Vilka är de viktigaste wifi-protokollen? allt du behöver veta

Vid detta tillfälle förklarar vi i detalj vad de viktigaste Wifi-protokollen är . Fram till för några år sedan var det bara möjligt att koppla samman datorer med kablar. Den här typen av anslutning är ganska populär, men den har vissa begränsningar, till exempel: du kan bara flytta utrustningen upp till kabelns räckvidd; Miljöer med hög utrustning kan kräva anpassningar i byggnadskonstruktionen för kablarnas passage; I ett hem kan det vara nödvändigt att borra hål i väggen för att kablar ska nå andra rum; konstant eller felaktig hantering kan leda till att kabelkontakten skadas. Lyckligtvis framkom trådlösa trådlösa nätverk för att ta bort dessa begränsningar.

Innehållsindex

Användningen av denna typ av nätverk blir allt vanligare, inte bara i inhemska och professionella miljöer, utan också på offentliga platser (barer, kaféer, köpcentra, bokhandlare, flygplatser etc.) och i akademiska institutioner.

Av den anledningen kommer vi att titta på de viktigaste egenskaperna för Wi-Fi-teknik och förklara lite om hur det fungerar. Eftersom det inte kunde sluta vara, vet du också skillnaderna mellan Wi-Fi-standarderna 802.11b, 802.11g, 802.11n och 802.11ac.

Vilka är de viktigaste Wifi-protokollen? Vad är Wi-Fi?

Wi-Fi är en uppsättning specifikationer för trådlösa lokala nätverk (WLAN), baserat på IEEE 802.11-standarden. Namnet "Wi-Fi" tas som en förkortning för den engelska termen "Wireless Fidelity", även om Wi-Fi Alliance, den enhet som huvudsakligen ansvarar för licensiering av teknikbaserade produkter, aldrig har bekräftat en sådan slutsats. Det är vanligt att hitta namnet Wi-Fi skrivet som "wi-fi", "Wi-fi" eller till och med "wifi". Alla dessa namn hänvisar till samma teknik.

Med Wi-Fi-teknik är det möjligt att implementera nätverk som ansluter datorer och andra enheter (smartphones, surfplattor, videospelkonsoler, skrivare etc.) som är geografiskt nära.

Dessa nät kräver inte kablar, eftersom de överför data med hjälp av radiofrekvens. Detta schema erbjuder flera fördelar, bland dem: det gör att användaren kan använda nätverket när som helst inom överföringsområdet; möjliggör snabb insättning av andra datorer och enheter i nätverket; hindrar väggar eller strukturer i fastighetsfastigheterna från att vara plastiska eller anpassade för passage av kablar.

Wi-Fi- flexibiliteten är så stor att det blev möjligt att implementera nätverk som använder denna teknik på de mest varierade platserna, främst på grund av att fördelarna som nämns i föregående stycke ofta resulterar i lägre kostnader.

Således är det vanligt att hitta Wi-Fi-nätverk tillgängliga på hotell, flygplatser, motorvägar, barer, restauranger, köpcentra, skolor, universitet, kontor, sjukhus och många fler platser. För att använda dessa nätverk behöver användaren bara ha en bärbar dator, smartphone eller vilken Wi-Fi-kompatibel enhet som helst.

Lite av Wi-Fi-historien

Idén med trådlösa nätverk är inte ny. Branschen har varit orolig för denna fråga under lång tid, men bristen på standardisering av standarder och specifikationer visade sig vara ett hinder, trots allt arbetade flera forskningsgrupper med olika förslag.

Av den anledningen samlades vissa företag som 3Com, Nokia, Lucent Technologies och Symbol Technologies (förvärvade av Motorola) för att skapa en grupp för att hantera denna fråga, och därmed föddes Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) 1999, som byttes namn till Wi-Fi Alliance 2003.

Som med andra teknikstandardkonsortier ökar antalet företag som går med i Wi-Fi Alliance ständigt. WECA arbetade vidare med IEEE 802.11-specifikationerna, som faktiskt inte skiljer sig mycket från IEEE 802.3-specifikationerna. Denna sista uppsättning är känd under namnet Ethernet och består helt enkelt av en överväldigande majoritet av traditionella trådbundna nätverk. I huvudsak, det som ändras från en standard till en annan är dess anslutningsegenskaper: en typ fungerar med kablar, den andra med radiofrekvens.

Fördelen med detta är att det inte var nödvändigt att skapa något specifikt protokoll för trådlöst nätverkskommunikation baserat på denna teknik. Med detta är det till och med möjligt att ha nätverk som använder båda standarderna.

