Vysvětlení bezdrátových standardů: 802.11ax, 802.11ac, 802.11b/g/n

2024 Autor: Abigail Brown | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 06:42

Majitelé domácností a firem, kteří chtějí koupit síťové vybavení, čelí řadě možností. Mnoho produktů odpovídá bezdrátovým standardům 802.11a, 802.11b/g/n a/nebo 802.11ac, které jsou souhrnně označovány jako technologie Wi-Fi. Existují také další bezdrátové technologie, jako je Bluetooth, které plní specifické síťové funkce.

Pro rychlou orientaci, 801.11ax (Wi-Fi 6) je nejnovější schválený standard. Protokol byl schválen v roce 2019. To, že je norma schválena, však neznamená, že je vám dostupná nebo že je to norma, kterou potřebujete pro vaši konkrétní situaci. Normy se neustále aktualizují, podobně jako se aktualizuje software na chytrém telefonu nebo na vašem počítači.

Co je 802.11?

V roce 1997 vytvořil Institute of Electrical and Electronics Engineers první standard WLAN. Nazvali to 802.11 podle názvu skupiny, která vznikla, aby dohlížela na její vývoj. Bohužel, 802.11 podporovalo pouze maximální šířku pásma sítě 2 Mbps - příliš pomalé pro většinu aplikací. Z tohoto důvodu se běžné bezdrátové produkty 802.11 již nevyrábějí. Z tohoto počátečního standardu však vzešla celá rodina.

Nejlepší způsob, jak se na tyto standardy podívat, je považovat 802.11 za základ a všechny ostatní iterace za stavební kameny na tomto základu, které se zaměřují na zlepšení malých i velkých aspektů technologie. Některé stavební bloky jsou drobnými úpravami, zatímco jiné jsou poměrně velké.

Největší změny bezdrátových standardů přicházejí, když jsou standardy „shrnuty“, aby zahrnovaly většinu nebo všechny malé aktualizace. Například k poslednímu souhrnu došlo v prosinci 2016 s číslem 802.11-2016. Od té doby však stále dochází k menším aktualizacím a nakonec je zahrne další velký souhrn.

Níže je stručný pohled na poslední schválené iterace, seřazené od nejnovější po nejstarší. Další iterace, jako 802.11be (Wi-Fi 7), jsou stále ve schvalovacím procesu.

Sečteno podtrženo

Standard 802.11ax, označovaný jako Wi-Fi 6, byl uveden do provozu v roce 2019 a nahradí 802.11ac jako de facto bezdrátový standard. Wi-Fi 6 dosahuje maximální rychlosti 10 Gb/s, spotřebuje méně energie, je spolehlivější v přetížených prostředích a podporuje lepší zabezpečení.

802.11aj

Tento standard, známý jako China Millimeter Wave, platí v Číně a je v podstatě přeznačením 802.11ad pro použití v určitých oblastech světa. Cílem je zachovat zpětnou kompatibilitu s 802.11ad.

Sečteno podtrženo

Tento standard byl schválen v květnu 2017 a zaměřuje se na nižší spotřebu energie a vytváří Wi-Fi sítě s rozšířeným dosahem, které mohou přesahovat dosah typických sítí 2,4 GHz nebo 5 GHz. Očekává se, že bude konkurovat Bluetooth vzhledem k jeho nižší potřebě energie.

802.11ad

Tento standard byl schválen v prosinci 2012 a je neuvěřitelně rychlý. Klientské zařízení však musí být umístěno do 30 stop od přístupového bodu.

Mějte na paměti, když jsou zmiňovány vzdálenosti, že dosahy mohou být značně ovlivněny překážkami, které blokují signál, takže uvedený dosah se vztahuje na situace, kde nedochází k žádnému rušení.

802.11ac (Wi-Fi 5)

Generace Wi-Fi, která poprvé signalizovala populární použití, 802.11ac využívá dvoupásmovou bezdrátovou technologii, která podporuje současná připojení na zařízeních Wi-Fi 2,4 GHz i 5 GHz. 802.11ac nabízí zpětnou kompatibilitu s 802.11a/b/g/n a šířku pásma až 1300 Mb/s v pásmu 5 GHz plus až 450 Mb/s v pásmu 2,4 GHz. Většina domácích bezdrátových směrovačů je v souladu s tímto standardem.

