Aflați să faceți diferența între diferitele rețele WiFi și frecvențele acestora

Definiție Wi-Fi

Este un set de protocoale de comunicații fără fir standardizate care sunt folosite pentru accesați Internetul sau generați rețele locale fără a fi nevoie de cabluri . Informația este transmisă folosind unde radio la anumite frecvențe, eliminând necesitatea unei conexiuni fizice între dispozitive.

WiFi nu este chiar numele tehnologiei (numele ei real este IEEE 802.11), este numele comercial stabilit de WiFi Alliance . Aceasta este o organizație non-profit însărcinată cu dezvoltarea unei astfel de tehnologii. În prezent, această organizație este formată din peste 800 de companii din întreaga lume.

Origine și repere remarcabile

În timp ce tehnologia WiFi este o soluție modernă, are o origine interesantă. Originea acestei tehnologii poate fi găsită în a sistem de rețea fără fir creat de ALOHA Systems la conectaţi il insula Hawaii în 1971.

Comisia Federală de Comunicare (FCC) a Statelor Unite în 1985 a prezentat un rețea pentru uz general cu lățimi de bandă de 900 MHz, 2.4 GHz și 5.8 GHz. Mai târziu, aceste benzi de frecvență au fost numite benzi ISM . Coincide cu dezvoltarea LAN Token Ring de la IBM rețea, care permite conectarea computerelor pentru transferul de date.

În 1988, a fost dezvoltat primul sistem ATM fără fir bazat pe tehnologia IBM, care a ajuns să se numească waveLAN. Mai târziu, în 1989, a devenit standardul IEEE 802.11 LAN/MAN.

Vic Hayes, așa-numitul „Părintele WiFi” a creat primul grup de lucru pentru Standardul IEEE 801.11 pentru rețele LAN fără fir. Ulterior, au fost realizate următoarele progrese în această tehnologie:

• 1994: Dr. Alex Hills prezintă un proiect privind rețelele wireless în care asigură conexiune wireless la un total de 7 clădiri
• 1996: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation a introdus o rețea fără fir bazată pe protocolul IEEE 802.11
• 1997: Este lansată prima versiune oficială și comercială a tehnologiei WiFi cu o viteză maximă de 2 Mb/s
• 1999: Viteza crește la 11 Mb/s pe frecvența de 2.4 GHz (IEEE 802.11b). O lună mai târziu, se atinge o viteză de 54 MB/s pentru banda de 5 GHz
• 2003: Se atinge o viteză de 108 Mb/s pentru banda de 2.4 GHz (IEEE 802.11g)
• 2009: Prima dată când frecvențele de 2.4 GHz și 5 GHz au fost combinate simultan cu viteze de până la 600 Mb/s (IEEE 802.11n)
• 2014: Se atinge viteza de 6933 MB/s pentru banda de 5 GHz (IEEE 802.11ac)
• 2019: Reușesc să crească viteza la 9608 Mb/s (802.11ax). Rețineți că există două nume comerciale în acest caz. WiFi 6 acceptă numai benzile de 2.4 GHz și 5 GHz, iar WiFi 6E adaugă banda de 6 GHz pentru prima dată
• 2022: Anunțat standardul WiFi 7 (802.11be) care crește viteza la 46,120 Mb/s și combină benzile de 2.4 GHz, 5 GHz și 6 GHz, pentru prima dată, într-un singur standard.

Standardul IEEE 802.11

Pentru o utilizare uniformă a tehnologiei, este normal să se creeze un standard certificat și reglementat . Acest lucru permite oricărui producător să dezvolte soluții care pot funcționa fără probleme. Mai presus de toate, acest lucru este important în rețelele de comunicații, deoarece altfel ar putea fi haos.

De cine se ocupă controlând și gestionând acestea standarde în Institutul de Ingineri Electrici și Electronici (IEEE) al Statelor Unite.

Avem setul de standarde IEEE 802 care se bazează pe acești trei piloni fundamentali:

• Rețea locală (LAN) Tehnic Standarde
• Media Access Protocol Suite (MAC)
• Stratul fizic (PHY) să pună în aplicare comunicații de calcul în zona locală fără fir (WLAN).

Deoarece tehnologia WiFi se bazează pe această tehnologie, este clasificată în standardul IEEE 802. La nivel tehnic se numește IEEE 802.11 și se adaugă litere pentru a distinge versiunile.

Deoarece acest nume este greu de reținut, WiFi Alliance din 2008 a început să stabilească denumirea comercială „WiFi 4” pentru standardul IEEE 802.11n. Abia în 2014, cu WiFi 5, această denumire a început să fie mai răspândită.

Care sunt standardele actuale WiFi

Numărul de dispozitive care oferă suport pentru acest protocol de comunicare a crescut foarte mult. Apariția smartphone-urilor sau a tabletelor, de exemplu, a făcut ca acestea să fie adaptate pentru a suporta un număr mare de dispozitive conectate simultan. De asemenea, jocurile au făcut ca standardul să fie actualizat pentru a oferi cea mai bună performanță utilizatorului.

Vom vedea ce diferențe există între fiecare dintre aceste versiuni gândindu-ne la nevoile care sunt detectate de WiFi Alliance.

Wi-Fi 7

Proiectul standardului 802.11be care stabilește diferitele aspecte ale acestei tehnologii este prezentat în martie 2021 . În perioada noiembrie – decembrie 2022 sunt prezentate primele dispozitive WiFi 7, care vor începe să fie comercializate în 2023. Se estimează că până în 2024 ar trebui să existe o standardizare a acestui nou standard.

