Wifi g: Стандарты WiFi | Cтандарты беспроводной связи |IEEE 802.11ac | ieee 802.11 | Топология WiFi сети | Безопасность WiFi | Беспроводные технологии

Содержание

Стандарты WiFi | Cтандарты беспроводной связи |IEEE 802.11ac | ieee 802.11 | Топология WiFi сети | Безопасность WiFi | Беспроводные технологии

Подробности
Родительская категория: Технологии беспроводной связи
Категория: WiFi

Существует несколько разновидностей WLAN-сетей, которые различаются схемой организации сигнала, скоростями передачи данных, радиусом охвата сети, а также характеристиками радиопередатчиков и приемных устройств. Наибольшее распространение получили беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac и другие.

Первыми в 1999 г. были утверждены спецификации 802.11a и 802.11b, тем не менее наибольшее распространение получили устройства, выполненные по стандарту 802.11b.

 

 

Стандарт Wi-Fi 802.11b

Стандарт 802.11b основан на методе широкополосной модуляции с прямым расширением спектра (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS). Весь рабочий диапазон делится на 14 каналов, разнесенных на 25 МГц для исключения взаимных помех. Данные передаются по одному из этих каналов без переключения на другие. Возможно одновременное использование всего 3 каналов. Скорость передачи данных может автоматически меняться в зависимости от уровня помех и расстояния между передатчиком и приемником.

Стандарт IEEE 802.11b реализует максимальную теоретическую скорость передачи 11 Мбит/с, что сравнимо с кабельной сетью 10 BaseT Ethernet. Следует учитывать, что такая скорость возможна при передаче данных одним WLAN-устройством. Если в среде одновременно функционирует большее число абонентских станций, то полоса пропускания распределяется между всеми и скорость передачи данных на одного пользователя падает.

 

Стандарт Wi-Fi 802.11a

Стандарт 802.11a был принят в 1999 году, тем не менее нашел свое применение только с 2001 года. Данный стандарт используется, в основном, в США и Японии. В России и в Европе он не получил широкого распространения.

 В стандарте 802.11a применяется схема модуляции сигнала — мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). Основной поток данных разделяется на несколько параллельных субпотоков с относительно низкой скоростью передачи, и затем для их модуляции применяется соответствующее число несущих. Стандартом определены три обязательные скорости передачи данных (6, 12 и 24 Мбит/с) и пять дополнительных (9, 18, 24, 48 и 54 Мбит/с). Также имеется возможность одновременного использования двух каналов, что повышает скорость передачи данных в 2 раза.

 

Стандарт Wi-Fi 802.11g

Стандарт 802.11g окончательно был утверждён в июне 2003г. Он является дальнейшим усовершенствованием спецификации IEEE 802.11b и реализует передачу данных в том же частотном диапазоне. Главным преимуществом этого стандарта является повышенная пропускная способность — скорость передачи данных в радиоканале достигает 54 Мбит/с по сравнению с 11 Мбит/с у 802. 11b. Как и IEEE 802.11b, новая спецификация функционирует в диапазоне 2,4 ГГц, однако для повышения скорости используется та же схема модуляции сигнала, что и в 802.11a — ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM).

Стандарт 802.11g совместим с 802.11b. Так адаптеры 802.11b могут работать в сетях 802.11g (но при этом не быстрее 11 Мбит/с), а адаптеры 802.11g могут снижать скорость передачи данных до 11 Мбит/с для работы в старых сетях 802.11b.

 

 

Стандарт Wi-Fi 802.11n

Стандарт 802.11n был ратифицирован 11 сентября 2009. Он увеличивает скорость передачи данных практически в 4 раза по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Максимальная теоретическая скорость передачи данных составляет 600 Мбит/с, применяя передачу данных сразу по четырём антеннам. По одной антенне – до 150 Мбит/с.

Устройства 802.11n функционируют в частотных диапазонах 2,4 – 2,5 или 5,0 ГГц.

В основе стандарта IEEE 802.11n лежит технология OFDM-MIMO. Большинство функционала позаимствовано из стандарта 802.11a, тем не менее в стандарте IEEE 802.11n имеется возможность применения как частотного диапазона, принятого для стандарта IEEE 802.11a, так и частотного диапазона, принятого для стандартов IEEE 802.11b/g. Таким образом, устройства, поддерживающие стандарт IEEE 802.11n, могут функционировать в частотном диапазоне либо 5, либо 2,4 ГГц, причем конкретная реализация зависит от страны. Для России устройства стандарта IEEE 802.11n будут поддерживать частотный диапазон 2,4 ГГц.

