Стандарты интерфейса wi fi

27 Вопрос. Интерфейсы WiFi, WiMax, стандарт 802.11

Wi-Fi — это современная и перспективная беспроводная технология, которая использует радиоканалы для передачи данных. Данная технология предполагает наличие точки доступа/маршрутизатора Wi-Fi (стандарты 802.11a/b/g/n), которая обеспечивает стабильный доступ к сети из некоторой области радиусом до 45 метров в помещении и 90 метров на открытом пространстве (радиус действия зависит от многих условий и в вашем случаем может меняться).

IEEE 802.11 — определяет набор протоколов для самых низких скоростей передачи данных и является базовым стандартом WLAN.

IEEE 802.11a — Протокол не совместим с 802.11b и несет в себе более высокие скорости передачи чем 11b. Использует частотные каналы в спектре 5GHz. Максимальная пропускная способность до 54Мбит/c.

IEEE 802.11b — стандарт использует более быстрые скорости передачи и вводит больше технологических ограничений. Использует частотные каналы в спектре 2.4GHz. Максимальная пропускная способность до 11Мбит/c.

IEEE 802.11g — стандарт использует скорости передачи данных эквивалентные 11а. Используются частотные каналы в спектре 2.4GHz. Протокол совместим с 11b. Максимальная пропускная способность до 54Мбит/c.

IEEE 802.11n — на данный момент это cамый передовой коммерческий Wi-Fi стандарт, который использует частотные каналы в спектрах 2.4GHz и 5GHz. Совместим с 11b/11a/11g. Максимальная пропускная способность до 300 Мбит/c.

Для более детального представления, привожу сравнительную таблицу стандартов беспроводной связи, в которой содержится подробная информация о таких технологиях как: Wi-Fi, WiMax, Bluetooth v 1.1, Bluetooth v 2.0, Bluetooth v 3.0, UWB, ZigBee, инфракрасный порт.

Сравнительная таблица беспроводных стандартов связи Wi-Fi, WiMax, Bluetooth v 1.1, Bluetooth v 2.0, Bluetooth v 3.0, UWB, ZigBee, инфракрасный порт.

Публичные хот-споты (hot spot — точка подключения к беспроводной сети WLAN, а если дословно то «горячее место», «горячая точка») часто встречаются в местах общественного пользования: аэропортах, вокзалах, гостиницах, ресторанах, кафе, магазинах, библиотеках. Подключиться к таким сетям можно свободно на территории заведения или недалеко от него. В некоторых требуется авторизация, при этом логин и пароль вам выдадут после того, как вы оплатите услуги этого заведения.

Глобальная совместимость. Wi-Fi — это семейство глобальных стандартов (несмотря на некоторые ограничения, существующие в разных странах), поэтому по идее устройство, произведенное в США, должно прекрасно работать в странах СНГ. И наоборот.

Правовой аспект. В различных странах по разному подходят к использованию частотного диапазона и параметрам передатчиков/приемников беспроводного сигнала стандартов IEEE 802.11. В одних странах, к примеру, требуется регистрация всех Wi-Fi сетей, работающих вне помещений. В других налагается ограничение на используемые частоты или мощность передатчика.

В странах СНГ использование Wi-Fi без разрешения на использование частот от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) возможно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий. Если вы хотите связать радиоканалом два соседних дома, рекомендуется обратиться в вышеупомянутый надзорный орган.

Стабильность связи. Стандартные домашние Wi-Fi маршрутизаторы распространенных стандартов 802.11Ь или 802.11g имеют радиус действия порядка 40-50 метров в помещении и до 90 метров снаружи. Некоторые электронные устройства (микроволновка), погодные явления (дождь) ослабляют уровень сигнала. Также расстояние зависит от рабочей частоты и других факторов. Более детально узнать о факторах, которые влияют на беспроводную связь Wi-Fi вы можете здесь.

