Normes Wi-Fi et leurs différences les unes par rapport aux autres. Wi-Fi pour débutants : normes Wi-Fi version 802.11 b g n

La popularité des connexions Wi-Fi augmente chaque jour, car la demande pour ce type de réseau augmente à un rythme effréné. Smartphones, tablettes, ordinateurs portables, tout-en-un, téléviseurs, ordinateurs - tous nos équipements prennent en charge une connexion Internet sans fil, sans laquelle il est déjà impossible d'imaginer la vie d'une personne moderne.

Les technologies de transmission de données se développent parallèlement à la publication de nouvelles technologies

Afin de choisir le réseau qui correspond à vos besoins, vous devez vous renseigner sur toutes les normes Wi-Fi qui existent aujourd'hui. La Wi-Fi Alliance a développé plus d'une vingtaine de technologies de connexion, dont quatre sont les plus populaires aujourd'hui : 802.11b, 802.11a, 802.11g et 802.11n. La découverte la plus récente du fabricant a été la modification 802.11ac, dont les performances sont plusieurs fois supérieures aux caractéristiques des adaptateurs modernes.

Il s'agit d'une technologie sans fil certifiée de haut niveau et largement disponible. L'appareil a des paramètres très modestes:

• Taux de transfert d'informations - 11 Mbps;
• Gamme de fréquences - 2,4 GHz ;
• Le rayon d'action (en l'absence de cloisons volumétriques) peut atteindre 50 mètres.

Il convient de noter que cette norme a une faible immunité au bruit et une faible bande passante. Ainsi, malgré le prix attractif de cette connexion Wi-Fi, sa composante technique est loin derrière les modèles plus modernes.

norme 802.11a

Cette technologie est une version améliorée de la norme précédente. Les développeurs se sont concentrés sur la bande passante de l'appareil et sa fréquence d'horloge. Grâce à de tels changements, dans cette modification, il n'y a aucune influence des autres appareils sur la qualité du signal du réseau.

• Gamme de fréquences - 5 GHz ;
• Portée - jusqu'à 30 mètres.

Cependant, tous les avantages de la norme 802.11a sont également contrebalancés par ses inconvénients : un rayon de connexion réduit et un prix élevé (par rapport au 802.11b).

Norme 802.11g

La modification mise à jour va aux leaders des normes d'aujourd'hui réseaux sans fil, car il prend en charge le travail avec la technologie 802.11b commune et, contrairement à elle, a une vitesse de connexion assez élevée.

• Taux de transfert d'informations - 54 Mbps;
• Gamme de fréquences - 2,4 GHz ;
• Portée - jusqu'à 50 mètres.

Comme vous pouvez le voir, la vitesse d'horloge est tombée à 2,4 GHz, mais la couverture du réseau est revenue aux indicateurs précédents caractéristiques du 802.11b. De plus, le prix de l'adaptateur est devenu plus abordable, ce qui est un avantage non négligeable lors du choix d'un équipement.

Norme 802.11n

Malgré le fait que cette modification est apparue depuis longtemps sur le marché et présente des paramètres impressionnants, les fabricants travaillent toujours à l'améliorer. En raison du fait qu'il est incompatible avec les normes précédentes, sa popularité est faible.

• Taux de transfert d'informations - théoriquement jusqu'à 480 Mbit / s, mais en pratique, il s'avère moitié moins;
• Gamme de fréquences - 2,4 ou 5 GHz ;
• Portée - jusqu'à 100 mètres.

Étant donné que cette norme est en constante évolution, elle a une particularité : elle peut entrer en conflit avec les équipements prenant en charge le 802.11n, simplement parce que les fabricants d'appareils sont différents.

Autres normes

En plus des technologies populaires, la Wi-Fi Alliance a développé d'autres normes pour des applications plus spécialisées. Ces modifications qui remplissent des fonctions de service comprennent :

• 802.11d- rend compatibles les appareils de communication sans fil de différents fabricants, les adapte aux caractéristiques de transmission de données au niveau de l'ensemble du pays ;
• 802.11e- détermine la qualité des fichiers multimédias envoyés ;
• 802.11f- gère une variété de points d'accès de différents fabricants, vous permet de travailler de la même manière sur différents réseaux ;

• 802.11h- empêche la perte de qualité du signal sous l'influence des équipements météorologiques et des radars militaires ;
• 802.11i- une version améliorée de la protection des informations personnelles des utilisateurs ;
• 802.11k- surveille la charge d'un certain réseau et redistribue les utilisateurs vers d'autres points d'accès ;
• 802.11m- contient toutes les corrections des normes 802.11 ;
• 802.11p- détermine la nature des appareils Wi-Fi qui se trouvent dans la plage de 1 km et se déplacent à des vitesses allant jusqu'à 200 km/h ;
• 802.11r- trouve automatiquement un réseau sans fil en itinérance et y connecte des appareils mobiles ;
• 802.11s- organise une connexion entièrement connectée, où chaque smartphone ou tablette peut être un routeur ou un point de connexion ;
• 802.11t- ce réseau teste l'ensemble de la norme 802.11, émet des méthodes de test et leurs résultats, propose des exigences pour le fonctionnement des équipements ;
• 802.11u- cette modification est connue de tous depuis le développement de Hotspot 2.0. Il assure l'interaction des réseaux sans fil et externes ;
• 802.11v- dans cette technologie, des solutions sont créées pour améliorer les modifications du 802.11 ;
• 802.11y- technologie inachevée reliant les fréquences 3,65-3,70 GHz ;
• 802.11w- la norme trouve des moyens de renforcer la protection de l'accès au transfert d'informations.