Увеличение скорости передачи в стандарте IEEE 802.11n достигается за счет: удвоения ширины канала с 20 до 40 МГц, а также вследствие реализации технологии MIMO.

 

Стандарт Wi-Fi 802.11ac

Стандарт 802.11ас представляет собой дальнейшее развитие технологий, введенных в стандарт 802. 11n. В спецификациях устройства стандарта 802.11ас отнесены к классу VHT (Very High Throughput) – с очень высокой пропускной способностью. Сети стандарта 802.11ас работают исключительно в диапазоне 5 ГГц. Полоса радиоканала может составлять 20, 40, 80 и 160 МГц. Возможно также объединение двух радиоканалов 80 + 80 МГц.

 

Частотные планы сетей 802.11ас для различных стран

 

Сравнение 802.11n и 802.11ac







802.11n

802.11ас

Полоса пропускания

20 и 40 МГц

Добавлена ширина канала 80 и 160 МГц

Диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц

Только 5 ГГц

Поддерживает модуляции
2-ФМ, 4-ФМ, 16-КАМ и 64-КАМ

К модуляциям 2-ФМ, 4-ФМ, 16-КАМ и 64-КАМ добавлена 256-КАМ

Однопользовательская передача MIMO

Многопользовательская передача MIMO

Агрегация МАС-фреймов: A-MSDU, A-MPDU

Расширенные возможности агрегации МАС-фреймов

 

Источники:

1.  А.Н. Степутин, А.Д. Николаев. Мобильная связь на пути к 6G. В 2 Т. – 2-е изд. — Москва-Вологда: Инфра-Инженерия, 2018. – 804с. : ил.

2. А.Е. Рыжков, В. А. Лаврухин Гетерогенные сети радиодоступа: учебное пособие. — СПб. : СПбГУТ, 2017. – 92 с.

Читайте также:

Общие сведения о WiFi

Топологии сетей WiFi

Безопасность в WiFi

Канал о технологиях и известных людях в телекоме и ИТ «ТНД». Подписывайтесь!

Видео о 5G простым языком. Лекции по мобильной связи пятого поколения (5G)

Гетерогенные сети: Ключевые технологии HetNet и сценарии развертывания

Международный Съезд ведущих специалистов отрасли телекоммуникаций TELECOMTREND

Официальная группа портала 1234G.ru вконтакте. Присоединяйтесь!

 

{jcomments on}

802.11g — стандарт беспроводной с…

Фирма не работает

дата:


2022-11-01

Группа продуктов


Язык:
БългарскиČeskýDanskDeutschEestiΕλληνικάEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešu Lietuvių MagyarNederlandsPolskiPortuguêsPусскийRomânăSlovenskiSlovenskýSuomiSvenska

Валюта:
1 AUD — 3. 0547 PLN1 CAD — 3.5159 PLN1 CHF — 4.8760 PLN1 CZK — 0.1922 PLN1 DKK — 0.6335 PLN1 EUR — 4.7119 PLN1 GBP — 5.3765 PLN1 HUF — 0.0110 PLN1 NOK — 0.4555 PLN1 PLN — 1.0000 PLN1 SEK — 0.4282 PLN1 USD — 4.9134 PLN

Бюллетень E-mail




TopТехнический словарь802.11g — стандарт беспроводной сети

802.11 представляет собой набор беспроводных стандартов IEEE, которые регулируют способ передачи в сети. Сегодня они широко используются в версии 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n и 802.11ac, чтобы обеспечить беспроводную связь в доме, офисе и некоторых коммерческих учреждений.

 

IEEE 802. 11g был основан в 2003 г., как расширение 802.11b. Он увеличивает пропускную способность до 54 Мб/сек с использованием той же самой полосы частот 2,4 ГГц, что в стандарте 802.11b.

 

Он использует передачу CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance – протокол, который определяет способ множественного доступа к каналу с отслеживанием состояния носителя и предотвращения столкновений). Доступная полоса пропускания делится между всеми подходящими станциями, в том ТД (Точка доступа), для движения к и от устройства.

 

Устройство 802.11g полностью совместимо с устройством 802.11b. Тем не менее, наличие устройства, работающего в сетях 802.11b значительно снижает скорость всей сети, работающей в 802.11g.

