Peatükk 2 IEEE 802 standardid.pdf

2023 IEEE 802.11 standard ja selle muudatused HURMI JÜRJENS Sisukord Esialgne IEEE 802.11 standard ....................................................................................................................... 3 IEEE 802.11-2016 ratifitseeritud muudatused....................................

2023 IEEE 802.11 standard ja selle muudatused HURMI JÜRJENS Sisukord Esialgne IEEE 802.11 standard ....................................................................................................................... 3 IEEE 802.11-2016 ratifitseeritud muudatused................................................................................................. 4 802.11A-1999 .............................................................................................................................................. 5 802.11B-1999 .............................................................................................................................................. 6 802.11D-2001 .............................................................................................................................................. 6 JOONIS 2.1 802.11d seaded.................................................................................................................... 7 802.11E-2005 .............................................................................................................................................. 7 802.11G-2003 .............................................................................................................................................. 8 TABEL 2.1 Algne 802.11 muudatuste võrdlus ........................................................................................ 9 802.11H-2003 ............................................................................................................................................ 10 802.11I-2004.............................................................................................................................................. 11 802.11J-2004 ............................................................................................................................................. 12 802.11K-2008 ............................................................................................................................................ 13 802.11N-2009 ............................................................................................................................................ 14 802.11P-2010............................................................................................................................................. 14 802.11R-2008 ............................................................................................................................................ 14 802.11S-2011 ............................................................................................................................................. 15 JOONIS 2.2 Silmvõrgu punktid, silmvõrgu AP-d ja silmvõrgu portaal ................................................ 16 802.11U-2011 ............................................................................................................................................ 16 802.11V-2011............................................................................................................................................. 16 802.11W-2009 ........................................................................................................................................... 17 802.11Y-2008 ............................................................................................................................................ 17 802.11Z-2010 ............................................................................................................................................ 18 802.11AA-2012 ......................................................................................................................................... 18 802.11AC-2013 ......................................................................................................................................... 18 802.11AD-2012 ......................................................................................................................................... 19 802.11AE-2012.......................................................................................................................................... 19 802.11AF-2014 .......................................................................................................................................... 19 Pärast 802.11-2016 ratifitseeritud muudatusi ................................................................................................ 20 802.11AH-2016 ......................................................................................................................................... 21 1 802.11AI-2016........................................................................................................................................... 21 IEEE 802.11 muudatusettepanekute projektid............................................................................................... 21 802.11AJ .................................................................................................................................................... 22 802.11AK .................................................................................................................................................. 22 802.11AQ .................................................................................................................................................. 22 802.11AX .................................................................................................................................................. 22 802.11AY ................................................................................................................................................... 22 802.11AZ ................................................................................................................................................... 23 802.11BA................................................................................................................................................... 23 Tühistatud muudatusettepanekud .................................................................................................................. 23 802.11F ...................................................................................................................................................... 23 JOONIS 2.3 Sujuv rändlus .................................................................................................................... 23 802.11T ...................................................................................................................................................... 24 Kokkuvõte ..................................................................................................................................................... 