Trebuie să avem în vedere că în prezent (martie 2023) standardul 802.11be nu este un standard definitiv, ci se află în faza de proiect. Aceasta înseamnă că există tehnologii candidate care vor fi în standardul final și alți candidați care pot fi sau nu adăugați.

Caracteristicile candidatului

Acestea apar în Cererea de autorizare a proiectului sunt:

• Lățime de bandă de 320 MHz și utilizarea mai eficientă a spectrului necontiguu
• Funcționare de agregare și multi-bandă/multi-canal
• 16 fluxuri spațiale și îmbunătățiri în Intrări multiple Ieșiri multiple (MIMO) protocoale
• Coordonarea punctelor de acces multiple (AP)
• Protocol îmbunătățit de adaptare și retransmisie a legăturii
• Dacă este necesar, adaptare la standarde de reglementare specifice pentru spectrul de 6 GHz
• Integrarea Extensiile IEEE 802.1Q ale rețelelor Time Sensitive (TSN) pentru trafic în timp real cu latență scăzută

Wi-Fi 6

Standardul IEEE 802.11ax este adoptat în 2019 , adăugând caracteristici axate pe eficiență. Se concentrează pe optimizarea performanței în zonele în care există o densitate mare de dispozitive, cum ar fi centrele comerciale. Acest lucru este posibil pentru îmbunătățirea spectrului, adăugând acces multiplu cu diviziune ortogonală a frecvenței (OFDMA)

Cele mai importante caracteristici noi sunt:

• OFDMA: așa cum am spus, este acces multiplu cu diviziune ortogonală de frecvență. Deși este prezent în versiunile anterioare, acestea permit canale care urmează să fie subdivizate pentru a oferi trecere diferiților utilizatori și dispozitive. Acest lucru vă permite să reduceți latența și să îmbunătățiți eficiența atunci când sunt conectate mai multe dispozitive. Permite o transmisie mai eficientă a datelor atunci când conexiunea nu este bună.
• MU-MIMO: permite transmiterea de fluxuri de date simultane către mai multe dispozitive , când înainte se făcea unul câte unul. Routerul poate acum să trimită și să primească date către mai multe dispozitive simultan mai rapid, în loc să stea la coadă și să meargă unul câte unul.
• Colorare BSS: Aceasta este o tehnică specială de reutilizare care folosește marcaje sau „culori” pentru identificarea rețelelor. Este folosit pentru ca punctele de acces să poată lua decizii dacă este sau nu permisă utilizarea simultană a mediului wireless. Reduceți interferența.
• Consum redus de energie: include Timp de trezire vizat (TWT) tehnologie. Până acum, aparatele căutau din când în când noi transmisii de date. Acum, routerul și dispozitivul au voie să negocieze timpii de funcționare așteptați. Asta permite pentru a reduce consumul de energie.

WiFi 6E

Este într-adevăr o simplă actualizare „minoră” a Standard IEEE 802.11ax. Se remarcă prin adăugarea de suport comercial pentru frecvență de 6 GHz, care nu a fost suportat. Această implementare se îmbunătățește teoretic viteza maximă cu până la 30%.

Wi-Fi 5

Noul standard 802.11ac a inceput sa fie desfășurat în 2014 și se remarcă prin adăugarea nativă a frecvenței de 5 GHz. Comercial se numește WiFi 5, dar nu are nicio legătură cu noua bandă de frecvență. Se remarcă prin îmbunătățirea lățimii de bandă, îmbunătățirea fluxurilor speciale și modulare.

Principalele caracteristici pe care le adaugă sunt:

• Link extins la canal: adaugă bandă de canal opțională de 160 MHz și 80 MHz obligatoriu pentru stații
• MIMA
  • Suport pentru până la opt fluxuri speciale
  • Downlink multiurio pentru până la patru benzi
  • Mai multe STA, fiecare cu una sau mai multe antene, care transmit sau primesc fluxuri de date independente
  • Special Division Multiple Access (SDMA) care nu sunt separate de frecvență, ci sunt rezolvate special în mod analog cu MIMO
  • Legătura descendentă MU-MIMO adăugată ca mod special
• Modulare
  • 256-QAM adăugat ca mod special
  • Poate fi oferit modul non-standard 1024-QAM, permițând o rată de date cu 25% mai mare, comparativ cu 256-QAM
• Alte caracteristici
  • Beamforming cu sunet standardizat și feedback pentru compatibilitate între furnizori
  • Modificări MAC
  • Coexistența canalelor de 20, 40, 80 și 160 MHz
  • Patru câmpuri de antet PPDU noi

Comparația diferitelor versiuni

Diferența dintre frecvențele de 2.4 GHz, 5 GHz și 6 GHz

Poate că nu știți, dar frecvența la care ne conectăm este foarte importantă. Există diferențe importante în funcționare și performanță între frecvențe. Le rezumăm în tabelul următor într-un mod destul de simplu.

Banda de 2.4 GHz este considerată cea mai bună pentru utilizare generală, navigare și altele asemenea. Benzile de 5 GHz și 6 GHz sunt mai concentrate pe jocuri și transferuri mari de date. Trebuie să aveți în vedere că acoperirea va fi întotdeauna mai bună cu frecvența joasă decât cu frecvența înaltă. Dacă undele trebuie să treacă prin doi pereți, banda de 2.4 GHz va oferi o acoperire și performanță mai bune decât benzile de 5 GHz și 6 GHz.