Объяснение стандартов Wi-Fi: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

Все современные пользователи Интернета знакомы с термином Wi-Fi . Это способ беспроводного подключения к Интернету. Wi-Fi — торговая марка, принадлежащая Wi-Fi Alliance . Эта организация отвечает за сертификацию продуктов Wi-Fi , если они соответствуют стандартам беспроводной связи 802.11, установленным IEEE . Что это за стандарты? По сути, это набор спецификаций, которые продолжают расти по мере появления новых частот. Целью каждого нового стандарта является увеличение пропускной способности и радиуса действия беспроводной сети.

Вы можете столкнуться с этими стандартами, если хотите купить новое беспроводное сетевое оборудование. Существует множество различных стандартов, каждый со своим набором возможностей. То(Just) , что вышел новый стандарт, не означает, что он сразу доступен потребителю или на него нужно переходить. Выбор стандарта зависит от ваших требований.

Потребителям обычно трудно понять стандартные имена. Это связано со схемой именования, принятой IEEE . Недавно(Recently) (в 2018 году) Wi-Fi Alliance стремился сделать стандартные имена удобными для пользователя. Таким образом, теперь они придумали простые для понимания стандартные имена/номера версий. Однако более простые имена предназначены только для последних стандартов. И IEEE по-прежнему ссылается на стандарты по старой схеме. Таким образом, неплохо также ознакомиться со схемой именования IEEE .

Объяснение стандартов Wi-Fi

Объяснение стандартов Wi-Fi: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

Некоторые из последних стандартов Wi-Fi — 802.11n, 802.11ac и 802.11ax. Эти названия могут легко запутать пользователя. Таким образом, имена, данные этим стандартам Wi-Fi Alliance , — Wi-Fi 4 , Wi-Fi 5 и W-Fi 6. Вы можете заметить, что во всех стандартах есть «802.11».

Что такое 802.11?(What is 802.11? )

802.11 можно считать базовой основой, на которой разрабатывались все другие беспроводные продукты. 802.11 был первым стандартом WLAN . Он был создан IEEE в 1997 году. У него был радиус действия 66 футов в помещении и 330 футов на открытом воздухе. Беспроводные продукты стандарта 802.11 больше не производятся из-за его низкой пропускной способности (почти 2 Мбит/с(Mbps) ). Однако многие другие стандарты были построены вокруг 802.11.

Давайте теперь посмотрим, как развивались стандарты Wi-Fi с момента создания первой WLAN . Ниже обсуждаются различные стандарты Wi-Fi, появившиеся после 802.11, в хронологическом порядке.

1. 802.11b

Хотя 802.11 был первым стандартом WLAN , именно 802.11b сделал Wi-Fi популярным. Через 2 года после стандарта 802.11, в сентябре 1999(September 1999) года, был выпущен стандарт 802.11b. Хотя он по-прежнему использовал ту же частоту радиосигналов 802.11 (около 2,4 ГГц(GHz) ), скорость увеличилась с 2 Мбит/с(Mbps) до 11 Мбит/с(Mbps) . Это все еще была теоретическая скорость. На практике ожидаемая пропускная способность составила 5,9 Мбит/с(Mbps) (для TCP ) и 7,1 Мбит/с (для UDP ). Он не только самый старый, но и имеет наименьшую скорость среди всех стандартов. 802.11b имел радиус действия около 150 футов.

Поскольку он работает на нерегулируемой частоте, другие бытовые приборы в диапазоне 2,4 ГГц(GHz) (например, духовки и беспроводные телефоны) могут создавать помехи. Этой проблемы удалось избежать за счет установки редуктора на расстоянии от приборов, которые потенциально могли создавать помехи. Стандарт 802.11b и следующий за ним стандарт 802.11a были одобрены одновременно, но первым на рынок вышел стандарт 802.11b.

2. 802.11а(2. 802.11a)

802.11a был создан одновременно с 802.11b. Две технологии были несовместимы из-за разницы в частотах. 802.11a работал на частоте 5 ГГц, что менее загружено. Таким образом, шансы на вмешательство были сведены к минимуму. Однако из-за высокой частоты устройства 802.11a имели меньший диапазон, и сигналы не могли легко проникать через препятствия.

802.11a использовал метод мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)) для создания беспроводного сигнала. 802.11a также обещал гораздо более высокую пропускную способность — теоретический максимум 54 Мбит/с(Mbps) . Поскольку в то время устройства 802.11a были более дорогими, их использование ограничивалось бизнес-приложениями. 802.11b был стандартом, распространенным среди простых людей. Таким образом, он имеет большую популярность, чем 802.11a.

