Hvad er de vigtigste wifi-protokoller? alt hvad du har brug for at vide

Ved denne lejlighed forklarer vi detaljeret, hvad de vigtigste Wifi-protokoller er . Indtil for få år siden var det kun muligt at sammenkoble computere ved hjælp af kabler. Denne type forbindelse er meget populær, men den har nogle begrænsninger, for eksempel: du kan kun flytte udstyret op til kablets rækkevidde; Miljøer med højt udstyr kan kræve tilpasninger i bygningskonstruktionen til passage af kabler; I et hjem kan det være nødvendigt at bore huller i væggen, så kabler kan nå andre rum; konstant eller forkert manipulation kan forårsage beskadigelse af kabelforbindelsen. Heldigvis kom trådløse Wi-Fi- netværk frem for at fjerne disse begrænsninger.

Indholdsindeks

Brugen af ​​denne type netværk bliver stadig mere almindelig, ikke kun i hjemlige og professionelle omgivelser, men også på offentlige steder (barer, caféer, indkøbscentre, boghandlere, lufthavne osv.) Og i akademiske institutioner.

Af denne grund vil vi se på de vigtigste egenskaber ved Wi-Fi-teknologi og forklare lidt om, hvordan det fungerer. Da det ikke kunne stoppe med at være, kender du også forskellene mellem Wi-Fi-standarderne 802.11b, 802.11g, 802.11n og 802.11ac.

Hvad er de vigtigste Wifi-protokoller? Hvad er Wi-Fi?

Wi-Fi er et sæt specifikationer for trådløse lokalnetværk (WLAN), der er baseret på IEEE 802.11-standarden. Navnet "Wi-Fi" betragtes som en forkortelse for det engelske udtryk "Wireless Fidelity", selvom Wi-Fi Alliance, den enhed, der primært er ansvarlig for licensiering af teknologibaserede produkter, aldrig har bekræftet en sådan konklusion. Det er almindeligt at finde navnet Wi-Fi skrevet som "wi-fi", "Wi-fi" eller endda "wifi". Alle disse navne henviser til den samme teknologi.

Med Wi-Fi-teknologi er det muligt at implementere netværk, der forbinder computere og andre enheder (smartphones, tablets, videospilkonsoller, printere osv.), Der er geografisk tæt.

Disse netværk kræver ikke brug af kabler, da de udfører transmission af data ved hjælp af radiofrekvens. Dette skema tilbyder adskillige fordele, blandt dem: det giver brugeren mulighed for at bruge netværket på ethvert tidspunkt inden for transmissionsområdet; muliggør hurtig indsættelse af andre computere og enheder på netværket; forhindrer, at murene eller strukturer i fast ejendom bliver plastiske eller tilpasset til passage af kabler.

Wi-Fi 's fleksibilitet er så stor, at det blev muligt at implementere netværk, der bruger denne teknologi på de mest varierede steder, hovedsageligt på grund af, at fordelene nævnt i det foregående afsnit ofte resulterer i lavere omkostninger.

Det er således almindeligt at finde Wi-Fi-netværk tilgængelige på hoteller, lufthavne, motorveje, barer, restauranter, indkøbscentre, skoler, universiteter, kontorer, hospitaler og mange flere steder. For at bruge disse netværk behøver brugeren kun at have en bærbar computer, en smartphone eller en hvilken som helst Wi-Fi-kompatibel enhed.

Lidt af Wi-Fi's historie

Ideen om trådløse netværk er ikke ny. Branchen har været bekymret over dette spørgsmål i lang tid, men manglen på standardisering af standarder og specifikationer viste sig at være en hindring, trods alt arbejdede flere forskningsgrupper med forskellige forslag.

Af denne grund mødtes nogle virksomheder som 3Com, Nokia, Lucent Technologies og Symbol Technologies (erhvervet af Motorola) for at oprette en gruppe, der skal tackle dette problem, og således blev Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) født i 1999, som blev omdøbt til Wi-Fi Alliance i 2003.

Som med andre teknologistandardiseringskonsortier stiger antallet af virksomheder, der tilslutter sig Wi-Fi Alliance, konstant. WECA arbejdede videre med IEEE 802.11-specifikationerne, som faktisk ikke er meget forskellige fra IEEE 802.3-specifikationerne. Dette sidste sæt er kendt under navnet Ethernet og består simpelthen af ​​langt de fleste af de traditionelle kablede netværk. Det, der ændrer sig fra den ene standard til den anden, er dets forbindelsesegenskaber: den ene type fungerer med kabler, den anden af ​​radiofrekvens.

Fordelen med dette er, at det ikke var nødvendigt at oprette nogen specifik protokol til trådløs netværkskommunikation baseret på denne teknologi. Med dette er det endda muligt at have netværk, der bruger begge standarder.

