Стандарти Wi-Fi та їх відмінності один від одного. Wi-Fi для початківців: стандарти Версія wifi 802.11 b g n

Популярність Wi-Fi з'єднання зростає з кожним днем, оскільки величезними темпами збільшується попит на цей вид мережі. Смартфони, планшети, ноутбуки, моноблоки, телевізори, комп'ютери - вся наша техніка підтримує бездротове підключення до інтернету, без якого неможливо уявити життя сучасної людини.

Технології передачі даних розвиваються разом із випуском нової техніки

Для того щоб підібрати мережу, що підходить для ваших потреб, необхідно дізнатися про всі стандарти Wi-Fi, що існують на сьогоднішній день. Компанією Wi-Fi Alliance розроблено понад двадцять технологій підключення, чотири з яких сьогодні найбільш затребувані: 802.11b, 802.11a, 802.11g та 802.11n. Останнім відкриттям виробника стала модифікація 802.11ас, показники якої в кілька разів перевищують характеристики сучасних адаптерів.

Є старшою сертифікованою технологією бездротового підключення та відрізняється загальною доступністю. Пристрій має дуже скромні параметри:

• Швидкість передачі інформації – 11 Мбіт/с;
• Діапазон частот – 2,4 ГГц;
• Радіус дії (за відсутності об'ємних перегородок) – до 50 метрів.

Слід зазначити, що цей стандарт має слабку стійкість до перешкод і низьку пропускну здатність. Тому, незважаючи на привабливу ціну цього Wi-Fi-підключення, його технічна складова значно відстає від сучасніших моделей.

Стандарт 802.11a

Ця технологія є покращеною версією попереднього стандарту. Розробники наголосили на пропускну здатність пристрою та його тактову частоту. Завдяки таким змінам, у цій модифікації немає впливу інших пристроїв на якість сигналу мережі.

• Діапазон частот – 5 ГГц;
• Радіус дії – до 30 метрів.

Однак усі переваги стандарту 802.11a компенсовані однаково його недоліками: зменшеним радіусом підключення та високою (порівняно з 802.11b) ціною.

Стандарт 802.11g

Оновлена ​​модифікація виходить у лідери сьогоднішніх стандартів бездротових мереж, оскільки підтримує роботу з поширеною технологією 802.11b та, на відміну від неї, має досить високу швидкість з'єднання.

• Швидкість передачі інформації – 54 Мбіт/с;
• Діапазон частот – 2,4 ГГц;
• Радіус дії – до 50 метрів.

Як ви могли помітити, тактова частота знизилася до 2,4 ГГц, але зона покриття мережі повернулася до попередніх показників, характерних для 802.11b. Крім того, ціна на адаптер стала доступнішою, що є вагомою перевагою при виборі обладнання.

Стандарт 802.11n

Незважаючи на те, що ця модифікація вже давно з'явилася на ринку і має значні параметри, виробники досі працюють над її поліпшенням. У зв'язку з тим, що вона несумісна з попередніми стандартами, її невелика популярність.

• Швидкість передачі - теоретично до 480 Мбіт/с, але в практиці виходить наполовину менше;
• Діапазон частот – 2,4 або 5 ГГц;
• Радіус дії – до 100 метрів.

Так як цей стандарт досі розвивається, він має характерні особливості: він може конфліктувати з обладнанням, що підтримує 802.11n, тільки тому, що виробники пристроїв різні.

Інші стандарти

Крім популярних технологій, виробник Wi-Fi Alliance розробив інші стандарти для більш спеціалізованого застосування. До таких модифікацій, виконують сервісні функції, относятся:

• 802.11d- робить сумісним устрою бездротового зв'язку різних виробників, адаптує їх до особливостей передачі на рівні всієї країни;
• 802.11e- визначає якість медіафайлів, що відправляються;
• 802.11f- керує різноманіттям точок доступу різних виробників, дозволяє однаково працювати у різних мережах;

• 802.11h- запобігає втраті якості сигналу при впливі метеорологічного обладнання та військових радарів;
• 802.11i- Поліпшена версія захисту особистої інформації користувачів;
• 802.11k- стежить за навантаженням певної мережі та перерозподіляє користувачів на інші точки доступу;
• 802.11m- містить у собі усі виправлення стандартів 802.11;
• 802.11p- Визначає характер Wi-Fi-пристроїв, що знаходяться в діапазоні 1 км і рухаються зі швидкістю до 200 км/год;
• 802.11r- автоматично знаходить бездротову мережу в роумінгу та підключає до неї мобільні пристрої;
• 802.11s- організує повне зв'язок, де кожен смартфон або планшет може бути маршрутизатором або точкою підключення;
• 802.11t- ця мережа тестує весь стандарт 802.11, видає способи перевірки та їх результати, висуває вимоги для роботи обладнання;
• 802.11u- ця модифікація відома всім з розробок Hotspot 2.0. Вона забезпечує взаємодію бездротових та зовнішніх мереж;
• 802.11v- у цій технології створюються рішення для вдосконалення модифікацій 802.11;
• 802.11y- незакінчена технологія, яка зв'язує частоти 3,65-3,70 ГГц;
• 802.11w- стандарт знаходить способи посилення захисту доступу передачі інформації.

