Hva er de viktigste wifi-protokollene? alt du trenger å vite

I denne anledningen forklarer vi i detalj hva de viktigste Wifi-protokollene er . Inntil for noen år siden var det bare mulig å koble datamaskiner sammen med kabler. Denne typen forbindelse er ganske populær, men den har noen begrensninger, for eksempel: du kan bare flytte utstyret opp til kabelens rekkevidden; Miljøer med høyt utstyr kan kreve tilpasninger i bygningsstrukturen for passering av kabler; I et hjem kan det være nødvendig å bore hull i veggen for at kabler skal nå andre rom; konstant eller feil manipulering kan føre til at kabelforbindelsen blir skadet. Heldigvis dukket det opp trådløse Wi-Fi -nettverk for å fjerne disse begrensningene.

Innholdsindeks

Bruken av denne typen nettverk blir stadig mer vanlig, ikke bare i hjemlige og profesjonelle omgivelser, men også på offentlige steder (barer, kafeer, kjøpesentre, bokhandlere, flyplasser, etc.) og i akademiske institusjoner.

Difor skal vi sjå på hovudegenskapane ved Wi-Fi-teknologi og forklare litt om korleis det fungerer. Siden det ikke kunne slutte å være, vil du også kjenne til forskjellene mellom Wi-Fi-standardene 802.11b, 802.11g, 802.11n og 802.11ac.

Hva er de viktigste Wifi-protokollene? Hva er Wi-Fi?

Wi-Fi er et sett med spesifikasjoner for trådløse lokalnettverk (WLAN), basert på IEEE 802.11-standarden. Navnet "Wi-Fi" er tatt som en forkortelse for det engelske uttrykket "Wireless Fidelity", selv om Wi-Fi Alliance, enheten som er hovedansvarlig for lisensiering av teknologibaserte produkter, aldri har bekreftet en slik konklusjon. Det er vanlig å finne navnet Wi-Fi skrevet som "wi-fi", "Wi-fi" eller til og med "wifi". Alle disse navnene refererer til den samme teknologien.

Med Wi-Fi-teknologi er det mulig å implementere nettverk som kobler til datamaskiner og andre enheter (smarttelefoner, nettbrett, videospillkonsoller, skrivere, etc.) som er geografisk nært.

Disse nettverkene krever ikke bruk av kabler, siden de overfører data ved hjelp av radiofrekvens. Denne ordningen gir flere fordeler, blant dem: den lar brukeren bruke nettverket når som helst innenfor overføringsområdet; muliggjør rask innsetting av andre datamaskiner og enheter i nettverket; forhindrer at veggene eller konstruksjonene til eiendommer blir plastiske eller tilpasset for passering av kabler.

Wi-Fi- fleksibiliteten er så stor at det ble mulig å implementere nettverk som benytter seg av denne teknologien på de mest varierte stedene, hovedsakelig på grunn av at fordelene nevnt i forrige avsnitt ofte resulterer i lavere kostnader.

Dermed er det vanlig å finne Wi-Fi-nettverk tilgjengelig på hotell, flyplasser, motorveier, barer, restauranter, kjøpesentre, skoler, universiteter, kontorer, sykehus og mange flere steder. For å bruke disse nettverkene, trenger brukeren bare å ha en bærbar PC, smarttelefon eller en hvilken som helst Wi-Fi-kompatibel enhet.

Litt av Wi-Fi-historien

Ideen om trådløse nettverk er ikke ny. Næringen har vært bekymret for dette problemet i lang tid, men mangelen på standardisering av standarder og spesifikasjoner viste seg å være et hinder, tross alt, flere forskningsgrupper jobbet med forskjellige forslag.

Av denne grunn kom noen selskaper som 3Com, Nokia, Lucent Technologies og Symbol Technologies (kjøpt av Motorola) sammen for å opprette en gruppe for å håndtere dette problemet, og dermed ble Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) født i 1999, som ble omdøpt til Wi-Fi Alliance i 2003.

I likhet med andre teknologistandardiseringskonsortier øker stadig antall selskaper som melder seg inn i Wi-Fi Alliance. WECA arbeidet videre med IEEE 802.11-spesifikasjonene, som faktisk ikke er veldig forskjellige fra IEEE 802.3-spesifikasjonene. Dette siste settet er kjent under navnet Ethernet og består ganske enkelt av de aller fleste tradisjonelle kablede nettverk. Det som endrer seg fra en standard til en annen er tilkoblingsegenskapene: den ene typen fungerer med kabler, den andre etter radiofrekvens.

Fordelen med dette er at det ikke var nødvendig å lage noen spesifikk protokoll for trådløs nettverkskommunikasjon basert på denne teknologien. Med dette er det til og med mulig å ha nettverk som bruker begge standardene.

