogattak. Aktívan csak 3 évig használták, majd javították. Minden további Wi-Fi szabványt egy betű jelöl a közös szám után (802.11a/b/g/n stb.).
A Wi-Fi szabvány egyik első frissítése, amelyet 1999-ben adtak ki. A frekvencia megduplázásával (5 GHz-ig) a mérnökök akár 54 Mbit/s elméleti sebességet is elérhettek. Nem használták széles körben, mivel maga nem kompatibilis más verziókkal. A 2,4 GHz-es hálózatokon való működéshez az ezt támogató eszközöknek kettős adó-vevővel kell rendelkezniük. A Wi-Fi 802.11a-val rendelkező okostelefonok nem elterjedtek.
Wi-Fi szabvány IEEE 802.11b
A második korai interfészfrissítés, amely párhuzamosan jelent meg az a verzióval. A frekvencia változatlan maradt (2,4 GHz), de a sebességet 5,5 vagy 11 Mbit/s-ra növelték (készüléktől függően). A 2000-es évek első évtizedének végéig ez volt a vezeték nélküli hálózatok leggyakoribb szabványa. A régebbi verzióval való kompatibilitás, valamint a meglehetősen nagy lefedettségi sugár biztosította népszerűségét. Annak ellenére, hogy az új verziók felváltják, a 802.11b-t szinte minden modern okostelefon támogatja.
Wi-Fi szabvány IEEE 802.11g
A Wi-Fi protokoll új generációját 2003-ban vezették be. A fejlesztők az adatátviteli frekvenciákat változatlanul hagyták, így a szabvány teljesen kompatibilis a korábbival (a régi készülékek akár 11 Mbit/s-os sebességgel működtek). Az információátviteli sebesség 54 Mbit/s-ra nőtt, ami egészen a közelmúltig elegendő volt. Minden modern okostelefon 802.11g-vel működik.
Wi-Fi szabvány IEEE 802.11n
2009-ben megjelent a Wi-Fi szabvány nagyszabású frissítése. Az interfész új verziója jelentős sebességnövekedést kapott (akár 600 Mbit/s), miközben megőrizte a korábbiakkal való kompatibilitást. A 802.11a szabványú berendezésekkel való munkavégzés érdekében, valamint a 2,4 GHz-es sávban a torlódások leküzdéséhez visszatért az 5 GHz-es frekvenciák támogatása (párhuzamosan a 2,4 GHz-cel).
Bővültek a hálózati konfigurációs lehetőségek, és nőtt az egyidejűleg támogatott kapcsolatok száma. Lehetővé vált a multi-stream MIMO módban történő kommunikáció (több adatfolyam párhuzamos átvitele ugyanazon a frekvencián), és két csatorna kombinálása egy eszközzel való kommunikációhoz. Az első ilyen protokollt támogató okostelefonok 2010-ben jelentek meg.
Wi-Fi szabvány IEEE 802.11ac
2014-ben jóváhagyták az új Wi-Fi szabványt, az IEEE 802.11ac-et. A 802.11n logikus folytatása lett, tízszeres sebességnövekedést biztosítva. Az akár 8 csatorna (egyenként 20 MHz) egyidejű kombinálásának köszönhetően az elméleti plafon 6,93 Gbit/s-ra nőtt. ami 24-szer gyorsabb, mint a 802.11n.
A 2,4 GHz-es frekvencia elhagyása mellett döntöttek a tartomány torlódása és a 2-nél több csatorna kombinálásának lehetetlensége miatt. Az IEEE 802.11ac Wi-Fi szabvány az 5 GHz-es sávban működik, és visszafelé kompatibilis a 802.11n (2,4 GHz) eszközökkel, de nem garantált, hogy a korábbi verziókkal működik. Manapság nem minden okostelefon támogatja (például a MediaTek sok olcsó okostelefonja nem támogatja).
Egyéb szabványok
Az IEEE 802.11-nek vannak különböző betűkkel címkézett verziói. De vagy kisebb módosításokat és kiegészítéseket hajtanak végre a fent felsorolt szabványokon, vagy speciális funkciókat adnak hozzá (például más rádióhálózatokkal való interakció képességét vagy biztonságát). Érdemes kiemelni a 802.11y-t, amely nem szabványos 3,6 GHz-es frekvenciát használ, valamint a 802.11ad-t, amelyet a 60 GHz-es tartományra terveztek. Az elsőt úgy tervezték, hogy akár 5 km-es kommunikációs hatótávolságot biztosítson a tiszta hatótávolság használatával. A második (más néven WiGig) maximális (akár 7 Gbit/s) kommunikációs sebességet biztosít ultrarövid távolságokon (egy szobán belül).
