Standardy sieci bezprzewodowej (Wi-Fi) – jakie są i co oznaczają?

Sieci bezprzewodowe stały się nieodzowną częścią naszego życia, umożliwiając nam komunikację, dostęp do informacji i rozrywki, niezależnie od naszej lokalizacji. Gdy myślę o Wi-Fi, przypomina mi się, jak ten termin, pierwotnie stanowiący skrót technologiczny, stał się synonimem dostępu do Internetu niemal w każdym zakątku świata. Dziś opiszę, czym są standardy Wi-Fi i jakie rozróżniamy ich rodzaje.

Spis treści
1. Co to jest sieć bezprzewodowa (Wi-Fi)?
2. Czym są standardy sieci Wi-Fi?
3. Jakie standardy sieci bezprzewodowej możemy wyróżnić?

Co to jest sieć bezprzewodowa (Wi-Fi)?

Zacznijmy od samego początku: Co to właściwie jest Wi-Fi? Wi-Fi, to technologia pozwalająca na bezprzewodowy dostęp do sieci lokalnych i Internetu za pośrednictwem fal radiowych. Jest to wygodna alternatywa dla tradycyjnych połączeń przewodowych, jak Ethernet. Wi-Fi stało się nieodłącznym elementem naszego świata – znajdziemy je w domach, biurach, kawiarniach, a nawet w parkach czy środkach komunikacji publicznej.

Czym są standardy sieci Wi-Fi?

Standardy sieci bezprzewodowej, znane także pod nazwą standardów Wi-Fi, to zestaw specyfikacji technicznych opracowanych w celu zapewnienia kompatybilności i efektywności w komunikacji między bezprzewodowymi urządzeniami. Te standardy są zdefiniowane przez organizację Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) pod nazwą IEEE 802.11, z różnymi dodatkami i modyfikacjami. Każdy standard, oznaczony unikalnymi literami po 802.11, jak 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, czy 802.11be określa różne aspekty działania sieci bezprzewodowych, takie jak prędkość transmisji danych, metody modulacji sygnału, zabezpieczenia, czy zakres częstotliwości radiowych.

Jakie standardy sieci bezprzewodowej możemy wyróżnić?

Standard Wi-Fi 802.11a

• Data wprowadzenia: Wprowadzony w 1999 roku.
• Pasmo częstotliwości: Działa w paśmie 5 GHz.
• Prędkość transmisji danych: Oferuje prędkość do 54 Mbps.
• Modulacja: Wykorzystuje modulację OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing).
• Zasięg: Ma ograniczony zasięg w porównaniu z późniejszymi standardami, ze względu na wyższe pasmo częstotliwości.
• Kompatybilność: Był mniej popularny ze względu na wyższe koszty i niższą kompatybilność z urządzeniami pracującymi w paśmie 2.4 GHz.
• Wykorzystanie: Głównie stosowany w środowiskach biznesowych z powodu mniejszego zatłoczenia pasma.
• Zalety i wady: Jego główną zaletą była mniejsza podatność na zakłócenia, ale ograniczony zasięg i wyższe koszty stanowiły wady.

Standard Wi-Fi 802.11b

• Data wprowadzenia: Również wprowadzony w 1999 roku.
• Pasmo częstotliwości: Pracuje w paśmie 2.4 GHz.
• Prędkość transmisji danych: Maksymalna prędkość to 11 Mbps.
• Modulacja: Wykorzystuje modulację DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum).
• Zasięg: Lepszy zasięg i penetracja przeszkód niż 802.11a.
• Kompatybilność: Szeroka kompatybilność z urządzeniami domowymi.
• Wykorzystanie: Popularny w domach i małych biurach ze względu na niższy koszt.
• Zalety i wady: Główną zaletą była dostępność i zasięg, ale ograniczona prędkość i podatność na zakłócenia były wadami.

Standard Wi-Fi 802.11g

• Data wprowadzenia: Wprowadzony w 2003 roku.
• Pasmo częstotliwości: Działa w paśmie 2.4 GHz.
• Prędkość transmisji danych: Oferuje prędkości do 54 Mbps.
• Modulacja: Wykorzystuje modulację OFDM, podobnie jak 802.11a.
• Zasięg: Porównywalny z 802.11b.
• Kompatybilność: Kompatybilność wsteczna z 802.11b.
• Wykorzystanie: Stał się popularny w użytku domowym i biznesowym.
• Zalety i wady: Łączył wyższą prędkość z dobrą dostępnością i kompatybilnością, ale był podatny na zakłócenia w paśmie 2.4 GHz.