 

Модуляцией, используемой в стандарте 802. 11g, есть OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing — ортогональное воспроизведение в частоте поля), которое заимствовано из стандарта 802.11a со скоростью передачи данных 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 b 54 Мбит/с и восстановление до CCK (Complementary Code Keying — комплементарный код модуляции, как в стандарте 802.11b) для 5,5 и 11 Мбит/сек и модуляциями DBPSK/DQPSK + DSSS для 1 и 2 Мбит/сек. Хотя стандарт 802.11g работает в той же полосе частот, что и 802.11b, может достичь более высокую скорость передачи данных со взгляда на свое наследие с 802.11а.

 

С поднесущих OFDM 48 зарезервированы для данных, в то время как 4 являются пилотами поднесущих с делением несущей 0,3125 МГц (20МГц/64). Продолжительность символа 4 микросекунды, который дополнительно включает в себя защитный интервал 0,8 микросекунды. Фактически генерация и декодирование ортогональных компонентов происходит в полосе частот модулирующего сигнала от DSP. Далее они преобразовываются в частоту 2,4 ГГц в передатчике. Преимуществом использования OFDM является снижение эффектов многолучевого распространения сигнала к приемнику и повышение эффективности использования спектра.

 

Несмотря на хороший прием и быструю реализацию стандарта 802.11g характеризуется очень похожим уровнем помех передачи, как ранее 802.11b в переполненном диапазоне 2,4 ГГц. Устройства, работающие в этом диапазоне — это микроволновые печи, устройства Bluetooth или цифровые беспроводные телефоны, что часто приводит к серьезным нарушениям. Кроме того, существуют частые проблемы, связанные с большим количеством пользователей и появлением плотности в городских районах.

 

Во избежание взаимных помех, есть только три непересекающихся канала в Соединенных Штатах и других странах с аналогичными положениями (каналы 1, 6, 11 с разделением на 25 МГц) и четыре в Европе (каналы 1, 5, 9. 13 только 20 МГц разделения). Даже при таком разделении помехи в каналах сохраняются, хотя бы со взгляда на боковые панели в характеристиках передатчиков излучения, хотя они гораздо слабее.

 

Таб.1 Перечень частот и соответствующие каналы

 

Канал

Центральная частота

Ширина канала

Перекрытия каналов

GHz GHz
1 2.412 2.401 — 2.423 2,3,4,5
2 2.417 2.406 — 2.428 1,3,4,5,6
3 2.422 2.411 — 2.433 1,2,4,5,6,7
4 2.427 2.416 — 2.438 1,2,3,5,6,7,8
5 2.432 2.421 — 2.443 1,2,3,4,6,7,8,9
6 2. 437 2.426 — 2.448 2,3,4,5,7,8,9,10
7 2.442 2.431 — 2.453 3,4,5,6,8,9,10,11
8 2.447 2.436 — 2.458 4,5,6,7,9,10,11,12
9 2.452 2.441 — 2.463 5,6,7,8,10,11,12,13
10 2.457 2.446 — 2.468 6,7,8,9,11,12,13
11 2.462 2.451 — 2.473 7,8,9,10,12,13
12 2.467 2.456 — 2.478 8,9,10,11,13,14
13 2.472 2.461 — 2.483 9,10,11,12,14
14 2.484 2.473 — 2.495 12,13

(*) Не все каналы являются законными в каждой стране 

Рис. 1 Графическое представление 14 каналов и соответствующие им центральные частоты

 




Нетто: 0.00  EUR
Брутто: 0.00  EUR
Вес: 0.00  kg





Особенно рекомендуем


ДИСК ДЛЯ РЕГИСТРАТОРА HDD-WD10PURX 1TB 24/7 WESTERN DIGITAL

Нетто: 45.42 EUR


ВИДЕОРАЗДЕЛИТЕЛЬ RV-1/2-UHD

Нетто: 10.35 EUR


ВИДЕОДОМОФОННЫЙ НАБОР DS-KIS604-S(B) Hikvision

Нетто: 395.81 EUR


КОММУТАТОР POE SPS-2P/1SFP 2-ПОРТОВЫЙ + SFP

Нетто: 47.20 EUR


ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ МАЧТА MT-10A/CT 10 m

Нетто: 222.25 EUR


БЛОК ПИТАНИЯ 12V/5A/5.5*P50

Нетто: 484.73 EUR


ДИСК ДЛЯ РЕГИСТРАТОРА HDD-WD102PURX 10TB 24/7 WESTERN DIGITAL

Нетто: 318. 34 EUR


РЕГИСТРАТОР AHD, HD-CVI, HD-TVI, CVBS, TCP/IP XVR5116HS-I3 16 КАНАЛОВ DAHUA

Нетто: 386.04 EUR


ПОДВЕСНОЙ ШКАФ RACK EPRADO-R19-4U/450

Нетто: 91.27 EUR


 
 

IEEE 802.11g | Wi-Fi | Примечания по электронике

Представленный в 2003 г. IEEE 802.11g Wi-Fi на несколько лет стал основным стандартом, обеспечивающим высокоскоростную беспроводную передачу данных.