Найновіший і найтехнологічніший стандарт 802.11ас

Пристрої модифікації 802.11 надають користувачам абсолютно нову якість роботи в інтернеті. Серед переваг цього стандарту слід виділити такі:

1. Висока швидкість.При передачі даних через мережу 802.11ас використовуються ширші канали та підвищена частота, що збільшує теоретичну швидкість до 1,3 Гбіт/с. Насправді пропускна спроможність становить до 600 Мбіт/с. Крім того, пристрій на базі 802.11ас передає більше даних за один такт.

1. Збільшена кількість частот.Модифікація 802.11ас оснащена цілим асортиментом частот 5 ГГц. Нова технологія має сильніший сигнал. Адаптер із високим діапазоном охоплює смугу частот до 380 МГц.
2. Зона покриття мережі 802.11ас.Цей стандарт надає ширший радіус дії мережі. Крім того, Wi-Fi-підключення працює навіть через бетонні та гіпсокартонні стіни. Перешкоди, що виникають під час роботи домашньої техніки та сусідського інтернету, ніяк не впливають на роботу вашого з'єднання.
3. Оновлені технології. 802.11ас оснащений розширенням MU-MIMO, яке забезпечує безперебійну роботу кількох пристроїв у мережі. Технологія Beamforming визначає пристрій клієнта та спрямовує йому відразу кілька потоків інформації.

Познайомившись ближче з усіма існуючими на сьогоднішній день модифікаціями Wi-Fi-з'єднання, ви легко зможете вибрати відповідну для ваших потреб мережу. Слід нагадати, більшість пристроїв містить стандартний адаптер 802.11b, який також підтримується технологією 802.11g. Якщо ви шукаєте бездротову мережу 802.11ас, кількість оснащених нею пристроїв сьогодні невелика. Однак це дуже актуальна проблема і незабаром все сучасне обладнання перейде на стандарт 802.11ас. Не забудьте подбати про безпеку доступу до Інтернету, встановивши складний код на своє Wi-Fi-з'єднання та антивірус для захисту комп'ютера від вірусного ПЗ.

14 вересня Інститут інженерів електроніки та електротехніки (IEEE) нарешті затвердив остаточну версію стандарту бездротового зв'язку WiFi 802.11n. Сказати, що процес прийняття специфікацій затягнувся – нічого не сказати: пристрої з підтримкою першої попередньої версії стандарту можна було купити ще наприкінці 2006 року, але працювали вони не дуже стабільно. Поширення отримали пристрої, що підтримують другу попередню версію стандарту (draft 2.0), позбавлену більшості "дитячих хвороб". У продажу вони зустрічаються вже близько двох років, і на безліч проблем з бездротовим зв'язком їхні власники не скаржаться: працюють і працюють. Причому досить швидко та стабільно.

Чим Нова версіякоханого всіма "вайфая" краще за стару? Максимальна теоретична швидкість для стандарту 802.11b – 11 Мбіт/с при частоті смуги 2,4 ГГц, для 802.11a – 54 Мбіт/с за 5 ГГц, а для 802.11g – теж 54 Мбіт/с, але за 2,4 ГГц. У 802.11n частота смуги варіюється і може становити як 2,4 ГГц, так і 5 ГГц, а гранична швидкість досягає вражаючих 600 Мбіт/с. Зрозуміло, теоретично. На практиці з 802.11n вдається вичавити "приземленіші", але все ж таки вражаючі 150 Мбіт/с. Відзначимо також, що завдяки підтримці обох частотних діапазонів досягається зворотна сумісність і з 802.11a, і 802.11b/g.

Поліпшити швидкісні показники дозволили кілька технологій. По-перше, MIMO (Multiple Input Multiple Output), суть якої в оснащенні пристроїв відразу кількома передавачами, що працюють на одній частоті, і поділу потоків даних між ними. По-друге, розробники задіяли технологію, що дозволяє використовувати не один, а два частотні канали шириною 20 MГц кожен. При необхідності вони працюють або окремо, або разом, зливаючись в один широкий 40-мегагерцевий канал. Крім того, в IEEE 802.11n застосовується схема модуляції OFDM (ортогональне частотне мультиплексування) - завдяки їй (якщо конкретно, завдяки використанню 52 піднесучих, з яких 48 призначаються безпосередньо для передачі даних, а 4 - для пілотних сигналів) швидкість передачі даних по одному просторовому потоку може досягати 65 Мбіт/с. Усього таких потоків може бути від одного до чотирьох у кожному напрямі.

Значно покращилася і ситуація із зонами покриття та стабільністю прийому. Пам'ятаєте відоме прислів'я "Одна голова – добре, а дві – краще"? Так от, тут діє той самий принцип: передавачів тепер кілька, антен теж, а значить, і ловити мережу все це господарство буде краще - опинитися поза зоною точки доступу, розташованої на сусідньому поверсі, швидше за все вже не вийде.