Melyik Wi-Fi szabvány jobb egy okostelefonhoz?
Minden modern okostelefon Wi-Fi modullal van felszerelve, amely a 802.11 több verziójával működik. Általában minden kölcsönösen kompatibilis szabvány támogatott: b, g és n. Ez utóbbival azonban gyakran csak 2,4 GHz-es frekvencián lehet dolgozni. Az 5 GHz-es 802.11n hálózatokon működő eszközök visszafelé kompatibilisként a 802.11a szabványt is támogatják.
A frekvencia növelése segít az adatcsere sebességének növelésében. Ugyanakkor a hullámhossz csökken, ami megnehezíti az akadályokon való átjutást. Emiatt a 2,4 GHz-es elméleti tartomány nagyobb lesz, mint 5 GHz. A gyakorlatban azonban egy kicsit más a helyzet.
A 2,4 GHz-es frekvencia szabadnak bizonyult, így a szórakoztató elektronika ezt használja. A Wi-Fi mellett ebben a tartományban működnek a Bluetooth-eszközök, a vezeték nélküli billentyűzetek és egerek adó-vevői, illetve a mikrohullámú sütők magnetronjai is ebben a tartományban sugároznak. Ezért azokon a helyeken, ahol több Wi-Fi hálózat működik, az interferencia mértéke ellensúlyozza a hatótávolságot. A jelet akár száz méterről is fogják, de a sebesség minimális, az adatcsomagok vesztesége pedig nagy lesz.
Az 5 GHz-es sáv szélesebb (5170-től 5905 MHz-ig) és kevésbé zsúfolt. Ezért a hullámok kevésbé képesek leküzdeni az akadályokat (falak, bútorok, emberi testek), de közvetlen látási viszonyok között stabilabb kapcsolatot biztosítanak. A falak hatékony leküzdésének képtelensége előnyt jelent: nem fogja tudni elérni a szomszéd Wi-Fi-jét, de nem zavarja a router vagy az okostelefon működését.
Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a maximális sebesség eléréséhez olyan útválasztóra is szükség van, amely ugyanazon a szabványon működik. Más esetekben továbbra sem lesz képes 150 Mbit/s-nál többet elérni.
Sok függ a routertől és az antenna típusától. Az adaptív antennákat úgy tervezték, hogy felismerjék az okostelefon helyét, és olyan irányjelet küldjenek neki, amely messzebbre ér el, mint a többi antennatípus.
Az IEEE 802.11 alapszabványt 1997-ben fejlesztették ki a rádiócsatornán keresztüli vezeték nélküli kommunikáció megszervezésére akár 1 Mbit/s sebességgel. a 2,4 GHz-es frekvenciatartományban. Opcionálisan, vagyis ha mindkét oldalon speciális felszerelés állna rendelkezésre, a sebesség 2 Mbit/s-ra növelhető.
Ezt követően 1999-ben megjelent a 802.11a specifikáció az 5 GHz-es sávra, 54 Mbit/s maximális elérhető sebességgel.
Ezt követően a WiFi szabványokat két használt sávra osztották:
2,4 GHz-es sáv:
A használt rádiófrekvenciás sáv 2400-2483,5 MHz. 14 csatornára osztva:
| Csatorna | Frekvencia |
| 1 | 2,412 GHz |
| 2 | 2,417 GHz |
| 3 | 2,422 GHz |
| 4 | 2,427 GHz |
| 5 | 2,432 GHz |
| 6 | 2,437 GHz |
| 7 | 2,442 GHz |
| 8 | 2,447 GHz |
| 9 | 2,452 GHz |
| 10 | 2,457 GHz |
| 11 | 2,462 GHz |
| 12 | 2,467 GHz |
| 13 | 2,472 GHz |
| 14 | 2,484 GHz |
802.11b- az alap Wi-Fi szabvány első módosítása 5,5 Mbit/s sebességgel. és 11 Mbit/s. DBPSK és DQPSK modulációkat, DSSS technológiát, Barker 11 és CCK kódolást használ.
