Modo inalámbrico 802.11. Estándar AC Wi-Fi

Existen varios tipos de redes WLAN, que difieren en la organización de la señal, las velocidades de transmisión de datos, el radio de cobertura de la red y las características de los transmisores y receptores de radio. Las redes inalámbricas más utilizadas son IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac y otras.

Las especificaciones 802.11ay 802.11b se aprobaron por primera vez en 1999, sin embargo, las más extendidas son los dispositivos basados \u200b\u200ben el estándar 802.11b.

Estándar Wi-Fi 802.11b

Estándar 802.11b Basado en modulación de espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS). El rango operativo completo se divide en 14 canales, espaciados a 25 MHz para eliminar la interferencia mutua. Los datos se transmiten a través de uno de estos canales sin cambiar a otros. Solo se pueden usar 3 canales simultáneamente. La velocidad en baudios puede cambiar automáticamente según el nivel de interferencia y la distancia entre el transmisor y el receptor.

El estándar IEEE 802.11b alcanza una velocidad de transmisión teórica máxima de 11 Mbps, que es comparable al cableado Ethernet 10 BaseT. Tenga en cuenta que esta velocidad es posible cuando se transfieren datos desde un dispositivo WLAN. Si un mayor número de estaciones de abonados están operando simultáneamente en el entorno, entonces el ancho de banda se distribuye entre todos y la velocidad de transmisión de datos por usuario disminuye.

Estándar Wi-Fi 802.11a

Estándar 802.11a fue adoptado en 1999, sin embargo, ha encontrado su aplicación solo desde 2001. Este estándar se utiliza principalmente en EE. UU. Y Japón. En Rusia y en Europa, no está muy extendido.

El estándar 802.11a utiliza un esquema de modulación de señal llamado Multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). El flujo de datos principal se divide en varios subflujos paralelos a una tasa de bits relativamente baja, y luego se aplica un número apropiado de portadoras para modularlos. El estándar define tres velocidades de datos obligatorias (6, 12 y 24 Mbit / s) y cinco adicionales (9, 18, 24, 48 y 54 Mbit / s). También es posible utilizar dos canales simultáneamente, lo que duplica la tasa de transferencia de datos.

Estándar Wi-Fi 802.11g

Estándar 802.11g finalmente fue aprobado en junio de 2003. Es una mejora adicional de la especificación IEEE 802.11by implementa la transmisión de datos en el mismo rango de frecuencia. La principal ventaja de este estándar es el mayor rendimiento: la velocidad de transferencia de datos en el canal de radio alcanza los 54 Mbit / s, en comparación con los 11 Mbit / s de 802.11b. Al igual que IEEE 802.11b, la nueva especificación opera en la banda de 2,4 GHz, pero utiliza el mismo esquema de modulación de señal que 802.11a, multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), para aumentar la velocidad.

El estándar 802.11g es compatible con 802.11b. Por lo tanto, los adaptadores 802.11b pueden funcionar en redes 802.11g (pero al mismo tiempo no más rápido que 11 Mbps), y los adaptadores 802.11g pueden reducir la velocidad de transferencia de datos a 11 Mbps para funcionar en redes 802.11b más antiguas.

Estándar Wi-Fi 802.11n

Estándar 802.11 norte fue ratificado el 11 de septiembre de 2009. Aumenta la tasa de transferencia de datos en casi 4 veces en comparación con los dispositivos estándar 802.11g (cuya velocidad máxima es 54 Mbps), cuando se usa en modo 802.11n con otros dispositivos 802.11n. La tasa de transferencia de datos teórica máxima es de 600 Mbps, utilizando la transmisión de datos a través de cuatro antenas a la vez. Una antena: hasta 150 Mbit / s.

Los dispositivos 802.11n funcionan en las bandas de frecuencia de 2,4 - 2,5 o 5,0 GHz.

El estándar IEEE 802.11n se basa en la tecnología OFDM-MIMO. La mayor parte de la funcionalidad se toma prestada del estándar 802.11a, sin embargo, el estándar IEEE 802.11n tiene la capacidad de utilizar tanto el rango de frecuencia adoptado para el estándar IEEE 802.11a como el rango de frecuencia adoptado para los estándares IEEE 802.11b / g. Por lo tanto, los dispositivos que admiten el estándar IEEE 802.11n pueden funcionar en un rango de frecuencia de 5 GHz o 2,4 GHz, con la implementación específica según el país. Para Rusia, los dispositivos del estándar IEEE 802.11n admitirán el rango de frecuencia de 2,4 GHz.

Un aumento en la velocidad de transmisión en el estándar IEEE 802.11n se logra debido a: duplicar el ancho del canal de 20 a 40 MHz, así como debido a la implementación de la tecnología MIMO.

Estándar Wi-Fi 802.11ac

El estándar 802.11ac es un desarrollo adicional de las tecnologías introducidas en el estándar 802.11n. En las especificaciones, los dispositivos 802.11ac se clasifican como VHT (muy alto rendimiento), con muyalto rendimiento. Las redes 802.11ac operan exclusivamente en la banda de 5 GHz. El ancho de banda del canal de radio puede ser de 20, 40, 80 y 160 MHz. También es posible combinar dos canales de radio 80 + 80 MHz.

802.11n frente a 802.11ac

Fuentes:

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2. A.E. Ryzhkov, V.A.Lavrukhin Redes de acceso por radio heterogéneas: un tutorial. - SPb. : SPbGUT, 2017 .-- 92 p.

