Estándares Inalambricos

IEEE 802,11

IEEE 802.11 es un conjunto de normas para la implementación de redes inalámbricas de área local (WLAN) comunicación en los 2,4, 3,6 , 5 y 60 GHz bandas de frecuencia. Ellos son creados y mantenidos por la IEEE LAN / MAN Standards Committee ( IEEE 802 ). La versión base del estándar fue lanzado en 1997 y ha tenido sucesivas modificaciones. Estas normas constituyen la base de los productos de red inalámbrica, con conexión Wi-Fi marca.

Descripción general

La familia 802,11 consisten en una serie de medio-duplex sobre-el-aire de modulación de técnicas que utilizan el mismo protocolo básico. Las más populares son las definidas por los protocolos 802.11by 802.11g, que son enmiendas a la norma original. 802.11-1997 fue el primer estándar de red inalámbrica, pero 802.11a fue la primera gran aceptación, seguida de 802.11by 802.11g. 802.11n es un nuevo multi-streaming técnica de modulación.Otras normas en la familia (c-f, h, j) son modificaciones de servicio y extensiones o correcciones a las especificaciones anteriores.
Uso 802.11by 802.11g de 2.4 GHz ISM banda , que opera en los Estados Unidos bajo la Sección 15 de los EE.UU. Comisión Federal de ComunicacionesReglas y Reglamentos. A causa de esta decisión de la banda de frecuencia, 802.11by g equipo de vez en cuando pueden sufrir interferencia de hornos de microondas , teléfonos inalámbricos y Bluetooth dispositivos. Control de 802.11b y 802.11g su interferencia y susceptibilidad a las interferencias mediante el uso de secuencia directa de espectro ensanchado (DSSS) y división de frecuencia ortogonal multiplexación (OFDM) de señalización métodos, respectivamente. 802.11a utiliza el 5 GHz banda U-NII , que, para gran parte del mundo, ofrece al menos 23 canales que no se superponen en lugar de la banda de frecuencia de 2,4 GHz ISM, donde los canales adyacentes se superponen - ver la lista de canales WLAN .Rendimiento mejor o peor con frecuencias superiores o inferiores (canales) se pueden realizar, en función del entorno.
El segmento de la frecuencia de radio espectro utilizado por 802,11 varía entre países. En los EE.UU., los dispositivos 802.11ay 802.11g puede ser operado sin licencia, según lo permitido en la Sección 15 de la normativa de la FCC. Las frecuencias utilizadas por los canales del uno al seis de la caída 802.11by 802.11g dentro de los 2,4 GHz de radio aficionado banda. Licenciados operadores de radio aficionados pueden operar 802.11b / g dispositivos bajo la Parte 97 de la normativa de la FCC, lo que permite mayor potencia de salida, pero no el contenido comercial o cifrado. ^[ 1 ]

Protocolos

• ^A1 A2 IEEE-2008 802.11y operación prolongada de 802.11a para la banda de 3,7 GHz con licencia. El aumento de los límites de potencia permite un alcance de hasta 5.000 m. A partir de 2009 , sólo se han otorgado licencias en los Estados Unidos por la FCC .
• ^B1 B2 asume corto intervalo de guarda (SGI) activado, de lo contrario cada reducir la velocidad de datos en un 10%.

802,11 a 1997 (802.11 legacy)

