Care sunt principalele protocoale wifi? tot ce trebuie să știți

Cu această ocazie vă explicăm în detaliu care sunt principalele protocoale Wifi . Până acum câțiva ani, era posibilă numai interconectarea calculatoarelor folosind cabluri. Acest tip de conexiune este destul de popular, dar are unele limitări, de exemplu: puteți muta echipamentul numai până la limita de atingere a cablului; Mediile cu echipamente ridicate pot necesita adaptări în structura clădirii pentru trecerea cablurilor; Într-o casă, poate fi necesar să găuriți pereții pentru ca cablurile să ajungă în alte camere; o manipulare constantă sau incorectă poate provoca deteriorarea conectorului cablului. Din fericire, rețelele wireless Wi-Fi au apărut pentru a elimina aceste limitări.

Indice de conținut

Folosirea acestui tip de rețea devine din ce în ce mai frecventă, nu numai în mediile casnice și profesionale, ci și în locuri publice (baruri, cafenele, centre comerciale, librării, aeroporturi etc.) și în instituții academice.

Din acest motiv, vom analiza principalele caracteristici ale tehnologiei Wi-Fi și vom explica puțin despre cum funcționează. Cum nu se poate opri din a fi, vei ști, de asemenea, diferențele dintre standardele Wi-Fi 802.11b, 802.11g, 802.11n și 802.11ac.

Care sunt principalele protocoale Wifi? Ce este Wi-Fi?

Wi-Fi este un set de specificații pentru rețelele locale fără fir (WLAN), bazate pe standardul IEEE 802.11. Denumirea „Wi-Fi” este luată ca o prescurtare a termenului englezesc „Wireless Fidelity”, deși Wi-Fi Alliance, entitatea responsabilă în principal pentru licențierea produselor bazate pe tehnologie, nu a afirmat niciodată o astfel de concluzie. Este obișnuit să găsești numele Wi-Fi scris ca „wi-fi”, „Wi-fi” sau chiar „wifi”. Toate aceste nume se referă la aceeași tehnologie.

Cu tehnologia Wi-Fi, este posibil să implementați rețele care conectează computere și alte dispozitive (smartphone-uri, tablete, console de jocuri video, imprimante etc.) care sunt apropiate geografic.

Aceste rețele nu necesită utilizarea cablurilor, deoarece efectuează transmiterea datelor cu ajutorul frecvenței radio. Această schemă oferă mai multe avantaje, printre care: permite utilizatorului să folosească rețeaua în orice punct din raza de transmisie; permite introducerea rapidă a altor computere și dispozitive în rețea; împiedică pereții sau structurile proprietății imobiliare să fie din plastic sau adaptate pentru trecerea cablurilor.

Flexibilitatea Wi-Fi-ului este atât de mare încât a devenit posibilă implementarea rețelelor care utilizează această tehnologie în cele mai variate locuri, în principal datorită faptului că avantajele menționate la paragraful anterior duc adesea la costuri mai mici.

Astfel, este comună găsirea rețelelor Wi-Fi disponibile în hoteluri, aeroporturi, autostrăzi, baruri, restaurante, centre comerciale, școli, universități, birouri, spitale și multe alte locuri. Pentru a utiliza aceste rețele, utilizatorul trebuie să aibă doar un laptop, un smartphone sau orice dispozitiv compatibil cu Wi-Fi.

Un pic din istoria Wi-Fi

Ideea rețelelor wireless nu este nouă. Industria este preocupată de această problemă de mult timp, dar lipsa standardizării standardelor și specificațiilor s-a dovedit a fi un obstacol, până la urmă, mai multe grupuri de cercetare au lucrat cu propuneri diferite.

Din acest motiv, unele companii precum 3Com, Nokia, Lucent Technologies și Symbol Technologies (achiziționate de Motorola) s-au reunit pentru a crea un grup care să se ocupe de această problemă și, astfel, sa născut în 1999, Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). care a fost redenumită Wi-Fi Alliance în 2003.