Ситуація у Росії

Восени Науково-дослідний інститут радіо (НДІР) підготує норми застосування апаратури для експлуатації у Росії бездротового стандарту зв'язку 802.11n. Зараз обладнання, що його підтримує, допустимо використовувати тільки в інтранет-мережах, а після прийняття НПА його буде можливо використовувати і в мережах загального користування.

На думку Дмитра Ларюшина, директора з технічної політики компанії Intel в Росії, затвердження стандарту інститутом IEEE безумовно зіграє позитивну роль у розробці та впровадженні регуляторних правил у Російській Федерації, що відкриє дорогу для імпорту та використання обладнання 802.11n у нашій країні. Варто зазначити, що протокол 11n у версії D2.0 підтримується WiFi-продуктами компанії Intel починаючи з 2007 року, але, дотримуючись прийнятих у Росії правил ввезення та використання радіоелектронних засобів, опцію 11n доводилося відключати. Починаючи з наступного року, за умови позитивного рішення ДКРЧ та впровадження НПА на цю технологію, на російський ринок поставлятимуться продукти Intel з підтримкою WiFi 11n в остаточній редакції стандарту.

Далеко не всі виробники обладнання дотримуються букви закону: деякі компанії вже давно постачають до Росії мережеве обладнання, яке підтримує стандарт 802.11n. Ніщо не заважає виробникам продавати на ринку ноутбуки, обладнані WiFi-модулями з підтримкою 802.11n, які випущені "Інтелом"

Протокол Wireless Fidelityбув розроблений, страшно подумати, 1996 року. Спочатку він забезпечував користувача мінімальною швидкістю передачі даних. Але приблизно через кожні три роки впроваджувалися нові стандарти Wi-Fi. Вони збільшували швидкість прийому та передачі даних, а також злегка збільшували ширину покриття. Кожна нова версія протоколу позначається однією або двома латинськими літерами, наступними після цифр 802.11 . Деякі стандарти Wi-Fi вузькоспеціалізовані - вони ніколи в смартфонах не використовувалися. Ми ж поговоримо тільки про ті версії протоколу передачі даних, про які необхідно знати пересічному користувачеві.

Найперший стандарт у відсутності жодного літерного позначення. Він народився 1996 року і використовувався протягом трьох років. Дані повітря при застосуванні цього протоколу скачувалися зі швидкістю 1 Мбіт/с. За сучасними мірками, це надзвичайно мало. Але давайте згадаємо, що про вихід у «великий» інтернет із портативних пристроїв тоді й мови не було. У ті роки ще навіть WAP до ладу не був розвинений, інтернет-сторінки в якому рідко важили більше 20 Кб.

Загалом переваги нової технології тоді ніхто не оцінив. Стандарт використовувався в строго специфічних цілях – для налагодження обладнання, віддаленого налаштування комп'ютера та інших премудростей. Пересічні користувачі в ті часи про стільниковий телефонмогли лише мріяти, а слова «бездротова передача даних» стали зрозумілі їм лише кілька років.

Проте низька популярність не завадила протоколу розвиватись. Поступово почали з'являтись девайси, що підвищують потужність модуля передачі даних. Швидкість за тієї ж версії Wi-Fi зросла вдвічі - до 2 Мбіт/с. Але було зрозуміло, що це межа. Тому Wi-Fi Alliance(об'єднання з кількох великих компаній, створене 1999 року) довелося розробляти новий стандарт, який би забезпечував вищу пропускну спроможність.

Wi-Fi 802.11a

Першим творінням Wi-Fi Alliance став протокол 802.11a, який теж не став популярним. Його відмінність в тому, що техніка могла використовувати частоту 5 ГГц. У результаті швидкість передачі зросла до 54 Мбіт/с. Проблема полягала в тому, що з частотою 2,4 ГГц, що використовувалася раніше, цей стандарт був несумісний. В результаті виробникам доводилося встановлювати подвійний приймач, щоб забезпечити роботу в мережах на обох частотах. Чи потрібно говорити, що це зовсім не компактне рішення?

У смартфонах та мобільних телефонах дана версія протоколу практично не застосовувалася. Пояснюється це тим, що приблизно через рік вийшло набагато зручніше і популярніше рішення.

Wi-Fi 802.11b

При проектуванні цього протоколу автори повернулися до частоти 2,4 ГГц, що має незаперечну перевагу - широку зону покриття. Інженерам вдалося досягти того, що гаджети навчилися передавати дані на швидкості від 5,5 до 11 Мбіт/с. Підтримку цього стандарту відразу почали отримувати всі маршрутизатори. Поступово почав з'являтися такий Wi-Fi у популярних портативних пристроях. Наприклад, його підтримкою міг похвалитися смартфон E65. Що важливо, Wi-Fi Alliance забезпечив сумісність з першою версією стандарту, завдяки чому перехідний період пройшов непомітно.