La norme 802.11ac la plus récente et la plus avancée

Les appareils de modification 802.11ac offrent aux utilisateurs une toute nouvelle qualité de travail sur Internet. Les avantages de cette norme sont les suivants :

1. Haute vitesse. La transmission de données 802.11ac utilise des canaux plus larges et une fréquence plus élevée, ce qui augmente la vitesse théorique à 1,3 Gbps. En pratique, le débit est jusqu'à 600 Mbps. De plus, un appareil basé sur 802.11ac transmet plus de données par cycle.

1. Augmentation du nombre de fréquences. La modification 802.11ac est équipée de toute une gamme de fréquences de 5 GHz. La dernière technologie a un signal plus fort. L'adaptateur haut de gamme couvre la bande de fréquence jusqu'à 380 MHz.
2. Zone de couverture du réseau 802.11ac. Cette norme offre une plage de réseau plus large. De plus, la connexion Wi-Fi fonctionne même à travers des murs en béton et en plaques de plâtre. Les interférences des appareils électroménagers et de l'Internet du voisin n'affectent en rien votre connexion.
3. Technologies mises à jour. 802.11ac est équipé de l'extension MU-MIMO, qui assure le fonctionnement ininterrompu de plusieurs appareils sur un réseau. La technologie Beamforming détecte l'appareil du client et lui envoie plusieurs flux d'informations à la fois.

Après avoir pris connaissance de toutes les modifications de la connexion Wi-Fi qui existent aujourd'hui, vous pouvez facilement choisir le réseau qui convient à vos besoins. Il convient de rappeler que la plupart des appareils contiennent un adaptateur 802.11b standard, qui est également pris en charge par la technologie 802.11g. Si vous recherchez un réseau sans fil 802.11ac, le nombre d'appareils qui en sont équipés aujourd'hui est faible. Cependant, il s'agit d'un problème très urgent et bientôt tous les équipements modernes passeront à la norme 802.11ac. N'oubliez pas de veiller à la sécurité de l'accès à Internet en installant un code complexe sur votre connexion Wi-Fi et un antivirus pour protéger votre ordinateur des logiciels antivirus.

Le 14 septembre, l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) a finalement approuvé la version finale de la norme sans fil WiFi 802.11n. Dire que le processus d'adoption des spécifications a pris du retard, c'est ne rien dire : des appareils supportant la première version préliminaire de la norme ont pu être achetés fin 2006, mais ils n'ont pas fonctionné de manière très stable. La distribution a reçu des appareils prenant en charge la deuxième version préliminaire de la norme (projet 2.0), débarrassée de la plupart des "maladies infantiles". Ils sont en vente depuis environ deux ans et leurs propriétaires ne se plaignent pas de l'abondance de problèmes de communication sans fil: ils fonctionnent - et fonctionnent. Et assez rapide et stable.

Comment une nouvelle version Le Wi-Fi préféré de tous est-il meilleur que l'ancien ? La vitesse théorique maximale pour 802.11b est de 11 Mbps à 2,4 GHz, pour 802.11a elle est de 54 Mbps à 5 GHz et pour 802.11g elle est également de 54 Mbps à 2,4 GHz. En 802.11n, la bande passante varie et peut être de 2,4 GHz ou 5 GHz, et la vitesse maximale atteint un incroyable 600 Mbps. Bien sûr, en théorie. En pratique, le 802.11n parvient à sortir un "plus banal", mais toujours impressionnant de 150 Mbps. Nous notons également qu'en raison de la prise en charge des deux plages de fréquences, la rétrocompatibilité est obtenue avec les normes 802.11a et 802.11b/g.

Plusieurs technologies ont permis d'améliorer les performances de vitesse. Premièrement, le MIMO (Multiple Input Multiple Output), dont l'essence est d'équiper les appareils de plusieurs émetteurs à la fois, fonctionnant à la même fréquence, et séparant les flux de données entre eux. Deuxièmement, les développeurs ont utilisé une technologie qui permet d'utiliser non pas un, mais deux canaux de fréquence d'une largeur de 20 MHz chacun. Si nécessaire, ils fonctionnent séparément ou ensemble, fusionnant en un large canal de 40 MHz. De plus, IEEE 802.11n utilise un schéma de modulation OFDM (multiplexage de fréquence orthogonal) - grâce à lui (en particulier, grâce à l'utilisation de 52 sous-porteuses, dont 48 sont directement destinées à la transmission de données et 4 aux signaux pilotes), les données le débit pour un flux spatial peut atteindre 65 Mbps. Au total, il peut y avoir de un à quatre flux de ce type dans chacune des directions.

La situation des zones de couverture et de la stabilité de la réception s'est également considérablement améliorée. Vous vous souvenez du célèbre proverbe « Une tête c'est bien, mais deux c'est mieux » ? Donc, le même principe s'applique ici : il y a maintenant plusieurs émetteurs, des antennes aussi, ce qui veut dire qu'il vaudra mieux capter le réseau de toute cette économie - il ne sera très probablement pas possible d'être en dehors de la zone des points d'accès situés sur le étage suivant.