Protocolo Fidelidad inalámbrica fue desarrollado, da miedo pensar, en 1996. Al principio, proporcionó al usuario una tasa mínima de transferencia de datos. Pero después de aproximadamente cada tres años, se introdujeron nuevos estándares de Wi-Fi. Aumentaron la velocidad de recepción y transmisión de datos, y también aumentaron ligeramente el ancho de cobertura. Cada nueva versión del protocolo se designa con una o dos letras latinas que siguen a los números. 802.11 ... Algunos estándares de Wi-Fi son altamente especializados: nunca se han utilizado en teléfonos inteligentes. Solo hablaremos de aquellas versiones del protocolo de transferencia de datos que un usuario común necesita conocer.

El primer estándar no tenía ninguna designación de letra. Nació en 1996 y se ha utilizado durante unos tres años. Los datos por aire utilizando este protocolo se descargaron a una velocidad de 1 Mbps. Esto es extremadamente pequeño para los estándares modernos. Pero recordemos que no se trataba de acceder a la "gran" Internet desde dispositivos portátiles en ese momento. En aquellos años, ni siquiera las WAP estaban realmente desarrolladas, páginas de Internet en las que rara vez pesaban más de 20 Kb.

En general, entonces nadie apreció las ventajas de la nueva tecnología. El estándar se utilizó para fines estrictamente específicos: para depurar equipos, configuración de computadoras remotas y otros conocimientos. Los usuarios comunes en aquellos días solo podían soñar con un teléfono celular, y las palabras "transmisión inalámbrica de datos" se volvieron claras para ellos solo después de unos años.

Sin embargo, la baja popularidad no impidió el desarrollo del protocolo. Poco a poco, comenzaron a aparecer dispositivos que aumentan la potencia del módulo de transmisión de datos. La velocidad con la misma versión de Wi-Fi se ha duplicado, hasta 2 Mbps. Pero estaba claro que ese era el límite. por lo tanto Alianza Wi-Fi (una combinación de varias empresas grandes, creada en 1999) tuvo que desarrollar un nuevo estándar que proporcionaría un mayor ancho de banda.

Wi-Fi 802.11a

La primera creación de Wi-Fi Alliance fue el protocolo 802.11a, que tampoco se hizo popular de ninguna manera. Su diferencia era que la técnica podía utilizar la frecuencia de 5 GHz. Como resultado, la tasa de transferencia de datos ha aumentado a 54 Mbps. El problema era que este estándar era incompatible con la frecuencia de 2,4 GHz utilizada anteriormente. Como resultado, los fabricantes tuvieron que instalar un transceptor dual para operar en ambas frecuencias. No hace falta decir que esta no es una solución compacta en absoluto.

En smartphones y teléfonos móviles, esta versión del protocolo prácticamente no se utilizó. Esto se explica por el hecho de que después de aproximadamente un año, surgió una solución mucho más conveniente y popular.

Wi-Fi 802.11b

Al diseñar este protocolo, los creadores volvieron a la frecuencia de 2,4 GHz, que tiene una ventaja innegable: un área de cobertura amplia. Los ingenieros lograron que los dispositivos hayan aprendido a transferir datos a velocidades de 5,5 a 11 Mbps. Todos los enrutadores comenzaron inmediatamente a recibir soporte para este estándar. Poco a poco, este tipo de Wi-Fi comenzó a aparecer en dispositivos portátiles populares. Por ejemplo, el teléfono inteligente E65 podría presumir de su soporte. Lo más importante es que Wi-Fi Alliance aseguró la compatibilidad con la primera versión del estándar, por lo que el período de transición pasó completamente desapercibido.

Hasta finales de la primera década de la década de 2000, fue el protocolo 802.11b el que utilizaron numerosas tecnologías. Las velocidades proporcionadas por ellos fueron suficientes para teléfonos inteligentes, consolas de juegos portátiles y computadoras portátiles. Casi todos los teléfonos inteligentes modernos admiten este protocolo. Esto significa que si tiene un enrutador muy antiguo en su habitación que no puede transmitir una señal utilizando versiones más modernas del protocolo, el teléfono inteligente aún reconocerá la red. Aunque definitivamente no estará satisfecho con la velocidad de transferencia de datos, ya que ahora usamos estándares de velocidad completamente diferentes.

Wi-Fi 802.11g

Como ya entendió, esta versión del protocolo es compatible con las anteriores. Esto se explica por el hecho de que la frecuencia de funcionamiento no ha cambiado. Al mismo tiempo, los ingenieros lograron aumentar la velocidad de recepción y envío de datos a 54 Mbit / s. El estándar fue lanzado en 2003. Durante algún tiempo, esta velocidad pareció incluso excesiva, por lo que muchos fabricantes de teléfonos móviles y smartphones retrasaron su implementación. ¿Por qué necesita una transferencia de datos tan rápida, si la cantidad de memoria incorporada en los dispositivos portátiles a menudo se limitaba a 50-100 MB y las páginas de Internet completas simplemente no se mostraban en una pantalla pequeña? Sin embargo, gradualmente el protocolo ganó popularidad, principalmente debido a las computadoras portátiles.

Wi-Fi 802.11n

La actualización más ambiciosa del estándar ocurrió en 2009. Nació el protocolo Wi-Fi 802.11n. En ese momento, los teléfonos inteligentes ya habían aprendido a mostrar contenido web pesado en alta calidad, por lo que el nuevo estándar fue útil. Sus diferencias con sus predecesores consistían en el aumento de velocidad y el soporte teórico para la frecuencia de 5 GHz (mientras que los 2,4 GHz tampoco desaparecieron). Por primera vez, se introdujo soporte tecnológico en el protocolo. MIMO... Consiste en soportar la recepción y transmisión de datos simultáneamente a través de varios canales (en este caso, dos). Esto permitió, en teoría, alcanzar velocidades de 600 Mbps. En la práctica, sin embargo, raras veces superó los 150 Mbps. La presencia de interferencias en la ruta de la señal desde el enrutador al dispositivo receptor se vio afectado, y muchos enrutadores perdieron el soporte MIMO para ahorrar dinero. Del mismo modo, los dispositivos económicos aún no tuvieron la oportunidad de funcionar a 5 GHz. Sus creadores explicaron que la frecuencia de 2.4 GHz en ese momento aún no estaba muy cargada y, por lo tanto, los compradores del enrutador realmente no perdieron nada.

