Langattoman tiedonsiirron nopeusstandardit. Aihealueen kuvaus

Internetin kehityksen alussa verkkoyhteys toteutettiin nettikaapeli, joka oli suoritettava sisätiloissa siten, että se ei häiritse. He turvasivat sen ja piilottivat sen parhaansa mukaan. Vanhoissa tietokonekalusteissa on vielä reikiä kaapelien reititystä varten.

Kun langattomat tekniikat ja Wi-Fi-verkot ovat tulleet suosituiksi, verkkokaapelin ajamisen ja piilottamisen tarve on kadonnut. Langattoman tekniikan avulla voit vastaanottaa Internetiä "over the air", jos sinulla on reititin (tukiasema). Internet alkoi kehittyä vuonna 1991, ja lähempänä vuotta 2010 siitä oli tullut jo erityisen suosittu.

Mikä on Wi-Fi

Tämä on moderni standardi tiedon vastaanottamiseen ja siirtämiseen laitteesta toiseen. Tässä tapauksessa laitteet on varustettava radiomoduuleilla. Tällaisia ​​Wi-Fi-moduuleja sisältyy moniin elektroniset laitteet ja tekniikka. Aluksi ne sisältyivät vain tablettien, kannettavien tietokoneiden ja älypuhelimien sarjaan. Mutta nyt niitä löytyy kameroista, tulostimista, pesukoneet ja jopa monikeittimiä.

Toimintaperiaate

Jotta voit käyttää Wi-Fi-yhteyttä, sinulla on oltava tukiasema. Nykyään tällainen piste on pääasiassa reititin. Tämä on pieni muovilaatikko, jonka rungossa on useita pistorasioita Internetin yhdistämiseksi langan kautta. Itse reititin on kytketty Internetiin kierretyksi pariksi kutsutun verkkojohdon kautta. Antennin kautta tukiasema jakaa tietoa Internetistä Wi-Fi-verkkoon, jonka kautta eri Wi-Fi-vastaanottimella varustetut laitteet vastaanottavat nämä tiedot.

Kannettava tietokone, tabletti tai älypuhelin voi toimia reitittimen sijaan. Heillä tulee olla myös Internet-yhteys matkaviestintä SIM-kortin kautta. Näillä laitteilla on sama tiedonvaihtoperiaate kuin reitittimellä.

Internetin yhdistämismenetelmällä tukiasemaan ei ole väliä. Tukiasemat on jaettu yksityisiin ja julkisiin. Ensimmäiset ovat vain omistajien itsensä käytössä. Jälkimmäiset tarjoavat Internet-yhteyden rahalla tai ilmaiseksi suurelle määrälle käyttäjiä.

Julkiset hot spotit löytyvät useimmiten julkisista paikoista. Tällaisiin verkkoihin on helppo yhdistää ollessaan tämän pisteen alueella tai sen lähellä. Joissakin paikoissa se vaatii sinun kirjautumisen, mutta sinulle tarjotaan salasana ja kirjautuminen, jos käytät maksulliset palvelut tästä laitoksesta.

Monissa kaupungeissa koko niiden alue on kokonaan Wi-Fi-verkon peitossa. Jotta voit muodostaa yhteyden siihen, sinun on maksettava tilaus, joka ei ole kallista. Kuluttajille tarjotaan sekä kaupallisia verkkoja että ilmainen pääsy. Tällaisia ​​verkkoja rakentavat kunnat ja yksityishenkilöt. Pienet asuinrakennusten verkostot, julkiset laitokset laajenevat ajan myötä, käyttävät peering-sopimuksia ollakseen vapaassa vuorovaikutuksessa keskenään, työskentelevät vapaaehtoisen avun ja muiden organisaatioiden lahjoitusten parissa.

Kaupungin viranomaiset tukevat usein vastaavia hankkeita. Esimerkiksi Ranskassa jotkut kaupungit tarjoavat rajoittamattoman Internet-yhteyden niille, jotka antavat luvan käyttää talon kattoa Wi-Fi-antennin asentamiseen. Monet lännen yliopistot tarjoavat opiskelijoille ja vierailijoille verkkoyhteyden. Hotspottien (julkisten pisteiden) määrä kasvaa tasaisesti.

Wi-Fi-standardit

IEEE 802.11– protokollat ​​alhaisille tiedonsiirtonopeuksille, päästandardi.

IEEE 802.11a– ei ole yhteensopiva 802.11b:n kanssa, suurille nopeuksille, käyttää 5 GHz:n kanavia. Pystyy siirtämään dataa jopa 54 Mbit/s.

IEEE 802.11b– vakiona nopeille nopeuksille, kanavataajuus 2,4 GHz, suorituskyky jopa 11 Mbit/s.

IEEE 802.11g– nopeus vastaa standardia 11a, kanavataajuus 2,4 GHz, yhteensopiva 11b:n kanssa, kaistanleveys jopa 54 Mbit/s.

IEEE 802.11n– edistynein kaupallinen standardi, kanavataajuudet 2,4 ja 5 GHz, voi toimia yhdessä 11b, 11g, 11a kanssa. Suurin toimintanopeus on 300 Mbit/s.

Ymmärtääksesi yksityiskohtaisemmin erilaisten langattomien viestintästandardien toimintaa, harkitse taulukon tietoja.

Wi-Fi-verkon käyttäminen

Langattoman viestinnän päätarkoitus jokapäiväisessä elämässä on pääsy Internetiin vieraillaksesi verkkosivustoilla, kommunikoidaksesi verkossa ja ladataksesi tiedostoja. Johtoja ei tarvita. Ajan myötä tukiasemien leviäminen kaupunkeihin etenee. Jatkossa Internetiä voi käyttää Wi-Fi-verkon kautta missä tahansa kaupungissa ilman rajoituksia.

Tällaisia ​​moduuleja käytetään verkon luomiseen rajoitetulle alueelle useiden laitteiden välille. Monet yritykset ovat jo kehittyneet mobiilisovelluksia mobiililaitteisiin, jotka mahdollistavat tietojen vaihdon Wi-Fi-verkkojen kautta, mutta ilman Internet-yhteyttä. Tämä sovellus järjestää tietojen salaustunnelin, jonka kautta tiedot välitetään toiselle osapuolelle.

Tiedonvaihto tapahtuu paljon nopeammin (useita kymmeniä kertoja) kuin tuntemamme Bluetoothin kautta. Älypuhelin voi toimia myös peliohjainsauvana yhdessä pelikonsoli, tai tietokone, suorittaa Wi-Fi:n kautta toimivan television kaukosäätimen toiminnot.

Kuinka käyttää Wi-Fi-verkkoa

Ensin sinun on ostettava reititin. Aseta virtajohto keltaiseen tai valkoiseen pistorasiaan ja määritä se mukana tulevien ohjeiden mukaan.

Kun vastaanotat laitteita, joissa on Wi-Fi-moduuli, kytke se päälle ja etsi tarvittava verkko ja muodosta yhteys. Mitä enemmän laitteita on kytketty yhteen reitittimeen, sitä pienempi tiedonsiirtonopeus on, koska nopeus jakautuu tasaisesti kaikkien laitteiden kesken.

Wi-Fi-moduuli näyttää tavalliselta flash-asemalta, yhteys tehdään USB-liitännän kautta. Sillä on alhaiset kustannukset. Päällä mobiililaite voit ottaa käyttöön tukiaseman, joka toimii reitittimenä. Kun älypuhelin jakaa Internetiä tukiaseman kautta, ei ole suositeltavaa ylikuormittaa sen prosessoria, eli ei ole suositeltavaa katsoa videoita tai ladata tiedostoja, koska nopeus jaetaan liitetyn ja jakelulaitteen välillä. jäännöspohja.

Wi-Fi-teknologia mahdollistaa pääsyn Internetiin ilman kaapelia. Tällaisen langattoman verkon lähde voi olla mikä tahansa laite, jossa on Wi-Fi-radiomoduuli. Etenemissäde riippuu antennista. KANSSA käyttämällä Wi-Fi-yhteyttä luo laiteryhmiä ja voit myös yksinkertaisesti siirtää tiedostoja.