25 2 Elektri- ja Elektroonikainseneride Instituut (IEEE) on professionaalne ühendus, mis loob ja säilitab sidevõrkude standardeid, näiteks 802.3 Etherneti standard traadiga võrgu jaoks. IEEE on määranud töörühmad mitmetele traadita side standarditele. Näiteks 802.15 töörühm vastutab personaalvõrgu (PAN) side eest, kasutades erinevaid raadiosagedusi, näiteks Bluetoothi. Teine näide on standard 802.16, mille üle teostab järelevalvet lairiba traadita juurdepääsu standardite töörühm; seda tehnoloogiat nimetatakse sageli WiMAXiks. Käesolevas keskendume IEEE 802.11 standardis määratletud tehnoloogiale, mis pakub raadiosageduste (RF) abil kohtvõrgu (LAN) sidet. 802.11 töörühmas on umbes 400 aktiivset liiget enam kui 200 traadita ettevõttest. See koosneb alalistest komiteedest, uurimisrühmadest ja arvukatest töörühmadest. Näiteks alaline komitee – reklaam (PSC) vastutab vahendite leidmise eest standardi 802.11 paremaks avalikustamiseks. 802.11 uurimisrühma (SG) volitab täitevkomitee (EÜ) ja selle eeldatav eluiga on lühike, tavaliselt alla kuue kuu. Uurimisrühm vastutab selle eest, et uurida võimalust lisada standardisse 802.11 uusi funktsioone ja võimalusi. Erinevad 802.11 töörühmad vastutavad MAC töörühma (MAC) ja PHY töörühma (PHY) poolt välja töötatud algse standardi läbivaatamise ja muutmise eest. Töörühmade moodustamisel määratakse neile tähestikus järjestuses järgmine võimalik täht, kuigi muudatusi endid ei pruugita ratifitseerida samas järjekorras. 802.11 töörühma projektidest on lõpule viidud üsna paljud ja algse standardi muudatused on ratifitseeritud. Teised 802.11 töörühma projektid on endiselt aktiivsed ja eksisteerivad muudatusettepanekute projektidena. Käesolevas peatükis käsitleme algset standardit 802.11, ratifitseeritud muudatusi (millest paljud lisati standardisse 802.11-2007, standardit 802.11-2012 ja kehtivat standardit 802.11-2016) ning erinevate 802.11 töörühmade muudatusettepanekute eelnõusid. Esialgne IEEE 802.11 standard Algne standard 802.11 avaldati 1997. aasta juunis kui IEEE Std 802.11-1997 ja seda nimetatakse sageli nimetusega 802.11 Prime, kuna see oli esimene WLAN-standard. Standard vaadati läbi 1999. aastal, kinnitati uuesti 2003. aastal ja avaldati nime all IEEE Std 802.11-1999 (R2003). 8. märtsil 2003.a. 2007. aastal kiideti heaks standardi teine iteratsioon, IEEE Std 802.112007, ja 29. märtsil 2012 kiideti heaks IEEE Std 802.11-2012 standard. Standardi viimane versioon, IEEE 802.11-2016, kiideti heaks 7. detsembril 2016. IEEE määratleb konkreetselt 802.11 tehnoloogiad Data-Linki kihi füüsilisel kihil ja MAC-alamkihil. Disaini järgi ei käsitle standard 802.11 OSI mudeli ülemisi kihte, kuigi 802.11 MAC-kihi ja ülemiste kihtide vahel on koostoimeid selliste parameetrite jaoks nagu teenuse kvaliteet (QoS). PHY töörühm töötas koos MAC-i töörühmaga, et määratleda algne standard 802.11. PHY töörühm määratles kolm algset füüsilise kihi spetsifikatsiooni: • Infrared (IR) tehnoloogia - see kasutab valguspõhist keskkonda. Kuigi ka infrapunasageduskandja kuulus algselt standardisse 802.11, on see sellest ajast alates aegunud ja eemaldatud standardist 802.11-2016. 3 • Sagedushüplemisega hajaspektriga tehnoloogia FHSS - raadiosagedussignaale võib määratleda kui kitsaribalisi signaale või kui hajaspektriga signaale. RF-signaali peetakse hajaspektriks, kui rakendatav ribalaius on laiem kui andmete kandmiseks vajalik. Sagedushüplev hajusspekter (FHSS) on hajaspektri tehnoloogia, mis patenteeriti esmakordselt Teise maailmasõja ajal. Sagedushüplemisega sidemeetod, mis oli kaustusel standardis 802.11, on nüüdseks aegunud ja eemaldatud standardist 802.11-2016. • Direct-Sequence Spread-Spectrum Otsejadaga hajaspekter Direct-sequence spread spectrum (DSSS) on veel üks hajaspektri tehnoloogia, mis kasutab fikseeritud kanaleid. DSSS 802.11 raadioid nimetatakse „klausli 15“ seadmeteks. Nagu on määratlenud standard 802.11 Prime, oli algne sagedusruum, milles 802.11 raadiotel lubati edastada, litsentsivaba 2.4 GHz tööstus-, teadus- ja meditsiiniline (ISM) sagedusala. DSSS 802.11 raadiod võivad edastada kanalites, mis on jaotatud kogu 2.4 GHz-st 2.4835 GHz ISM-sagedusalasse. IEEE oli piiravam FHSS-raadiote jaoks, millel lubati edastada 1 MHz alamkandjatel 2.402–2.480 GHz sagedusalas 2.4 GHz ISM-sagedusalas. Tõenäoliselt ei tööta te kunagi ühegi pärandraadioga vastavalt standardile 802.11 Prime, kuna see tehnoloogia on üle 20 aasta vana ja see on lõplikult WLAN-i töökeskkondades välja vahetatud. Algselt oli WLAN-i seadmetootjatel valida, kas toota FHSS-raadioid või DSSS-raadioid. Enamik WLAN-i pärandjuurutusi kasutas sagedushüplemist, kuid saadaval olid ka mõned DSSS-lahendused. Samuti tuleb märkida, et kõik viited FHSS-raadiotele on praegusest standardist 802.11-2016 eemaldatud. Aga kiirused? Algse standardiga 802.11 määratletud andmeedastuskiirused olid 1 Mbit/s ja 2 Mbit/s, olenemata sellest, millist hajaspektri tehnoloogiat kasutati. Andmeedastuskiirus on bittide arv sekundis, mida füüsiline kiht edastamise ajal kannab, tavaliselt on see arv miljoneid bitte sekundis (Mbit/s). Pidage meeles, et andmeedastuskiirus on teoreetiline sidekiirus, mitte tegelik läbilaskevõime. Pöörduse juhtimissüsteemide jms täiendava liiasuse tõttu traadita sides on kogu läbilaskevõime tavaliselt umbes pool saadaolevast andmeedastuskiirusest. IEEE 802.11-2016 ratifitseeritud muudatused Algse standardi 802.11 avaldamisele järgnenud aastatel koondati uued töögrupid, et käsitleda standardi võimalikke täiustusi. Käesoleva kirjutise seisuga on eristavad töörühmad ratifitseerinud ja avaldanud peaaegu 30 muudatusettepanekut. 2007. aastal konsolideeris IEEE 8 ratifitseeritud muudatust koos algse standardiga, luues ühtse dokumendi, mis avaldati kui IEEE Std 802.11-2007. See läbivaatamine hõlmas ka parandusi, selgitusi ja täiendusi. 2012. aastal konsolideeris IEEE 10 ratifitseeritud muudatust IEEE Std-sse 802.11-2007 standard, luues ühe dokumendi, mis avaldati kui IEEE Std 802.11-2012. Lisaks ratifitseeritud muudatuste konsolideerimisele ning dokumendis paranduste, selgituste ja täienduste tegemisele vaatas IEEE kõik klauslid ja lisad kronoloogiliselt läbi. Mõned klauslid ja lisad korraldati ümber ja nummerdati ümber nii, et need oleksid loetletud ratifitseerimise järjekorras. 4 Viimati, 2016. aastal, konsolideeris IEEE 5 ratifitseeritud muudatust standardisse IEEE Std 802.11-2012, luues standardi uusima iteratsiooni IEEE Std 802.11-2016. Lisaks ratifitseeritud muudatuste konsolideerimisele ja paranduste tegemisele eemaldati dokumendist mõned aegunud klauslid ja mõned klauslid nummerdati ümber. 802.11A-1999 Samal aastal, kui 802.11b muudatus heaks kiideti, ratifitseeriti ka teine oluline muudatus ja see avaldati nime all IEEE Std 802.11a-1999. Töörühma a (TGa) insenerid seadsid eesmärgiks määratleda, kuidas 802.11 tehnoloogiad töötaksid 5 GHz sagedusruumis, kasutades RF-tehnoloogiat, mida nimetatakse ortogonaalseks sagedusjaotusega multipleksimiseks (OFDM). 802.11a raadiod võivad edastada kolmes erinevas 100 MHz sagedusalas litsentseerimata sagedusribasid 5 GHz vahemikus. Neid kolme sagedusriba nimetatakse litsentseerimata riikliku teabeinfrastruktuuri (U-NII) sagedusribadeks. Algses kolmes U-NII sagedusspektris oli saadaval kokku 12 kanalit. Kõik 802.11a ratifitseeritud muudatuse aspektid on nüüd toodud standardi 802.11-2016 punktis 17. 