Situation en Russie

À l'automne, le Radio Research Institute (NIIR) préparera des normes pour l'utilisation d'équipements pour le fonctionnement de la norme de communication sans fil 802.11n en Russie. Désormais, l'équipement qui le prend en charge ne peut être utilisé que dans les réseaux intranet, et après l'adoption de la NLA, il sera possible de l'utiliser dans les réseaux publics.

Selon Dmitry Laryushin, directeur de la politique technique chez Intel en Russie, l'approbation de la norme par l'institut IEEE jouera certainement un rôle positif dans le développement et la mise en œuvre de règles réglementaires dans la Fédération de Russie, ce qui ouvrira la voie à l'importation et l'utilisation d'équipements 802.11n dans notre pays. Il convient de noter que le protocole 11n dans la version D2.0 est pris en charge par les produits WiFi d'Intel depuis 2007, mais, conformément aux règles adoptées en Russie pour l'importation et l'utilisation d'équipements électroniques, l'option 11n a dû être désactivée. À partir de l'année prochaine, sous réserve d'une décision positive du Comité d'État pour les fréquences radio et de l'introduction d'actes juridiques réglementaires pour cette technologie, les produits Intel c seront fournis au marché russe. Prise en charge Wi-Fi 11n dans la version finale de la norme.

Tous les équipementiers ne respectent pas la lettre de la loi : certaines entreprises fournissent depuis longtemps à la Russie des équipements réseau prenant en charge la norme 802.11n. Rien n'empêche les fabricants de vendre sur le marché russe des ordinateurs portables équipés de modules WiFi 802.11n fabriqués par Intel.

Protocole Fidélité sans fil a été conçu, effrayant à penser, en 1996. Au début, il fournissait à l'utilisateur un taux de transfert de données minimum. Mais après environ tous les trois ans, de nouvelles normes Wi-Fi ont été introduites. Ils ont augmenté la vitesse de réception et de transmission des données et ont également légèrement augmenté la largeur de la couverture. Chaque nouvelle version du protocole est indiquée par une ou deux lettres latines suivant les chiffres 802.11 . Certaines normes Wi-Fi sont hautement spécialisées - elles n'ont jamais été utilisées dans les smartphones. Nous ne parlerons que des versions du protocole de transfert de données que l'utilisateur moyen doit connaître.

La toute première norme n'avait pas de désignation de lettre. Il est né en 1996 et a été utilisé pendant environ trois ans. Les données par voie hertzienne utilisant ce protocole ont été téléchargées à une vitesse de 1 Mbps. Selon les normes modernes, c'est extrêmement petit. Mais rappelons-nous que l'accès au "grand" Internet à partir d'appareils portables était alors hors de question. Dans ces années, même le WAP n'était pas vraiment développé, les pages Internet dans lesquelles pesaient rarement plus de 20 Ko.

En général, personne n'appréciait alors les avantages de la nouvelle technologie. La norme était utilisée à des fins strictement spécifiques - pour le débogage d'équipements, la configuration à distance d'un ordinateur et d'autres astuces. Les utilisateurs ordinaires à l'époque environ téléphone portable ne pouvaient que rêver, et les mots "transmission de données sans fil" ne sont devenus clairs pour eux qu'après quelques années.

Cependant, la faible popularité n'a pas empêché le protocole de se développer. Peu à peu, des dispositifs ont commencé à apparaître qui augmentaient la puissance du module de transmission de données. La vitesse avec la même version du Wi-Fi a doublé - jusqu'à 2 Mbps. Mais il était clair que c'était la limite. C'est pourquoi Alliance Wi-Fi(une association de plusieurs grandes entreprises, créée en 1999) a dû développer une nouvelle norme qui fournirait une bande passante plus élevée.

Wi-Fi 802.11a

La première création de la Wi-Fi Alliance a été le protocole 802.11a, qui n'est pas non plus devenu très populaire. Sa différence était que la technique pouvait utiliser la fréquence 5 GHz. En conséquence, le taux de transfert de données est passé à 54 Mbps. Le problème était que cette norme était incompatible avec la fréquence 2,4 GHz précédemment utilisée. En conséquence, les fabricants ont dû installer un double émetteur-récepteur pour assurer le fonctionnement du réseau sur les deux fréquences. Dois-je préciser qu'il ne s'agit pas du tout d'une solution compacte ?

dans les smartphones et téléphones portables cette version du protocole n'a pratiquement pas été utilisée. Cela s'explique par le fait qu'après environ un an, une solution beaucoup plus pratique et populaire est apparue.

Wi-Fi 802.11b

Lors de la conception de ce protocole, les créateurs sont revenus à la fréquence 2,4 GHz, qui présente un avantage indéniable - une large zone de couverture. Les ingénieurs ont réussi à faire en sorte que les gadgets apprennent à transférer des données à des vitesses allant de 5,5 à 11 Mbps. Tous les routeurs ont immédiatement commencé à recevoir la prise en charge de cette norme. Peu à peu, un tel Wi-Fi a commencé à apparaître dans les appareils portables populaires. Par exemple, le smartphone E65 pourrait se vanter de son support. Surtout, la Wi-Fi Alliance a assuré la compatibilité avec la toute première version de la norme, faisant passer la période de transition complètement inaperçue.