El estándar Wi-Fi 802.11n todavía se utiliza activamente. Aunque muchos usuarios ya han notado algunas de sus deficiencias. En primer lugar, debido a la frecuencia de 2,4 GHz, no admite la agregación de más de dos canales, por lo que nunca se alcanza el límite de velocidad teórico. En segundo lugar, en hoteles, centros comerciales y otros lugares concurridos, los canales comienzan a superponerse, lo que provoca interferencias: las páginas web y el contenido se cargan muy lentamente. Todos estos problemas se resolvieron con el lanzamiento del siguiente estándar.

Wi-Fi 802.11ac

En el momento de escribir este artículo, el protocolo más nuevo y más rápido. Si los tipos anteriores de Wi-Fi funcionaban principalmente en la frecuencia de 2,4 GHz, que tiene una serie de limitaciones, aquí se utiliza estrictamente 5 GHz. Esto ha reducido casi a la mitad el ancho de cobertura. Sin embargo, los fabricantes de enrutadores resuelven este problema instalando antenas direccionales. Cada uno de ellos envía una señal en su propia dirección. Sin embargo, algunas personas todavía encuentran este inconveniente por las siguientes razones:

• Los enrutadores resultan voluminosos, ya que incluyen cuatro o más antenas;
• Es recomendable instalar el enrutador en algún lugar intermedio entre todas las instalaciones con servicio;
• Los enrutadores Wi-Fi 802.11ac consumen más electricidad que los modelos más antiguos y económicos.

La principal ventaja del nuevo estándar es un aumento de diez veces en la velocidad y un soporte ampliado para la tecnología MIMO. A partir de ahora, se pueden combinar hasta ocho canales. Como resultado, el flujo de datos teórico es de 6,93 Gbps. En la práctica, las velocidades son mucho más bajas, pero incluso son suficientes para ver alguna película 4K en línea en el dispositivo.

Para algunas personas, las posibilidades del nuevo estándar parecen redundantes. Por lo tanto, muchos fabricantes no implementan su soporte en. El protocolo no siempre es compatible, e incluso con dispositivos bastante caros. Por ejemplo, carece de apoyo (2016), que, incluso después de que se redujo el precio, no se puede atribuir al segmento presupuestario. Averiguar qué estándares de Wi-Fi admite su teléfono inteligente o tableta es bastante simple. Para hacer esto, mire sus especificaciones técnicas completas en Internet o ejecútelo.

En las casi dos décadas desde que surgieron los primeros estándares inalámbricos, 802.11, han surgido cinco estándares universales: 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11ny 802.11ac. Con cada nuevo estándar, las velocidades de Wi-Fi solo han aumentado.

Resultó que este no es el límite: están siendo reemplazados el nuevo estándar Wi-Fi - 802.11 ax (o 11AX), que se centra en mejorar el rendimiento de Wi-Fi en entornos con alto volumen de tráfico de datos y congestión frecuente de la red.

Wi-Fi 802.11 ax: aumenta la velocidad y la capacidad

Si alguna vez ha intentado conectarse a Wi-Fi en un concierto o en el aeropuerto, por supuesto, sabe cuántas restricciones tienen las redes en un entorno tan denso. Un exceso de usuarios que intentan recibir una señal inalámbrica pone demasiado estrés en la red, lo que reduce su rendimiento y la estabilidad de la señal. Estándar 11AX resuelve este problema ofreciendo un mejor sistema de enrutamiento de datos donde sea necesario.

El propósito principal de los estándares de redes inalámbricas anteriores era alcanzando la máxima velocidad teórica... Y solo el estándar más reciente, 802.11 ac, amplió las posibilidades de conectar varias antenas.

Wi-Fi 11AX aún divide el ancho de banda en varios canales utilizando la tecnología de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA). Pero al mismo tiempo, 11AX puede mejorar significativamente la velocidad de la red inalámbrica, administrar mejor su ancho de banda, especialmente con alto "tráfico" y redes superpuestas.

¿Cuál es la velocidad en la red Wi-Fi 11AX?

La velocidad máxima de un flujo 802.11ac es de aproximadamente 866 Mb / s, mientras que un flujo 802.11ax alcanza 1,2 GB / s... Eso significa transmisión 4K Ultra-HD de latencia cero, descargas completas de software en un abrir y cerrar de ojos y la capacidad de integrar toda una familia de dispositivos inteligentes.

Las velocidades que se pueden obtener dependen, por supuesto, de la red y del equipo que utilice. Una gran red profesional que ya tiene una señal fuerte obviamente tendrá velocidades significativamente más altas que las redes en pequeñas empresas. De cualquier manera, puede lograr un aumento de cuatro veces en la señal actual, lo que significa un aumento significativo en la capacidad total de la red.

¿Límite de velocidad inferior? Además de mejorar el rendimiento y el alcance, el 11AX está diseñado para aumentar la capacidad de las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz en una variedad de entornos, desde el hogar hasta la escuela, la empresa, el aeropuerto, el estadio y más. No importa dónde utilice su red Wi-Fi. -Fi, puede lograr un aumento de 4x en la velocidad actual.