2,4 GHz ISM-sagedusala on palju rahvarohkem sagedusruum kui 5 GHz U-NII sagedusalad. Bluetoothseadmed, mikrolaineahjud, juhtmeta telefonid, ja paljud muud seadmed töötavad kõik 2.4 GHz ISMsagedusalas ja on potentsiaalsed häireallikad. Lisaks on probleemiks 2,4 GHz WLAN-i kasutuselevõtu suur arv, eriti sellistes keskkondades nagu mitmekorruselised büroohooned. 5 GHz WLAN-seadmete kasutamise suur eelis on see, et U-NII sagedusalad on vähem hõivatud. Aja möödudes hakkasid ka kolm algset U-NII sagedusspektrit rahvarohkeks muutuma. Reguleerivad asutused, nagu FCC, avasid 5 GHz vahemikus rohkem sagedusruumi ja IEEE käsitles seda 802.11h muudatuses. FCC on teinud ka ettepaneku teha lähitulevikus kättesaadavaks veelgi rohkem 5 GHz sagedusala. Pärandstandardi 802.11a raadiod võisid esialgu edastada 12 kanalit U-NII-1, U-NII-2 ja U-NII-3 sagedusalades; kuid 5 GHz sagedusvahemik ja kanalid, mida kasutavad 802.11a raadiod, sõltuvad üksikute riikide raadiosagedust reguleerivast asutusest. Muudatus puudutas peamiselt OFDMtehnoloogia kasutuselevõttu, mis pakkus paremaid kõrgemaid määrasid. 802.11a raadiod, mis töötavad 5 GHz U-NII sagedusalas, klassifitseeritakse klausli 17 kohasteks seadmeteks. Nagu on määratletud 802.11a muudatuses, peavad need seadmed toetama andmeedastuskiirusi 6, 12 ja 24 Mbit/s, maksimaalselt 54 Mbit / s. Kasutades tehnoloogiat, mida nimetatakse ortogonaalseks sagedusjaotusega multipleksimiseks (ingl k Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), toetatakse andmeedastuskiirusi 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 ja 54 Mbit/s. Tuleb märkida, et 802.11a raadiod ei saa suhelda 802.11 pärandstandardi, 802.11b või 802.11g raadiotega kahel põhjusel. Esiteks kasutavad 802.11a raadiod teistsugust raadiosagedustehnoloogiat kui 802.11 legacy või 802.11b seadmed. Teiseks edastavad 802.11a seadmed 5 GHz U-NII sagedusalades, samas kui 802.11/802.11b/802.11g seadmed töötavad 2.4 GHz ISM-sagedusalas. Hea uudis on see, et 802.11a võib eksisteerida samas 5 füüsilises ruumis koos 802.11, 802.11b või 802.11g seadmetega, kuna need seadmed edastavad erinevates sagedusvahemikes. Kui 802.11a esimest korda ratifitseeriti, kulus peaaegu kaks aastat, enne kui seadmed olid hõlpsasti kättesaadavad. Kui 802.11a seadmed muutusid kättesaadavaks, olid OFDM-i kasutavad raadiokiibistikud üsna kallid. Nende kahe teguri tõttu oli 5 GHz WLAN-ide laialdane kasutuselevõtt ettevõttes haruldane. Lõpuks muutuvad kiibistikud taskukohaseks ja 5 GHz sagedusribade kasutamine on aastate jooksul märkimisväärselt kasvanud. WLAN-i seadmetootjad töötasid välja kahesageduslikud pöörduspunktid (AP-d) nii 2,4 kui ka 5 GHz raadiotega. Enamik alates 2007. aastast toodetud sülearvuteid toetas kahesageduslikke raadioid. Enamik ettevõtete traadita juurutusi käitab samaaegselt nii 2,4 GHz kui ka 5 GHz 802.11 traadita võrke. 802.11B-1999 Kuigi WiFi-tarbijate turg kasvas jätkuvalt tohutu kiirusega, andsid 802.11b-ga ühilduvad WLANseadmed tööstusele esimese vajaliku tohutu löögi. 1999. aastal avaldas IEEE töörühm b (TGb) IEEE Std 802.11b-1999, mida hiljem muudeti ja parandati kui IEEE Std 802.11b-1999/Cor1-2001. Kõik 802.11b ratifitseeritud muudatuse aspektid on nüüd toodud standardi 802.11-2016 punktis 16. 802.11b-ga määratletud füüsilise kihi keskkond on kõrge kiirusega DSSS (HR-DSSSS). Sagedusruum, milles 802.11b raadiokaardid saavad töötada, on litsentseerimata 2.4 GHz kuni 2.4835 GHz ISM sagedusala. TGb peamine eesmärk oli saavutada kõrgemad andmeedastuskiirused 2,4 GHz ISM sagedusalas. 802.11b raadioseadmed saavutasid selle, kasutades teistsugust side- / kodeerimistehnikat, mida nimetatakse komplementaarseks koodivõtmeks (CCK) ja modulatsioonimeetoditeks, kasutades RF-signaali faasiomadusi. 802.11 seadmed kasutasid sidetehnikat, mida nimetatakse Barkeri koodiks. Lõpptulemus on see, et 802.11b raadioseadmed toetasid andmeedastuskiirusi 1, 2, 5,5 ja 11 Mbit/s. 802.11b süsteemid on tagasiühilduvad 802.11 DSSS andmeedastuskiirustega 1 Mbit/s ja 2 Mbit/s. Edastuskiirused 5,5 Mbit/s ja 11 Mbit/s on tuntud kui HR-DSSS. Veelkord, toetatud andmeedastuskiirused viitavad saadaolevale sidekiirusele, mitte kogu läbilaskevõimele. 802.11b raadiod ei olnud tagasiühilduvad varasemate 802.11 FHSS-raadiotega, sest erinevad hajaspektri tehnoloogiad ei saa omavahel suhelda. IEEE Std 802.11-2016 standardist eemaldati valikuline tehnoloogia nimega Packet Binary Convolutional coding (PBCC). 802.11D-2001 Algne standard 802.11 kirjutati Ameerika Ühendriikide, Jaapani, Kanada ja Euroopa regulatiivsete valdkondade järgimiseks. Teiste riikide määrused võivad määratleda lubatud sagedustele ja edastusvõimsusele erinevad piirangud. 802.11d muudatusega, mis avaldati nime all IEEE Std 802.11d-2001, lisati nõuded ja määratlused, mis on vajalikud selleks, et 802.11 WLAN-seadmed saaksid töötada piirkondades, mida algne standard ei teeninda. 6 Riigikoodide teave edastatakse väljadel kahe traadita kaadri sees, mida nimetatakse majakateks ja sondi vastusteks. Seejärel kasutavad seda teavet 802.11d-ga ühilduvad seadmed, et tagada nende vastavus konkreetse riigi sagedus- ja võimsusreeglitele. Joonisel 2.1 on kujutatud Mongoolias kasutamiseks konfigureeritud AP ja riigikoodi, sageduse ja võimsuse teavet sisaldava majakakaadri jäädvustamine. JOONIS 2.1 802.11d seaded Kõik 802.11d ratifitseeritud muudatuse aspektid on nüüd leitavad standardist 802.11-2016. 802.11E-2005 Algne standard 802.11 ei määratlenud piisavaid teenusekvaliteedi (QoS) protseduure ajatundlike rakenduste, näiteks Voice over Wi-Fi kasutamiseks. Voice over Wi-Fi on tuntud ka kui Voice over Wireless LAN (VoWLAN). Terminoloogia, mida enamik seadmetootjaid ja CWNP programmi kasutab, on Voice over Wi-Fi (VoWiFi). Rakenduste liiklusel, nagu hääl, heli ja video, on latentsuse ja värina tolerants madalam ning see nõuab prioriteeti enne standardset rakenduse andmeliiklust. 802.11e muudatus määratleb kihi 2 MAC-meetodid, mis on vajalikud QoS-i nõuete täitmiseks ajatundlike rakenduste jaoks IEEE 802.11 WLAN-ide kaudu. Algne standard 802.11 määratles kaks meetodit, mille abil 802.11 raadiokaart võib saada kontrolli poolduplekskeskkonna üle. Vaikemeetod, hajutatud koordineerimisfunktsioon (DCF), on konkurentsipõhine meetod, mis määrab, kes saab järgmisena traadita andmekandjal edastada. Algne standard määratles ka teise pöörduse juhtimise meetodi, mida nimetatakse punktkoordineerimisfunktsiooniks (PCF), kus pöörduspunkt võtab lühidalt kandja üle kontrolli ja küsitleb kliente. Tuleb märkida, et WLAN-i seadmetootjad ei võtnud PCF-pöördusmeetodit kunagi kasutusele ja seda peetakse vananenuks. 802.11e muudatuses määratletakse täiustatud keskmise juurdepääsu meetodid QoS-i nõuete toetamiseks. Hübriidne koordineerimisfunktsioon (HCF) on täiendav koordineerimisfunktsioon, mida rakendatakse 802.11e QoS traadita võrgus. HCF-il on QoS-i pakkumiseks kaks juurdepääsumehhanismi. Täiustatud hajuskanali juurdepääs (EDCA) on DCF laiendus. EDCA keskmise juurdepääsu meetod näeb ette "kaadrite prioritiseerimise", mis põhineb ülemise kihi protokollidel. Rakenduste liiklus, näiteks hääl või video, edastatakse õigeaegselt traadita andmekandjal 802.11, mis vastab vajalikele latentsusnõuetele. 