IEEE 802.11g-2003 - IEEE 802.11g-2003

IEEE 802.11g-2003 nebo 802.11g je novela specifikace IEEE 802.11, která pracuje v mikrovlnném pásmu 2,4 GHz . Standard rozšířil propustnost až na 54 Mbit / s při stejné šířce pásma 20MHz, jakou používá 802.11b k dosažení 11 Mbit / s. Tato specifikace pod marketingovým názvem Wi-Fi byla implementována po celém světě. Protokol 802.11g je nyní kapitola 19 publikovaného standardu IEEE 802.11-2007 a článek 19 publikovaného standardu IEEE 802.11-2012 .

802.11 je sada standardů IEEE, které upravují metody přenosu bezdrátových sítí. Dnes se běžně používají ve svých standardech 802.11a , 802.11b , 802.11g, 802.11n , 802.11ac a 802.11ax k zajištění bezdrátového připojení v domácnosti, kanceláři a některých komerčních zařízeních.

802.11g je plně zpětně kompatibilní s 802.11b.

Popisy

802.11g je třetí standard modulace pro bezdrátové sítě LAN . Funguje v pásmu 2,4 GHz (jako 802.11b ), ale pracuje s maximální rychlostí surových dat 54 Mbit / s. Při použití přenosového schématu CSMA / CA je 31,4 Mbit / s maximální čistá propustnost pro pakety o velikosti 1 500 bytů a rychlost bezdrátového přenosu 54 Mbit / s (identické s jádrem 802.11a , s výjimkou některých dalších starších režií pro zpětnou kompatibilitu) . V praxi nemusí mít přístupové body ideální implementaci, a proto nemusí být schopné dosáhnout ani 31,4 Mbit / s propustnosti s 1 500 bajty paketů. 1500 bajtů je obvyklý limit pro pakety na internetu, a proto je relevantní velikost, kterou je třeba srovnávat. Menší pakety poskytují ještě nižší teoretickou propustnost, až 3 Mbit / s při rychlosti 54 Mbit / s a ​​64 bajtových paketů. Dostupná propustnost je také sdílena mezi všemi vysílajícími stanicemi, včetně AP, takže jak downstream, tak upstream provoz je omezen na sdílený celkem 31,4 Mbit / s při použití 1 500 bajtů paketů a rychlosti 54 Mbit / s.

Hardware 802.11g je plně zpětně kompatibilní s hardwarem 802.11b. Podrobnosti o tom, jak dobře fungují b a g, zabíraly většinu přetrvávajícího technického procesu. V síti 802.11g však přítomnost staršího účastníka standardu 802.11b významně sníží rychlost celkové sítě 802.11g. Některé směrovače 802.11g používají pro klienty 802.11b režim zpětné kompatibility s názvem 54g LRS (omezená podpora rychlosti).

Modulační schéma používané v 802.11g je ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením (OFDM) kopírované z 802.11a s datovými rychlostmi 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 a 54 Mbit / s a ​​vrátí se na CCK (jako standard 802.11b) pro 5,5 a 11 Mbit / s a DBPSK / DQPSK + DSSS pro 1 a 2 Mbit / s. I když standard 802.11g pracuje ve stejném frekvenčním pásmu jako standard 802.11b, díky svému odkazu na standard 802.11a může dosáhnout vyšších datových rychlostí.

Technický popis

Z 52 OFDM subnosných je 48 pro data a 4 jsou pilotní subnosné s oddělením nosné 0,3125 MHz (20 MHz / 64). Každý z těchto pomocných nosných může být BPSK , QPSK , 16- QAM nebo 64- QAM . Celková šířka pásma je 22 MHz s obsazenou šířkou pásma 16,6 MHz. Doba trvání symbolu je 4 mikrosekundy , což zahrnuje ochranný interval 0,8 mikrosekundy. Skutečné generování a dekódování ortogonálních komponent se provádí v základním pásmu pomocí DSP, které je poté na vysílači převedeno na 2,4 GHz. Každý z pomocných nosných mohl být reprezentován jako komplexní číslo. Signál v časové doméně je generován pomocí inverzní rychlé Fourierovy transformace (IFFT). Odpovídajícím způsobem přijímač downconverts, vzorky na 20 MHz a dělá FFT k načtení původních koeficientů. Mezi výhody používání OFDM patří snížené vícecestné efekty v příjmu a zvýšená spektrální účinnost.