Ca și în cazul altor consorții de standardizare tehnologică, numărul companiilor care se alătură Wi-Fi Alliance este în continuă creștere. WECA a continuat să lucreze cu specificațiile IEEE 802.11, care nu sunt foarte diferite de specificațiile IEEE 802.3. Acest ultim set este cunoscut sub numele de Ethernet și constă pur și simplu din marea majoritate a rețelelor tradiționale cu fir. În esență, ceea ce se schimbă de la un standard la celălalt sunt caracteristicile sale de conectare: un tip funcționează cu cabluri, celălalt cu frecvență radio.

Avantajul acestui lucru este că nu a fost necesar să se creeze un protocol specific pentru comunicarea în rețea wireless bazată pe această tehnologie. Prin aceasta, este chiar posibil să existe rețele care utilizează ambele standarde.

Însă WECA trebuia să se ocupe de o altă întrebare: un nume adecvat pentru tehnologie, ușor de pronunțat și care a permis o asociere rapidă cu propunerea sa, adică rețelele fără fir. Pentru a face acest lucru, a angajat o companie specializată în mărci, Interbrand, care a sfârșit nu doar creând numele Wi-Fi (probabil bazat pe acel termen „Wileress Fidelity”), ci și logo-ul tehnologiei. Denumirea a fost atât de larg acceptată, încât WECA a decis să-și schimbe numele în 2003 în Wi-Fi Alliance, după cum a raportat.

Funcționare Wi-Fi

În acest moment al textului, vă întrebați în mod natural cum funcționează Wi-Fi. După cum știți deja, tehnologia se bazează pe standardul IEEE 802.11. Dar acest lucru nu înseamnă că toate produsele care funcționează cu aceste specificații vor fi, de asemenea, Wi-Fi.

Pentru ca un produs să primească un sigiliu cu această marcă, acesta trebuie evaluat și certificat de către Wi-Fi Alliance. Acesta este un mod de a garanta utilizatorului că toate produsele cu sigiliul W i-Fi Certificat respectă standardele de funcționalitate care garantează interoperabilitatea cu alte echipamente.

Totuși, acest lucru nu înseamnă că dispozitivele care nu au sigiliu nu vor funcționa cu dispozitivele care le au (totuși, este întotdeauna mai bine să alegeți produse certificate pentru a evita riscurile și problemele).

Standardul 802.11 stabilește standarde pentru crearea și utilizarea rețelelor wireless. Transmiterea acestui tip de rețea se face prin semnale de frecvență radio, care se răspândesc prin aer și pot acoperi zone din casă de sute de metri.

Deoarece există o mare varietate de servicii care pot utiliza semnale radio, este esențial ca fiecare să acționeze în conformitate cu cerințele stabilite de guvernul fiecărei țări. Acesta este un mod bun de a evita neplăcerile, în special interferențele.

Există totuși anumite segmente de frecvență care pot fi utilizate fără a fi nevoie de aprobarea directă de la entitățile corespunzătoare ale fiecărui guvern: benzile ISM (industriale, științifice și medicale), care pot funcționa, printre altele, cu următoarele intervale: 902 MHz - 928 MHz; 2, 4 GHz - 2, 485 GHz și 5, 15 GHz - 5, 825 GHz (în funcție de țară, aceste limite pot varia).

SSID (identificator de set de servicii)

Vom cunoaște cele mai importante versiuni ale 802.11, dar înainte, pentru a facilita înțelegerea, este convenabil să știm că, pentru a fi stabilită o rețea de acest tip, este necesar ca dispozitivele (numite și STA) să fie conectate la dispozitivele care facilitează acces. Acestea sunt denumite generic punct de acces (AP). Când unul sau mai multe STA se conectează la un AP, există, prin urmare, o rețea, care se numește Basic Service Set (BSS).

Din motive de securitate și posibilitatea existenței a mai mult de un BSS într-un anumit loc (de exemplu, două rețele wireless care au fost create de companii diferite într-o zonă de evenimente), este esențial ca fiecare să primească o identificare numită Service Set Identificator (SSID), un set de caractere care, după definire, sunt inserate în antetul fiecărui pachet de date din rețea. Cu alte cuvinte, SSID este numele dat fiecărei rețele wireless.