7 Hübriidkoordineerimisfunktsioon Juhitud kanalijuurdepääs (HCCA) on PCF-i laiendus. HCCA annab pöörduspunktile võimaluse pakkuda "jaamade prioritiseerimist". Teisisõnu, teatud kliendijaamadele antakse võimalus edastada enne teisi. Sarnaselt PCF-iga pole WLAN-i seadmetootjad kunagi kasutusele võtnud 802.11e-ga määratletud HCCA keskmise juurdepääsu meetodit. Wi-Fi Alliance'il on ka sertifikaat, mida tuntakse kui Wi-Fi Multimedia (WMM). WMM-sertifikaat määratleb paljud 802.11e komponendid ja määratleb liikluse prioritiseerimise neljas erineva tähtsusega juurdepääsukategoorias. Enamik 802.11e ratifitseeritud QoS-i muudatuse aspekte on nüüd esitatud standardi 802.11-2016 punktis 10. 802.11G-2003 Teine muudatus, mis tekitas WiFi-turul palju elevust, avaldati kui IEEE Std 802.11g-2003. 802.11g raadiod kasutasid uut tehnoloogiat nimega Extended Rate Physical (ERP), kuid olid siiski mõeldud edastamiseks 2.4 GHz kuni 2.4835 GHz ISM sagedusalas. Kõik 802.11g ratifitseeritud muudatuse aspektid on nüüd toodud standardi 802.11-2016 punktis 18. Töörühma g (TGg) peamine eesmärk oli täiustada 802.11b füüsilist kihti, et saavutada suurem ribalaius, kuid jääda ühilduvaks 802.11 MAC alamkihiga. Kaks kohustuslikku ja kaks valikulist ERP füüsilist kihti (PHY) määratleti 802.11g muudatusega. Kohustuslikud PHYd on ERP-OFDM ja ERP-DSSS/CCK. Kõrgemate andmeedastuskiiruste saavutamiseks oli ette nähtud PHY-tehnoloogia, mida nimetatakse laiendatud kiirusega füüsiliseks OFDM-IKS (ERP-OFDM). Selle tehnoloogia abil on võimalikud andmeedastuskiirused 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 ja 54 Mbit/s, kuigi taas kord nõudis IEEE ainult andmeedastuskiirusi 6, 12 ja 24 Mbit/s. Tagasiühilduvuse säilitamiseks 802.11 (ainult DSSS) ja 802.11b võrkudega kasutati PHY-tehnoloogiat nimega Extended Rate Physical DSSS (ERP-DSSS/CCK), mis toetas andmeedastuskiirusi 1, 2, 5,5 ja 11 Mbit/s. 802.11g ratifitseeritud muudatuses määratleti ka kaks valikulist PHY-d nimega ERP-PBCC ja DSSSOFDM. Mõlemad eemaldati uusimast standardist IEEE Std 802.11-2016. 802.11g muudatuse ratifitseerimine käivitas WiFi-seadmete monumentaalse müügi väikestes kontorites, kodukontoris (SOHO) ja ettevõtete turgudel nii kõrgemate andmeedastuskiiruste kui ka vanemate seadmetega tagasiühilduvuse tõttu. 8 Nagu käesolevas peatükis varem mainitud, ei saa erinevad hajaspektri tehnoloogiad omavahel suhelda, kuid 802.11g muudatusega nähti ette nii ERP-DSSS/CCK kui ka ERPOFDM toetamine. Teisisõnu, ERPOFDM ja ERP-DSSS/CCK tehnoloogiad võivad koos eksisteerida, kuid nad ei saa üksteisega rääkida. Seetõttu nõuti 802.11g muudatusettepanekus kaitsemehhanismi, mis võimaldab neil kahel tehnoloogial koos eksisteerida. ERP-kaitsemehhanismi eesmärk oli takistada vanemate 802.11b HR-DSSS või 802.11 DSSS raadiokaartide edastamist samaaegselt 802.11g (ERP) raadiotega. Tabelis 2.1 on esitatud 802.11, 802.11b, 802.11g ja 802.11a lühiülevaade ja võrdlus. TABEL 2.1 Algne 802.11 muudatuste võrdlus 802.11b 802,11g 802.11a 802.11 pärand Sagedus 2.4 GHz bänd Hajaspektri tehnoloogia 2.4 ISM FHSS või GHz bänd ISM HRDSSS DSSS Andmeedastuskiirused 1, 2 Mbit/s DSSS: 1, 2 Mbit/sHRDSSS: 5.5 ja 11 Mbit/s 2,4 GHz sagedusala ISM- 5 GHz Ansamblid U-NII-1, U-NII-2 ja U-NII-3 ERP: ERPOFDM ja ERPDSSSS/CCK on kohustuslikud. OFDM ERP- 6, 12 ja DSSS/CCK: 1, 2, 5.5 ja 11 24 Mbit/s kohustuslik. on Mbit/s ERP-OFDM: 6, 12 ja 24 Mbit / s on kohustuslikud. Toetatud on ka 9, 18, 36, 48 ja 54 Mbit/s. Toetatud on ka 9, 18, 802.11 pärand 802.11b 802,11g 802.11a 36, 48 ja 54 Mbit/s. Tagasiühilduvus N/A 802.11 Ainult DSSS puudub 802.11b HR-DSSS ja 802.11 DSSS Ratifits. aasta 1997 1999 2003 1999 9 802.11H-2003 See muudatusettepanek, mis on avaldatud kui IEEE Std 802.11h-2003, määratles dünaamilise sageduse valiku (ingl k Dynamic Frequency Selection, DFS) ja edastusvõimsuse juhtimise (ingl k Transmit Power Control, TPC) mehhanismid. Algselt tehti ettepanek täita Euroopas sagedusalas 5 GHz töötamiseks vajalikke regulatiivseid nõudeid ning avastada ja vältida häireid 5 GHz satelliit- ja radarisüsteemides. Samad regulatiivsed nõuded on FCC vastu võtnud ka Ameerika Ühendriikides. DFS-i ja TPC peamine eesmärk on pakkuda teenuseid nii, et 5 GHz 802.11 raadioedastus ei põhjustaks häireid 5 GHz satelliitja radariedastuses. 802.11h muudatusega kehtestati ka 802.11 raadiote võimalus edastada uues sagedusalas, mida nimetatakse U-NII-2 Extended, koos veel 11 kanaliga mõnes regulatiivses domeenis. 802.11h muudatus on tegelikult 802.11a muudatuse laiendus. OFDM-i ülekandetehnoloogiat kasutatakse kõigis U-NII sagedusalades. DFS-i ja TPC radarituvastus- ja vältimistehnoloogiad määratleb IEEE. Kuid iga riigi RFi reguleerivad organisatsioonid määratlevad endiselt RF-eeskirjad. Ameerika Ühendriikides ja Euroopas on radari tuvastamine ja vältimine vajalik nii U-NII-2 kui ka U-NII-2 laiendatud sagedusalades. DFS-i kasutatakse 5 GHz kanalite spektri haldamiseks OFDM-raadioseadmete abil. Euroopa Raadioside Komisjon (ERC) ja FCC volitavad sagedusalas 5 GHz töötavaid raadiokaarte kasutama mehhanismi, et vältida häireid radarisüsteemides. DFS on sisuliselt radarituvastuse ja radarihäirete vältimise tehnoloogia. DFS-teenust kasutatakse nende regulatiivsete nõuete täitmiseks. Dünaamiline sageduse valimise (DFS) teenus pakub järgmist: • AP võimaldab kliendijaamadel seostada pöörduspunkti toetatud kanali alusel. Termin "assotsieerunud" tähendab, et jaamast on saanud AP traadita võrgu liige. • AP saab kanali vaigistada, et testida radarisignaali olemasolu. • AP võib enne kanali kasutamist testida kanalis radarisignaali olemasolu. • AP suudab tuvastada radari praegusel kanalil ja muudel kanalitel. • AP võib häirete vältimiseks pärast radarituvastust töö lõpetada. • Häirete tuvastamisel võib AP valida mõne muu kanali, et edastada ja teavitada kõiki seotud jaamu. TPC-d kasutatakse OFDM-raadiokaartide võimsustasemete reguleerimiseks 5 GHz sagedusalades. ERC näeb ette, et sagedusalas 5 GHz töötavad raadiokaardid kasutavad TPC-d, et järgida maksimaalset regulatiivset edastusvõimsust ja leevendada edastusvõimsust, et vältida häireid. TPC-teenust kasutatakse regulatiivsete ülekandevõimsuse nõuete täitmiseks. Edastusvõimsuse juhtimise (TPC) teenus pakub järgmist: 10 • Kliendijaamad saavad AP-ga seostada nende edastusvõimsuse põhjal. • AP-d ja kliendijaamad järgivad kanalil lubatud maksimaalseid edastusvõimsuse tasemeid, mis on määrustega lubatud. • AP saab määrata mõne või kõigi AP-ga seotud jaamade edastusvõimsuse. • AP võib muuta jaamade edastusvõimsust vastavalt füüsilise raadiosagedusliku keskkonna teguritele, näiteks sideühenduse kadumisele. Nii DFS-i kui ka TPC kasutatavat teavet vahetatakse kliendijaamade ja AP-de vahel halduskaadrite sees. 802.11h muudatusega viidi tõhusalt sisse kaks peamist täiustust: rohkem sagedusruumi koos U-NII-2 laiendatud sagedusala kasutuselevõtuga ning radarite vältimise ja tuvastamise tehnoloogiad. Mõned 802.11h ratifitseeritud muudatuse aspektid on nüüd esitatud standardi 802.11-2016 punktides 11.8 ja 11.9. Tuleb märkida, et DFS-tehnoloogiat kasutatakse kõige sagedamini radarite vältimiseks, erinevalt TPC-st. 5 GHz WLAN-i planeerimisel, kui DFS-kanalid on lubatud, tuleks hoolikalt kaaluda. 