УДК 004.7
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТОВ IEEE 802.11 – WI-FI
Е.С. Конищева, Д.А. Петров, М.Н. Фунтиков
ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»
Рассмотрены стандарты 802.11 и их характеристики. Так же более подробно описаны наиболее распространенные из них 802.11b, 802.11a, 802.11g и 802.11n. Исходя из сравнения параметров данных стандартов, сделаны определенные выводы.
I.Введение
На сегодняшний день беспроводные сети являются неотъемлемой частью нашего ежедневного существования. Они позволяют взаимодействовать устройствам между собой без проводов. Это положительно сказывается на многих факторах: мобильность, эффективность, экономичность и т.д. Ноутбуки, смартфоны, планшеты, телевизоры, системы пожарной безопасности и системы безопасности – вся техника поддерживает беспроводное подключение.
Wi-Fi Alliance разработано множество технологий, четыре из которых наиболее распространены: 802.11b, 802.11a, 802.11g и 802.11n. Для того, чтобы подобрать беспроводную сеть, которая будет устраивать именно потребителя необходимо рассмотреть все существующие варианты, которые востребованы.
II.Основная часть
IEEE 802.11 – набор стандартов связи, для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 2,4; 3,6 и 5 ГГц. Изначально стандарт IEEE 802.11 предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости не более 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с. Все виды современных стандартов представлены в таблице 1 [1].
| Таблица 1 | |
| Стандарт | Описание стандарта |
| 802.11 | Изначальный 1 Мбит/с и 2 Мбит/c, 2,4 ГГц и ИК стандарт (1997) |
| 802.11a | 54 Мбит/c, 5 ГГц стандарт (1999, выход продуктов в 2001) |
| 802.11b | Улучшения к 802.11 для поддержки 5,5 и 11 Мбит/с (1999) |
| 802.11c | Процедуры операций с мостами; включен в стандарт IEEE 802.1D (2001) |
| 802.11d | Интернациональные роуминговые расширения (2001) |
| 802.11e | Улучшения: QoS, включение packet bursting (2005) |
| 802.11f | Inter-Access Point Protocol (2003) |
| 802.11g | 54 Мбит/c, 2,4 ГГц стандарт (обратная совместимость с b) (2003) |
| 802.11h | Распределённый по спектру 802.11a (5 GHz) для совместимости в Европе (2004) |
| 802.11i | Улучшенная безопасность (2004) |
| 802.11j | Расширения для Японии (2004) |
| 802.11k | Улучшения измерения радио ресурсов |
| 802.11l | Зарезервирован |
| 802.11m | Поддержание эталона; обрезки |
| 802.11n | Увеличение скорости передачи данных (600 Мбит/c). 2,4-2,5 или 5 ГГц. Обратная совместимость с 802.11a/b/g . Особенно распространён на рынке в США в устройствах D-Link, Cisco и Apple. (сентябрь 2009) |
| 802.11o | Зарезервирован |
| 802.11p | WAVE |
| 802.11q | Зарезервирован, иногда его путают с 802.1Q |
| 802.11r | Быстрый роуминг |
| 802.11s | ESS Mesh Networking (англ.) (Extended Service Set |
| 802.11T | Wireless Performance Prediction (WPP, Предсказание Производительности Беспроводного Оборудования) |
| 802.11u | Взаимодействие с не-802 сетями (например, сотовые сети) |
| 802.11v | Управление беспроводными сетями |
| 802.11x | Зарезервирован и не будет использоваться. Не нужно путать со стандартом контроля доступа IEEE 802.1X |
| 802.11y | Дополнительный стандарт связи, работающий на частотах 3,65-3,70 ГГц.Обеспечивает скорость до 54 Мb/с на расстоянии до 5000 м на открытом пространстве. |
| 802.11w | Protected Management Frames (Защищенные Управляющие Фреймы) |
| 802.11ac | Новый, разрабатываемый IEEE стандарт. Скорости передачи данных до 1.3 Гбит/c, энергопотребление по сравнению с 802.11n снижено до 6 раз. Обратная совместимость с 802.11a/b/g/n. На 1 февраля 2013 готов на 95 % (Draft 5.0). Устройства, реализующие новый стандарт уже представлены. |
| 802.11ad | Новый стандарт с дополнительным диапазоном 60 ГГц (частота не требует лицензирования). Скорость передачи данных до 7 Гбит/с. |
| 802.11as | (предположительно) |
Стандарт 802.11b – это технология, которая была сертифицирована одной из первых и она отличалась общей доступностью. Параметры данного стандарта указаны в таблице 1. Этот стандарт имеет низкую стоимость подключения, однако при этом его технические показатели значительно отстают от более современных стандартов. Значительным недостатком являются слабая помехозащищённость и низкая пропускная способность.
Стандарт 802.11a – это улучшенная технология предыдущего стандарта 802.11b. При его разработке внимание акцентировалось на улучшении пропускной способности, так же упор был направлен на тактовую частоту. Это позволило минимизировать влияние других устройств на сигнал в сети. Недостатками данного стандарта 802.11a являются уменьшенный радиус подключения и более высокая цена в сравнении с предшественником. Из этого следует, что все достоинства данного стандарта перекрываются недостатками.
Стандарт 802.11g – представляет собой более усовершенствованную технологию в сравнение со стандартами 802.11a и 802.11b. Этот стандарт стал широко распространен из-за высокой скорости и полной совместимости с одним из первых стандартов 802.11b. Эти улучшения позволили создать домашнюю беспроводную сеть. Все вышесказанное позволяет увидеть, какие результаты дает улучшение параметров скорости и покрытия. Однако устройств стандарта 802.11g не будет достаточно для создания беспроводных сетей больших размеров.
В стандарте 802.11n были увеличены зона покрытия, скорость передачи данных, пропускная способность, надежность передачи сигнала. Данный стандарт стал более совершенен, чем стандарт 802.11g.
Рассмотрим более подробно преимущества этого стандарта. В устройствах, созданных на основе стандарта 802.11n возможна работа в нескольких диапазонах: 2,4 ГГц и 5.0 ГГц. Так же было внесено дополнение: осуществление передачи сигнала одновременно при использовании 4-х антенн и улучшена модуляция и обработка сигнала – на физическом уровне. При этом на сетевом уровне было выполнено более эффективное использование пропускной способности находящейся в доступе. Все улучшения позволяют повысить теоретические показатели скорости до 600 Мбит/с, т.е. данный показатель по сравнению с 54 Мбит/с стандартов 802.11g/ 802.11а увеличивается более чем в 10 раз. Для более наглядного представления о различии скоростей необходимо обратиться к рисунку 1.
Рисунок 1 – Гистограмма максимально возможных скоростей стандарта 802.11
Достаточно много факторов оказывают влияние на беспровод-ную локальную сеть: частота радиоволн, среда распространения сигнала, месторасположение устройств и их конфигурация.
Для использования устройств стандарта 802.11n необходимо знать совместимости с предыдущими версиями 802.11 b, 802.11а, 802.11g, т. к. это может сказаться на работоспособности всей сети. Не смотря на то, что данные стандарты уже устарели необходимо предусматривать все варианты и исходить из поставленных задач.
III.Выводы
Подводя итог, следует отметить, что наиболее оптимальным по своим техническим характеристикам является стандарт 802.11n. На основе данного стандарта строятся беспроводные сети, которые отвечают большинству требований потребителей. Помимо этого, он наиболее распространен на сегодняшний день. Все эти факторы говорят о потребности исследований данного стандарта и улучшении показателей его безопасности. Дальнейшие исследования будут направлены на поиски уязвимостей и их устранение.
IV.Библиографический список