Protocoale Wi-Fi

Prima versiune a standardului 802.11 a fost lansată în 1997, după aproximativ 7 ani de studii. Odată cu apariția de noi versiuni (care urmează să fie abordate mai târziu), versiunea originală a devenit cunoscută sub numele de moștenire 802.11-1997 sau 802.11.

Deoarece este o tehnologie de transmisie a frecvențelor radio, IEEE (Institutul Inginerilor Electrici și Electronici) a stabilit că standardul poate funcționa în domeniul de frecvențe de 2, 4 GHz și 2, 4835 GHz, una dintre benzile ISM menționate anterior.

Rata sa de transmisie a datelor este de 1 Mb / s sau 2 Mb / s (megabit pe secundă) și este posibilă utilizarea tehnicilor de transmitere a spectrului de frecvență directă (DSSS) și a spectrului de distribuție a frecvențelor (HHS).

Aceste tehnici permit transmisii folosind mai multe canale într-o frecvență, cu toate acestea DSSS creează mai multe segmente ale informațiilor transmise și le trimite simultan la canale.

Tehnica FHSS, la rândul său, folosește o schemă de „săritură de frecvență”, unde informațiile transmise utilizează o frecvență într-o anumită perioadă și, pe de altă parte, utilizează o altă frecvență.

Această caracteristică face ca FHSS să aibă o rată de transmitere a datelor ușor mai mică, pe de altă parte, face ca transmisia să fie mai puțin susceptibilă de interferențe, deoarece frecvența utilizată se schimbă constant. DSSS ajunge să fie mai rapid, dar este mai probabil să sufere interferențe, odată ce toate canalele sunt utilizate în același timp.

802.11b

O actualizare la standardul 802.11 a fost lansată în 1999 și a fost numită 802.11b. Caracteristica principală a acestei versiuni este posibilitatea de a stabili conexiuni la următoarele viteze de transmisie: 1 Mb / s, 2 Mb / s, 5, 5 Mb / s și 11 Mb / s.

Intervalul de frecvență este același folosit de originalul 802.11 (între 2.4 și 2.4835 GHz), dar tehnica de transmisie este limitată la spectrul răspândit prin secvență directă, deoarece FHSS sfârșește să nu țină cont de standardele stabilite de Comisia Federală de Comunicații (FCC) atunci când este utilizată în transmisii cu rate mai mari de 2 Mb / s.

Pentru a lucra eficient la viteze de 5, 5 Mb / s și 11 Mb / s, 802.11b folosește, de asemenea, o tehnică numită Complementary Code Keying (CCK).

Zona de acoperire a unei transmisii 802.11b poate fi teoretic de până la 400 de metri în medii deschise și poate ajunge la o distanță de 50 de metri în locuri închise (cum ar fi birouri și case).

Este important de menționat, însă, că intervalul de transmisie poate fi influențat de o serie de factori, cum ar fi obiectele care provoacă interferențe sau împiedică propagarea transmisiei de unde se află.

Este interesant de menționat că, pentru a menține transmisia cât mai funcțională, standardul 802.11b (și standardele succesoare) poate determina ca rata de transmitere a datelor să scadă până la limita minimă (1 Mb / s) ca stația este mai departe de punctul de acces.

Reversul este de asemenea adevărat: cu cât este mai aproape de punctul de acces, cu atât viteza de transmisie poate fi mai mare.

Standardul 802.11b a fost adoptat pe scară largă, fiind, prin urmare, unul dintre oamenii responsabili de popularizarea rețelelor Wi-Fi.

802.11a

Standardul 802.11a a fost lansat la sfârșitul anului 1999, aproximativ în același timp cu versiunea 802.11b.

