IEEE 802.11 - IEEE 802.11

IEEE 802.11 je součástí IEEE 802 souborem lokální sítě (LAN) technických norem a upřesňuje sada kontroly přístupu k médiu (MAC) a fyzické vrstvy (PHY) protokoly pro provádění bezdrátové lokální sítě (WLAN), počítačová komunikace. Standard a dodatky poskytují základ pro produkty bezdrátové sítě využívající značku Wi-Fi a jsou celosvětově nejpoužívanějšími standardy bezdrátových počítačových sítí. IEEE 802.11 se používá ve většině domácích a kancelářských sítí a umožňuje přenosné počítače , tiskárny a smartphonya další zařízení pro vzájemnou komunikaci a přístup k internetu bez připojení kabelů.

Standardy jsou vytvářeny a udržovány Institutem elektrotechnických a elektronických inženýrů (IEEE) LAN/ MAN Standards Committee ( IEEE 802 ). Základní verze standardu byla vydána v roce 1997 a má následující změny. Zatímco každá změna je oficiálně zrušena, když je začleněna do nejnovější verze standardu, korporátní svět má tendenci přistoupit k revizím, protože výstižně označují schopnosti jejich produktů. Výsledkem je, že na trhu má každá revize tendenci stát se svým vlastním standardem.

IEEE 802.11 používá různé frekvence, mimo jiné 2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz a 60 GHz. Ačkoli specifikace IEEE 802.11 uvádějí kanály, které by mohly být použity, povolená dostupnost rádiového frekvenčního spektra se výrazně liší podle regulační domény.

Protokoly se obvykle používají ve spojení s IEEE 802.2 a jsou navrženy tak, aby bezproblémově spolupracovaly s ethernetem , a velmi často se používají k přenosu internetového protokolu .

Obecný popis

Rodina 802.11 se skládá ze série poloduplexních technik modulace bezdrátově, které používají stejný základní protokol. Rodina protokolů 802.11 využívá vícenásobný přístup ve smyslu dopravce se zamezením kolizím, přičemž zařízení před vysíláním každého rámce poslouchá kanál pro jiné uživatele (včetně uživatelů, kteří nejsou standardem 802.11) (někteří používají termín „paket“, který může být nejednoznačný: „rámec“ je technicky správnější).

802.11-1997 byl prvním standardem bezdrátových sítí v rodině, ale 802.11b byl prvním široce přijímaným standardem, za nímž následovaly standardy 802.11a, 802.11g, 802.11n a 802.11ac. Další standardy v řadě (c – f, h, j) jsou servisní změny, které se používají k rozšíření stávajícího rozsahu stávající normy, přičemž tyto změny mohou také zahrnovat opravy předchozí specifikace.

802.11b a 802.11g používají pásmo ISM 2,4 GHz , pracující ve Spojených státech podle části 15 pravidel a předpisů Federální komunikační komise USA . 802.11n může také používat toto pásmo 2,4 GHz . Díky této volbě frekvenčního pásma může zařízení 802.11b/g/n příležitostně trpět interferencí v pásmu 2,4 GHz z mikrovlnných trub , bezdrátových telefonů a zařízení Bluetooth . Standardy 802.11b a 802.11g kontrolují jejich rušení a náchylnost k rušení pomocí signalizačních metod s rozšířeným spektrem přímé sekvence (DSSS) a ortogonálního frekvenčně děleného multiplexování (OFDM).

802.11a využívá pásmo U-NII 5 GHz-které pro většinu světa nabízí alespoň 23 nepřekrývajících se kanálů o šířce 20 MHz-spíše než pásmo 2,4 GHz ISM-které nabízí pouze tři nepřekrývající se kanály o šířce 20 MHz-kde se překrývají další sousední kanály (viz seznam kanálů WLAN ). V závislosti na prostředí lze dosáhnout lepšího nebo horšího výkonu s vyššími nebo nižšími frekvencemi (kanály). 802.11n může používat buď pásmo 2,4 GHz nebo 5 GHz; 802.11ac používá pouze pásmo 5 GHz.

Segment rádiového frekvenčního spektra používaný standardem 802.11 se v jednotlivých zemích liší. V USA mohou být zařízení 802.11a a 802.11g provozována bez licence, jak je povoleno v části 15 pravidel a předpisů FCC. Kmitočty používané kanály jedna až šest standardů 802.11ba 802.11g spadají do amatérského rádiového pásma 2,4 GHz . Licencovaní amatérští radioamatéři mohou provozovat zařízení 802.11b/g podle části 97 pravidel a předpisů FCC, což umožňuje vyšší výkon, ale nikoli komerční obsah nebo šifrování.

Generace

V roce 2018 začala Wi-Fi Alliance používat veřejně používané protokoly 802.11 pro spotřebitele přívětivé schéma číslování generací. Generace Wi-Fi 1–6 odkazují na protokoly 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac a 802.11ax v uvedeném pořadí.

Dějiny

Technologie 802.11 má svůj původ v rozhodnutí USA z roku 1985 Federální komunikační komisí, která vydala pásmo ISM pro nelicencované použití.

V roce 1991 společnost NCR Corporation / AT&T (nyní Nokia Labs a LSI Corporation ) vynalezla předchůdce standardu 802.11 v nizozemském Nieuwegeinu . Vynálezci původně zamýšleli použít technologii pro pokladní systémy. První bezdrátové produkty byly uvedeny na trh pod názvem WaveLAN se surovými datovými rychlostmi 1 Mbit/s a 2 Mbit/s.

Vic Hayes , který 10 let zastával křeslo IEEE 802.11 a byl nazýván „otcem Wi-Fi“, se podílel na navrhování počátečních standardů 802.11b a 802.11a v rámci IEEE . Společně s inženýrem Bell Labs Brucem Tuchem oslovil IEEE, aby vytvořil standard.

V roce 1999 byla Wi-Fi Alliance vytvořena jako obchodní sdružení, které drží ochrannou známku Wi-Fi, pod kterou se prodává většina produktů.

Zásadní komerční průlom nastal s tím, že Apple v roce 1999 přijal Wi-Fi pro řadu notebooků iBook . Jednalo se o první masový spotřební produkt, který nabízel připojení k síti Wi-Fi , které pak Apple označil jako AirPort . O rok později následovala společnost IBM se svou sérií ThinkPad 1300 v roce 2000.