Eficiencia Wi-Fi 11AX

La velocidad no es el único factor importante. 11AX también tiene como objetivo implementar mecanismos que proporcionen un flujo de datos consistente y confiable para más usuarios. Esto significa un rendimiento mejorado y mantener la conectividad incluso cuando hay mucho tráfico de red.

El estándar 11AX opera tanto a 2.4 como a 5 GHz, mientras mantiene los anchos de banda de los canales existentes mientras aumenta la capacidad de la red y expande la forma en que los datos se transfieren a múltiples dispositivos.

Estándar 11AX también es compatible con el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA), una tecnología diseñada para mejorar el rendimiento redes LTE móviles.

En su aplicación actual, cada vez que un enrutador envía datos a un dispositivo, utiliza todo el ancho de banda en el canal, independientemente del tipo de datos o la cantidad de información que se está descargando activamente. Con OFDMA, estos canales se pueden dividir, lo que aumenta la cantidad de datos que se pueden transmitir y recibir simultáneamente.

Además, nuevo estándar 802.11 ax le permite programar la hora de "despertar" cuando se permite la comunicación (lo que reduce la carga). 11AX no solo admite la codificación 1024QAM para transportar más unidades de información por símbolo, sino también símbolos OFDM largos para obtener más ancho de banda y menos interferencia.

Características y beneficios de Wi-Fi 11AX

La mayoría de los usuarios de Wi-Fi comprenden que la conexión de varios dispositivos reduce el ancho de banda de la red, lo que provoca ralentizaciones, almacenamiento en caché innecesario y desconexiones.

El nuevo estándar, también llamado High-Efficiency Wireless (HEW), proporciona otra capa de control de Wi-Fi.

El estándar incluye las siguientes funciones principales:

• Compatible con versiones anteriores de estándares Wi-Fi inalámbricos anteriores (802.11 a / b / g / n / ac)
• Posibilidad de operar en las bandas de 5 GHz y 2.4 GHz simultáneamente (y no una u otra, como en estándares anteriores).
• El ancho del canal es 2/5/10 MHz para rangos superiores a 20 MHz.
• Mayor rendimiento y rendimiento:
  • 1,5 veces más rápido que 802.11 ac
  • 3,8 veces más rápido que 802.11n de 2,4 GHz
• Gran capacidad de tráfico en instalaciones de alta densidad (por ejemplo, estadios)
• Hasta 8 veces más rápido que los dispositivos que no son MU-MIMO con enlaces de enlace superior e inferior MU-MIMO (DL / UL)
• 20% más de tiempo de uso del enrutador, lo que significa que se pueden transferir más datos
• Gestión de energía mejorada para prolongar la vida útil de la batería
• Color BSS: en otras palabras, cualquier red recibirá su propio color, lo que facilita su distinción.

Cuando se lanza el estándar 11AX

Debido al hecho de que Wi-Fi 11AX aumenta las tasas de datos promedio por usuario, este estándar es el más adecuado para entornos de alta densidad como hoteles, edificios de apartamentos y campus.

Cuando los dispositivos de muchos usuarios están conectados a la misma red, tienen que competir por los recursos disponibles y transferir datos secuencialmente, uno a la vez. Con 11AX, varios dispositivos pueden transmitir datos simultáneamente utilizando la misma frecuencia y la misma red.

Es decir Wi-Fi en estándar 11AX No se trata solo de aumentar la velocidad de la red. Este estándar mejora el rendimiento y elimina los problemas causados \u200b\u200bpor la congestión y la congestión en las redes Wi-Fi.

Hoy consideraremos todos los estándares existentes. IEEE 802.11, que prescriben el uso de ciertos métodos y velocidades de datos, métodos de modulación, potencia del transmisor, bandas de frecuencia en las que operan, métodos de autenticación, encriptación y mucho más.

Desde el principio, sucedió que algunos estándares funcionan en el nivel físico, algunos en el nivel del medio de transmisión de datos y otros en los niveles superiores del modelo de interacción de sistemas abiertos.

Existen los siguientes grupos de estándares:

IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11ny IEEE 802.11ac se suman al funcionamiento del equipo de red (capa física).
IEEE 802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11i, IEEE 802.11j, IEEE 802.11h e IEEE estándar.
802.11r: configuración de medios, radiofrecuencia, seguridad, transmisión de medios y más.
IEEE 802.11f IEEE 802.11c: el principio de interacción de los puntos de acceso entre sí, el funcionamiento de puentes de radio, etc.

IEEE 802.11

Estándar IE EE 802.11 fue el "primogénito" entre los estándares de redes inalámbricas. El trabajo en él comenzó en 1990. Como era de esperar, esto fue realizado por un grupo de trabajo del IEEE, cuyo objetivo era crear un estándar único para equipos de radio que operaran a 2,4 GHz. Al mismo tiempo, la tarea consistía en alcanzar velocidades de 1 y 2 Mbit / s utilizando los métodos DSSS y FHSS, respectivamente.

El trabajo para crear el estándar terminó después de 7 años. El objetivo se logró pero con rapidez. que el nuevo estándar proporcionaba era demasiado corto para las necesidades modernas. Por lo tanto, un grupo de trabajo del IEEE comenzó a desarrollar estándares nuevos y más rápidos.
Los desarrolladores del estándar 802.11 tuvieron en cuenta las peculiaridades de la arquitectura del sistema celular.

¿Por qué celular? Es muy simple: recuerde que las ondas se propagan en diferentes direcciones en un cierto radio. Resulta que el área parece un panal. Cada una de estas celdas opera bajo el control de una estación base, que es un punto de acceso. A menudo llamado panal área de servicio básico.