До кінця першого десятиліття 2000-х років численною технікою використовувався саме протокол 802.11b. Надаваних ним швидкостей вистачало і смартфонам, і портативним ігровим консолям, і ноутбукам. Підтримують цей протокол і майже всі сучасні смартфони. Це означає, що якщо у вас у кімнаті розташований дуже старий роутер, який не може передавати сигнал за більш сучасними версіями протоколу, смартфон мережу все ж таки розпізнає. Хоча швидкістю передачі даних ви точно будете незадоволені, тому що зараз ми використовуємо зовсім інші стандарти швидкості.

Wi-Fi 802.11g

Як вам уже стало зрозуміло, ця версія протоколу обернено сумісна з попередніми. Пояснюється це тим, що робоча частота змінилася. При цьому інженерам вдалося підвищити швидкість прийому та відправлення даних до 54 Мбіт/с. Реліз стандарту відбувся у 2003 році. Деякий час така швидкість здавалася навіть надмірною, тому багато виробників мобільників і смартфонів зволікали з його використанням. Навіщо потрібна така швидка передача даних, якщо обсяг вбудованої пам'яті у портативних пристроїв часто обмежувався 50-100 Мб, а повноцінні інтернет-сторінки на маленькому екрані просто не відображалися? І все ж таки поступово протокол завоював популярність, в основному за рахунок ноутбуків.

Wi-Fi 802.11n

Наймасштабніше оновлення стандарту відбулося 2009 року. На світ з'явився протокол Wi-Fi 802.11n. У той момент смартфони вже навчилися якісно відображати важкий веб-контент, тому новий стандарт був дуже доречним. Його відмінності від попередників полягали в швидкості і теоретичній підтримці частоти 5 ГГц (при цьому 2,4 ГГц теж нікуди не поділися). Вперше в протокол було впроваджено підтримку технології MIMO. Вона полягає у підтримці прийому та передачі даних одночасно по декількох каналах (в даному випадку - по двох). Це дозволяло теоретично добитися швидкості лише на рівні 600 Мбіт/с. Насправді ж вона рідко перевищувала 150 Мбіт/с. Давалося взнаки наявність перешкод на шляху сигналу від маршрутизатора до приймаючого пристрою, та й багато роутерів для економії позбавлялися підтримки MIMO. Так само як бюджетні пристрої все ж таки не отримували можливість роботи в частоті 5 ГГц. Їх автори пояснювали тим, що частота 2,4 ГГц на той момент ще не була сильно навантажена, у зв'язку з чим покупці роутера до ладу нічого не втрачали.

Стандарт Wi-Fi 802.11n досі активно експлуатується. Хоча багато користувачів вже відзначили низку його недоліків. По-перше, через частоту 2,4 ГГц їм не підтримується об'єднання більше двох каналів, через що теоретична межа швидкості ніколи не досягається. По-друге, в готелях, торгових центрах та інших людних місцях канали починають нашаруватись один на одного, що викликає перешкоди – інтернет-сторінки та контент вантажаться дуже повільно. Усі ці проблеми вирішив реліз наступного стандарту.

Wi-Fi 802.11ac

На момент написання статті найновіший і найшвидший протокол. Якщо попередні види Wi-Fi працювали в основному в частоті 2,4 ГГц, що має ряд обмежень, тут використовуються строго 5 ГГц. Це майже вдвічі знизило ширину покриття. Втім, виробники маршрутизаторів вирішують цю проблему встановленням спрямованих антен. Кожна з них надсилає сигнал у свій бік. Однак деяким людям це все ж здасться незручним з таких причин:

• Роутери виходять громіздкими, тому що в їх складі присутні чотири або навіть більше антен;
• Бажано встановлювати маршрутизатор десь посередині між усіма приміщеннями, що обслуговуються;
• Роутери з підтримкою Wi-Fi 802.11ac споживають більше електрики, ніж старі та бюджетні моделі.

Головна перевага нового стандарту полягає в десятикратному зростанні швидкості та розширеній підтримці технології MIMO. Відтепер об'єднуватись можуть до восьми каналів! Через війну теоретичний потік даних становить 6,93 Гбіт/с. На практиці швидкості набагато нижче, але навіть їх цілком вистачає для того, щоб подивитися на пристрої якийсь 4K-фільм онлайн.

Деяким людям можливості нового стандарту видаються зайвими. Тому багато виробників не впроваджують його підтримку. Не завжди протокол підтримується і навіть досить дорогими девайсами. Наприклад, його підтримки не містить (2016), який навіть після зниження цінника неможливо віднести до бюджетного сегменту. Дізнатися, які стандарти Wi-Fi підтримує ваш смартфон або планшет, досить просто. Для цього подивіться його повні технічні характеристикив інтернеті, або запустіть .