Men WECA måtte stadig beskæftige sig med et andet spørgsmål: et passende navn på teknologien, der var let at udtale, og som muliggjorde en hurtig tilknytning til sit forslag, dvs. trådløse netværk. For at gøre dette hyrede det et firma, der var specialiseret i mærker, Interbrand, som endte med ikke blot at oprette navnet Wi-Fi (sandsynligvis baseret på det udtryk "Wileress Fidelity"), men også teknologilogoet. Pålydende er blevet så bredt accepteret, at WECA besluttede at ændre navn i 2003 til Wi-Fi Alliance, som rapporteret.

Wi-Fi-betjening

På dette tidspunkt i teksten undrer du dig naturligvis over, hvordan Wi-Fi fungerer. Som du allerede ved, er teknologien baseret på IEEE 802.11-standarden. Men dette betyder ikke, at alle produkter, der fungerer med disse specifikationer, også vil være Wi-Fi.

For at et produkt kan modtage et segl med dette mærke, skal det evalueres og certificeres af Wi-Fi Alliance. Dette er en måde at garantere brugeren, at alle produkter med W i-Fi-certificeret segl følger funktionsnormer, der garanterer interoperabilitet med andet udstyr.

Dette betyder dog ikke, at enheder, der ikke har en tætning, ikke fungerer med enheder, der har det (stadig er det altid bedre at vælge certificerede produkter for at undgå risici og problemer).

802.11- standarden opretter standarder for oprettelse og brug af trådløse netværk. Transmission af denne type netværk sker ved hjælp af radiofrekvenssignaler, der spreder sig gennem luften og kan dække områder i huset på hundreder af meter.

Da der er en bred vifte af tjenester, der kan bruge radiosignaler, er det vigtigt, at hver enkelt handler i overensstemmelse med de krav, der er fastlagt af regeringen i hvert land. Dette er en god måde at undgå gener, især interferens.

Der er dog nogle frekvenssegmenter, der kan bruges uden behov for direkte godkendelse fra de relevante enheder i hver regering: ISM (industrielle, videnskabelige og medicinske) bånd, som kan fungere blandt andet med følgende intervaller: 902 MHz - 928 MHz; 2, 4 GHz - 2, 485 GHz og 5, 15 GHz - 5, 825 GHz (afhængigt af land kan disse grænser variere).

SSID (Service Set Identifier)

Vi vil kende de vigtigste versioner af 802.11, men før det for at lette forståelsen er det praktisk at vide, at det er nødvendigt, at enhederne (også kaldet STA) tilsluttes enhederne, der letter det adgang. Disse kaldes generisk Access Point (AP). Når en eller flere STA'er opretter forbindelse til en AP, er der derfor et netværk, der kaldes Basic Service Set (BSS).

Af sikkerhedsmæssige årsager og muligheden for, at der er mere end en BSS på et bestemt sted (for eksempel to trådløse netværk, der blev oprettet af forskellige virksomheder i et begivenhedsområde), er det nøglen, at hver modtager en identifikation kaldet Service Set Identifier (SSID), et sæt tegn, der efter defineret indsættes i overskriften på hver datapakke på netværket. Med andre ord er SSID det navn, der gives til hvert trådløst netværk.

Wi-Fi-protokoller

Den første version af 802.11-standarden blev frigivet i 1997, efter cirka 7 års studier. Med fremkomsten af ​​nye versioner (der skal adresseres senere) blev den originale version kendt som 802.11-1997 eller 802.11 arv.

Da det er en radiofrekvens transmissionsteknologi, bestemte IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), at standarden kunne fungere i frekvensområdet 2, 4 GHz og 2, 4835 GHz, et af de ovennævnte ISM-bånd.

Dens dataoverførselshastighed er 1 Mb / s eller 2 Mb / s (megabits per sekund), og det er muligt at anvende transmissions-teknikkerne Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) og Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS).

Disse teknikker tillader transmissioner ved hjælp af flere kanaler inden for en frekvens, men DSSS skaber dog flere segmenter af den transmitterede information og sender dem samtidig til kanalerne.

FHSS-teknikken bruger på sin side et "frekvenshopp" -skema, hvor den transmitterede information bruger en frekvens i en bestemt periode og på den anden bruger en anden frekvens.

Denne funktion gør, at FHSS har en lidt lavere dataoverførselshastighed, på den anden side gør den transmissionen mindre modtagelig for interferens, da den anvendte frekvens konstant ændres. DSSS ender med at blive hurtigere, men er mere tilbøjelige til at lide interferens, når alle kanaler bruges på samme tid.

802.11b

En opdatering til 802.11-standarden blev frigivet i 1999 og blev kaldt 802.11b. Hovedfunktionen i denne version er muligheden for at etablere forbindelser ved følgende transmissionshastigheder: 1 Mb / s, 2 Mb / s, 5, 5 Mb / s og 11 Mb / s.

