Wireless-Standards erklärt: 802.11ax, 802.11ac, 802.11b/g/n

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Wireless-Standards erklärt: 802.11ax, 802.11ac, 802.11b/g/n
Wireless-Standards erklärt: 802.11ax, 802.11ac, 802.11b/g/n
Anonim

Haus- und Geschäftsbesitzer, die Netzwerkgeräte kaufen möchten, stehen vor einer Reihe von Möglichkeiten. Viele Produkte entsprechen den Wireless-Standards 802.11a, 802.11b/g/n und/oder 802.11ac, die zusammen als Wi-Fi-Technologien bezeichnet werden. Es gibt auch andere drahtlose Technologien wie Bluetooth, die bestimmte Netzwerkfunktionen erfüllen.

Zum schnellen Nachschlagen: 801.11ax (Wi-Fi 6) ist der zuletzt genehmigte Standard. Das Protokoll wurde 2019 genehmigt. Nur weil ein Standard genehmigt wurde, bedeutet dies jedoch nicht, dass er Ihnen zur Verfügung steht oder dass es sich um den Standard handelt, den Sie für Ihre spezielle Situation benötigen. Standards werden ständig aktualisiert, ähnlich wie Software auf einem Smartphone oder auf Ihrem Computer aktualisiert wird.

Was ist 802.11?

1997 schuf das Institute of Electrical and Electronics Engineers den ersten WLAN-Standard. Sie nannten es 802.11 nach dem Namen der Gruppe, die gegründet wurde, um seine Entwicklung zu überwachen. Leider unterstützte 802.11 nur eine maximale Netzwerkbandbreite von 2 Mbps – zu langsam für die meisten Anwendungen. Aus diesem Grund werden keine gewöhnlichen 802.11-Wireless-Produkte mehr hergestellt. Aus diesem ursprünglichen Standard ist jedoch eine ganze Familie entstanden.

Die beste Sichtweise auf diese Standards besteht darin, 802.11 als Grundlage und alle anderen Iterationen als Bausteine auf dieser Grundlage zu betrachten, die sich darauf konzentrieren, sowohl kleine als auch große Aspekte der Technologie zu verbessern. Einige Bausteine sind kleine Ausbesserungen, während andere ziemlich groß sind.

Die größten Änderungen an Wireless-Standards ergeben sich, wenn die Standards "aufgerollt" werden, um die meisten oder alle kleinen Updates aufzunehmen. So erfolgte beispielsweise der letzte Rollup im Dezember 2016 mit 802.11-2016. Seitdem finden jedoch immer noch kleinere Aktualisierungen statt, die schließlich von einem weiteren großen Rollup erfasst werden.

Im Folgenden finden Sie einen kurzen Überblick über die zuletzt genehmigten Iterationen, von den neuesten bis zu den ältesten. Andere Iterationen wie 802.11be (Wi-Fi 7) befinden sich noch im Genehmigungsprozess.

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Bottom Line

Der als Wi-Fi 6 gebrandmarkte 802.11ax-Standard ging 2019 live und wird 802.11ac als De-facto-Wireless-Standard ersetzen. Wi-Fi 6 erreicht eine maximale Geschwindigkeit von 10 Gbit/s, verbraucht weniger Strom, ist in überlasteten Umgebungen zuverlässiger und bietet mehr Sicherheit.

802.11aj

Dieser als China Millimeter Wave bekannte Standard gilt in China und ist im Grunde ein Rebranding von 802.11ad zur Verwendung in bestimmten Regionen der Welt. Das Ziel ist die Aufrechterh altung der Abwärtskompatibilität mit 802.11ad.

Bottom Line

Dieser im Mai 2017 genehmigte Standard zielt auf einen geringeren Energieverbrauch ab und schafft Wi-Fi-Netzwerke mit erweiterter Reichweite, die über die Reichweite eines typischen 2,4-GHz- oder 5-GHz-Netzwerks hinausgehen können. Es wird erwartet, dass es aufgrund seines geringeren Stromverbrauchs mit Bluetooth konkurrieren wird.

802.11ad

Dieser im Dezember 2012 genehmigte Standard ist wahnsinnig schnell. Das Client-Gerät muss sich jedoch innerhalb von 30 Fuß vom Access Point befinden.

Denken Sie bei der Erwähnung von Entfernungen daran, dass die Reichweite durch Hindernisse, die das Signal blockieren, stark beeinträchtigt werden kann. Daher bezieht sich die erwähnte Reichweite auf Situationen, in denen es absolut keine Interferenzen gibt.

802.11ac (Wi-Fi 5)

802.11ac, die Wi-Fi-Generation, die zum ersten Mal populär wurde, verwendet Dual-Band-Wireless-Technologie und unterstützt gleichzeitige Verbindungen auf sowohl 2,4-GHz- als auch 5-GHz-Wi-Fi-Geräten. 802.11ac bietet Abwärtskompatibilität zu 802.11a/b/g/n und eine Nennbandbreite von bis zu 1300 Mbit/s im 5-GHz-Band plus bis zu 450 Mbit/s im 2,4-GHz-Band. Die meisten WLAN-Heimrouter sind mit diesem Standard kompatibel.