Jusqu'à la fin de la première décennie des années 2000, c'est le protocole 802.11b qui était utilisé par de nombreuses technologies. Les vitesses fournies étaient suffisantes pour les smartphones, les consoles de jeux portables et les ordinateurs portables. Prend en charge ce protocole et presque tous téléphones intelligents modernes. Cela signifie que si vous avez un très vieux routeur dans votre chambre qui ne peut pas transmettre un signal en utilisant des versions plus modernes du protocole, le smartphone reconnaîtra toujours le réseau. Bien que vous ne soyez certainement pas satisfait de la vitesse de transfert des données, nous utilisons désormais des normes de vitesse complètement différentes.

Wi-Fi 802.11g

Comme vous l'avez déjà compris, cette version du protocole est rétrocompatible avec les précédentes. Cela s'explique par le fait que la fréquence de fonctionnement n'a pas changé. Dans le même temps, les ingénieurs ont réussi à augmenter la vitesse de réception et d'envoi des données jusqu'à 54 Mbps. La norme a été publiée en 2003. Pendant un certain temps, cette vitesse semblait même redondante, tant de fabricants de téléphones portables et de smartphones tardaient à la mettre en œuvre. Pourquoi un transfert de données aussi rapide est-il nécessaire si la quantité de mémoire intégrée dans les appareils portables était souvent limitée à 50-100 Mo et que les pages Internet à part entière n'étaient tout simplement pas affichées sur un petit écran ? Pourtant, le protocole a progressivement gagné en popularité, principalement grâce aux ordinateurs portables.

Wi-Fi 802.11n

La mise à jour la plus ambitieuse de la norme a eu lieu en 2009. Le protocole Wi-Fi 802.11n est né. À ce moment-là, les smartphones avaient déjà appris à afficher un contenu Web lourd de haute qualité, donc la nouvelle norme s'est avérée utile. Ses différences avec ses prédécesseurs consistaient en une vitesse accrue et un support théorique pour la fréquence de 5 GHz (dans le même temps, 2,4 GHz n'a pas non plus disparu). Pour la première fois, le support technologique a été introduit dans le protocole MIMO. Il consiste à supporter la réception et la transmission de données simultanément sur plusieurs canaux (en l'occurrence, sur deux). Cela permettait en théorie d'atteindre des débits de 600 Mbps. En pratique, il dépassait rarement les 150 Mbps. La présence d'interférences sur le chemin du signal du routeur au périphérique de réception a été affectée et de nombreux routeurs ont perdu le support MIMO pour économiser de l'argent. De plus, les appareils à petit budget n'ont toujours pas eu la possibilité de fonctionner à une fréquence de 5 GHz. Leurs créateurs ont expliqué que la fréquence de 2,4 GHz à ce moment n'était pas encore très chargée et que les acheteurs du routeur n'avaient donc rien perdu.

La norme Wi-Fi 802.11n est toujours activement exploitée. Bien que de nombreux utilisateurs aient déjà noté un certain nombre de ses lacunes. Premièrement, en raison de la fréquence de 2,4 GHz, il ne prend pas en charge la combinaison de plus de deux canaux, c'est pourquoi la limite de vitesse théorique n'est jamais atteinte. Deuxièmement, dans les hôtels, les centres commerciaux et autres lieux bondés, les canaux commencent à se chevaucher, ce qui provoque des interférences - les pages Internet et le contenu se chargent très lentement. Tous ces problèmes ont été résolus par la publication de la norme suivante.

Wi-Fi 802.11ac

Au moment de la rédaction, le protocole le plus récent et le plus rapide. Si le précédent Types de Wi-Fi fonctionnait principalement à une fréquence de 2,4 GHz, qui présente un certain nombre de limitations, alors strictement 5 GHz est utilisé ici. Cela a presque réduit de moitié la largeur de la couverture. Cependant, les fabricants de routeurs résolvent ce problème en installant des antennes directionnelles. Chacun d'eux envoie un signal dans sa direction. Cependant, certaines personnes trouveront toujours cela gênant pour les raisons suivantes :

• Les routeurs sont encombrants, car ils contiennent quatre antennes ou même plus ;
• Il est conseillé d'installer le routeur quelque part au milieu entre tous les locaux desservis ;
• Les routeurs avec prise en charge Wi-Fi 802.11ac consomment plus d'électricité que les modèles plus anciens et économiques.

Le principal avantage de la nouvelle norme est une vitesse décuplée et une prise en charge améliorée de la technologie MIMO. Désormais, jusqu'à huit canaux peuvent être combinés ! Il en résulte un flux de données théorique de 6,93 Gbps. En pratique, les vitesses sont bien inférieures, mais même elles sont tout à fait suffisantes pour regarder un film 4K en ligne sur l'appareil.

Pour certaines personnes, les possibilités de la nouvelle norme semblent redondantes. Par conséquent, de nombreux fabricants n'implémentent pas sa prise en charge dans . Le protocole n'est pas toujours pris en charge, même par des appareils assez coûteux. Par exemple, il est privé de son support (2016), qui, même après avoir baissé le prix, ne peut être attribué au segment budgétaire. Il est assez facile de savoir quelles normes Wi-Fi sont prises en charge par votre smartphone ou votre tablette. Pour ce faire, consultez son intégralité Caractéristiques en ligne ou exécutez .

