РАЗВИТИЕ СТАНДАРТОВ IEEE 802.11

Последние несколько десятилетий заметно выросло влияние компьютерных сетей для обеспечения связи между людьми, предприятиями, компаниями и т.д. Однако с развитием техники (ПК, ноутбуков, смартфонов и т.д.) наблюдается тенденция к повышению мобильности пользователя, что в свою очередь влечет за собой развитие беспроводных технологий. В настоящее время доступны беспроводные интерфейсы, которые позволяют использовать сетевые службы независимо от того где в настоящее время находится человек. Беспроводные технологии позволяют использовать подключение к сети Интернет для многих устройств, при этом не требуется прокладка дополнительной витой пары для каждого ПК или ноутбука это и является их основным преимуществом.

Основным для беспроводных локальных сетей, в настоящее время, является стандарт IEEE802.11. В зависимости от версии передача данных осуществляется в диапазонах 2.4ГГц и 5ГГц.

Стандарт IEEE 802.11, разработка которого была начата в 1990г., это первый беспроводной стандарт, который был применим для создания локальных сетей. Его основной задачей было показать устойчивую работу беспроводной сети на стандартной скорости передачи данных (1 Мбит/с). На разработку стандарта ушло 7 лет.

В стандарте IEEE 802.11 описано функционирование беспроводной сети передачи данных в диапазоне частот 2400-2483.5 МГц. Максимальная пропускная способность сети в стандарте 802.11 – 2 Мбит/с, для большинства устройств этой скорости было недостаточно и это повлекло за собой развитие линейки стандартов IEEE 802.11.

Разработка IEEE 802 11b закончилась в 1999г. и именно ним связано название Wi-Fi (Wireless Fidelity - беспроводная точность).

В стандарте 802.11b, как и базовый, работает на частоте 2.4 ГГц, при этом используя не больше трех не перекрывающихся каналов. Что позволило расширить радиус действия сети до 300 м. Так же в этом стандарте был применен механизм динамического сдвига скорости.

Параллельно с разработкой 802.11b, IEEE готовила вторую модификацию базового стандарта 802.11 - 802.11a.

В стандарте IEEE 802.11a полоса пропускания была расширена до 54 Мбит/с. Здесь для передачи данных была использована частота 5 ГГц.

Так как 802.11b и 802.11a используют для передачи данных разные частоты - технологии несовместимы друг с другом.

Стандарт IEEE 802.11g был разработан в 2003г. Так как пропускной способности IEEE 802.11b было уже недостаточно, а реализация 802.11а имела достаточно высокую стоимость.

Совместимость IEEE 802.11g со стандартом IEEE 802.11b позволила использовать оборудование стандарта IEEE 802.11b, это помогло быстро распространить применение стандарта.

В стандарте IEEE 802.11g полоса пропускания была расширена до 54 Мбит / с, а для передачи данных был использован в диапазон частот 2400-2483,5 МГц; Так же поддержка стандарта была реализована в ноутбуках, что также повысило его популярность.

Стандарт IEEE 802.11n был принят 2009 г. Применение оборудования стандарта IEEE 802.11n позволило достичь скорости передачи данных до 300 Мбит/с. Такая скорость была получена благодаря работе устройства в диапазонах частот 2,4 и 5 ГГц, так же для обработки сигнала был применен усовершенствованный метод ортогонального частотного мультиплексирования OFDM и технология многоканальных антенных систем MIMO.

Стандарт IEEE 802.11ac был принят в 2014г. Стандарт был представлен в двух спецификациях: Wave 1 и Wave 2. Основными преимуществами стандарта являются высокая теоретическая скорость (Wave 2 - до 2,3 Гбит / с, Wave 2 - до 1,7 Гбит / с в диапазоне частот 5 ГГц). Возможность поддержки нескольких пользователей с несколькими входами и несколькими выходами (MU-MIMO), что позволило оптимизировать использование частот. Применение кодирования сигнала с использованием квадратурно-амплитудной модуляции (QAM) 256, что позволило улучшить целостность сигнала.

Развитие беспроводных технологий не прекращается в настоящее время ведется разработка нового стандарта IEEE 802.11be целью которого является расширение пропускной способности до 40Гбит/с.

Заявлено, что новый протокол физического уровня расширит полосу до 320 МГц, двухкратное увеличение числа пространственных потоков MU-MIMO позволит увеличить номинальную пропускную способность в 4 раза. Также будет применена 4K-QAM, что добавит еще 20% к номинальной пропускной способности.

Список литературы:

1. Эволюция стандартов Wi-Fi 802.11[Электронный ресурс]. URL:https://lanmarket.ua/stats/evolyutsiya-standartov-wifi-802-11. (Дата обращения: 20.05.20)
2. Стандарты IEEE 802.11 [Электронный ресурс]. URL: http://kompikav.ru/index.php/2011-11-15-09-09-34/204-ieee80211.html (Дата обращения: 20.05.20)
3. Описание стандартов 802.11:802.11ас, 802.11b/g/n/a [Электронный ресурс]. URL: https://19216811.ru/802-11-802-11ac-802-11b-g-n-802-11a (Дата обращения: 20.05.20)
4. Стандарты беспроводных сетей [Электронный ресурс]. URL: http://www.doctorrouter.ru/standarty-besprovodnyh-setej-802-11g-i-802-11n-802-11ac/ (Дата обращения: 20.05.20)
5. Что нас ждет в Wi-Fi 7 IEEE802.11be? Е.Хоров. [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/501266/ (Дата обращения: 20.05.20)