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WiFi-Standards: IEEE 802.11

WiFi-Standards: IEEE 802.11


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Da Wi-Fi für so viele verschiedene Zwecke verwendet wird und Wi-Fi-Funktionen in eine Vielzahl von Geräten verschiedener Hersteller integriert sind, ist es von großer Bedeutung, dass international vereinbarte Standards und Spezifikationen gelten.

Durch Standards, die den genauen Betrieb der Technologie definieren, kann sichergestellt werden, dass Geräte verschiedener Hersteller zufriedenstellend kommunizieren.

Für jedes System, das von verschiedenen Herstellern hergestellt werden kann, ist es wichtig, dass es gemeinsame Standards gibt, die verwendet werden können, da dies eine zuverlässige Interaktion ermöglicht und dies eine breitere Akzeptanz und Verwendung der Technologie ermöglicht.

Wi-Fi, IEEE 802.11 ist ein Paradebeispiel dafür, wie ein zugänglicher Standard es mehreren Herstellern ermöglicht hat, Geräte dafür herzustellen und gemeinsam sicherzustellen, dass die gesamte Wi-Fi-Technologie wesentlich häufiger eingesetzt wird.

IEEE Wi-Fi-Standardbehörde

Die Wi-Fi-Standards werden vom IEEE, dem Institut für Elektro- und Elektronikingenieure, mit Sitz in New York City und Betriebszentrum in Piscataway, New Jersey, geschrieben und gepflegt.

Das IEEE entwickelt und pflegt eine Vielzahl von Standards für die Elektro- und Elektronikindustrie. Dazu gehören nicht nur die Standards der Wi-Fi 802.11-Serie, sondern auch viele andere, einschließlich der Standards für Ethernet, IEEE 802.3.

Insgesamt verfügt das IEEE über mehr als 1100 aktive Standards und weitere 600 befinden sich in der Entwicklung. Eine der bemerkenswertesten ist die IEEE 802 LAN / MAN-Gruppe von Standards, von denen IEEE 802.11 eine der bekanntesten ist.

IEEE 802.11-Standards

Alle Wi-Fi-Standards fallen unter das IEEE 802-Dach für lokale und großstädtische Netzwerke, LAN / MAN. Die Wi-Fi-Standards fallen unter die IEEE 802.11-Serie.

Als 1997 der erste Wi-Fi-Standard veröffentlicht wurde, wurde kein Suffix hinzugefügt. Als jedoch weitere Varianten veröffentlicht wurden, wurde ein Suffixbuchstabe hinzugefügt, um die tatsächliche Variation zu kennzeichnen. Dieser Brief war in Kleinbuchstaben geschrieben.

Die verschiedenen Standards unter dem Dach von IEEE 802.11 decken alles ab, von den Trägern bis zu Elementen des Systems, die für die Zusammenarbeit erforderlich sind, z. Sicherheit, Hotspots, Servicequalität, Roaming und dergleichen.

Die wichtigsten IEEE 802.11-Standards sind nachstehend aufgeführt:

  • 802.11a: Dies war der erste Wi-FI-Standard in der 802.11-Serie. 1999 veröffentlicht, definierte es einen drahtlosen Netzwerkträger, der im 5-GHz-ISM-Band arbeitet und orthogonales Frequenzmultiplex mit einer Datenrate von bis zu 54 Mbit / s verwendet.

    Obwohl 802.11a verwendet wurde, war es genauso weit verbreitet wie die 802.11b-Version. Obwohl das 5-GHz-Band viel breiter war und viel mehr Kanäle beherbergte, war die Technologie zu dieser Zeit teurer und dies reduzierte ihre Verwendung erheblich.


  • 802.11b: Der 802.11b-Standard wurde weitaus häufiger verwendet als 11a. Obwohl die maximalen Rohdatenraten mit 11 Mbit / s viel niedriger waren, verwendete der Standard das 2,4-GHz-ISM-Band und die Technologie dafür war zu dieser Zeit viel billiger. Auch die Nutzung von Wi-Fi war viel geringer und Interferenzen waren nicht das Problem, das es heute sein würde.