802,11g- a korábbi specifikáció további fejlesztési szakasza maximum 54 Mbit/s adatátviteli sebességgel (a valós 22-25 Mbit/s). Visszafelé kompatibilis a 802.11b-vel és szélesebb lefedettséggel. Használt: DSSS és ODFM technológiák, DBPSK és DQPSK modulációk, arker 11 és CCK kódolás.
802.11n- jelenleg a legmodernebb és leggyorsabb WiFi szabvány, amelynek maximális lefedettsége a 2,4 GHz-es tartományban van, és az 5 GHz-es spektrumban is használatos. Visszafelé kompatibilis a 802.11a/b/g-vel. Támogatja a 20 és 40 MHz-es csatornaszélességeket. Az alkalmazott technológiák az ODFM és az ODFM MIMO (multichannel input-output Multiple Input Multiple Output). A maximális adatátviteli sebesség 600 Mbit/s (míg a tényleges hatásfok átlagosan nem haladja meg a deklarált 50%-át).
5 GHz-es sáv:
A használt rádiófrekvenciás sáv 4800-5905 MHz. 38 csatornára osztva.
802.11a- az IEEE 802.11 alapspecifikáció első módosítása az 5 GHz-es rádiófrekvenciás tartományra. A támogatott sebesség akár 54 Mbit/s. Az alkalmazott technológia OFDM, BPSK, QPSK, 16-QAM moduláció. 64-QAM. A használt kódolás a Convolution Coding.
802.11n- Univerzális WiFi szabvány, amely mindkét frekvenciatartományt támogatja. 20 és 40 MHz-es csatornaszélességet is használhat. Az elérhető maximális sebesség 600 Mbit/s.
802.11ac- ezt a specifikációt ma már aktívan használják a kétsávos WiFi útválasztókon. Elődjéhez képest jobb a lefedettsége, tápellátását tekintve pedig sokkal gazdaságosabb. Az adatátviteli sebesség akár 6,77 Gbps is lehet, feltéve, hogy a router 8 antennával rendelkezik.
802.11ad- a mai legmodernebb Wi-Fi szabvány, amely rendelkezik további 60 GHz-es sáv.. Van egy második neve - WiGig (Wireless Gigabit). Az elméletileg elérhető adatátviteli sebesség akár 7 Gbit/s.
IEEE 802.11- kommunikációs szabványok a 0,9, 2,4, 3,6 és 5 GHz-es frekvenciatartomány vezeték nélküli helyi hálózati zónájában történő kommunikációhoz.
A felhasználók jobban ismerik a Wi-Fi néven, ami valójában a Wi-Fi Alliance által javasolt és népszerűsített márka. A mobil elektronikus számítástechnikai eszközök: PDA-k és laptopok fejlesztésének köszönhetően széles körben elterjedt.
IEEE 802.11a- Wi-Fi hálózati szabvány. Az 5 GHz-es U-NII frekvenciatartományt használja ( angol).
Bár ezt a verziót nem használják olyan gyakran az IEEE 802.11b szabványosítása és a 802.11g bevezetése miatt, a frekvencia és a moduláció tekintetében is változásokon ment keresztül. Az OFDM lehetővé teszi az adatok párhuzamos átvitelét több alfrekvencián. Ez javítja az interferencia elleni védelmet, és mivel egynél több adatfolyamot küldenek, nagy áteresztőképesség érhető el.
Az IEEE 802.11a ideális körülmények között akár 54 Mbps sebességet is elérhet. Kevésbé ideális körülmények között (vagy tiszta jel mellett) az eszközök 48 Mbps, 36 Mbps, 24 Mbps, 18 Mbps, 12 Mbps és 6 Mbps sebességgel tudnak kommunikálni.
Az IEEE 802.11a nem kompatibilis a 802.11b 802.11g-vel.
IEEE 802.11b
Az 1999-ben elfogadott IEEE 802.11b szabvány a nevével ellentétben nem a 802.11a szabvány folytatása, hiszen különböző technológiákat alkalmaznak: DSSS-t (pontosabban annak továbbfejlesztett változatát HR-DSSS) a 802.11b-ben, szemben az OFDM-mel a 802.11a-ban. A szabvány előírja az engedély nélküli 2,4 GHz-es frekvenciatartomány használatát. Átviteli sebesség - akár 11 Mbit/s.