802.11I-2004 Aastatel 1997–2004 ei olnud algses 802.11 standardis turvalisuse osas palju määratletud. Iga traadita turbelahenduse kolm põhikomponenti on andmete privaatsus (krüpteerimine), andmete terviklus (kaitse muutmise eest) ja autentimine (identiteedi kontrollimine). Seitsme aasta jooksul oli ainus määratletud krüpteerimismeetod 802.11 võrgus 64-bitise staatilise krüpteerimise kasutamine, mida nimetatakse traadiga samaväärseks privaatsuseks (WEP). WEP-krüpteerimine on juba ammu lahti kräkitud ja seda ei peeta vastuvõetavaks vahendiks andmete privaatsuse tagamiseks. Algne standard 802.11 määratles kaks autentimismeetodit. Vaikemeetodiks on avatud süsteemi autentimine, mis võimaldab tõhusalt juurdepääsu kõigile kasutajatele sõltumata identiteedist. Teine määratletud meetod on jagatud võtmega autentimine, mis avab häkkeritele täiesti uue võimaluste akna ja võimalikud turberiskid. 802.11i muudatus, mis ratifitseeriti ja avaldati kui IEEE Std 802.11i-2004, määratles tugevama krüpteerimise ja paremad autentimismeetodid. 802.11i muudatusega määratleti tugev turbevõrk (RSN). RSN-i eesmärk oli paremini varjata õhu kaudu lendavaid andmeid, asetades samal ajal välisukse juurde suurema valvuri. 802.11i turbemuudatus on kahtlemata üks olulisemaid täiendusi algsele 802.11 standardile, kuna traadita võrgu nõuetekohane kaitsmine on tõsine. Punktis 802.11i käsitletud peamised turvalisuse täiustused on järgmised: • Andmete privaatsus Konfidentsiaalsuse vajadusi on käsitletud 802.11i-s, kasutades tugevamat krüpteerimismeetodit nimega Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol (CCMP), mis kasutab täiustatud krüpteerimisstandardi (AES) algoritmi. Krüpteerimismeetodit lühendatakse sageli kui CCMP/AES, AES CCMP või sageli lihtsalt CCMP. 802.11i muudatus määratles ka valikulise krüpteerimismeetodi, mida tuntakse kui 11 Temporal Key Integrity Protocol (TKIP), mis kasutab ARC4 voo šifri algoritmi ja on põhimõtteliselt WEP-krüpteerimise täiustamine. • Andmete terviklus Kõik IEEE määratletud WLAN-i krüpteerimismeetodid kasutavad andmete terviklikkuse mehhanisme, et tagada, et krüpteeritud andmeid pole muudetud. WEP kasutab andmete terviklikkuse meetodit, mida nimetatakse terviklikkuse kontrolli väärtuseks (ICV). TKIP kasutab meetodit, mida nimetatakse sõnumi terviklikkuse kontrolliks (ingl k Message Integrity Check, MIC). CCMP kasutab andmete terviklikkuse tagamiseks palju tugevamat MICd ja muid mehhanisme. Lõpuks on kõigi 802.11 kaadrite sabas 32-bitine CRC, mida tuntakse kaadri kontrolljärjestusena (FCS), mis kaitseb kogu 802.11 kaadri keha. • Autentimine 802.11i määratleb kaks autentimismeetodit, kasutades kas IEEE 802.1X autoriseerimisraamistikku või eeljagatud võtmeid (PSKs). 802.1X lahendus nõuab laiendatava autentimisprotokolli kasutamist (EAP), kuigi 802.11i muudatus ei täpsusta, millist EAP-meetodit tuleks kasutada. • Tugev turbevõrk (RSN) määratleb kogu meetodi autentimise loomiseks, turvaliste ühenduste üle läbirääkimiste pidamiseks ning kliendijaamade ja pöörduspunktide jaoks krüptovõtmete dünaamiliseks genereerimiseks. Wi-Fi Alliance'il on ka sertifikaat, mida tuntakse kui Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2), mis on IEEE 802.11i turbemuudatuse peegel. WPA versiooni 1 peeti 802.11i eelvaateks, samas kui WPA versioon 2 vastab täielikult 802.11i-le. Kõik 802.11i ratifitseeritud turbemuudatuse aspektid on nüüd toodud standardi 802.112016 punktis 12. 802.11J-2004 IEEE töörühma j (TGj) peamine eesmärk oli saada Jaapani regulatiivne heakskiit, täiustades 802.11 MACi ja 802.11a PHY-d, et need töötaksid lisaks Jaapani 4.9 GHz ja 5 GHz sagedusalades. Mitte kõik WLANi seadmetootjad ei toeta seda sagedusspektrit. Muudatus 802.11j kiideti heaks ja avaldati kui IEEE Std 802.11j-2004. Jaapanis võisid 802.11a raadiokaardid edastada madalamas U-NII sagedusalas sagedusel 5.15 GHz kuni 5.25 GHz, samuti Jaapani litsentsitud / litsentsimata sagedusruumis 4.9 GHz kuni 5.091 GHz. 802.11a raadiokaardid kasutavad OFDM-tehnoloogiat ja on vajalikud 20 MHz kanalite vahekauguse toetamiseks. Kui kasutatakse 20 MHz kanalite vahekaugust, on OFDM-tehnoloogia abil võimalik kasutada andmeedastuskiirusi 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 ja 54 Mbit/s. Jaapanil on ka võimalus kasutada OFDM-i kanalivahet 10 MHz, mille tulemuseks on ribalaiusega andmeedastuskiirused 3, 4,5, 6, 9, 12, 18, 24 ja 27 Mbit/s. 10 MHz sammuga kanalivahe kasutamisel on andmeedastuskiirused 3, 6 ja 12 Mbit/s kohustuslikud. 12 802.11K-2008 802.11 töörühma k (TGk) eesmärk oli pakkuda raadioressursside mõõtmise (RRM) vahendeid. 802.11k2008 muudatuses nõuti mõõdetavat kliendi statistilist teavet päringute ja aruannete kujul DataLinki kihi 2 füüsilise kihi 1 ja MAC alamkihi kohta. 802.11k määratles mehhanismid, milles kliendijaama ressursiandmeid kogub ja töötleb pöörduspunkt või WLAN-kontroller. (Praegu mõelge WLANkontrollerist kui põhiseadmest, mis haldab paljusid pöörduspunkte.) Mõnel juhul võib klient küsida teavet ka pöörduspunktilt või WLAN-kontrollerilt. Järgnevalt on toodud mõned peamised raadioressursside mõõtmised, mis on määratletud jaotises 802.11k: • Edastusvõimsuse juhtimine. 802.11h muudatus määratles edastusvõimsuse juhtimise (TPC) kasutamise 5 GHz sagedusalas häirete vähendamiseks. Punkti 802.11k kohaselt kasutatakse TPCd ka teistes sagedusribades ja piirkondades, mida reguleerivad teised reguleerivad asutused. • Kliendistatistika. Füüsilise kihi teavet, nagu signaali ja müra suhe, signaali tugevus ja andmeedastuskiirused, saab kõik edastada pöörduspunktile või WLAN-kontrollerile. MACteave, nagu kaadriedastused, korduskatsed ja tõrked, võidakse kõik edastada ka pöörduspunktile või WLAN-kontrollerile. • Kanali statistika. Kliendid võivad koguda mürapõranda teavet, mis põhineb kanali taustal oleval raadiosageduslikul energial, ja edastada selle teabe pöörduspunktile tagasi. Samuti võidakse koguda kanali laadimise infot ja saata see AP-le. Pöörduspunkt või WLAN-kontroller võib seda teavet kasutada kanali haldamise otsuste tegemiseks. • Naabrusaruandlus (ingl k Neighbor Reports). 802.11k andis kliendijaamadele võimaluse õppida pöörduspunktidelt või WLAN-kontrolleritelt teiste pöörduspunktide kohta, mille levipiirkonda kliendijaamad võivad potentsiaalselt liikuda. AP naabrusaruande teavet jagatakse WLAN-seadmete vahel, et parandada rändluse tõhusust. Iga kliendijaam peab ise teadaolevate pöörduspunktide tabelit ja teeb otsuseid selle kohta, millal teise pöörduspunkti rändlema minna. Enamik kliendijaamu teeb rändlusotsuse teadaolevate pöörduspunktide signaali vastuvõetud amplituudi põhjal. Teisisõnu, kliendijaam otsustab rändlema minna, lähtudes oma individuaalsest vaatenurgast raadiosageduskeskkonnale. 802.11k mehhanismid annavad kliendijaamale lisateavet olemasoleva RF-keskkonna kohta. Nagu on määratletud 802.11k-s, küsib kliendijaam pöörduspunktilt või WLAN-kontrollerilt teavet naaberpöörduspunktide kohta teistes kanalites. Praegune AP- või WLAN-kontroller töötleb seejärel seda teavet ja genereerib naabri aruande, milles kirjeldatakse saadaolevaid pöörduspunkte parimast halvimani. Enne kui jaam rändlema hakkab, küsib ta naabri aruannet praeguselt AP-lt või kontrollerilt ja otsustab seejärel, kas minna mõnda naabri aruande pöörduspunkti. Naaberaruanded annavad kliendijaamale tõhusalt rohkem teavet RF-keskkonna kohta teistest olemasolevatest raadiotest. Lisateabe abil peaks kliendijaam tegema teadlikuma rändlusotsuse. 