IEEE 802.11

IEEE 802.11 ist eine Reihe von Standards für lokale drahtlose Netzwerke ( Wi-Fi ). Es wurde von der Arbeitsgruppe des 11. Ausschusses Standardisierung LAN / MAN der IEEE ( IEEE 802 ) entwickelt. Der Begriff IEEE 802.11 wird auch verwendet, um den ursprünglichen 802.11-Standard zu bezeichnen, der manchmal als 802.11-Legacy-Modus  (en) bezeichnet wird ( Legacy-Modus bedeutet in diesem Zusammenhang: historischer oder früherer Modus).

Vorstellung des Standards

IEEE 802.11 ist Teil einer Reihe von Standards, die unter der Ägide des Standardisierungskomitees IEEE 802 aus dem Jahr 1997 erlassen wurden . Dies stellt ein zusammenhängendes Ganzes dar, das als Arbeitsgrundlage für Hersteller von Geräten und die dafür verantwortlichen Abteilungen dient .

Das folgende Diagramm ist eine Anpassung der Zusammenfassung des IEEE 802-Standards, die im Abschnitt "Einführung" der meisten unter diesem Standard veröffentlichten Standards aufgezeichnet ist. Dies ist um den IEEE 802.11-Standard herum artikuliert, der die Spezifikationen bezüglich der Implementierung der PHY-Schicht und der MAC-Unterschicht ( Datenverbindungsschicht des OSI-Modells ) für drahtlose lokale Netze (WLAN) definiert.

Das Ganze, das um den IEEE 802.11-Standard herum aufgebaut ist, ist in Elemente unterteilt, die wie folgt identifiziert werden:

Tabelle der wichtigsten Änderungen des Standards IEEE 802.11

Die 802.11-Standards wurden seit der Genehmigung des ursprünglichen Standards durch das IEEE im Jahr 1997 mehrmals ergänzt und verbessert . Diese Verbesserungen werden als Ergänzungen des ursprünglichen Standards definiert und ihre Ausarbeitung wird vom IEEE verwaltet und validiert . Die wichtigste kommerzielle Anwendung ist die Wi-Fi- Technologie, die auf diesen Spezifikationen basiert. Die wichtigsten geltenden Änderungen, die die verwendeten Übertragungstechniken ( PHY- Schicht ) erheblich verändern , sind wie folgt:

Protokoll Datum der
Veröffentlichung 		Frequenzen Übertragungsrate (Typ) Übertragungsrate (max.)
Theoretische
Innenumfang 		Externer
theoretischer Rahmen
Ausgangsstandard 1997 2,4–2,5  GHz 1  Mbit/s 2  Mbit/s 20  m 100  m
802.11a 1999 5,15–5,35  GHz
5,47–5,725 / 5,725–5,875 		25  Mbit/s 54  Mbit/s 35  m 120  m (5 GHz)
5  km (3,7 GHz)
802.11b 1999 2,4–2,5  GHz 6,5  Mbit/s 11  Mbit/s 35  m 140  m
802.11g 2003 2,4–2,5  GHz 25  Mbit/s 54  Mbit/s 38  m 140  m
802.11n 2009 2,4  GHz und / oder 5  GHz 200  Mbit/s 450  Mbit/s 70  m (2,4  GHz )
12–35  m (5  GHz ) 		250  m
802.11ac 2013 5,15–5,35  GHz
5,47–5,875  GHz 		433  Mbit/s 1300  Mbit/s 12–35  m² 300  m
802.11ax Mai 2021 2,4  GHz / 5  GHz 10,53  Gbit/s 12–35  m² 300  m

Weitere Änderungen, die hauptsächlich die MAC-Schicht des Standards, die Zugangssicherheit oder das Interworking zwischen Netzwerken betreffen , wurden ebenfalls validiert:

Änderung Veröffentlichungsdatum Beschreibung
802.11d 2001 Ermöglicht die dynamische Wiederherstellung von Übertragungsbeschränkungen (maximale Leistung, autorisierte Kanäle) gemäß den lokalen Vorschriften.
802.11h 2003 Beschreibt Mechanismen zur Messung und dynamischen Auswahl der Kanäle, um ihre lokalen Nutzungsbedingungen zu berücksichtigen (insbesondere erforderlich für die Nutzung des ISM- Bandes bei 5 GHz in Europa).
802.11i 2004 Fügt Mechanismen zur Datenidentifizierung und -verschlüsselung (WPA) hinzu, um den ursprünglichen WEP- Algorithmus des veralteten 802.11-Standards zu ersetzen .
802.11j 2004 Beschreibt die für die Nutzung der 4,9 GHz- und 5 GHz-Frequenzbänder erforderlichen Modifikationen gemäß den japanischen Vorschriften.
802.11e 2005 Fügt QoS- Mechanismen in 802.11-Netzwerken hinzu.
802.11p 2010 Variante mit 5,9-  GHz-Band und Ausrichtung auf den Fahrzeugkommunikationsmarkt ( DSRC )
802.11r 2008 Ziel ist es, die Mobilität zwischen den Zellen eines Wi-Fi-Netzwerks (die Übergabe ) zu verbessern und einem verbundenen Gerät zu ermöglichen, schneller von einem Zugangspunkt zu einem anderen zu wechseln .
802.11u 2007 Es soll die Erkennung und Auswahl von Netzen und die Zusammenarbeit mit anderen externen Netzen wie Mobilfunknetzen erleichtern , um die Interoperabilität zwischen verschiedenen Diensteanbietern zu ermöglichen.
802.11y 2008 Das Interesse dieser Version liegt in ihrer großen Reichweite bis zu 5.000  m im Freien. Die verwendete Frequenz beträgt 3,7 GHz, was sie mit "üblichen" Karten (a / b / g / n / ac) nicht kompatibel macht.
802.11w 2009 Erhöht die Sicherheit von Management-Frames.

Im Jahr 2007, dann im Jahr 2012 wurden die meisten Änderungen des 802.11-Standards ( a , b , d , e , g , h , i , j, dann r, y, w und n ) von der Gruppe IEEE direkt in den Standard übernommen 802.11 und sind als einzelnes Dokument verfügbar.

802.11ac

IEEE 802.11ac (oder Wi-Fi 5) ist der IEEE 802.11-Standard, der in . veröffentlicht wurdeDezember 2013.. Es ermöglicht einen höheren Durchsatz im 5-GHz-Band. Diese Spezifikation ermöglicht einen Multistation-Gesamtdurchsatz von mehreren Gigabit pro Sekunde und einen typischen Spitzendurchsatz für eine einzelne Verbindung von mindestens 430 Megabit pro Sekunde (mit 4 aggregierten Kanälen) unter Verwendung breiterer Funkfrequenzbänder, MIMO und einer ausgeklügelteren Modulation .

802.11ax

IEEE 802.11ax (oder Wi-Fi 6) ist der neueste IEEE 802.11-Standard, der am 19. Mai 2021 veröffentlicht wurde. Durch die Optimierung der Nutzung des Spektrums über ein breiteres Band (von 1 bis 7,1  GHz ) ermöglicht dieser Standard es, die Reichweite noch zu erhöhen nominaler Flow (37 % besser), aber noch mehr in Spitzen (bis zu Faktor 4) bei gleichzeitiger Reduzierung der Latenz (möglicherweise 75 %). Ab 2017 für Access Points und 2019 für Terminals haben einige Hersteller damit begonnen, Geräte zu veröffentlichen, die mit diesem Standard kompatibel sind.

