مثير للإعجاب

معايير WiFi: IEEE 802.11

معايير WiFi: IEEE 802.11


نظرًا لاستخدام Wi-Fi للعديد من الأغراض المختلفة وإمكانية دمج إمكانات Wi-Fi في عدد كبير من الأجهزة التي تصنعها جهات تصنيع مختلفة ، فمن الأهمية بمكان أن يكون لديها معايير ومواصفات متفق عليها دوليًا.

من خلال وجود معايير تحدد التشغيل الدقيق للتكنولوجيا ، من الممكن التأكد من أن المعدات المصنوعة من قبل جهات تصنيع مختلفة ستتواصل بشكل مرض.

من المهم لأي نظام يمكن تصنيعه بواسطة جهات تصنيع مختلفة ، وجود معايير مشتركة يمكن استخدامها لأنها تتيح التشغيل المتداخل الموثوق به ، وهذا يمكّن من قبول التكنولوجيا واستخدامها على نطاق واسع.

تعتبر شبكة Wi-Fi ، IEEE 802.11 مثالًا رئيسيًا على كيفية تمكين معيار يمكن الوصول إليه للعديد من الشركات المصنعة من صنع معدات لها ، والتأكد معًا من استخدام تقنية Wi-Fi بأكملها على نطاق واسع.

هيئة معايير IEEE Wi-Fi

تتم كتابة معايير Wi-Fi وصيانتها من قبل IEEE ، معهد المهندسين الكهربائيين والإلكترونيين الذي يوجد مكتبه الرئيسي في مدينة نيويورك ومركز عملياته في بيسكاتواي ، نيو جيرسي.

يطور IEEE ويحافظ على عدد كبير من المعايير المرتبطة بالصناعات الكهربائية والإلكترونية - لا تشمل هذه المعايير سلسلة معايير Wi-Fi 802.11 فحسب ، بل تشمل أيضًا العديد من المعايير الأخرى بما في ذلك معايير Ethernet و IEEE 802.3.

إجمالاً ، لدى IEEE أكثر من 1100 معيار نشط ، وحوالي 600 أخرى قيد التطوير. واحدة من أبرزها هي مجموعة معايير IEEE 802 LAN / MAN ، والتي يعتبر IEEE 802.11 منها أحد أكثر المعايير شهرة.

معايير IEEE 802.11

تأتي جميع معايير Wi-Fi تحت مظلة IEEE 802 لشبكات المنطقة المحلية والعاصمة ، LAN / MAN. تأتي معايير Wi-Fi ضمن سلسلة IEEE 802.11.

عندما تم إصدار معيار Wi-Fi الأول في عام 1997 ، لم تتم إضافة أي حرف لاحق. ومع ذلك ، مع إصدار المزيد من المتغيرات ، تمت إضافة حرف لاحق للإشارة إلى الاختلاف الفعلي. كانت هذه الرسالة صغيرة.

تغطي المعايير المختلفة تحت مظلة IEEE 802.11 كل شيء من الحوامل إلى عناصر النظام المطلوبة للعمل البيني ، على سبيل المثال الأمن ونقاط الاتصال وجودة الخدمة والتجوال وما شابه.

معايير IEEE 802.11 الرئيسية مذكورة أدناه:

  • 802.11a: كان هذا هو أول معيار Wi-FI في سلسلة 802.11. تم إصداره في عام 1999 وحدد حامل شبكة لاسلكية يعمل في نطاق 5 جيجا هرتز ISM باستخدام تعدد إرسال بتقسيم التردد المتعامد مع معدل بيانات يصل إلى 54 ميجابت في الثانية.

    على الرغم من استخدام 802.11a ، إلا أنه كان مستخدمًا على نطاق واسع مثل إصدار 802.11b. على الرغم من أن النطاق 5 جيجاهرتز كان أوسع بكثير واستوعب العديد من القنوات ، إلا أن التكنولوجيا كانت أكثر تكلفة في ذلك الوقت مما قلل من استخدامها بشكل كبير.


  • 802.11b: تم استخدام معيار 802.11b على نطاق واسع أكثر من 11a. على الرغم من أن الحد الأقصى لمعدلات البيانات الأولية كان أقل بكثير عند 11 ميجابت في الثانية ، فقد استخدم المعيار نطاق 2.4 جيجا هرتز ISM وكانت التكنولوجيا الخاصة بذلك في ذلك الوقت أرخص بكثير. كما أن استخدام Wi-Fi كان أقل بكثير ولم يكن التداخل هو المشكلة التي سيكون عليها اليوم.