13 802.11N-2009 Sündmus, millel oli suur mõju WiFi-turule, oli 802.11n-2009 muudatuse ratifitseerimine. Alates 2004. aastast töötas 802.11 töörühm n (TGn) standardi 802.11 täiustamise nimel, et tagada suurem läbilaskevõime. Mõned IEEE 802.11 varasemad muudatused on käsitlenud ribalaiuse andmeedastuskiirusi 2,4 GHz sagedusalas. Muudatuse 802.11n-2009 erieesmärk oli siiski suurendada läbilaskevõimet nii sagedusalades 2,4 GHz kui ka 5 GHz. 802.11n-2009 muudatusega määratleti uus operatsioon, mida tuntakse suure läbilaskevõimega (HT) nime all, mis pakub PHY ja MAC täiustusi, et toetada andmeedastuskiirust kuni 600 Mbit / s ja seega kogu läbilaskevõimet üle 100 Mbit / s. HT Clause 19 raadiod kasutavad mitme sisendiga, mitme väljundiga (MIMO) tehnoloogiat koos OFDMtehnoloogiaga. MIMO kasutab mitut vastuvõtu- ja saateantenni ning kasutab tegelikult ära mitme tee mõju, selle asemel, et neid kompenseerida või kõrvaldada. MIMO kasutamise kasulikud tagajärjed on suurenenud läbilaskevõime ja veelgi suurem vahemik. 802.11n raadiod on ka tagasiühilduvad pärandstandardi 802.11a/b/g raadiotega. 802.11P-2010 802.11 töörühma p (TGp) missioon oli määratleda standardi 802.11 täiustused, et toetada intelligentse transpordisüsteemi (ITS) rakendusi. Andmevahetus kiirsõidukite vahel on võimalik litsentseeritud ITSsagedusalas 5,9 GHz. Lisaks toetatakse sõidukite ja teeäärse taristu vahelist sidet 5 GHz sagedusalades, täpsemalt 5.850–5.925 GHz sagedusalas Põhja-Ameerikas. Side võib olla võimalik kiirusega kuni 200 kilomeetrit tunnis (124 miili tunnis) ja vahemikus 1,000 meetrit (3,281 jalga). Samuti on vaja väga lühikesi latentsusi, kuna mõned rakendused peavad tagama andmete edastamise 4–50 millisekundi jooksul. 802.11p on tuntud ka kui traadita juurdepääs sõidukikeskkondades (ingl k Wireless Access in Vehicular Environments, WAVE) ja on võimalik alus USA transpordisideprojektile nimega Dedicated Short Range Communications (DSRC). DSRC projekt näeb ette üleriigilise sõidukite ja teeäärse sidevõrgu, kasutades selliseid rakendusi nagu sõidukite ohutusteenused, liiklusummikute hoiatused, teemaksude kogumine, sõidukite kokkupõrgete vältimine ja adaptiivne valgusfoori juhtimine. Euroopas põhineb ETSI intelligentne transpordisüsteem (ITS) IEEE 802.11 ja 802.11p tehnoloogial. See standard on loodud selleks, et pakkuda sõidukilt sõidukile ja sõidukilt infrastruktuurile sidet. 802.11p kohaldatakse ka mere- ja raudteeside suhtes. 802.11R-2008 802.11r-2008 muudatust tuntakse kui põhiteenuste komplekti kiire ülemineku (ingl k Fast Basic Service Set Transition, FT) muudatust. Seda tehnoloogiat nimetatakse sagedamini kiirturberändluseks (ingl k Fast-secure Roaming), kuna see määratleb kiiremad üleandmistoimingud, kui rändlus toimub WLAN-i kärgede vahel, kasutades tugevat turvalisust, mille on määratlenud tugev turbevõrk (ingl k Robust Secure Network, RSN). Pange tähele, et erinevad seadmetootjad rakendavad seda erinevalt. Nende hulka kuuluvad näiteks lühendid CCKM, PKC, OKC. Mõned seadmetootjad toetavad 802.11r-i, teised aga 14 mitte. 802.11r pakuti välja peamiselt selliste rakenduste nagu VoWiFi ajapiirangute tõttu. Keskmiselt sadade millisekundite pikkused viivitused tekivad siis, kui kliendijaam rändleb ühest pöörduspunktist teise. Rändlus võib olla eriti tülikas, kui kasutate WPA-Enterprise või WPA2-Enterprise turbelahendust, mis nõuab 802.1X/EAP autentimiseks RADIUS-serveri kasutamist ja mille puhul kulub kliendil autentimiseks sageli 700 millisekundit või rohkem. VoWiFi nõuab 100 millisekundit või vähem hilistushajuvust, et vältida kõne kvaliteedi halvenemist või, mis veelgi hullem, ühenduse kadumist. 802.11r all on kliendijaamal võimalik luua QoS-voog ja luua turbeühendus uue pöörduspunktiga tõhusal viisil, mis võimaldab uude pöörduspunkti rändlemisel “mööda hiilida” 802.1X/EAP autentimisest. Kliendijaam suudab neid ülesandeid täita kas traadi kaudu algse pöörduspunkti kaudu või läbi raadioeetri. Lõpuks viib kliendijaam rändlusprotsessi lõpule ja “kolib üle” uude pöörduspunkti. 802.11S-2011 802.11s-2011 muudatus ratifitseeriti juulis 2011. 802.11 pöörduspunktid toimivad tavaliselt portaaliseadmetena jaotussüsteemile (DS), mis on tavaliselt juhtmega 802.3 Etherneti andmekandja. Standard 802.11-2016 ei kohusta aga jaotussüsteemi kasutama juhtmega andmekandjat. Pöörduspunktid võivad seega toimida ka traadita jaotussüsteemi (WDS) portaaliseadmetena. 802.11s muudatusettepanekus tehakse ettepanek kasutada protokolli adaptiivsete, automaatkonfigureeritavate süsteemide jaoks, mis toetavad levi-, multisaate ja unicast-liiklust multihop-võrgu WDS-i kaudu. 802.11 töörühm s (TG) seadis ette silmvõrgu (mesh networking) standardimise, kasutades IEEE 802.11 MAC / PHY kihte. 802.11s muudatusega määratleti silmvõrgu punktide (ingl k Mesh Point, MP) kasutamine, mis on 802.11 QoS-jaamad, mis toetavad silmvõrguteenuseid. Silmvõrgupunkt MP on võimeline kasutama kohustuslikku silmvõrgu marsruutimisprotokolli nimega Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP), mis kasutab vaikimisi tee valimise meetrikat. Tootjad võivad kasutada ka patenteeritud silmvõrgu marsruutimisprotokolle ja mõõdikuid. Nagu on kujutatud joonisel 2.2, on silmvõrgu pöörduspunkt (MAP, Mesh Access Point) seade, mis pakub samaaegselt nii silmvõrgu kui ka AP funktsioone. Silmvõrgu punktide portaal (MPP) on seade, mis toimib lüüsina ühele või mitmele välisvõrgule, näiteks 802.3 juhtmega magistraalvõrgule. 15 JOONIS 2.2 Silmvõrgu punktid, silmvõrgu AP-d ja silmvõrgu portaal 802.11U-2011 802.11 töörühma u (TGu) peamine eesmärk oli käsitleda IEEE 802.11 juurdepääsuvõrgu ja mis tahes välise võrgu vahelisi koostööprobleeme, millega see on ühendatud. IEEE 802.11 juurdepääsuvõrkude integreerimiseks välisvõrkudega üldisel ja standardiseeritud viisil on vaja ühist lähenemisviisi. 802.11u nimetatakse sageli ka traadita koostalitluseks väliste võrkudega (WIEN). 2011. aasta veebruaris ratifitseeritud muudatusega 802.11u-2011 määratleti funktsioonid ja protseduurid, mis aitavad kaasa võrgu avastamisele ja valikule STAde poolt, teabe edastamisele välistest võrkudest QoS-kaardistamise abil ning hädaabiteenuste osutamise üldisele mehhanismile. 802.11u-2011 muudatus on aluseks Wi-Fi Alliance'i Hotspot 2.0 spetsifikatsioonile ja selle Passpoint sertifikaadile. See standard ja sertifikaat on loodud selleks, et pakkuda traadita seadmetele sujuvat rändlust teie WiFi-võrgu ja muude partnervõrkude vahel, sarnaselt sellele, kuidas mobiilsidevõrgud rändlust pakuvad. 802.11V-2011 802.11v-2011 muudatus ratifitseeriti 2011. aasta veebruaris. Kuigi 802.11k määratleb meetodid kliendijaamadest teabe hankimiseks, 802.11v pakub teabevahetust, mis võib potentsiaalselt hõlbustada kliendijaamade konfigureerimist juhtmevabalt kesksest juhtimispunktist. 802.11v-2011 määratleb traadita võrgu haldamise (WNM), mis annab 802.11 jaamadele võimaluse vahetada teavet traadita võrgu üldise jõudluse parandamiseks. Pöörduspunktid ja kliendijaamad kasutavad WNM-protokolle operatiivandmete vahetamiseks, et iga jaam oleks teadlik võrgutingimustest, võimaldades jaamadel olla paremini kursis võrgu topoloogia ja olekuga. 