Technologia Wi-Fi rozwija się od ponad dwudziestu lat. W dzisiejszych czasach ciężko sobie wyobrazić korzystanie z Internetu bez Wi-Fi. Z tego artykułu dowiesz się czym charakteryzują się poszczególne standardy technologii Wi-Fi (802.11).
- Historia Wi-Fi
- Nazewnictwo standardu Wi-Fi
- Standard Wi-Fi 4 (802.11n)
- Standard Wi-Fi 5 (802.11 ac)
- Standard Wi-Fi 6 (802.11 ax)
Pierwsza generacja protokołu 802.11 powstała w 1997 roku i pozwalała na osiągnięcie maksymalnej prędkości połączenia na poziomie 2Mb/s. W 1999 roku pojawiały się dwie nowe generacje protokołu 802.11. Protokół 802.11b pozwala osiągnąć maksymalnie 11Mb/s przepustowość połączenia w paśmie 2.4GHz, natomiast 802.11a oferował maksymalnie 54Mb/s w paśmie 5GHz. Cztery lata później (w 2003r.) udostępniono standard 802.11g, który pozwolił na osiągniecie 54Mb/s przepustowości połączenia w paśmie 2.4GHz. Duże zmiany wprowadził standard 802.11n (nazywany również Wi-Fi 4). W tym artykule skupimy się na opisie technologii Wi-Fi w standardach Wi-Fi 4, Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 oraz dowiesz się co wyróżnia poszczególne standardy Wi-Fi.
Standardy Wi-Fi – nazewnictwo
Technologia Wi-Fi cały czas jest rozwijana i występuje w różnych standardach. Nazewnictwo nadawane przez IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) jest nieco skomplikowane i trudniejsze do zapamiętania. Stowarzyszenie Wi-Fi Alliance postanowiło uprościć nazewnictwo używane do identyfikacji różnych typów połączeń Wi-Fi. Aktualnie nie musisz zastanawiać się, czy „ac” jest nowszą generacją Wi-Fi niż „n”, czy obie wersje współpracują ze sobą, wystarczy spojrzeć na numer. Wi-Fi 5 ma wyższy numer niż Wi-Fi 4, więc oczywiście jest nowszą technologią. Poniżej znajdziesz grafikę przedstawiającą różniące w nazewnictwie nadawanym przez IEEE oraz Wi-Fi Alliance.
Standard Wi-Fi 4 (802.11n)
Standard Wi-Fi 4 pojawił się 2009 roku. Urządzenia zgodne z standardem Wi-Fi 4 są również kompatybilne z urządzeniami zgodnymi ze standardem 802.11b i mogą one bez problemu współpracować. 802.11n jest pierwszym standardem, w którym użyto technologii MIMO (Multiple Input Multiple Output). Technologia MIMO pozwala dzielić sygnał na kilka strumieni oraz nadawać i odbierać go jednocześnie z wykorzystaniem wielu anten. Technologia Wi-Fi 4 może wykorzystywać częstotliwość 2.4 Ghz oraz 5 GHz. Wi-Fi 4 pozwala na osiągnięcie maksymalnej przepustowości połączenia na poziomie 600Mb/s, przy kanale nadawania o szerokości 40Mhz, modulacji 64-QAM oraz wykorzystaniu 4 anten (MIMO 4×4).
Standard Wi-Fi 5 (802.11ac)
Standard Wi-Fi 5 powstał w 2013 roku. W porównaniu do standardu Wi-Fi 4 pozwala na osiągniecie znacznie większej przepustowości połączenia – 7Gb/s. Osiągnięcie maksymalnej przepustowości możliwe jest przy użyciu kanału nadawania o szerokości 160Mhz, modulacji 256-QAM oraz wykorzystaniu aż 8 strumieni. Standard Wi-Fi 5 pracuje tylko częstotliwości 5 GHz z następującymi szerokościami kanałów nadawania: 20MHz, 40MHz, 80Mhz i 160Mhz. Dzięki zwiększonej mocy obliczeniowej chipsetów, w standardzie 802.11ac podniesiono limit modulacji z 64 QAM do 256 QAM. Pozwala to na zakodowanie większej ilości bitów w tym samym kanale. Dodatkowo w standardzie Wi-Fi 5 wprowadzono technologię MU-MIMO oraz ujednolicono beamforming.
MU-MIMO (Multi-user MIMO) pozwala na wysyłania przez nadajnik (np. router lub AP) różnych strumieni danych do różnych odbiorców w tym samym czasie z wykorzystaniem tego samego kanału nadawania. Wcześniej nadajniki pracowały jak Hub Ethernetowy i wysyłały pakiet danych do wszystkich użytkowników podłączonych do nadajnika.
Beamforming (kształtowanie wiązki) został wprowadzony w standardzie Wi-Fi 4, ale ze względu na różne implementacje nigdy nie był wykorzystywany na szerszą skalę. Wi-Fi 5 określa jedną metodę implementacji beamformingu kompatybilną ze wszystkimi urządzeniami.
Standard Wi-Fi 6 (802.11ax)
Standard Wi-Fi 6 powstał w 2019 roku. Wykorzystuje częstotliwość 2.4 GHz oraz 5 GHz. Pozwala na osiągnięcie przepustowości połączenia na poziomie 10Gb/s przy użyciu kanału nadawania o szerokości 160Mhz, modulacji 1024-QAM oraz wykorzystaniu 8 strumieni. Podobnie jak w standardzie Wi-Fi 5, standard Wi-Fi 6 posiada technologię MU-MIMO oraz Beamforming. Nowością zastosowaną w standardzie Wi-Fi 6 jest technologia OFDMA oraz Kolorowanie BSS.
Technologia OFDMA zapewnia wysoką wydajność sieci nawet, gdy wielu użytkowników korzysta z Internetu w tym samym czasie. OFDMA dzieli kanał nadawania na mniejsze przydziały częstotliwości nazywane podnośnymi. Dzięki takiemu rozwiązaniu małe pakiety danych mogą być przesyłane równolegle do wielu urządzeń jednocześnie. Nadchodzące pakiety przechodzą do transmisji i nie muszą czekać aż inne pakiety zostaną dostarczone.
Kolorowanie BSS służy do oznaczania kanałów transmisyjnych (stosuje się wirtualne kolory). Dzięki kolorom nadajnik automatycznie rozpoznaje i ignoruje sygnały pochodzące z innej sieci bezprzewodowej, co minimalizuje zakłócenia działania sieci bezprzewodowej. Punkt dostępowy może również zmienić swój kolor, jeśli sąsiedni punkt dostępowy BSS używa tego samego koloru.
