Стандарты беспроводных сетей 802.11g и 802.11n, 802.11ac

Введение в Wi-Fi

В целом Wi-Fi — это не что-то единичное, а большое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам. Название этой технологии возникло как производное от английского словосочетания wireless fidelity, которое сначала использовалось в рекламных целях, поскольку было созвучно давно устоявшемуся термину Hi-Fi из области звукозаписи и звуковоспроизведения, означающему нестандартную аппаратуру с высокой верностью (high fidelity) воспроизведения. Как иногда бывает в жизни, никто не думал и не гадал, но именно этот маркетинговый ход прижился как термин, и иного мы уже не представляем.

Разработка беспроводной технологии Wi-Fi началась в 1999 г., когда группа компаний, стоящих у истоков беспроводных технологий, — 3Com, Aironet (сейчас Cisco), Harris Semiconductor (сейчас Intersil), Lucent (сейчас Agere), Nokia и Symbol Technologies — основали организацию Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). Именно они зарегистрировали свою новую технологию под торговой маркой Wi-Fi. В 2000 г. WECA стала частью Wi-Fi Alliance, представляющего в настоящее время промышленную группу, в которую входят более трехсот компаний — все основные производители беспроводного оборудования Wi-Fi. Удачно выбранное название технологии, как мы видим, сохранилось и стало торговой маркой теперь уже Wi-Fi Alliance. Основными задачами этого альянса являются разработка, тестирование, сертификация, поддержка и продвижение форматов беспроводной связи на основе Wi-Fi-протоколов.

Рис. 1. Модуль Wi-Fi PSF-B85 от компании ITEAD, использующий микросхему ESP8285 с высокой степенью интеграции

Интересно, что поначалу ничто не предвещало того, во что в итоге превратится эта технология, поскольку Wi-Fi разрабатывался с весьма приземленной целью. Но, как и все хорошо, грамотно и, главное, вовремя разработанное, он успешно занял свою весьма немалую нишу на рынке беспроводной связи, причем не только т. н. широкого потребления, но и индустриального оборудования, IoT и, как уже было сказано, сетей большего радиуса действия.

Первоначально стандарт Wi-Fi был предназначен для замены сетевого кабеля и использовался в качестве канала связи между ноутбуками и принтерами. Поэтому он был разработан с высокой пропускной способностью канала передачи данных (от 10 до 50 Мбит/с) и при этом на него не накладывались особые ограничения по потребляемой мощности — что сейчас является основным требованием для IoT-устройств с питанием от батареи или аккумулятора. Кроме того, достаточно свободно определялись размеры конечного решения. С появлением «Интернета вещей» стали доступны самые разные варианты исполнения Wi-Fi-модулей — например, совсем не похожие на привычные всем нам роутеры (рис. 1). Но будем справедливы: проблема энерго­потребления пока остается ахиллесовой пятой многих протоколов Wi-Fi. Так, представленный на рис. 1 миниатюрный модуль при его использовании с протоколом 802.11b (CCK 1 Мбит/с, P_out = 19,5 дБм) потребляет 215 мА, в режиме 802.11n (с пакетами длиной по 1024 бит и P_out = –65 дБм) — 102 мА, а в дежурном режиме — 70 мА, что явно многовато. Тем не менее, отвечая требованиям рынка, появились и решения с пониженным энерго­потреблением. Все старые и новые протоколы, а также особенности реализации Wi-Fi будут рассмотрены ниже.

В большое и давно состоявшееся семейство Wi-Fi входит много «родственников», имена которых начинаются с IEEE 802.11. Именно благодаря тому, что все они подпадают под стандарты семейства IEEE 802.11xxx, технология Wi-Fi обеспечивает решения почти на любой вкус . Как и все удачные разработки в мире электроники, Wi-Fi эволюционирует и постоянно развивается по мере появления новых идей и технологий. В настоящее время его наиболее популярная разновидность работает в ISM-диапазонах 2,4 и 5 ГГц, но с национальными ограничениями: так, в России для этой технологии разрешены не требующие лицензирования (при выполнении ограничений по мощности) полосы частот 2400–2483,5 МГц и 5150–5350 МГц.