Men WECA var fortfarande tvungna att ta itu med en annan fråga: ett lämpligt namn på tekniken, en som var lätt att uttala och som möjliggjorde en snabb koppling till sitt förslag, det vill säga trådlösa nätverk. För att göra detta anlitade det ett företag specialiserat på varumärken, Interbrand, som slutade inte bara skapa namnet Wi-Fi (förmodligen baserat på det uttrycket "Wileress Fidelity"), utan också teknologilogotypen. Valören har varit så allmänt accepterad att WECA beslutade att byta namn 2003 till Wi-Fi Alliance, som rapporterats.

Wi-Fi-drift

Vid denna punkt i texten undrar du naturligtvis hur Wi-Fi fungerar. Som ni redan vet är tekniken baserad på IEEE 802.11-standarden. Men detta betyder inte att alla produkter som fungerar med dessa specifikationer också kommer att vara Wi-Fi.

För att en produkt ska få en tätning med detta märke måste den utvärderas och certifieras av Wi-Fi Alliance. Detta är ett sätt att garantera användaren att alla produkter med W i-Fi-certifierad tätning följer funktionsnormer som garanterar interoperabilitet med annan utrustning.

Detta betyder dock inte att enheter som inte har en tätning inte kommer att fungera med enheter som har det (ändå är det alltid bättre att välja certifierade produkter för att undvika risker och problem).

802.11- standarden fastställer standarder för skapande och användning av trådlösa nätverk. Överföring av denna typ av nätverk sker med radiofrekvenssignaler, som sprids genom luften och kan täcka områden i huset på hundratals meter.

Eftersom det finns ett brett utbud av tjänster som kan använda radiosignaler är det viktigt att var och en agerar i enlighet med de krav som fastställts av varje lands regering. Detta är ett bra sätt att undvika besvär, särskilt störningar.

Det finns emellertid vissa frekvenssegment som kan användas utan behov av direkt godkännande från de behöriga enheterna i varje regering: ISM (Industrial, Scientific and Medical) -band, som kan driva bland annat med följande intervall: 902 MHz - 928 MHz; 2, 4 GHz - 2, 485 GHz och 5, 15 GHz - 5, 825 GHz (beroende på land kan dessa gränser variera).

SSID (Service Set Identifier)

Vi kommer att känna till de viktigaste versionerna av 802.11, men innan, för att underlätta förståelsen, är det bekvämt att veta att för att ett nätverk av denna typ ska etableras är det nödvändigt att enheterna (även kallad STA) är anslutna till enheterna som underlättar åtkomst. Dessa kallas generellt Access Point (AP). När en eller flera STA: er ansluter till en AP finns det därför ett nätverk, som kallas Basic Service Set (BSS).

Av säkerhetsskäl och möjligheten att det finns mer än en BSS på en viss plats (till exempel två trådlösa nätverk som skapades av olika företag i ett evenemangsområde), är det nyckeln att var och en får en identifiering som heter Service Set Identifier (SSID), en uppsättning tecken som, efter definierad, infogas i rubriken på varje datapaket i nätverket. Med andra ord är SSID namnet som ges till varje trådlöst nätverk.

Wi-Fi-protokoll

Den första versionen av 802.11-standarden släpptes 1997, efter ungefär sju års studier. Med uppkomsten av nya versioner (som kommer att tas upp senare) blev den ursprungliga versionen känd som 802.11-1997 eller 802.11 arv.

Eftersom det är en radiofrekvensöverföringsteknik, bestämde IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) att standarden skulle kunna fungera inom frekvensområdet 2, 4 GHz och 2, 4835 GHz, ett av de ovannämnda ISM-banden.

Dess överföringshastighet är 1 Mb / s eller 2 Mb / s (megabit per sekund) och det är möjligt att använda överföringsteknikerna Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) och Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS).

Dessa tekniker tillåter sändningar med flera kanaler inom en frekvens, men DSSS skapar flera segment av den överförda informationen och skickar dem samtidigt till kanalerna.

FHSS-tekniken använder i sin tur ett "frekvenshoppningsschema", där den överförda informationen använder en frekvens under en viss period och å andra sidan använder en annan frekvens.

Denna funktion gör att FHSS har något lägre dataöverföringshastighet, å andra sidan gör det överföringen mindre mottaglig för störningar, eftersom frekvensen som används ständigt förändras. DSSS slutar bli snabbare, men är mer troligt att drabbas av störningar, när alla kanaler används samtidigt.