A különböző gyártóktól származó IEEE 802.11b termékek kompatibilitási tesztelése és tanúsítása a Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), jelenleg ismertebb nevén Wi-Fi Alliance által. A Wi-Fi Alliance által tesztelt kompatibilis vezeték nélküli termékek a Wi-Fi szimbólummal lehetnek megjelölve.
Az IEEE 802.11b hosszú ideig általános szabvány volt, amelyre a legtöbb vezeték nélküli helyi hálózat épült. Helyét most az IEEE 802.11g szabvány vette át, amelyet fokozatosan a nagy sebességű IEEE 802.11n vált fel.
IEEE 802.11g
Az IEEE 802.11g szabvány tervezetét 2002 októberében hagyták jóvá. Ez a szabvány a 2,4 GHz-es frekvenciasávot használja, amely akár 54 Mbps (bruttó) csatlakozási sebességet biztosít, és ezzel felülmúlja az IEEE 802.11b szabványt, amely akár 11 Mbps csatlakozási sebességet biztosít. Ezenkívül garantálja a visszafelé kompatibilitást a 802.11b szabvánnyal. Az IEEE 802.11g szabvány visszamenőleges kompatibilitása megvalósítható DSSS modulációs módban, amelyben a kapcsolati sebesség tizenegy megabit/s-ra lesz korlátozva, illetve OFDM modulációs módban, amelyben a sebesség elérheti az 54 Mbit/s-ot. Így ez a szabvány a legelfogadhatóbb a vezeték nélküli hálózatok építésekor
OFDM(Angol) Ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés - multiplexelés csatornák ortogonális frekvenciaosztásával) egy digitális modulációs séma, amely nagyszámú egymáshoz közel elhelyezkedő ortogonális alvivőt használ. Mindegyik alvivőt egy hagyományos modulációs séma (pl. kvadratúra amplitúdó moduláció) segítségével modulálják alacsony szimbólumsebességgel, miközben a hagyományos egyvivős modulációs sémák teljes adatsebességét ugyanazon a sávszélességen tartják. A gyakorlatban az OFDM jeleket FFT (Fast Fourier Transform) használatával kapjuk.
Az OFDM fő előnye az egyvivős kialakítással szemben, hogy képes ellenállni a kihívást jelentő csatornaviszonyoknak. Például a hosszú rézvezetők RF csillapítása, a keskeny sávú interferencia és a többutas terjedés által okozott frekvenciaszelektív csillapítás elleni küzdelem összetett hangszínszabályozó szűrők használata nélkül.
SzerkezetOFDMjel
A rádióelérési rendszerekben az OFDM jelek típusai léteznek: COFDM és VOFDM.
JelekCOFDM használja az információ kódolását az egyes alvivőkön és az alvivők között. A zajálló kódolás lehetővé teszi az OFDM jel hasznos tulajdonságainak további javítását.
KijelölésVOFDM elrejti a vektormodulációt, ahol egynél több vevőantennát használnak, ami tovább fokozhatja a szimbólumok közötti interferencia elleni küzdelmet.
Fizikai réteg- az OSI hálózati modell első rétege. Ez az OSI modell legalsó rétege - az adatátvitel fizikai és elektromos közege. A fizikai réteg jellemzően a következőket írja le: átvitelek topológiák példái segítségével, analóg és digitális kódolás összehasonlítása, bitszinkronizálás, keskeny és szélessávú átvitel összehasonlítása, többcsatornás kommunikációs rendszerek, soros (logikai 5 voltos) adatátvitel.
Ha abból a szempontból nézzük, hogy a hálózat olyan berendezéseket és programokat tartalmaz, amelyek a berendezést vezérlik, akkor a fizikai réteg kifejezetten a definíció első részére fog utalni.
Ez a szint, akárcsak a csatorna és a hálózati szintek, hálózatfüggő.
Az ennél a rétegnél használt mértékegység a bit, vagyis a fizikai réteg a megfelelő interfészen keresztül bitfolyamot továbbít a megfelelő fizikai közegen keresztül.
Egy sor IEEE 802.3 szabvány, amely meghatározza a kapcsolatot és a fizikai réteget a vezetékes Ethernet hálózatban, általában helyi hálózatokban (LAN), és bizonyos esetekben nagy kiterjedésű hálózatokban (WAN) valósítják meg.