Несмотря на существующие проблемы, к которым мы еще вернемся, аналитики не справляют по технологии Wi-Fi поминки, а прогнозируют ей достаточно хорошие перспективы (рис. 2). Особенно это касается роста рынка оборудования Wi-Fi с малым собственным потреблением — применительно к интересующей нас теме IoT .

Рис. 2. Прогноз развития рынка оборудования с использованием технологии Wi-Fi. Источник информации: исследование компании ABI, 2015 г.

Стандарты Wi-Fi сетей — что это такое

К одним из важных параметров устройств беспроводной связи относятся стандарты Wi-Fi, показывающие режим работы аппаратуры. В интерфейсе роутера можно выбрать разные протоколы и иные параметры, которые позволяют получить оптимальную скорость и показатели пропускной способности, уровень безопасности виртуальной линии.

Удачно подобранные стандарты вай-фай оказывают непосредственное влияние на скоростной режим, отсутствие сбоев и нормальную функциональность интернета.

Наглядный пример

Основные понятия, история развития

В самом начале появления виртуальной линии показатели скорости переноса данных были довольно низкими. Для выполнения задач применялся радиоканал, функционирующий на скоростях до 1 Мбит/с, в редких случаях — до 2 Мбит/с. Первичный высокочастотный формат был назван IEEE 802.11a, он позволял ускоряться до 54 Мбит/с, что в тот период было очень быстрым показателем. Функционировали устройства с частотой 5 ГГц.

В 1999 г. появился новый вариант, который не продолжил деятельность предыдущего формата, а стал использовать новые методики (HR-DSSS) — IEEE 802.11b. Он перешел на частоту в 2,4 ГГц, с показателем быстродействия до 11 Мбит/с.

История возникновения

Продолжительное время вышеуказанный вариант считался самым популярным и распространенным. На его основе были построены многие виртуальные линии. Но в 2002 г. свет увидел 802.11g с частотой в 2,4 ГГц и скоростью 54 Мбит/с. С появлением новых разновидностей скоростные показатели поэтапно увеличивались, они обладают обратной совместимостью с вариацией 802.11b.

Существует специальная организация Wi-Fi Alliance, отвечающая за проверку совместимости и выдачу сертификатов для всех поколений Wi-Fi. В ней учитываются стандартные параметры шифрования и иные характерные особенности каждой модели.

Особенности развития технологии

Применение и рекомендации

Если вы строите новую сеть, можно совершенно спокойно развернуть сеть 802.11ac wave2, благо цены на эти точки вполне доступны. Хотя число клиентов ещё пока не велико (wave2). Но до 2018 года их появится товарное количество (год заявленного появления стандарта 802.11ax).

Если вы счастливый обладатель сети стандарта 802.11abgn, или тем более 802.11abg, то стоит рассмотреть вариант модернизации под новый стандарт в рамках как плановой модернизации, так и возросших требований, особенно в рамках концепции BYOD. А также с учетом появления на рынке большего числа капризных беспроводных клиентов (iphone), работающих с новыми беспроводными модулями. Хотя, конечно, если вас не достают запросами о неработоспособности новых девайсов, то модернизацию можно и отложить. Особенно это актуально для беспроводных сетей в таких вертикальных рынках как ритейл и логистика.

Кто поторопился обладать точками доступа первой волны, вполне может почивать на лаврах, и, проводя соответствующие обновления софта, наслаждаться жизнью в ожидании чего-то более революционного. Тут скорее важнее даже не фичи от новой волны стандарта, а новые или вылизанные фичи от конкретного производителя оборудования — band steering, clean air, optimized roaming, Smart RF и другие. Можно будет спокойно дождаться стандарта 802.11 ax. Тот заявляется как по-настоящему революционный.

Ну и общие благие пожелания. Если вы планируете разворачивать сеть стандарта 802.11ac wave2 в офисе, как некую альтернативу проводной сети, есть смысл обращаться к профессиональным интеграторам таких сетей. Ибо вопрос их развертывания не носит скучного и тривиального характера. Нужно правильное формирование ТрЗ, анализ клиентской части, расчёт производительности сети, проведение процедуры радиообследования на объекте, подбор оборудования — точек доступа и АФУ, поверочное радиообследование и тестирование.