Frekvensområdet er det samme, der bruges af den originale 802.11 (mellem 2, 4 og 2, 4835 GHz), men transmissionsteknikken er begrænset til spektret spredt med direkte sekvens, når FHSS ender med ikke at tage hensyn til standarderne fastlagt af Federal Communications Commission (FCC), når det bruges i transmissioner med hastigheder over 2 Mb / s.

For at arbejde effektivt i hastigheder på 5, 5 Mb / s og 11 Mb / s bruger 802.11b også en teknik kaldet Komplementær kodetastning (CCK).

Dækningsområdet for en 802.11b transmission kan teoretisk være op til 400 meter i åbne miljøer og kan nå en rækkevidde på 50 meter på lukkede steder (f.eks. Kontorer og hjem).

Det er dog vigtigt at bemærke, at transmissionsområdet kan være påvirket af en række faktorer, f.eks. Genstande, der forårsager interferens eller hindrer transmissionens udbredelse fra det sted, hvor de er.

Det er interessant at bemærke, at 802.11b-standarden (og efterfølgerstandarder) for at holde transmission så funktionel som muligt kan forårsage datatransmissionshastigheden til at falde til dens minimumsgrænse (1 Mb / s) som en station er længere fra adgangspunktet.

Det modsatte er også sandt: jo tættere på adgangspunktet, jo højere kan transmissionshastigheden være.

802.11b-standarden var den første, der blev vedtaget i stor skala, og var derfor en af ​​de personer, der var ansvarlige for populariseringen af ​​Wi-Fi-netværk.

802.11a

802.11a-standarden blev frigivet i slutningen af ​​1999, omtrent på samme tid som 802.11b-versionen.

Dets vigtigste egenskab er muligheden for at arbejde med datatransmissionshastigheder i følgende værdier: 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. Den geografiske rækkevidde af dens transmission er cirka 50 meter. Driftsfrekvensen er dog forskellig fra den originale 802.11- standard : 5 GHz, med 20 MHz-kanaler inden for dette område.

På den ene side er brugen af ​​denne frekvens praktisk, fordi den giver mindre muligheder for interferens, når alt kommer til alt bruges denne værdi lidt. På den anden side kan det medføre visse problemer, da mange lande ikke har regler for denne frekvens. Derudover kan denne funktion forårsage kommunikationsproblemer med enheder, der fungerer på 802.11- og 802.11b-standarder.

En vigtig detalje er, at i stedet for at bruge DSSS eller FHSS, anvender 802.11a-standarden en teknik kaldet Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). I den er informationen, der skal overføres, opdelt i flere små datasæt, der transmitteres samtidigt på forskellige frekvenser. Disse bruges på en sådan måde, at den ene forstyrrer den anden, hvilket får OFDM-teknikken til at fungere ganske tilfredsstillende.

Trods at have tilbudt højere transmissionshastigheder blev 802.11a- standarden ikke så populær som 802.11b-standarden.

802.11g

802.11g- standarden blev frigivet i 2003 og er kendt som den naturlige efterfølger til 802.11b-versionen, da den er fuldt ud kompatibel med den.

Dette betyder, at en enhed, der arbejder med 802.11g, kan kommunikere med en anden, der fungerer med 802.11b uden problemer, bortset fra det faktum, at datatransmissionshastigheden åbenlyst begrænser det maksimalt tilladte af sidstnævnte.

Hovedattraktionen i 802.11g- standarden er at være i stand til at arbejde med transmissionshastigheder på op til 54 Mb / s, som det sker med 802.11a-standarden.

I modsætning til denne version fungerer 802.11g imidlertid med frekvenser i 2, 4 GHz-båndet (20 MHz-kanaler) og har næsten den samme dækningsstyrke som dens forgænger, 802.11b-standarden.

Transmissionsteknikken, der bruges i denne version, er også OFDM, men når man kommunikerer med en 802.11b-enhed, bliver transmissionsteknikken DSSS.

802.11n

Udvikling af specifikationen 802.11n begyndte i 2004 og sluttede i september 2009. I løbet af denne periode er forskellige enheder, der er kompatible med den uafsluttede version af standarden, blevet frigivet.

Hovedfunktionen i 802.11n- protokollen er brugen af ​​et skema kaldet Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), der er i stand til at øge dataoverførselshastighederne betydeligt ved at kombinere forskellige transmissionsruter (antenner). Med dette er det f.eks. Muligt anvendelse af to, tre eller fire sendere og modtagere til driften af ​​netværket.

