Стандарт беспроводных локальных сетей

Стандарт беспроводных локальных сетей

Взаимодействие беспроводных устройств регламентируется целым рядом стандартов.

В этих стандартах беспроводных локальных сетей указывается спектр радиочастотного диапазона, скорость передачи данных, способ передачи данных и прочая информация. Главным разработчиком технических стандартов беспроводной связи является организация IEEE.

Стандарт IEEE 802.11 регламентирует работу устройств в сетях WLAN. С учетом различных характеристик беспроводной связи в стандарт IEEE 802.11 были внесены четыре поправки. На сегодняшний день действуют следующие поправки — 802.11a , 802.11b , 802.11g и 802.11n (поправка 802.11n не ратифицирована на момент написания материала). Все эти технологии отнесены к категории Wi-Fi (Wireless Fidelity).

Организация "Wi-Fi Alliance" отвечает за тестирование устройств для беспроводных LAN, выпущенных разными производителями. Логотип Wi-Fi на корпусе устройства означает, что это оборудование может взаимодействовать с другими устройствами того же стандарта.

802.11a:

использует РЧ спектр 5 ГГц;

несовместим со спектром 2,4 ГГц, т.е. устройствами 802.11 b/g/n;

радиус действия – приблизительно 33% от 802.11 b/g;

сравнительно дорог в реализации по сравнению с другими технологиями;

оборудование, отвечающее стандарту 802.11a, становится все более редким.

802.11b:

первая технология 2,4 ГГц;

максимальная скорость передачи данных 11 Мбит/с;

радиус действия – приблизительно 46 м в помещении и 96 м на открытом воздухе.

802.11g:

семейство технологий 2,4 ГГц;

максимальная скорость передачи данных повышена до 54 Мбит/с;

радиус действия – такой же, как у 802.11b;

имеется обратная совместимость с 802.11b.

802.11n:

новейший стандарт, находящийся в разработке;

технологии 2,4 ГГц (в проекте стандарта предусмотрена поддержка 5 ГГц);

увеличенный радиус действия и пропускная способность ;

обратная совместимость с существующим оборудованием 802.11g и 802.11b (в проекте стандарта предусмотрена поддержка 802.11a);

IEEE 802.11 — набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 0,9 ; 2,4 ; 3,6 ; 5 и 60 ГГц .

Пользователям более известен по названию Wi-Fi, фактически являющемуся брендом, предложенным и продвигаемым организацией Wi-Fi Alliance. Получил широкое распространение благодаря развитию мобильных электронно-вычислительных устройств: КПК и ноутбуков.

Содержание

История [ править | править код ]

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 . Один из первых высокоскоростных стандартов беспроводных сетей — IEEE 802.11a — определяет скорость передачи уже до 54 Мбит/с брутто. Рабочий диапазон стандарта — 5 ГГц .

Вопреки своему названию, принятый в 1999 году стандарт IEEE 802.11b не является продолжением стандарта 802.11a, поскольку в них используются различные технологии: DSSS (точнее, его улучшенная версия HR-DSSS) в 802.11b против OFDM в 802.11a. Стандарт предусматривает использование нелицензируемого диапазона частот 2,4 ГГц . Скорость передачи — до 11 Мбит/с .

Продукты стандарта IEEE 802.11b, поставляемые разными изготовителями, тестируются на совместимость и сертифицируются организацией Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая в настоящее время больше известна под названием Wi-Fi Alliance. Совместимые беспроводные продукты, прошедшие испытания по программе «Альянса Wi-Fi», могут быть маркированы знаком Wi-Fi.

Долгое время IEEE 802.11b был распространённым стандартом, на базе которого было построено большинство беспроводных локальных сетей. Сейчас его место занял стандарт IEEE 802.11g, постепенно вытесняемый высокоскоростным IEEE 802.11n.