What Will Come After 802.11ac?

WiFi standards are always evolving to improve the WLAN experience for all IoT (internet of things) devices. 802.11ax, or WiFi 6, is the next generation of WiFi. It builds on, and improves, the WiFi technology WiFi 5 offers — faster wireless speeds, high throughput, lower latency, and more bandwidth.

Tenda Wi-Fi 6 AX3000 Dual-band Gigabit Router

View Product Details

• Features WiFi 6 (802.11AX) Technology
• Provides 2.4GHz & 5GHz Connectivity
• Ideal for Bandwidth Intensive Environments.
• Dual-Concurrent Data Speeds up to 2976Mbps (574Mbps/2.4GHz, 2402Mbps/5Ghz)
• Supports Up to 64 Devices
• Equipped With a 1.6GHz Dual-Core Processor
• IPv6 Supported

The Tenda RX9 Pro is everything you need for a safe, reliable, and fast WiFi connection for your home or office. With WiFi 6 and dual-band you can get speeds up to 3000Mbps, as well as enjoy a more reliable signal even through obstacles. Control the RX9 remotely with the Tenda app and keep an eye on your network from wherever you are.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Современное поколение: Wi-Fi 802.11ac

Технология не стоит на месте и вай-фай все время улучшается. На данный момент вышел еще один протокол Wi-Fi .11ac. Произошло это в 2014 году. Он является самым современным утвержденным стандартом беспроводной связи.

Скорость передачи данных поражает – 6.7 Гбит/с, но развить ее можно только на специальном устройстве с восьмью антеннами. IEEE 802.11ac работает на частоте 5 ГГц, что делает его обратно совместимым с IEEE 802.11n в этом диапазоне и IEEE 802.11a. Официальное название – «Wi-Fi 5».

ASUS TUF-AX3000 с поддержкой Wi-Fi 6

Какими параметрами будет обладать следующее поколение

К 2020 году планируется заменить 802.11ac новейшим стандартом IEEE 802.11ax, который разрабатывается и дорабатывается Альянсом. Он будет работать на частотных диапазонах 2.4 и 5 ГГц, но сможет использовать дополнительные полосы от 1 до 7 ГГц. Скорость, которую продемонстрировали устройства на презентации стандарта, доходила до 11 Гбит/с.

Какая скорость будет у Wi-Fi 6?

Это спорный вопрос, и однозначный  ответ на него можно будет дать только после полноценного тестирования. Однако по оценкам экспертов, Wi-Fi 6 будет примерно на 30% быстрее Wi-Fi 5 — максимальная скорость передачи данных по новому стандарту может составить 10 Гбит/с.

Предварительное тестирование Wi-Fi 6, которое провел CNET, показало скорость 1320 Мбит/с. При этом максимум Wi-Fi 5 по версии портала — это 938 Мбит/с.

Стоит иметь в виду, что скорость интернета также будет зависеть от провайдера, а многие из них пока не готовы предложить настолько быструю передачу данных. Кроме того, все преимущества Wi-Fi 6 будут по-настоящему заметны в местах с большим количеством подключенных устройств, а в домашних условиях разница покажется менее существенной.

IEEE 802.11h

Стандарт IEEE 802.11h разработан с целью эффективного управления мощностью излучения передатчика, выбором несущей частоты передачи и генерации нужных отчетов. Он вносит некоторые новые алгоритмы в протокол доступа к среде МАС (Media Access Control, управление доступом к среде), а также в физический уровень стандарта IEEE 802.11a.

В первую очередь это связано с тем, что в некоторых странах диапазон 5 ГГц используется для трансляции спутникового телевидения, для радарного слежения за объектами н т. п., что может вносить помехи в работу передатчиков беспроводной сети.

Смысл работы алгоритмов стандарта IEEE 802.11h заключается в том. что при обнаружении отраженных сигналов ( интерференции) компьютеры беспроводной сети (или передатчики) могут динамически переходить в другой диапазон, а также понижать или повышать мощность передатчиков. Это позволяет эффективнее организовать работу уличных и офисных радиосетей.