Protokol

proti t E Standardy PHY sítě IEEE 802.11
Frekvenční rozsah nebo typ	PHY	Protokol	Datum vydání	Frekvence	Šířka pásma	Stream rychlost přenosu dat	Povolené MIMO streamy	Modulace	Přibližný dosah
									Krytý	Venkovní
				(GHz)	(MHz)	(Mbit/s)
1–6  GHz	DSSS/FHSS	802.11-1997	Června 1997	2.4	22	1, 2	N/A	DSSS , FHSS	20 m (66 stop)	100 m (330 stop)
	HR-DSSS	802.11b	Září 1999	2.4	22	1, 2, 5,5, 11	N/A	DSSS	35 m (115 stop)	140 m (460 stop)
	OFDM	802.11a	Září 1999	5	5/10/20	6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 (pro  šířku pásma 20 MHz vydělte 2 a 4 pro 10 a 5  MHz)	N/A	OFDM	35 m (115 stop)	120 m (390 stop)
		802.11j	Listopadu 2004	4,9/5,0					?	?
		802.11p	Července 2010	5.9					?	1000 m (3300 stop)
		802.11y	Listopadu 2008	3.7					?	5 000 m (16 000 stop)
	ERP-OFDM	802.11g	Června 2003	2.4					38 m (125 stop)	140 m (460 stop)
	HT-OFDM	802.11n (Wi-Fi 4)	Říjen 2009	2,4/5	20	Až 288,8	4	MIMO-OFDM	70 m (230 stop)	250 m (820 stop)
					40	Až 600
	VHT-OFDM	802.11ac (Wi-Fi 5)	Prosince 2013	5	20	Až 346,8	8	MIMO-OFDM	35 m (115 stop)	?
					40	Až 800
					80	Až 1733,2
					160	Až 3466,8
	HE-OFDMA	802.11ax (Wi-Fi 6)	Února 2021	2,4/5/6	20	Až 1147	8	MIMO-OFDM	30 m (98 stop)	120 m (390 stop)
					40	Až 2294
					80	Až 4804
					80+80	Až 9608
mmWave	DMG	802.11ad	Prosince 2012	60	2160	Až 6 757 (6,7  Gbit/s)	N/A	OFDM , single  carrier, low power power single  carrier	3,3 m (11 stop)	?
		802.11aj	Duben 2018	45/60	540/1 080	Až 15 000 (15  Gbit/s)	4	OFDM , jediný  dopravce	?	?
	EDMG	802.11	Est. Března 2021	60	8000	Až 20 000 (20  Gbit/s)	4	OFDM , jediný  dopravce	10  m (33  stop)	100  m (328  stop)
IoT pod 1 GHz	TVHT	802.11af	Února 2014	0,054–0,79	6–8	Až 568,9	4	MIMO-OFDM	?	?
	S1G	802.11ah	Prosince 2016	0,7/0,8/0,9	1–16	Až 8,67 (@2 MHz)	4		?	?
2,4  GHz, 5  GHz	WUR	802.11ba	Est. Března 2021	2,4/5	4,06	0,0625, 0,25 (62,5  kbit/s, 250  kbit/s)	N/A	OOK ( OOK s více nosiči)	?	?
Světlo ( Li-Fi )	IR	802.11-1997	Června 1997	?	?	1, 2	N/A	PPM	?	?
	?	802.11bb	Est. Července 2022	60 000-7 000 000	?	?	N/A	?	?	?
Kumulativní standardy 802.11
		802.11-2007	Března 2007	2,4, 5		Až 54		DSSS , OFDM
		802.11-2012	Března 2012	2,4, 5		Až 150		DSSS , OFDM
		802.11-2016	Prosince 2016	2,4, 5, 60		Až 866,7 nebo 6 757		DSSS , OFDM
		802.11-2020	Prosince 2020	2,4, 5, 60		Až 866,7 nebo 6 757		DSSS , OFDM
A1 A2 IEEE 802.11y-2008rozšířil provoz 802.11a do licencovaného pásma 3,7 GHz. Zvýšené limity výkonu umožňují dosah až 5 000 m. Od roku 2009 je ve Spojených státech licencován pouzeFCC. B1 B2 B3 B4 B5 B6 Na základě krátkéhoochranného intervalu; standardní ochranný interval je o ~ 10% pomalejší. Ceny se velmi liší v závislosti na vzdálenosti, překážkách a rušení. C1 Za čínskou regulaci. D1 Pro japonskou regulaci. Provoz E1 Wake-up Radio (WUR). F1 F2 F3 F4 Pouze pro případy jednoho uživatele, na základě výchozíhoochranného intervalu,který je 0,8 mikrosekundy. Vzhledemk tomu, že pro 802.11ax je k dispozicivíce uživatelů prostřednictvímOFDMA,může dojít k jejich snížení. Tyto teoretické hodnoty také závisí na vzdálenosti spoje, ať už je spoj přímý nebo ne, interferencích asložkáchvíce cestv prostředí. G1 Výchozíochranný intervalje 0,8 mikrosekundy. 802.11ax však prodloužil maximální dostupnýochranný intervalna 3,2 mikro sekundy, aby podporoval venkovní komunikaci, kde je maximální možné zpoždění šíření ve srovnání s vnitřním prostředím větší.

802.11-1997 (802.11 starší)

Původní verze standardu IEEE 802.11 byla vydána v roce 1997 a upřesněna v roce 1999, ale nyní je zastaralá. Udávaly dvě čisté bitové rychlosti 1 nebo 2 megabity za sekundu (Mbit/s) plus dopředný kód opravy chyb. Specifikoval tři alternativní technologie fyzické vrstvy : difúzní infračervený provoz s rychlostí 1 Mbit/s; rozprostřené spektrum přeskakující frekvenci pracující na 1 Mbit/s nebo 2 Mbit/s; a rozprostřené spektrum s přímou sekvencí pracující na 1 Mbit/s nebo 2 Mbit/s. Poslední dvě rádiové technologie používaly mikrovlnný přenos přes frekvenční pásmo Industrial Scientific Medical na 2,4 GHz. Některé dřívější technologie WLAN používaly nižší frekvence, například americké 900 MHz pásmo ISM.

Starší 802.11 s rozšířeným spektrem přímé sekvence byl rychle nahrazen a propagován pomocí 802.11b.

802.11a (průběh OFDM)

802.11a, publikovaný v roce 1999, používá stejný protokol vrstvy datového spoje a formát rámce jako původní standard, ale bylo přidáno OFDM vzdušné rozhraní (fyzická vrstva). To bylo později přeznačeno Wi-Fi 1 , podle Wi-Fi Alliance , vzhledem k Wi-Fi 2 (802.11b) .

Pracuje v pásmu 5 GHz s maximálním čistým datovým tokem 54 Mbit/s plus kódem pro opravu chyb, který poskytuje realistickou dosažitelnou čistou propustnost v polovině 20 Mbit/s. Je svědkem rozsáhlé celosvětové implementace, zejména v rámci podnikového pracovního prostoru.

Vzhledem k tomu, že pásmo 2,4 GHz je hojně využíváno do té míry, že je přeplněné, poskytuje relativně nevyužívané pásmo 5 GHz významnou výhodu standardu 802.11aa. Tato vysoká nosná frekvence však přináší i nevýhodu: efektivní celkový dosah 802.11a je menší než u 802.11b/g. Signály 802.11a jsou teoreticky díky svým menším vlnovým délkám absorbovány stěnami a jinými pevnými předměty v jejich dráze, a v důsledku toho nemohou proniknout tak daleko jako signály 802.11b. V praxi má 802.11b obvykle vyšší rozsah při nízkých rychlostech (802.11b sníží rychlost na 5,5 Mbit/s nebo dokonce 1 Mbit/s při nízké síle signálu). 802.11a také trpí rušením, ale na místní úrovni může být méně rušivých signálů, což má za následek menší rušení a lepší propustnost.