  • 802.11e: Einer der Schlüsselbereiche beim Senden von Daten über ein Medium ist die sogenannte Servicequalität oder QoS und die Priorisierung von Daten. IEEE 802.11e behandelt dieses Thema, damit ein definierter Ansatz gewählt werden kann.
  • 802.11f: IEEE 802.11f ist eine Empfehlung, die eine optionale Erweiterung von IEEE 802.11 beschreibt, um die drahtlose Access Point-Kommunikation zwischen Multivendor-Systemen zu ermöglichen. IEEE 802.11F war ein Problem bei der Erprobung seiner Verwendung, wurde jedoch nicht branchenweit aufgegriffen und daher 2006 zurückgezogen.
  • 802.11g: Der 802.11b-Standard entstand aufgrund der Nachfrage nach schnellerem WLAN im 2,4-GHz-Band. 802.11g verwendet die OFDM-Technologie und ermöglicht Rohdatenübertragungsraten von 54 Mbit / s.

    Es war auch abwärtskompatibel und ermöglichte die Kommunikation mit DSSS, jedoch mit der niedrigeren Rate von 802.11b. Abwärtskompatibilität war eine Anforderung angesichts der Anzahl älterer Zugriffspunkte und Computer, auf denen möglicherweise nur der ältere Standard verfügbar ist. Diese Anforderung ist immer von Bedeutung.


  • 802.11h: Die IEEE 802.11h-2003-Spezifikation definiert die für Wi-Fi erforderliche Leistungssteuerung. Es regelt die Erweiterungen für das Spektrum- und Sendeleistungsmanagement und behandelt Probleme, einschließlich möglicher Interferenzen mit Satelliten und Radar, die auch das 5-GHz-ISM-Band verwenden. Der Standard, der ursprünglich für die dynamische Frequenzauswahl (DFS) und die Sendeleistungssteuerung (TPC) für den 802.11a PHY vorgesehen war, wurde jedoch auch in den vollständigen IEEE 802.11-2007-Standard integriert.
  • 802.11i: Sicherheit ist ein wichtiges Thema für Wi-FI, da sich viele Wi-Fi-Hotspots in öffentlichen Bereichen befinden und die Möglichkeit besteht, dass Hacker unerwünschten Zugriff auf die Geräte von Personen erhalten, die den Hotspot verwenden. Der IEEE 802.11i-Standard wird verwendet, um eine sichere End-to-End-Kommunikation für drahtlose lokale Netzwerke zu ermöglichen. Der IEEE 80211i-Standard verbessert die Mechanismen für die drahtlose Authentifizierung, Verschlüsselung, Schlüsselverwaltung und detaillierte Sicherheit.

  • 802.11j: IEEE 802.11j-2004 ist eine Änderung des Basisstandards, der die drahtlose Kommunikation und Signalisierung für 4,9-GHz- und 5-GHz-Bandoperationen in Japan erweitert.
  • 802.11k: Der IEEE 802.11-Standard erweitert RRM-Mechanismen (Radio Resource Measurement) für drahtlose lokale Netzwerke. Es enthält einige Empfehlungen zur Optimierung der WLAN-Leistung.
  • 802.11n: 802.11n oder vollständiger IEEE 802.11n-2009 ist ein Wi-Fi-Standard, der im 2,4- und 5-GHz-ISM-Band mit Datenraten von bis zu 600 Mbit / s arbeitet. Es verwendet die MIMO-Technologie zusammen mit der Frame-Aggregation und bietet Sicherheitsverbesserungen gegenüber früheren Standards für drahtlose Träger. Die Wi-Fi Alliance hat die Technologie für den Standard auch als Wi-Fi 4 bezeichnet.
  • 802.11s: Diese IEEE 802.11-Standardänderung befasst sich mit dem Thema Mesh-Vernetzung. Es wird detailliert beschrieben, wie Wi-Fi-Geräte miteinander verbunden werden können, um ein WLAN-Mesh-Netzwerk zu erstellen, das für relativ feste, nicht mobile Topologien und drahtlose Ad-hoc-Netzwerke verwendet werden kann.
  • 802.11u: IEEE 802.11u-2011 ist eine Änderung des IEEE 802.11-2007-Standards. Es werden Funktionen hinzugefügt, die für die Zusammenarbeit mit externen Netzwerken verwendet werden. Es wird für das Roaming und auch für die Hotspot2.0-Initiative verwendet.