  • 802.11e: أحد المجالات الرئيسية لإرسال البيانات عبر أي وسيط هو ما يسمى بجودة الخدمة أو QoS وتحديد أولويات البيانات. يتناول IEEE 802.11e هذا الموضوع بحيث يمكن اتباع نهج محدد.
  • 802.11f: IEEE 802.11f هو توصية تصف امتدادًا اختياريًا لـ IEEE 802.11 لتمكين اتصالات نقطة الوصول اللاسلكية بين الأنظمة متعددة البائعين. كان IEEE 802.11F بمثابة مشكلات لتجربة استخدامه ، ولكن لم يتم تناوله في جميع أنحاء الصناعة ، وبالتالي تم سحبه في عام 2006.
  • 802.11 جرام: جاء معيار 802.11b نتيجة للطلب على شبكة Wi-Fi أسرع باستخدام النطاق 2.4 جيجا هرتز. يستخدم 802.11g تقنية OFDM ومعدلات نقل بيانات خام تبلغ 54 ميجابت في الثانية.

    كان أيضًا متوافقًا مع الإصدارات السابقة مما يسمح بالاتصال مع DSSS ولكن بمعدل أقل من 802.11b. كان التوافق مع الإصدارات السابقة مطلبًا نظرًا لعدد نقاط الوصول القديمة وأجهزة الكمبيوتر التي قد لا يتوفر بها سوى المعيار الأقدم. ، وهو مطلب مهم دائمًا.


  • 802.11h: تحدد مواصفات IEEE 802.11h-2003 التحكم في الطاقة المطلوب لشبكة Wi-Fi. إنه يحكم امتدادات إدارة الطيف وطاقة الإرسال ويعالج القضايا بما في ذلك التداخل المحتمل مع الأقمار الصناعية والرادار الذي يستخدم أيضًا نطاق 5 جيجا هرتز ISM. تم توفير المعيار في الأصل لاختيار التردد الديناميكي (DFS) والتحكم في طاقة الإرسال (TPC) إلى 802.11a PHY ، ولكن تم دمجه أيضًا في معيار IEEE 802.11-2007 الكامل.
  • 802.11i: يعد الأمان مشكلة رئيسية لشبكة Wi-FI حيث توجد العديد من نقاط اتصال Wi-Fi في الأماكن العامة ومفتوحة لاحتمال حصول الاختراقات على وصول غير مرغوب فيه إلى أجهزة الأشخاص الذين يستخدمون نقطة الاتصال. يستخدم معيار IEEE 802.11i لتسهيل الاتصال الآمن من طرف إلى طرف لشبكات المنطقة المحلية اللاسلكية. يعمل معيار IEEE 80211i على تحسين آليات المصادقة اللاسلكية والتشفير وإدارة المفاتيح والأمان التفصيلي.

  • 802.11j: IEEE 802.11j-2004 هو تعديل للمعيار الأساسي الذي يوسع الاتصال اللاسلكي والإشارات لعمليات النطاق 4.9 جيجاهرتز و 5 جيجاهرتز في اليابان.
  • 802.11 كيلو: يوسع معيار IEEE 802.11 آليات قياس موارد الراديو (RRM) لشبكات المنطقة المحلية اللاسلكية. يوفر بعض التوصيات حول تحسين أداء WLAN.
  • 802.11n: 802.11n ، أو الأحدث ، IEEE 802.11n-2009 هو معيار Wi-Fi يعمل في نطاقي ISM 2.4 و 5 جيجاهرتز بمعدلات بيانات تصل إلى 600 ميجابت في الثانية. يستخدم تقنية MIMO جنبًا إلى جنب مع تجميع الإطارات ، كما أنه يوفر تحسينات أمنية على معايير الحامل اللاسلكي السابقة. صنف Wi-Fi Alliance أيضًا تقنية المعيار كـ Wi-Fi 4.
  • 802.11s: يعالج هذا التعديل القياسي IEEE 802.11 موضوع الشبكات المعشقة. يوضح بالتفصيل كيف يمكن لأجهزة Wi-Fi الاتصال ببعضها البعض لإنشاء شبكة WLAN المتداخلة ، والتي يمكن استخدامها في الهياكل الثابتة نسبيًا - غير المتنقلة والشبكات اللاسلكية المخصصة.
  • 802.11u: IEEE 802.11u-2011 هو تعديل لمعيار IEEE 802.11-2007. يضيف ميزات تُستخدم للتفاعل مع الشبكات الخارجية. يتم استخدامه للتجوال ويستخدم أيضًا لمبادرة Hotspot2.0.