EdutWi— Fi

• Ei vaadi johdotusta. Tämän ansiosta saavutetaan säästöjä kaapelien asennuksessa, johdotuksessa ja myös aikaa.
• Verkon rajaton laajentaminen, kuluttajien ja verkkopisteiden määrän kasvu.
• Seinien ja kattojen pintoja ei tarvitse vaurioittaa kaapelien asennuksessa.
• Maailmanlaajuisesti yhteensopiva. Tämä on standardiryhmä, joka toimii eri maissa valmistetuissa laitteissa.

VikojaWi— Fi

• Naapurimaissa Wi-Fi-verkon käyttö ilman lupaa on sallittu verkon luomiseen tiloissa, varastoissa ja tuotannossa. Kahden naapuritalon yhdistäminen yhteisellä radiokanavalla edellyttää hakemusta valvontaviranomaiselle.
• Oikeudellinen puoli. Eri maissa on erilaisia ​​asenteita Wi-Fi-alueen lähettimien käyttöön. Jotkut osavaltiot vaativat kaikkien verkkojen rekisteröintiä, jos ne toimivat tiloissa. Toiset rajoittavat lähettimen tehoa ja tiettyjä taajuuksia.
• Viestinnän vakaus. Kotona asennetut, yleisten standardien mukaiset reitittimet jakavat signaalin 50 metrin etäisyydelle rakennusten sisällä ja 90 metrin etäisyydelle huoneen ulkopuolella. Monet elektroniset laitteet ja säätekijät vähentävät signaalin tasoa. Etäisyysalue riippuu toimintataajuudesta ja muista parametreista.
• Häiriö. Kaupungeissa on paljon reitittimien asennuspisteitä, joten ongelmia syntyy usein yhteyden muodostamisessa, jos lähellä on toinen piste, joka toimii samalla taajuudella salauksella.
• Valmistusparametrit. Usein tapahtuu, että valmistajat eivät noudata tiettyjä laitevalmistusstandardeja, joten tukiasemat voivat toimia epävakaasti ja nopeus poikkeaa ilmoitetusta.
• Sähkönkulutus. Riittävän suuri energiankulutus, joka vähentää paristojen ja akkujen varausta, lisää laitteiden lämpenemistä.
• Turvallisuus. Tietojen salaus WEP-standardilla on epäluotettavaa ja helppo murtaa. Vanhojen laitteiden tukiasemat eivät tue WPA-protokollaa, joka on luotettavampi. WPA2-protokollaa pidetään nykyään luotettavimpana.
• Toimintojen rajoitus. Pienten tietopakettien siirron aikana niihin liitetään paljon virallista tietoa. Tämä heikentää yhteyden laatua. Siksi ei ole suositeltavaa käyttää Wi-Fi-verkkoja IP-puheluiden järjestämiseen RTP-protokollan avulla, koska viestinnän laadusta ei ole takeita.

Wi-Fi:n ja Wi MAXin ominaisuudet

Wi-Fi-verkkotekniikka luotiin ensisijaisesti organisaatioille siirtyäkseen pois langallisesta viestinnästä. Tämä langaton tekniikka on kuitenkin nyt saamassa suosiota yksityisellä sektorilla. Langattomien Wi-Fi- ja Wi MAX -yhteyksien tyypit liittyvät toisiinsa, mutta ne ratkaisevat erilaisia ​​ongelmia.

Wi MAX -laitteilla on erityiset digitaaliset viestintäsertifikaatit. Tietovirtojen täydellinen suojaus saavutetaan. Wi MAXin pohjalta muodostetaan yksityisiä luottamuksellisia verkkoja, jotka mahdollistavat turvallisten käytävien luomisen. Wi MAX välittää tarvittavat tiedot säästä, rakennuksista ja muista esteistä huolimatta.

Tämän tyyppistä viestintää käytetään myös korkealaatuiseen videoviestintään. Voimme korostaa sen tärkeimpiä etuja, jotka koostuvat luotettavuudesta, liikkuvuudesta ja suuresta nopeudesta.

Tunnetuimpia langattomia teknologioita ovat: Wi-Fi, Wi-Max, Bluetooth, Wireless USB ja suhteellisen uusi tekniikka - ZigBee, joka kehitettiin alun perin keskittyen teollisiin sovelluksiin.

Kuva 1 - Langattomat standardit

Jokaisella näistä teknologioista on ainutlaatuiset ominaisuudet (katso kuva 2), jotka määrittelevät niiden sovellukset.

Yritetään muotoilla ne vaatimukset, jotka viestintätekniikan on täytettävä, jotta se voisi menestyä teollisuudessa. Oletetaan, että siellä on tietty teollisuuslaitos, joka koostuu useista sähköpumppukäytöistä, laitteesta tiedon keräämiseen erilaisista teknisistä antureista, esimerkiksi paine-, lämpötila-, virtausantureista, mukaan lukien etäasennetut, ohjauskonsolista ja valvomosta. Pumppuja ohjataan ohjauskonsolista, ja valvomo valvoo järjestelmää jatkuvasti.

Kuva 2 – Suosittujen langattomien tietoliikennestandardien pääominaisuudet

Yksinkertaisuuden ja käyttömukavuuden kannalta paras vaihtoehto olisi luonnollisesti yhdistää kaikki tiedonvaihtoon osallistuvat laitteet yhdeksi, samalla standardilla toimivaksi tietoverkoksi. Koska teollisuuslaitokseen voidaan asentaa monimutkaisia ​​ja vastaavasti kustannuksiltaan vaihtelevia laitteita, ohjelmisto- ja laitteistokompleksin, joka tarjoaa jokaiselle laitteelle pääsyn tietoverkkoon, on oltava melko halpa. Myös viestintätekniikan on tarjottava tarvittava yhteyksien kantama ja nopeus. Ja jos otetaan huomioon, että teollista asennusta voidaan täydentää uusilla komponenteilla (esimerkiksi toisella pumpulla tai tiedonkeruulaitteella), niin viestintätekniikka vaatii skaalautumiskykyä. Ja tietysti viestintätekniikan on varmistettava tiedonsiirron luotettavuus ja turvallisuus. Tarkasteltu tapaus on tyypillinen esimerkki hajautetusta ohjausjärjestelmästä, jossa jokainen solmu älykkäinä suorittaa oman paikallisen automaatiotehtävänsä ja solmujen väliset yhteydet ovat "heikkoja" - pääasiassa operatiivisia ohjauskomentoja ja muutoksia ohjattujen säätöjen asetuksissa. muuttujat, viestit laitteiden tilasta välitetään verkon ja teknologisen prosessin kautta. Jokaisella solmulla, esimerkiksi taajuusmuuttajalla, on omat viestintäkanavansa prosessiantureiden kanssa, eikä suuria datavirtoja tarvitse lähettää.

Langattomien teknologioiden analyysi osoittaa, että nopeat tekniikat Wi-Fi, Wi-Max, Bluetooth, Wireless USB on tarkoitettu ensisijaisesti tietokoneiden oheislaitteiden ja multimedialaitteiden huoltoon. Ne on optimoitu siirtämään suuria tietomääriä suurilla nopeuksilla, toimivat pääasiassa pisteestä pisteeseen tai tähtitopologiaan eivätkä sovellu monimutkaisten haarautuneiden teollisuusverkkojen toteuttamiseen, joissa on suuri määrä solmuja. Päinvastoin, ZigBee-teknologialla on melko vaatimattomat tiedonsiirtonopeudet ja solmujen väliset etäisyydet, mutta sillä on seuraavat tärkeät edut teollisen käytön kannalta.

1.Se keskittyy ensisijaiseen käyttöön hajautetuissa monimikroprosessoriohjausjärjestelmissä tiedonkeruun avulla älykkäistä antureista, joissa energiankulutuksen ja prosessoriresurssien minimoiminen on ratkaisevaa.

2. Tarjoaa mahdollisuuden organisoida itsekonfiguroituvia verkkoja, joissa on monimutkainen topologia ja joissa viestireitin määrää automaattisesti paitsi toiminnassa olevien tai tällä hetkellä päällä/pois päältä kytkettyjen laitteiden (solmujen) lukumäärä, myös viestinnän laatu ne määritetään automaattisesti laitteistotasolla.

3. Tarjoaa skaalautuvuuden - solmun tai solmuryhmän automaattinen käyttöönotto heti sen jälkeen, kun solmulle on syötetty virta.

