Spiegazione degli standard Wi-Fi: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

Tutti i moderni utenti di Internet conoscono il termine Wi-Fi. È un modo per connettersi a Internet in modalità wireless. Wi-Fi è un marchio di proprietà di Wi-Fi Alliance. Questa organizzazione è responsabile della certificazione dei prodotti Wi-Fi se soddisfano gli standard wireless 802.11 stabiliti dall'IEEE. Quali sono questi standard? Sono fondamentalmente un insieme di specifiche che continuano a crescere man mano che nuove frequenze diventano disponibili. Con ogni nuovo standard, l'obiettivo è aumentare il throughput e la portata wireless.

Potresti imbatterti in questi standard se stai cercando di acquistare nuovi dispositivi di rete wireless. Ci sono un sacco di standard diversi, ognuno con le proprie capacità. Solo perché è stato rilasciato un nuovo standard non significa che sia immediatamente disponibile per il consumatore o che sia necessario passare ad esso. Lo standard da scegliere dipende dalle vostre esigenze.

I consumatori di solito trovano i nomi standard difficili da capire. Ciò è dovuto allo schema di denominazione adottato dall'IEEE. Di recente (nel 2018), la Wi-Fi Alliance ha mirato a rendere i nomi standard di facile utilizzo. Pertanto, ora hanno creato nomi standard/numeri di versione di facile comprensione. I nomi più semplici sono, tuttavia, solo per gli standard recenti. E, IEEE fa ancora riferimento agli standard che utilizzano il vecchio schema. Pertanto, è una buona idea avere familiarità anche con lo schema di denominazione IEEE.

Spiegazione degli standard Wi-Fi: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

Alcuni dei recenti standard Wi-Fi sono 802.11n, 802.11ac e 802.11ax. Questi nomi possono facilmente confondere l'utente. Pertanto, i nomi dati a questi standard dalla Wi-Fi Alliance sono: Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 e W-Fi 6. Potresti notare che tutti gli standard contengono "802.11".

Cos'è 802.11?

802.11 può essere considerato come la base di base su cui sono stati sviluppati tutti gli altri prodotti wireless. 802.11 è stato il primo WLAN standard. È stato creato da IEEE nel 1997. Aveva una gamma indoor di 66 piedi e una gamma outdoor di 330 piedi. I prodotti wireless 802.11 non sono più realizzati a causa della larghezza di banda ridotta (appena 2 Mbps). Tuttavia, molti altri standard sono stati costruiti intorno allo standard 802.11.

Diamo ora un'occhiata a come si sono evoluti gli standard Wi-Fi da quando è stata creata la prima WLAN. Di seguito sono discussi i vari standard Wi-Fi che sono emersi da 802.11, in ordine cronologico.

1. 802.11b

Sebbene 802.11 sia stato il primo standard WLAN in assoluto, è stato 802.11b a rendere popolare il Wi-Fi. 2 anni dopo 802.11, nel settembre 1999, è stato rilasciato 802.11b. Sebbene utilizzasse ancora la stessa frequenza di segnalazione radio di 802.11 (circa 2,4 GHz), la velocità è aumentata da 2 Mbps a 11 Mbps. Questa era ancora la velocità teorica. In pratica, la larghezza di banda prevista era di 5,9 Mbps (per TCP) e 7,1 Mbps (per UDP). Non è solo il più antico, ma ha anche la velocità minore tra tutti gli standard. 802.11b aveva una portata di circa 150 piedi.

Poiché funziona a una frequenza non regolata, altri elettrodomestici a 2,4 GHz (come forni e telefoni cordless) possono causare interferenze. Questo problema è stato evitato installando l'attrezzatura a distanza da apparecchiature che potrebbero potenzialmente incorrere in interferenze. 802.11b e il suo successivo standard 802.11a sono stati entrambi approvati contemporaneamente, ma è stato l'802.11b ad arrivare per primo sul mercato.

2. 802.11a

802.11a è stato creato contemporaneamente a 802.11b. Le due tecnologie erano incompatibili a causa della differenza di frequenze. 802.11a ha funzionato a una frequenza di 5 GHz che è meno affollata. Pertanto, le possibilità di interferenza sono state ridotte al minimo. Tuttavia, a causa dell'alta frequenza, i dispositivi 802.11a avevano una portata minore e i segnali non sarebbero riusciti a penetrare facilmente negli ostacoli.