La norme de base IEEE 802.11 a été développée en 1997 pour organiser la communication sans fil sur un canal radio à une vitesse pouvant atteindre 1 Mbps. dans la gamme de fréquences de 2,4 GHz. En option, c'est-à-dire avec un équipement spécial des deux côtés, la vitesse pourrait être portée à 2 Mbps.
Suite à cela, en 1999, la spécification 802.11a a été publiée pour la bande 5 GHz avec une vitesse maximale réalisable de 54 Mbps.
Après cela, les normes WiFi ont été divisées en deux gammes utilisées :

Bande 2,4 GHz :

La bande de fréquence radio utilisée est 2400-2483,5 MHz. divisé en 14 canaux :

802.11b- la première modification de la norme Wi-Fi de base avec des vitesses de 5,5 Mbps. et 11 Mbit/s. Pour son fonctionnement, les modulations DBPSK et DQPSK, la technologie DSSS, le codage Barker 11 et CCK sont utilisés.
802.11g- une étape supplémentaire dans le développement de la spécification précédente avec un taux de transfert de données maximal allant jusqu'à 54 Mbps (le vrai est de 22-25 Mbps). Il est rétrocompatible avec 802.11b et a une zone de couverture plus large. Utilisés : technologies DSSS et ODFM, modulations DBPSK et DQPSK, codage Arker 11 et CCK.
802.11n- actuellement la norme WiFi la plus moderne et la plus rapide, qui a une zone de couverture maximale dans la bande 2,4 GHz, et est également utilisée dans le spectre 5 GHz. Rétrocompatible avec 802.11a/b/g. Prend en charge une largeur de canal de 20 et 40 MHz. Technologies utilisées ODFM et ODFM MIMO (multichannel input-output Multiple Input Multiple Output). Le taux de transfert de données maximal est de 600 Mbps (dans le même temps, l'efficacité réelle n'est en moyenne pas supérieure à 50% de celle déclarée).

Bande 5 GHz :

La bande de fréquence radio utilisée est 4800-5905 MHz. divisé en 38 canaux.

802.11a- la première modification de la spécification de base IEEE 802.11 pour la bande de fréquence radio 5GHz. Vitesse prise en charge - jusqu'à 54 Mbps. La technologie utilisée est les modulations OFDM, BPSK, QPSK, 16-QAM. 64QAM. L'encodage utilisé est le Codage de Convoltion.

802.11n- Norme WiFi universelle prenant en charge les deux gammes de fréquences. Peut utiliser à la fois une largeur de canal de 20 et 40 MHz. La limite de vitesse maximale réalisable est de 600 Mbps.

802.11ac- cette spécification est maintenant activement utilisée sur les routeurs WiFi bi-bande. Par rapport à son prédécesseur, il a une meilleure zone de couverture et est beaucoup plus économique en termes d'alimentation. Taux de transfert de données - jusqu'à 6,77 Gb / s, à condition que le routeur dispose de 8 antennes.
802.11ad- la norme Wi-Fi la plus moderne à ce jour, qui a bande 60 GHz en option.. A un deuxième nom - WiGig (Wireless Gigabit). Le taux de transfert de données théoriquement réalisable est jusqu'à 7 Gbps.

Aujourd'hui, nous allons passer en revue toutes les normes existantes IEEE 802.11, qui prescrivent l'utilisation de certaines méthodes et débits de données, méthodes de modulation, puissance d'émission, bandes de fréquences sur lesquelles ils fonctionnent, méthodes d'authentification, cryptage, etc.

Dès le début, il s'est développé de sorte que certaines normes fonctionnent au niveau physique, certaines - au niveau du support de transmission de données, et le reste - à des niveaux supérieurs du modèle d'interaction des systèmes ouverts.

Il existe les groupes de normes suivants :

IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n et IEEE 802.11ac complètent le fonctionnement des équipements réseau (couche physique).
IEEE 802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11i, IEEE 802.11j, IEEE 802.11h et IEEE.
802.11r - paramètres d'environnement, fréquences des canaux radio, outils de sécurité, méthodes de transmission de données multimédia, etc.
IEEE 802.11f IEEE 802.11c - le principe d'interaction entre les points d'accès, le fonctionnement des ponts radio, etc.

IEEE 802.11

Standard C'est-à-dire EE 802.11était le "premier-né" parmi les normes de réseau sans fil. Les travaux ont commencé en 1990. Comme prévu, cela a été fait par un groupe de travail de l'IEEE, dont l'objectif était de créer une norme unique pour les équipements radio fonctionnant à une fréquence de 2,4 GHz. Dans le même temps, la tâche consistait à atteindre des vitesses de 1 et 2 Mbps en utilisant respectivement les méthodes DSSS et FHSS.

Les travaux sur la création de la norme se sont terminés après 7 ans. L'objectif a été atteint mais la vitesse. fourni par la nouvelle norme s'est avéré trop petit pour les besoins modernes. Par conséquent, un groupe de travail de l'IEEE a commencé le développement de nouvelles normes plus rapides.
Les développeurs de la norme 802.11 ont pris en compte les particularités de l'architecture cellulaire du système.

Pourquoi cellulaire? Très simple : rappelez-vous simplement que les ondes se propagent dans des directions différentes pour un certain rayon. Il s'avère qu'extérieurement la zone ressemble à un nid d'abeilles. Chacune de ces cellules fonctionne sous le contrôle d'une station de base, qui est un point d'accès. Souvent appelé nid d'abeille zone de service de base.

Pour que les zones de service de base communiquent entre elles, il existe un système de distribution spécial (Distribution System. DS). L'inconvénient du système de distribution 802.11 est l'impossibilité de se déplacer.