4. Takaa verkon korkean luotettavuuden valitsemalla vaihtoehtoisen viestinvälitysreitin yksittäisten solmujen katkosten/vikojen varalta.

5.Tukee sisäänrakennettuja laitteiston AES-128-sanomien salausmekanismeja, mikä estää luvattoman pääsyn verkkoon.

ZigBee-verkoston järjestäminen

ZigBee on suhteellisen uusi langaton viestintästandardi, joka kehitettiin alun perin välineeksi siirtää pieniä määriä tietoa lyhyillä etäisyyksillä minimaalisella virrankulutuksella. Itse asiassa tämä standardi kuvaa laitteiden ja toistensa kanssa langattoman vuorovaikutuksen toteuttavan laitteisto- ja ohjelmistokompleksin toiminnan säännöt.

ZigBee-protokollapino on hierarkkinen malli, joka on rakennettu avoimissa OSI (Open System Interconnection) -järjestelmissä tiedonsiirtoprotokollan seitsemän kerroksen mallin periaatteelle. Pino sisältää tasoja IEEE standardi 802.15.4, joka vastaa ZigBee-spesifikaatiossa määritellyn tietoliikennekanavan ja ohjelmistoverkko- ja sovellustukikerrosten toteuttamisesta . ZigBee-viestintästandardin toteutusmalli on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3 – ZigBee-viestintästandardin monitasoinen malli

IEEE 802.15.4 -standardi määrittelee pinon kaksi alempaa kerrosta: median pääsykerroksen (MAC) ja fyysisen etenemiskerroksen (PHY), eli alemmat protokollakerrokset. langaton lähetys tiedot . Allianssi määrittelee ZigBee-pinon ohjelmistokerrokset Data Link Controlista ZigBee-profiileihin. Tiedon vastaanotto ja siirto radiokanavalla tapahtuu PHY:n fyysisellä tasolla, joka määrittää toimintataajuusalueen, modulaatiotyypin, maksiminopeuden, kanavien lukumäärän (taulukko 1). PHY-kerros aktivoi ja deaktivoi lähetin-vastaanottimen, havaitsee vastaanotetun signaalin energian työkanavalla, valitsee fyysisen taajuuskanavan, ilmaisee tiedonsiirron laadun vastaanottaessaan datapakettia ja arvioi ilmainen kanava. On tärkeää ymmärtää, että 802.15.4 on fyysinen radio (radiolähetin-vastaanotinsiru) ja ZigBee on looginen verkko- ja ohjelmistopino, joka tarjoaa suojaus- ja reititystoiminnot.

Seuraavaksi ZigBee-pinon rakenteessa on IEEE 802.15.4 MAC-median pääsynhallintakerros, joka suorittaa laitteiden verkkoon tulon ja poistumisen, verkon organisoinnin, datapakettien generoinnin, erilaisten suojaustilojen toteuttamisen (mukaan lukien 128-bittinen AES). salaus), 16- ja 64-bittinen osoitus.

MAC-kerros tarjoaa erilaisia ​​verkkopääsymekanismeja, tukee verkkotopologioita pisteestä pisteeseen monisoluverkkoon, taatun tiedonvaihdon (ACK, CRC), tukee suoratoistoa ja pakettidatan siirtoa.

Ei-toivottujen vuorovaikutusten estämiseksi on mahdollista käyttää aikajakoa CSMA-CA-protokollan (Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance) perusteella.

ZigBee-aikajako perustuu synkronointitilan käyttöön, jossa orjaverkon laitteet, jotka ovat "lepotilassa" suurimman osan ajasta, "heräävät" ajoittain vastaanottamaan synkronointisignaalin verkkokoordinaattorilta, mikä sallii laitteiden sisällä. paikallisverkon solu tietää, milloin tiedonsiirto suoritetaan. Tämä mekanismi, joka perustuu tietoliikennekanavan tilan määrittämiseen ennen lähetyksen alkamista, voi merkittävästi vähentää (mutta ei eliminoida) useiden laitteiden samanaikaisesti tapahtuvan tiedonsiirron aiheuttamia törmäyksiä. 802.15.4-standardi perustuu half-duplex-tiedonsiirtoon (laite voi joko lähettää tai vastaanottaa dataa), mikä ei salli CSMA-CA-menetelmän käyttämistä törmäysten havaitsemiseen - vain törmäysten välttämiseen.

Pinon eritelmät tarjoavat kolmenlaisia ​​laitteita: koordinaattorin, reitittimen ja päätelaitteen. Koordinaattori alustaa verkon, hallitsee sen solmuja, tallentaa tiedot kunkin solmun asetuksista, asettaa taajuuskanavan numeron ja verkkotunnuksen PAN ID:n ja voi käytön aikana olla viestien lähteenä, vastaanottajana ja välittäjänä. Reititin vastaa verkon kautta solmusta toiseen siirrettävän viestin toimituspolun valinnasta ja voi toiminnan aikana olla myös viestien lähde, vastaanottaja tai välittäjä. Jos reitittimillä on asianmukaiset ominaisuudet, ne voivat määrittää optimoidut reitit tiettyyn pisteeseen ja tallentaa ne myöhempää käyttöä varten reititystaulukoissa. Päätelaite ei osallistu verkonhallintaan ja viestien välitykseen, vaan on vain viestien lähde/vastaanotin.

ZigBeen ominaisuuksista tulisi erityisesti mainita monimutkaisten verkkotopologioiden tuki. Tämän ansiosta kahden lähellä olevan laitteen suhteellisen lyhyellä maksimiviestintäalueella on mahdollista laajentaa koko verkon peittoaluetta. Tätä helpottaa myös 16-bittinen osoitus, joka mahdollistaa yli 65 tuhannen laitteen yhdistämisen yhdeksi verkkoksi.

Kuva 4 – ZigBee-verkkotopologiat

Wi-Fi-yhteyksien suosio kasvaa joka päivä, kun tämäntyyppisten verkkojen kysyntä kasvaa valtavasti. Älypuhelimet, tabletit, kannettavat tietokoneet, monoblokit, televisiot, tietokoneet - kaikki laitteemme tukevat langatonta Internet-yhteyttä, jota ilman ei ole enää mahdollista kuvitella nykyaikaisen ihmisen elämää.

Tiedonsiirtoteknologiat kehittyvät uusien laitteiden julkaisun myötä

Jotta voit valita tarpeisiisi sopivan verkon, sinun on opittava kaikista nykyisistä Wi-Fi-standardeista. Wi-Fi Alliance on kehittänyt yli kaksikymmentä yhteysteknologiaa, joista neljä on nykyään eniten kysytty: 802.11b, 802.11a, 802.11g ja 802.11n. Valmistajan viimeisin löytö oli 802.11ac-muunnos, jonka suorituskyky on useita kertoja parempi kuin nykyaikaisten sovittimien ominaisuudet.

On vanhempi sertifioitu tekniikka langaton yhteys ja sille on ominaista yleinen saavutettavuus. Laitteessa on erittäin vaatimattomat parametrit:

• Tiedonsiirtonopeus - 11 Mbit/s;
• Taajuusalue - 2,4 GHz;
• Toiminta-alue (ilman tilavuusosioita) on jopa 50 metriä.

On huomattava, että tällä standardilla on huono melunsieto ja alhainen suorituskyky. Siksi tämän Wi-Fi-yhteyden houkuttelevasta hinnasta huolimatta sen tekninen komponentti jää huomattavasti jälkeen nykyaikaisista malleista.

802.11a standardi

Tämä tekniikka on paranneltu versio edellisestä standardista. Kehittäjät keskittyivät laitteen suorituskykyyn ja kellonopeuteen. Tällaisten muutosten ansiosta tämä muutos eliminoi muiden laitteiden vaikutuksen verkkosignaalin laatuun.

• Taajuusalue - 5 GHz;
• Kantama on jopa 30 metriä.

Kuitenkin kaikki 802.11a-standardin edut kompensoivat tasapuolisesti sen haitat: pienempi yhteyssäde ja korkea (802.11b:hen verrattuna) hinta.