Para que las áreas de servicio básico se comuniquen entre sí, existe un sistema de distribución especial (Sistema de Distribución. DS). La desventaja del sistema de distribución 802.11 es la imposibilidad de roaming.

Estándar IEEE 802.11 prevé el funcionamiento de computadoras sin un punto de acceso, como parte de una celda. En este caso, las funciones del punto de acceso las realizan las propias estaciones de trabajo.

Este estándar fue desarrollado y enfocado a equipos que operan en la banda de frecuencia. 2400-2483,5 MHz. Al mismo tiempo, el radio de celda alcanza los 300 m, sin limitar la topología de la red.

IEEE 802.11a

IEEE 802.11a es uno de los estándares de redes inalámbricas prometedores, que está diseñado para funcionar en dos bandas de radio: 2,4 y 5 GHz. El método OFDM utilizado permite alcanzar una velocidad máxima de transferencia de datos de 54 Mb / s. Además de esto, las especificaciones prevén otras velocidades:

• obligatorio 6. 12 n 24 Mbnt / s;
• opcional - 9, 18,3G. 18 y 54 Mbnt / s.

Este estándar también tiene ventajas y desventajas. Entre las ventajas se encuentran las siguientes:

• uso de transmisión de datos en paralelo;
• alta tasa de transferencia;
• la capacidad de conectar una gran cantidad de computadoras.

Las desventajas del estándar IEEE 802.1 1a son las siguientes:

• radio de red más corto cuando se utiliza la banda de 5 GHz (aproximadamente 100 m): J mayor consumo de energía de los transmisores de radio;
• mayor costo del equipo en comparación con el equipo de otros estándares;
• se requiere autorización especial para utilizar la banda de 5 GHz.

El estándar IEEE 802.1 1a utiliza tecnología QAM para lograr altas velocidades de datos.

IEEE 802.11b

Trabajando en el estándar IEEE 802 11b (otro nombre para IFEE 802.11 High rate, high throughput) se completó en 1999, y el nombre Wi-Fi (Wireless Fidelity, fidelidad inalámbrica) está asociado con él.

Este estándar se basa en Direct Spread Spectrum (DSSS) utilizando secuencias Walsh de ocho bits. En este caso, cada bit de datos se codifica utilizando una secuencia de códigos complementarios (SSK). Esto permite alcanzar una tasa de transferencia de datos de 11 Mbps.

Como el estándar base, IEEE 802.11b opera a una frecuencia 2,4 GHz, utilizando no más de tres canales no superpuestos. El alcance de la red es de unos 300 m.

Una característica distintiva de este estándar es que, si es necesario (por ejemplo, cuando la calidad de la señal se deteriora, la distancia desde el punto de acceso, varias interferencias), la tasa de transferencia de datos se puede reducir a 1 Mb / s. Por el contrario, al detectar que la calidad de la señal ha mejorado, el equipo de red aumentará automáticamente la tasa de transmisión al máximo, mecanismo que se denomina cambio dinámico de tasa.

Además del equipamiento del estándar IEEE 802.11b. equipo común IEEE 802.11b *... La diferencia entre estos estándares está solo en la tasa de transferencia de datos. En el último caso, es de 22 Mbit / s debido al uso del método de codificación convolucional de paquetes binarios (PSCC).

IEEE 802.11d

Estándar IEEE 802.11d define los parámetros de los canales físicos y los equipos de red. Describe las reglas que rigen la potencia radiada permitida de los transmisores en los rangos de frecuencia permitidos por la ley.

Este estándar es muy importante porque las ondas de radio se utilizan para operar equipos de red. Si no coinciden con los parámetros especificados. Esto puede interferir con otros dispositivos. operando en este rango de frecuencia o cercano.

IEEE 802.11e

Dado que en las redes se pueden transmitir datos de diferentes formatos e importancia, existe la necesidad de un mecanismo que determine su importancia y asigne la prioridad necesaria. El estándar es responsable de esto. IEEE 802.11e, diseñado para ofrecer transmisión de datos de audio o video con calidad y entrega garantizadas.

IEEE 802.11f

Estándar IEEE 802.11f diseñado para proporcionar autenticación de equipos de red (estación de trabajo) al mover la computadora de un usuario de un punto de acceso a otro, es decir, entre segmentos de red. En este caso, entra en vigor el protocolo de intercambio de información del servicio. IAPP (Protocolo entre puntos de acceso), necesario para la transmisión de datos entre puntos de acceso, lo que permite una organización eficiente del trabajo de las redes inalámbricas distribuidas.

IEEE 802.11g

El segundo estándar más popular en la actualidad es el estándar. IEEE 802.11g. El propósito de crear este estándar fue lograr la velocidad de transmisión de datos 54 Mbps.
Como IEEE 802.11b. el estándar IEEE 802.11g está diseñado para funcionar en el rango de frecuencia de 2,4 GHz. IEEE 802.11g prescribe las velocidades de datos requeridas y posibles:

• requerido -1; 2; 5,5; 6; once; 12 y 24 Mbps;
• posible - 33; 36; 48 n 54 Mbit / s.

Para lograr estos indicadores, se utiliza la codificación mediante una secuencia de códigos complementarios (SSK). Multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), codificación híbrida (CCK-OFDM) y codificación convolucional de paquetes binarios (PBCC).

Vale la pena señalar que se puede lograr la misma velocidad utilizando diferentes métodos, sin embargo, las tasas de transferencia de datos obligatorias se logran solo con la ayuda de métodos SSK n OFDM, y las posibles velocidades utilizando los métodos CCK-OFDM y PBCC.