Standard IEEE 802.11 prévoit le fonctionnement d'ordinateurs sans point d'accès, dans le cadre d'une cellule. Dans ce cas, les fonctions du point d'accès sont assurées par les postes de travail eux-mêmes.

Cette norme est conçue et axée sur les équipements fonctionnant dans la bande de fréquences 2400-2483,5 MHz. Dans le même temps, le rayon des cellules atteint 300 m, sans limiter la topologie du réseau.

IEEE 802.11a

IEEE 802.11a il s'agit de l'une des normes de réseau sans fil prometteuses, conçue pour fonctionner dans deux bandes radio - 2,4 et 5 GHz. La méthode OFDM utilisée permet d'atteindre un débit maximum de transfert de données de 54 Mbt/s. En plus de cela, le cahier des charges prévoit d'autres vitesses :

• obligatoire 6. 12 et 24 Mbt/s ;
• facultatif - 9, 18.3G. 18 et 54 Mb/s.

Cette norme a aussi ses avantages et ses inconvénients. Parmi les avantages, on peut noter les suivants :

• utilisation de la transmission de données parallèle ;
• vitesse de transmission élevée;
• la possibilité de connecter un grand nombre d'ordinateurs.

Les inconvénients de la norme IEEE 802.1 1a sont :

• rayon de réseau réduit lors de l'utilisation de la bande 5 GHz (environ 100 m) : J forte consommation électrique des émetteurs radio ;
• coût plus élevé de l'équipement par rapport à l'équipement d'autres normes ;
• l'utilisation de la bande 5 GHz nécessite une autorisation spéciale.

Pour atteindre des débits de données élevés, la norme IEEE 802.1 1a utilise la technologie QAM dans son travail.

IEEE 802.11b

Travailler sur la norme IEEE 802-11b(autre nom pour IFEE 802.11 High rate, high width) a été achevé en 1999, et le nom Wi-Fi (Wireless Fidelity, précision sans fil) lui est associé.

Le fonctionnement de cette norme est basé sur le Direct Spread Spectrum (DSSS) utilisant des séquences de Walsh à huit bits. Dans ce cas, chaque bit de données est codé à l'aide d'une séquence de codes supplémentaires (SSC). Cela permet d'atteindre un taux de transfert de données de 11 Mbps.

Comme la norme de base, IEEE 802.11b fonctionne à une fréquence 2,4 GHz en n'utilisant pas plus de trois canaux qui ne se chevauchent pas. La portée du réseau est d'environ 300 m.

Une particularité de cette norme est que, si nécessaire (par exemple, lorsque la qualité du signal se détériore, une grande distance du point d'accès, diverses interférences), le débit de transfert de données peut être réduit jusqu'à 1 Mbnt / s. Au contraire, lorsque l'équipement réseau détecte que la qualité du signal s'est améliorée, il augmente automatiquement la vitesse de transmission au maximum.Ce mécanisme est appelé changement de vitesse dynamique.

Sauf pour les équipements standard IEEE 802.11b. équipement commun IEEE 802.11b*. La différence entre ces normes réside uniquement dans la vitesse de transfert des données. Dans ce dernier cas, il est de 22 Mbit/s du fait de l'utilisation de la méthode de codage convolutif des paquets binaires (P8CC).

IEEE 802.11d

Standard IEEE 802.11d détermine les paramètres des canaux physiques et des équipements de réseau. Il décrit les règles concernant la puissance de rayonnement autorisée des émetteurs dans les gammes de fréquences autorisées par la loi.

Cette norme est très importante car les ondes radio sont utilisées pour faire fonctionner les équipements de réseau. S'ils ne correspondent pas aux paramètres spécifiés. Cela peut interférer avec d'autres appareils. fonctionnant dans cette gamme de fréquences ou dans une gamme voisine.

IEEE 802.11e

Étant donné que des données de formats et d'importance différents peuvent être transmises sur le réseau, il est nécessaire de disposer d'un mécanisme qui déterminerait leur importance et attribuerait la priorité nécessaire. C'est la responsabilité de la norme IEEE 802.11e, conçu pour diffuser des données vidéo ou audio avec une qualité et une livraison garanties.

IEEE 802.11f

Standard IEEE 802.11f développé avec une cellule d'authentification d'équipement réseau (poste de travail) lors du déplacement de l'ordinateur de l'utilisateur d'un point d'accès à un autre, c'est-à-dire entre des segments de réseau. En même temps, le protocole d'échange d'informations de service entre en vigueur. IAPP (Inter-Access Point Protocol), qui est nécessaire pour le transfert de données entre les points d'accès.Dans ce cas, une organisation efficace du travail des réseaux sans fil distribués est obtenue.

IEEE 802.11g

La deuxième norme la plus populaire aujourd'hui peut être considérée comme la norme IEEE 802.11g. Le but de la création de cette norme était d'atteindre un taux de transfert de données 54 Mbit/s.
Comme IEEE 802.11b. La norme IEEE 802.11g est conçue pour fonctionner dans la bande de fréquence 2,4 GHz. IEEE 802.11g prescrit des débits de données obligatoires et possibles :

• obligatoire -1;2;5.5;6; Onze; 12 et 24 Mbit/s ;
• possible - 33, 36, 48 et 54 Mbps.