802.11g standardi

Päivitetystä muutoksesta tulee johtava nykypäivän standardit langattomat nettiyhteydet, koska se tukee työtä laajalle levinneen 802.11b-tekniikan kanssa, ja toisin kuin se, sillä on melko korkea yhteysnopeus.

• Tiedonsiirtonopeus - 54 Mbit/s;
• Taajuusalue - 2,4 GHz;
• Toiminta-alue - jopa 50 metriä.

Kuten olet ehkä huomannut, kellotaajuus on pudonnut 2,4 GHz:iin, mutta verkon peitto on palannut aiemmalle 802.11b:lle tyypilliselle tasolleen. Lisäksi sovittimen hinta on tullut edullisemmaksi, mikä on merkittävä etu varusteita valittaessa.

802.11n standardi

Huolimatta siitä, että tämä muutos on ollut markkinoilla pitkään ja sillä on vaikuttavat parametrit, valmistajat työskentelevät edelleen sen parantamiseksi. Koska se ei ole yhteensopiva aikaisempien standardien kanssa, sen suosio on alhainen.

• Tiedonsiirtonopeus on teoriassa jopa 480 Mbit/s, mutta käytännössä se on puolet pienempi;
• Taajuusalue - 2,4 tai 5 GHz;
• Toiminta-alue - jopa 100 metriä.

Koska tämä standardi on edelleen kehittymässä, sillä on omat ominaisuutensa: se voi olla ristiriidassa 802.11n-standardia tukevien laitteiden kanssa vain siksi, että laitevalmistajat ovat erilaisia.

Muut standardit

Suosittujen teknologioiden lisäksi Wi-Fi Alliance -valmistaja on kehittänyt muita standardeja erikoistuneemmille sovelluksille. Tällaisia ​​palvelutoimintoja suorittavia muutoksia ovat mm.

• 802.11d- tekee eri valmistajien langattomat viestintälaitteet yhteensopiviksi, mukauttaa ne tiedonsiirron erityispiirteisiin koko maan tasolla;
• 802.11e- määrittää lähetettyjen mediatiedostojen laadun;
• 802.11f- hallitsee useita eri valmistajien tukiasemia, mahdollistaa työskentelyn tasavertaisesti eri verkoissa;

• 802.11h- estää signaalin laadun heikkenemisen meteorologisten laitteiden ja sotilaallisten tutkien vaikutuksesta;
• 802.11i- parannettu versio käyttäjien henkilötietojen suojaamisesta;
• 802.11k- valvoo tietyn verkon kuormitusta ja jakaa käyttäjät uudelleen muille tukiasemille;
• 802,11 m- sisältää kaikki korjaukset 802.11-standardeihin;
• 802.11p- määrittää Wi-Fi-laitteiden luonteen, jotka sijaitsevat 1 km:n etäisyydellä ja liikkuvat jopa 200 km/h nopeudella;
• 802.11r- löytää automaattisesti langattoman verkon verkkovierailun aikana ja yhdistää mobiililaitteet siihen;
• 802.11s- järjestää full mesh -yhteyden, jossa jokainen älypuhelin tai tabletti voi olla reititin tai yhteyspiste;
• 802.11t- tämä verkko testaa koko 802.11-standardin, tarjoaa testausmenetelmiä ja niiden tuloksia sekä asettaa vaatimuksia laitteiden toiminnalle;
• 802.11u- Tämä muutos on kaikkien tiedossa Hotspot 2.0:n kehityksestä lähtien. Se varmistaa langattomien ja ulkoisten verkkojen vuorovaikutuksen;
• 802.11v- tämä tekniikka luo ratkaisuja 802.11-muutosten parantamiseen;
• 802,11 v- keskeneräinen teknologia, joka yhdistää taajuudet 3,65–3,70 GHz;
• 802.11w- Standardi löytää keinoja vahvistaa tiedonsiirron suojausta.

Uusin ja teknologisesti edistynein standardi 802.11ac

802.11ac-muokkauslaitteet tarjoavat käyttäjille täysin uudenlaisen Internet-kokemuksen. Tämän standardin eduista on syytä korostaa seuraavia:

1. Suuri nopeus. Dataa siirrettäessä 802.11ac-verkon kautta käytetään leveämpiä kanavia ja korkeampia taajuuksia, mikä nostaa teoreettisen nopeuden 1,3 Gbps:iin. Käytännössä nopeus on jopa 600 Mbit/s. Lisäksi 802.11ac-pohjainen laite lähettää enemmän dataa kellojaksoa kohden.

1. Lisääntynyt taajuuksien määrä. 802.11ac-muunnos on varustettu koko 5 GHz:n taajuusalueella. Uusimmalla tekniikalla on vahvempi signaali. Korkean kantaman sovitin kattaa taajuuskaistan 380 MHz asti.
2. 802.11ac-verkon peittoalue. Tämä standardi tarjoaa laajemman verkkoalueen. Lisäksi Wi-Fi-yhteys toimii jopa betoni- ja kipsiseinien läpi. Kodinkoneiden ja naapurin Internetin käytön aikana ilmenevät häiriöt eivät vaikuta millään tavalla yhteytesi toimintaan.
3. Päivitetyt tekniikat. 802.11ac on varustettu MU-MIMO-laajennuksella, joka varmistaa useiden laitteiden sujuvan toiminnan verkossa. Beamforming-tekniikka tunnistaa asiakkaan laitteen ja lähettää siihen useita tietovirtoja kerralla.

Kun olet tutustunut kaikkiin nykyisiin Wi-Fi-yhteysmuokkauksiin, voit helposti valita tarpeisiisi sopivan verkon. Muista, että useimmat laitteet sisältävät tavallisen 802.11b-sovittimen, jota myös 802.11g-tekniikka tukee. Jos etsit langatonta 802.11ac-verkkoa, tällä hetkellä sillä varustettujen laitteiden määrä on pieni. Tämä on kuitenkin erittäin kiireellinen ongelma, ja pian kaikki nykyaikaiset laitteet siirtyvät käyttämään 802.11ac-standardia. Älä unohda huolehtia Internet-yhteytesi turvallisuudesta asentamalla monimutkainen koodi Wi-Fi-yhteyteen ja virustorjunta suojaamaan tietokonettasi virusohjelmistoilta.

Langattomat tietokoneverkot - on tekniikka, jonka avulla voit luoda Tietokoneverkot, täysin yhteensopiva perinteisten langallisten verkkojen (esim. Ethernet) standardien kanssa ilman kaapelointia. Mikroaaltoradioaallot toimivat tiedon välittäjinä tällaisissa verkoissa.

Langattomat tekniikat - alaluokka tietotekniikat, palvelevat tiedon välittämistä kahden tai useamman pisteen välisen etäisyyden yli ilman, että niitä tarvitsee yhdistää johtoilla. Tiedon välittämiseen voidaan käyttää infrapunasäteilyä, radioaaltoja, optista tai lasersäteilyä.

Tällä hetkellä on olemassa monia langattomia teknologioita, jotka käyttäjät tuntevat useimmiten markkinointinimillään, kuten Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Jokaisella tekniikalla on tietyt ominaisuudet, jotka määrittävät sen soveltamisalan.

Lähestymistavat langattomien teknologioiden luokitteluun

Lyhyt mutta ytimekäs luokittelutapa voi olla langattomien teknologioiden kahden tärkeimmän ominaisuuden näyttäminen samanaikaisesti kahdella akselilla: maksimi tiedonsiirtonopeus ja maksimietäisyys.

Ehdotamme, että tarkastellaan yksityiskohtaisemmin kolmea ensimmäistä, yleisintä luokkaa.

WPAN langaton verkko, joka on suunniteltu järjestämään langatonta viestintää erityyppisten laitteiden välillä rajoitetulla alueella (esimerkiksi asunnossa, toimistotyöpaikalla). Standardit, jotka määrittelevät verkon toiminnan, on kuvattu IEEE 802.15 -määrittelyissä. Tarkastellaan kahta lupaavinta standardia: Bluetooth ja ZigBee.

Bluetooth— langattomien henkilökohtaisten verkkojen (WPAN) tuotantospesifikaatiot. Bluetooth mahdollistaa tiedonvaihdon laitteiden välillä, kuten henkilökohtaiset tietokoneet(pöytäkone, tasku, kannettavat tietokoneet), Kännykät, tulostimet, digitaalikamerat, hiiret, näppäimistöt, ohjaussauvat, kuulokkeet, kuulokkeet luotettavalla, ilmaisella, yleisesti saatavilla olevalla radiotaajuudella lyhyen kantaman viestintää varten.