802.11b

Standard 802.11b má maximální rychlost surových dat 11 Mbit/s (megabitů za sekundu) a používá stejnou metodu přístupu k médiím, jak je definována v původním standardu. Produkty 802.11b se objevily na trhu počátkem roku 2000, protože 802.11b je přímým rozšířením modulační techniky definované v původním standardu. Dramatický nárůst propustnosti 802.11b (ve srovnání s původním standardem) spolu se současným podstatným snížením cen vedl k rychlému přijetí 802.11b jako definitivní bezdrátové technologie LAN.

Zařízení využívající standard 802.11b ruší jiné produkty pracující v pásmu 2,4 GHz. Zařízení pracující v pásmu 2,4 GHz zahrnují mikrovlnné trouby, zařízení Bluetooth, dětské chůvičky, bezdrátové telefony a některá radioamatérská zařízení. Jako nelicencované záměrné zářiče v tomto pásmu ISM nesmí interferovat a musí tolerovat rušení z primárních nebo sekundárních alokací (uživatelů) tohoto pásma, jako je amatérské rádio.

802.11g

V červnu 2003 byl ratifikován třetí standard modulace: 802.11g. Funguje to v pásmu 2,4 GHz (jako 802.11b), ale používá stejné schéma přenosu založené na OFDM jako 802.11a. Pracuje s maximální bitovou rychlostí fyzické vrstvy 54 Mbit/s bez dopředných kódů korekce chyb nebo průměrnou propustností přibližně 22 Mbit/s. Hardware 802.11g je plně zpětně kompatibilní s hardwarem 802.11b, a proto je zatížen staršími problémy, které ve srovnání s 802.11a snižují propustnost o ~ 21%.

Tehdy navrhovaný standard 802.11g byl rychle přijat na trh počínaje lednem 2003, dlouho před ratifikací, kvůli touze po vyšších rychlostech přenosu dat a snížení výrobních nákladů. V létě 2003 se z většiny dvoupásmových produktů 802.11a/b stalo dvoupásmové/třírežimové, podporující a a b/g na jedné kartě mobilního adaptéru nebo přístupovém bodu. Podrobnosti o tom, aby b a g dobře spolupracovaly, zabíraly velkou část přetrvávajícího technického procesu; v síti 802.11g však aktivita účastníka 802.11b sníží rychlost přenosu dat v celé síti 802.11g.

Stejně jako 802.11b, zařízení 802.11g také trpí rušením od jiných produktů pracujících v pásmu 2,4 GHz, například bezdrátových klávesnic.

802.11-2007

V roce 2003 byla skupina úkolů TGma oprávněna „srolovat“ mnoho dodatků k verzi standardu 802.11 z roku 1999. REVma nebo 802.11ma, jak se tomu říkalo, vytvořil jeden dokument, který spojil 8 dodatků ( 802.11a , b , d , e , g , h , i , j ) se základním standardem. Po schválení dne 8. března 2007 byl 802.11REVma přejmenován na tehdy aktuální základní standard IEEE 802.11-2007 .

802.11n

802.11n je dodatek, který vylepšuje předchozí standardy 802.11; jeho první návrh certifikace byl zveřejněn v roce 2006. Standard 802.11n byl zpětně označen jako Wi-Fi 4 od Wi-Fi Alliance . Standard přidal podporu více vstupních více výstupních antén (MIMO). 802.11n pracuje v pásmech 2,4 GHz i 5 GHz. Podpora pro pásma 5 GHz je volitelná. Jeho čistý datový tok se pohybuje od 54 Mbit/s do 600 Mbit/s. IEEE schválil dodatek a byl publikován v říjnu 2009. Před finální ratifikací již podniky migrovaly do sítí 802.11n na základě certifikace produktů Wi-Fi Alliance, která byla v souladu s návrhem normy 802.11n z roku 2007. návrh.

802.11-2012

V květnu 2007 byla skupina úkolů TGmb oprávněna „srolovat“ mnoho změn verze 2007 standardu 802.11. REVmb nebo 802.11mb, jak se tomu říkalo, vytvořil jeden dokument, který spojil deset dodatků ( 802.11k , r , y , n , w , p , z , v , u , s ) se základním standardem 2007. Kromě toho bylo provedeno mnoho vyčištění, včetně změny pořadí mnoha klauzulí. Po zveřejnění 29. března 2012 byl nový standard označován jako IEEE 802.11-2012 .

802.11ac

IEEE 802.11ac-2013 je dodatkem k IEEE 802.11, publikovaným v prosinci 2013, který navazuje na 802.11n. Standard 802.11ac byl zpětně označen jako Wi-Fi 5 od Wi-Fi Alliance . Změny oproti 802.11n zahrnují širší kanály (80 nebo 160 MHz oproti 40 MHz) v pásmu 5 GHz, více prostorových toků (až osm oproti čtyřem), modulace vyššího řádu (až 256 QAM vs. 64 QAM) , a přidání víceuživatelského MIMO (MU-MIMO). Wi-Fi Alliance rozdělila zavedení ac bezdrátových produktů na dvě fáze („vlny“), pojmenované „Wave 1“ a „Wave 2“. Od poloviny roku 2013 začala aliance certifikovat produkty Wave 1 802.11ac dodávané výrobci na základě IEEE 802.11ac Draft 3.0 (standard IEEE byl dokončen až později v tomto roce). V roce 2016 představila Wi-Fi Alliance certifikaci Wave 2, která poskytuje vyšší šířku pásma a kapacitu než produkty Wave 1. Produkty Wave 2 obsahují další funkce, jako je MU-MIMO, podpora šířky kanálu 160 MHz, podpora více kanálů 5 GHz a čtyři prostorové toky (se čtyřmi anténami; ve srovnání se třemi ve Wave 1 a 802.11n a osmi ve specifikaci IEEE 802.11ax ).

802.11ad

IEEE 802.11ad je dodatek, který definuje novou fyzickou vrstvu pro sítě 802.11 pro provoz ve spektru milimetrových vln 60 GHz . Toto frekvenční pásmo má výrazně odlišné charakteristiky šíření než pásma 2,4 GHz a 5 GHz, kde fungují sítě Wi-Fi . Produkty implementující standard 802.11ad jsou uváděny na trh pod značkou WiGig . Certifikační program nyní vyvíjí Wi-Fi Alliance namísto dnes již neexistující Wireless Gigabit Alliance . Maximální přenosová rychlost standardu 802.11ad je 7 Gbit/s.

IEEE 802.11ad je protokol používaný pro velmi vysoké datové rychlosti (asi 8 Gbit/s) a pro komunikaci na krátkou vzdálenost (asi 1–10 metrů).

V lednu 2016 společnost TP-Link oznámila první router 802.11ad na světě.

Standard WiGig není příliš známý, přestože byl oznámen v roce 2009 a do rodiny IEEE 802.11 přidán v prosinci 2012.