Проект стандарта IEEE 802.11g был утверждён в октябре 2002 года. Этот стандарт предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц , обеспечивая скорость соединения до 54 Мбит/с (брутто) и превосходя, таким образом, стандарт IEEE 802.11b, который обеспечивает скорость соединения до 11 Мбит/с . Кроме того, он гарантирует обратную совместимость со стандартом 802.11b. Обратная совместимость стандарта IEEE 802.11g может быть реализована в режиме модуляции DSSS, и тогда скорость соединения будет ограничена одиннадцатью мегабитами в секунду либо в режиме модуляции OFDM, при котором скорость может достигать 54 Мбит/с . Таким образом, данный стандарт является наиболее приемлемым при построении беспроводных сетей [ источник не указан 1823 дня ] .

Читайте также:  Yyyy mm dd format

Упрощение названий [1] : [ править | править код ]

802.11ac → Wi-Fi 5

802.11ax → Wi-Fi 6

Устройства с Wi-Fi будут использовать пиктограммы для графического представления используемого сетевого соединения, например, это может быть широко используемый индикатор уровня сигнала с наложенной поверх него цифрой. Иконка будет меняться при переключении устройства между различными Wi-Fi сетями.

Список стандартов [ править | править код ]

При описании стандарта в скобках указан год его принятия. Скорость указана грубо.

  • 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, пакетный режим (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 радиоресурсов.
  • 802.11l — зарезервирован.
  • 802.11m — поправки и исправления для всей группы стандартов 802.11.
  • 802.11n (WiFi 4) — увеличение скорости передачи данных ( 600 Мбит/c ). 2,4 — 2,5 или 5 ГГц . Обратная совместимость с 802.11a/b/g (сентябрь 2009).
  • 802.11o — зарезервирован.
  • 802.11p — WAVE — Wireless Access for the Vehicular Environment (беспроводной доступ для среды транспортного средства).
  • 802.11q — зарезервирован, иногда его путают с 802.1Q.
  • 802.11r — быстрый роуминг.
  • 802.11s — ESS Wireless mesh network[en] (Extended Service Set — расширенный набор служб; Mesh Network — многосвязная сеть).
  • 802.11T — Wireless Performance Prediction (WPP, предсказание производительности беспроводного оборудования) — методы тестов и измерений.
  • 802.11u — взаимодействие с не-802 сетями (например, сотовыми).
  • 802.11v — управление беспроводными сетями.
  • 802.11w — Protected Management Frames (защищенные управляющие фреймы).
  • 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 Мбит/с на расстоянии до 5000 м на открытом пространстве.
  • 802.11ac (WiFi 5) — новый стандарт IEEE. Скорость передачи данных — до 6,77 Гбит/с для устройств, имеющих 8 антенн. Утверждён в январе 2014 года.
  • 802.11ad — новый стандарт с дополнительным диапазоном 60 ГГц (частота не требует лицензирования). Скорость передачи данных — до 7 Гбит/с
  • 802.11ax (WiFi 6)[2] — новый стандарт (до 10747 Мбит/с)
  • 802.11ay — находится в разработке (до 20 Гбит/с). Ожидается утверждение стандарта в ноябре 2019 года.
  • 802.11az — перспективный стандарт, ожидается к внедрению в марте 2021 года.
  1. 802.11F и 802.11T являются рекомендациями, а не стандартами, поэтому используются заглавные буквы.

Список каналов Wi-Fi [ править | править код ]

802.11b/g/n [ править | править код ]

Ниже приведены канальные параметры приемного устройства, малого радиуса действия стандартов IEEE 802.11, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n (Wi-Fi), работающее в полосе радиочастот 2400—2483,5 МГц, с допустимой мощностью излучения передатчика не более 100 мВт, в том числе встроенное либо входящее в состав других устройств:

В настоящее время продается оборудование для беспроводных локальных сетей, поддерживающее стандарты IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE802.11a и IEEE 802.11n. Естественно, что я перечислил не все стандарты беспроводных локальных сетей, которые когда-либо были разработаны, но вряд ли вы увидите «экзотов», не попавших в этот список.

Читайте также:  Digital audio out optical для чего нужен

Познакомимся поближе с семейством стандартов IEEE 802.11х, определяющих работу беспроводных локальных сетей.

Семейство стандартов IEEE 802.11х

Члены этого почтенного семейства определяют «поведение» беспроводных локальных сетей, с которыми вы, как правило, будете иметь дело, поэтому стоит познакомиться с ними поближе. А начнем с подробного рассмотрения «патриарха» этого семейства — IEEE 802.11.