Bluetoothin avulla nämä laitteet voivat kommunikoida, kun ne ovat enintään 200 metrin säteellä toisistaan ​​(kantama vaihtelee suuresti riippuen esteistä ja häiriöistä), jopa eri huoneissa.
Toimintaperiaate perustuu radioaaltojen käyttöön. Bluetooth-radioviestintä tapahtuu ISM-kaistalla (Industry, Science and Medicine), jota käytetään eri aloilla kodinkoneet ja langattomat verkot (lisenssivapaa kantama 2,4-2,4835 GHz). Bluetooth käyttää Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) -tekniikkaa. FHSS-menetelmä on helppo toteuttaa, se suojaa laajakaistahäiriöiltä ja laitteisto on edullinen.
FHSS-algoritmin mukaan Bluetoothissa signaalin kantoaaltotaajuus muuttuu äkillisesti 1600 kertaa sekunnissa (yhteensä on varattu 79 toimintataajuutta, joiden leveys on 1 MHz, ja Japanissa, Ranskassa ja Espanjassa kaistalla on jo 23 taajuuskanavaa ). Kunkin yhteyden taajuuksien välinen vaihtojärjestys on näennäissatunnainen ja sen tietävät vain lähetin ja vastaanotin, jotka siirtyvät synkronisesti kantoaaltotaajuudesta toiselle 625 μs välein (yksi aikaväli). Näin ollen, jos useita vastaanotin-lähetin-pareja toimii lähellä, ne eivät häiritse toisiaan. Tämä algoritmi on myös olennainen osa lähetetyn tiedon luottamuksellisuutta suojaavaa järjestelmää: siirtyminen tapahtuu näennäissatunnaisalgoritmin mukaan ja määräytyy kullekin yhteydelle erikseen. Siirrettäessä digitaalista dataa ja ääntä (64 kbit/s molempiin suuntiin) käytetään erilaisia ​​koodausmenetelmiä: äänisignaalia ei toisteta (pääsääntöisesti) ja digitaalinen data lähetetään uudelleen, jos tietopaketti katoaa.
Bluetooth-protokolla ei tue vain point-to-point-yhteyttä, vaan myös point-to-multipoint-yhteyttä.

ZigBee on joukon ylemmän tason verkkoprotokollia, jotka käyttävät pieniä, pienitehoisia radiolähettimiä, jotka perustuvat IEEE 802.15.4 -standardiin. Tämä standardi kuvaa langattomia henkilökohtaisia ​​verkkoja (WPAN). ZigBee on kohdistettu sovelluksiin, jotka vaativat pitkiä ajoaikoja akun kesto akkukäyttöinen ja korkea tiedonsiirtoturva alhaisilla tiedonsiirtonopeuksilla.

ZigBee 1.0 -spesifikaatio ratifioitiin 14. joulukuuta 2004, ja se on ZigBee Alliancen jäsenten saatavilla. Äskettäin ZigBee 2007 -spesifikaatio julkaistiin 30. lokakuuta 2007. Ensimmäinen sovellusprofiili, ZigBee Home Automation, julkistettiin 2. marraskuuta 2007. ZigBee toimii teollisuuden, tieteen ja lääketieteen (ISM) radiotaajuuksilla: 868 MHz Euroopassa, 915 MHz Yhdysvalloissa ja Australiassa ja 2,4 GHz useimmissa maailman maissa (useimmilla lainkäyttöalueilla maailmassa). Yleensä kaupallisesti saatavilla on ZigBee-siruja, jotka ovat yhdistettyjä radio- ja mikro-ohjaimia, joissa on Flash-muistin koko 60K - 128K sellaisilta valmistajilta kuin Jennic JN5148, Freescale MC13213, Ember EM250, Texas Instruments CC2430, Samsung Electro-Mechanics ZBS2411 ja 2mellin FAATmega1.

ZigBee voi herätä (eli siirtyä lepotilasta aktiiviseen) 15 millisekunnissa tai vähemmän, ja laitteen vasteviive voi olla hyvin alhainen, etenkin verrattuna Bluetoothiin, jossa viive lepotilasta aktiiviseen on tyypillisesti jopa kolme sekuntia. Koska ZigBee on suurimman osan ajasta lepotilassa, virrankulutus voi olla hyvin alhainen, mikä johtaa pitkän akun käyttöiän.

WLAN (langaton lähiverkko)

Tämä langattomien verkkojen luokka on suunniteltu yhdistämään erilaisia ​​laitteita toisiinsa, kuten kierrettyyn pari- tai kuituoptiikkaan perustuva lähiverkko, ja sille on ominaista korkea tiedonsiirtonopeus suhteellisen lyhyillä etäisyyksillä. Laitteiden vuorovaikutusta kuvaa IEEE 802.11 -standardiperhe, joka sisältää yli 20 eritelmää.
Tässä suhteessa monet ihmiset eivät virheellisesti näe eroa Wi-Fi:n ja IEEE 802.11:n välillä. Tällä hetkellä Wi-Fi viittaa tuotemerkkiin, joka osoittaa, että tietty laite täyttää 802.11a-, 802.11.b- ja 802.11.g-vaatimukset.
Siten IEEE 802.11 -perhe voidaan jakaa kolmeen luokkaan 802.11a, 802.11b, 802.11 i/e/…/w.

IEEE 802.11a yksi langattomien lähiverkkojen standardeista, joka kuvaa ISM-taajuusalueen (taajuuskaista 5 155 825 GHz) laitteiden toimintaperiaatteet OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) -periaatteen mukaisesti. Kaista on jaettu kolmeen toimintavyöhykkeeseen, joiden leveys on 100 MHz, ja kullekin vyöhykkeelle on määritelty enimmäissäteilyteho 50 mW, 250 mW, 1 W. Oletetaan, että viimeistä taajuusvyöhykettä käytetään viestintäkanavien järjestämiseen rakennusten tai ulkoisten kohteiden ja niiden sisällä olevien kahden muun vyöhykkeen välillä. Standardin vuonna 1999 hyväksytty versio määrittelee kolme pakollista nopeutta 6, 12 ja 24 Mb/s sekä viisi valinnaista nopeutta 9, 18, 36, 48 ja 54 Mb/s. Tätä standardia ei kuitenkaan ole otettu käyttöön Venäjällä, koska osastojen rakenteet käyttävät osaa tästä valikoimasta. Mahdollinen ratkaisu Tämä ongelma voidaan ratkaista 802.11h-spesifikaatiolla, jota täydentävät algoritmit langattomien verkkojen taajuuksien tehokkaaseen valintaan sekä työkalut taajuuksien käytön hallintaan, säteilytehon seurantaan ja asiaankuuluvien raporttien luomiseen. Laitteiden kantama suljetuissa tiloissa on noin 12 metriä nopeudella 54 Mb/s ja jopa 90 metriä nopeudella 6 Mb/s. avoimet tilat tai näkökenttäalueella noin 30 metriä (54 Mb/s) ja 300 metriin asti nopeudella 6 Mb/s. Jotkut valmistajat ovat kuitenkin tuomassa laitteisiinsa kiihdytystekniikoita, jotka mahdollistavat tietojen vaihdon Turbo 802.11a:ssa jopa 108 Mb/s nopeudella.