La ventaja del equipo IEEE 802.11g es su compatibilidad con el equipo IEEE 802.11b. Puede usar fácilmente su computadora con una tarjeta de red IEEE. 802.11b para trabajar con un punto de acceso IEEE 802.11g. y viceversa. Además, el consumo de energía de los equipos de este estándar es mucho menor que el de equipos similares del estándar IEEE 802.11a.

IEEE 802.11h

Estándar IEEE 802.11h Diseñado para controlar eficientemente la potencia del transmisor, seleccionar la frecuencia portadora de transmisión y generar los informes deseados. Aporta algunos algoritmos nuevos al protocolo de acceso a los medios. MAC (Media Access Control, control de acceso a los medios), así como la capa física del estándar IEEE 802.11a.

Esto se debe principalmente al hecho de que en algunos países el rango 5 GHz Se utiliza para la transmisión de televisión por satélite, para el seguimiento por radar de objetos, etc., que pueden interferir con el funcionamiento de los transmisores de redes inalámbricas.

La idea detrás de los algoritmos del estándar IEEE 802.11h es. que cuando detectan señales reflejadas (interferencia), las computadoras inalámbricas (o transmisores) pueden moverse dinámicamente a otro rango y también disminuir o aumentar la potencia de los transmisores. Esto le permite organizar de manera más efectiva el trabajo de las redes de radio de la calle y la oficina.

IEEE 802.11i

Estándar IEEE 802.11i especialmente diseñado para mejorar la seguridad de su red inalámbrica. Para ello, se han creado diversos algoritmos de encriptación y autenticación, funciones de seguridad durante el intercambio de información, capacidad de generar claves, etc .:

• AES (Estándar de cifrado avanzado, un algoritmo de cifrado de datos avanzado): un algoritmo de cifrado que le permite trabajar con claves con una longitud de 128.15) 2 y 256 bits;
• RADIO (Servicio de usuario de acceso telefónico de autenticación remota): un sistema de autenticación con la capacidad de generar claves para cada sesión y administrarlas. incluyendo algoritmos para verificar la AUTENTICIDAD de paquetes, etc.;
• TKIP (Protocolo de integridad de clave temporal): algoritmo de cifrado de datos;
• ENVOLVER (Protocolo de autenticación robusto inalámbrico, protocolo de autenticación inalámbrica estable): algoritmo de cifrado de datos;
• SSMR (Contador con protocolo de código de autenticación de mensajes de cadena de bloques de cifrado): algoritmo de cifrado de datos.

IEEE 802.11 j

Estándar IEEE 802.11j diseñado específicamente para su uso en redes inalámbricas en Japón, es decir, para su funcionamiento en la banda de radiofrecuencia adicional 4,9-5 GHz. La especificación es para Japón y amplía el estándar 802.11a con un canal adicional de 4.9 GHz.

Actualmente, 4,9 GHz se considera una banda adicional para su uso en los EE. UU. Se sabe por fuentes oficiales que esta banda está siendo preparada para ser utilizada por las autoridades de seguridad pública y nacional.
Este estándar amplía el rango de funcionamiento de los dispositivos del estándar IEEE 802.11a.

IEEE 802.11n

Hoy el estandarte IEEE 802.11n el más común de todos los estándares de redes inalámbricas.

En el corazón del estándar 802.11n:

• Mayor tasa de transferencia de datos;
• Ampliación del área de cobertura;
• Mayor confiabilidad en la transmisión de señales;
• Mayor rendimiento.

Los dispositivos 802.11n pueden operar en uno de dos rangos 2,4 o 5,0 GHz.

En la capa física (PHY), se ha implementado un procesamiento y modulación de señal mejorados, se ha agregado la capacidad de transmitir simultáneamente una señal a través de cuatro antenas.

La capa de red (MAC) hace un uso más eficiente del ancho de banda disponible. Juntas, estas mejoras permiten aumentar las velocidades de datos teóricas hasta 600 Mbps - un aumento de más de diez veces, en comparación con 54 Mbps del estándar 802.11a / g (estos dispositivos ahora se consideran obsoletos).

En realidad, el rendimiento de una WLAN depende de muchos factores, como el medio de transmisión, la frecuencia de radio, la ubicación y la configuración del dispositivo.

Al usar dispositivos 802.11n, es extremadamente importante comprender exactamente qué mejoras se han realizado en este estándar, qué afectan y cómo encajan y coexisten con las redes inalámbricas 802.11a / b / g heredadas.

Es importante comprender qué características adicionales del estándar 802.11n se implementan y admiten en los nuevos dispositivos inalámbricos.

Uno de los aspectos más destacados del estándar 802.11n es la compatibilidad con la tecnología MIMO (Entrada múltiple, salida múltiple, entrada / salida multicanal).
Con la tecnología MIMO, se logra la capacidad de recibir / transmitir simultáneamente múltiples flujos de datos a través de múltiples antenas, en lugar de una.

Estándar 802.11n define varias configuraciones de antena "МхN", comenzando con "1x1" antes de "4x4(Las más habituales en la actualidad son las configuraciones "3x3" o "2x3"). El primer número (M) determina el número de antenas transmisoras y el segundo número (N) determina el número de antenas receptoras.

Por ejemplo, un punto de acceso con dos antenas de transmisión y tres de recepción es MIMO "2x3"-dispositivo. Describiré este estándar con más detalle más adelante.

IEEE 802.11g

Ninguno de los estándares inalámbricos describe claramente las reglas de roaming, es decir, la transición de un cliente de una zona a otra. Tienen la intención de hacer esto en el estándar IEEE 802.11g.