Men WECA måtte fremdeles håndtere et annet spørsmål: et passende navn på teknologien, som var lett å uttale og som muliggjorde en rask tilknytning til forslaget sitt, det vil si trådløse nettverk. For å gjøre dette leide det et selskap spesialisert på merkevarer, Interbrand, som endte opp med ikke bare å opprette navnet Wi-Fi (sannsynligvis basert på det begrepet "Wileress Fidelity"), men også teknologilogoen. Pålydende er blitt så bredt akseptert at WECA bestemte seg for å endre navn i 2003 til Wi-Fi Alliance, som rapportert.

Wi-Fi-drift

På dette tidspunktet i teksten, lurer du naturlig på hvordan Wi-Fi fungerer. Som du allerede vet, er teknologien basert på IEEE 802.11-standarden. Men dette betyr ikke at alle produkter som fungerer med disse spesifikasjonene også vil være Wi-Fi.

For at et produkt skal få en pakning med dette merket, må det evalueres og sertifiseres av Wi-Fi Alliance. Dette er en måte å garantere brukeren at alle produkter med W i-Fi Certified segl følger funksjonalitetsstandarder som garanterer interoperabilitet med annet utstyr.

Dette betyr imidlertid ikke at enheter som ikke har tetning, ikke vil fungere med enheter som har det (fremdeles er det alltid bedre å velge sertifiserte produkter for å unngå risiko og problemer).

802.11- standarden etablerer standarder for oppretting og bruk av trådløse nettverk. Overføring av denne typen nettverk skjer ved hjelp av radiofrekvenssignaler, som sprer seg gjennom luften og kan dekke områder i huset på hundrevis av meter.

Siden det finnes et bredt utvalg av tjenester som kan bruke radiosignaler, er det viktig at hver og en opptrer i samsvar med kravene som er fastsatt av myndighetene i hvert land. Dette er en god måte å unngå ulemper, spesielt forstyrrelser.

Det er imidlertid noen frekvenssegmenter som kan brukes uten behov for direkte godkjenning fra de rette enhetene i hver regjering: ISM (industrielle, vitenskapelige og medisinske) band, som kan operere blant annet med følgende intervaller: 902 MHz - 928 MHz; 2, 4 GHz - 2, 485 GHz og 5, 15 GHz - 5, 825 GHz (avhengig av land kan disse grensene variere).

SSID (Service Set Identifier)

Vi skal kjenne til de viktigste versjonene av 802.11, men før, for å lette forståelsen, er det praktisk å vite at for et slikt nettverk skal etableres, er det nødvendig at enhetene (også kalt STA) kobles til enhetene som letter tilgang. Disse kalles generisk tilgangspunkt (AP). Når en eller flere STA-er kobles til en AP, er det derfor et nettverk, som kalles Basic Service Set (BSS).

Av sikkerhetsmessige årsaker og muligheten for at det er mer enn en BSS på et bestemt sted (for eksempel to trådløse nettverk som ble opprettet av forskjellige selskaper i et hendelsesområde), er det nøkkelen at hver mottar en identifikasjon kalt Service Set Identifier (SSID), et sett med tegn som etter definert er satt inn i overskriften på hver datapakke i nettverket. SSID er med andre ord navnet som er gitt til hvert trådløst nettverk.

Wi-Fi-protokoller

Den første versjonen av 802.11-standarden ble utgitt i 1997, etter omtrent 7 års studier. Med fremveksten av nye versjoner (som skal tas opp senere) ble den opprinnelige versjonen kjent som 802.11-1997 eller 802.11 arv.

Ettersom det er en radiofrekvensoverføringsteknologi, bestemte IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) at standarden kunne operere i frekvensområdet 2, 4 GHz og 2, 4835 GHz, et av de nevnte ISM-båndene.

Dataoverføringshastigheten er 1 Mb / s eller 2 Mb / s (megabit per sekund), og det er mulig å bruke transmisjonsteknikker for Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) og Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS).

Disse teknikkene tillater overføring ved bruk av flere kanaler i en frekvens, men DSSS lager flere segmenter av den sendte informasjonen og sender dem samtidig til kanalene.

FHSS-teknikken bruker på sin side et "frekvenshopp" -skjema, der den sendte informasjonen bruker en frekvens i en viss periode, og på den andre bruker en annen frekvens.

Denne funksjonen gjør at FHSS har en litt lavere dataoverføringshastighet, på den annen side gjør det overføringen mindre utsatt for interferens, siden frekvensen som brukes stadig endres. DSSS ender opp med å bli raskere, men har større sannsynlighet for å få interferens, når alle kanaler er brukt samtidig.