Возможно, вам также будет интересно

Сравнение LoRaWAN, SNBWAN и других технологий для «Интернета вещей»

В статье выполнено сравнение LPWAN-технологий: протокола LoRaWAN, часто рассматриваемого как претендента на применение в спутниковом «Интернете вещей», нового, пока проприетарного, но имеющего все шансы стать стандартным протокола SNBWAN, эффективно использующего выделенный частотно-временной ресурс, и других протоколов.

Новые беспроводные LTE- и NB-IoT-модули Neoway

10 февраля, 2021 Рис. 1. Модуль Neoway N75

Компания Neoway Technology, представила компактные и энергоэффективные беспроводные модули.
Neoway N75 (рис. 1) выполнен на базе платформы Qualcomm и представляет собой модуль промышленного класса с поддержкой LTE Cat. 4.
Основные характеристики:

LGA-корпус;
совместимость с модулями Neoway 3G/4G;
поддержка сетей LTE/3G/2G;
скорость передачи данных — до 50 …

Как известно, без автоматики и релейной защиты невозможна современная энергетика. Однако есть организации, в которых энергетика не является приоритетной сферой деятельности. Такие предприятия просто покупают вакуумный выключатель и коммутационный модуль и не могут его настроить самостоятельно. В связи с этим остро встает вопрос о правильной настройке релейной защиты, автоматики и радиоканала дл…

MIMO

Применение нескольких приемных и передающих антенн (MIMO) дает хороший результат: матрица из четырех приемных и четырех передающих антенн (4×4) обеспечивает четырехкратное увеличение скорости передачи по сравнению с одиночным потоком. Однако на практике бывает сложно обеспечить такое количество антенн, особенно в компактных устройствах, например в смартфонах, в которых, как правило, встроены две антенны. При этом появляется возможность обратиться к многопользовательскому подходу (MU-MIMO), когда передатчик с четырьмя антеннами устанавливает соединения 2×2 с многопользовательскими устройствами, оснащенными двумя антеннами (рис. 6). Необходимо четко разделить нисходящий (DL) и восходящий (UL) потоки между приемником и передатчиком. Как правило, для этого требуется высокая направленность луча, которая обеспечивается за счет электронного управления ФАР.

Рис. 6. Эта конфигурация MU-MIMO со схемой формирования луча позволяет удвоить эффективную скорость передачи данных

IEEE 802.11g

Вторым по популярности на сегодняшний день стандартом можно считать стандарт IEEE 802.11g. Целью создания данного стандарта было достижение скорости передачи данных 54 Мбит/с.Как и IEEE 802.11b. стандарт IEEE 802.11g разработан для работы в частотном диапазоне 2,4 ГГц. IEEE 802.11g предписывает обязательные и возможные скорости передачи данных:

• обязательные —1;2;5,5;6; 11; 12 и 24 Мбит/с;
• возможные — 33;36;48 н 54 Мбит/с.

Для достижения таких показателен используется кодирование с помощью последовательности дополнительных кодов (ССК). метод ортогонального частотною мультиплексирования (OFDM), метод гибридного кодирования (ССК-OFDM) и метод двоичною пакетного свёрточного кодирования (РВСС).

Стоит отметить, что одной и той же скорости можно достичь разными методами, однако обязательные скорости передачи данных достигаются только с помощью методов ССК п OFDM, а возможные скорости с помощью методов ССК-OFDM и РВСС.

Преимуществом оборудования стандарта IEEE 802.11g является совместимость с оборудованием IEEE 802.11b. Вы сможете легко использовать свои компьютер с сетевой картой стандарта IEEE. 802.11b для работы с точкой доступа стандарта IEEE 802.11g. и наоборот. Кроме того, потребляемая мощность оборудования этого стандарта намного ниже, чем аналогичного оборудования стандарта IEEE 802.11а.

Стандарт Wi-Fi 802.11a

Стандарт 802.11a был принят в 1999 году, тем не менее нашел свое применение только с 2001 года. Данный стандарт используется, в основном, в США и Японии. В России и в Европе он не получил широкого распространения.