Типы Wi-Fi IEEE 802.11 Включает:
Стандарты
802.11а
802.11b
802.11g
802.11n
802.11ac
802.11ad WiGig
802.11af Белый-Fi
Wi-Fi 802.11ah Sub GHz
802.11ax Wi-Fi 6
802.11be Wi-Fi 7

802.11 темы:
Основы Wi-Fi IEEE 802.11
Стандарты
Поколения Альянса Wi-Fi
Безопасность
Диапазоны Wi-Fi
Местоположение и покрытие маршрутизатора
Как купить лучший Wi-Fi роутер


IEEE 802.11g был одним из основных стандартов Wi-Fi, последовавшим за 802. 11a и 802.11b. Он основывался на производительности и сыграл ключевую роль в дальнейшем утверждении Wi-Fi в качестве основного стандарта беспроводной связи.

IEEE 802.11g имел то преимущество, что он мог поддерживать высокие скорости передачи данных с использованием 2,4 ГГц, которые ранее были доступны только с использованием 802.11a в диапазоне ISM 5 ГГц.

Таким образом, беспроводная технология стала жизнеспособным стандартом для передачи данных с использованием беспроводных локальных сетей дома и в офисе.

Более низкая стоимость чипов, использующих частоту 2,4 ГГц, в сочетании с более высокой скоростью означала, что на многие годы она стала доминирующей технологией Wi-Fi. Хотя частота 5 ГГц была менее загружена и имела большую пропускную способность, что обеспечивало более высокую производительность для беспроводных локальных сетей, дополнительные затраты на чипы на частоте 5 ГГц по-прежнему были важным фактором.

Технические характеристики 802.11g

Стандарт «g» для Wi-Fi предлагал большое количество основных функций, и это был значительный шаг вперед по сравнению с предыдущей версией 802. 11b, которая стандартизировала использование 2,4 ГГц для использования в беспроводной локальной сети.

Стандарт 802.11g содержит ряд улучшений по сравнению со стандартом 802.11b, который был его предшественником. Основные моменты его производительности приведены в таблице ниже.

Функции Wi-Fi IEEE 802.11g
Особенность 802.11g
Дата утверждения стандарта июнь 2003 г.
Максимальная скорость передачи данных (Мбит/с) 54
Модуляция CCK, DSSS или OFDM
Диапазон радиочастот (ГГц) 2,4
Ширина канала (МГц) 20

Физический уровень 802.11g

Как и его предшественник 802.11b, стандарт 802.11g работает в диапазоне ISM 2,4 ГГц. Он обеспечивает максимальную пропускную способность для необработанных данных 54 Мбит/с, хотя реальная максимальная пропускная способность составляет чуть более 24 Мбит/с. На самом деле скорость исходных данных такая же, как у старой версии 802.11a для беспроводных сетей, которая была запущена одновременно с 802.11b.

Хотя система совместима со стандартом 802.11b, присутствие в сети участника стандарта 802.11b значительно снижает скорость беспроводной сети. На самом деле именно вопросы совместимости занимали большую часть рабочего времени комитета IEEE 802.11g.

Чтобы обеспечить устойчивость к эффектам многолучевости, а также возможность поддерживать высокие скорости передачи данных, основным методом модуляции, выбранным для 802.11g, был OFDM — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением, хотя для обеспечения совместимости используются и другие схемы и т. д.

OFDM в настоящее время является популярной формой сигнала для беспроводной связи с высокой скоростью передачи данных и используется для систем мобильной связи 4G и 5G.

Форма сигнала или формат сигнала OFDM использует большое количество близко расположенных несущих, каждая из которых несет низкую скорость передачи данных. Несущие могут быть близко разнесены путем согласования обратной величины периода времени для скорости передачи данных с частотой разнесения несущих.

При таком согласовании разноса несущих боковые полосы от несущих имеют минимальные взаимные помехи.

Основная концепция OFDM, Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов

. Преимущества использования OFDM для беспроводных сетей и беспроводной связи в целом включают в себя высокий уровень эффективности использования спектра, устойчивость к эффектам многолучевого распространения, а также к селективным замираниям, вызванным многолучевым распространением и отражениями. и т. д.