La versión original del estándar IEEE 802.11 fue lanzado en 1997 y aclaró en 1999, pero que hoy es obsoleta. Se especifican dos velocidades de bits netas de 1 o 2 megabits por segundo (Mbit / s), además de corrección de errores de código. Se especifican tres alternativas capa física tecnologías: difusa infrarroja funciona a 1 Mbit / s; saltos de frecuencia de espectro ensanchado de funcionamiento a 1 Mbit / s ó 2 Mbit / s, y de secuencia directa de espectro ensanchado de funcionamiento a 1 Mbit / s ó 2 Mbit / s. Las dos últimas tecnologías de radio usado microondastransmisión a través de Industrial Scientific banda de frecuencia Médico a 2,4 GHz. Algunas tecnologías anteriores WLAN utiliza frecuencias más bajas, como la EE.UU. banda de 900 MHz ISM.
Legado 802.11 con espectro ensanchado de secuencia directa fue suplantada rápidamente y popularizado por 802.11b.
802.11a
Artículo principal: IEEE 802.11a-1999
El estándar 802.11a utiliza el mismo enlace de datos de protocolo de capa y formato de trama estándar como el original, pero un OFDM basado interfaz de aire (capa física). Opera en la banda de 5 GHz con una tasa máxima de datos de red de 54 Mbit / s, más código de corrección de errores, lo que da realista rendimiento alcanzable neta en el medio-20 Mbit / s. ^[ 10 ]
Dado que la banda de 2,4 GHz es muy utilizada hasta el punto de estar lleno, usando el relativamente sin usar la banda de 5 GHz ofrece una ventaja significativa 802.11aa. Sin embargo, esta alta frecuencia de la portadora también trae una desventaja: el alcance efectivo global de 802.11a es menor que la de 802.11b / g. En teoría, las señales 802.11a son absorbidos más fácilmente por las paredes y otros objetos sólidos en su camino debido a su longitud de onda más pequeña y, como resultado, no puede penetrar tan lejos como los de 802.11b. En la práctica, 802.11b tiene típicamente un rango mayor a bajas velocidades (802.11b reducirá la velocidad a 5 Mbit / s, o incluso 1 Mbit / s para intensidades de señal baja). 802.11a también sufre de interferencias,^[ 11 ] pero localmente puede haber menos señales de interferir con, lo que resulta en una menor interferencia y mejor rendimiento.
802.11b
Artículo principal: IEEE 802.11b-1999
802.11b tiene una velocidad máxima de datos en bruto de 11 Mbit / s y utiliza el mismo método de acceso de medios definido en la norma original. Productos 802.11b aparecieron en el mercado a principios de 2000, ya que 802.11b es una extensión directa de la técnica de modulación definido en la norma original. El dramático aumento en el rendimiento de 802.11b (en comparación con el estándar original) junto con simultáneas reducciones sustanciales de los precios llevó a la rápida aceptación de 802.11b como el definitivo tecnología inalámbrica LAN.
Dispositivos 802.11b sufren interferencias de otros productos que funcionan en la banda de 2,4 Ghz. Los dispositivos que operan en el rango de 2,4 GHz incluyen horno de microondas, dispositivos Bluetooth, monitores de bebés, teléfonos inalámbricos y algunos equipos de radioaficionados.
802.11g
Artículo principal: IEEE 802.11g-2003
En junio de 2003, un tercer estándar de modulación fue ratificado: 802.11g. Esto funciona en la banda de 2,4 GHz (802.11b como), pero utiliza el mismo OFDM esquema de transmisión basada en el 802.11a. Opera a una velocidad máxima físico poco capa de 54 Mbit / s exclusivo de los códigos de corrección de errores hacia adelante, o alrededor de 22 Mbit / s de rendimiento promedio. ^[ 12 ] hardware 802.11g es compatible hacia atrás con 802.11b, por lo que está gravado con el legado problemas que reducen el rendimiento en comparación con 802.11a by ~ 21%.^{[ cita requerida ]}