Pour obtenir de tels indicateurs, un codage est utilisé à l'aide d'une séquence de codes supplémentaires (SSC). la méthode de multiplexage orthogonal de fréquence (OFDM), la méthode de codage hybride (SCK-OFDM) et la méthode de codage convolutif de paquets binaires (PBCC).

Il convient de noter que la même vitesse peut être obtenue par différentes méthodes, cependant, les débits de données requis ne sont atteints qu'à l'aide de méthodes SSK n OFDM, et les vitesses possibles en utilisant les méthodes SCK-OFDM et RVSS.

Un avantage de l'équipement IEEE 802.11g est la compatibilité avec l'équipement IEEE 802.11b. Vous pouvez facilement utiliser votre ordinateur avec une carte réseau standard IEEE. 802.11b pour fonctionner avec un point d'accès IEEE 802.11g. et vice versa. De plus, la consommation électrique des équipements de cette norme est bien inférieure à celle des équipements équivalents de la norme IEEE 802.11a.

IEEE 802.11h

Standard IEEE 802.11h conçu pour contrôler efficacement la puissance de l'émetteur, sélectionner la fréquence porteuse d'émission et générer les rapports souhaités. Il introduit de nouveaux algorithmes dans le protocole d'accès aux médias MAC(Media Access Control, contrôle d'accès au support), ainsi que dans la couche physique de la norme IEEE 802.11a.

Cela est principalement dû au fait que, dans certains pays, la gamme 5 GHz utilisé pour diffuser la télévision par satellite, pour le suivi radar d'objets, etc., qui peuvent interférer avec le fonctionnement des émetteurs du réseau sans fil.

Le sens des algorithmes de la norme IEEE 802.11h est cela. que lorsque des signaux réfléchis (interférences) sont détectés, les ordinateurs (ou émetteurs) du réseau sans fil peuvent basculer dynamiquement vers une autre bande, ainsi que réduire ou augmenter la puissance des émetteurs. Cela vous permet d'organiser plus efficacement le travail des réseaux de radio de rue et de bureau.

IEEE 802.11i

Standard IEEE 802.11i spécialement conçu pour améliorer la sécurité de votre réseau sans fil. A cet effet, divers algorithmes de chiffrement et d'authentification ont été créés, des fonctions sont protégées lors de l'échange d'informations, la possibilité de générer des clés, etc. :

• AES(Advanced Encryption Standard, algorithme de chiffrement de données avancé) - un algorithme de chiffrement qui vous permet de travailler avec des clés d'une longueur de 128. 15) 2 et 256 bits;
• RAYON(Remote Authentication Dial-In User Service, service d'authentification des utilisateurs à distance) est un système d'authentification avec la capacité de générer des clés pour chaque session et de les gérer. y compris les algorithmes de vérification de l'AUTHENTICITÉ des packages, etc. ;
• TKIR(Temporal Key Integrity Protocol, protocole d'intégrité de clé temporelle) - algorithme de chiffrement des données ;
• ENVELOPPER(Wireless Robust Authenticated Protocol, protocole d'authentification sans fil stable) - algorithme de cryptage des données ;
• SSMR(Compteur avec Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) - algorithme de cryptage des données.

IEEE 802.11j

Standard IEEE 802.11j conçu spécifiquement pour une utilisation dans les réseaux sans fil au Japon, à savoir pour un fonctionnement dans une bande de fréquence radio supplémentaire 4,9-5 GHz. La spécification est destinée au Japon et étend la norme 802.11a avec un canal supplémentaire de 4,9 GHz.

4,9 GHz est actuellement considéré comme une bande supplémentaire à utiliser aux États-Unis. Il est connu de sources officielles que cette gamme est en cours de préparation pour être utilisée par les agences de sécurité publiques et nationales.
Cette norme étend la plage de fonctionnement des appareils IEEE 802.11a.

IEEE 802.11n

Aujourd'hui la norme IEEE 802.11n la plus répandue de toutes les normes de réseau sans fil.

Au cœur de la norme 802.11n :

• Augmenter le taux de transfert de données ;
• Extension de la zone de couverture ;
• Augmenter la fiabilité de la transmission du signal ;
• Augmentation du débit.

Les appareils 802.11n peuvent fonctionner dans l'une des deux bandes 2,4 ou 5,0 GHz.

Au niveau de la couche physique (PHY), un traitement et une modulation avancés du signal ont été mis en œuvre, la possibilité de transmission simultanée du signal via quatre antennes a été ajoutée.

La couche réseau (MAC) implémente une utilisation plus efficace de la bande passante disponible. Ensemble, ces améliorations augmentent le débit de données théorique à 600 Mbit/s– plus de dix fois plus de 54 Mbps de 802.11a/g (ces appareils sont désormais considérés comme obsolètes).

En réalité, les performances sans fil réseau local dépend de nombreux facteurs tels que le support de transmission, la fréquence radio, le placement et la configuration de l'appareil.

Lors de l'utilisation d'appareils 802.11n, il est essentiel de comprendre exactement quelles améliorations ont été apportées à la norme, ce qu'elles affectent et comment elles s'intègrent et coexistent avec les réseaux sans fil 802.11a/b/g hérités.

Il est important de comprendre quelles fonctionnalités supplémentaires de la norme 802.11n sont implémentées et prises en charge dans les nouveaux appareils sans fil.