A polcok tele vannak új, 802.11ac-re épülő eszközökkel, amelyek már eladásra kerültek, és hamarosan minden felhasználó szembesül azzal a kérdéssel: érdemes-e külön fizetni a Wi-Fi új verziójáért? Ebben a cikkben megpróbálom megválaszolni az új technológiával kapcsolatos kérdéseket.
802.11ac – háttér
A szabvány utolsó hivatalosan jóváhagyott verziója (802.11n) 2002-től 2009-ig fejlesztés alatt állt, de az úgynevezett vázlatos változatát még 2007-ben fogadták el, és mint valószínűleg sokan emlékeznek, 802.11n draftot támogató routerek is kerültek akcióba. szinte közvetlenül az esemény után.
A routerek és egyéb Wi-Fi eszközök fejlesztői akkor pontosan a helyes dolgot cselekedték, nem várták meg a protokoll végleges verziójának jóváhagyását. Ez lehetővé tette számukra, hogy 2 évvel korábban akár 300 Mb/s adatátviteli sebességet biztosító eszközöket is kiadjanak, és amikor végre papírra vetették a szabványt és megjelentek az első 100%-ban szabványosított routerek, a régi modulok a tervezetet követve sem veszítették el a kompatibilitást. szabvány verziója, biztosítva a hardver szintű kompatibilitást (a kisebb eltérések firmware frissítéssel megoldhatók).
A 802.11ac esetében szinte ugyanaz a történet ismétlődik, mint a 802.11n esetében. Az új szabvány elfogadásának időpontja még nem ismert pontosan (feltehetően legkorábban 2013 végén), de a már elfogadott specifikációtervezet nagy valószínűséggel garantálja, hogy a jövőben minden jelenleg kiadott eszköz problémamentesen fog működni a tanúsított vezeték nélküli hálózatokkal. .
Egészen a közelmúltig minden új verzió egy új betűt adott a 802.11 szabvány végére (például 802.11g), és ezek betűrendben növekedtek. 2011-ben azonban ez a hagyomány kissé megtört, és a 802.11n verzióról közvetlenül a 802.11ac-re ugrottak.
A 802.11ac-tervezetet tavaly októberben fogadták el, de az első, erre épülő kereskedelmi eszközök az elmúlt hónapokban szó szerint megjelentek. Például a Cisco 2012 júniusának végén adta ki első 802.11ac routerét.
802.11ac fejlesztések
Határozottan kijelenthetjük, hogy még a 802.11n-nek sem volt ideje felfedni magát néhány gyakorlati feladatban, de ez nem jelenti azt, hogy a fejlődésnek meg kell állnia. A nagyobb adatátviteli sebesség mellett, amelynek működésbe lépése néhány évbe telhet, a Wi-Fi minden fejlesztése további előnyökkel is jár: megnövekedett jelstabilitás, nagyobb lefedettség és alacsonyabb energiafogyasztás. A fentiek mindegyike igaz a 802.11ac-re is, így az alábbiakban minden ponton részletesebben kitérünk.
A 802.11ac a vezeték nélküli hálózatok ötödik generációjába tartozik, és a köznyelvben 5G WiFi-nek hívják, bár ez hivatalosan téves. A szabvány kidolgozásakor az egyik fő cél a gigabites adatátviteli sebesség elérése volt. Míg a további, általában még nem használt csatornák használatával akár a 802.11n is lenyűgöző 600 Mb/s-ra túlhajtható (ehhez 4 csatorna kerül felhasználásra, amelyek mindegyike 150 Mb/s sebességgel működik), a gigabites bár nem alkalmas rá, és nem is lesz a sorsa, és ez a szerep az utódjáé lesz.
Úgy döntöttek, hogy a megadott sebességet (egy gigabitet) nem minden áron veszik meg, hanem a szabvány korábbi verzióival való kompatibilitás megőrzése mellett. Ez azt jelenti, hogy vegyes hálózatokban minden eszköz működni fog, függetlenül attól, hogy a 802.11 melyik verzióját támogatja.