Principala sa caracteristică este posibilitatea de a opera cu viteze de transmisie de date în următoarele valori: 6 Mb / s, 9 Mb / s, 12 Mb / s, 18 Mb / s, 24 Mb / s, 36 Mb / s, 48 Mb / s și 54 Mb / s. Intervalul geografic al transmisiei sale este de aproximativ 50 de metri. Cu toate acestea, frecvența sa de funcționare este diferită de standardul original 802.11: 5 GHz, cu canale de 20 MHz în acest interval.

Pe de o parte, utilizarea acestei frecvențe este convenabilă, deoarece prezintă mai puține posibilități de interferență, până la urmă, această valoare este puțin folosită. Pe de altă parte, poate aduce anumite probleme, deoarece multe țări nu au reglementări pentru acea frecvență. În plus, această caracteristică poate provoca dificultăți de comunicare cu dispozitivele care funcționează la standardele 802.11 și 802.11b.

Un detaliu important este faptul că, în loc să folosească DSSS sau FHSS, standardul 802.11a folosește o tehnică cunoscută sub denumirea de Multiplexare ortogonală a frecvenței (OFDM). În ea, informațiile care trebuie transferate sunt împărțite în mai multe seturi de date mici care sunt transmise simultan pe diferite frecvențe. Acestea sunt utilizate în așa fel încât unul să interfereze cu celălalt, făcând ca tehnica OFDM să funcționeze destul de satisfăcător.

În ciuda oferirii unor rate mai mari de transmisie, standardul 802.11a nu a devenit la fel de popular ca standardul 802.11b.

802.11g

Standardul 802.11g a fost lansat în 2003 și este cunoscut ca succesorul natural al versiunii 802.11b, deoarece este complet compatibil cu acesta.

Aceasta înseamnă că un dispozitiv care funcționează cu 802.11g poate comunica cu un altul care funcționează cu 802.11b fără nicio problemă, cu excepția faptului că rata de transmitere a datelor limitează în mod evident maximul permis de acesta din urmă.

Principala atracție a standardului 802.11g este să poți lucra cu viteze de transmisie de până la 54 Mb / s, așa cum se întâmplă cu standardul 802.11a.

Cu toate acestea, spre deosebire de această versiune, 802.11g funcționează la frecvențe în banda de 2, 4 GHz (canale de 20 MHz) și are aproape aceeași putere de acoperire ca predecesorul său, standardul 802.11b.

Tehnica de transmisie folosită în această versiune este de asemenea OFDM, cu toate acestea, atunci când se comunică cu un dispozitiv 802.11b, tehnica de transmisie devine DSSS.

802.11n

Dezvoltarea caietului de sarcini 802.11n a început în 2004 și s-a încheiat în septembrie 2009. În această perioadă, au fost lansate diverse dispozitive compatibile cu versiunea neterminată a standardului.

Principala caracteristică a protocolului 802.11n este utilizarea unei scheme numită Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), capabilă să crească considerabil ratele de transfer de date prin combinarea diferitelor rute de transmisie (antene). Cu aceasta, este posibil, de exemplu, utilizarea a două, trei sau patru emițătoare și receptoare pentru funcționarea rețelei.

Una dintre cele mai frecvente configurații în acest caz este utilizarea punctelor de acces care folosesc trei antene (trei căi de transmisie) și STA-uri cu același număr de receptoare. Adăugând această caracteristică în combinație cu rafinarea specificațiilor sale, protocolul 802.11n este capabil să transmită în intervalul 300 Mb / s, teoretic, poate atinge viteze de până la 600 Mb / s. În cel mai simplu mod de transmisie, cu o singură cale de transmisie, 802.11n poate atinge 150 Mb / s.

În ceea ce privește frecvența sa, standardul 802.11n poate funcționa cu benzile de 2, 4 GHz și 5 GHz, ceea ce îl face compatibil cu standardele anterioare, chiar și cu 802.11a. În mod implicit, fiecare canal din aceste piese are o lățime de 40 MHz.

Tehnica sa standard de transmitere este OFDM, dar cu anumite modificări, datorită utilizării schemei MIMO, fiind, de aceea, adesea numită MIMO-OFDM. Unele studii sugerează că suprafața sa de acoperire poate depăși 400 de metri.