802.11b

En uppdatering till 802.11-standarden släpptes 1999 och kallades 802.11b. Huvudfunktionen i denna version är möjligheten att upprätta anslutningar med följande överföringshastigheter: 1 Mb / s, 2 Mb / s, 5, 5 Mb / s och 11 Mb / s.

Frekvensområdet är detsamma som används av den ursprungliga 802.11 (mellan 2, 4 och 2, 4835 GHz), men överföringstekniken är begränsad till spektrumet som sprids genom direkt sekvens, när FHSS slutar inte ta hänsyn till de standarder som fastställts av Federal Communications Commission (FCC) när den används i sändningar med hastigheter högre än 2 Mb / s.

För att arbeta effektivt med hastigheter på 5, 5 Mb / s och 11 Mb / s använder 802.11b också en teknik som kallas Komplementär kodnyckling (CCK).

Täckningsområdet för en 802.11b-transmission kan teoretiskt vara upp till 400 meter i öppna miljöer och kan nå ett område på 50 meter på stängda platser (som kontor och hem).

Det är emellertid viktigt att notera att överföringsintervallet kan påverkas av ett antal faktorer, till exempel föremål som orsakar störningar eller hindrar överföringsutbredning där de befinner sig.

Det är intressant att notera att för att hålla överföringen så funktionell som möjligt kan 802.11b-standarden (och efterföljande standarder) göra att dataöverföringshastigheten sjunker till dess minsta gräns (1 Mb / s) som en station är längre från åtkomstpunkten.

Det motsatta är också sant: ju närmare åtkomstpunkten, desto högre kan överföringshastigheten vara.

802.11b-standarden var den första som antogs i stor skala och var därför en av de personer som ansvarade för popularisering av Wi-Fi-nätverk.

802.11a

802.11a-standarden släpptes i slutet av 1999, ungefär samma tid som 802.11b-versionen.

Dess huvudkarakteristik är möjligheten att arbeta med dataöverföringshastigheter i följande värden: 6 Mb / s, 9 Mb / s, 12 Mb / s, 18 Mb / s, 24 Mb / s, 36 Mb / s, 48 Mb / s och 54 Mb / s. Det geografiska området för dess överföring är cirka 50 meter. Funktionsfrekvensen skiljer sig dock från den ursprungliga 802.11- standarden : 5 GHz, med 20 MHz-kanaler inom detta område.

Å ena sidan är användningen av denna frekvens bekväm eftersom den ger mindre möjligheter till störningar, trots allt är detta värde lite använt. Å andra sidan kan det medföra vissa problem, eftersom många länder inte har regler för den frekvensen. Dessutom kan den här funktionen orsaka kommunikationssvårigheter med enheter som fungerar enligt 802.11- och 802.11b-standarder.

En viktig detalj är att istället för att använda DSSS eller FHSS använder 802.11a-standarden en teknik som kallas Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). I den delas informationen som ska överföras upp i flera små datamängder som överförs samtidigt på olika frekvenser. Dessa används på ett sådant sätt att den ena stör den andra, vilket gör att OFDM-tekniken fungerar ganska tillfredsställande.

Trots att de hade högre överföringshastigheter blev standarden 802.11a inte lika populär som 802.11b-standarden.

802.11g

802.11g- standarden släpptes 2003 och är känd som den naturliga efterföljaren till 802.11b-versionen, eftersom den är helt kompatibel med den.

Detta innebär att en enhet som fungerar med 802.11g kan kommunicera med en annan som fungerar med 802.11b utan problem, förutom att dataöverföringshastigheten uppenbarligen begränsar det maximalt som tillåts av det senare.

Huvudattraktionen för 802.11g- standarden är att kunna arbeta med överföringshastigheter på upp till 54 Mb / s, som det händer med 802.11a-standarden.

Till skillnad från denna version fungerar 802.11g emellertid på frekvenser i 2, 4 GHz-bandet (20 MHz-kanaler) och har nästan samma täckningseffekt som föregångaren, 802.11b-standarden.

Den överföringsteknik som används i denna version är också OFDM, men när man kommunicerar med en 802.11b-enhet blir överföringstekniken DSSS.

802.11n

Utvecklingen av specifikationen 802.11n inleddes 2004 och slutade i september 2009. Under denna period har olika enheter kompatibla med den oavslutade versionen av standarden släppts.

Huvudkarakteristiken för 802.11n- protokollet är användningen av ett schema som kallas Multiple-input Multiple-Output (MIMO), som kan öka dataöverföringshastigheterna avsevärt genom att kombinera olika överföringsvägar (antenner). Med detta är det till exempel möjligt att använda två, tre eller fyra sändare och mottagare för drift av nätverket.