MCS index (číst jako malý endian) RATE bity R1-R4
Typ modulace

Rychlost kódování
Datová rychlost
(Mbit / s)
11 1101 BPSK 1/2 6
15 1111 BPSK 3/4 9
10 0101 QPSK 1/2 12
14 0111 QPSK 3/4 18
9 1001 16- QAM 1/2 24
13 1011 16- QAM 3/4 36
8 0001 64- QAM 2/3 48
12 0011 64- QAM 3/4 54

Přijetí

Tehdy navržený standard 802.11g byl spotřebiteli rychle přijat od ledna 2003, dlouho před ratifikací, kvůli touze po vyšších rychlostech a snížení výrobních nákladů. V polovině roku 2003 se většina dvoupásmových produktů standardu 802.11a / b stala dvoupásmovým / třírežimovým, podporujícím a a b / g na jedné kartě nebo adaptéru mobilního adaptéru.

Přes své velké přijetí trpí 802.11g stejným rušením jako 802.11b v již přeplněném pásmu 2,4 GHz. Zařízení provozovaná v této řadě zahrnují mikrovlnné trouby, zařízení Bluetooth , dětské chůvy a digitální bezdrátové telefony, které mohou vést k problémům s rušením. Úspěch normy navíc způsobil problémy s hustotou využití / hustoty související s přeplněním v městských oblastech. Aby se zabránilo rušení, existují pouze tři nepřekrývající se použitelné kanály v USA a dalších zemích s podobnými předpisy (kanály 1, 6, 11, s oddělením 25 MHz) a čtyři v Evropě (kanály 1, 5, 9, 13, pouze s oddělením 20 MHz). I při takovém oddělení existuje určité rušení způsobené bočními laloky , i když je podstatně slabší.

Kanály a frekvence

Spirt ec: 4d: 47: 33: 04: c0 2412 MHz, CH.  1 [WPA2-PSK-CCMP + TKIP] [RSN-PSK-CCMP + TKIP] [WPA-PSK-CCMP + TKIP] [ESS] [WFA-HT] HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD
Kanály 802.11b / gv pásmu 2,4 GHz
Mapa kanálu IEEE 802.11g na frekvenci
Kanál Střední frekvence Šířka kanálu Překrývající se kanály
1 2,412 GHz 2,401 GHz - 2,423 GHz 2,3,4,5
2 2,417 GHz 2,406 GHz - 2,428 GHz 1,3,4,5,6
3 2,422 GHz 2,411 GHz - 2,433 GHz 1,2,4,5,6,7
4 2,427 GHz 2,416 GHz - 2,438 GHz 1,2,3,5,6,7,8
5 2,432 GHz 2,421 GHz - 2,443 GHz 1,2,3,4,6,7,8,9
6 2,437 GHz 2,426 GHz - 2,448 GHz 2,3,4,5,7,8,9,10
7 2,442 GHz 2,431 GHz - 2,453 GHz 3,4,5,6,8,9,10,11
8 2,447 GHz 2,436 GHz - 2,458 GHz 4,5,6,7,9,10,11,12
9 2,452 GHz 2,441 GHz - 2,463 GHz 5,6,7,8,10,11,12,13
10 2,457 GHz 2,446 GHz - 2,468 GHz 6,7,8,9,11,12,13
11 2,462 GHz 2,451 GHz - 2,473 GHz 7,8,9,10,12,13
12 2,467 GHz 2,456 GHz - 2,478 GHz 8,9,10,11,13,14
13 2,472 GHz 2,461 GHz - 2,483 GHz 9,10,11,12,14
14 2,484 GHz 2,473 GHz - 2,495 GHz 12,13
Poznámka: Ne všechny kanály jsou legálně použitelné ve všech zemích.