3. 802.11 г(3. 802.11g)

802.11g был одобрен в июне 2003 года(June 2003) . В стандарте предпринята попытка объединить преимущества двух последних стандартов — 802.11a и 802.11b. Таким образом, 802.11g обеспечивал пропускную способность 802.11a (54 Мбит/с(Mbps) ). Но он обеспечивал больший радиус действия, работая на той же частоте, что и 802.11b (2,4 ГГц(GHz) ). В то время как последние два стандарта были несовместимы друг с другом, 802.11g обратно совместим с 802.11b. Это означает, что адаптеры беспроводной сети 802.11b можно использовать с точками доступа 802.11g.

Это самый дешевый стандарт, который все еще используется. Хотя он обеспечивает поддержку почти всех используемых сегодня беспроводных устройств, у него есть недостаток. Если есть какие-либо подключенные устройства 802.11b, вся сеть замедляется, чтобы соответствовать ее скорости. Таким образом(Thus) , помимо того, что это самый старый используемый стандарт, он также является и самым медленным.

Этот стандарт стал значительным скачком в сторону лучшей скорости и охвата. Это было время, когда потребители заявляли, что им нравятся маршрутизаторы(routers) с лучшим покрытием, чем у предыдущих стандартов.

4. 802.11н(4. 802.11n)

Этот стандарт, также названный Wi-Fi 4 альянсом Wi-Fi Alliance , был одобрен в октябре 2009 года(October 2009) . Это был первый стандарт, в котором использовалась технология MIMO . MIMO расшифровывается как Multiple Input Multiple Output(MIMO stands for Multiple Input Multiple Output) . При таком расположении многие передатчики и приемники работают либо на одном конце, либо даже на обоих концах канала. Это важное достижение, поскольку вам больше не нужно зависеть от более высокой пропускной способности или мощности передачи для увеличения объема данных.

С 802.11n Wi-Fi стал еще быстрее и надежнее. Возможно, вы слышали термин двухдиапазонный от поставщиков локальных сетей . (LAN)Это означает, что данные передаются на двух частотах. 802.11n работает на 2 частотах — 2,45 ГГц(GHz) и 5 ГГц(GHz) . 802.11n имеет теоретическую пропускную способность 300 Мбит/с(Mbps) . Считается, что скорости могут достигать даже 450 Мбит/с .(Mbps)если используются 3 антенны. Благодаря сигналам высокой интенсивности устройства 802.11n обеспечивают больший радиус действия по сравнению с предыдущими стандартами. 802.11 обеспечивает поддержку широкого спектра беспроводных сетевых устройств. Однако он дороже, чем 802.11g. Кроме того, при использовании вблизи сетей 802.11b/g могут возникать помехи из-за использования нескольких сигналов.

Читайте также: (Also Read:) Что такое Wi-Fi 6 (802.11ax)?(What is Wi-Fi 6 (802.11 ax)?)

5. 802.11ас(5. 802.11ac)

Выпущенный в 2014 году, это наиболее распространенный стандарт, используемый сегодня. Альянс(Alliance) Wi-Fi дал стандарту 802.11ac название Wi-Fi 5 . Современные домашние беспроводные маршрутизаторы совместимы с Wi-Fi 5 и работают на частоте 5 ГГц. Он использует MIMO , что означает наличие нескольких антенн на передающих и принимающих устройствах. Существует уменьшенная ошибка и высокая скорость. Особенность здесь в том, что используется многопользовательский MIMO . Это делает его еще более эффективным. В MIMO многие потоки направляются одному клиенту. В МУ-МИМО(MU-MIMO), пространственные потоки могут быть направлены ко многим клиентам одновременно. Это может не увеличить скорость одного клиента. Но общая пропускная способность сети значительно увеличивается.

Стандарт поддерживает множественные соединения в обоих диапазонах частот, на которых он работает — 2,5 ГГц(GHz) и 5 ГГц(GHz) . 802.11g поддерживает четыре потока, в то время как этот стандарт поддерживает до 8 различных потоков при работе в диапазоне частот 5 ГГц(GHz) .

802.11ac реализует технологию, называемую формированием луча. Здесь антенны передают радиосигналы таким образом, чтобы они были направлены на конкретное устройство. Этот стандарт поддерживает скорость передачи данных до 3,4 Гбит/с(Gbps) . Это первый раз, когда скорость передачи данных возросла до гигабайт. Предлагаемая пропускная способность составляет около 1300 Мбит/с(Mbps) в диапазоне 5 ГГц(GHz) и 450 Мбит/с(Mbps) в диапазоне 2,4 ГГц(GHz) .