Vergleich der Eigenschaften der IEEE 802.11-Standards

Lokale 802.11-Netzwerke: physikalische Standards
802.11- Protokoll
 datiert Frequenz Breite
Band 		Bitrate
Maximale Anzahl
von MIMO- Streams
 Codierung / Modulation Umfang
Innere Draußen
(GHz) (MHz), (GHz) (Mbit/s), (Gbit/s) (Meter) (Meter)
802.11-1997 (Original) Juni 1997 2.4 79 oder 22 MHz 1,2 Mbit/s NC FHSS , DSSS 20 m 100 m
802.11a
(Wi-Fi 2) 		September 1999 5 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 35 m 120 m
3,7 [A] - 5.000  m [A]
802.11b
(WLAN 1) 		September 1999 2.4 22 MHz 1, 2, 5,5, 11 Mbit/s 1 DSSS 35 m 140 m
802.11g
(WLAN 3) 		Juni 2003 2.4 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 38 m 140 m
802.11n
(WLAN 4) 		Okt 2009 2,4 / 5 20 MHz 7,2 bis 72,2 Mbit/s [B]
( 6,5 bis 65 ) [C] 		4 OFDM 70 m (2,4  GHz )
12-35 m (5  GHz ) 		250 m
40 MHz 15 bis 150 Mbit/s [B]
( 13,5 bis 135 ) [C]
802.11ac
(Wi-Fi 5) 		Dezember 2013 5 20 MHz 6,5 bis 346,8 Mbit/s [D] 8 OFDM 12-35 m² 300 m
40 MHz 13,5 bis 800 Mbit/s [D]
80 MHz 19,3 Mbit/s bis 1,7 Gbit/s [D]
160 MHz 58,5 Mbit/s bis 3,4 Gbit/s [D]
802.11ad Dezember 2012 57 bis 71 1,7 bis 2,16 GHz bis zu 6,75 Gbit/s NC OFDM oder
Einzelanbieter 		10 m
802.11af Februar 2014 0,054 bis 0,79 6 bis 8 MHz 1,8 bis 568,9 Mbit/s 1, 2, 4 OFDM 100 m 1000 m
802.11ah Mai 2017 0,9 1 bis 8 MHz 0,6 bis 8,6 Mbit/s 4 OFDM 100 m
802.11ax
(WLAN 6) 		Februar 2021 1 bis 7,1 20 MHz 8 Mbit/s bis 1,1 Gbit/s [D] 8 OFDM , OFDMA 12-35 m² 300 m
40 MHz 16 Mbit/s bis 2,3 Gbit/s [D]
80 MHz 34 Mbit/s bis 4,8 Gbit/s [D]
160 MHz 68 Mbit/s bis 10,5 Gbit/s [D]
802.11ay März 2021 58,3 bis 70,2 2,16-8,64 GHz 20 bis 176 Gbit/s 4 OFDM oder Einzelanbieter 100 m 500
Siehe auch:


Hinweise und Referenzen

  1. der „.ac“-Standard bietet viele Optionen für die Anzahl der Antennen (von 1 bis 8) und die Anzahl der aggregierten Frequenzbänder
  2. (en) "  IEEE 802.11ax-2021 - IEEE-Standard für Informationstechnologie - Telekommunikation und Informationsaustausch zwischen Systemen Lokale und Metropolitan Area Networks - Spezifische Anforderungen Teil 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) und Physical Layer (PHY .) ) Änderung der Spezifikationen 1: Erweiterungen für hocheffizientes WLAN  “ , auf der IEEE Standards Association , IEEE (Zugriff am 24. Juli 2021 )
  3. Lokale Funknetze oder RLAN (Wi-Fi): die autorisierten Sendeleistungen Arcep.fr
  4. (en) Zugang zu den Texten des 802.11-Standards und seiner Ergänzungen ieee.org
  5. (in) "  Zeitpläne der IEEE 802.11-Arbeitsgruppe  " , IEEE ,18. Dezember 2013(Zugriff am 22. Januar 2021 )
  6. IEEE formalisiert Wi-Fi der neuen Generation zdnet.fr, 8. Januar 2014
  7. (en) „  Offizielle Zeitpläne der Arbeitsgruppe IEEE 802.11  “ , IEEE ,15. Mai 2017(Zugriff am 22. Januar 2021 )
  8. (in) "  Wi-Fi CERTIFIED n: Wi-Fi®-Netzwerke mit größerer Reichweite, schnellerem Durchsatz, Multimedia-Grade  " , Wi-Fi Alliance ,September 2009 [PDF]
  9. WiFi, der 802.11-Standard – Physical Layer und MAC Layer, Seite 8 – Easytp.cnam.fr, März 2007 [PDF]
  10. (in) Phil Belanger, "  802.11n liefert bessere Reichweite  " , Wi-Fi Planet31. Mai 2007
  11. (in) "  WiGig und IEEE 802.11ad für Multi-Gigabyte-per-Second WPAN und WLAN  " , Tensorcom Inc. [PDF]
  12. (in) Whitepaper WLAN 802.11ad Seite 3 rohde-schwarz.com, abgerufen April 2015 [PDF]
  13. (in) IEEE 802.11ah - low power, sub GHz wireless radio-electronics.com, abgerufen im Februar 2020
  14. (en) "  IEEE 802.11 Working Group Project Timelines  " , IEEE ,13. März 2021(Zugriff am 20. April 2021 )
  15. (in) IEEE-2021 802.11ax: Änderungen an sowohl der IEEE 802.11 Physical Layer (PHY) als auch der Medium Access Control (MAC) Sublayer für hocheffizienten Betrieb in Frequenzbändern zwischen 1 GHz und 7,125 GHz Status: Active Board Approval: 2021 -02-09 standards.ieee.org, 9. Februar 2021
  16. (in) 802.11ay-Wireless-Technologie: 60-GHz-WLAN der nächsten Generation cablefree.net, abgerufen im April 2020

Siehe auch

Verwandte Artikel

Externe Links