E cél elérése érdekében a 802.11ac továbbra is 6 GHz-ig fog működni. De ha a 802.11n-ben erre két frekvenciát használtak (2,4 és 5 GHz), a korábbi verziókban pedig csak 2,4 GHz-et, akkor AC-ban az alacsony frekvencia át van húzva, és csak 5 GHz marad, mivel az adatátvitel szempontjából hatékonyabb. .
Az utolsó megjegyzés némileg ellentmondásosnak tűnhet, hiszen 2,4 GHz-es frekvencián a jel jobban halad nagy távolságokon, így hatékonyabban kerüli el az akadályokat. Ezt a tartományt azonban már most is rengeteg „háztartási” hullám foglalja el (a Bluetooth-eszközöktől a mikrohullámú sütőkig és egyéb otthoni elektronikai cikkekig), és a gyakorlatban a használata csak ront az eredményen.
A 2,4 GHz elhagyásának másik oka az volt, hogy ebben a tartományban nem volt elegendő spektrum elegendő számú, egyenként 80-160 MHz szélességű csatorna befogadására.
Hangsúlyozni kell, hogy az eltérő működési frekvenciák (2,4 és 5 GHz) ellenére az IEEE garantálja az AC változat kompatibilitását a szabvány korábbi verzióival. Hogy ezt hogyan érik el, azt nem részletezik, de nagy valószínűséggel az új chipek 5 GHz-et használnak majd alapfrekvenciaként, de képesek lesznek alacsonyabb frekvenciákra váltani, ha olyan régebbi eszközökkel dolgoznak, amelyek nem támogatják ezt a tartományt.
Sebesség
A 802.11ac-ben észrevehető sebességnövekedés érhető el több változtatásnak köszönhetően. Először is a csatornaszélesség megduplázódása miatt. Ha a 802.11n-ben már 20 MHz-ről 40 MHz-re emelték, akkor a 802.11ac-ben már 80 MHz (alapértelmezés szerint), sőt esetenként 160 MHz is lesz.
A 802.11 korai verzióiban (az N specifikáció előtt) az összes adatot egyetlen adatfolyamban továbbították. N-ben számuk 4 is lehet, bár eddig csak 2 csatornát használtak leggyakrabban. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a teljes maximális sebességet az egyes csatornák maximális sebességének szorzataként számítják ki. 802.11n esetén 150 x 4 = 600 Mb/s.
Tovább mentünk a 802.11ac-al. A csatornák száma most 8-ra nőtt, és a szélességüktől függően minden esetben meg lehet találni a maximálisan lehetséges átviteli sebességet. 160 MHz-en 866 Mb/s az eredmény, és ezt az adatot 8-cal megszorozva megkapjuk a maximális elméleti sebességet, amit a szabvány nyújtani tud, vagyis közel 7 Gb/s-ot, ami 23-szor gyorsabb, mint a 802.11n.
Eleinte nem minden chip lesz képes gigabites, és még inkább 7 gigabites adatátviteli sebességet biztosítani. Az útválasztók és más Wi-Fi eszközök első modelljei szerényebb sebességgel fognak működni.
Például a már említett első 802.11ac Cisco router, bár felülmúlta a 802.11n képességeit, mégsem került ki a „pre-gigabites” tartományból, mindössze 866 Mb/s-ot demonstrált. Ebben az esetben a két elérhető modell közül a régebbiről beszélünk, a fiatalabb pedig mindössze 600 MB/s-ot biztosít.
A sebesség azonban még a legbelépő szintű készülékekben sem csökken észrevehetően ezek alá a mutatók alá, hiszen a minimálisan lehetséges adatátviteli sebesség a specifikációk szerint 450 Mb/s AC esetén.
Gazdaságos energiafogyasztás
A gazdaságos energiafogyasztás lesz az AC egyik legnagyobb erőssége. Az ezen a technológián alapuló chipeket már minden mobileszközre jósolnak, azt állítva, hogy ez nemcsak ugyanakkor, hanem nagyobb adatátviteli sebesség mellett is növeli az autonómiát.
Sajnos nem valószínű, hogy pontosabb adatok születnek az első készülékek megjelenése előtt, és amikor az új modellek a kezükbe kerülnek, a megnövekedett autonómiát csak hozzávetőlegesen lehet majd összehasonlítani, mivel nem valószínű, hogy két egyforma okostelefon a piacon, csak a vezeték nélküli modulban különböznek egymástól. Várhatóan 2012 vége felé kezdenek megjelenni tömegesen az ilyen készülékek, bár az első jelek már láthatóak a láthatáron, például a nyár elején bemutatott Asus G75VW laptop.