802.11af

IEEE 802.11af, označovaný také jako „White-Fi“ a „Super Wi-Fi“, je novelou schválenou v únoru 2014, která umožňuje provoz WLAN v TV spektru bílého prostoru v pásmech VHF a UHF mezi 54 a 790 MHz . K přenosu na nepoužívaných televizních kanálech využívá kognitivní rádiovou technologii, přičemž standard přijímá opatření k omezení rušení pro primární uživatele, jako je analogová televize, digitální televize a bezdrátové mikrofony. Přístupové body a stanice určují svou polohu pomocí satelitního systému určování polohy, jako je GPS , a využívají internet k dotazování na geolokační databázi (GDB) poskytovanou regionální regulační agenturou, aby zjistili, jaké frekvenční kanály jsou k dispozici pro použití v daném čase a poloze. Fyzická vrstva využívá OFDM a je založena na standardu 802.11ac. Ztráta cesty šíření a útlum materiály, jako jsou cihly a beton, jsou v pásmech UHF a VHF nižší než v pásmech 2,4 GHz a 5 GHz, což zvyšuje možný rozsah. Kmitočtové kanály jsou široké 6 až 8 MHz, v závislosti na regulační doméně. V jednom nebo dvou sousedících blocích mohou být spojeny až čtyři kanály. Operace MIMO je možná až pro čtyři streamy používané pro operaci časoprostorového blokového kódu (STBC) nebo více uživatelů (MU). Dosažitelná datová rychlost na prostorový tok je 26,7 Mbit/s pro kanály 6 a 7 MHz a 35,6 Mbit/s pro kanály 8 MHz. Se čtyřmi prostorovými toky a čtyřmi propojenými kanály je maximální datová rychlost 426,7 Mbit/s pro kanály 6 a 7 MHz a 568,9 Mbit/s pro kanály 8 MHz.

802.11-2016

IEEE 802.11-2016, známý jako IEEE 802.11 REVmc, je revize založená na IEEE 802.11-2012, zahrnující 5 dodatků ( 11ae , 11aa , 11ad , 11ac , 11af ). Kromě toho byly vylepšeny stávající funkce MAC a PHY a zastaralé funkce byly odstraněny nebo označeny k odstranění. Některé doložky a přílohy byly přečíslovány.

802.11ah

IEEE 802.11ah, publikovaný v roce 2017, definuje systém WLAN pracující v pásmech bez licence 1 GHz. Díky příznivým vlastnostem šíření nízkofrekvenčních spekter může 802.11ah poskytovat lepší přenosový rozsah ve srovnání s konvenčními 802.11 WLAN pracujícími v pásmech 2,4 GHz a 5 GHz. 802.11ah lze použít pro různé účely, včetně rozsáhlých senzorových sítí, hotspotů s rozšířeným dosahem a venkovního Wi-Fi pro odlehčení mobilního provozu, zatímco dostupná šířka pásma je relativně úzká. Protokol zamýšlí, aby spotřeba byla konkurenceschopná s nízkoenergetickým Bluetooth , v mnohem širším rozsahu.

802.11ai

IEEE 802.11ai je dodatkem ke standardu 802.11, který přidal nové mechanismy pro rychlejší počáteční nastavení linky.

802.11aj

IEEE 802.11aj je derivát 802.11ad pro použití v nelicencovaném spektru 45 GHz dostupný v některých oblastech světa (konkrétně v Číně); poskytuje také další možnosti pro použití v pásmu 60 GHz.

Alternativně známý jako China Millimeter Wave (CMMW).

802.11aq

IEEE 802.11aq je dodatkem ke standardu 802.11, který umožní zjišťování služeb před asociací. Tím se rozšiřují některé mechanismy ve standardu 802.11u, které umožňovaly zjišťování zařízení k dalšímu objevování služeb běžících na zařízení nebo poskytovaných sítí.

802.11-2020

IEEE 802.11-2020, který byl známý jako IEEE 802.11 REVmd, je revize založená na IEEE 802.11-2016 zahrnující 5 dodatků ( 11ai , 11ah , 11aj , 11ak , 11aq ). Kromě toho byly vylepšeny stávající funkce MAC a PHY a zastaralé funkce byly odstraněny nebo označeny k odstranění. Byly přidány některé doložky a přílohy.

802.11ax

IEEE 802.11ax je nástupcem standardu 802.11ac. Společnost Wi-Fi Alliance je prodávána jako Wi-Fi 6 (2,4 GHz a 5 GHz) a Wi-Fi 6E (6 GHz) . Je také známý jako High Efficiency Wi-Fi pro celkové vylepšení klientů Wi-Fi 6 v hustém prostředí . U individuálního klienta je maximální zlepšení rychlosti přenosu dat ( rychlost PHY ) oproti předchůdci (802.11ac) pouze 39% (pro srovnání bylo toto zlepšení téměř 500% u předchůdců). Přesto, i v tomto poměrně menší 39% obrázku, cílem bylo poskytnout 4 krát na propustnost -na-oblast 802.11ac (tím vysoká účinnost ). Motivací tohoto cíle bylo nasazení WLAN v hustých prostředích, jako jsou firemní kanceláře, nákupní centra a husté obytné byty. Toho je dosaženo pomocí techniky zvané OFDMA , což je v podstatě multiplexování ve frekvenční oblasti (na rozdíl od prostorového multiplexování , jako v 802.11ac). To je ekvivalentní mobilní technologii aplikované do Wi-Fi .

Standard IEEE 802.11ax ‑ 2021 byl schválen 9. února 2021.

802.11

IEEE 802.11ay je standard, který se vyvíjí. Jedná se o dodatek, který definuje novou fyzickou vrstvu pro sítě 802.11 pro provoz ve spektru milimetrových vln 60 GHz . Půjde o rozšíření stávajícího 11ad, jehož cílem je rozšířit propustnost, dosah a případy použití. Hlavní užitné případy patří: vnitřní provoz, venkovní back-dopravovat a krátkého doletu komunikace. Maximální přenosová rychlost 802.11ay je 20 Gbit/s. Mezi hlavní rozšíření patří: propojení kanálů (2, 3 a 4), MIMO (až 4 proudy) a vyšší modulační schémata.

802.11ba

Provoz Wake-up Radio (WUR) IEEE 802.11ba je doplněním standardu IEEE 802.11, který umožňuje energeticky efektivní provoz pro příjem dat bez zvýšení latence. Cílová aktivní spotřeba energie pro příjem WUR paketu je menší než 1 miliwatt a podporuje datové rychlosti 62,5 kbit/s a 250 kbit/s. WUR PHY využívá MC-OOK (multicarrier OOK ) k dosažení extrémně nízké spotřeby energie.

802.11be

Extrémně vysoká propustnost IEEE 802.11be (EHT) je potenciální další změnou standardu IEEE 802.11 a pravděpodobně bude označena jako Wi-Fi 7 . Bude stavět na standardu 802.11ax se zaměřením na vnitřní i venkovní provoz WLAN se stacionárními a pěšími rychlostmi ve frekvenčních pásmech 2,4 GHz, 5 GHz a 6 GHz.

Běžná nedorozumění ohledně dosažitelné propustnosti

Napříč všemi variantami standardu 802.11 jsou uvedeny maximální dosažitelné propustnosti buď na základě měření za ideálních podmínek, nebo v rychlostech dat vrstvy 2. To však neplatí pro typická nasazení, ve kterých jsou data přenášena mezi dvěma koncovými body, z nichž alespoň jeden je obvykle připojen ke kabelové infrastruktuře a druhý koncový bod je připojen k infrastruktuře prostřednictvím bezdrátového připojení.