Подробнее о стандарте IEEE 802.11

Следует отметить, что в основу всех производных стандартов положены технические решения, выработанные при создании стандарта IEEE 802.11. Именно поэтому я посвящаю этому стандарту целый раздел.

В настоящее время устройства для беспроводных локальных сетей, появившиеся в 90-х годах прошлого века, кажутся безнадежным анахронизмом, но в то время это был громадный технологический прорыв. И как водится, для нового оборудования потребовался единый стандарт. И в июле 1997 года рабочая группа № 11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) подвела первые итоги разработок нового стандарта, начатых еще в 1989 году. В результате был опубликован стандарт IEEE 802.11, который получил название «Спецификация физического уровня и уровня контроля доступа к каналу передачи беспроводных локальных сетей» (Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Specifications). В этом стандарте определены архитектура беспроводной сети, а также соответствующие требования к функциям устройств, принципы доступа устройств к каналам связи, формат пакетов передачи, способы аутентификации и защиты данных. Хотя этот стандарт изначально задумывался как независимый по отношению к какому-либо частотному диапазону, на физическом уровне он определял беспроводные сети, работающие в инфракрасном и радиодиапазоне. Для оптических сетей предусматривалось использование инфракрасного диапазона, в котором применяется импулъсно-позиционная модуляция (Pulse Position Modulation, PPM). При этом виде модуляции данные передаются в виде импульсов излучения. Для радиосети выделялся диапазон 2,4-2,4835 ГГц, а также применялись методы кодирования сигнала с расширением спектра методом частотных скачков (FHSS, Frequency Hopping Spread Spectrum) и кодирования сигнала с расширением спектра с помощью кода прямой последовательности (DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum). Скорости передачи данных составляли 1 и 2 Мбит/с.

Различные типы беспроводных сетей отличаются друг от друга и радиусом действия, и поддерживаемыми скоростями соединения, и технологией кодирования данных. Так, стандарт IEEE 802.1 lb предусматривает максимальную скорость соединения 11 Мбит/с, стандарт IEEE 802.1 lb+ — 22 Мбит/с, стандарты IEEE 802.llg и 802.11а — 54 Мбит/с.

Будущее стандарта 802.1 la довольно туманно. В России и в Европе этот стандарт, скорее всего, не получит широкого распространения, да и в США, где он сейчас используется, в ближайшее время произойдет переход на альтернативные стандарты.
А вот новый стандарт 802.1 lg имеет все шансы завоевать признание во всем мире.
Другое преимущество нового стандарта 802.1 lg заключается в том, что он полностью совместим со стандартами 802.11b и 802.11Ь+, то есть любое устройство, поддерживающее стандарт 802.1 lg, будет работать (правда, на меньших скоростях соединения) и в сетях стандарта 802.11b/b+, а устройство, поддерживающее стандарт 802.1 lb/b+ — в сетях стандарта 802.1 lg, хотя и тоже с меньшей скоростью соединения.
Совместимость стандартов 802.1 lg и 802.1 lb/b+ обусловлена, во-первых, тем, что они предполагают использование одного и того же частотного диапазона, а во-вторых, что все режимы, предусмотренные в протоколах 802.1 lb/b+, реализованы и в стандарте 802.11 g. Поэтому стандарт 802.1 lb/b+ можно рассматривать как подмножество стандарта 802.1 lg.

Физический уровень протокола 802.11

Читайте также:  Как называется провод питания компьютера

Обзор протоколов семейства 802.1 lb/g целесообразно начать именно с протокола 802.11, который, хотя уже и не встречается в чистом виде, в то же время является прародителем всех остальных протоколов. В стандарте 802.11, как и во всех остальных стандартах данного семейства, предусмотрено использование частотного диапазона от 2400 до 2483,5 МГц, то есть частотный диапазон шириной 83,5 МГц, который, как будет показано далее, разбит на несколько частотных подканалов.