  • 802.11ac: حقق IEEE 802.11ac قفزة كبيرة من حيث الأداء عندما تم طرحه. تم إصدار المعيار في عام 2013 ، ولكن على الرغم من أن العديد من الشركات قد اطّلعت على المعيار عند إصداره ، فقد استغرق الأمر وقتًا قصيرًا بعد إصداره قبل مشاهدة المنتجات وانتشاره على نطاق واسع. يعرّف المعيار "حامل الشبكة اللاسلكية" لشبكة Wi-Fi الذي يعمل دون 6 جيجاهرتز ويوفر معدلات بيانات لا تقل عن 1 جيجابت في الثانية للتشغيل متعدد المحطات و 500 ميجابت في الثانية على رابط واحد. وقد تم تسمية المعيار باسم Wi-Fi 5 بواسطة تحالف Wi-Fi في ضوء ميزاته وأدائه.

  • 802.11ad: يُعرف 802.11ad أيضًا باسم WiGi أو Gigabit Wifi وهو مصمم لتوفير بيانات إنتاجية عالية للغاية ويستخدم نطاقات موجية مليمترية حيث توجد كميات كبيرة من النطاق الترددي لتحقيق ذلك. يتم تعريفه على أنه معيار نظام لاسلكي متعدد جيجابت (MGWS) ويعمل بترددات تصل إلى 60 جيجاهرتز - وهو معيار شبكات لشبكات WiGig.

    نظرًا للترددات العالية جدًا المستخدمة ، فإن النطاقات محدودة للغاية - غالبًا ما تكون على بعد بضعة أمتار ويتم تخفيفها بشدة بواسطة أجسام مثل الجدران ، إلخ ، مما يسمح بإشارات من الترددات المنخفضة من خلالها.


  • 802.11af: غالبًا ما يكون هناك الكثير مما يسمى بالمساحة البيضاء في المناطق التي تتطلب فيها أجهزة الإرسال التليفزيونية مناطق حراسة حتى لا تتداخل أجهزة الإرسال التي تستخدم نفس التردد. في هذه المناطق التي توجد بها مساحة بيضاء ، يمكن استخدام إشارات الطاقة المنخفضة لمجموعة متنوعة من الخدمات الأخرى حيث أن مستوى طاقتها يعني أنها لن تنتقل إلى أماكن بعيدة وتتسبب في حدوث تداخل مع المستخدمين الأساسيين. استخدام واحد لهذه المساحة البيضاء هو Wi-Fi وقد تم تعريف IEEE 802.11af للعمل في هذه المناطق. في ضوء تطبيقه وطريقة استخدامه للتردد ، غالبًا ما يطلق عليه White-Fi.

  • 802.11ah: على الرغم من أن النطاقين 2.4 و 5 جيجاهرتز هما الأكثر استخدامًا لشبكة Wi-Fi ، إلا أن هناك أيضًا بعض تخصيصات ISM أقل من 1 جيجاهرتز. يسعى معيار IEEE 802.11ah إلى استخدام الطيف غير المرخص تحت 1 جيجاهرتز. تتمثل إحدى المزايا في أنه سيكون قادرًا على توفير اتصالات بعيدة المدى وبالتالي تقديم الدعم لإنترنت كل شيء. عيب هذه النطاقات هو أنها ضيقة نسبيًا ويمكن أن يحد ذلك من سرعة البيانات.

  • 802.11ax: يُنظر إلى 802.11ax على أنه الوريث المستقبلي لـ 802.11ac. باستخدام تقنيات تشمل OFDMA و MU-MIMO وغيرها ، فإن هدفه هو زيادة كفاءة الطيف وبالتالي قابلية الاستخدام الشاملة.

  • بالإضافة إلى المعايير المذكورة أعلاه ، تعمل IEEE ومجموعات العمل التابعة لها على تطوير معايير Wi-Fi جديدة. سيضمن ذلك أن التكنولوجيا تتحرك إلى الأمام بما يتماشى مع متطلبات الصناعة وأن IEEE 802.11 Wi-Fi قادر على تلبية احتياجات المستقبل.

    على الرغم من أن معايير حامل الشبكة مثل IEEE 802.11g و 802.11n و IEEE 802.11ac وما إلى ذلك ربما تكون الأكثر شهرة على نطاق واسع ، إلا أنها مرتبطة جميعًا بالتقنية الأساسية الشائعة وراء 802.11. كما يتضح من القائمة أعلاه ، هناك العديد من معايير 802.11 التي تتناول موضوعًا مشتركًا لجميع أنظمة Wi-Fi. الأمان وجودة الخدمة والمصادقة وما شابه ذلك كلها أمور مهمة ومطلوبة لبناء بيئة قوية لتطوير واستخدام تقنية Wi-Fi.

    موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
    أساسيات الاتصالات المتنقلة
    العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


    شاهد الفيديو: CSE 574-14-05: Introduction to IEEE Wireless LANs (قد 2021).