Перекрестные помехи. При большой плотности точек доступа могут возникнуть проблемы доступа к открытой точке доступа при наличии рядом хотспота, работающего на том же или соседнем канале и использующем шифрование.

Факторы производства. К сожалению, производители не всегда четко придерживаются стандартов, поэтому некоторые устройства могут работать нестабильно или на меньших скоростях.

Энергопотребление. Достаточно высокое потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства.

Безопасность. Стандарт шифрования WEP, по-прежнему остается одним из популярных и относительно легко взламываемых, а более совершенный протокол WPA, к сожалению, не поддерживают многие старые точки доступа. Более надежным и совершенным на сегодня считается протокол WPA2.

Ограниченная функциональность. При передаче небольших пакетов данных к ним присоединяется большое количество служебной информации, что ухудшает качество связи. Поэтому Wi-Fi не рекомендуется использовать для работы в IP-телефонии, использующей протокол RTP: качество связи не гарантировано.

WiMax — это аббревиатура расшифровывается как Worldwide Interoperability for Microwave Access, что дословно в переводе означает «Международное взаимодействие для микроволнового доступа». Технология использует высокую степень защиты для передачи данных, что идеально подходит для ведения бизнеса. В WiMAX используется тройное шифрование данных посредством алгоритма DES 3.

WiMAX базируется на стандарте IEEE 802.16 (не путать с IEEE 802.11). Сеть на базе этой технологии строится на основе базовых и абонентских станций и оборудования, связывающего между собой базовые станции, с поставщиком Интернета и других сервисов. Используемый рабочий диапазон от 1,5 до 11 ГГц. Скорость может достигать 70 Мбит/с. Не требуется прямая видимость между базой и приемником.

Для связи между базами используются частоты от 10 до 66 ГГц. Скорость может достигать 120 Мбит/с. Необходима прямая видимость между базами и наличие хотя бы одной базы, подключенной к сети Интернет с помощью проводных технологий. Радиус действия — 6-10 км для «статичных» абонентов и 1-5 км -для «мобильных», передвигающихся на скорости до 120 км/ч.

Аутентификация поддерживается как часть взаимного уровня цифровых сертификатов Х.509 (РК1). Устройства WiMAX имеют уникальные сертификаты, один для данного типа устройств, один для данного производителя. По сути, достигается защита потоков данных, заслуживающая полного доверия. По этой причине на базе WiMax даже появляются виртуальные частные, конфиденциальные сети (VPN). Они дают возможность сформировать защищенные коридоры, служащие для передачи информации как удаленным пользователям, так и с сотрудниками компании.

В условиях города и частного сектора не смотря на постройки, деревья и даже погоду, WiMAX способен по средством радиоканала передавать необходимые данные. Провайдер установив передатчики WiMAX в разных частях города открывает огромную по нынешним меркам возможность подключения к Интернету в доступной зоне действия сети.

Кроме этого, WiMAX может быть использован для голосовой и видео-связи высокого качества. Как вы понимаете, WiMAX призван решить три основных требования к сетевым соединениям, высокую пропускную способность, надёжность и мобильность. За технологией WiMaX будущее потому что она дает возможность выполнять работу по проектам в любом месте и открывает доступ ко всем вашим бизнес-приложениям.

Источник

Стандарты интерфейса Wi-Fi

История стандарта IEEE 802.11 началась в 1997 году, когда была принята изначальная спецификация построения локальных сетей на основе беспроводных технологий. Она предусматривала организацию обмена данными с помощью инфракрасного излучения и радиоволн. Сейчас IEEE 802.11 представляет собой постоянно развивающееся семейство спецификаций, всесторонне описывающих принципы и параметры функционирования беспроводных сетей. Помимо базового, сюда входят еще несколько редакций основного стандарта и целая группа регламентирующих вспомогательных документов.