El estándar 802.11g entonces propuesta fue adoptada rápidamente por los consumidores a partir de enero de 2003, mucho antes de la ratificación, debido al deseo de las tasas de datos más altas, así como a la reducción de costes de fabricación. En el verano de 2003, la mayoría de doble banda 802.11a / b se convirtió dual-band/tri-mode productos, apoyando a y b / g en un solo móvil tarjeta adaptadora o punto de acceso. Detalles del establecimiento de b y g trabajan bien juntos ocupado gran parte del proceso técnico persistente; en una red 802.11g, sin embargo, la actividad de un participante 802.11b reducirá la velocidad de datos de la red 802.11g general.
Al igual que 802.11b, 802.11gy sufrir interferencias de otros productos que funcionan en la banda de 2,4 GHz, por ejemplo teclados inalámbricos.
802.11-2007
En 2003, la tarea de grupo TGma fue autorizado a "enrollar" muchas de las enmiendas a la versión de 1999 del estándar 802.11. REVma 802.11ma o, como se le llamaba, creó un documento único que se fusionó 8 modificaciones ( 802.11a , b , d , e , g , h , i , j ) con el estándar de base. Una vez aprobado el 8 de marzo de 2007, 802.11REVma cambió su nombre a la entonces actual base estándar IEEE 802.11 a 2007 . ^[ 13 ]
802.11n
Artículo principal: IEEE 802.11n-2009
802.11n es una modificación que mejora los estándares 802.11 anteriores agregando múltiple entrada múltiple salida- antenas (MIMO). 802.11n funciona en las dos bandas de 2,4 GHz y el menor utiliza bandas de 5 GHz. Se opera a una velocidad máxima de datos de red de 54 Mbits / s a 600 Mbits / s. El IEEE ha aprobado la enmienda, que fue publicado en octubre de 2009.^{[ 14 ] [ 15 ]} Antes de la ratificación definitiva, las empresas ya estaban migrando a redes 802.11n basado en la alianza Wi-Fi certificación 's de productos que se ajusten a un 2007 borrador de la propuesta 802.11n.
802.11-2012
En 2007, el grupo de tareas TGmb fue autorizado a "enrollar" muchas de las enmiendas a la versión 2007 de la norma 802.11. REVmb 802.11mb o, como se le llamaba, creó un documento único que se fusionó diez enmiendas ( 802.11k , r , y , n , w , p , z , v , u , s ) con la norma base 2007. Además de la limpieza se ha hecho mucho, incluyendo una reordenación de muchas de las cláusulas. ^[ 16 ] Después de la publicación el 29 de marzo de 2012, la nueva norma se conoce como IEEE 802.11 a 2012 .
802.11ac
Artículo principal: IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac es un estándar en desarrollo que proporcionará un alto rendimiento en la banda de 5 GHz. Esta especificación permitirá multi-estación WLAN rendimiento de al menos 1 gigabits por segundo y una tasa máxima de solo enlace de al menos 500 megabits por segundo, mediante el uso de amplio ancho de banda de RF (80 MHz o 160), más flujos (hasta 8), y modulación de alta densidad (hasta 256 QAM ).
802.11ad
Artículo principal: IEEE 802.11ad
IEEE 802.11ad "WiGig" es una norma publicada que ya está viendo un impulso importante a los fabricantes de hardware. El 24 de julio 2012 Marvell y Wilocity anunciado una nueva asociación^[ 17 ] para traer una nueva solución tri-banda Wi-Fi al mercado. Con 60 GHz, el nuevo estándar puede alcanzar un rendimiento teórico máximo de hasta 7 Gbit / s. ^[ 18 ] Esta norma se espera que llegue al mercado en algún momento a principios de 2014.