Базовий стандарт IEEE 802.11 розроблений у 1997 році для організації бездротового зв'язку по радіоканалу на швидкість до 1 Мбіт/с. у частотному діапазоні 2,4 ГГц. Опціонально, тобто за наявності з обох боків спеціального обладнання швидкість можна було підняти до 2 Мбіт/с.
Слідом за ним, в 1999 році, була випущена специфікація 802.11a для діапазону 5ГГц з максимальною швидкістю 54 Мбіт/с.
Після цього стандарти WiFi розділилися за двома діапазонами, що використовуються:

Діапазон 2,4 GHz:

Смуга радіочастот, що використовується, 2400-2483,5 МГц. розділена на 14 каналів:

802.11b- перша модифікація базового стандарту Вай-Фай із швидкостями 5,5 Мбіт/с. та 11 Мбіт/с. Для його роботи використовуються модуляції DBPSK та DQPSK, технологія DSSS, кодування Barker 11 та CCK.
802.11g- подальший рівень розвитку попередньої специфікації з максимальною швидкістю передачі даних до 54 Мбіт/с (реальна при цьому 22-25 Мбіт/с). Має зворотну сумісність з 802.11b та ​​ширшу зону покриття. Використовуються: технології DSSS та ODFM, модулятиції DBPSK та DQPSK, кодування arker 11 та CCK.
802.11n- на даний момент найсучасніший і найшвидший стандарт WiFi, що має максимальну зону покриття в діапазоні 2,4 GHz, а також використовується і в спектрі 5GHz. Назад сумісний з 802.11a/b/g. Підтримує ширину каналу 20 та 40 MHz. Використовувані технології ODFM та ODFM MIMO (багатоканальний вхід-вихід Multiple Input Multiple Output). Максимальна швидкість передачі даних – 600 Мбіт/с (при цьому реальна ефективність становить у середньому не більше 50% від заявленого).

Діапазон 5 GHz:

Смуга радіочастот, що використовується, 4800-5905 МГц. розділена на 38 каналів.

802.11a- Перша модифікація базової специфікації IEEE 802.11 для радіочастотного діапазону 5GHz. Підтримувана швидкість - до 54 Мбіт. Використовувана технологія – OFDM, модуляції BPSK, QPSK, 16-QAM. 64-QAM. Кодування, що використовується - Convoltion Coding.

802.11n- Універсальний стандарт WiFi, що підтримує обидва частотні діапазони. Може використовувати ширину каналу як 20, і 40 MHz. Максимально досяжна швидкісна межа - 600 Мбіт/с.

802.11ac- ця специфікація зараз активно використовується на дводіапазонних роутерах WiFi. Порівняно з попередником має кращу зону покриття та значно економніше в плані електроживлення. Швидкість передачі - до 6,77 Гбіт/с за умови, що роутер має 8 антен.
802.11ad- найсучасніший на сьогодні стандарт Вай-Фай, що має додатковий діапазон 60 ГГц.. Має другу назву - WiGig (Wireless Gigabit). Теоретично досяжна швидкість передачі - до 7 Гбіт/с.

Сьогодні ми розглянемо всі існуючі стандарти IEEE 802.11, які наказують використання певних методів та швидкостей передачі даних, методів модуляції, потужності передавачів, смуг частот, на яких вони працюють, методів аутентифікації, шифрування та багато іншого.

З самого початку склалося так, що деякі стандарти працюють фізично, деякі - на рівні середовища передачі даних, а інші - на більш високих рівнях моделі взаємодії відкритих систем.

Існують такі групи стандартів:

IEEE 802.11а, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n та IEEE 802.11ac дописують роботу мережевого обладнання (фізичний рівень).
Стандарт IEEE 802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11i, IEEE 802.11j, IEEE 802.11h та IEEE.
802.11r - параметри середовища, частоти радіоканалу, засоби безпеки, способи передачі мультимедійних даних і т.д.
IEEE 802.11f IEEE 802.11с - принцип взаємодії точок доступу між собою, роботу радіомістів і т.п.

IEEE 802.11

Стандарт IE ЇЇ 802.11був «первістком» серед стандартів бездротової мережі. Роботу над ним розпочали ще 1990 року. Як і належить, цим займалася робоча група з IEEE, метою якої було створення єдиного стандарту для радіообладнання, яке працювало на частоті 2,4 ГГц. При цьому ставилося завдання досягти швидкості 1 та 2 Мбіт/с при використанні методів DSSS та FHSS відповідно.

Робота над створенням стандарту закінчилася за 7 років. Мета була досягнута але швидкість. яку забезпечував новий стандарт, виявилася занадто малою для сучасних потреб. Тому робоча група з IEEE розпочала розробку нових, більш швидкісних стандартів.
Розробники стандарту 802.11 враховували особливості стільникової архітектури системи.

Чому стільниковий? Дуже просто: досить згадати, що хвилі поширюються у різні боки на певний радіус. Виходить, зовні зона нагадує соту. Кожна така стільника працює під управлінням базової станції, якою виступає точка доступу. Часто соту називають базовою зоною обслуговування.

Щоб базові зони обслуговування могли спілкуватися між собою, є спеціальна розподільча система (Distribution System. DS). Недоліком розподільчої системи стандарту 802.11 є неможливість роумінгу.

Стандарт IEEE 802.11передбачає роботу комп'ютерів без точки доступу у складі однієї стільники. І тут функції точки доступу виконують самі робочі станції.