802.11ac ist am teuersten zu implementieren; Leistungsverbesserungen nur in Anwendungen mit hoher Bandbreite bemerkbar

802.11ac wird auch als Wi-Fi 5 bezeichnet.

802.11n

802.11n (manchmal auch als Wireless N bekannt) wurde entwickelt, um 802.11g in der unterstützten Bandbreite zu verbessern, indem mehrere drahtlose Signale und Antennen (genannt MIMO-Technologie) anstelle von einer verwendet werden. Industriestandardgruppen haben 802.11n im Jahr 2009 mit Spezifikationen ratifiziert, die eine Netzwerkbandbreite von bis zu 600 Mbit/s vorsehen. 802.11n bietet aufgrund seiner höheren Signalintensität auch eine etwas bessere Reichweite gegenüber früheren Wi-Fi-Standards und ist abwärtskompatibel mit 802.11a/b/g-Geräten.

  • Vorteile von 802.11n: Signifikante Bandbreitenverbesserung gegenüber früheren Standards; breite Unterstützung für alle Geräte und Netzwerkgeräte
  • Nachteile von 802.11n: Teurer in der Implementierung als 802.11g; Die Verwendung mehrerer Signale kann benachbarte 802.11b/g-basierte Netzwerke stören

802.11n wird auch als Wi-Fi 4 bezeichnet.

802.11g

In den Jahren 2002 und 2003 unterstützten WLAN-Produkte einen neueren Standard namens 802.11g kam auf den Markt. 802.11g versucht, das Beste aus 802.11a und 802.11b zu kombinieren. 802.11g unterstützt eine Bandbreite von bis zu 54 Mbit/s und verwendet die 2,4-GHz-Frequenz für eine größere Reichweite. 802.11g ist abwärtskompatibel mit 802.11b, was bedeutet, dass 802.11g-Zugangspunkte mit drahtlosen 802.11b-Netzwerkadaptern funktionieren und umgekehrt.

  • Vorteile von 802.11g: Wird von praktisch allen heute verwendeten drahtlosen Geräten und Netzwerkgeräten unterstützt; günstigste Variante
  • Nachteile von 802.11g: Das gesamte Netzwerk wird langsamer, um mit allen 802.11b-Geräten im Netzwerk mith alten zu können; langsamster/ältester noch verwendeter Standard

802.11g wird auch als Wi-Fi 3 bezeichnet.

802.11a

Während sich 802.11b in der Entwicklung befand, erstellte IEEE eine zweite Erweiterung des ursprünglichen 802.11-Standards namens 802.11a. Da 802.11b viel schneller an Popularität gewann als 802.11a, glauben einige Leute, dass 802.11a nach 802 entwickelt wurde.11b. Tatsächlich wurde 802.11a zur gleichen Zeit entwickelt. Aufgrund der höheren Kosten ist 802.11a normalerweise in Unternehmensnetzwerken zu finden, während 802.11b den Heimmarkt besser bedient.

802.11a unterstützt Bandbreiten bis zu 54 Mbps und Signale in einem geregelten Frequenzspektrum um 5 GHz. Diese höhere Frequenz im Vergleich zu 802.11b verkürzt die Reichweite von 802.11a-Netzen. Die höhere Frequenz bedeutet auch, dass es für 802.11a-Signale schwieriger ist, Wände und andere Hindernisse zu durchdringen.

Da 802.11a und 802.11b unterschiedliche Frequenzen verwenden, sind die beiden Technologien nicht miteinander kompatibel. Einige Anbieter bieten hybride 802.11a/b-Netzwerkgeräte an, aber diese Produkte implementieren lediglich die beiden Standards nebeneinander (jedes angeschlossene Gerät muss den einen oder den anderen verwenden).

802.11a wird auch als Wi-Fi 2 bezeichnet.

802.11b

IEEE erweiterte den ursprünglichen 802.11-Standard im Juli 1999 und schuf die 802.11b-Spezifikation. 802.11b unterstützt eine theoretische Geschwindigkeit von bis zu 11 Mbit/s. Eine realistischere Bandbreite von 2 Mbps (TCP) und 3 Mbps (UDP) sollte erwartet werden.

802.11b verwendet dieselbe ungeregelte Funksignalfrequenz (2,4 GHz) wie der ursprüngliche 802.11-Standard. Anbieter ziehen es oft vor, diese Frequenzen zu verwenden, um ihre Produktionskosten zu senken. Da 802.11b-Geräte nicht reguliert sind, können Mikrowellenherde, schnurlose Telefone und andere Geräte, die denselben 2,4-GHz-Bereich verwenden, Störungen hervorrufen. Durch die Installation von 802.11b-Geräten in angemessenem Abstand zu anderen Geräten können Interferenzen jedoch leicht vermieden werden.