802.11a utilizzava una tecnica chiamata Multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM) per creare un segnale wireless. 802.11a ha anche promesso una larghezza di banda molto più elevata, un massimo teorico di 54 Mbps. Poiché i dispositivi 802.11a erano più costosi all'epoca, il loro utilizzo era limitato alle applicazioni aziendali. 802.11b era lo standard prevalente tra la gente comune. Pertanto, ha più popolarità di 802.11a.

3. 802.11g

802.11g è stato approvato nel giugno 2003. Lo standard ha tentato di combinare i vantaggi forniti dagli ultimi due standard: 802.11a e 802.11b. Pertanto, 802.11g ha fornito la larghezza di banda di 802.11a (54 Mbps). Ma ha fornito una gamma maggiore operando alla stessa frequenza di 802.11b (2,4 GHz). Mentre gli ultimi due standard erano incompatibili tra loro, 802.11g è retrocompatibile con 802.11b. Ciò significa che gli adattatori di rete wireless 802.11b possono essere utilizzati con i punti di accesso 802.11g.

Questo è lo standard meno costoso ancora in uso. Sebbene fornisca supporto per quasi tutti i dispositivi wireless in uso oggi, presenta uno svantaggio. Se sono collegati dispositivi 802.11b, l'intera rete rallenta per adeguarsi alla sua velocità. Quindi, oltre ad essere lo standard più vecchio in uso, è anche il più lento.

Questo standard è stato un salto significativo verso una migliore velocità e copertura. Questo era il momento in cui i consumatori dichiaravano di divertirsi router con una copertura migliore rispetto agli standard precedenti.

4. 802.11n

Chiamato anche Wi-Fi 4 dalla Wi-Fi Alliance, questo standard è stato approvato nell'ottobre 2009. È stato il primo standard che ha fatto uso della tecnologia MIMO. MIMO sta per Multiple Input Multiple Output. In questa disposizione, molti trasmettitori e ricevitori operano ad una estremità o anche ad entrambe le estremità del collegamento. Questo è uno sviluppo importante perché non devi più dipendere da una maggiore larghezza di banda o potenza di trasmissione per un aumento dei dati.

Con 802.11n, il Wi-Fi è diventato ancora più veloce e affidabile. Potresti aver sentito il termine dual-band dai fornitori di LAN. Ciò significa che i dati vengono consegnati su 2 frequenze. 802.11n opera a 2 frequenze: 2,45 GHz e 5 GHz. 802.11n ha una larghezza di banda teorica di 300 Mbps. Si ritiene che le velocità possano raggiungere anche 450 Mbps se si utilizzano 3 antenne. A causa dei segnali ad alta intensità, i dispositivi 802.11n forniscono una portata maggiore rispetto a quelli degli standard precedenti. 802.11 fornisce supporto per un'ampia gamma di dispositivi di rete wireless. Tuttavia, è più costoso di 802.11g. Inoltre, se utilizzato a distanza ravvicinata con reti 802.11b/g, potrebbero verificarsi interferenze dovute all'uso di più segnali.

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5. 802.11ac

Rilasciato nel 2014, questo è lo standard più comune in uso oggi. 802.11ac ha ricevuto il nome Wi-Fi 5 dalla Wi-Fi Alliance. I router wireless domestici oggi sono compatibili con Wi-Fi 5 e funzionano a una frequenza di 5GHz. Utilizza MIMO, il che significa che ci sono più antenne sui dispositivi di invio e ricezione. C'è un errore ridotto e un'alta velocità. La specialità qui è che viene utilizzato un MIMO multiutente. Questo lo rende ancora più efficiente. In MIMO, molti flussi sono diretti a un singolo client. In MU-MIMO, i flussi spaziali possono essere diretti a più client contemporaneamente. Questo potrebbe non aumentare la velocità di un singolo client. Ma il throughput complessivo dei dati della rete è notevolmente aumentato.

Lo standard supporta connessioni multiple su entrambe le bande di frequenza in cui opera: 2,5 GHz e 5 GHz. 802.11g supporta quattro flussi mentre questo standard supporta fino a 8 flussi diversi quando opera nella frequenza di 5 GHz gruppo musicale.