  • 802.11ac: IEEE 802.11ac hat bei seiner Einführung einen großen Leistungssprung erzielt. Der Standard wurde 2013 veröffentlicht, aber obwohl viele Unternehmen den Standard bei seiner Veröffentlichung gesehen hatten, dauerte es eine kurze Zeit nach seiner Veröffentlichung, bis Produkte gesehen wurden und er weit verbreitet wurde. Der Standard definiert einen Wi-Fi-Träger für drahtlose Netzwerke, der unter 6 GHz arbeitet und Datenraten von mindestens 1 Gbit / s pro Sekunde für den Betrieb mit mehreren Stationen und 500 Mbit / s auf einer einzelnen Verbindung bereitstellt. Der Standard wurde von als Wi-Fi 5 von gekennzeichnet Wi-Fi Alliance im Hinblick auf seine Funktionen und Leistung.

  • 802.11ad: 802.11ad, auch als WiGi oder Gigabit Wifi bekannt, wurde entwickelt, um Daten mit extrem hohem Durchsatz bereitzustellen, und verwendet Millimeterwellenbänder, in denen große Bandbreiten vorhanden sind, um dies zu erreichen. Es ist als MGWS-Standard (Multiple Gigabit Wireless System) definiert und arbeitet mit Frequenzen bis zu 60 GHz - es ist ein Netzwerkstandard für WiGig-Netzwerke.

    Angesichts der sehr hohen verwendeten Frequenzen sind die Reichweiten sehr begrenzt - oft nur wenige Meter - und sie werden durch Objekte wie Wände usw. stark gedämpft, die Signale von niedrigeren Frequenzen durchlassen würden.


  • 802.11af: In den Regionen, in denen Fernsehsender Schutzregionen benötigen, gibt es häufig viele sogenannte Leerzeichen, damit Sender mit derselben Frequenz nicht stören. In diesen Regionen, in denen der Leerraum vorhanden ist, können Signale mit geringem Stromverbrauch für eine Vielzahl anderer Dienste verwendet werden, da sie aufgrund ihres Leistungspegels nicht zu weit reisen und die primären Benutzer stören. Eine Verwendung für diesen Leerraum ist Wi-Fi, und IEEE 802.11af wurde für den Betrieb in diesen Regionen definiert. In Anbetracht seiner Anwendung und Methode der Frequenznutzung wird es oft als White-Fi bezeichnet.

  • 802.11ah: Obwohl die 2,4- und 5-GHz-Bänder am häufigsten für Wi-Fi verwendet werden, gibt es auch einige ISM-Zuweisungen unter 1 GHz. IEEE 802.11ah versucht, das nicht lizenzierte Spektrum unter 1 GHz zu verwenden. Ein Vorteil ist, dass es in der Lage sein wird, Fernkommunikation bereitzustellen und somit das Internet von Allem zu unterstützen. Der Nachteil dieser Bänder besteht darin, dass sie relativ schmal sind und dies die Datengeschwindigkeit begrenzen kann.

  • 802.11ax: 802.11ax wird als zukünftiger Nachfolger von 802.11ac angesehen. Mit Technologien wie OFDMA, MU-MIMO und anderen soll die spektrale Effizienz und damit die allgemeine Verwendbarkeit gesteigert werden.

  • Zusätzlich zu den oben genannten Standards arbeiten das IEEE und seine Arbeitsgruppen an der Entwicklung neuer Wi-Fi-Standards. Dadurch wird sichergestellt, dass die Technologie den Anforderungen der Branche entspricht und IEEE 802.11 Wi-Fi die Anforderungen der Zukunft erfüllen kann.

    Obwohl die Netzwerkträgerstandards wie IEEE 802.11g, 802.11n, IEEE 802.11ac usw. möglicherweise die bekanntesten sind, sind sie alle durch die gemeinsame Basistechnologie hinter 802.11 verbunden. Wie aus der obigen Liste hervorgeht, gibt es viele 802.11-Standards, die sich mit Themen befassen, die allen Wi-Fi-Systemen gemeinsam sind. Sicherheit, Servicequalität, Authentifizierung und dergleichen sind alle wichtig und erforderlich, um eine starke Umgebung für die Entwicklung und Nutzung der Wi-Fi-Technologie zu schaffen.

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