Viz také

Frekvenční
rozsah
nebo typ
PHY Protokol Datum
vydání
Frekvence Šířka pásma Stream rychlost přenosu dat Povolené streamy
MIMO
Modulace Přibližný
rozsah
Krytý Venkovní
(GHz) (MHz) (Mbit / s)
1–6   GHz DSSS / FHSS 802.11-1997 Červen 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,
děleno 2 a 4 pro 10 a 5   MHz)
N / A OFDM 35 m (115 stop) 120 m (390 stop)
802.11j Listopad 2004 4,9 / 5,0 ? ?
802.11p Červenec 2010 5.9 ? 1 000 m (3 300 ft)
802.11r Listopadu 2008 3.7 ? 5 000 m (16 000 ft)
ERP-OFDM 802.11g Červen 2003 2.4 38 m (125 stop) 140 m (460 stop)
HT-OFDM 802.11n Říjen 2009 2,4 / 5 20 Až 288,8 4 MIMO-OFDM 70 m (230 stop) 250 m (820 ft)
40 Až 600
VHT-OFDM 802.11ac 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 Únor 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
mmVlna DMG 802.11ad Prosinec 2012 60 2160 Až 6 757
(6,7   Gbit / s)
N / A OFDM , jeden   dopravce, nízkoenergetický jeden   dopravce 3,3 m (11 stop) ?
802.11aj Dubna 2018 45/60 540/1 080 Až 15 000
(15   Gbit / s)
4 OFDM , jeden   dopravce ? ?
EDMG 802.11ay Odhad Březen 2021 60 8000 Až 20 000 (20   Gbit / s) 4 OFDM , jeden   dopravce 10   m (33   stop) 100   m (328   stop)
Sub-1   GHz IoT 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 Odhad Březen 2021 2,4 / 5 4.06 0,0625, 0,25 (62,5   kbit / s, 250   kbit / s) N / A OOK (Multi-carrier OOK) ? ?
Light ( Li-Fi ) IR 802.11-1997 Červen 1997 ? ? 1, 2 N / A PPM ? ?
? 802.11bb Odhad Červenec 2022 60000-790000 ? ? N / A ? ? ?
Souhrnné informace o standardu 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-2008 rozšířil provoz 802.11a na licencované pásmo 3,7 GHz. Zvýšené výkonové limity umožňují dosah až 5 000 m. Od roku 2009 je licencován ve Spojených státech pouze FCC .
  • B1 B2 B3 B4 B5 B6 Na základě krátkého ochranného intervalu ; standardní ochranný interval je ~ 10% pomalejší. Sazby se velmi liší v závislosti na vzdálenosti, překážkách a rušení.
  • C1 Pro čínskou regulaci.
  • D1 Pro japonskou regulaci.
  • Provoz probuzení rádia E1 (WUR).
  • F1 F2 F3 F4 Pouze pro případy jednoho uživatele, na základě výchozího ochranného intervalu, který je 0,8 mikrosekundy. Vzhledem k tomu, že pro 802.11ax je k dispozici více uživatelů prostřednictvím OFDMA , mohou se tyto hodnoty snížit. Tyto teoretické hodnoty také závisí na vzdálenosti spoje, ať už je spojení přímou viditelností nebo ne, interferencích a složkách více cest v prostředí.
  • G1 Výchozí ochranný interval je 0,8 mikrosekundy. Standard 802.11ax však prodloužil maximální dostupný ochranný interval na 3,2 mikrosekundy, aby podporoval venkovní komunikaci, kde je maximální možné zpoždění šíření ve srovnání s vnitřním prostředím větší.

Reference

  • „IEEE 802.11g-2003: Další vyšší rozšíření rychlosti přenosu dat v pásmu 2,4 GHz“ (PDF) . IEEE . 2003-10-20. Archivovány z původního (PDF) 23. července 2004 . Citováno 2007-09-24 .