IEEE 802.11b ensimmäinen standardi, joka tuli laajalle levinneeksi (se oli se, joka kantoi alun perin Wi-Fi-tavaramerkkiä) ja mahdollisti langattomien paikallisverkkojen luomisen toimistoihin, taloihin ja asuntoihin. Tämä spesifikaatio kuvaa laitteiden yhteentoimivuuden periaatteet 2,4 GHz (2,42,4835 GHz) kaistalla, jaettuna kolmeen ei-päällekkäiseen kanavaan käyttäen DSSS-tekniikkaa (Direct-Sequence Spread-Spectrum) ja valinnaisesti PBCC:tä (Packet Binary Convolutional Coding, binäärikonvoluutiokoodaus). Tämän modulaatiotekniikan mukaisesti jokaiselle lähetetylle bitille generoidaan redundantti bittijoukko hyödyllistä tietoa, tästä johtuen on suurempi todennäköisyys palauttaa lähetetty informaatio ja parempi kohinansieto (kohina ja häiriöt tunnistetaan signaaliksi, jolla on epätasainen bittijoukko ja siksi ne suodatetaan pois). Standardi määrittelee neljä pakollista nopeutta: 1, 2, 5,5 ja 11 Mb/s. Mitä tulee laitteiden väliseen mahdolliseen vuorovaikutussäteeseen, se on noin 30 metriä suljetuissa tiloissa nopeudella 11 Mb/s ja jopa 90 metriä nopeudella 1 Mb/s, avoimissa tiloissa tai näkökentässä. noin 120 metriä (11 Mb/s). s) ja jopa 460 metriä nopeudella 1 Mb/s. Jatkuvasti lisääntyvien tietovirtojen edessä tämä määritys on käytännössä kulunut loppuun, ja se on korvattu IEEE 802.11g -standardilla.

IEEE 802.11g langaton verkkostandardi, joka on looginen kehitys 802.11b:stä siinä mielessä, että se käyttää samaa taajuusaluetta ja on taaksepäin yhteensopiva 802.11b-standardin mukaisten laitteiden kanssa (toisin sanoen 802.11g-laitteiden on oltava yhteensopivia vanhempien kanssa 802.11b-spesifikaatio). Samaan aikaan tämä spesifikaatioperheen edustaja yritti odotetusti ottaa kaiken parhaan edelläkävijiltä 802.11b ja 802.11a. Modulaation perusperiaate on siis lainattu 802.11a OFDM:stä yhdessä CCK (Complementary Code Keying) -tekniikan kanssa, ja lisäksi tarjotaan PBCC-tekniikan käyttö. Tämän ansiosta standardi tarjoaa kuusi pakollista nopeutta 1, 2, 5,5, 6, 11, 12, 24 Mb/s ja neljä valinnaista nopeutta 33, 36, 48 ja 54 Mb/s. Peittosäde kasvaa suljetuissa tiloissa 30 metriin (54 Mb/s) ja 91 metriin 1 Mb/s nopeudella; näköetäisyydellä viestintä on käytettävissä 120 metrin etäisyydellä nopeudella 54 Mb/s, ja 460 metrin päästä irrotettuna on mahdollista työskennellä 1 Mb/s nopeudella.
Erikseen tunnistamamme spesifikaatiosarja 802.11 i/e/…/w on tarkoitettu lähinnä kuvaamaan eri palvelukomponenttien toimintaa sekä uusien teknologioiden ja standardien kehitystä langattomaan tietoliikenteeseen. Esimerkiksi langattomien siltojen toiminta, vaatimukset fyysiset parametrit kanavat (säteilyteho, taajuusalueet), eri käyttäjäluokille suunnatut spesifikaatiot jne. Lisäosien ja uusien standardien suhteen tämän ryhmän langattomien verkkojen järjestämiseen olemme jo tarkastelleet 802.11.h. Tarkastellaanpa toisena esimerkkinä 802.11n. Kansainvälisen konsortion EWC (Enhanced Wireless Consortium) mukaan 802.11n:n käyttö on nopea standardi, joka on taaksepäin yhteensopiva 802.11a/b/g:n kanssa ja tiedonsiirtonopeudet saavuttavat 600 Mb/s. Näin voit käyttää sitä tehtävissä, joissa käyttämällä Wi-Fi-yhteyttä rajoittaa riittämätön nopeus.

IEEE 802.11n- 802.11-standardin versio Wi-Fi-verkoille.
Tämä standardi hyväksyttiin 11. syyskuuta 2009. 802.11n-standardi lisää tiedonsiirtonopeutta jopa neljä kertaa verrattuna 802.11g-laitteisiin (joiden enimmäisnopeus on 54 Mbps), kun sitä käytetään 802.11n-tilassa muiden 802.11n-laitteiden kanssa . Teoriassa 802.11n pystyy tarjoamaan tiedonsiirtonopeudet jopa 600 Mbit/s (IEEE 802.11ac -standardi jopa 1,3 Gbit/s) käyttämällä tiedonsiirtoa neljän antennin kautta kerralla. Yksi antenni - jopa 150 Mbit/s.
802.11n-laitteet toimivat 2,4–2,5 tai 5,0 GHz:n taajuuksilla.
Lisäksi 802.11n-laitteet voivat toimia kolmessa tilassa:

• Legacy, joka tukee 802.11b/g- ja 802.11a-laitteita;
• Mixed, joka tukee 802.11b/g-, 802.11a- ja 802.11n-laitteita;
• "puhdas" tila - 802.11n (tässä tilassa voit hyödyntää 802.11n-standardin tarjoamaa lisääntynyttä nopeutta ja laajennettua tiedonsiirtoaluetta).

802.11n-standardin luonnosversiota (DRAFT 2.0) tukevat monet nykyaikaiset verkkolaitteet. Standardin lopullinen versio (DRAFT 11.0), joka otettiin käyttöön 11. syyskuuta 2009, tarjoaa jopa 600 Mbps:n nopeuden, usean tulon/lähdön, joka tunnetaan nimellä MIMO, ja suuremman peiton. Vuodesta 2011 lähtien on olemassa pieni määrä laitteita, jotka ovat lopullisen standardin mukaisia. Esimerkiksi D-LINK-yhtiö, sen päätuotteet, standardisoitiin vuonna 2008. Perustuotteiden standardoinnissa on mukana arvokkaita yrityksiä.
IT-Wave LLC tarjoaa laitteita, jotka täyttävät uusimmat markkinoiden vaatimukset, kuten, sekä sarjan tuotteita. Esitetty laitteisto on rakennettu tämän standardin pohjalta, mutta sillä on laajempi toiminnallisuus Proximin ja Infinetin patentoitujen kehitysten ansiosta.

WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks)- kaupunkilaajuiset langattomat verkot. Tarjoa laajakaistayhteys verkkoon radiokanavan kautta.
Huhtikuussa 2002 julkaistu IEEE 802.16 -standardi kuvaa langatonta MAN Air Interface -liitäntää. 802.16 on niin sanottu "last mile" -tekniikka, joka käyttää taajuusaluetta 10 - 66 GHz. Koska tämä on senttimetri- ja millimetrialue, "näkyvyys" on välttämätön. Standardi tukee point-to-multipoint-topologiaa, FDD- ja aikajako-dupleksitekniikkaa (TDD) palvelunlaadun (QoS) tuella. Äänen ja videon siirto on mahdollista. Standardi määrittelee suorituskyvyn 120 Mbit/s kanavaa kohti 25 MHz:n taajuudella.
802.16a-standardi seuraa 802.16-standardia. Se julkaistiin huhtikuussa 2003 ja käyttää taajuusaluetta 2-11 GHz. Standardi tukee mesh-verkkoa. Standardi ei aseta "näkyvyys"-ehtoa.

802.16e (mobiili WiMAX) on eteläkorealaisten teleyritysten kehittämä langaton Internet-tekniikka (WiBro (lyhenne sanoista Wireless Broadband)).
Tekniikka käyttää aikamultipleksointia, ortogonaalista taajuusjakoa ja kanavan leveyttä 8,75 MHz. Sen piti saavuttaa suuremmat tiedonsiirtonopeudet kuin mitä matkapuhelimet voivat käyttää (kuten kuvassa CDMA-standardi 1x) ja tarjoavat liikkuvuutta laajakaistayhteyksille.
Helmikuussa 2002 Korean hallitus jakoi 100 MHz taajuuden 2,3–2,4 GHz:n alueelle, ja vuonna 2004 määritykset kodifioitiin korealaiseen WiBro Phase 1 -standardiin, joka sitten sisällytettiin kansainväliseen standardiin IEEE 802.16e (Mobile WiMAX). Tämän standardin mukaiset tukiasemat tarjoavat jopa 30-50 Mbit/s kokonaissuorituskyvyn kullekin operaattorille ja voivat kattaa säteen 1-5 km. Yhteydet säilyvät liikkuville kohteille jopa 120 km/h nopeuksilla, mikä on huomattavasti parempi kuin paikalliset langattomat verkot - niiden raja on suunnilleen sama kuin kävelynopeus, mutta huonompi kuin verkkojen matkapuhelinviestintä- 250 km/h asti. Verkon todellinen testaus Busanissa APEC-huippukokouksen aikana osoitti, että todelliset nopeudet ja rajoitukset ovat paljon pienempiä kuin teoriassa.
Standardi tukee QoS-prioriteettia tiedonsiirrossa eri tyyppejä, jonka avulla voit luotettavasti lähettää videovirtoja ja muuta dataa, joka on herkkä kanavan viiveille. Tämä on standardin etu kiinteään WiMAXiin (802.16d) verrattuna. Lisäksi sen vaatimukset ovat paljon yksityiskohtaisempia kuin WiMAX-standardissa.
Yota (Skartel) -verkon ensimmäiset versiot rakennettiin käyttämällä tämän standardin laitteita.

