Czym są standardy sieci bezprzewodowych? Historia i ich opis

Aby połączenie Wi-Fi w ogóle mogło funkcjonować, musi się opierać na zestawie pewnych protokołów. Są nimi standardy sieci bezprzewodowych, czyli konkretne dane, pozwalające wysyłać sygnał z jednego do wielu punktów. W ostatnich 20 latach ich rozwój osiągnął niesłychanie wysoki poziom.

Łączność Wi-Fi i jej standardy

Wi-Fi to termin uniwersalny, w pewnym sensie bardzo precyzyjny i wyjaśniający konkretną metodę połączenia z internetem. Istnieje wiele rozmaitych rodzajów standardów Wi-Fi. Routery, laptopy, tablety, smartfony i inteligentne urządzenia domowe używają różnych standardów bezprzewodowych do łączenia się z siecią. Co kilka lat standardy te ulegają zmianom – aktualizacje zapewniają szybsze połączenie, lepszą jakość, możliwość jednoczesnego podłączenia przez kilka urządzeń i wiele, wiele więcej.

Dla większości ludzi problemem jest sama teoria standardów, przez co informacje na temat specyfikacji sieci bezprzewodowych mogą wydawać się niezrozumiałe i trudne do wykorzystania w praktyce. Okazuje się jednak, że zrozumienie tych zasad wcale nie jest trudne. Poświęcając chwilę na zapoznanie się ze specyfikacją każdego ze standardów, możemy nie tylko poszerzyć swoją wiedzę, ale także zaoszczędzić sobie problemów przy wyborze urządzeń czy chęci podłączenia się do internetu.

Czym są standardy sieci bezprzewodowych?

Standardy sieci bezprzewodowych to zestaw usług i protokołów, które określają sposób działania połączenia Wi-Fi (i innych sieci transmisji danych). Najczęstszym zestawem, jaki można napotkać, jest IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN) & Mesh. IEEE aktualizuje standard Wi-Fi 802.11 co kilka lat. Obecny standard Wi-Fi to 802.11ac, a standard Wi-Fi nowej generacji, czyli 802.11ax, jest w trakcie wdrażania. Ich historia przedstawia się następująco:

• 802.11a – data wprowadzenia: 1999, częstotliwość: 5 GHz, maksymalna szybkość transmisji danych: 54 Mbps;
• 802.11b – data wprowadzenia: 1999, częstotliwość: 2,4 GHz, maksymalna szybkość transmisji danych: 11 Mbps;
• 802.11g – data wprowadzenia: 2003, częstotliwość: 2,4 GHz, maksymalna szybkość transmisji danych: 54 Mbps;
• 802.11n – data wprowadzenia: 2009, częstotliwość: 2,4 GHz i 5 GHz, maksymalna szybkość transmisji danych: 600 Mbps (obsługiwany np. przez TP-LINK TL-WR841N czy Huawei WS318N);
• 802.11ac – data wprowadzenia: 2014, częstotliwość: 2,4 GHz i 5 GHz, maksymalna szybkość transmisji danych: 1,3 Gbps (obsługiwany np. przez D-Link DIR-878/MT czy D-Link AC1200);
• 802.11ax – data wprowadzenia: 2019, częstotliwość: 2,4 GHz i 5 GHz, maksymalna szybkość transmisji danych: 10–12 Gbps (obsługiwany przez TP-LINK Archer AX6000).

Jak pokazuje powyższa rozpiska, praktycznie każda kolejna aktualizacja standardów sieci bezprzewodowych zapewniała coraz wyższą maksymalną szybkość transmisji danych. To z kolei pozwoliło na kolejne innowacje technologiczne i sieciowe.

Charakterystyka poszczególnych standardów sieci bezprzewodowych

Utworzony w 1997 roku, nieistniejący już, standard IEEE 802.11 obsługiwał niesamowicie szybką jak na tamten czas maksymalną prędkość połączenia w megabitach na sekundę (Mb/s). Urządzenia korzystające z tego protokołu nie są już produkowane od ponad dekady i nie będą działać z dzisiejszym sprzętem. Dwa lata później w życie wszedł standard sieci bezprzewodowej IEEE 802.11a, działający w paśmie 5 GHz. Dokonano tego z nadzieją na mniej zakłóceń, ponieważ wiele urządzeń (jak większość telefonów bezprzewodowych) także korzystało z pasma 2,4 GHz. Protokół ten jest również dość szybki, a maksymalne prędkości transmisji danych dochodzą do 54 Mb/s. Częstotliwość ma jednak spore trudności z obiektami, które znajdują się na ścieżce sygnału, więc zakres jest często słaby.

Standard IEEE 802.11b również został stworzony w 1999 roku i wykorzystuje bardziej typowe pasmo 2,4 GHz, przy jednoczesnej maksymalnej prędkości wynoszącej 11 Mb/s. To właśnie ten protokół rozpoczął popularność Wi-Fi. Cztery lata później nowy standard sieci bezprzewodowej – IEEE 802.11g – podniósł maksymalną prędkość do 54 Mb/s, zachowując przy tym niezawodne pasmo 2,4 GHz. W 2009 roku z kolei w życie wszedł, początkowo powolny, protokół 802.11n, działający na obu częstotliwościach. Każdy kanał oferuje maksymalną szybkość transmisji danych wynoszącą 150 Mb/s, co oznacza, że ​​maksymalna szybkość transmisji standardu wynosi 600 Mb/s.

Większośc urządzeń bezprzewodowych korzysta aktualnie ze standardu sieci bezprzewodowej 802.11ac, który znacząco podniósł przepustowość danych Wi-Fi do maksymalnie 1,3 Gbps. Ponadto zapewnia on dodatkowe kanały emisji sygnału dla pasma 5 GHz oraz obsługę większej liczby anten na jednym routerze. Najnowszy standard, czyli 802.11ax, zapewnia około 30–40% poprawy względem ac, ale musi minąć trochę czasu, zanim większość urządzeń dostosuje się do tego protokołu.