To znamená, že datové rámce obvykle procházejí médiem 802.11 (WLAN) a jsou převáděny na 802.3 ( ethernet ) nebo naopak. Vzhledem k rozdílu v délce rámce (záhlaví) těchto dvou médií určuje rychlost přenosu dat velikost paketu aplikace. To znamená, že aplikace, které používají malé pakety (např. VoIP), vytvářejí datové toky s vysokým režijním provozem (tj. S nízkou goodput ). Další faktory, které přispívají k celkové datové rychlosti aplikace, jsou rychlost, s jakou aplikace přenáší pakety (tj. Rychlost přenosu dat), a samozřejmě energie, s níž je bezdrátový signál přijímán. Ten je určen vzdáleností a konfigurovaným výstupním výkonem komunikujících zařízení.

Stejné odkazy platí pro přiložené grafy, které ukazují měření propustnosti UDP . Každý z nich představuje průměrnou (UDP) propustnost (mějte na paměti, že chybové pruhy jsou k dispozici, ale vzhledem k malým odchylkám jsou sotva viditelné) 25 měření. Každý z nich má konkrétní velikost paketu (malý nebo velký) a konkrétní rychlost přenosu dat (10 kbit/s - 100 Mbit/s). Součástí jsou také značky pro dopravní profily běžných aplikací. Tato čísla předpokládají, že neexistují žádné chyby paketů, které, pokud se vyskytnou, dále sníží přenosovou rychlost.

Kanály a frekvence

802.11b, 802.11g a 802.11n-2.4 využívají spektrum 2 400–2 500 GHz , jedno z pásem ISM . 802.11a, 802.11n a 802.11ac používají přísněji regulované pásmo 4,915–5,825 GHz . Ty jsou ve většině prodejní literatury běžně označovány jako „pásma 2,4 GHz a 5 GHz“. Každé spektrum je rozděleno na kanály se střední frekvencí a šířkou pásma, analogické tomu, jak jsou rozdělena pásma rozhlasového a televizního vysílání.

Pásmo 2,4 GHz je rozděleno na 14 kanálů s odstupem 5 MHz od sebe, počínaje kanálem 1, který je soustředěn na 2,412 GHz. Posledně uvedené kanály mají další omezení nebo nejsou k dispozici pro použití v některých regulačních doménách.

Číslování kanálů spektra 5 725–5 875 GHz je méně intuitivní kvůli rozdílům v předpisech mezi zeměmi. Ty jsou podrobněji popsány v seznamu kanálů WLAN .

Rozteč kanálů v pásmu 2,4 GHz

Kromě určení středové frekvence kanálu specifikuje 802.11 také (v kapitole 17) spektrální masku definující povolené rozdělení výkonu v každém kanálu. Maska vyžaduje, aby byl signál zeslaben minimálně o 20  dB z jeho špičkové amplitudy o ± 11 MHz od středního kmitočtu, což je bod, ve kterém je kanál efektivně široký 22 MHz. Jedním z důsledků je, že stanice mohou používat pouze každý čtvrtý nebo pátý kanál bez překrývání.

Dostupnost kanálů je regulována zemí, částečně omezená tím, jak každá země přiděluje rádiové spektrum různým službám. V krajním případě Japonsko povoluje použití všech 14 kanálů pro 802.11b a 1–13 pro 802.11g/n-2.4. Jiné země jako Španělsko zpočátku povolily pouze kanály 10 a 11 a Francie povolila pouze 10, 11, 12 a 13; Evropa však nyní povoluje kanály 1 až 13. Severní Amerika a některé střední a jihoamerické země povolují pouze 1 až 11.

Vzhledem k tomu, že spektrální maska ​​definuje pouze omezení výkonu až do ± 11 MHz od středního kmitočtu, který má být zeslaben o -50 dBr, často se předpokládá, že energie kanálu nepřesahuje tyto limity. Je správnější říci, že překrývající se signál na jakémkoli kanálu by měl být dostatečně zeslaben, aby zasahoval do vysílače na jakémkoli jiném kanálu minimálně, vzhledem k oddělení mezi kanály. Kvůli téměř vzdálenému problému může vysílač narazit (znecitlivět) přijímač na „nepřekrývající se“ kanál, ale pouze pokud je v blízkosti přijímače oběti (do jednoho metru) nebo pracuje nad povolenými úrovněmi výkonu. Naopak dostatečně vzdálený vysílač na překrývajícím se kanálu může mít malý nebo žádný významný účinek.

Ohledně množství oddělení kanálů požadovaného mezi vysílacími zařízeními často dochází k nejasnostem. 802.11b byl založen na modulaci DSSS ( Direct- Sequistspreased Module) a využíval šířku pásma kanálu 22 MHz, což vedlo ke třem „nepřekrývajícím se“ kanálům (1, 6 a 11). 802.11g byl založen na OFDM modulaci a využíval šířku pásma kanálu 20 MHz. To občas vede k přesvědčení, že pod 802.11g existují čtyři „nepřekrývající se“ kanály (1, 5, 9 a 13). To však není případ 17.4.6.3 Číslování kanálů operačních kanálů IEEE Std 802.11 (2012), které uvádí: „V topologii vícebuněčné sítě mohou překrývající se a/nebo sousední buňky využívající různé kanály fungovat současně bez rušení, pokud je vzdálenost mezi středními frekvencemi alespoň 25 MHz. “ a oddíl 18.3.9.3 a obrázek 18-13.

To neznamená, že technické překrývání kanálů doporučuje nepoužívat překrývající se kanály. Množství mezikanálového rušení pozorované u konfigurace využívající kanály 1, 5, 9 a 13 (což je povoleno v Evropě, ale ne v Severní Americe) se sotva liší od konfigurace se třemi kanály, ale s celým dalším kanálem .

Překrývání mezi kanály s užšími mezerami (např. 1, 4, 7, 11 v Severní Americe) však může způsobit nepřijatelné zhoršení kvality signálu a propustnosti, zvláště když uživatelé vysílají blízko hranic AP buněk.

Regulační domény a dodržování zákonů

IEEE používá frázi regdomain k označení zákonné regulační oblasti. Různé země definují různé úrovně přípustného výkonu vysílače, dobu, po kterou může být kanál obsazen, a různé dostupné kanály. Doménové kódy jsou specifikovány pro Spojené státy, Kanadu , ETSI (Evropa) , Španělsko , Francii , Japonsko a Čínu .

Většina zařízení s certifikací Wi-Fi má ve výchozím nastavení regdoménu 0, což znamená nejméně společné nastavení jmenovatele , tj. Zařízení nebude vysílat s výkonem vyšším než je povolený výkon v žádném národě, ani nebude používat frekvence, které nejsou v žádném národě povoleny.

Regdomain nastavení je často obtížné nebo nemožné změnit tak, aby koncoví uživatelé nejsou v rozporu s místními regulačními orgány, jako v Spojených států " Federal Communications Commission .

Vrstva 2 - Datagramy

Tyto datagramy jsou voláni rámy . Současné standardy 802.11 určují typy rámců pro použití při přenosu dat i při správě a řízení bezdrátových spojení.

Rámy jsou rozděleny do velmi specifických a standardizovaných sekcí. Každý rámec se skládá z hlavičky MAC , užitečného zatížení a sekvence kontroly rámců (FCS). Některé snímky nemusí mít užitečné zatížení.