802.11b

En oppdatering til 802.11-standarden ble utgitt i 1999 og ble kalt 802.11b. Hovedfunksjonen i denne versjonen er muligheten for å etablere tilkoblinger med følgende overføringshastigheter: 1 Mb / s, 2 Mb / s, 5, 5 Mb / s og 11 Mb / s.

Frekvensområdet er det samme som brukes av den opprinnelige 802.11 (mellom 2, 4 og 2, 4835 GHz), men overføringsteknikken er begrenset til spekteret spredt med direkte sekvens, når FHSS ender opp med å ikke ta hensyn til standardene som er etablert av Federal Communications Commission (FCC) når det brukes i sendinger med hastigheter over 2 Mb / s.

For å jobbe effektivt i hastigheter på 5, 5 Mb / s og 11 Mb / s, bruker 802.11b også en teknikk kalt Complementary Code Keying (CCK).

Dekningsområdet til en 802.11b overføring kan teoretisk være opptil 400 meter i åpne miljøer og kan nå en rekkevidde på 50 meter på lukkede steder (for eksempel kontorer og hjem).

Det er imidlertid viktig å merke seg at overføringsområdet kan påvirkes av en rekke faktorer, for eksempel gjenstander som forårsaker forstyrrelser eller hindrer overføringsutbredelsen derfra de er.

For å holde overføringen så funksjonell som mulig kan 802.11b-standarden (og etterfølgerstandardene) føre til at dataoverføringshastigheten synker til minimumsgrensen (1 Mb / s) som en stasjonen ligger lenger fra tilgangspunktet.

Det motsatte er også sant: jo nærmere tilgangspunktet, jo høyere kan overføringshastigheten være.

802.11b-standarden var den første som ble tatt i bruk i stor skala, og var derfor en av personene som var ansvarlige for populariseringen av Wi-Fi-nettverk.

802.11a

802.11a-standarden ble utgitt i slutten av 1999, omtrent samtidig som 802.11b-versjonen.

Den viktigste egenskapen er muligheten for å operere med dataoverføringshastigheter i følgende verdier: 6 Mb / s, 9 Mb / s, 12 Mb / s, 18 Mb / s, 24 Mb / s, 36 Mb / s, 48 Mb / s og 54 Mb / s. Det geografiske området for overføringen er omtrent 50 meter. Driftsfrekvensen er imidlertid forskjellig fra den opprinnelige 802.11- standarden : 5 GHz, med 20 MHz kanaler innenfor dette området.

På den ene siden er bruken av denne frekvensen praktisk fordi den gir mindre muligheter for interferens, tross alt er denne verdien lite brukt. På den andre siden kan det føre til visse problemer, siden mange land ikke har forskrifter for den frekvensen. I tillegg kan denne funksjonen forårsake kommunikasjonsvansker med enheter som bruker 802.11 og 802.11b standarder.

En viktig detalj er at i stedet for å bruke DSSS eller FHSS, benytter standarden 802.11a en teknikk kjent som Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). I den blir informasjonen som skal overføres delt inn i flere små datasett som overføres samtidig på forskjellige frekvenser. Disse brukes på en slik måte at den ene forstyrrer den andre, slik at OFDM-teknikken fungerer ganske tilfredsstillende.

Til tross for at de hadde høyere overføringshastigheter, ble ikke 802.11a- standarden like populær som 802.11b-standarden.

802.11g

802.11g- standarden ble utgitt i 2003 og er kjent som den naturlige etterfølgeren til 802.11b-versjonen, siden den er fullt kompatibel med den.

Dette betyr at en enhet som fungerer med 802.11g kan kommunisere med en annen som fungerer med 802.11b uten noe problem, bortsett fra at dataoverføringshastigheten åpenbart begrenser det maksimale tillatt av sistnevnte.

Hovedattraksjonen til 802.11g- standarden er å kunne jobbe med overføringshastigheter på opptil 54 Mb / s, slik det skjer med 802.11a-standarden.

I motsetning til denne versjonen, fungerer 802.11g imidlertid med frekvenser i 2, 4 GHz-båndet (20 MHz-kanaler) og har nesten den samme dekningskraften som forgjengeren, 802.11b-standarden.

Overføringsteknikken som brukes i denne versjonen er også OFDM, men når du kommuniserer med en 802.11b-enhet, blir overføringsteknikken DSSS.

802.11n

Utviklingen av 802.11n- spesifikasjonen begynte i 2004 og ble avsluttet i september 2009. I løpet av denne perioden har forskjellige enheter kompatible med den uferdige versjonen av standarden blitt utgitt.

Hovedtrekket i 802.11n- protokollen er bruken av et skjema kalt Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), som er i stand til å øke dataoverføringshastighetene betydelig ved å kombinere forskjellige overføringsveier (antenner). Med dette er det for eksempel mulig bruk av to, tre eller fire sendere og mottakere for drift av nettverket.