Примечание по OFDM:

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов, OFDM — это форма формата сигнала, в которой используется большое количество близко расположенных несущих, каждая из которых модулируется низкоскоростным потоком данных. Обычно ожидается, что близко расположенные сигналы будут мешать друг другу, но если сделать сигналы ортогональными друг другу, взаимных помех не будет. Передаваемые данные распределяются между всеми несущими, что обеспечивает устойчивость к избирательному замиранию из-за эффектов многолучевости.

Подробнее о OFDM, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов.

В дополнение к использованию OFDM также используется DSSS — расширение спектра прямой последовательностью.

Чтобы обеспечить максимальные возможности при сохранении обратной совместимости, используются четыре различных физических уровня, три из которых определены как физические уровни с расширенной скоростью, ERP.

Эти разные физические уровни сосуществуют во время обмена кадрами, так что отправитель может использовать любой из четырех, при условии, что они поддерживаются на каждом конце канала. Ссылка будет обмениваться данными о производительности, чтобы определить, что можно использовать.

Четыре варианта уровня, определенные в спецификации 802.11g:

  • ERP-DSSS-CCK:  Этот уровень используется с 11b. Расширенный спектр прямой последовательности используется вместе с CCK — дополнительной кодовой манипуляцией. Производительность такая же, как у устаревших систем 802.11b.
  • ERP-OFDM:  Этот физический уровень является новым, представленным для 802.11g, где OFDM используется для обеспечения скорости передачи данных на частоте 2,4 ГГц, которая была достигнута 11a на частоте 5,8 ГГц.
  • ERP-DSSS/PBCC:   Этот физический уровень был представлен для использования с 802.11b и первоначально обеспечивал те же скорости передачи данных, что и уровень DSS/CCK, но с 802.11g скорости передачи данных были расширены, чтобы обеспечить 22 и 33 Мбит/с. Как видно из названия, он использует технологию DSSS для модуляции в сочетании с кодированием данных PBCC.
  • DSSS-OFDM:   Этот уровень является новым для уровня 11g и использует комбинацию DSSS и OFDM: заголовок пакета передается с использованием DSSS, а полезная нагрузка — с использованием OFDM 9. 0116

Стандарт 802.11g занимает номинальную полосу пропускания канала 22 МГц, что позволяет принимать до трех неперекрывающихся сигналов в диапазоне 2,4 ГГц. Несмотря на это, разделение между разными точками доступа Wi-Fi означает, что помехи обычно не представляют большой проблемы.

Сводка по физическому уровню Wi-Fi IEEE 802.11g
Физический уровень Использовать Скорость передачи данных (Мбит/с)
ERP-DSSS Обязательно 1, 2, 5,5, 11
ERP-OFDM Обязательно 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54
ERP-PBCC Дополнительно 1, 2, 5,5, 11, 22, 33
DSSS-OFDM Дополнительно 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54

Структура пакета 802.11g

Как и при любой передаче данных в наши дни, данные разбиваются на пакеты, чтобы их можно было транспортировать по беспроводным сетевым интерфейсам управляемым образом, с обнаружением и исправлением ошибок.

Пакеты данных принято разбивать на разные элементы. Для систем Wi-Fi пакеты данных, отправляемые по радиоинтерфейсу, можно рассматривать как состоящие из двух основных частей:

  • Преамбула/заголовок:   Как и любая другая преамбула/заголовок, она служит для предупреждения получателей, в данном случае радиостанций, о начале передачи, а затем позволяет им синхронизироваться. Преамбула состоит из известных серий «1» и «0», которые позволяют приемникам синхронизироваться с входящей передачей. Элемент Header следует сразу за преамбулой и содержит информацию о данных, которые следуют, включая длину полезной нагрузки.
  • Полезная нагрузка:   Это фактические данные, которые передаются по радиосети и могут иметь размер от 64 до 1500 байт. В большинстве случаев преамбула/заголовок отправляются с использованием того же формата модуляции, что и полезная нагрузка, но это не всегда так. При использовании формата DSSS-OFDM заголовок отправляется с использованием DSSS, а полезная нагрузка использует OFDM.

Первоначальный стандарт 802.11 определял длинный набор кадров преамбулы PLCP. В более позднем стандарте 802.11b была определена необязательная короткая преамбула. Затем для 802.11g короткая преамбула PPDU была определена как обязательная.