802.11ac implementa una tecnologia chiamata beamforming. Qui, le antenne trasmettono segnali radio in modo tale da essere diretti a un dispositivo specifico. Questo standard supporta velocità di trasmissione dati fino a 3,4 Gbps. Questa è la prima volta che la velocità dei dati è salita a gigabyte. La larghezza di banda offerta è di circa 1300 Mbps nella banda 5 GHz e 450 Mbps nella banda 2,4 GHz.

Lo standard fornisce la migliore portata e velocità del segnale. Le sue prestazioni sono alla pari con le connessioni cablate standard. Tuttavia, il miglioramento delle prestazioni è visibile solo nelle applicazioni a larghezza di banda elevata. Inoltre, è lo standard più costoso da implementare.

Altri standard Wi-Fi

1. 802.11ad

Lo standard è stato implementato nel dicembre 2012. È uno standard estremamente veloce. Funziona a una velocità incredibile di 6,7 Gbps. Funziona alla banda di frequenza di 60 GHz. L'unico svantaggio è il suo corto raggio. Tale velocità può essere raggiunta solo quando il dispositivo si trova entro un raggio di 11 piedi dal punto di accesso.

2. 802.11ah

802.11ah è anche conosciuto come Wi-Fi HaLow. È stato approvato a settembre 2016 e rilasciato a maggio 2017. L'obiettivo è fornire uno standard wireless che mostri un basso consumo energetico. È pensato per le reti Wi-Fi che vanno oltre la portata delle solite bande da 2,4 GHz e 5 GHz (in particolare quelle reti che operano al di sotto della banda da 1 GH). In questo standard, la velocità dei dati può arrivare fino a 347 Mbps. Lo standard è pensato per i dispositivi a basso consumo energetico come i dispositivi IoT. Con 802.11ah, è possibile comunicare su lunghe distanze senza consumare molta energia. Si ritiene che lo standard competerà con la tecnologia Bluetooth.

3. 802.11aj

È una versione leggermente modificata dello standard 802.11ad. È pensato per l'uso nelle regioni che operano nella banda 59-64 GHz (principalmente la Cina). Pertanto, lo standard ha anche un altro nome: China Millimeter Wave. Funziona nella banda cinese a 45 GHz ma è retrocompatibile con 802.11ad.

4. 802.11ak

802.11ak mira a fornire assistenza con connessioni interne all'interno di reti 802.1q, a dispositivi che dispongono di funzionalità 802.11. Nel novembre 2018, lo standard ha avuto uno stato di bozza. È pensato per l'intrattenimento domestico e altri prodotti con funzionalità 802.11 e funzione Ethernet 802.3.

5. 802.11ay

Lo standard 802.11ad ha un throughput di 7 Gbps. 802.11ay, noto anche come 60GHz di nuova generazione, mira a raggiungere un throughput fino a 20 Gbps nella banda di frequenza 60GHz. Ulteriori obiettivi sono: maggiore autonomia e affidabilità.

6. 802.11ax

Popolarmente noto come Wi-Fi 6, questo sarà il successore di Wi-Fi 5. Ha molti vantaggi rispetto al Wi-Fi 5, come una migliore stabilità in aree affollate, alta velocità anche quando sono collegati più dispositivi, migliore beamforming, ecc... È una WLAN ad alta efficienza. Si prevede che fornirà prestazioni eccellenti in regioni dense come gli aeroporti. La velocità stimata è almeno 4 volte superiore alla velocità attuale in Wi-Fi 5. Funziona nello stesso spettro: 2,4 GHz e 5 GHz. Dal momento che promette anche una migliore sicurezza e consuma meno energia, tutti i futuri dispositivi wireless saranno fabbricati in modo che siano Wi-Fi 6 conforme.

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Riepilogo

• Gli standard Wi-Fi sono un insieme di specifiche per la connettività wireless.
• Questi standard sono introdotti dall'IEEE e certificati e approvati dalla Wi-Fi Alliance.
• Molti utenti non sono a conoscenza di questi standard a causa dello schema di denominazione confuso adottato dall'IEEE.
• Per semplificare le cose per gli utenti, Wi-Fi Alliance ha ribattezzato alcuni standard Wi-Fi comunemente usati con nomi intuitivi.
• Con ogni nuovo standard, ci sono funzionalità aggiuntive, migliore velocità, raggio più lungo, ecc.
• Lo standard Wi-Fi più comunemente utilizzato oggi è Wi-Fi 5.