Цей стандарт розроблено та орієнтовано на обладнання, що функціонує в смузі частот 2400-2483,5 МГц.При цьому стільниковий радіус досягає 300 м, не обмежуючи топологію мережі.

IEEE 802.11а

IEEE 802.11aце один із перспективних стандартів бездротової мережі, який розрахований на роботу у двох радіодіапазонах - 2,4 та 5 ГГц. Метод OFDM, що використовується, дозволяє досягти максимальної швидкості передачі даних 54 Мбнт/с. Крім цієї, специфікаціями передбачені й інші швидкості:

• обов'язкові 6. 12 н 24 Мбнт/с;
• необов'язкові – 9, 18.3G. 18 та 54 Мбнт/с.

Цей стандарт також має свої переваги та недоліки. З переваг можна відзначити такі:

• використання паралельної передачі;
• висока швидкість передачі;
• можливість підключення великої кількості комп'ютерів

Недоліки стандарту IEEE 802.1 1a такі:

• менший радіус мережі при використанні діапазону 5 ГГц (приблизно 100 м): J велика споживана потужність радіопередавачів;
• більш висока вартість обладнання порівняно з іншими стандартами;
• для використання діапазону 5 ГГц потрібна наявність спеціальної роздільної здатності.

Для досягнення високих швидкостей передачі даних стандарт IEEE 802.1 1a використовує у своїй роботі технологію квадратурної амплітудної модуляції QAM.

IEEE 802.11b

Робота над стандартом IEEE 802 11b(інша назва IFEE 802.11 High rate, висока пропускна спроможність) була закінчена в 1999 році, і саме ним пов'язана назва Wi-Fi (Wireless Fidelity, бездротова точність).

Робота даного стандарту ґрунтується на методі прямого розширення спектру (DSSS) з використанням восьмирозрядних послідовностей Уолша. У цьому кожен біт даних кодується з допомогою послідовності додаткових кодів (ССК). Це дозволяє досягти швидкості передачі 11 Мбіт/с.

Як і базовий стандарт, IEEE 802.11b працює із частотою 2.4 ГГц,використовуючи не більше трьох каналів, що не перекриваються. Радіус дії мережі становить близько 300 м.

Відмінною особливістю цього стандарту є те, що при необхідності (наприклад, при погіршенні якості сигналу, великої віддаленості від точки доступу. різних перешкод) швидкість передачі даних може зменшуватися аж до 1 Мбнт/с. Навпаки, виявивши, що якість сигналу покращилася, мережне обладнання автоматично підвищує швидкість передачі до максимальної. Цей механізм називається динамічним зсувом швидкості.

Окрім обладнання стандарту IEEE 802.11b. часто зустрічалося обладнання IEEE 802.11Ь*. Відмінність між цими стандартами полягає лише швидкості передачі даних. У разі вона становить 22 Мбіт/с завдяки використанню методу двійкового пакетного згорткового кодування (Р8СС).

IEEE 802.11d

Стандарт IEEE 802.11dвизначає параметри фізичних каналів та мережевого обладнання. Він визначає правила, що стосуються дозволеної потужності випромінювання передавачів у діапазонах частот, допустимих законами.

Цей стандарт є дуже важливим, оскільки для роботи мережевого обладнання використовуються радіохвилі. Якщо вони не відповідатимуть зазначеним параметрам. Це можуть перешкодити іншим пристроям. працюючим у цьому чи прилеглому діапазоні частот.

IEEE 802.11е

Оскільки мережі можуть передаватися дані різних форматів і важливості, існує потреба в механізмі, який визначав би їх важливість і надавав необхідний пріоритет. За це відповідає стандарт IEEE 802.11е,розроблений з метою передачі потокових відео- або аудіоданих з гарантованою якістю та доставкою.

IEEE 802.11f

Стандарт IEEE 802.11fрозроблений з келлю забезпечення аутентифікації мережного обладнання (робочої станції) при переміщенні комп'ютера користувача від точки доступу до іншої, тобто між сегментами мережі. При цьому набуває чинності протокол обміну службовою інформацією IAPP (Inter-Access Point Protocol), який необхідний передачі даних між точками доступу При цьому досягається ефективна організація роботи розподілених бездротових мереж.

IEEE 802.11g

Другим за популярністю на сьогоднішній день стандартом можна вважати стандарт IEEE 802.11g.Метою створення цього стандарту було досягнення швидкості передачі даних 54 Мбіт/с.
Як і IEEE 802.11b. стандарт IEEE 802.11g розроблений для роботи у частотному діапазоні 2,4 ГГц. IEEE 802.11g пропонує обов'язкові та можливі швидкості передачі даних:

• обов'язкові -1; 2; 5,5; 6; 11; 12 та 24 Мбіт/с;
• можливі - 33; 36; 48 н 54 Мбіт / с.

Для досягнення таких показників використовується кодування за допомогою послідовності додаткових кодів (СБК). метод ортогонального частотного мультиплексування (OFDM), метод гібридного кодування (ССК-OFDM) та метод двійкового пакетного згорткового кодування (РВСС).