802.11ac

Succesorul 802.11n este standardul 802.11ac, ale cărui specificații au fost aproape complet dezvoltate între 2011 și 2013, cu aprobarea finală a caracteristicilor sale de către IEEE în 2014.

Principalul avantaj al 802.11ac este în viteza sa, estimată la 433 Mb / s în modul cel mai simplu. Dar, teoretic, este posibil ca rețeaua să depășească 6 Gb / s într-un mod mai avansat care folosește mai multe căi de transmisie (antene), cu maximum opt. Tendința este ca industria să acorde prioritate echipamentelor cu utilizarea a până la trei antene, ceea ce face ca viteza maximă să fie în jur de 1, 3 Gb / s.

Numit și WiFi 5G, 802.11ac funcționează pe frecvența de 5 GHz, fiind faptul că, în acest interval, fiecare canal poate avea, implicit, lățimea de 80 MHz (opțional 160 MHz).

Protocolul 802.11ac are, de asemenea, cele mai avansate tehnici de modulare. Mai precis, funcționează cu schema MU-MUMO (Multi-User MIMO), care permite transmiterea și recepția semnalului de la diverse terminale, ca și cum ar lucra în colaborare, pe aceeași frecvență.

De asemenea, evidențiază utilizarea unei metode de transmisie numită Beamforming (cunoscută și sub denumirea de TxBF), care este opțională în standardul 802.11n: este o tehnologie care permite dispozitivului de transmitere (cum ar fi un router) să evalueze comunicarea cu un dispozitiv client pentru a optimiza transmisia în direcția dvs.

Alte standarde 802.11

Standardul IEEE 802.11 a avut (și va avea) alte versiuni pe lângă cele menționate mai sus, care nu au devenit populare din diferite motive.

Unul dintre ele este standardul 802.11d, care se aplică numai în unele țări în care, din anumite motive, nu este posibilă utilizarea unora dintre celelalte standarde stabilite. Un alt exemplu este standardul 802.11e, al cărui obiectiv principal este QoS (Calitatea serviciului) a transmisiilor, adică calitatea serviciilor. Acest lucru face ca acest model să fie interesant pentru aplicațiile care sunt puternic afectate de zgomot (interferențe), cum ar fi comunicațiile VoIP.

Există, de asemenea, protocolul 802.11f, care funcționează cu o schemă cunoscută sub numele de releu care, pe scurt, face ca un dispozitiv să se deconecteze de la un punct de acces semnal slab și să se conecteze la un alt semnal mai puternic, punct de acces, în cadrul aceleiași rețele. Problema este că unii dintre factori pot determina această procedură să nu aibă loc în mod corespunzător, provocând inconveniente utilizatorului. Specificațiile 802.11f permit o mai bună interoperabilitate între punctele de acces pentru a diminua aceste probleme.

De asemenea, merită evidențiat standardul 802.11h. De fapt, aceasta este doar o versiune de 802.11a care are funcții de control și modificare a frecvenței. Aceasta, deoarece frecvența de 5 GHz (folosită de 802.11a) este aplicată într-o varietate de sisteme din Europa.

Există alte câteva funcții, dar dacă nu din motive specifice, este recomandabil să lucrați cu cele mai populare versiuni, de preferință cu cea mai recentă.

Cuvinte finale

Acest articol a făcut o prezentare de bază a principalelor caracteristici pe care le presupune Wi-Fi. Explicațiile lor pot ajuta pe oricine dorește să înțeleagă un pic mai multe despre funcționarea rețelelor wireless care se bazează pe această tehnologie și care poate servi drept introducere pentru cei care doresc să aprofundeze subiectul.

După cum știți întotdeauna, vă recomandăm să citiți cele mai bune routere de pe piață și cele mai bune PLC-uri ale momentului. Sunt lecturi fundamentale pentru a achiziționa un sistem Wi-Fi wireless bun. Ce părere ai despre articolul nostru despre protocoalele Wifi? Pe care îl folosești în prezent acasă sau la serviciu?