802.11b wird auch als Wi-Fi 1 bezeichnet.

Was ist mit Bluetooth und dem Rest?

Neben diesen fünf Allzweck-Wi-Fi-Standards bieten mehrere andere verwandte drahtlose Netzwerktechnologien etwas andere Wertversprechen.

  • IEEE 802.11-Arbeitsgruppenstandards wie 802.11h und 802.11j sind Erweiterungen oder Ableger der Wi-Fi-Technologie, die jeweils einem ganz bestimmten Zweck dienen.
  • Bluetooth ist eine alternative drahtlose Netzwerktechnologie, die einen anderen Entwicklungspfad verfolgte als der 802.11 Familie. Bluetooth unterstützt eine sehr kurze Reichweite (normalerweise 10 Meter) und eine relativ niedrige Bandbreite (in der Praxis 1-3 Mbps), die für Netzwerkgeräte mit geringem Stromverbrauch wie Handhelds entwickelt wurde. Die niedrigen Herstellungskosten von Bluetooth-Hardware sprechen auch Branchenanbieter an.
  • WiMax wurde auch getrennt von Wi-Fi entwickelt. WiMax ist im Gegensatz zu lokalen drahtlosen Netzwerken für Netzwerke mit großer Reichweite (Meilen oder Kilometer) konzipiert.

Die folgenden IEEE 802.11-Standards existieren oder befinden sich in der Entwicklung, um die Schaffung von Technologien für drahtlose lokale Netzwerke zu unterstützen:

  • 802.11a: 54 Mbps Standard, 5 GHz Signalisierung (ratifiziert 1999)
  • 802.11b: 11 Mbps Standard, 2,4 GHz Signalisierung (1999)
  • 802.11c: Betrieb von Brückenverbindungen (auf 802.1D verschoben)
  • 802.11d: Weltweite Einh altung von Vorschriften zur Nutzung des Funksignalspektrums (2001)
  • 802.11e: Quality of Service Support (2005) zur Verbesserung der Bereitstellung von verzögerungsempfindlichen Anwendungen wie Voice Wireless LAN und Streaming Multimedia
  • 802.11F: Inter-Access Point Protocol-Empfehlung für die Kommunikation zwischen Access Points zur Unterstützung von Roaming-Clients (2003)
  • 802.11g: 54 Mbps Standard, 2,4 GHz Signalisierung (2003)
  • 802.11h: Erweiterte Version von 802.11a zur Unterstützung europäischer regulatorischer Anforderungen (2003)
  • 802.11i: Sicherheitsverbesserungen für die 802.11-Familie (2004)
  • 802.11j: Verbesserungen der 5-GHz-Signalisierung zur Unterstützung der japanischen Regulierungsanforderungen (2004)
  • 802.11k: WLAN-Systemverw altung
  • 802.11m: Wartung der 802.11-Familiendokumentation
  • 802.11n: 100+ Mbps Standardverbesserungen gegenüber 802.11g (2009)
  • 802.11p: Drahtloser Zugang für die Fahrzeugumgebung
  • 802.11r: Schnelle Roaming-Unterstützung mit Basic Service Set-Übergängen
  • 802.11s: ESS Mesh Networking für Access Points
  • 802.11T: Wireless Performance Prediction - Empfehlung zum Testen von Standards und Metriken
  • 802.11u: Internetworking mit zellularen und anderen Formen externer Netzwerke
  • 802.11v: Wireless-Netzwerkverw altung und Gerätekonfiguration
  • 802.11w: Sicherheitserweiterung für Protected Management Frames
  • 802.11y: Contention-Based Protocol zur Interferenzvermeidung
  • 802.11ac: 3,46-Gbit/s-Standard, unterstützt 2,4- und 5-GHz-Frequenzen über 802.11n
  • 802.11ad: 6,7 Gbps Standard, 60 GHz Signalisierung (2012)
  • 802.11ah: Erstellt Wi-Fi-Netzwerke mit erweiterter Reichweite, die über die Reichweite eines typischen 2,4-GHz- oder 5-GHz-Netzwerks hinausgehen
  • 802.11aj: 2017 genehmigt; hauptsächlich für den Einsatz in China
  • 802.11ax: Zulassung 2018 erwartet
  • 802.11ay: Zulassung 2019 erwartet
  • 802.11az: Zulassung 2019 erwartet

Weitere Standards, die hier nicht erwähnt werden, können ebenfalls existieren. Sie wurden jedoch möglicherweise ersetzt oder gestrichen und sind für die Informationen in diesem Artikel nicht relevant.

The Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines page wird von IEEE veröffentlicht, um den Status jedes der in Entwicklung befindlichen Netzwerkstandards anzuzeigen.

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