Canales y compatibilidad internacional

Vea también: Lista de los canales WLAN

Representación gráfica de Wi-Fi canales en la banda de 2,4 GHz
802,11 divide cada una de las bandas anteriormente descritos en los canales , de forma análoga a la forma en bandas de radio y televisión de difusión son sub-dividido. Por ejemplo, la banda 2.4000-2.4835 GHz se divide en 13 canales separados 5 MHz de separación, con el canal 1 se centraron en 2.412 GHz y 2.472 GHz en 13 (a la que Japón agregó un canal 14a 12 MHz por encima del canal 13, que sólo se permitía para 802.11b ). 802.11b se basó en DSSS con un ancho de canal total de 22 MHz y que no tienen las faldas empinadas. Por consiguiente sólo tres canales no se traslapan. Incluso ahora, muchos dispositivos vienen con los canales 1, 6 y 11 como opciones prefijadas a pesar de que con el nuevo estándar 802.11g hay cuatro canales sin solapamiento - 1, 5, 9 y 13. En la actualidad hay cuatro porque las OFDM 802.11g canales modulados son de 20 MHz de ancho.

La disponibilidad de canales está regulado por país, limitada en parte por la forma en que cada país asigna espectro radioeléctrico para servicios varios. En un extremo, Japón permite el uso de todos los 14 canales para 802.11b, mientras que otros países como España permitió inicialmente sólo los canales 10 y 11, y Francia sólo se permite 10, 11, 12 y 13. Ahora se permiten los canales 1 a 13. ^{[ 19 ] [ 20 ]} América del Norte y algunos países de Centro y Sudamérica sólo permiten 1 al 11.
Además de especificar la frecuencia central del canal, 802,11 también especifica (en la Cláusula 17) una máscara espectral definir la distribución de potencia permitida a través de cada canal. La máscara requiere que la señal se atenúa un mínimo de 20  dB a partir de su amplitud de pico a ± 11 MHz desde la frecuencia central, el punto en el que un canal es efectivamente 22 MHz de ancho. Una de las consecuencias es que las estaciones sólo pueden utilizar todos los canales de cuarto o quinto sin solapamiento, por lo general 1, 6 y 11 en las Américas, y en teoría, 1, 5, 9 y 13 en Europa, aunque 1, 6, y 11 es típico de allí también . Otra es que los canales 1-13 efectivamente requieren la banda 2.401-2.483 GHz, las asignaciones reales ser, por ejemplo, 2.400-2.4835 GHz en el Reino Unido, 2.402-2.4735 GHz en los EE.UU., etc

Máscaras espectrales de los canales 1-14 802.11g en la banda de 2,4 GHz
Dado que la máscara espectral sólo define restricciones de potencia de salida de hasta ± 11 MHz desde la frecuencia central para ser atenuada por -50 dBr, a menudo se supone que la energía del canal se extiende más allá de estos límites. Es más correcto decir que, dada la separación entre los canales 1, 6, y 11, la señal en cualquier canal debe ser suficientemente atenuado para interferir mínimamente con un transmisor en cualquier otro canal. Debido al problema de cerca-lejos de un transmisor puede impactar (desense) un receptor en un "no superpuestas" canal, pero sólo si está cerca del receptor afectado (a menos de un metro) o de operación por encima de los niveles de potencia permitidos.
Aunque la declaración de que los canales 1, 6, y 11 son "no superposición" se limita a la separación o la densidad del producto, la directriz 1.6.11 tiene mérito. Si transmisores están más cerca que los canales 1, 6, y 11 (por ejemplo, 1, 4, 7, y 10), se solapan entre los canales puede causar una degradación inaceptable de la calidad de señal y el rendimiento. ^[ 21 ] Sin embargo, la superposición de los canales puede ser usados ​​bajo ciertas circunstancias. De esta manera, más canales están disponibles. ^[ 22 ]
Un regdomain en IEEE 802,11 es una región reguladora. Diferentes países definir diferentes niveles de potencia de transmisión permitida, el tiempo que un canal puede ser ocupado, y los diferentes canales disponibles. ^[ 23 ] Códigos de dominio se especifican para los Estados Unidos, Canadá, ETSI (Europa) , España, Francia, Japón y China .
La mayoría de Wi-Fi por defecto para dispositivos regdomain 0, lo que significa mínimo común denominador ajustes, es decir, el dispositivo no se transmiten a una potencia superior a la potencia permitida en ningún país, ni va a utilizar las frecuencias que no están permitidos en cualquier nación.
El ajuste regdomain se hace a menudo difícil o imposible de cambiar para que los usuarios finales no entran en conflicto con las agencias reguladoras como la Comisión Federal de Comunicaciones .

Estándar y enmiendas

Dentro de la IEEE 802.11 Grupo de Trabajo, ^[ 6 ] la siguiente IEEE Standards Association Standard and Enmiendas existen:

• IEEE 802.11-1997: El estándar WLAN originalmente era 1 Mbit / s, 2 Mbit / s, 2,4 GHz RF y de infrarrojos estándar (IR) (1997), todos los demás se enumeran a continuación son enmiendas a la presente norma, con excepción de las prácticas recomendadas 802.11f y 802.11T.
• IEEE 802.11a : 54 Mbit / s, 5 GHz estándar (1999, el envío de productos en 2001)
• IEEE 802.11b : Mejoras para apoyar 802,11 5,5 y 11 Mbit / s (1999)
• IEEE 802.11c : procedimientos de operación del puente, incluido en el estándar IEEE 802.1D estándar (2001)
• IEEE 802.11d : Internacional (país a país) extensiones móviles (2001)
• IEEE 802.11e : Mejoras: QoS , incluyendo paquetes de ruptura (2005)
• IEEE 802.11f : Inter-Access Point Protocol (2003) _{02 2006 Retirado}
• IEEE 802.11g : 54 Mbit / s, 2,4 GHz estándar (compatible con b) (2003)
• IEEE 802.11h : Spectrum Gestionado 802.11a (5 GHz) para la compatibilidad Europea (2004)
• IEEE 802.11i : Seguridad mejorada (2004)
• IEEE 802.11j : Extensiones para Japón (2004)
• IEEE 802.11-2007: Una nueva versión de la norma que incluye modificaciones a, b, d, e, g, h, i y j. (Julio de 2007)
• IEEE 802.11k : Radio recurso medición de mejoras (2008)
• IEEE 802.11n : Mayores mejoras de rendimiento utilizando MIMO (entrada múltiple, salida múltiple antenas) (septiembre de 2009)
• IEEE 802.11p : WAVE-Wireless Access para el Medio Ambiente Vehicular (tales como ambulancias y coches de pasajeros) (julio de 2010)
• IEEE 802.11r : Fast transición BSS (FT) (2008)
• IEEE 802.11s : Mesh Networking, Extended Service Set (ESS) (julio de 2011)
• IEEE 802.11T: Predicción del rendimiento Wireless (WPP)-métodos de prueba y métricas Recomendación _cancelado
• IEEE 802.11u : Mejoras relacionadas con HotSpots y la autorización de 3 ª parte de los clientes, por ejemplo, celulares descargar de la red (febrero de 2011)
• IEEE 802.11v : Wireless gestión de red (febrero de 2011)
• IEEE 802.11w : Marcos Protegidas de gestión (septiembre de 2009)
• IEEE 802.11y : 3650-3700 MHz Operación en los EE.UU. (2008)
• IEEE 802.11z : Extensiones a Direct Link Setup (DLS) (septiembre de 2010)
• IEEE 802,11 a 2012: Una nueva versión de la norma que incluye las modificaciones k, n, p, r, s, u, v, w, y, z (marzo de 2012)
• IEEE 802.11aa : streaming de audio sólidas pistas de video de transporte (junio de 2012)
• IEEE 802.11ad : Muy Alto Rendimiento 60 GHz (diciembre de 2012) - ver WiGig
• IEEE 802.11ae : Priorización de los marcos de gestión (marzo de 2012)

En proceso

• IEEE 802.11ac : Very High Throughput <6 GHz; ^[ 27 ] sobre las posibles mejoras 802.11n: mejor esquema de modulación (~ espera aumento de 10% de rendimiento), canales más amplios (estimación en tiempo futuro 80 a 160 MHz), MIMO multiusuario; ^[ 28 ] (~ February 2014)
• IEEE 802.11af : TV Whitespace (~ junio de 2014)
• IEEE 802.11ah : Sub una red de sensores GHz, medición inteligente. (~ Enero 2016)
• IEEE 802.11ai : Configuración inicial Fast Link (~ February 2015)
• IEEE 802.11mc : Mantenimiento de la norma (~ Marzo 2015)
• IEEE 802.11aj : Onda de China Milimétrico (~ Octubre 2016)
• IEEE 802.11aq : Pre-asociación Descubrimiento (~ Mayo 2015)
• IEEE 802.11ak : Link general

Para reducir la confusión, ningún grupo estándar o tarea fue nombrado 802.11l, 802.11o, 802.11q, 802.11x, 802.11ab o 802.11ag.
802.11f y 802.11T se recomiendan las prácticas en lugar de las normas, y se capitalizan como tal.
802.11m se utiliza para el mantenimiento estándar. 802.11ma se completó para 802.11-2007 y 802.11mb se completó para 802.11-2012.
Estándar o enmienda?
Tanto los términos "estándar" y "modificación" se utiliza para referirse a las diferentes variantes de los estándares IEEE.
En cuanto a la IEEE Standards Association se refiere, sólo hay un estándar actual, sino que se denota por IEEE 802,11 seguido de la fecha en que fue publicado. IEEE 802.11-2012 es la única versión actualmente en la publicación. La norma se actualiza por medio de enmiendas. Las enmiendas se crean grupos de trabajo (GT). Tanto el grupo de trabajo y su documento terminado se denotan por 802,11 seguido de una letra no capitalizados. Por ejemplo IEEE 802.11a y 802.11b IEEE . Actualización de 802,11 es la responsabilidad de la tarea de grupo m. Con el fin de crear una nueva versión, TGM combina la versión anterior de la norma y todas las enmiendas publicadas. TGM también proporciona una aclaración e interpretación a la industria sobre los documentos publicados. Las nuevas versiones del IEEE 802.11 se publicaron en 1999, 2007 y 2012.
El título provisional de 802.11-2007 fue 802.11 REVma. Esto denota un tercer tipo de documento, una "revisión". La complejidad de combinar 802.11-1999 con 8 enmiendas hecho necesario revisar el texto ya acordado. Como resultado, las directrices adicionales asociados con una revisión tenía que ser seguidos.