En av de vanligaste konfigurationerna i detta fall är användningen av åtkomstpunkter som använder tre antenner (tre överföringsvägar) och STA med samma antal mottagare. Genom att lägga till denna funktion i kombination med förfining av specifikationerna kan 802.11n-protokollet göra överföringar inom 300 Mb / s-området, teoretiskt sett kan det nå hastigheter på upp till 600 Mb / s. I det enklaste överföringsläget, med en överföringsväg, kan 802.11n nå 150 Mb / s.

När det gäller frekvensen kan 802.11n- standarden fungera med 2, 4 GHz och 5 GHz-band, vilket gör den kompatibel med tidigare standarder, även med 802.11a. Varje kanal inom dessa spår är som standard 40 MHz bred.

Dess standardöverföringsteknik är OFDM, men med vissa modifieringar, på grund av användningen av MIMO-schemat, kallas det därför ofta MIMO-OFDM. Vissa studier tyder på att dess täckningsområde kan överstiga 400 meter.

802.11ac

Efterföljaren till 802.11n är 802.11ac-standarden, vars specifikationer har nästan helt utvecklats mellan 2011 och 2013, med det slutgiltiga godkännandet av dess egenskaper av IEEE 2014.

Den största fördelen med 802.11ac är i dess hastighet, uppskattad till upp till 433 Mb / s i det enklaste läget. Men i teorin är det möjligt att få nätverket att överstiga 6 Gb / s i ett mer avancerat läge som använder flera överföringsvägar (antenner), med högst åtta. Trenden är för branschen att prioritera utrustning med användning av upp till tre antenner, vilket gör maxhastigheten runt 1, 3 Gb / s.

Även kallad WiFi 5G fungerar 802.11ac på 5 GHz-frekvensen, eftersom varje kanal inom detta område som standard kan ha bredden 80 MHz (160 MHz valfritt).

Protokollet 802.11ac har också de mest avancerade moduleringsteknikerna. Mer exakt, det fungerar med MU-MUMO (Multi-User MIMO) schema, som möjliggör överföring och mottagning av signalen från olika terminaler, som om de arbetar tillsammans, på samma frekvens.

Det belyser också användningen av en överföringsmetod som heter Beamforming (även känd som TxBF), vilket är valfritt i 802.11n-standarden: det är en teknik som gör det möjligt för sändningsanordningen (som en router) att utvärdera kommunikation med en klientenhet för att optimera överföringen i din riktning.

Andra 802.11-standarder

IEEE 802.11-standarden har haft (och kommer att ha) andra versioner utöver de som nämns ovan, som inte har blivit populära av olika skäl.

En av dem är 802.11d- standarden , som endast tillämpas i vissa länder där det av någon anledning inte är möjligt att använda några av de andra etablerade standarderna. Ett annat exempel är 802.11e-standarden, vars huvudfokus är QoS (Quality of Service) för överföringar, det vill säga servicens kvalitet. Detta gör denna modell intressant för applikationer som påverkas hårt av buller (störningar), till exempel VoIP-kommunikation.

Det finns också 802.11f-protokollet, som fungerar med ett schema som kallas ett relä som kort sagt gör att en enhet kopplar bort från en svag signal Access Point och ansluter till en annan, starkare Access Access-signal, inom samma nätverk. Problemet är att vissa av faktorerna kan orsaka att denna procedur inte sker korrekt och orsakar besvär för användaren. 802.11f-specifikationerna möjliggör bättre samverkan mellan åtkomstpunkter för att minska dessa problem.

Standarden 802.11h förtjänar också att lyfts fram . Egentligen är detta bara en version av 802.11a som har kontroll- och frekvensmodifieringsfunktioner. Detta eftersom 5 GHz-frekvensen (används av 802.11a) används i en mängd olika system i Europa.

Det finns flera andra funktioner, men om det inte av specifika skäl rekommenderas att du arbetar med de mest populära versionerna, helst med den senaste.

Sista ord

Den här artikeln gjorde en grundläggande presentation av de viktigaste funktionerna som Wi-Fi innebär. Deras förklaringar kan hjälpa alla som vill förstå lite mer om driften av trådlösa nätverk som är baserade på denna teknik och som kan fungera som en introduktion för dem som vill gå djupare in i ämnet.

Som ni alltid vet rekommenderar vi att du läser de bästa routrarna på marknaden och de bästa PLC: erna för tillfället. Det är grundläggande avläsningar för att skaffa ett bra trådlöst Wi-Fi-system. Vad tyckte du om vår artikel om Wifi-protokoll? Vilken använder du för närvarande hemma eller på jobbet?