 В стандарте 802.11a применяется схема модуляции сигнала — мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). Основной поток данных разделяется на несколько параллельных субпотоков с относительно низкой скоростью передачи, и затем для их модуляции применяется соответствующее число несущих. Стандартом определены три обязательные скорости передачи данных (6, 12 и 24 Мбит/с) и пять дополнительных (9, 18, 24, 48 и 54 Мбит/с). Также имеется возможность одновременного использования двух каналов, что повышает скорость передачи данных в 2 раза.

Стандарт Wi-Fi 802.11g

Стандарт 802.11g окончательно был утверждён в июне 2003г. Он является дальнейшим усовершенствованием спецификации IEEE 802.11b и реализует передачу данных в том же частотном диапазоне. Главным преимуществом этого стандарта является повышенная пропускная способность — скорость передачи данных в радиоканале достигает 54 Мбит/с по сравнению с 11 Мбит/с у 802.11b. Как и IEEE 802.11b, новая спецификация функционирует в диапазоне 2,4 ГГц, однако для повышения скорости используется та же схема модуляции сигнала, что и в 802.11a — ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM).

Стандарт 802.11g совместим с 802.11b. Так адаптеры 802.11b могут работать в сетях 802.11g (но при этом не быстрее 11 Мбит/с), а адаптеры 802.11g могут снижать скорость передачи данных до 11 Мбит/с для работы в старых сетях 802.11b.

Радиус действия

Средний радиус действия Wi-Fi покрытия зависит от модели роутера и того, какие помехи на его пути возникнут. Например, в чистом поле радиус может быть до нескольких сотен метров, но в многоквартирном доме или офисе сокращается до 30-40 метров. Сигнал заглушают стены и другие устройства, в том числе и другие роутеры.

Есть маршрутизаторы с большим количеством антенн и улучшенной конструкцией, что позволяет добиться увеличенной зоны действия. Дополнительно ее можно расширить за счет установки репитеров (повторителей сигнала) или роутеров, которые будут выполнять роль репитера. Правда, в этом случае качество сигнала все равно будет падать с расстоянием.

Какие существуют режимы беспроводной сети

Ноутбук не подключается к Wi-Fi: Нет подключения к беспроводной сети

Пользователи часто спрашивают, какие режимы вай-фай существуют на данный момент. Можно выделить два основных Legacy и N-Only. Первый имеет совместимость с протоколами b/g/n. В свою очередь, N-Only может работать только со стандартом связи N.

Legacy

Вопрос, N-Only или Legacy Wi-Fi – что это, актуален для владельцев беспроводных маршрутизаторов. Режим Legacy позволяет подключаться к роутеру устройствам, с поддержкой стандарта связи 802 b/g/n. Максимальная скорость передачи данных будет составлять не более 54 Мбит/с.

N-Only

Данный режим имеет смысл выставлять в том случае, если устройства имеют поддержку стандарта связи 802n. В этом случае пользователи могут получить максимальную скорость передачи пакетов, более 100 Мбит/сек

При этом важно знать, что к маршрутизатору нельзя будет подключить аппараты с поддержкой протоколов 802 b/g

Отличия Wi-Fi b/g/n

При настройке роутера часто возникают такие вопросы: Wi-Fi b/g/n – что это значит и чем они могут отличаться? Для начала необходимо подробно рассмотреть каждый из режимов и понять, в чем их разница.

Беспроводная сеть Wi-Fi b/g/n отличия:

• «b»: данный тип соединения имеет низкую скорость интернета до 11 Мбит/с.
• «g»: данный тип режима имеет скорость не менее 54 Мбит/с.
• «n»: обеспечивает скорость передачи данных более 150 Мбит/с.

Сравнение режимов Wi-Fi b/g/n

Пример использования режимов b/g/n Wi-Fi: владелец смартфона Lenovo A2010 в маршрутизаторе выставил настройки для точки доступа 802n. Согласно технической спецификации, телефон не поддерживает протокол стандарта «n». При подключении к сети появляется ошибка связи. Это связано с тем, устройство может работать только с режимами b/g.