Estándar IEEE 802.11ac

Promete velocidades inalámbricas gigabit para los consumidores.

Proyecto de especificación técnica inicial 802.11ac confirmado por un grupo de trabajo (TGac) el año pasado. Mientras ratifica Alianza Wi-Fi esperado a finales de este año. A pesar de que el estándar 802.11ac aún está en borrador y aún debe ser ratificado Alianza Wi-Fi e IEEE... Ya estamos empezando a ver productos Wi-Fi gigabit disponibles en el mercado.

Características del estándar Wi-Fi 802.11ac de próxima generación:

WLAN 802.11ac emplea una variedad de nuevas técnicas para lograr enormes ganancias de rendimiento mientras, en teoría, mantiene el potencial de gigabits y ofrece un alto rendimiento, como:

• 6 GHz tira
• Alta densidad de modulación hasta 256 QAM.
• Anchos de banda más amplios: 80 MHz para dos canales o 160 MHz para un canal.
• Hasta ocho flujos espaciales de múltiples entradas y múltiples salidas.

MIMO multiusuario 802.11ac de baja potencia plantea nuevos desafíos para el ingeniero de diseño que trabaja con el estándar. A continuación, analizaremos estos desafíos y las soluciones disponibles para ayudar a desarrollar nuevos productos basados \u200b\u200ben este estándar.

Ancho de banda más amplio:

802.11ac tiene un ancho de banda más amplio de 80 MHz o incluso 160 MHz en comparación con el anterior hasta 40 MHz en el estándar 802.11n. Un ancho de banda más amplio da como resultado un mejor ancho de banda máximo para los sistemas de comunicaciones digitales.

Entre los desafíos de diseño y fabricación más desafiantes se encuentra la generación y el análisis de señales de alto ancho de banda para 802.11ac. Se requerirán pruebas de equipos capaces de manejar 80 o 160 MHz para validar los transmisores, receptores y componentes.

Para generar señales de 80 MHz, muchos generadores de señales de RF no tienen una frecuencia de muestreo lo suficientemente alta como para admitir las relaciones de sobremuestreo mínimas típicas de 2X que darán como resultado las formas de onda requeridas. Al utilizar el filtrado y remuestreo correctos de la forma de onda del archivo de forma de onda, es posible generar señales de 80 MHz con buenas características espectrales y EVM.

Para generar señales 160 MHz, una amplia gama de generadores de formas de onda arbitrarias (AWG). Como Agilent 81180A, 8190A se puede utilizar para crear señales I / Q analógicas.

Estas señales se pueden aplicar a I / Q externo. Como entradas de generador de señal vectorial para conversión de frecuencia RF. Además, las señales de 160 MHz se pueden generar utilizando el modo 80 +80 MHz compatible con el estándar para crear dos segmentos de 80 MHz en generadores de señal MCG o ESG separados, y luego combinar las señales de radio.

MIMO:

MIMO es el uso de múltiples antenas para mejorar el rendimiento del sistema de comunicación. Es posible que haya visto algunos puntos de acceso Wi-Fi con más de una antena. Los que sobresalen de ellos son estos enrutadores que usan tecnología MIMO.

Verificar las construcciones MIMO es un cambio. La generación y el análisis de señales multicanal se pueden utilizar para proporcionar información sobre el rendimiento de los dispositivos MIMO. Y ayuda con la resolución de problemas y la validación de proyectos.

Amplificador de linealidad:

El amplificador de linealidad es una característica y un amplificador. Por el cual la salida del amplificador permanece fiel a la señal de entrada a medida que aumenta. En realidad, los amplificadores de linealidad son lineales solo hasta el límite, después del cual la salida se satura.

Existen muchas técnicas para mejorar la linealidad del amplificador. La predistorsión digital es una de esas técnicas. El software Design Automation como SystemVue proporciona una aplicación. Lo que simplifica y automatiza el diseño de preacentuación digital para amplificadores de potencia.

Compatibilidad con versiones anteriores

Aunque el estándar 802.11n existe desde hace años. Pero todavía funcionan muchos enrutadores y dispositivos inalámbricos de protocolos más antiguos. Como 802.11by 802.11g, aunque en realidad son pocos. También durante la transición a 802.11ac, Los viejos estándares de Wi-Fi serán compatibles y compatibles con versiones anteriores.

Eso es todo por ahora. Si aún tiene preguntas, no dude en escribirme a,

La capacidad de crear una red de área local sin usar cables parece muy tentadora y los beneficios de este enfoque son obvios. Tome un apartamento estándar, por ejemplo. Al crear una red local, la primera pregunta que surge ante el propietario de una computadora es ¿cómo ocultar todos los cables para que no se enreden bajo los pies? Para hacer esto, debe comprar cajas especiales que se montan en el techo o las paredes, o usar otros métodos, incluidos los más obvios, por ejemplo, ocultar los cables debajo de la alfombra.

Sin embargo, pocas personas querrán gastar tiempo, dinero y esfuerzo en tender el cable para que no sea llamativo. Además, siempre existe el riesgo de doblar un determinado segmento del cable, como resultado de lo cual la red de una computadora individual o todas las computadoras quedarán inoperativas.

La solución a este problema son las redes inalámbricas (WLAN). La principal tecnología utilizada para crear redes inalámbricas basadas en ondas de radio es la tecnología Wi-Fi. Esta tecnología está ganando popularidad rápidamente y muchas LAN domésticas ya están construidas sobre esta base. Actualmente existen tres estándares Wi-Fi principales, cada uno con características específicas: 802.11b, 802.11ay 802.11g. Estos son los estándares más populares, ya que en realidad hay muchos más, y algunos de ellos aún están en proceso de estandarización. Por ejemplo, el equipo 802.11n ya está en el mercado, pero el estándar aún está evolucionando.