Langattomien standardien vertailutaulukko

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) kehittää WiFi 802.11 -standardeja.

IEEE 802.11 on Wi-Fi-verkkojen perusstandardi, joka määrittää joukon protokollia alhaisille siirtonopeuksille.

IEEE 802.11b- kuvaa b O suurempia siirtonopeuksia ja lisää teknisiä rajoituksia. Tätä standardia mainosti laajasti WECA ( Wireless Ethernet Compatibility Alliance ) ja sen nimi oli alun perin WiFi .
Käytetään 2,4 GHz:n spektrin taajuuskanavia ().
Ratifioitu vuonna 1999.
Käytetty RF-tekniikka: DSSS.
Koodaus: Barker 11 ja CCK.
Modulaatiot: DBPSK ja DQPSK,
Kanavan suurimmat tiedonsiirtonopeudet (siirto): 1, 2, 5,5, 11 Mbps,

IEEE 802.11a- kuvaa huomattavasti suurempia siirtonopeuksia kuin 802.11b.
Taajuuskanavia käytetään 5 GHz:n taajuusalueella. pöytäkirjaEi yhteensopiva 802.11:n kanssa b.
Ratifioitu vuonna 1999.
Käytetty RF-tekniikka: OFDM.
Koodaus: Muunnoskoodaus.
Modulaatiot: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM.
Kanavan suurimmat tiedonsiirtonopeudet: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps.

IEEE 802.11g - kuvaa 802.11a:ta vastaavia tiedonsiirtonopeuksia.
Taajuuskanavia käytetään 2,4 GHz:n spektrissä. Protokolla on yhteensopiva 802.11b:n kanssa.
Ratifioitu vuonna 2003.
Käytetyt RF-tekniikat: DSSS ja OFDM.
Koodaus: Barker 11 ja CCK.
Modulaatiot: DBPSK ja DQPSK,
Kanavan suurimmat tiedonsiirtonopeudet (siirto):
- 1, 2, 5,5, 11 Mbps DSSS:ssä ja
- 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps OFDM:ssä.

IEEE 802.11n- edistynein kaupallinen WiFi-standardi, joka on tällä hetkellä virallisesti hyväksytty tuontiin ja käyttöön Venäjän federaatiossa (802.11ac on edelleen sääntelyviranomaisen kehittämisessä). 802.11n käyttää taajuuskanavia 2,4 GHz ja 5 GHz WiFi-taajuusspektreissä. Yhteensopiva 11b/11 kanssa a/11g . Vaikka on suositeltavaa rakentaa vain 802.11n kohdistavia verkkoja, koska... vaatii erityisten suojaustilojen määrittämistä, jos vaaditaan taaksepäin yhteensopivuutta vanhojen standardien kanssa. Tämä johtaa signaaliinformaation suureen lisääntymiseen jailmarajapinnan käytettävissä olevan hyödyllisen suorituskyvyn merkittävä heikkeneminen. Itse asiassa jopa yksi WiFi-asiakas 802.11g tai 802.11b vaatii erikoisasetukset koko verkko ja sen välitön merkittävä heikkeneminen kokonaissuorituskyvyn kannalta.
Itse WiFi 802.11n -standardi julkaistiin 11. syyskuuta 2009.
WiFi-taajuuskanavia, joiden leveys on 20MHz ja 40MHz (2x20MHz), tuetaan.
Käytetty RF-tekniikka: OFDM.
OFDM MIMO (Multiple Input Multiple Output) -tekniikkaa käytetään 4x4-tasolle (4xTransmitter ja 4xReceiver). Tässä tapauksessa vähintään 2 x lähetin per tukiasema ja 1 x lähetin per käyttäjälaite.
Seuraavassa taulukossa on esimerkkejä mahdollisista 802.11n:n MCS:stä (Modulation & Coding Scheme) sekä radiokanavan teoreettisista enimmäissiirtonopeuksista:

Tässä SGI on suojavälit kehysten välillä.
Spatial Streams on spatiaalisten virtojen lukumäärä.
Tyyppi on modulaatiotyyppi.
Datanopeus on suurin teoreettinen tiedonsiirtonopeus radiokanavalla Mbit/s.

On tärkeää korostaa että ilmoitetut nopeudet vastaavat kanavanopeuden käsitettä ja ovat raja-arvoja tämä setti tekniikat kuvatun standardin puitteissa (itse asiassa valmistajat ovat kirjoittaneet nämä arvot, kuten luultavasti huomasit, kodin WiFi-laitteiden laatikoihin kaupoissa). Mutta tosielämässä nämä arvot eivät ole saavutettavissa itse WiFi 802.11 -standarditekniikan erityispiirteiden vuoksi. Esimerkiksi "poliittinen korrektius" vaikuttaa täällä voimakkaasti CSMA/CA:n varmistamisessa ( WiFi-laitteet kuunnella jatkuvasti ilmaa eikä voi lähettää, jos lähetysväline on varattu), tarve kuitata jokainen unicast-kehys, kaikkien WiFi-standardien half-duplex luonne ja vain 802.11ac/Wave-2 voi alkaa ohittaa tämän jne. , vanhentuneiden 802.11-standardien käytännön tehokkuus b/g/a ei koskaan ylitä 50 % ihanteellisissa olosuhteissa (esimerkiksi 802.11g:n maksiminopeus tilaajaa kohti ei yleensä ole suurempi kuin 22 Mb/s), ja 802.11n:n tehokkuus voi olla jopa 60 %. Jos verkko toimii suojatussa tilassa, mikä usein tapahtuu johtuen eri WiFi-sirujen sekoituksesta verkon eri laitteissa, jopa ilmoitettu suhteellinen tehokkuus voi pudota 2-3 kertaa. Tämä koskee esimerkiksi yhdistelmää Wi-Fi-laitteita, joissa on 802.11b-, 802.11g-siruja, verkossa, jossa on WiFi 802.11g -tukipisteet, tai WiFi 802.11g/802.11b -laitetta verkossa, jossa on WiFi 802.11n -tukipisteet, jne. Lue lisää aiheesta .

WiFi-perusstandardien 802.11a, b, g, n lisäksi on olemassa lisästandardeja, joita käytetään erilaisten palvelutoimintojen toteuttamiseen:

. 802.11d. Erilaisten WiFi-standardien mukauttamiseen tietyn maan olosuhteisiin. Kunkin osavaltion sääntelykehyksen sisällä vaihteluvälit vaihtelevat usein ja voivat jopa vaihdella maantieteellisen sijainnin mukaan. IEEE 802.11d WiFi -standardi mahdollistaa taajuuskaistojen säätämisen eri valmistajien laitteissa käyttämällä median kulunvalvontaprotokollien erityisasetuksia.

. 802.11e. Kuvaa QoS-laatuluokat erilaisten mediatiedostojen ja yleisesti erilaisten mediasisältöjen siirtoon. MAC-kerroksen sovittaminen 802.11e:lle määrittää esimerkiksi äänen ja videon samanaikaisen lähetyksen laadun.

. 802.11f. Tarkoituksena yhdistää tukiasemien parametrit Wi-Fi-standardi eri valmistajia. Standardin avulla käyttäjä voi työskennellä eri verkkojen kanssa liikkuessaan yksittäisten verkkojen peittoalueiden välillä.