16 Lisaks võrgutingimuste kohta teabe andmisele määratlevad WNM-protokollid mehhanismid, mille abil WLAN-seadmed saavad vahetada asukohateavet, pakkuda tuge mitmele BSSID-võimalusele ja pakkuda uut WNM-puhkerežiimi, kus kliendijaam saab pikka aega magada ilma AP-lt kaadreid vastu võtmata. Mõned 802.11v mehhanismid on Wi-Fi Alliance'i poolt määratletud kui valikulised mehhanismid VoiceEnterprise'i sertifikaadis. 802.11W-2009 Levinud rünnakutüüp 802.11 WLAN-i vastu on teenusetõkestamise (DoS) rünnak. Traadita võrgu vastu saab käivitada palju DoS-rünnakuid; kuid väga levinud DoS-rünnak toimub 2. kihil, kasutades 802.11 halduskaadreid. Praegu on ründajal lihtne redigeerida deauthentication või disassociation kaadreid ja seejärel edastada muudetud kaadrid uuesti eetrisse, võttes nii tõhusalt traadita võrgu „üle“. IEEE töörühma w (TGw) eesmärk oli pakkuda võimalust juhtkaadrite turvaliseks edastamiseks, vältides seeläbi juhtimiskaadrite võltsimist. 802.11w2009 muudatus pakkus kaitset unicast, broadcast ja multicast halduskaadritele. Neid 802.11w kaadreid nimetatakse tugevateks halduskaadriteks (ingl k Robust Management Frames). Tugevaid halduskaadreid saab kaitsta halduskaadri kaitseteenusega ning need hõlmavad lahtiühendamist, desautentimist ja tugevaid tegevuskaadreid. Tegevuskaadreid kasutatakse selleks, et paluda jaamal tegutseda teise jaama nimel, ja mitte kõik tegevuskaadrid pole tugevad. Kui unicast-halduskaadrid on kaitstud, saavutatakse kaadri kaitse CCMP abil. Levisaate- ja multisaatekaadrid on kaitstud levisaate/multisaate terviklikkuse protokolliga (BIP). BIP pakub andmete terviklikkust ja taasesituse kaitset, kasutades AES-128 šifripõhise sõnumi autentimiskoodi (CMAC) režiimis. Tuleb märkida, et 802.11w muudatus ei lõpeta kõiki 2. kihi DoS-i rünnakuid. 802.11Y-2008 Kuigi 802.11 seadmed töötavad enamasti litsentseerimata sagedustel, võivad nad töötada ka sagedustel, mis on litsentseeritud riiklike reguleerivate asutuste poolt. IEEE töörühma y (TGy) eesmärk oli standardida mehhanismid, mis on vajalikud suure võimsusega, jagatud 802.11 operatsioonide võimaldamiseks teiste mitte-802.11 seadmetega 3650 MHz–3700 MHz litsentsitud sagedusalas Ameerika Ühendriikides. Tuleb märkida, et 802.11y-2008 muudatusega määratletud mehhanisme saab kasutada teistes riikides ja muudel litsentsitud sagedustel. Litsentsitud sagedusala 3650 MHz kuni 3700 MHz nõuab seadmetevaheliste häirete vältimiseks sisupõhiseid protokollimehhanisme. Andmekandja pöördusmeetod CSMA/CA (mida kasutavad WiFiraadiod) suudab tavaliselt selle nõude täita. Kui aga standardsed CSMA/CA meetodid ei ole piisavad, määratletakse 802.11y-2008 muudatuses dünaamilise STA võimaldamise (DSE) protseduurid. 802.11 17 raadiod edastavad oma tegelikku asukohta ainulaadse identifikaatorina, et aidata lahendada häireid mitte802.11 raadiotega samal sagedusel. 802.11Z-2010 IEEE töörühma z (TGz) eesmärk oli luua ja standardiseerida otselingi seadistamise (DLS) mehhanism, et võimaldada töötamist mitte-DLS-toega pöörduspunktidega. Enamikus WLAN-keskkondades peavad kõik sama pöörduspunktiga seotud kliendijaamade vahelised kaadrivahetused läbima pöörduspunkti. DLS võimaldab kliendijaamadel pöörduspunktist mööda minna ja suhelda otseste kaadrivahetustega. Mõnes varasemas muudatuses on määratletud DLS-side. 802.11z2010 muudatusega määratleti DLS-side täiustused. Tuleb märkida, et ettevõtte WLAN-i seadmetootjad ei ole DLS-sidet veel kasutanud. 802.11AA-2012 802.11aa muudatus täpsustab QoS-i täiustusi 802.11 meediumipöörduse juhtimisele (MAC) tugeva heli ja video voogesituse jaoks nii tarbe- kui ka ettevõtterakendustes. 802.11aa pakub paremat haldust, suuremat linkide töökindlust ja suuremat rakenduse jõudlust. Muudatusettepanekus määratletakse Groupcast with Retries (GCR), paindlik teenus, et parandada grupi adresseeritud kaadrite edastamist. GCR-i saab pakkuda infrastruktuuri BSS-is AP poolt sellega seotud STA-dele või silmvõrgu BSS-is silmvõrgu STA ja selle vastastikuste silmvõrgu STA-de abil. 802.11AC-2013 802.11ac-2013 muudatus määratleb väga suure läbilaskevõimega (VHT) täiustused alla 6 GHz. Seda tehnoloogiat kasutatakse ainult 5 GHz sagedusalades, kus 802,11a/n raadiod juba töötavad. 802.11ac kasutab ära suuremat spektriruumi, mida 5 GHz U-NII sagedusalad suudavad pakkuda. 2,4 GHz ISMsagedusala ei suuda pakkuda vajalikku sagedusruumi, mis suudaks 802.11ac tehnoloogiat täielikult ära kasutada. 802.11ac täielikuks ärakasutamiseks eelistatakse 5 GHz-s veelgi rohkem spektrit. 802.11ac muudatus määratleb maksimaalseks andmeedastuskiiruseks 6933,3 Mbit/s. 802.11ac pakub gigabittidesse ulatuvaid kiirusi, kasutades järgmist nelja peamist täiustust: Laiemad kanalid 802.11n tutvustasid 40 MHz kanalite võimekust, mis kahekordistas tõhusalt andmeedastuskiirusi. 802.11ac toetab kanalilaiusi 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz ja 160 MHz kanaleid. See on peamine põhjus, miks ettevõtte 802.11ac raadiod ei saaks töötada 2, 4 GHz ISM sagedusalas. • Uus modulatsioon 802.11ac annab võimaluse kasutada 256-QAM modulatsiooni, mis võib pakkuda vähemalt 30-protsendilist kiiruse kasvu võrreldes varasemate modulatsioonimeetoditega. 256-QAM modulatsioon nõuab tõhususe tagamiseks väga kõrget signaali-müra (SNR) suhet. • Rohkem ruumilisi vooge Vastavalt standardile võiks 802.11ac raadioid ehitada kuni kaheksa ruumilise voo edastamiseks ja vastuvõtmiseks. Tegelikkuses toetavad esimesed paar põlvkonda 802.11ac kiibistikke ainult kuni nelja ruumilist voogu. 18 • Täiustatud MIMO ja Beamforming Kui 802.11n määratles ühe kasutajaga MIMO raadiote kasutamise, siis väga suure läbilaskevõimega (VHT) tutvustab mitme kasutajaga MIMO (MUMIMO) tehnoloogia kasutamist. MU-MIMO võimekusega pöörduspunkt võib edastada signaali mitmele sama kanali kliendijaamale üheaegselt, kui kliendijaamad toetavad MU-MIMO-t ja asuvad erinevates füüsilistes piirkondades. 802.11ac saab kasutada selgesõnalist kiiremoodustamist. 802.11AD-2012 802.11ad muudatus määratleb jõudluse täiustused, kasutades palju kõrgemat litsentsimata sagedusriba 60 GHz ja edastusmeetodit, mida tuntakse kui suunalist multi-gigabitti (DMG). Kõrgem sagedusvahemik on piisavalt suur, et toetada kuni 7 Gbit/s andmeedastuskiirust. Negatiivne külg on see, et 60 GHz on oluliselt vähem efektiivne kui 5 GHz signaalil ja see piirdub vaatevälja sidega, kuna kõrgsagedussignaalil on raskusi seintesse tungimisega. 60 GHz WiFi-tehnoloogiat saab kasutada traadita dokkimiseks, traadita kuvariteks, samaväärseks traadiga andmeedastuseks ja tihendamata video voogesituseks. Sujuva ülemineku tagamiseks rändluses 60 GHz sagedusalalt pärandsagedusalale 2,4 GHz või 5 GHz lisati spetsifikatsioonile "kiire seansiedastuse" funktsioon. DMG-tehnoloogia nõudis ka uue krüpteerimismehhanismi vastuvõtmist. Kardeti, et praegused CCMP krüpteerimismeetodid ei pruugi suuta paremini töödelda kõrgemaid eeldatavaid andmeedastuskiirusi. CCMP kasutab 128-bitiste andmeplokkide töötlemiseks kahte aheldatud AES-i krüptograafilist režiimi. 128-bitisi andmeplokke tuleb töödelda ka "järjekorras" esimesest AES-i krüptograafilisest režiimist teise režiimi. 