802.11ac je nejdražší na implementaci; zlepšení výkonu lze zaznamenat pouze v aplikacích s velkou šířkou pásma

802.11ac se také označuje jako Wi-Fi 5.

802.11n

802.11n (někdy také známý jako Wireless N) byl navržen tak, aby vylepšil 802.11g v množství podporované šířky pásma použitím několika bezdrátových signálů a antén (nazývaných MIMO technologie) namísto jedné. Skupiny průmyslových standardů ratifikovaly standard 802.11n v roce 2009 se specifikacemi poskytujícími až 600 Mbps šířky pásma sítě. 802.11n také nabízí o něco lepší dosah oproti dřívějším standardům Wi-Fi díky zvýšené intenzitě signálu a je zpětně kompatibilní se zařízením 802.11a/b/g.

Výhody 802.11n: Výrazné zlepšení šířky pásma oproti předchozím standardům; široká podpora napříč zařízeními a síťovým zařízením
Nevýhody 802.11n: Nákladnější implementace než 802.11g; použití více signálů může rušit blízké sítě založené na 802.11b/g

802.11n se také označuje jako Wi-Fi 4.

802.11g

V letech 2002 a 2003 produkty WLAN podporující novější standard nazvaný 802.11g se objevilo na trhu. 802.11g se pokouší zkombinovat to nejlepší z obou 802.11a a 802.11b. 802.11g podporuje šířku pásma až 54 Mbps a pro větší dosah využívá frekvenci 2,4 GHz. 802.11g je zpětně kompatibilní s 802.11b, což znamená, že přístupové body 802.11g budou fungovat s bezdrátovými síťovými adaptéry 802.11b a naopak.

Výhody 802.11g: Podporováno v podstatě všemi bezdrátovými zařízeními a síťovými zařízeními, která se dnes používají; nejlevnější varianta
Nevýhody 802.11g: Celá síť se zpomaluje, aby odpovídala jakémukoli zařízení 802.11b v síti; nejpomalejší/nejstarší standard, který se stále používá

802.11g se také označuje jako Wi-Fi 3.

802.11a

Zatímco 802.11b byl ve vývoji, IEEE vytvořilo druhé rozšíření původního standardu 802.11 s názvem 802.11a. Protože 802.11b získalo na popularitě mnohem rychleji než 802.11a, někteří lidé věří, že 802.11a bylo vytvořeno po 802.11b. Ve skutečnosti bylo 802.11a vytvořeno ve stejnou dobu. Vzhledem ke své vyšší ceně se 802.11a obvykle nachází v obchodních sítích, zatímco 802.11b lépe slouží domácímu trhu.

802.11a podporuje šířku pásma až 54 Mbps a signály v regulovaném frekvenčním spektru kolem 5 GHz. Tato vyšší frekvence ve srovnání s 802.11b zkracuje dosah sítí 802.11a. Vyšší frekvence také znamená, že signály 802.11a obtížněji pronikají stěnami a jinými překážkami.

Protože 802.11a a 802.11b používají různé frekvence, jsou tyto dvě technologie vzájemně nekompatibilní. Někteří prodejci nabízejí hybridní síťové zařízení 802.11a/b, ale tyto produkty pouze implementují dva standardy vedle sebe (každé připojené zařízení musí používat jeden nebo druhý).

802.11a se také označuje jako Wi-Fi 2.

802.11b

IEEE rozšířila původní standard 802.11 v červenci 1999 a vytvořila specifikaci 802.11b. 802.11b podporuje teoretickou rychlost až 11 Mbps. Je třeba očekávat realističtější šířku pásma 2 Mbps (TCP) a 3 Mbps (UDP).