Основные стандарты Wi-Fi

• 802.11 — принят в 1997 г. Диапазон 2,4 ГГц, скорость 1 или 2 Мбит/с, используется модуляция с прямым расширением спектра (DSSS).
• 802.11a — 1999 г. 5 ГГц, до 54 Мбит/с. Замена DSSS на модуляцию по методу ортогонального мультиплексирования с разделением частот (OFDM) позволило значительно повысить помехоустойчивость. С другой стороны, более высокие рабочие частоты определяют меньший радиус покрытия и большую зависимость от имеющихся преград.
• 802.11b — 1999 г. 2,4 ГГц, до 11 Мбит/с. Одобренный одновременно со стандартом 802.11a, этот протокол является результатом эволюционного развития базовой спецификации. Уже апробированные технологии позволили ему раньше воплотиться в рыночные предложения, а достаточно высокие скорости обмена — завоевать популярность у потребителей. Именно эта редакция стандарта изначально называлась Wi-Fi.
• 802.11g — 2003 г. 2,4 ГГц, до 54 Мбит/с. Преимущества технологии OFDM и разрешение Федеральной Комиссии по Коммуникациям (FCC) на ее использование в диапазоне 2,4 ГГц привели к разработке новой спецификации, в рамках которой были объединены лучшие решения предыдущих стандартов. Она обратно совместима с 802.11b, но имеет более высокую помехозащищенность и позволяет обмениваться данными со скоростью до 54 Мбит/с.
• 802.11y— 2008 г. 3,65 ГГц, до 54 Мбит/с. Развития не получил.
• 802.11n — 2009 г. 2,4 и 5 ГГц. Дальнейшее развитие спецификации 802.11g, обратно совместимо со всеми предыдущими стандартами. Реализованные в технологии OFDMMIMO пространственное мультиплексирование и многолучевое отражение позволяют одновременно передавать несколько потоков данных. При максимальной скорости однопотоковой передачи в 150 Мбит/с (1х1), технически возможно множество конфигураций антенного узла. В основном на рынке предлагаются 2х2 и 4х4 устройства, обеспечивающие в «чистом» режиме суммарную скорость обмена 300 и 600 Мбит/с соответственно. Следует иметь в виду, что интеграция в одной беспроводной сети устройств Wi-Fi из разных поколений, ведет к принудительному ограничению скорости на уровне самого медленного объекта.
• 802.11ac — 2014 г. 5 ГГц. Очередная эволюционная редакция стандарта. Помимо троекратно возросшей скорости обмена, технология MU-MIMO позволяет одновременно общаться с несколькими «партнерами» и способна поддерживать до 8 потоков. С учетом возможности увеличивать полосу пропускания до 160 МГц за счет объединения нескольких частотных каналов, теоретически достижимо значение в 7 Гбит/с. Выпускаемые в настоящий момент устройства с одно-, двух- и трехпотоковой антенной конфигурацией обеспечивают скорости передачи в 450, 900 и 1300 Мбит/с соответственно.

Вспомогательные спецификации

• 802.11d — уточнение границ используемой полосы частот для разных стран.
• 802.11e — определение качества обслуживания для медиаконтента.
• 802.11f — унификация требований к оборудованию разных производителей.
• 802.11h — порядок работы в диапазоне 5 ГГц, предотвращающий помехи радарам.
• 802.11i — методы защиты данных.
• 802.11k — методы балансировки (распределения) нагрузки.
• 802.11m — текущие исправления для всего семейства стандартов.
• 802.11p — порядок взаимодействия устройств, движущихся друг относительно друга.
• 802.11r — правила роуминга при переходе в зону покрытия смежного узла.
• 802.11s — спецификация многосвязных сетей.
• 802.11t — метрология и испытания.
• 802.11u — взаимодействие с сетями другого типа.
• 802.11v — методы управления.
• 802.11w — безопасность управления.

Очередная смена поколений Wi-Fi началась. Приобретение устройств стандарта 802.11n целесообразно только для замены вышедших из строя, а на перспективу следует ориентироваться на последнюю спецификацию и строить беспроводные локальные сети исключительно на базе нового оборудования.

Источник