Стандарти технології Wi-Fi

На сьогодні існує низка стандартів сімейства IEEE 802.11, зокрема 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11c, 802.11d, 802.11e і багато інших. Але на практиці найбільше часто використовується лише три, що визначені Інженерним інститутом електротехніки й радіоелектроніки (IEEE), це: 802.11b, 802.11g і 802.11a [1; 2].

IEEE802.11 – початковий стандарт бездротових локальних мереж, заснований на бездротовій передачі даних у діапазоні 2,4 ГГц. Підтримує обмін даними зі швидкістю до 1-2 Мбіт/с, прийнятий у 1997 р.

IEEE802.11а – стандарт бездротових локальних мереж, заснований на бездротовій передачі даних у діапазоні 5 ГГц. Діапазон роздільний на три непересічні піддіапазони. Максимальна швидкість обміну даними складає 54 Мбіт/с, при цьому доступні також швидкості 48, 36, 24, 18, 12, 9 і 6 Мбіт/с.

IEEE802.11b – стандарт бездротових локальних мереж, заснований на бездротовій передачі даних в діапазоні 2,4 ГГц. Він був прийнятий в 1999 році в розвиток прийнятого раніше стандарту IEEE 802.11. У всьому діапазоні існує три непересічні канали, тобто на одній території, не впливаючи один на одного, можуть працювати три різні бездротові мережі. У стандарті передбачено два типи модуляції – DSSS і FHSS. Максимальна швидкість роботи складає 11 Мбіт/с, при цьому доступні також швидкості 5.5, 2 і 1 Мбіт/с. Стандартом 802.11b передбачене автоматичне зниження швидкості при погіршенні якості сигналу. Продукти стандарту IEEE 802.11b, що поставляються різними виготівниками, тестуються на сумісність і сертифікуються організацією Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), яка більше відома під назвою Wi-Fi Alliance.

IEEE802.11b+ – покращена версія стандарту 802.11b у виконанні окремих виробників, що забезпечує підвищення швидкості обміну даними. В інтерпретації компанії Texas Instruments відрізняється від оригінального варіанту модуляцією PBCC (Packet Binary Convolutional Coding), подвоєною максимальною швидкістю (до 22 Мбіт/с). Також анонсувалися рішення з продуктивністю, збільшеною до 44 Мбіт/с.

ІЕЕЕ802.11e – головне призначення даного стандарту пов’язане з використанням засобів мультимедіа. Він обумовлює механізм призначення пріоритетів різним видам трафіка – таким, як аудіо- і відеододатків. Вимога якості запиту, необхідне для всіх радіо інтерфейсів IEEE WLAN.

IEEE802.11g – стандарт бездротових локальних мереж, заснований на бездротовій передачі даних у діапазоні 2,4 ГГц. Він є більш новим стандартом в порівняно з 802.11b. Максимальна швидкість передачі даних у бездротових мережах IEEE 802.11g становить 54 Мбіт/с. Діапазон розділено на три непересічні канали, тобто на одній території, не впливаючи одна на одну, можуть працювати три різні бездротові мережі. Для збільшення швидкості обміну даними при ширині каналу, схожій з 802.11b, застосовано метод модуляції з ортогональним частотним мультиплексуванням (OFDM – Ortogonal Frequency Division Multiplexing), а також метод двійкового пакетного згорткового кодування PBCC (Packet Binary Convolutional Coding). Серед переваг 802.11g треба відзначити низьку споживану потужність, більшу дальність дії і високу проникаючу здатність сигналу. Можна сподіватися й на розумну вартість обладнання, оскільки низькочастотні пристрої простіші у виготовленні.

IEEE802.11i – стандарт, що знімає недоліки у безпеці попередніх стандартів. 802.11i вирішує проблеми захисту даних канального рівня і дозволяє створювати безпечні бездротові мережі практично будь-якого масштабу.

IEEE802.11е (QoS, Quality of service) – додатковий стандарт, що дозволяє забезпечити гарантовану якість обміну даними шляхом перестановки пріоритетів різних пакетів; необхідний для роботи таких потокових сервісів як VoIP або IP-TV.

IEEE802.11n – стандарт бездротових локальних мереж останнього покоління, заснований на бездротовій передачі даних в діапазоні 2,4 ГГц. Стандарт 802.11n значно перевищує за швидкістю обміну даними попередні стандарти 802.11b і 802.11g, забезпечуючи швидкість на рівні Fast Ethernet; зворотньо сумісний з 802.11b і 802.11g. Основна відмінність від попередніх версій Wi-Fi – додавання до фізичного рівня (PHY) підтримки протоколу MIMO (multiple-input multiple-output).

Для стандартів IEEE 802.11 доступно використання всенаправлених і вузьконаправлених антен. Всенаправлена антена гарантує зв’язок для відстаней до 50 м, а вузьконаправлена – до 45 км. При швидкості 1 Мбіт/с відстань надійного зв’язку може досягати декілька сотень метрів. Гранично можлива швидкість обміну визначається автоматично. Одночасно може обслуговуватись до декількох сотень клієнтів. Швидкість, яка буде доступна абонентам буде обернено-пропорційна їх кількості. Важливою особливістю є можливість роботи з мобільними клієнтами (табл. 3.1).

Таблиця 10.1. Порівняння основних характеристик стандартів

IEEE 802.11а, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n