Эволюция стандартов 802.11

1.

Методы передачи дискретных сообщений
Эволюция стандартов 802.11
Олег Чесноков (1043)

2.

Стандарт 802.11
● Стандарт 802.11 - это набор протоколов и технологий, лежащих в основе
беспроводных локальных сетей (WLAN). В отличие от проводных сетей,
802.11 позволяет устройствам обмениваться данными по воздуху,
используя радиоволны.
● Основной принцип работы 802.11 - использование метода Distributed
coordination function (DCF). Это позволяет устройствам передавать данные
в определённые временные интервалы, избегая коллизий и обеспечивая
эффективное совместное использование частотного ресурса.
● Применение стандарта 802.11 нашло широкое применение в современных
беспроводных сетях, создавая основу для быстрой и надёжной
беспроводной связи.
● 802.11 является отправной точкой для последующих стандартов (a, b, g, n,
ac, ах), каждый из которых приносит новые возможности и улучшения,
расширяя границы беспроводной связи.
2

3.

История и основные изменения
● Оригинальный стандарт 802.11 был представлен в 1997 году, работая в Стандарт
частотном диапазоне 2,4 ГГц, обеспечивая скорость передачи данных до 2
Мбит/с.
● Затем стандарт 802.11b принёс существенное увеличение скорости до 11
Мбит/с и внедрил технологию расширенного спектра для повышения
эффективности использования частотного ресурса.
● Следующий этап, 802.11a, предложил работу в диапазоне 5 ГГц и достиг
максимальной скорости в 54 Мбит/с. В этот же период появились
альтернативы, такие как 802.11g, объединивший преимущества 802.11b и
802.11а.
● 802.11n представил технологию MIMO, позволяя устройствам использовать
несколько антенн для более эффективной передачи данных. Скорость
увеличилась до 600 Мбит/с, также улучшилась стабильность соединения.
● 802.11ac продолжил увеличение пропускной способности, предлагая
максимальную скорость до 3,5 Гбит/с. Внедрение технологии MU-MIMO и более
широких каналов.
● В 2019 появился стандарт 802.11ах, который внедрил технологию OFDMA и BSS
Coloring, обеспечивая высокую производительность в условиях высокой
плотности сетей и большого числа подключенных устройств.
Частотный
диапазон
Макс.
скорость
передачи
802.11
2,4 ГГц
2 Мбит/с
802.11b
2,4 ГГц
11 Мбит/с
802.11a
5 ГГц
54 Мбит/с
802.11g
2,4 ГГц
54 Мбит/с
802.11n
2,4 и 5 ГГц
600 Мбит/с
802.11ac
5 ГГц
3,5 Гбит/с
802.11ax
2,4 и 5 ГГц
9,6 Гбит/с
3

4.

Недостатки стандартов 802.11
● На первых этапах 802.11 сталкивался с ограниченной пропускной
способностью в 2 Мбит/с. Это стало одним из основных ограничений для
технологии, особенно при росте потребностей в передаче данных.
● Несмотря на повышение скорости до 11 Мбит/с, стандарт 802.11b работал
в 2,4 ГГц, что подвергало его воздействию множества устройств и
создавало потенциальные проблемы с интерференцией и ухудшением
производительности в плотных сетях.
● 802.11а предложил работу в 5 ГГц, уменьшая конфликты с другими
устройствами в спектре 2,4 Ггц. Однако ограниченное проникновение
сигнала стало вызовом, особенно при передаче данных сквозь стены и
преграды.
● 802.11g попытался объединить преимущества 802.11b и 802.11а, но
использование 2,4 ГГц предопределило его к проблемам с
интерференцией, особенно в густонаселенных местах.
● С
появлением
технологии
MIMO
в
802.11n
увеличилась
производительность, но проблемы с интерференцией в плотных сетях
оставались актуальными. Также, совместимость между различными
устройствами становилась вызовом.
● Увеличение скорости и использования более широких каналов в 802.11ас и
802.11ах стало вызовом в смысле обеспечения обратной совместимости с
более старыми устройствами, не поддерживающими эти улучшения
Стандарт
Недостаток
802.11
Ограниченная пропускная
способность в 2 Мбит/с
802.11b
Проблемы с
интерференцией в 2,4 ГГц
802.11a
Ограниченное
проникновение сигнала
через преграды
802.11g
Проблемы с
интерференцией в 2,4 ГГц
802.11n
Проблемы с
интерференцией в
плотных сетях,
совместимость между
разными устройствами
802.11ac
Трудности с обратной
совместимостью из-за
увеличения скорости и
использования более
широких каналов
802.11ax
Проблемы обратной
совместимости и
интерференции
4

5.

Будущее 802.11
● Wi-Fi 6E (802.11ax)
Новый диапазон частот - 6 ГГц - открывает дополнительные каналы и предоставляет больше пространства
для высокоскоростной беспроводной связи.
Технология OFDMA и BSS Coloring продолжают улучшать эффективность сетей в условиях высокой
загруженности и множества подключенных устройств.
● Wi-Fi 7
Ожидается, что Wi-Fi 7 принесёт ещё более высокие скорости передачи данных, улучшенную
производительность и расширенные возможности.
Вероятно, новые технологии и улучшения в области безопасности будут включены для соответствия
постоянно растущим требованиям к беспроводным сетям.
● Ожидаемые изменения
Улучшения в области энергоэффективности, надёжности связи и уменьшения задержек, делая беспроводные
сети более подходящими для различных сценариев использования.
Переход к новым диапазонам частот и увеличения пропускной способности, чтобы удовлетворить растущие
потребности в скорости передачи данных.
Фокус на улучшении опыта конечных пользователей, увеличении эффективности сетей в плотных местах,
таких как аэропорты и стадионы.
Постоянное внимание к безопасности для защиты данных и обеспечения конфиденциальности в условиях всё
более сложной киберугрозы.
5

6.

guap.ru
Спасибо за внимание!
Чесноков Олег Анатольевич
olegchesnokov2014@yandex.ru
+79068167365