Важно! Ошибки при подключении к точке доступа на ноутбуках часто также связаны с тем, что устройство не может поддерживать более новые стандарты связи. Необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации

Также при настройке параметров роутера стоит выставлять автоматический выбор режима работы беспроводной сети. Такой способ поможет избежать сбоев при подключении.

Другие

В недавнем времени был разработан новый тип режима Wi-Fi – 802ac. Он пришел на смену текущему стандарту N и является пятым поколением сетей. С его помощью передача данных возрастает в несколько раз и составляет более 1Гбит/с. Большинство устройств работает на частоте 2,4ГГц и 5ГГц, свою очередь 802ac имеет показатель 6ГГц.

При этом важно отметить, что маршрутизаторы, работающие на частоте 2,4ГГц, имеют большую дальность распространения сигнала до 30 метров. Но из-за того что в домах распространяется значительное количество «бытовых волн» (микроволновые печи и радиоэлектроника), качество сигнала заметно ухудшается

Таким образом, у пользователей возникают разрывы соединения и низкая скорость доступа в интернет.

Если говорить о частотах 5 ГГц и 6 ГГц, то они имеют небольшую дальнобойность сигнала, но при этом могут похвастаться тем, что их ширина канала превышает 160 МГц. Благодаря этому скорость соединения с интернетом возрастает в несколько раз, до 1 Гбит/с. Но на данный момент на рынке представлено не так много устройств, которые могут поддерживать режим работы беспроводной сети 802ac.

Важно! Чем больше ширина канала, тем выше скорость передачи данных. В этом случае, загрузка страниц и воспроизведение медиаконтента на сайтах будет в несколько раз быстрее, чем при использовании режимов работы Wi-Fi b/g/n

Роутер Wi-Fi с поддержкой 802ac

Что такое 802.11n, также известный как Wi-Fi 4?

802.11n, под его полным названием IEEE 802.11n-2009, является стандартом беспроводной сети, который был опубликован в 2009 году. Wi-Fi 802.11n также упоминается как Wi-Fi 4 . Стандарт 802.11n позволяет использовать два радиочастотных диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц и может обеспечивать скорость передачи данных до 600 Мбит/с. Wi-Fi 802.11n был также первым беспроводным стандартом, который предложил поддержку MIMO (множественный вход-множественный выход). MIMO — это технология, которая позволяет использовать несколько антенн для передачи большего количества данных путем объединения независимых потоков данных.

Современные беспроводные маршрутизаторы используют стандарт Wi-Fi 4 в диапазоне 2,4 ГГц. Wi-Fi 4 используется для подключения старых устройств к сети или устройств умного дома, таких как интеллектуальные вилки, интеллектуальные лампочки, датчики и т.д.

А как насчет Bluetooth и остального?

Помимо этих пяти универсальных стандартов Wi-Fi, некоторые другие связанные технологии беспроводных сетей предлагают несколько иные ценности:

• Стандарты IEEE 802.11, такие как 802.11h и 802.11j, являются расширениями или ответвлениями технологии Wi-Fi, каждый из которых служит определенной цели.
• Bluetooth – это альтернативная технология беспроводной сети, которая пошла по другому пути, чем семейство 802.11. Bluetooth поддерживает очень короткий диапазон (приблизительно 10 метров) и относительно низкую пропускную способность (на практике 1-3 Мбит/с), и предназначен для сетевых устройств с низким энергопотреблением, таких как портативные устройства. Низкая стоимость производства оборудования Bluetooth также привлекает отраслевых поставщиков.
• WiMax также был разработан отдельно от Wi-Fi. WiMax предназначен для сетей дальнего радиуса действия (охватывающих километры), в отличие от локальных беспроводных сетей.