L'un des points forts de la norme 802.11n est la prise en charge de MIMO(Multiple Input Multiple Output, Multi-channel input/output).
Avec l'aide de la technologie MIMO, la capacité de recevoir / transmettre simultanément plusieurs flux de données via plusieurs antennes, au lieu d'une, est mise en œuvre.

Standard 802.11n définit diverses configurations d'antenne "MxN", en commençant par "1x1" avant de "4x4" (les plus courantes aujourd'hui sont les configurations "3x3" ou "2x3"). Le premier nombre (M) spécifie le nombre d'antennes d'émission et le second nombre (N) spécifie le nombre d'antennes de réception.

Par exemple, un point d'accès avec deux antennes d'émission et trois de réception est "2x3" MIMO-dispositif. À l'avenir, je décrirai cette norme plus en détail.

IEEE 802.11g

Aucune des normes sans fil ne décrit clairement les règles d'itinérance, c'est-à-dire la transition du client d'une zone à une autre. Ceci est destiné à être standard. IEEE 802.11.

Norme IEEE 802.11ac

Il promet des vitesses sans fil gigabit pour les consommateurs.

Avant-projet de spécification technique 802.11ac confirmé par le groupe de travail (TGac) l'année dernière. tandis que la ratification Alliance Wi-Fi attendu à la fin de cette année. Bien que la norme 802.11ac encore à l'état de projet et encore à ratifier Alliance Wi-Fi et IEEE. Nous commençons déjà à voir des produits Wi-Fi gigabit disponibles sur le marché.

Caractéristiques du Wi-Fi 802.11ac de nouvelle génération :

WLAN 802.11ac utilise une gamme de nouvelles techniques pour obtenir d'énormes gains de performances afin de prendre en charge théoriquement la capacité gigabit et de fournir des débits élevés, tels que :

• 6 GHz bande
• Haute densité de modulation jusqu'à 256 QAM.
• Bandes passantes plus larges - 80 MHz pour deux canaux ou 160 MHz pour un canal.
• Jusqu'à huit flux spatiaux à entrées multiples et à sorties multiples.

Le MIMO multi-utilisateurs basse consommation 802.11ac pose de nouveaux défis de développement pour les ingénieurs travaillant avec la norme. Dans ce qui suit, nous discuterons de ces problèmes et des solutions disponibles pour aider à développer de nouveaux produits basés sur cette norme.

Bande passante plus large :

Le 802.11ac a une bande passante plus large de 80 MHz ou même de 160 MHz par rapport aux 40 MHz précédents du 802.11n. Une bande passante plus large se traduit par un débit maximal amélioré pour les systèmes de communication numérique.

Parmi les défis de conception et de fabrication les plus complexes figure la génération et l'analyse de signaux à large bande passante pour 802.11ac. L'essai d'équipement capable de gérer 80 ou 160 MHz sera nécessaire pour tester les émetteurs, les récepteurs et les composants.

Pour générer des signaux de 80 MHz, de nombreux générateurs de signaux RF n'ont pas une fréquence d'échantillonnage suffisamment élevée pour prendre en charge le taux de suréchantillonnage minimum typique de 2X qui se traduira par les modèles de signal souhaités. En utilisant le filtrage et le rééchantillonnage corrects du signal du fichier Waveform, il est possible de générer des signaux de 80 MHz avec de bonnes caractéristiques spectrales et EVM.

Pour générer des signaux 160 MHz, un générateur de formes d'onde arbitraires à large plage (AWG). Comme Agilent 81180A, 8190A peut être utilisé pour créer des signaux I/Q analogiques.

Ces signaux peuvent être appliqués à des I/Q externes. En tant qu'entrées du générateur de signal vectoriel pour la conversion de fréquence RF. De plus, il est possible de créer des signaux 160 MHz en utilisant le mode 80 + 80 MHz qui prend en charge la norme pour créer deux segments de 80 MHz dans des générateurs de signaux MCG ou ESG séparés, puis en combinant les signaux radio.

MIMO :

MIMO est l'utilisation de plusieurs antennes pour améliorer les performances d'un système de communication. Vous avez peut-être vu des points d'accès Wi-Fi avec plus d'une antenne. Cela ressort d'eux - ces routeurs utilisent la technologie MIMO.

Le test des conceptions MIMO est le changement. La génération et l'analyse de signaux multicanaux peuvent être utilisées pour comprendre les performances des dispositifs MIMO. Et aider au dépannage et à la vérification des projets.

Amplificateur linéaire :

L'amplificateur linéaire est une caractéristique et un amplificateur. Par lequel la sortie d'un amplificateur reste fidèle à l'entrée à mesure qu'elle monte. En réalité, les amplificateurs de linéarité ne sont linéaires que jusqu'à une limite, après quoi la sortie sature.

Il existe de nombreuses méthodes pour améliorer la linéarité d'un amplificateur. La préaccentuation numérique est l'une de ces techniques. Automatisation de la conception Logiciel comment SystemVue fournit l'application. Ce qui simplifie et automatise la conception de prédistorsion numérique pour les amplificateurs de puissance.

Compatibilité avec les versions précédentes

Bien que la norme 802.11n existe depuis de nombreuses années. Mais de nombreux routeurs et périphériques sans fil d'anciens protocoles fonctionnent toujours. Tels que 802.11b et 802.11g, bien qu'il y en ait vraiment peu. Aussi dans la transition à 802.11ac, les anciennes normes Wi-Fi seront prises en charge et rétrocompatibles.

C'est tout pour le moment. Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas à m'écrire à