A Broadcom szerint az új eszközök akár hatszor energiahatékonyabbak, mint 802.11n-es társaik. Valószínűleg egzotikus tesztelési körülményekre hivatkozik a hálózati berendezések gyártója, és az átlagos megtakarítási érték ennél jóval alacsonyabb lesz, de még így is észrevehető a mobileszközök további perceinek, esetleg óráknak a formájában.
A megnövekedett autonómia, ahogy ez gyakran megesik, ebben az esetben nem marketingfogás, hiszen közvetlenül a technológia sajátosságaiból következik. Például az a tény, hogy az adatokat nagyobb sebességgel továbbítják, már az energiafogyasztás csökkenését okozza. Mivel ugyanannyi adatot rövidebb idő alatt lehet fogadni, a vezeték nélküli modul korábban kikapcsol, és ezért nem fér hozzá az akkumulátorhoz.
Nyalábformálás
Ezt a jelkondicionálási technikát már a 802.11n-ben is alkalmazhatták volna, de akkor még nem volt szabványos, és a különböző gyártók hálózati eszközeinek használatakor általában nem működött megfelelően. A 802.11ac-ben a sugárformálás minden aspektusa egységes, így a gyakorlatban sokkal gyakrabban fogják használni, bár továbbra is opcionális marad.
Ez a technika megoldja a jelteljesítmény-csökkenés problémáját, amelyet a különböző tárgyakról és felületekről való visszaverődés okoz. A vevőhöz érve mindezek a jelek fáziseltolódással érkeznek, és így csökkentik a teljes amplitúdót.
A sugárformálás ezt a problémát a következő módon oldja meg. Az adó megközelítőleg meghatározza a vevő helyét, és ezen információk alapján nem szabványos módon jelet állít elő. Normál üzemben a vevőből érkező jel egyenletesen tér el minden irányban, de a sugárformálás során szigorúan meghatározott irányba terelődik, amit több antenna használatával érnek el.
A sugárformálás nemcsak a jelek terjedését javítja nyílt területen, hanem a falak „áttörését” is segíti. Ha korábban a router nem
„benyúlt” a szomszéd szobába, vagy rendkívül instabil kapcsolatot biztosított alacsony sebességgel, akkor AC-val sokkal jobb lesz a vétel minősége ugyanazon a ponton.
802.11ad
A 802.11ad-hez hasonlóan a 802.11ac-hez van egy második, könnyebben megjegyezhető, de nem hivatalos neve - WiGig.
A név ellenére ez a specifikáció nem követi a 802.11ac szabványt. Mindkét technológiát egyidejűleg kezdték fejleszteni, és ugyanaz a fő céljuk (a gigabites akadály leküzdése). Csak a megközelítések különböznek egymástól. Míg az AC arra törekszik, hogy fenntartsa a korábbi tervekkel való kompatibilitást, az AD egy üres papírlappal indul, ami nagyban leegyszerűsíti a megvalósítást.
A fő különbség a versengő technológiák között a működési frekvencia lesz, amelyből az összes többi jellemző következik. Az AD esetében ez egy nagyságrenddel magasabb az AC-hoz képest, és 5 GHz helyett 60 GHz.
Ebben a tekintetben a működési tartomány (a jel által lefedett terület) is csökken, de sokkal kevesebb lesz benne az interferencia, hiszen a 60 GHz-et ritkábban használják a 802.11ac működési frekvenciájához képest, a 2.4-ről nem is beszélve. GHz.
Nehéz megmondani, hogy a 802.11ad eszközök pontosan milyen távolságban látják egymást. A számok pontosítása nélkül a hivatalos források „viszonylag kis távolságokról beszélnek ugyanabban a helyiségben”. A falak és egyéb komoly akadályok hiánya a jelzőútban szintén kötelező és szükséges feltétele a munkavégzésnek. Nyilván több méterről beszélünk, és szimbolikus, hogy a határ ugyanaz lenne, mint a Bluetooth esetében (10 méter).