. 802.11h. Käytetään sää- ja sotilastutkien ongelmien estämiseen vähentämällä dynaamisesti säteilytehoa Wi-Fi-laitteet tai dynaamisesti siirtyminen toiselle taajuuskanavalle, kun liipaisusignaali havaitaan (useimmissa Euroopan maissa sää- ja viestintäsatelliitteja seuraavat maa-asemat sekä sotilastutkat toimivat lähellä 5 MHz:n taajuutta). Tämä standardi on välttämätön vaatimus ETSI-vaatimukset laitteille, jotka on hyväksytty käytettäväksi Euroopan unionin maissa.

. 802.11i. Ensimmäiset 802.11 WiFi -standardien iteraatiot käyttivät WEP-algoritmia Wi-Fi-verkkojen suojaamiseen. Uskottiin, että tällä menetelmällä voidaan turvata valtuutettujen langattomien käyttäjien lähetetyt tiedot luottamuksellisesti ja suojata salakuuntelulta, ja nyt tämä suojaus voidaan murtautua muutamassa minuutissa. Siksi 802.11i-standardi kehitti uusia menetelmiä Wi-Fi-verkkojen suojaamiseen sekä fyysisellä että ohjelmistotasolla. Tällä hetkellä turvajärjestelmän järjestämiseksi Wi-Fi 802.11 -verkoissa on suositeltavaa käyttää Wi-Fi Protected Access (WPA) -algoritmeja. Ne tarjoavat myös yhteensopivuuden langattomat laitteet erilaisia ​​standardeja ja erilaisia ​​muutoksia. WPA-protokollat ​​käyttävät kehittynyttä RC4-salausjärjestelmää ja pakollista EAP-todennusmenetelmää. Nykyaikaisten Wi-Fi-verkkojen vakauden ja turvallisuuden määräävät yksityisyyden todentamis- ja tietojen salausprotokollat ​​(RSNA, TKIP, CCMP, AES). Suositelluin tapa on käyttää WPA2:ta AES-salauksella (äläkä unohda 802.1x tunnelointimekanismeja, kuten EAP-TLS, TTLS jne.). .

. 802.11k. Tämän standardin tarkoituksena on itse asiassa toteuttaa kuormituksen tasaus Wi-Fi-verkon radioalijärjestelmässä. Yleensä langaton paikallinen verkko Tilaajalaite muodostaa yleensä yhteyden siihen tukiasemaan, joka tarjoaa voimakkaimman signaalin. Tämä johtaa usein verkon ruuhkautumiseen yhdessä vaiheessa, kun monet käyttäjät muodostavat yhteyden yhteen tukiasemaan kerralla. Tällaisten tilanteiden hallitsemiseksi 802.11k-standardi ehdottaa mekanismia, joka rajoittaa yhteen liityntäpisteeseen kytkettyjen tilaajien määrää ja mahdollistaa sellaisten olosuhteiden luomisen, joissa uudet käyttäjät voivat liittyä toiseen tukiasemaan huolimatta useasta tukiasemasta. heikko signaali häneltä. Tässä tapauksessa aggregoitu verkon läpäisykyky kasvaa resurssien tehokkaamman käytön ansiosta.

. 802,11 m. Muutokset ja korjaukset koko 802.11-standardien ryhmälle on yhdistetty ja tiivistetty erillisessä asiakirjassa yleisnimellä 802.11m. Ensimmäinen 802.11m julkaisu oli vuonna 2007, sitten vuonna 2011 jne.

. 802.11p. Määrittää kiinteiden pisteiden ohi nopeudella 200 km/h liikkuvien Wi-Fi-laitteiden vuorovaikutuksen WiFi-yhteys, joka sijaitsee jopa 1 km:n etäisyydellä. Osa Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) -standardia. WAVE-standardit määrittelevät arkkitehtuurin ja täydentävän joukon aputoimintoja ja rajapintoja, jotka tarjoavat turvallisen radioviestintämekanismin liikkuvien ajoneuvojen välillä. Nämä standardit on kehitetty sovelluksiin, kuten liikenteen hallintaan, liikenneturvallisuuden valvontaan, automaattiseen maksujen keräämiseen, ajoneuvojen navigointiin ja reitittämiseen jne.

. 802.11s. Standardi mesh-verkkojen toteuttamiseen (), jossa mikä tahansa laite voi toimia sekä reitittimenä että tukiasemana. Jos lähin tukiasema on ylikuormitettu, tiedot ohjataan lähimpään kuormittamattomaan solmuun. Tässä tapauksessa datapaketti siirretään (pakettisiirto) solmusta toiseen, kunnes se saavuttaa lopullisen määränpäänsä. Tämä standardi ottaa käyttöön uusia protokollia MAC- ja PHY-tasoilla, jotka tukevat yleislähetys- ja monilähetyslähetystä (siirtoa) sekä unicast-toimitusta itsekonfiguroivan pistejärjestelmän kautta. Wi-Fi-yhteys. Tätä tarkoitusta varten standardi otti käyttöön neljän osoitteen kehysmuodon. Toteutusesimerkkejä WiFi-verkot Verkko: , .

. 802.11t. Standardi luotiin institutionalisoimaan IEEE 802.11 -standardin ratkaisujen testausprosessi. Selostetaan testausmenetelmät, mittaus- ja tulosten käsittelymenetelmät (käsittely), testauslaitteiden vaatimukset.

. 802.11u. Määrittää menetelmät Wi-Fi-standardiverkkojen vuorovaikutukselle ulkoisten verkkojen kanssa. Standardissa on määriteltävä pääsyprotokollat, prioriteettiprotokollat ​​ja estoprotokollat ​​ulkoisten verkkojen kanssa työskentelyä varten. Tällä hetkellä tämän standardin ympärille on muodostunut suuri liike sekä ratkaisujen kehittämisessä - Hotspot 2.0 että verkkovierailujen järjestämisessä - on syntynyt ja kasvaa joukko kiinnostuneita operaattoreita, jotka yhdessä ratkaisevat verkkovierailuongelmia. Wi-Fi-verkkoihinsa dialogissa (WBA Alliance ). Lue lisää Hotspot 2.0:sta artikkeleistamme: , .

. 802.11v. Standardiin tulee tehdä muutoksia, joilla pyritään parantamaan IEEE 802.11 -standardin mukaisia ​​verkonhallintajärjestelmiä. Modernisoinnin MAC- ja PHY-tasoilla pitäisi mahdollistaa verkkoon kytkettyjen asiakaslaitteiden konfiguroinnin keskittäminen ja virtaviivaistaminen.

. 802,11 v. Lisätietoliikennestandardi taajuusalueelle 3,65-3,70 GHz. Suunniteltu uusimman sukupolven laitteille, jotka toimivat ulkoisilla antenneilla jopa 54 Mbit/s nopeudella jopa 5 km etäisyydellä avoimessa tilassa. Standardi ei ole täysin valmis.

802.11w. Määrittää menetelmät ja menettelyt MAC (media Access Control) -kerroksen suojauksen ja turvallisuuden parantamiseksi. Vakioprotokollat ​​rakentuvat järjestelmän tietojen eheyden, niiden lähteen aitouden, luvattoman kopioimisen ja kopioinnin kiellon, tietojen luottamuksellisuuden ja muiden suojatoimenpiteiden valvontaa varten. Standardi ottaa käyttöön hallintakehyksen suojauksen (MFP: Management Frame Protection), ja lisäturvatoimet auttavat neutraloimaan ulkoiset hyökkäykset, kuten DoS. Hieman lisää MFP:stä täällä: . Lisäksi nämä toimenpiteet varmistavat arkaluontoisimpien verkkotietojen suojauksen, joka lähetetään IEEE 802.11r, k, y -standardia tukevien verkkojen kautta.

802.11ac. Uusi WiFi-standardi, joka toimii vain 5 GHz:n taajuusalueella ja tarjoaa huomattavasti nopeamman O suuremmat nopeudet sekä yksittäiselle WiFi-asiakkaalle että WiFi-tukiasemalle. Katso lisätietoja artikkelistamme.

Resurssia päivitetään jatkuvasti! Suosittelemme tilaamista saadaksesi ilmoituksia, kun uusia temaattisia artikkeleita julkaistaan ​​tai uutta materiaalia ilmestyy sivustolle.

Liity joukkoomme