En af de mest almindelige konfigurationer i dette tilfælde er brugen af ​​adgangspunkter, der bruger tre antenner (tre transmissionsstier) og STA'er med det samme antal modtagere. Tilføjelse af denne funktion i kombination med raffinering af dens specifikationer. 802.11n-protokollen er i stand til at transmittere i området 300 Mb / s, teoretisk set kan den nå hastigheder på op til 600 Mb / s. I den enkleste transmissionsfunktion, med en transmissionssti, kan 802.11n nå 150 Mb / s.

Hvad angår frekvensen, kan 802.11n- standarden arbejde med 2, 4 GHz og 5 GHz-båndene, hvilket gør den kompatibel med de tidligere standarder, selv med 802.11a. Hver kanal inden for disse spor er som standard 40 MHz bred.

Dens standard transmissionsteknik er OFDM, men med visse ændringer på grund af brugen af ​​MIMO-skemaet, kaldes de derfor ofte MIMO-OFDM. Nogle undersøgelser antyder, at dens dækningsareal kan overstige 400 meter.

802.11ac

Efterfølgeren til 802.11n er 802.11ac-standarden, hvis specifikationer er næsten fuldt ud udviklet mellem 2011 og 2013 med den endelige godkendelse af dens egenskaber af IEEE i 2014.

Den største fordel ved 802.11ac er i dens hastighed, anslået til op til 433 Mb / s i den enkleste tilstand. Men i teorien er det muligt at få netværket til at overstige 6 Gb / s i en mere avanceret tilstand, der bruger flere transmissionsstier (antenner), med maksimalt otte. Tendensen er, at industrien prioriterer udstyr med brug af op til tre antenner, hvilket gør den maksimale hastighed på omkring 1, 3 Gb / s.

Også kaldet WiFi 5G, fungerer 802.11ac på 5 GHz-frekvensen, idet hver kanal inden for dette område som standard kan have bredden på 80 MHz (160 MHz valgfrit).

802.11ac-protokollen har også de mest avancerede modulationsteknikker. Mere præcist fungerer det med MU-MUMO (Multi-User MIMO) -skemaet, som tillader signal transmission og modtagelse fra forskellige terminaler, som om de arbejder sammen, på samme frekvens.

Det fremhæver også brugen af ​​en transmissionsmetode kaldet Beamforming (også kendt som TxBF), som er valgfri i 802.11n-standarden: det er en teknologi, der giver transmissionsenheden (som en router) mulighed for at evaluere kommunikation med en klientenhed for at optimere transmission i din retning.

Andre 802.11 standarder

IEEE 802.11-standarden har haft (og vil have) andre versioner ud over de ovennævnte, som ikke er blevet populære af forskellige grunde.

En af dem er 802.11d- standarden , der kun anvendes i nogle lande, hvor det af en eller anden grund ikke er muligt at bruge nogle af de andre etablerede standarder. Et andet eksempel er 802.11e-standarden, hvis hovedfokus er QoS (Quality of Service) af transmissioner, det vil sige kvaliteten af ​​tjenesten. Dette gør denne model interessant for applikationer, der er hårdt påvirket af støj (interferens), såsom VoIP-kommunikation.

Der er også 802.11f-protokollen, der fungerer med et skema kendt som et relæ, der kort sagt får en enhed til at afbryde forbindelsen fra et svagt signal Access Point og oprette forbindelse til et andet, stærkere signal Access Point, inden for det samme netværk. Problemet er, at nogle af faktorerne kan forårsage, at denne procedure ikke finder sted korrekt, hvilket kan forårsage ulemper for brugeren. 802.11f-specifikationer giver mulighed for bedre interoperabilitet mellem adgangspunkter for at mindske disse problemer.

802.11h- standarden fortjener også at blive fremhævet . Faktisk er dette bare en version af 802.11a, der har kontrol- og frekvensændringsfunktioner. Dette fordi 5 GHz-frekvensen (brugt af 802.11a) anvendes i en række forskellige systemer i Europa.

Der er flere andre funktioner, men medmindre det af specifikke grunde tilrådes, er det tilrådeligt at arbejde med de mest populære versioner, helst med den nyeste.

Afsluttende ord

Denne artikel lavede en grundlæggende præsentation af de vigtigste funktioner, som Wi-Fi indebærer. Deres forklaringer kan hjælpe enhver, der ønsker at forstå lidt mere om driften af ​​trådløse netværk, der er baseret på denne teknologi, og som kan tjene som en introduktion for dem, der ønsker at gå dybere ind i emnet.

Som du altid ved, anbefaler vi at læse de bedste routere på markedet og de bedste PLC'er i øjeblikket. Det er grundlæggende aflæsninger for at erhverve et godt trådløst Wi-Fi-system. Hvad syntes du om vores artikel om Wifi-protokoller? Hvilken bruger du i øjeblikket hjemme eller på arbejdet?