Pole	Ovládání rámu	Trvání, id.	Adresa 1	Adresa 2	Adresa 3	Řízení sekvence	Adresa 4	Řízení QoS	HT ovládání	Tělo rámu	Sekvence kontroly rámce
Délka (bajty)	2	2	6	6	6	0 nebo 2	6	0 nebo 2	0 nebo 4	Variabilní	4

První dva bajty záhlaví MAC tvoří ovládací pole rámce určující formu a funkci rámce. Toto pole pro ovládání rámců je rozděleno do následujících dílčích polí:

• Verze protokolu: Dva bity představující verzi protokolu. Aktuálně používaná verze protokolu je nulová. Ostatní hodnoty jsou vyhrazeny pro budoucí použití.
• Typ: Dva bity identifikující typ rámce WLAN. Řízení, data a správa jsou různé typy rámců definované v IEEE 802.11.
• Podtyp: Čtyři bity poskytující dodatečnou diskriminaci mezi snímky. Typ a podtyp se používají společně k identifikaci přesného rámce.
• ToDS a FromDS: Každý má velikost jednoho bitu. Udávají, zda datový rámec směřuje do distribučního systému. Rámce řízení a správy nastavují tyto hodnoty na nulu. Všechny datové rámce budou mít jeden z těchto bitů nastavený. Komunikace v rámci sítě IBSS ( Independent Basic Service Set ) však vždy nastaví tyto bity na nulu.
• Více fragmentů: Bit Více fragmentů se nastavuje, když je paket rozdělen pro přenos do více rámců. Tuto bitovou sadu bude mít každý rámec kromě posledního rámce paketu.
• Opakovat: Někdy rámce vyžadují opakovaný přenos, a proto existuje bit opakování, který je nastaven na jeden, když je snímek znovu odeslán. To pomáhá eliminovat duplicitní snímky.
• Řízení spotřeby: Tento bit udává stav řízení spotřeby odesílatele po dokončení výměny rámců. Ke správě připojení jsou vyžadovány přístupové body a nikdy nenastaví bit spořiče energie.
• Více dat: Bit Více dat se používá k ukládání rámců přijatých v distribuovaném systému. Přístupový bod používá tento bit k usnadnění provozu stanic v úsporném režimu. Udává, že je k dispozici alespoň jeden rámec, a adresuje všechny připojené stanice.
• Chráněný rámec: Bit chráněného rámce je nastaven na hodnotu jedna, pokud je tělo rámce zašifrováno ochranným mechanismem, jako je WEP ( Wired Equivalent Privacy ), WPA ( Wi-Fi Protected Access ) nebo Wi-Fi Protected Access II ( WPA2).
• Pořadí: Tento bit je nastaven pouze v případě, že je použit způsob doručení „přísné objednávání“. Rámečky a fragmenty nejsou vždy odesílány v pořadí, protože to způsobuje pokutu za výkon přenosu.

Další dva bajty jsou vyhrazeny pro pole ID doby trvání, které udává, jak dlouho bude přenos pole trvat, aby ostatní zařízení věděla, kdy bude kanál znovu k dispozici. Toto pole může mít jednu ze tří forem: Duration, Contention-Free Period (CFP) a Association ID (AID).

Rámec 802.11 může mít až čtyři pole adres. Každé pole může nést MAC adresu . Adresa 1 je přijímač, adresa 2 je vysílač, adresa 3 se používá pro účely filtrování přijímačem. Adresa 4 je přítomna pouze v datových rámcích přenášených mezi přístupovými body v sadě rozšířených služeb nebo mezi mezilehlými uzly v síťové síti .

Zbývající pole záhlaví jsou:

• Pole Řízení sekvence je dvoubajtová sekce sloužící k identifikaci pořadí zpráv a odstranění duplicitních rámců. První 4 bity jsou použity pro číslo fragmentace a posledních 12 bitů je pořadové číslo.
• Volitelné dvoubajtové pole řízení kvality služby, které je přítomno v datových rámcích QoS; byl přidán s 802.11e .

Pole užitečného zatížení nebo těla rámce má proměnlivou velikost od 0 do 2304 bajtů plus jakékoli režijní náklady ze zapouzdření zabezpečení a obsahuje informace z vyšších vrstev.

Sekvence kontroly rámců (FCS) je poslední čtyři bajty ve standardním rámci 802.11. Často se označuje jako kontrola cyklické redundance (CRC), umožňuje kontroly integrity načtených rámců. Když se chystají odeslat rámce, FCS se vypočítá a připojí. Když stanice přijme rámec, může vypočítat FCS rámce a porovnat jej s přijatým. Pokud se shodují, předpokládá se, že snímek nebyl během přenosu zkreslený.

Rámce pro správu

Rámce správy nejsou vždy ověřeny a umožňují údržbu nebo přerušení komunikace. Mezi některé běžné podtypy 802.11 patří:

• Ověřovací rámec: Ověřování 802.11 začíná odesláním ověřovacího rámce karty bezdrátového síťového rozhraní (WNIC) do přístupového bodu, který obsahuje jeho identitu.
  • Když se používá ověřování otevřeného systému, WNIC odešle pouze jeden rámec ověřování a přístupový bod odpoví vlastním rámcem ověřování, který indikuje přijetí nebo odmítnutí.
  • Když se používá ověřování sdíleným klíčem, WNIC odešle počáteční požadavek na ověření a přístupový bod odpoví rámcem ověřování obsahujícím text výzvy. WNIC poté odešle ověřovací rámec obsahující zašifrovanou verzi textu výzvy přístupovému bodu. Přístupový bod zajišťuje, že text byl zašifrován správným klíčem, a to jeho dešifrováním vlastním klíčem. Výsledek tohoto procesu určuje stav autentizace WNIC.
• Rámec žádosti o přidružení: Odesláno ze stanice, umožňuje přístupovému bodu přidělovat zdroje a synchronizovat. Rámec nese informace o WNIC, včetně podporovaných datových rychlostí a SSID sítě, se kterou si stanice přeje spojit. Pokud je požadavek přijat, přístupový bod si rezervuje paměť a vytvoří ID přidružení pro WNIC.
• Rámec přidružení odpovědi: Odeslán z přístupového bodu na stanici obsahující přijetí nebo odmítnutí žádosti o přidružení. Pokud se jedná o přijetí, bude rámec obsahovat informace, jako je ID přidružení a podporované přenosové rychlosti.
• Rámeček majáku : Pravidelně odesílán z přístupového bodu, aby oznámil jeho přítomnost a poskytl SSID a další parametry pro WNIC v dosahu.
• Rámeček autorizace : Odesláno ze stanice, která si přeje ukončit připojení z jiné stanice.
• Disociační rámec: Odesláno ze stanice, která si přeje ukončit připojení. Je to elegantní způsob, jak umožnit přístupovému bodu vzdát se přidělení paměti a odebrat WNIC z asociační tabulky.
• Rámeček požadavku sondy: Odeslán ze stanice, pokud vyžaduje informace z jiné stanice.
• Rámeček odpovědi sondy: Odesláno z přístupového bodu obsahujícího informace o schopnostech, podporované datové rychlosti atd. Po přijetí rámce požadavku sondy.
• Rámec žádosti o přidružení: WNIC odešle požadavek na opětovné přidružení, když klesne z aktuálně přidruženého rozsahu přístupových bodů a najde jiný přístupový bod se silnějším signálem. Nový přístupový bod koordinuje předávání všech informací, které mohou být stále obsaženy ve vyrovnávací paměti předchozího přístupového bodu.
• Rámec odpovědi na přidružení: Odeslán z přístupového bodu obsahujícího přijetí nebo odmítnutí do rámce žádosti o opětovné přidružení WNIC. Rámec obsahuje informace požadované pro přidružení, jako je ID přidružení a podporované přenosové rychlosti.
• Akční rámec: rozšíření rámce správy pro ovládání určité akce. Některé z kategorií akcí jsou Block Ack, Radio Measurement, Fast BSS Transition atd. Tyto rámce jsou odesílány stanicí, když potřebuje sdělit svému vrstevníkovi, že má provést určitou akci. Stanice může například jiné stanici sdělit, aby nastavila potvrzení bloku odesláním rámce akce požadavku ADDBA . Druhá stanice by pak odpověděla akčním rámcem reakce ADDBA .