Варто зазначити, що однієї і тієї ж швидкості можна досягти різними методами, проте обов'язкові швидкості передачі досягаються лише за допомогою методів СБК OFDM, а можливі швидкості за допомогою методів ССК-OFDM та РВСС.

Перевагою обладнання стандарту IEEE 802.11g є сумісність із обладнанням IEEE 802.11b. Ви зможете легко використовувати комп'ютер із мережевою картою стандарту IEEE. 802.11b для роботи з точкою доступу стандарту IEEE 802.11g. і навпаки. Крім того, споживана потужність обладнання цього стандарту є набагато нижчою, ніж аналогічного обладнання стандарту IEEE 802.11а.

IEEE 802.11h

Стандарт IEEE 802.11hрозроблено з метою ефективного управління потужністю випромінювання передавача, вибором несучої частоти передачі та генерації необхідних звітів. Він вносить деякі нові алгоритми до протоколу доступу до середовища МАС(Media Access Control, керування доступом до середовища), а також у фізичний рівень стандарту IEEE 802.11a.

Насамперед це пов'язано з тим, що в деяких країнах діапазон 5 ГГцвикористовується для трансляції супутникового телебачення, для радарного стеження за об'єктами тощо, що може вносити перешкоди в роботу передавачів бездротової мережі.

Сенс роботи алгоритмів стандарту IEEE 802.11h у тому. що при виявленні відбитих сигналів (інтерференції) комп'ютери бездротової мережі (або передавачі) можуть динамічно переходити до іншого діапазону, і навіть знижувати чи підвищувати потужність передавачів. Це дозволяє ефективніше організувати роботу вуличних та офісних радіомереж.

IEEE 802.11i

Стандарт IEEE 802.11iрозроблений спеціально для підвищення безпеки роботи бездротової мережі. З цією метою створені різні алгоритми шифрування та аутентифікації, функції захисту при обміні інформацією, можливість генерування ключів і т. д.:

• AES(Advanced Encryption Standard, передовий алгоритм шифрування даних) - алгоритм шифрування, який дозволяє працювати з ключами довжиною 128. 15)2 та 256 біт;
• RADIUS(Remote Authentication Dial-In User Service, служба дистанційної аутентифікації користувача) - система аутентифікації з можливістю генерування ключів для кожної сесії та управління ними. що включає в себе алгоритми перевірки справжності пакетів і т.д.;
• TKIР(Temporal Key Integrity Protocol, протокол цілісності тимчасових ключів) – алгоритм шифрування даних;
• WRAP(Wireless Robust Authenticated Protocol, стійкий бездротовий протокол аутентифікації) - алгоритм шифрування даних;
• РСМР(Counter with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) - алгоритм шифрування даних.

IEEE 802.11 j

Стандарт IEEE 802.11jрозроблений спеціально для використання бездротових мереж у Японії, а саме для роботи у додатковому діапазоні радіочастот 4.9-5 ГГц.Специфікація призначена для Японії та розширює стандарт 802.11а додатковим каналом 4.9 ГГц.

На даний момент частота 4,9 ГГц розглядається як додатковий діапазон для використання у США. З офіційних джерел відомо, що цей діапазон готується до використання органами громадської та національної безпеки.
Цей стандарт розширює діапазон роботи пристроїв стандарту IEEE 802.11a.

IEEE 802.11n

На сьогоднішній день стандарт IEEE 802.11nнайпоширеніший із усіх стандартів, що стосуються бездротових мереж.

В основі стандарту 802.11n:

• Збільшення швидкості передачі;
• Розширення зони покриття;
• Збільшення надійності передачі сигналу;
• Збільшення пропускної спроможності.

Пристрої 802.11n можуть працювати в одному з двох діапазонів 2.4 чи 5.0 ГГц.

На фізичному рівні (PHY) реалізовано вдосконалену обробку сигналу та модуляції, додано можливість одночасної передачі сигналу через чотири антени.

На мережевому рівні (MAC) реалізовано ефективніше використання доступної пропускної спроможності. Разом ці вдосконалення дозволяють збільшити теоретичну швидкість передачі даних до 600 Мбіт/с- Збільшення більш ніж у десять разів, порівняно з 54 Мбіт/с стандарту 802.11a/g (в даний час ці пристрої вже вважаються застарілими).

Насправді, продуктивність бездротової локальної мережі залежить від численних факторів, таких як середовище передачі даних, частота радіохвиль, розміщення пристроїв та їх конфігурація.

При використанні пристроїв стандарту 802.11n дуже важливо зрозуміти, які саме вдосконалення були реалізовані в цьому стандарті, на що вони впливають, а також як вони поєднуються і співіснують з мережами застарілого стандарту 802.11a/b/g бездротових мереж.

Важливо зрозуміти, які додаткові особливості стандарту 802.11n реалізовані та підтримуються в нових бездротових пристроях.

Одним із основних моментів стандарту 802.11n є ​​підтримка технології. MIMO(Multiple Input Multiple Output, Багатоканальний вхід/вихід).
За допомогою технології MIMO реалізована здатність одночасного прийому/передачі кількох потоків даних через кілька антен замість однієї.