Стандарт обеспечивает лучший диапазон сигнала и скорость. Его производительность находится на одном уровне со стандартными проводными соединениями. Однако улучшение производительности можно увидеть только в приложениях с высокой пропускной способностью. Кроме того, это самый дорогой стандарт для реализации.

Другие стандарты Wi-Fi(Other Wi-Fi standards)

1. 802.11ad

Стандарт был выпущен в декабре 2012 года(December 2012) . Это чрезвычайно быстрый стандарт. Он работает на невероятной скорости 6,7 Гбит/с(Gbps) . Он работает в диапазоне частот 60 ГГц(GHz) . Единственным недостатком является малый радиус действия. Указанная скорость может быть достигнута только тогда, когда устройство находится в радиусе 11 футов от точки доступа.

2. 802.11ah

Стандарт 802.11ah также известен как Wi-Fi HaLow . Он был одобрен в сентябре 2016 года(September 2016) и выпущен в мае 2017 года(May 2017) . Цель состоит в том, чтобы предоставить стандарт беспроводной связи с низким энергопотреблением. Он предназначен для сетей Wi-Fi(Wi-Fi) , которые выходят за пределы досягаемости обычных диапазонов 2,4 ГГц(GHz) и 5 ГГц(GHz) (особенно тех сетей, которые работают ниже диапазона 1 ГГц). В этом стандарте скорость передачи данных может достигать 347 Мбит/с(Mbps) . Стандарт предназначен для устройств с низким энергопотреблением, таких как устройства IoT . С 802.11ah возможна связь на больших расстояниях без большого потребления энергии. Считается, что стандарт составит конкуренцию Bluetoothтехнологии.

3. 802.11адж(3. 802.11aj)

Это слегка модифицированная версия стандарта 802.11ad. Он предназначен для использования в регионах, работающих в диапазоне 59-64 ГГц(GHz) (преимущественно Китай(China) ). Таким образом, у стандарта есть и другое название — China Millimeter Wave . Он работает в диапазоне частот 45 (China 45) ГГц(GHz) в Китае , но обратно совместим с 802.11ad.

4. 802.11ак(4. 802.11ak)

802.11ak призван помочь с внутренними подключениями в сетях 802.1q к устройствам, поддерживающим 802.11. В ноябре 2018(November 2018) года стандарт имел статус проекта. Он предназначен для домашних развлечений и других продуктов с поддержкой 802.11 и функцией Ethernet 802.3.

5. 802.11ay

Стандарт 802.11ad имеет пропускную способность 7 Гбит/с(Gbps) . Стандарт 802.11ay, также известный как 60 ГГц следующего поколения, нацелен на достижение пропускной способности до 20 Гбит/с(Gbps) в полосе частот 60 ГГц. Дополнительными задачами являются – увеличение дальности и надежности.

6. 802.11ax

Широко известный как Wi-Fi 6, он станет преемником Wi-Fi 5 . У него много преимуществ по сравнению с Wi-Fi 5 , таких как лучшая стабильность в людных местах, высокая скорость даже при подключении нескольких устройств, лучшее формирование луча и т. д. Это высокоэффективная WLAN . Ожидается, что он обеспечит отличную производительность в густонаселенных районах, таких как аэропорты. Расчетная скорость как минимум в 4 раза больше, чем текущая скорость в Wi-Fi 5 . Он работает в том же спектре — 2,4 ГГц(GHz) и 5 ГГц(GHz) . Поскольку он также обещает лучшую безопасность и потребляет меньше энергии, все будущие беспроводные устройства будут производиться с поддержкой Wi-Fi 6.

Рекомендуется: (Recommended:) в чем разница между маршрутизатором и модемом?(What is the Difference Between a Router and a Modem?)

Резюме(Summary)

  • Стандарты Wi-Fi — это набор спецификаций для беспроводного подключения.
  • Эти стандарты введены IEEE и сертифицированы и одобрены Wi-Fi Alliance .
  • Многие пользователи не знают об этих стандартах из-за запутанной схемы именования, принятой IEEE .
  • Чтобы упростить пользователям работу, Wi-Fi Alliance переименовал некоторые часто используемые стандарты Wi-Fi в удобные для пользователя имена.
  • С каждым новым стандартом появляются дополнительные функции, лучшая скорость, больший радиус действия и т. д.
  • На сегодняшний день наиболее часто используемым стандартом Wi-Fi является (Wi-Fi)Wi-Fi 5.


About the author

Я инженер-программист с более чем 10-летним опытом работы в индустрии Xbox. Я специализируюсь на разработке игр и тестировании безопасности. Я также являюсь опытным обозревателем и работал над проектами для некоторых из самых известных игровых компаний, включая Ubisoft, Microsoft и Sony. В свободное время я люблю играть в видеоигры и смотреть сериалы.



Related posts