A kis átviteli sugár biztosítja, hogy az AC és AD technológiák ne ütközzenek egymással. Ha az első otthoni és irodai vezeték nélküli hálózatokra irányul, akkor a másodikat más célokra használják. Hogy pontosan melyek, az még nyitott kérdés, de már pletykálnak, hogy végre az AD váltja fel a Bluetooth-t, amely a mai mércével mérve rendkívül alacsony adatátviteli sebesség miatt nem tud megbirkózni a feladatával.
A szabvány a „vezetékes kapcsolatok cseréjére” is alkalmas – nagyon valószínű, hogy a közeljövőben „vezeték nélküli USB” néven válik ismertté, és nyomtatók, merevlemezek, esetleg monitorok és egyéb perifériák csatlakoztatására szolgál majd.
Az AD jelenlegi Draft verziója már megelőzi eredeti célját (1 Gb/s), maximális adatátviteli sebessége pedig 7 Gb/s. Ugyanakkor az alkalmazott technológia lehetővé teszi számunkra, hogy a szabványon belül maradva javítsuk ezeket a mutatókat.
Mit jelent a 802.11ac a hétköznapi felhasználók számára?
Nem valószínű, hogy mire a technológia szabványosodik, az internetszolgáltatók már olyan díjcsomagokat kínálnak, amelyek feloldásához a 802.11ac teljesítményére van szükség. Következésképpen a gyorsabb Wi-Fi eleinte csak az otthoni hálózatokban valósítható meg: gyors fájlátvitel az eszközök között, HD filmek nézése, miközben egyidejűleg más feladatokkal terhelik a hálózatot, biztonsági mentések a közvetlenül a routerhez csatlakoztatott külső merevlemezekre. .
A 802.11ac nemcsak a sebesség problémáját oldja meg. A routerhez csatlakoztatott eszközök nagy száma már akkor is problémákat okozhat, ha a vezeték nélküli hálózat sávszélessége nincs maximálisan kihasználva. Tekintettel arra, hogy az ilyen eszközök száma az egyes családokban csak nőni fog, most el kell gondolkodnunk a problémán, és az AC a megoldás, amely lehetővé teszi, hogy egy hálózat nagyszámú vezeték nélküli eszközzel működjön.
Az AC a leggyorsabban a mobileszköz-környezetben terjed. Ha az új chip legalább 10%-os autonómianövekedést biztosít, akkor a készülék enyhe áremelkedése mellett is teljes mértékben indokolt lesz a használata. Az első, váltakozó áramú technológiára épülő okostelefonok és táblagépek várhatóan az év végére várhatók. Mint már említettük, egy 802.11ac-es laptop már megjelent, azonban tudomásunk szerint ez az egyetlen modell a piacon.
Ahogy az várható volt, az első váltakozó áramú útválasztók ára meglehetősen magasnak bizonyult, és az elkövetkező hónapokban nem valószínű, hogy drasztikus árcsökkenés várható, különösen, ha emlékszel arra, hogyan alakult a helyzet a 802.11n esetében. A jövő év elején azonban a routerek kevesebbe kerülnek, mint az a 150-200 dollár, amit a gyártók most kérnek az első modelljeikért.
A kis adagokban kiszivárgó információk szerint az Apple ismét az elsők között lesz az új technológia alkalmazói között. A Wi-Fi mindig is kulcsfontosságú interfész volt a cég minden eszközénél, például a 802.11n közvetlenül a Draft specifikáció 2007-es jóváhagyása után került be az Apple technológiájába, így nem meglepő, hogy a 802.11ac is készül hamarosan debütál számos Apple eszköz részeként: laptopok, Apple TV, AirPort, Time Capsule és esetleg iPhone/iPad.
Végezetül érdemes emlékeztetni arra, hogy az összes említett sebesség az elméletileg elérhető maximális sebesség. És ahogy a 802.11n valójában lassabban fut, mint 300 Mbps, az AC tényleges sebességkorlátozása is alacsonyabb lesz, mint amit az eszközön hirdetnek.
A teljesítmény minden esetben nagymértékben függ a használt berendezésektől, a többi vezeték nélküli eszköz meglététől és a helyiség konfigurációjától, de hozzávetőlegesen egy 1,3 Gb/s címkével ellátott router legfeljebb 800 Mb/s sebességgel tud majd információt továbbítani (ami még mindig észrevehetően magasabb, mint a 802.11n elméleti maximum) .