Nomenclatura

Varios términos en 802.11 se utilizan para especificar los aspectos de la operación de redes inalámbricas de área local, y puede ser desconocido para algunos lectores.
Por ejemplo, la unidad del tiempo (generalmente abreviado TU) se utiliza para indicar una unidad de tiempo igual a 1024 microsegundos. Numerosos constantes de tiempo se definen en términos de TU (en lugar de la casi igual milisegundo).
También el término "Portal" se utiliza para describir una entidad que es similar a una 802.1H puente. Un portal proporciona acceso a la WLAN de 802.11 no-STA LAN.

Redes Comunitarias

Con la proliferación de módems de cable y DSL , hay un mercado cada vez mayor de personas que se propongan establecer pequeñas redes en sus hogares para compartir su banda ancha a Internet conexión.
Muchos punto de acceso o redes libres con frecuencia permiten a cualquiera dentro del rango, incluyendo a los transeúntes afuera, para conectarse a Internet. Hay también los esfuerzos de los grupos de voluntarios para establecer redes inalámbricas comunitarias para proporcionar conectividad inalámbrica gratuita para el público.

Seguridad

En 2001, un grupo de la Universidad de California, Berkeley presentó un documento que describe las debilidades en el 802,11 Wired Equivalent Privacy (WEP), mecanismo de seguridad definido en el estándar original, que fueron seguidos por Fluhrer, Mantin y Shamir papel 's titulado "Deficiencias en el algoritmo de clave de RC4 ". No mucho tiempo después, Adam Stubblefield y AT & T anunció públicamente la primera verificación del ataque. En el ataque, que fueron capaces de interceptar las transmisiones y obtener acceso no autorizado a redes inalámbricas.
El IEEE creó un grupo de trabajo dedicado a crear una solución de seguridad de reemplazo, 802.11i (anteriormente este trabajo fue manejada como parte de un esfuerzo más amplio para mejorar el estándar 802.11e MAC capa). La Wi-Fi Alliance ha anunciado una especificación provisional llamado Wi-Fi Protected Access ( WPA ), basado en un subconjunto de la entonces actual borrador IEEE 802.11i. Estos comenzaron a aparecer en los productos a mediados de 2003. IEEE 802.11i (también conocido como WPA2 ) en sí fue ratificada en junio de 2004, y utiliza el cifrado gobierno fuerza en el Estándar de cifrado avanzado AES, en lugar de RC4 , que fue utilizado en WEP. El cifrado moderno recomendado para el espacio de la casa / consumidor es WPA2 (AES Pre-Shared Key) y para el espacio empresarial es WPA2 junto con un RADIUS de autenticación de servidor (u otro tipo de servidor de autenticación) y un método de autenticación fuerte, como EAP-TLS .
En enero de 2005, el IEEE creó un nuevo grupo de trabajo "w" para proteger a los marcos de gestión y difusión, que anteriormente habían sido enviados sin garantía. Su norma se publicó en 2009. ^[ 29 ]

En diciembre de 2011, un fallo de seguridad fue revelado que afecta a los routers inalámbricos con la opción Wi-Fi Protected Setup (WPS) función. Mientras WPS no es una parte de 802,11, el defecto permite a un atacante remoto para recuperar el PIN WPS y, con ella, 802.11i contraseña del router en unas pocas horas. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

no estándar 802.11 extensiones y equipo

Muchas empresas implementar equipos de red inalámbrica con no-estándar IEEE 802.11 extensiones ya sea mediante la implementación de características propietarias o proyecto. Estos cambios pueden dar lugar a incompatibilidades entre estas extensiones. ^{[ cita requerida ]}
Para más detalles sobre este tema, consulte 802,11 equipos no estándar .