Standard Wi-Fi  802.11n (Wi-Fi 4)

• Data wprowadzenia: Oficjalnie zatwierdzony w 2009 roku.
• Pasmo częstotliwości: Pracuje w obu pasmach, 2.4 GHz i 5 GHz, co pozwala na większą elastyczność i mniejsze zakłócenia.
• Prędkość transmisji danych: Oferuje teoretyczne maksymalne prędkości do 600 Mbps, co jest znaczącą poprawą w porównaniu do poprzedników.
• Modulacja: Wykorzystuje technologię Multiple Input Multiple Output (MIMO) oraz kanały o szerokości 40 MHz, zwiększając efektywność transmisji danych.
• Zasięg: Posiada znacznie lepszy zasięg i stabilność sygnału niż poprzednie standardy.
• Kompatybilność: Jest kompatybilny wstecznie z 802.11b/g, co zapewnia wsparcie dla starszych urządzeń.
• Wykorzystanie: Szybko stał się standardem w domach i firmach ze względu na swoją wszechstronność i poprawę wydajności.
• Zalety i wady: Główną zaletą jest zwiększona prędkość i zasięg, ale zwiększone wymagania sprzętowe mogą być uznawane za wadę w niektórych zastosowaniach.

Standard Wi-Fi  802.11ac (Wi-Fi 5)

• Data wprowadzenia: Pierwszy raz wprowadzony w 2014 roku.
• Pasmo częstotliwości: Pracuje wyłącznie w paśmie 5 GHz, co zapewnia mniejsze zakłócenia i wyższą wydajność.
• Prędkość transmisji danych: Oferuje teoretyczne prędkości do 1.3 Gbps, znacznie przewyższając poprzednie standardy.
• Modulacja: Wykorzystuje zaawansowaną technologię MIMO, zwaną Multi-User MIMO (MU-MIMO), umożliwiającą efektywniejszą komunikację z wieloma urządzeniami jednocześnie.
• Zasięg: Zapewnia lepszą jakość połączenia na krótszych dystansach.
• Kompatybilność: Kompatybilność wsteczna z 802.11n.
• Wykorzystanie: Szybko stał się popularny w środowiskach wymagających wysokiej przepustowości, takich jak duże domy i biura.
• Zalety i wady: Największą zaletą jest wysoka prędkość i efektywność, ale ograniczenie do pasma 5 GHz może być wadą w kontekście zasięgu i kompatybilności ze starszymi urządzeniami.

Standard Wi-Fi  802.11ax (Wi-Fi 6)

• Data wprowadzenia: Wdrożony na rynek około 2019 roku.
• Pasmo częstotliwości: Działa zarówno w pasmach 2.4 GHz, jak i 5 GHz, co pozwala na większą elastyczność i wszechstronność.
• Prędkość transmisji danych: Może osiągać teoretyczne prędkości przekraczające 10 Gbps, znacznie przewyższając poprzednie standardy.
• Modulacja: Korzysta z technologii OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) i MU-MIMO, co pozwala na bardziej efektywną obsługę wielu urządzeń jednocześnie.
• Zasięg: Ulepszony zasięg i stabilność sygnału, szczególnie w środowiskach z dużą ilością urządzeń.
• Kompatybilność: Zaprojektowany do kompatybilności wstecznej z poprzednimi standardami, co ułatwia integrację w istniejących sieciach.
• Wykorzystanie: Idealny do zastosowań w gęsto zaludnionych obszarach oraz miejscach o wysokim zapotrzebowaniu na transfer danych.
• Zalety i wady: Główną zaletą jest lepsza obsługa wielu urządzeń i wyższa przepustowość, jednak wymaga to posiadania nowych urządzeń zgodnych z tym standardem.

Standard Wi-Fi 802.11be (Wi-Fi 7)

• Data wprowadzenia: W fazie rozwoju, spodziewana data wprowadzenia to około 2024 rok.
• Pasmo częstotliwości: Planowany do działania w pasmach 2.4 GHz, 5 GHz oraz nowym paśmie 6 GHz, zapewniając jeszcze szerszą przepustowość.
• Prędkość transmisji danych: Oczekuje się, że Wi-Fi 7 będzie oferować prędkości nawet do 30-40 Gbps, co stanowi kolejny znaczny wzrost wydajności.
• Modulacja: Będzie korzystać z zaawansowanych technik modulacji i kodowania, w tym z ulepszonej wersji OFDMA.
• Zasięg: Oczekuje się poprawy zasięgu i wydajności, zwłaszcza w zatłoczonych środowiskach i na większych obszarach.
• Kompatybilność: Spodziewana kompatybilność wsteczna z poprzednimi standardami, co ułatwi przejście na nowy standard.
• Wykorzystanie: Będzie idealny do przyszłych zastosowań, takich jak rozszerzona rzeczywistość, wirtualna rzeczywistość, przesyłanie wideo w bardzo wysokiej rozdzielczości i inne aplikacje wymagające dużego transferu danych.
• Zalety i wady: Oczekuje się, że główną zaletą będzie ogromna przepustowość i lepsza obsługa dużej liczby urządzeń, ale standard ten może wymagać nowych urządzeń i być kosztowniejszy w implementacji.