802.11b používá stejnou neregulovanou frekvenci rádiové signalizace (2,4 GHz) jako původní standard 802.11. Prodejci často preferují používání těchto frekvencí ke snížení svých výrobních nákladů. Vzhledem k tomu, že zařízení 802.11b není regulováno, může způsobovat rušení mikrovlnnými troubami, bezdrátovými telefony a dalšími zařízeními využívajícími stejný rozsah 2,4 GHz. Instalací zařízení 802.11b v rozumné vzdálenosti od ostatních zařízení se však lze snadno vyhnout rušení.

802.11b se také označuje jako Wi-Fi 1.

A co Bluetooth a ostatní?

Kromě těchto pěti obecných standardů Wi-Fi nabízí několik dalších souvisejících bezdrátových síťových technologií mírně odlišné hodnoty.

Normy pracovních skupin IEEE 802.11 jako 802.11h a 802.11j jsou rozšířeními nebo odnožemi technologie Wi-Fi, z nichž každá slouží velmi specifickému účelu.
Bluetooth je alternativní bezdrátová síťová technologie, která sledovala jinou cestu vývoje než 802.11 rodina. Bluetooth podporuje velmi krátký dosah (běžně 10 metrů) a relativně nízkou šířku pásma (v praxi 1-3 Mb/s) navrženou pro síťová zařízení s nízkou spotřebou, jako jsou kapesní počítače. Nízké výrobní náklady hardwaru Bluetooth také oslovují průmyslové dodavatele.
WiMax byl také vyvinut odděleně od Wi-Fi. WiMax je navržen pro sítě na velké vzdálenosti (míle nebo kilometry), na rozdíl od místních bezdrátových sítí.

Na podporu vytváření technologií pro bezdrátové místní sítě existují nebo jsou ve vývoji následující standardy IEEE 802.11:

802.11a: standard 54 Mb/s, signalizace 5 GHz (ratifikováno 1999)
802.11b: standard 11 Mb/s, signalizace 2,4 GHz (1999)
802.11c: Provoz mostních spojení (přesunuto na 802.1D)
802.11d: Celosvětová shoda s předpisy pro využívání spektra bezdrátového signálu (2001)
802.11e: Podpora kvality služeb (2005) pro zlepšení poskytování aplikací citlivých na zpoždění, jako je Voice Wireless LAN a streamování multimédií
802.11F: Doporučení protokolu Inter-Access Point pro komunikaci mezi přístupovými body pro podporu roamingových klientů (2003)
802.11g: standard 54 Mb/s, signalizace 2,4 GHz (2003)
802.11h: Vylepšená verze 802.11a pro podporu evropských regulačních požadavků (2003)
802.11i: Vylepšení zabezpečení pro rodinu 802.11 (2004)
802.11j: Vylepšení signalizace 5 GHz pro podporu japonských regulačních požadavků (2004)
802.11k: Správa systému WLAN
802.11m: Údržba dokumentace rodiny 802.11
802.11n: 100+ Mb/s standardní vylepšení oproti 802.11g (2009)
802.11p: Bezdrátový přístup pro prostředí vozidel
802.11r: Podpora rychlého roamingu pomocí přechodů základní sady služeb
802.11s: ESS mesh networking pro přístupové body
802.11T: Wireless Performance Prediction – doporučení pro testovací standardy a metriky
802.11u: Internetworking s mobilními a jinými formami externích sítí
802.11v: Správa bezdrátové sítě a konfigurace zařízení
802.11w: Vylepšení zabezpečení chráněných rámců správy
802.11y: Protokol založený na soupeření pro zamezení rušení
802.11ac: standard 3,46 Gb/s, podporuje frekvence 2,4 a 5 GHz přes 802.11n
802.11ad: standard 6,7 Gb/s, signalizace 60 GHz (2012)
802.11ah: Vytváří Wi-Fi sítě s rozšířeným dosahem, které přesahují dosah typických sítí 2,4 GHz nebo 5 GHz
802.11aj: Schváleno v roce 2017; primárně pro použití v Číně
802.11ax: Schválení se očekává v roce 2018
802.11ay: Schválení se očekává v roce 2019
802.11az: Schválení se očekává v roce 2019