Кадр PPDU ERP-DSSS/CCK 802.11g

Сокращения
    PPDU:   Это формат, в который PLCP преобразует данные для передачи.
    PLCP:   Это процедура конвергенции физического уровня, которая преобразует каждый кадр 802.11, который станция хочет отправить, в блок данных протокола PLCP, PPDU.
    PDSU:   Это блок служебных данных физического уровня, он представляет содержимое PPDU, т. е. фактические данные для отправки.
    Служба:   Это поле всегда имеет значение 00000000. Стандарт 802.11 резервирует свои данные и формат для использования в будущем.

Для опции ERP-OFDM PHY за пакетом ERP должен следовать период отсутствия передачи длительностью 6 мкс, называемый периодом расширения сигнала. Причина этого в том, что в стандарте 802.11a был разрешен период в 16 мкс, чтобы обеспечить завершение сверточной обработки декодирования до прибытия следующего пакета.

В стандарте 802.11g для схемы модуляции ERP-OFDM по-прежнему требуется 16 мкс, чтобы гарантировать, что процесс сверточного декодирования может быть завершен в пределах общего времени процесса. Для этого предусмотрено расширение сигнала на 6 мкс. Это позволяет передающей станции вычислить поле Duration в заголовке MAC. В свою очередь, это гарантирует, что значение NAV станций 802.11b установлено правильно и поддерживается совместимость.

IEEE 802.11g был очень успешным стандартом беспроводной локальной сети. Он обеспечил значительное улучшение производительности по сравнению со стандартом 802.11b, при этом по-прежнему передавая данные беспроводной связи по каналам в свободном от лицензии диапазоне ISM 2,4 ГГц.

В то время использование 5 ГГц все еще требовало затрат, поскольку более высокая частота требовала использования самых дорогих технологий в процессе изготовления ИС.

В настоящее время стандарт 802.11g не используется широко, хотя для некоторых устаревших продуктов он все еще может требоваться, и многие современные устройства с беспроводным подключением могут при необходимости использовать его. Технология перешла к использованию гораздо более совершенных стандартов беспроводной локальной сети и беспроводной связи, которые обеспечивают гораздо более высокие скорости передачи данных и гораздо более низкие уровни задержки. Но для своего времени 802.11g широко использовался и давал значительный скачок в производительности по сравнению с предыдущими вариантами.

Беспроводная и проводная связь Темы:
Основы мобильной связи
2G GSM
3G УМТС
4G LTE
5G
Wi-Fi
IEEE 802.15.4
Беспроводные телефоны стандарта DECT
NFC-коммуникация ближнего поля
Основы работы в сети
Что такое облако
Ethernet
Серийные данные
USB
СигФокс
Лора
VoIP
SDN
NFV
SD-WAN

    Вернуться к разделу Беспроводное и проводное подключение

802.

11x: объяснение стандартов и скоростей Wi-Fi

Постоянно совершенствующиеся стандарты Wi-Fi позволяют создавать более плотные и быстрые сети Wi-Fi.

Кит Шоу

Соавтор,

Сетевой мир |

Ральф Гейт / Сойфер / Getty Images

Термин Wi-Fi является синонимом беспроводных локальных сетей, несмотря на то, что это особый товарный знак, принадлежащий Wi-Fi Alliance, группе, занимающейся сертификацией того, что продукты соответствуют стандартам беспроводной связи IEEE.

В соглашении об именах IEEE все стандарты, которые определяют протоколы для реализации беспроводных локальных сетей, подпадают под зонтик 802.11. Отдельные стандарты назначаются в алфавитном порядке: 802.11a, 802.11b и т. д. Благодаря широкому распространению беспроводных локальных сетей новые стандарты продолжают разрабатываться быстрыми темпами, создавая запутанный алфавитный суп.

Стремясь помочь широкой общественности немного лучше понять стандарты, Wi-Fi Alliance в 2018 году начал переводить технические названия стандартов в легко запоминающуюся числовую систему (Wi-Fi 5, Wi-Fi 6). ), что отражает название сотовых технологий (3G, 4G, 5G).

Ниже приводится объяснение стандартов Wi-Fi, разбитых на четыре раздела: популярные базовые стандарты, будущие стандарты, которые все еще находятся в стадии разработки, стандарты, разработанные для нишевых приложений, и исторические стандарты, которые, возможно, больше не используются. Вы также можете просмотреть временную шкалу этих стандартов на веб-сайте IEEE.

Базовые стандарты WLAN

Wi-Fi 5 (802.11ac)

Старые домашние беспроводные маршрутизаторы, скорее всего, совместимы со стандартом 802.1ac и работают в диапазоне частот 5 ГГц. Благодаря технологии Multiple Input, Multiple Output (MIMO) — несколько антенн, работающих как на передающих, так и на принимающих устройствах, для уменьшения ошибок и повышения скорости — этот стандарт поддерживает скорость передачи данных до 3,46 Гбит/с.