Технология принудительного расширения спектра

В основе всех беспроводных протоколов семейства 802.11 лежит так называемая «технология принудительного расширения спектра» (Spread Spectrum, SS). Данная технология подразумевает, что первоначально узкополосный (в смысле ширины спектра) полезный информационный сигнал при передаче преобразуется таким образом, что его спектр оказывается значительно шире спектра первоначального сигнала. То есть спектр сигнала как бы «размазывается» по частотному диапазону. Одновременно с расширением спектра сигнала происходит и перераспределение спектральной энергетической плотности сигнала ■— энергия сигнала также «размазывается» по спектру. В результате максимальная мощность преобразованного сигнала оказывается значительно ниже мощности исходного сигнала. При этом уровень полезного информационного сигнала может в буквальном смысле сравниваться с уровнем естественного шума, В результате сигнал становится в каком-то смысле «невидимым» —г он просто теряется на уровне естественного шума.
Собственно, именно в изменении спектральной энергетической плотности сигнала и заключается идея принудительного расширения спектра.
Дело в том, что если подходить к проблеме передачи данных традиционным способом, то есть так, как это делается в радиоэфире, где каждой радиостанции отводится свой диапазон вещания, то мы неизбежно столкнемся с проблемой, заключающейся в том, что в ограниченном радиодиапазоне, предназначенном для совместного использования, попросту будет невозможно «уместить» всех желающих.
Поэтому необходимо найти такой способ передачи информации, при котором пользователи могли бы «сосуществовать» в одном частотном диапазоне и при этом не мешать друг другу. Именно эту задачу и-решает данная технология.
На данный момент разработано несколько различных технологий принудительного расширения спектра, однако для дальнейшего понимания протокола 802.11 нам необходимо детально познакомиться лишь с технологией расширения спектра методом прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS).

Старший преподаватель кафедры №24 капитан I ранга ________ Куканков С.Н.

САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ЗАНЯТИЕ 9

ТЕМА: Маршрутизация в IP сетях

Вопросы:

1.Таблица маршрутизации

2.маршрутизация с использованием масок

1.Структура таблицы маршрутизации стека TCP/IP, соответствуя общим принципам построения таблиц маршрутизации (см. предыдущий выпуск рубрики), зависит от конкретной реализации стека TCP/IP. В качестве примера рассмотрим несколько вариантов таблицы маршрутизации, с которыми мог бы работать маршрутизатор М1 в сети, представленной на Рисунке 1.

Рисунок 1. Пример маршрутизируемой сети.

Если в качестве маршрутизатора М1 в данной сети применяется программный маршрутизатор MPR операционной системы Microsoft Windows NT, то его таблица маршрутизации могла бы иметь такой же вид, как в Таблице 1. Если на месте маршрутизатора М1 установить аппаратный маршрутизатор NetBuil-der II компании 3Com, то его таблица маршрутизации для этой же сети может выглядеть так, как показано в Таблице 2. В Таблице 3 помещена таблица маршрутизации для маршрутизатора М1, реализованного в виде программного маршрутизатора одной из версий операционной системы UNIX.

Заметим, что поскольку между структурой сети и таблицей маршрутизации в принципе нет однозначного соответствия, то и для каждого из приведенных вариантов таблицы можно предложить свои «подварианты», отличающиеся выбранным маршрутом к той или иной сети. Поэтому наше внимание будет сосредоточено главным образом на существенных различиях в форме представления маршрутной информации разными реализациями маршрутизаторов.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-10; Нарушение авторского права страницы

Ссылка на основную публикацию
Сони плейстейшен нетворк вход
Игры по сети, развлечения, друзья, покупки и многое другое – ваше сетевое приключение начинается в PSN. Подключитесь к нашему сетевому...
Смарт часы фикситайм 3 отзывы
Данный товар недоступен для доставки в Ваш регион Мы всегда стремимся к лучшему, чтобы радовать своих покупателей самыми выгодными ценами....
Смарт часы эпл для детей
1 min Apple Watch — самые популярные умные часы в мире. Является ли это идеальным выбором для вашего ребенка, зависит...
Сони f3112 xperia xa
Недорогой смартфон компании Sony (22 990 рублей за Dual версию) с интересным дизайном, LTE, двумя отдельными слотами для SIM-карт, слотом...
Adblock detector