En av de vanligste konfigurasjonene i dette tilfellet er bruk av tilgangspunkter som bruker tre antenner (tre overføringsveier) og STAer med samme antall mottakere. Ved å legge til denne funksjonen i kombinasjon med å foredle spesifikasjonene, er 802.11n-protokollen i stand til å overføre i området 300 Mb / s. Teoretisk sett kan den nå hastigheter på opptil 600 Mb / s. I den enkleste overføringsmodusen, med en overføringsbane, kan 802.11n nå 150 Mb / s.

Angående frekvensen, kan 802.11n- standarden fungere med 2, 4 GHz og 5 GHz-bånd, noe som gjør den kompatibel med de tidligere standardene, selv med 802.11a. Hver kanal i disse sporene er som standard 40 MHz bred.

Den vanlige overføringsteknikken er OFDM, men med visse modifikasjoner, på grunn av bruken av MIMO-ordningen, blir den derfor ofte kalt MIMO-OFDM. Noen studier antyder at dekningsområdet kan overstige 400 meter.

802.11ac

Etterfølgeren til 802.11n er 802.11ac-standarden, hvis spesifikasjoner er nesten fullt utviklet mellom 2011 og 2013, med den endelige godkjenningen av dens egenskaper av IEEE i 2014.

Den største fordelen med 802.11ac er i hastigheten, anslått til opptil 433 Mb / s i den enkleste modus. Men i teorien er det mulig å få nettverket til å overstige 6 Gb / s i en mer avansert modus som bruker flere overføringsveier (antenner), med maksimalt åtte. Trenden er at bransjen skal prioritere utstyr med bruk av opptil tre antenner, noe som gjør maksimal hastighet rundt 1, 3 Gb / s.

Også kalt WiFi 5G, fungerer 802.11ac på 5 GHz-frekvensen, og at hver kanal innenfor dette området som standard kan ha bredden 80 MHz (160 MHz valgfritt).

802.11ac-protokollen har også de mest avanserte modulasjonsteknikkene. Mer presist fungerer det med MU-MUMO (Multi-User MIMO) -skjemaet, som gjør det mulig å overføre og motta signalet fra forskjellige terminaler, som om de jobbet sammen, på samme frekvens.

Den fremhever også bruken av en overføringsmetode kalt Beamforming (også kjent som TxBF), som er valgfri i 802.11n-standarden: det er en teknologi som lar overføringsenheten (for eksempel en ruter) evaluere kommunikasjonen med en klientenhet for å optimalisere transmisjonen i din retning.

Andre 802.11 standarder

IEEE 802.11-standarden har hatt (og vil ha) andre versjoner i tillegg til de som er nevnt over, som av forskjellige grunner ikke har blitt populære.

En av dem er 802.11d- standarden , som bare brukes i noen land der det av en eller annen grunn ikke er mulig å bruke noen av de andre etablerte standardene. Et annet eksempel er 802.11e-standarden, hvis hovedfokus er QoS (Quality of Service) for overføringer, det vil si kvaliteten på tjenesten. Dette gjør denne modellen interessant for applikasjoner som er hardt påvirket av støy (interferens), for eksempel VoIP-kommunikasjon.

Det er også 802.11f-protokollen, som fungerer med et skjema kjent som et relé som kort sagt gjør at en enhet kobler seg fra et svakt signal Access Point og kobler til et annet, sterkere signal Access Point, i samme nettverk. Problemet er at noen av faktorene kan føre til at denne prosedyren ikke finner sted ordentlig, noe som kan føre til ulempe for brukeren. 802.11f-spesifikasjonene gir bedre interoperabilitet mellom tilgangspunktene for å redusere disse problemene.

802.11h- standarden fortjener også å bli fremhevet . Egentlig er dette bare en versjon av 802.11a som har kontroll- og frekvensmodifiseringsfunksjoner. Dette fordi 5 GHz-frekvensen (brukt av 802.11a) brukes i en rekke systemer i Europa.

Det er flere andre funksjoner, men med mindre det av spesifikke grunner er det lurt å jobbe med de mest populære versjonene, helst med den nyeste.

Avsluttende ord

Denne artikkelen laget en grunnleggende presentasjon av hovedfunksjonene som Wi-Fi innebærer. Forklaringene deres kan hjelpe alle som vil forstå litt mer om driften av trådløse nettverk som er basert på denne teknologien, og som kan tjene som en introduksjon for de som ønsker å gå dypere inn i emnet.

Som du alltid vet, anbefaler vi å lese de beste ruterne på markedet og de beste PLS-ene for øyeblikket. Det er grunnleggende målinger for å skaffe seg et godt trådløst Wi-Fi-system. Hva syntes du om artikkelen vår om Wifi-protokoller? Hvilken bruker du for tiden hjemme eller på jobb?