Некоторые поставщики маршрутизаторов включают технологии, которые поддерживают частоту 2,4 ГГц через 802.11n или Wi-Fi 4, обеспечивая поддержку старых клиентских устройств, которые могут иметь радиомодули 802.11b/g/n, а также предоставляют дополнительную полосу пропускания для повышения скорости передачи данных. Новые домашние маршрутизаторы и новые устройства теперь поддерживают Wi-Fi 6 и/или 6E.

Wi-Fi 6 и 6E (802.11ax): высокоэффективная беспроводная локальная сеть

Известный как высокоэффективная беспроводная локальная сеть, стандарт 802.11ax направлен на повышение производительности в плотных условиях, таких как спортивные стадионы и аэропорты, при этом работая в диапазоне частот 2,4 ГГц и 5 ГГц. спектр. Wi-Fi 6 обещает как минимум 4-кратное увеличение пропускной способности по сравнению с 802.11n и 802.11ac благодаря более эффективному использованию спектра. Стандарт был опубликован в мае 2021 года.

Wi-Fi 6E расширяет протокол до полосы частот 6 ГГц и может использовать до 14 дополнительных каналов 80 МГц или семь дополнительных каналов 160 МГц для таких приложений, как видео высокой четкости и виртуальная реальность. По словам Wi-Fi Alliance, устройства, использующие 6E, могут обеспечить более высокую производительность сети и одновременно поддерживать больше пользователей Wi-Fi даже в плотных и перегруженных средах. Дополнительные варианты использования включают унифицированные коммуникации, облачные вычисления и телеприсутствие, а также ускорение подключения нового поколения к сетям 5G.

Wi-Fi 7 (802.11be): Чрезвычайно высокая пропускная способность предварительные этапы с окончательным утверждением, ожидаемым в 2024 году (хотя продукты, вероятно, будут выпущены раньше после утверждения проектов протоколов).

Этот протокол предназначен для работы внутри и вне помещений со стационарными и мобильными скоростями в частотных диапазонах 2,4, 5 и 6 ГГц, а также с целью поддержки максимальной пропускной способности не менее 30 Гбит/с (с потенциалом достижения 46 Гбит/с), в то время как обеспечение обратной совместимости.

Более высокая пропускная способность позволит поддерживать видеотрафик в диапазоне разрешений от 4K до 8K (несжатый диапазон 20 Гбит/с), а также приложения с высокой пропускной способностью и малой задержкой, такие как дополненная реальность, виртуальная реальность, удаленный офис и облако вычисления.

 Обсуждаемые функции включают использование полосы пропускания 320 МГц (удвоение максимального размера канала 160 МГц) и более эффективное использование несмежного спектра, многодиапазонную/многоканальную агрегацию, удвоение пространственных потоков за счет усовершенствований MIMO с восьми до 16. ), координация нескольких точек доступа и расширенный протокол адаптации канала и повторной передачи. Версия Draft 2.0 была представлена ​​в июле 2022 г., предварительное утверждение ожидается к ноябрю 2022 г., а окончательное утверждение ожидается к марту 2024 г.

Стандарты Wi-Fi в стадии разработки

802.11az: Позиционирование нового поколения (NGP)

В январе 2015 года была сформирована исследовательская группа для удовлетворения потребностей «станции в определении ее абсолютного и относительного положения по отношению к другой станции или станциям, которые она либо связанные, либо не связанные». Целями группы будет определение модификаций управления доступом к среде и физических уровней, которые позволят «определять абсолютное и относительное положение с большей точностью по сравнению с протоколом точного измерения времени (MTM), выполняемым на том же физическом типе, в то время как сокращение использования существующей беспроводной среды и энергопотребления, а также возможность масштабирования до плотных развертываний». Окончательное утверждение ожидается к декабрю 2022 г.

802.11bd — Связь нового поколения между транспортными средствами

Одна из концепций, связанных с миром интеллектуальных транспортных средств, заключается в том, что автомобили, находящиеся в непосредственной близости, могут создавать специальные автомобильные сети для обмена информацией, связанной с безопасностью и управлением дорожным движением. . 802.11bd определяется как поправка к 802.11p для повышения надежности, задержки и пропускной способности. Окончательное утверждение ожидается к декабрю 2022 года.