Tělo rámce pro správu se skládá z pevných polí závislých na podtypu rámce následovaných posloupností informačních prvků (IE).

Běžná struktura IE je následující:

Pole	Typ	Délka	Data
Délka	1	1	1–252

Ovládací rámy

Řídicí rámce usnadňují výměnu datových rámců mezi stanicemi. Mezi běžné rámce řízení 802.11 patří:

• Rámeček potvrzení (ACK): Po přijetí datového rámce pošle přijímací stanice vysílací stanici rámec ACK, pokud nejsou nalezeny žádné chyby. Pokud vysílací stanice neobdrží rámec ACK v předem stanoveném časovém období, vysílající stanice snímek znovu odešle.
• Rámeček RTS (Request to Send): Rámce RTS a CTS poskytují volitelné schéma redukce kolizí pro přístupové body se skrytými stanicemi. Stanice odešle rámec RTS jako první krok v obousměrném handshake požadovaném před odesláním datových rámců.
• Rámeček CTS (Clear to Send): Stanice reaguje na rámec RTS rámcem CTS. Poskytuje povolení žádající stanici k odeslání datového rámce. CTS poskytuje správu řízení kolizí zahrnutím časové hodnoty, po kterou mají všechny ostatní stanice odložit přenos, zatímco vysílající stanice vysílá.

Datové rámce

Datové rámce přenášejí v těle pakety z webových stránek, souborů atd. Tělo začíná záhlavím IEEE 802.2 , přičemž protokol specifikuje přístupový bod cílové služby (DSAP), za nímž následuje záhlaví SNAP ( Subnetwork Access Protocol ), pokud je DSAP hex AA, s organizačně jedinečným identifikátorem (OUI) a ID protokolu Pole (PID) určující protokol. Pokud jsou všechny OUI nuly, pole ID protokolu je hodnota EtherType . Téměř všechny datové rámce 802.11 používají záhlaví 802.2 a SNAP a většina používá OUI 00:00:00 a hodnotu EtherType.

Podobně jako kontrola přetížení TCP na internetu je ztráta rámce integrována do provozu 802.11. Chcete -li vybrat správnou přenosovou rychlost nebo schéma modulace a kódování , může algoritmus řízení rychlosti testovat různé rychlosti. Skutečná míra ztráty paketů přístupových bodů se v různých podmínkách propojení značně liší. U přístupových bodů k produkci existují rozdíly ve ztrátovosti, mezi 10% a 80%, přičemž 30% je běžný průměr. Je důležité si uvědomit, že vrstva odkazů by měla obnovit tyto ztracené snímky. Pokud odesílatel neobdrží rámeček potvrzení (ACK), bude odeslán znovu.

Standardy a dodatky

V rámci pracovní skupiny IEEE 802.11 existují následující standardy a dodatky IEEE Standards Association :

• IEEE 802.11-1997 : Standard WLAN byl původně 1 Mbit/s a 2 Mbit/s, 2,4 GHz RF a infračervený (IR) standard (1997), všechny ostatní níže uvedené jsou dodatky k tomuto standardu, kromě Doporučených postupů 802.11F a 802.11T.
• IEEE 802.11a : 54 Mbit/s, 5 GHz standard (1999, expedice produktů v roce 2001)
• IEEE 802.11b : 5,5 Mbit/s a 11 Mbit/s, 2,4 GHz standard (1999)
• IEEE 802.11c : Postupy provozu mostu; zahrnuto ve standardu IEEE 802.1D (2001)
• IEEE 802.11d : Mezinárodní roamingová rozšíření (země-země) (2001)
• IEEE 802.11e : Vylepšení: QoS , včetně roztržení paketů (2005)
• IEEE 802.11F : Inter-Access Point Protocol (2003) _{Staženo Únor 2006}
• IEEE 802.11g : 54 Mbit/s, 2,4 GHz standard (zpětně kompatibilní s b) (2003)
• IEEE 802.11h : Spectrum Managed 802.11a (5 GHz) pro evropskou kompatibilitu (2004)
• IEEE 802.11i : Vylepšené zabezpečení (2004)
• IEEE 802.11j : Extensions for Japan (4,9-5,0 GHz) (2004)
• IEEE 802.11-2007: Nové vydání standardu, které obsahuje dodatky a, b, d, e, g, h, i a j. (Červenec 2007)
• IEEE 802.11k : Vylepšení měření rádiových zdrojů (2008)
• IEEE 802.11n : Vyšší propustnost WLAN na 2,4 a 5 GHz; Kanály 20 a 40 MHz; zavádí MIMO do Wi-Fi (září 2009)
• IEEE 802.11p : WAVE - bezdrátový přístup do automobilového prostředí (jako jsou sanitky a osobní automobily) (červenec 2010)
• IEEE 802.11r : Fast BSS transition (FT) (2008)
• IEEE 802.11s : Mesh Networking, Extended Service Set (ESS) (červenec 2011)
• IEEE 802.11T: Wireless Performance Prediction (WPP) - zkušební metody a metriky Doporučení _zrušeno
• IEEE 802.11u : Vylepšení týkající se HotSpots a autorizace klientů od jiných dodavatelů , např. Odlehčení mobilní sítě (únor 2011)
• IEEE 802.11v : Správa bezdrátové sítě (únor 2011)
• IEEE 802.11w : Protected Management Frames (září 2009)
• IEEE 802.11y : 3650–3700 MHz Provoz v USA (2008)
• IEEE 802.11z : Rozšíření nastavení přímého propojení (DLS) (září 2010)
• IEEE 802.11-2012: Nové vydání standardu, které obsahuje dodatky k, n, p, r, s, u, v, w, y a z (březen 2012)
• IEEE 802.11aa: Robustní streamování audio video přenosových proudů (červen 2012) - viz Stream Reservation Protocol
• IEEE 802.11ac : WLAN s velmi vysokou propustností na 5 GHz; širší kanály (80 a 160 MHz); Multi-user MIMO (down-link only) (prosinec 2013)
• IEEE 802.11ad : Velmi vysoká propustnost 60 GHz (prosinec 2012) - viz WiGig
• IEEE 802.11ae: Prioritizace rámců správy (březen 2012)
• IEEE 802.11af : TV Whitespace (únor 2014)
• IEEE 802.11-2016: Nové vydání standardu, které obsahuje dodatky aa, ac, ad, ae a af (prosinec 2016)
• IEEE 802.11ah : Provoz osvobozený od licence pod 1 GHz (např. Senzorová síť, inteligentní měření) (prosinec 2016)
• IEEE 802.11ai : Rychlé počáteční nastavení propojení (prosinec 2016)
• IEEE 802.11aj : Čínská milimetrová vlna (únor 2018)
• IEEE 802.11ak: Transit Links within Bridged Networks (červen 2018)
• IEEE 802.11aq: Pre-Association Discovery (červenec 2018)
• IEEE 802.11-2020: Nové vydání standardu, které obsahuje dodatky ah, ai, aj, ak a aq (prosinec 2020)
• IEEE 802.11ax : Vysoce účinná WLAN na 2,4, 5 a 6 GHz; zavádí OFDMA do Wi-Fi (únor 2021)
• IEEE 802.11ay : Vylepšení ultra vysoké propustnosti v pásmu 60 GHz a kolem (březen 2021)
• IEEE 802.11ba: Wake Up Radio (březen 2021)