Стандарт 802.11nвизначає різні антенні конфігурації «МхN», починаючи з «1х1»до «4х4»(Найпоширеніші на сьогодні це конфігурації «3х3» або «2х3»). Перше число (М) визначає кількість передаючих антен, а друге число (N) визначає кількість приймальних антен.

Наприклад, точка доступу з двома передаючими та трьома приймальними антенами є "2х3" MIMO-пристроєм. Надалі я докладніше опишу цей стандарт

IEEE 802.11г

У жодному бездротовому стандарті до ладу не описані правила роумінгу, тобто переходу клієнта від однієї зони до іншої. Це мають намір зробити у стандарті IEEE 802.11г.

Стандарт IEEE 802.11ac

Він обіцяє гігабітні бездротові швидкості для споживачів.

Початковий проект технічної специфікації 802.11acпідтвердили робочою групою (TGac) минулого року. У той час як ратифікація Wi-Fi Allianceочікується наприкінці цього року. Незважаючи на те, що стандарт 802.11acпоки що в стадії проекту і ще має бути ратифіковано Wi-Fi Alliance та IEEE. Ми вже починаємо бачити продукти гігабітного Wi-Fi, доступні на ринку.

Характеристики нового покоління Wi-Fi 802.11ac:

WLAN 802.11acвикористовує цілу низку нових методів для досягнення величезного приросту продуктивності до теоретично підтримує гігабітний потенціал та забезпечення високих пропускних здібностей, таких як:

• 6GHzсмуга
• Висока густина модуляції до 256 QAM.
• Більш широкі смуги пропускання – 80MHz для двох каналів або 160MHz для одного каналу.
• До восьми Multiple Input Multiple Output просторових потоків.

Розраховані на багато користувачів MIMO низького енергоспоживання 802.11ac ставлять нові проблеми для розробки інженерів, що працюють зі стандартом. Далі ми обговоримо ці проблеми та доступні рішення, які допоможуть розробці нових продуктів, що базуються на цьому стандарті.

Ширша смуга пропускання:

802.11ac має більшу смугу пропускання 80 MHz або навіть 160 MHz порівняно з попереднім до 40 MHz у стандарті 802.11n. Більш широка смуга пропускання призводить до поліпшення максимальної пропускної спроможності цифрових систем зв'язку.

Серед найбільш складних завдань проектування та виробництва – генерація та аналіз сигналів широкої смуги пропускання для 802.11ac. Потрібне тестування обладнання, здатного обробляти 80 або 160 MHz для перевірки передавачів, приймачів та компонентів.

Для генерації 80 MHz сигналів, багато генераторів RF сигналів не мають достатньо високої частоти дискретизації для підтримки типового мінімуму 2X співвідношення пере дискретизації, які дадуть в результаті необхідні образи сигналів. Використовуючи правильні фільтрації та передискретизації сигналу з Waveform файлу, можливо генерувати 80 MHz сигнали з хорошими спектральними характеристиками та EVM.

Для генерації сигналів 160 MHzв широкому діапазоні генератор хвильових сигналів довільної форми (AWG). Такі як Agilent 81180A, 8190A можна використовуватиме створення аналогових I/Q сигналів.

Ці сигнали можна застосувати до зовнішнього I/Q. Як входи векторного генератора сигналів перетворення частоти RF. Крім того, можна створити 160 MHz сигнали з використанням 80 +80 MHz режиму, що підтримує стандарт для створення двох сегментів 80 MHz в окремих MCG або ESG генераторах сигналу, потім об'єднавши радіосигнали.

MIMO:

MIMOє використанням кількох антен підвищення продуктивності системи зв'язку. Ви могли бачити деякі Wi-Fi точки доступу, що мають більше однієї антени. Які стирчать із них — ці маршрутизатори використовують технологію MIMO.

Перевіркою MIMO конструкцій є зміна. Багатоканальний генерації та аналіз сигналів можна використовувати для уявлення про продуктивність пристроїв MIMO. І надання допомоги в усуненні несправностей та перевірки проектів.

Підсилювач Лінійності:

Підсилювач Лінійності є характеристикою та підсилювачем. За допомогою якого вихідний сигнал підсилювача залишається вірним вхідному сигналу у міру зростання. Реально підсилювачі лінійності лінійні лише до межі, після якої вихід насичується.

Є багато методів для покращення лінійності підсилювача. Цифрове попередження є одним з таких техніку. Автоматизація проектування програмного забезпечення, як SystemVue забезпечує програму. Яке спрощує та автоматизує цифрового дизайну попередніх викривлень для підсилювачів потужності.

Сумісність із попередніми версіями

Хоча стандарт 802.11n використовується вже багато років. Але досі працюють багато маршрутизаторів і бездротових пристроїв більш старих протоколів. Таких як 802.11b та ​​802.11g, правда їх реально мало. Також і під час переходу до 802.11ac,будуть підтримуватися старі Wi-Fi стандарти та забезпечуватиметься зворотна сумісність.

Покищо це все. Якщо у Вас ще є питання, можете сміливо написати мені,