La estructura de una red inalámbrica convencional es prácticamente la misma que la de una red cableada. Todas las computadoras de la red están equipadas con un adaptador inalámbrico que tiene una antena y se conecta a la ranura PCI (adaptador interno) o al conector USB (adaptador externo) de la computadora. Para las computadoras portátiles, puede usar adaptadores USB externos y adaptadores para la ranura PCMCIA, además, muchas computadoras portátiles están inicialmente equipadas con un adaptador Wi-Fi. La interacción de computadoras y sistemas portátiles equipados con adaptadores Wi-Fi es proporcionada por un punto de acceso, que puede considerarse un análogo de un conmutador en una red cableada.

Actualmente existen tres estándares principales de redes inalámbricas:

• 801.11b;

Consideremos estos estándares con más detalle.

Estándar 802.11si fue el primer estándar Wi-Fi certificado. Todos los dispositivos compatibles con 801.11b deben tener una etiqueta de Wi-Fi correspondiente. Las principales características del 801.11b son las siguientes:

• velocidad de transferencia de datos de hasta 11 Mbit / s;
• radio de acción hasta 50 m;
• frecuencia de 2,4 GHz (coincide con la frecuencia de algunos teléfonos inalámbricos y hornos microondas);
• los dispositivos 802.11b son más baratos que otros dispositivos Wi-Fi.

La principal ventaja del 801.11b es la disponibilidad universal y el bajo costo. También existen importantes inconvenientes, como una baja tasa de datos (casi 9 veces menor que la velocidad en una red 100BASE-TX) y el uso de una radiofrecuencia que coincide con la radiofrecuencia de algunos dispositivos domésticos.

Estándar 802.11una fue diseñado para resolver el problema de las redes 801.11b de ancho de banda bajo. Las especificaciones del 801.11a se presentan a continuación:

• radio de acción hasta 30 m;
• frecuencia 5 GHz;
• incompatibilidad con 802.11b;
• mayor precio de los dispositivos en comparación con 802.11b.

Las ventajas son obvias: velocidades de transferencia de datos de hasta 54 Mbps y una frecuencia de funcionamiento que no se utiliza en electrodomésticos, sin embargo, esto se logra debido a un rango más bajo y a la falta de compatibilidad con el popular estándar 802.11b.

Tercer estándar, 802.11gramo, ha ido ganando popularidad gradualmente debido a su velocidad de transferencia de datos y compatibilidad con 802.11b. Las características de esta norma son las siguientes:

• velocidad de transferencia de datos de hasta 54 Mbit / s;
• radio de acción hasta 50 m;
• frecuencia 2,4 GHz;
• compatibilidad total con 802.11b;
• el precio es casi igual al precio de los dispositivos 802.11b.

Se pueden recomendar dispositivos 802.11g para crear una red doméstica inalámbrica. Una velocidad de transferencia de datos de 54 Mbps y un alcance de hasta 50 m desde el punto de acceso será suficiente para cualquier apartamento, sin embargo, para una habitación más grande, el uso de comunicación inalámbrica de este estándar puede ser inaceptable.

Digamos sobre el estándar 802.11n, que pronto reemplazará a otros tres estándares.

• velocidad de transferencia de datos de hasta 200 Mbit / s (y en teoría, hasta 480 Mbit / s);
• alcance de hasta 100 metros;
• frecuencia 2,4 o 5 GHz;
• compatibilidad con 802.11b / gy 802.11a;
• el precio está cayendo rápidamente.

Por supuesto, 802.11n es el estándar más atractivo y prometedor. El rango es más largo y la velocidad de transmisión es muchas veces más alta que los otros tres estándares. Sin embargo, no se apresure a ir a la tienda. 802.11n tiene varias desventajas a tener en cuenta.

uno de los mejores enrutadores 802.11n.

Lo más importante es que para disfrutar de todos los beneficios de 802.11n, todos los dispositivos de su red inalámbrica deben admitir este estándar. Si uno de los dispositivos funciona en el estándar, digamos, 802.11g, entonces el enrutador 802.11n se pondrá en modo de compatibilidad y sus ventajas en velocidad y alcance simplemente desaparecerán. Entonces, si desea una red 802.11n, necesita todos los dispositivos que estarán en la red inalámbrica para admitir este estándar.

Además, es deseable que los dispositivos 802.11n sean de la misma empresa. Dado que el estándar aún se está desarrollando, diferentes empresas implementan sus capacidades a su manera, y a menudo hay incidentes cuando un dispositivo inalámbrico Asus 802.11n no quiere funcionar normalmente con Linksys, etc.

Por lo tanto, antes de implementar 802.11n en su hogar, considere si ha considerado estos factores. Bueno, lea, por supuesto, lo que la gente escribe en los foros donde se discute activamente este tema.

Si el apartamento tiene varias habitaciones con paredes de hormigón armado, la velocidad de transmisión a una distancia de ya 20-30 m será menor que la máxima. La tasa de transferencia de datos desde el punto de acceso al dispositivo disminuirá en proporción a la distancia a ese dispositivo, ya que la velocidad disminuirá automáticamente para mantener una señal estable.

Es recomendable no colocar el punto de acceso cerca de dispositivos domésticos o de oficina como hornos microondas, teléfonos inalámbricos, máquinas de fax, impresoras, etc. .

Al decidir implementar una red inalámbrica, debe seleccionar el equipo apropiado, que incluye, como se mencionó anteriormente, dos componentes clave: el punto de acceso y los adaptadores inalámbricos. Esto se discute en el artículo. “ “.