Следующие стандарты IEEE 802.11 существуют или разрабатываются для поддержки создания технологий беспроводных локальных сетей:

• 802.11a: скорость 54 Мбит/с, частота 5 ГГц (ратифицирован в 1999 г.)
• 802.11ac: скорость 3,46 Гбит/с, поддерживает частоты 2,4 и 5 ГГц через 802.11n
• 802.11ad: скорость 6,7 Гбит/с, частота 60 ГГц (2012)
• 802.11ah: создает сети Wi-Fi с расширенным диапазоном, которые выходят за пределы досягаемости типичных сетей 2,4 ГГц или 5 ГГц
• 802.11aj: утвержден в 2017 году, в основном, для использования в Китае
• 802.11ax: утверждение ожидается (2018)
• 802.11ay: утверждение ожидается (2019)
• 802.11az: утверждение ожидается (2019)
• 802.11b: скорость 11 Мбит/с, частота 2,4 ГГц (1999)
• 802.11c: работа мостовых соединений (перенесено в 802.1d)
• 802.11d: всемирное соответствие правилам использования спектра беспроводного сигнала (2001)
• 802.11e: поддержка Service support (2005) для улучшения доставки чувствительных к задержкам приложений, таких как голосовая беспроводная локальная сеть и потоковое мультимедиа
• 802.11F: рекомендация по протоколу между точками доступа для связи между точками доступа для поддержки клиентов в роуминге (2003)
• 802.11g: стандарт 54 Мбит/с, сигнализация 2,4 ГГц (2003)
• 802.11h: улучшенная версия 802.11a для поддержки европейских нормативных требований (2003)
• 802.11i: улучшения безопасности для семейства 802.11 (2004)
• 802.11j: улучшения 5 ГГц для поддержки нормативных требований Японии (2004 г.)
• 802.11k: управление системой WLAN
• 802.11m: поддержка документации семейства 802.11
• 802.11n: стандартное улучшение 100+ Мбит/с по сравнению с 802.11g (2009)
• 802.11p: беспроводной доступ для автомобильной среды
• 802.11r: поддержка быстрого роуминга с использованием переходов базового набора услуг
• 802.11s: ESS ячеистая сеть для точек доступа
• 802.11T: беспроводное прогнозирование производительности – рекомендация для тестирования стандартов и показателей
• 802.11u: межсетевое взаимодействие с сотовыми и другими видами внешних сетей
• 802.11v: управление беспроводной сетью и настройка устройства
• 802.11w: повышение безопасности защищенных фреймов управления
• 802.11y: основанный на конкуренции протокол для предотвращения помех

Стандарты беспроводных сетей Wi-Fi

Сети Wi-Fi описываются стандартами связи IEEE 802.11, берущими свое начало аж с 1997 года. Стандарты 802.11a и 802.11b появились в 1999 (выход первых устройств на 802.11a состоялся в 2001), 802.11g в 2003, 802.11n в 2009, 802.11ac в 2014 и 802.11ax в 2019. Немалое количество получается и что бы не запутаться во всем этом обычному пользователю, было принято решение дать стандартам альтернативные, простые для запоминания названия. Так в 2018 году и появились более удобные обозначения: 802.11n стал Wi-Fi 4, 802.11ac – Wi-Fi 5, а 802.11ax – Wi-Fi 6.

Четвертая версия (802.11n) работает в диапазонах 2.4 ГГц и 5 ГГц (при этом на 2.4 ГГц работает большинство устройств в данном стандарте) и наиболее распространена на данный момент. Максимальная теоретическая скорость 802.11n при использовании одной антенны – до 150 Мбит/с, а при использовании четырех – до 600 Мбит/с. Доступная ширина канала – 20 и 40 МГц.

Wi-Fi 5 (802.11ac), вышедший в 2013 году работает только на частоте 5 ГГц. Максимальная скорость 802.11ac при использовании восьми MU-MIMO антенн может доходить до 6,77 Гбит/с, а среди основных отличий от предыдущего стандарта можно выделить:

• Поддержку каналов шириной 20, 40, 80 и 160 МГц.
• Поддержку модуляции 256QAM, что дает увеличение скорости до 33% по сравнению с 64QAM, использующемся в Wi-Fi 4.
• Поддержку до 8 пространственных потоков (Wi-Fi 4 поддерживает до 4).
• Полноценно работающий между оборудованием разных производителей Beamforming.
• Поддержку MU-MIMO (появилась во второй редакции стандарта 802.11ac (Wave 2)).

Последние две технологии будут рассмотрены более подробно чуть ниже.

Wi-Fi 6 (802.11ax) – последний вышедший на данный момент стандарт Wi-Fi. Количество поддерживающих его устройств все еще невелико, но оно постоянно увеличивается.