V přípravě

• IEEE 802.11az: Umístění nové generace (~ březen 2021 pro .11az v konečném znění)
• IEEE 802.11bb: Světelná komunikace
• IEEE 802.11bc: Vylepšená služba vysílání
• IEEE 802.11bd: Vylepšení pro V2X příští generace
• IEEE 802.11be: Extrémně vysoká propustnost
• IEEE 802.11bf: Snímání WLAN
• IEEE 802.11bh: Náhodné a měnící se adresy MAC
• IEEE 802.11me: Změny akumulované údržby 802.11
• IEEE 802.11bi: Vylepšené soukromí dat

802.11F a 802.11T jsou doporučené postupy spíše než standardy a jako takové jsou používány s velkými písmeny.

Ke standardní údržbě slouží standard 802.11m. 802.11ma byla dokončena pro 802.11-2007, 802.11mb pro 802.11-2012, 802.11mc pro 802.11-2016 a 802.11md pro 802.11-2020.

Standard vs. dodatek

Pojmy „standard“ a „dodatek“ se používají při odkazování na různé varianty standardů IEEE.

Pokud jde o asociaci IEEE Standards Association, existuje pouze jeden současný standard; je označen IEEE 802.11 následovaným datem zveřejnění. IEEE 802.11-2020 je jedinou verzí, která je v současné době v publikaci a nahrazuje předchozí verze. Norma je aktualizována prostřednictvím dodatků. Změny jsou vytvářeny skupinami úkolů (TG). Skupina úloh i jejich hotový dokument jsou označeny standardem 802.11, za nímž následuje velké písmeno, například IEEE 802.11a a IEEE 802.11b . Za aktualizaci 802.11 odpovídá skupina úloh m. Aby bylo možné vytvořit novou verzi, TGm kombinuje předchozí verzi standardu a všechny publikované dodatky. TGm také poskytuje průmyslovým odvětvím objasnění a interpretaci publikovaných dokumentů. Nové verze IEEE 802.11 byly publikovány v letech 1999, 2007, 2012, 2016 a 2020.

Nomenklatura

Různé termíny v 802.11 se používají ke specifikaci aspektů provozu bezdrátových místních sítí a mohou být některým čtenářům neznámé.

Například jednotka času (obvykle zkráceně TU) se používá k označení jednotky času rovnající se 1024 mikrosekundám. Četné časové konstanty jsou definovány v termínech TU (spíše než téměř stejné milisekundy).

Termín „portál“ se také používá k popisu entity, která je podobná mostu 802.1H . Portál poskytuje přístup k síti WLAN prostřednictvím standardů LAN standardu 802.11.

Bezpečnostní

V roce 2001 skupina z Kalifornské univerzity v Berkeley představila dokument popisující slabiny v bezpečnostním mechanismu WEP ( 802.11 Wired Equivalent Privacy ) definovaném v původním standardu; po nich následoval papír Fluhrera, Mantina a Shamira s názvem „Slabé stránky v klíčovém algoritmu plánování RC4 “. Nedlouho poté Adam Stubblefield a AT&T veřejně oznámili první ověření útoku. Při útoku dokázali zachytit přenosy a získat neoprávněný přístup k bezdrátovým sítím.

IEEE vytvořilo vyhrazenou skupinu úkolů k vytvoření náhradního řešení zabezpečení 802.11i (dříve byla tato práce řešena jako součást širší snahy 802.11e o vylepšení vrstvy MAC ). Wi-Fi Alliance oznámila předběžnou specifikaci s názvem Wi-Fi Protected Access ( WPA ) založený na podmnožině tehdy aktuálního IEEE 802.11i průvanu. Ty se začaly objevovat ve výrobcích v polovině roku 2003. IEEE 802.11i (také známý jako WPA2 ) byl ratifikován v červnu 2004 a místo RC4 , který byl použit v WEP , používá Advanced Encryption Standard (AES) . Moderní doporučené šifrování pro domácí/spotřebitelský prostor je WPA2 (AES Pre-Shared Key) a pro podnikový prostor je WPA2 společně s autentizačním serverem RADIUS (nebo jiným typem autentizačního serveru) a silnou metodou autentizace, jako je EAP- TLS .

V lednu 2005 IEEE zřídilo další skupinu úloh „w“ na ochranu rámců pro správu a vysílání, které byly dříve odesílány nezabezpečené. Jeho standard byl vydán v roce 2009.

V prosinci 2011 byla odhalena bezpečnostní chyba, která ovlivňuje některé bezdrátové směrovače s konkrétní implementací volitelné funkce WPS ( Wi-Fi Protected Setup ). Přestože WPS není součástí 802.11, chyba umožňuje útočníkovi v dosahu bezdrátového směrovače obnovit PIN WPS a s ním i heslo routeru 802.11i za několik hodin.

Na konci roku 2014 společnost Apple oznámila, že její  mobilní operační systém iOS 8 během fáze před přidružení vyškrábe adresy MAC, aby zmařil sledování maloobchodních stop, které je umožněno pravidelným přenosem jednoznačně identifikovatelných požadavků na sondy.

Uživatelé Wi-Fi mohou být podrobeni útoku na zrušení autorizace Wi-Fi za účelem odposlechu, útoku na hesla nebo vynucení použití jiného, ​​obvykle dražšího přístupového bodu.

Viz také

• Typy rámců 802.11
• Porovnání standardů bezdrátových dat
• Fujitsu Ltd. v. Netgear Inc.
• Gi-Fi , termín používaný některým odborným tiskem k označení rychlejších verzí standardů IEEE 802.11
• Agregace LTE-WLAN
• Tabulka srovnání systému OFDM
• TU (jednotka času)
• TV databáze bílého prostoru
• Extrémně široké pásmo
• Bílá místa (rádio)
• Podpora operačního systému Wi-Fi
• Wibree nebo Bluetooth s nízkou spotřebou energie
• WiGig
• Wireless USB -další bezdrátový protokol primárně navržený pro aplikace kratšího dosahu

Poznámky

Poznámky pod čarou

Reference

externí odkazy

• Pracovní skupina IEEE 802.11
• Oficiální časové osy standardů 802.11 od IEEE
• Seznam všech prodejců čipových sad Wi-Fi -včetně historické časové osy fúzí a akvizic