802.11bf — Обнаружение WLAN

Этот стандарт исследует использование WLAN, которая может обнаруживать беспроводные сигналы для обнаружения характеристик намеченной цели в заданной среде, таких как дальность, скорость , угол, движение, присутствие или близость или жесты. Объектами могут быть люди или животные, а окружающей средой может быть комната, дом, транспортное средство или офис. Первоначальный проект ожидается в сентябре 2022 года, а окончательное утверждение ожидается в период с июля по сентябрь 2024 года.

802.11bh — Рандомизированные и измененные MAC-адреса

Стандарт 802.11aq формализовал конфиденциальность MAC-адресов для станций 802.11, что включает изменение их MAC-адресов и/или использование рандомизированных MAC-адресов. Однако это может иметь широкий спектр последствий, влияющих не только на сети 802.11, но и на многие связанные с ними службы. Эта рабочая группа была сформирована для разработки поправки для смягчения этих воздействий, продолжая при этом защищать преимущества конфиденциальности пользователей, обеспечиваемые рандомизированными и/или меняющимися MAC-адресами. Первоначальный проект этих изменений ожидается к сентябрю 2022 г.

802.11bi — Улучшенная конфиденциальность данных

Цель этой поправки — указать изменения в спецификации управления доступом к среде (MAC) 802.11 для создания новых механизмов, которые решают и улучшают конфиденциальность пользователей. Пользователи и правительства обеспокоены защитой личной информации, такой как местонахождение, перемещения, контакты и действия. Соответствие стандарту 80.211 недостаточно защищает пользователей от отслеживания и профилирования атак. Первоначальный проект предложения ожидается к марту 2023 г.

Нишевые стандарты Wi-Fi

802.11ah

: Wi-Fi HaLow

802.11ah определяет работу нелицензируемых сетей в диапазонах частот ниже 1 ГГц (обычно это диапазон 900 МГц), за исключением белого пространства ТВ. группы. В США это включает в себя 908-928 МГц, с другими частотами в других странах. Целью стандарта 802.11ah является создание сетей Wi-Fi с расширенным диапазоном, которые выходят за рамки обычных сетей в диапазоне 2,4 ГГц и 5 ГГц (помните, что более низкая частота означает больший диапазон) со скоростью передачи данных до 347 Мбит/с.

Кроме того, стандарт направлен на снижение энергопотребления, что полезно для устройств Интернета вещей для связи на больших расстояниях без использования большого количества энергии. Но он также может конкурировать с технологиями Bluetooth в домашних условиях из-за более низкого энергопотребления. Протокол был утвержден в сентябре 2016 г. и опубликован в мае 2017 г.

802.11ad: высокая пропускная способность, короткое расстояние

Утвержденный в декабре 2012 г. протокол 802.11ad очень быстр — он может обеспечить скорость передачи данных до 6,7 Гбит/с на частоте 60 ГГц. частота, но это достигается за счет расстояния — вы достигаете этого, только если ваше клиентское устройство находится в пределах 3,3 метра (всего 11 футов) от точки доступа.

802.11ay: Next gen 60GHz

Этот стандарт поддерживает максимальную пропускную способность не менее 20 Гбит/с на частоте 60 ГГц (802.11ad в настоящее время достигает до 7 Гбит/с), а также увеличивает диапазон и надежность. Стандарт был опубликован в июле 2021 года.

Исторические стандарты Wi-Fi

802.11n (Wi-Fi 4)

Первый стандарт, определяющий MIMO, 802.11n, был утвержден в октябре 2009 года и позволяет использовать две частоты — 2,4. ГГц и 5 ГГц, со скоростью до 600 Мбит/с. Когда вы слышите, как поставщики беспроводных локальных сетей используют термин «двухдиапазонный», это означает возможность доставки данных на этих двух частотах.

802.11g

Утвержденный в июне 2003 г. стандарт 802.11g стал преемником стандарта 802.11b и смог обеспечить скорость до 54 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц, что соответствует скорости 802.11a, но в более низком частотном диапазоне .  

802.11a

Первая «буква» после утверждения стандарта 802.11 в июне 1997 года предусматривала работу на частоте 5 ГГц со скоростью передачи данных до 54 Мбит/с. Вопреки здравому смыслу, 802.11a появился позже, чем 802.11b, что вызвало некоторую путаницу на рынке, поскольку люди ожидали, что стандарт с «b» в конце будет обратно совместим со стандартом с «a» в конце. Неа.

802.11b

Выпущенный в сентябре 1999 года, скорее всего, вашим первым домашним маршрутизатором был стандарт 802.