Максимальная теоретическая скорость, заявленная для Wi-Fi 6 – до 11 Гбит/с. Он работает на частотах 2.4 и 5 ГГц, поддерживает ширину канала до 160 МГц, а также в нем были внедрены новые технологии – OFDMA, модуляция 1024QAM, BSS Coloring, Target Wake Time. Подробнее про шестую версию можно почитать в статье «Wi-Fi 6 802.11ax: Target Wake Time, BSS Coloring, OFDMA«.

Преимущества и недостатки протоколов Wi-Fi

У каждой последующей технологии Wi-Fi собственные минусы и плюсы. Разработчики постоянно улучшают первоначальные параметры, пытаясь ускорить быстродействие и стабильность линии.

802.11а

Относится к первым сертифицированным вариантам, разработанным в 1999 г. Функционирует на основе метода широкополосной модуляции при прямом спектральном расширении. Характеризуется:

• скоростью передачи — не выше 11 Мбит/с;
• радиусом действия — в 50 м;
• частотой — 2,4 ГГц;
• невысокой стоимостью по сравнению с другой аппаратурой.

802.11b

Начал применяться в 2001 г., используется на американской и японской территории, в европейских странах и России не получил распространения. При создании упор делался на показатели тактовой частоты и уровень пропускной способности. Модификационные изменения позволили исключить влияние другого оборудования на качественные характеристики сигнала.

Особенности представлены:

• скоростью при передаче данных — до 54 Мбит/с;
• радиусом действия — до 30 м;
• частотой — в 5,8 ГГц.

Устройство отличается более высокой стоимостью, кодирование проходит по системе «Convoltion Coding».

Основные характеристики

802.11g

Популярность версии связана с совместимостью со стандартом 802.11b и показателями скорости передачи информации. Впервые появилась в 2002 г., сейчас встречается реже. К его преимуществам относят:

• невысокое энергопотребление;
• неплохую дальность действия — до 50 м;
• высокую пробивающую способность.

Устройство функционирует на частоте 2,4 ГГц, со скоростью в 54 Мбит/с.

802.11n

Последнее поколение стандарта, зарегистрированное в 2009 г. Является усовершенствованным типом 802.11b, с работой в том же частотном диапазоне. По скорости обгоняет своих предшественников, показывая скорость при тестировании около 600 Мбит/с. Для работы требует одновременного использования четырех антенн.

Главные характеристики 802.11n представлены:

• стабильной скоростью передачи пакета информации — в 200 Мбит/с;
• радиусом действия — до 0,1 км;
• частотой в 5 или 2,4 ГГц.

802.11ac

Относится к новейшим стандартам, позволяющим получить новое качество интернета. Преимущества представлены:

• Высокой скоростью — при работе используются широкие каналы и высокая частота, в теории показатель может достигать 1,3 Гбит/с., а на практике — около 600 Мбит/с. Стандарт перекачивает большие объемы информации.
• Увеличенным количеством частот — работает под параметром в 5 ГГЦ. При использовании адаптера с широким диапазоном происходит охват полосы частот до 380 МГц.
• Большой зоной покрытия — для радиоволн бетонные и гипсокартонные стены не являются серьезным препятствием, любые посторонние помехи не оказывают влияния на функциональность соединения.

Сравнение показателей

Какой стандарт выбрать?

Все роутеры поддерживают протоколы b/g/n. Двухдиапазонный роутер поддерживает стандарт ас. Все современные устройства – телефоны, планшеты, ноутбуки – работают в этих режимах в диапазоне 2,4 и 5 ГГц.

Более старые устройства обычно не поддерживают стандарты ас и n, поэтому, если на вашем роутере установлен один из них, такой прибор, скорее всего, просто не сможет подключиться.

Оптимальным решением является выбор смешанного режима – b/g/n. Тогда у вас смогут подключаться как новые, так и старые устройства. Подобный режим уже заранее предустановлен на большинстве роутеров.

Но если старых телефонов и ноутбуков у вас нет, то лучше выставьте стандарт n с диапазоном 2,4 ГГц – это даст возможность увеличить скорость работы Интернета.