802.11ad muudatusega täpsustatakse Galois/Counter Mode Protocoli (GCMP) kasutamist, mis kasutab ka AES-krüptograafiat. GCMP arvutusi saab siiski käivitada paralleelselt ja need on arvutuslikult vähem intensiivsed kui CCMP krüptograafilised toimingud. 802.11AE-2012 802.11ae muudatusega täpsustatakse QoS-i haldamise täiustusi. Teenuse kvaliteedi haldamise kaadri (QMF) teenust saab lubada, võimaldades mõnda halduskaadrit edastada QoS-i juurdepääsukategooria abil, mis erineb kõneliiklusele määratud juurdepääsukategooriast. See võib parandada teiste liiklusvoogude teenuse kvaliteeti. 802.11AF-2014 802.11af muudatus võimaldab kasutada traadita ühendust teleri “valge sagedusruumi” (TVWS) sagedustel vahemikus 54 MHz kuni 790 MHz. Seda tehnoloogiat nimetatakse mõnikord White Fi-ks või 19 Super-WiFi-ks, kuid soovitame teil nende terminite kasutamisest hoiduda, kuna see tehnoloogia ei ole seotud Wi-Fi Alliance'iga, mis on termini Wi-Fi kaubamärgiomanik. Erinevates riikides või ringhäälingupiirkondades ei kasuta litsentsitud jaamad kõiki saadaolevaid telekanaleid. TVWS on TV-sageduste vahemik, mida ükski litsentseeritud jaam konkreetses piirkonnas ei kasuta. 802.11af-põhised raadiod peavad kontrollima, millised sagedused on saadaval, ja veenduma, et need ei põhjusta häireid. Selle saavutamiseks peab 802.11af AP kõigepealt kindlaks määrama oma asukoha, tõenäoliselt GPS-tehnoloogia abil. Seejärel peab raadioseade suhtlema geograafilise andmebaasiga, et määrata kindlaks selle aja ja asukoha jaoks saadaolevad kanalid. Füüsiline kiht põhineb 802.11ac-is kasutataval OFDM-tehnoloogial, kasutades väiksemaid kanalilaiusi kui 802.11ac koos maksimaalselt nelja ruumilise vooga. See uus PHY on tuntud kui televisioon väga suure läbilaskevõimega (TVHT) ja selle eesmärk on toetada kitsaid telekanaleid, mille TVWS on kättesaadavaks teinud. Kasutatavad madala ribalaiusega sagedused tähendavad madalamaid andmeedastuskiirusi kui 802.11a/b/g/n/ac tehnoloogia. Maksimaalne edastuskiirus on 26, 7 Mbit/s või 35, 6 Mbit/s, sõltuvalt kanali laiusest, mille määrab regulatiivne domeen. Kanali laius on vahemikus 6 MHz kuni 8 MHz ja kuni 4 kanalit saab omavahel ühendada. 802.11af raadiod võivad toetada ka kuni 4 ruumilist voogu. Kasutades 4 kanalit ja 4 ruumilist voogu, on 802.11af maksimaalne andmeedastuskiirus sõltuvalt regulatiivsest domeenist umbes 426 Mbit/s või 568 Mbit/s. Kuigi madalamad TVWS-sagedused tähendavad madalamaid andmeedastuskiirusi, pakuvad madalamad sagedused pikemaid edastusi koos parema läbitungimisega takistuste, näiteks lehestiku ja hoonete kaudu. See suurem vahemaa võib kaasa tuua leviala, mis on ulatuslikum, pakkudes külgnevat rändlust välitingimustes asuvates kontoriparkides, ülikoolilinnakutes või avalikes kogukonnavõrkudes. Teine eeldatav kasutusviis on lairiba-Internetiteenuste pakkumine maapiirkondadesse. Oluline on märkida, et IEEE 802.22-2011 standard koos vähemalt ühe teise arendatava standardiga täpsustab ka traadita sidet, kasutades teleri valge ruumi sagedusi. See võib tulevikus põhjustada nende konkureerivate tehnoloogiate kooseksisteerimise probleeme. Samuti võib mitme tehnoloogia olemasolu samas sagedusruumis killustada tootearendust ja aktsepteerimist. Pärast 802.11-2016 ratifitseeritud muudatusi Pärast dokumendi 802.11-2016 avaldamist on ratifitseeritud muud muudatused, et määratleda 802.11 tehnoloogia edasised täiustused. Need muudatusettepanekud hõlmavad punkte 802.11ah ja 802.11ai, nagu on kirjeldatud järgmistes punktides. 20 802.11AH-2016 802.11ah muudatus määratleb WiFi kasutamise sagedustel alla 1 GHz. Wi-Fi Alliance'i Wi-Fi HaLow sertifikaat põhineb IEEE 802.11ah muudatuses määratletud mehhanismidel. Madalamad sagedused tähendavad väiksemaid andmeedastuskiirusi, kuid pikemaid vahemaid. 802.11h tõenäoline kasutus on andurivõrgud koos andurivõrkude tagasiühendusega ja laiendatud WiFi-ühendusega, näiteks nutikad kodud, autod, tervishoid, tööstus, jaemüük ja põllumajandus. Seda seadmete Interneti-tööd nimetatakse asjade internetiks (IoT) või masinatevaheliseks (M2M) sideks. Saadaolevad sagedused on riigiti erinevad. Näiteks 902–928 MHz litsentseerimata ISM-sagedused on saadaval Ameerika Ühendriikides Riigid, samas kui 863–868 MHz sagedused oleksid tõenäoliselt saadaval Euroopas ja 755–787 sagedused oleksid tõenäoliselt saadaval Hiinas. 802.11AI-2016 802.11ai muudatuse eesmärk on pakkuda kiiret esialgset lingi seadistamist (FILS). Selle eesmärk on lahendada probleemid, mis esinevad suure tihedusega keskkondades, kus suur hulk mobiilikasutajaid liitub pidevalt laiendatud teenusekomplektiga ja katkestab selle. Muudatuse eesmärk on parandada kasutajate ühenduvust tiheda liiklustihedusega keskkondades, nagu lennujaamad, spordistaadionid, areenid ja kaubanduskeskused. FILS on eriti oluline tagamaks, et tugevad turbevõrgu ühenduse (RSNA) lingid ei halveneks, kui kliendid rändlevad. IEEE 802.11 muudatusettepanekute projektid Mida toob tulevik meile varuks 802.11 traadita võrguga? Muudatusettepanekute eelnõud on pilguheit täiustustele ja võimalustele, mis võivad lähitulevikus 802.11 traadita võrguseadmete jaoks saadaval olla. Veelgi suurem läbilaskevõime ning operatsioonid kõrgematel ja madalamatel sagedustel ootavad meid traadita horisondil. Oluline on meeles pidada, et muudatusettepanekute projektid on ettepanekud, mis tuleb veel ratifitseerida. Kuigi mõned seadmetootjad võivad juba müüa tooteid, millel on mõned järgmistes jaotistes kirjeldatud võimalused, peetakse neid funktsioone siiski omandiõigusega toodeteks. Kuigi seadmetootja võib neid eelnevalt ratifitseeritud võimalusi turustada, pole mingit garantiid, et tema praegune toode töötab tulevaste toodetega, mis on sertifitseeritud eelseisvale ratifitseeritud muudatusele vastavaks. Selle peatüki ülejäänud leheküljed annavad aimu arenenumate ja keerukamate WiFi-toodete tulevikku, mis võivad selle tehnoloogia veelgi suurematesse kõrgustesse viia. 21 802.11AJ 802.11aj muudatusettepaneku eesmärk on muuta IEEE 802.11ad-2012 muudatuse PHY ja MAC kihti, et toetada Hiina millimeetrilaine (CMMW) sagedusribades töötamist. CMMW sagedusribad on 59–64 GHz. Muudatusega muudetakse ka IEEE 802.11ad-2012 muudatuse PHY- ja MAC-kihti, et toetada Hiina 45 GHz sagedusalas töötamist. 802.11AK 802.11ak muudatusettepaneku eelnõule viidatakse ka kui üldisele lingile (GLK). Töörühm uurib 802.11 linkide täiustamist sillatud võrkudes kasutamiseks. Neid sillatud võrke hinnatakse kui potentsiaalset tuge kodustele meelelahutussüsteemidele, tööstuslikele juhtimisseadmetele ja muudele toodetele, millel on nii 802.11 traadita kui ka 802.3 juhtmega võimalused. GLK eesmärk on lihtsustada 802.11 kasutamist pöörduspunktide ja traadita jaamade vahel, võimaldades jaamadel pakkuda sillateenuseid. 802.11AQ 802.11aq assotsiatsioonieelse teenuse avastamise töörühm töötab välja 802.11 muudatuse, mis võimaldab võrguteenuse teabe edastamist enne jaamade ühendamist 802.11 võrgus. Selle muudatusettepanekuga loodetakse, et on võimalik lubada teenuste reklaamimist jaamadele enne jaamade tegelikku liitumist võrguga. 802.11AX 802.11ax muudatuse eelnõu, mida tuntakse ka kui kõrge efektiivsusega (HE) WLAN-i muudatust, on eeldatavasti järgmine suur PHY täiustus 802.11 standardile. 802.11ax töötab nii 2,4 GHz kui ka 5 GHz sagedusalas. Lisaks kliendi läbilaskevõime suurendamisele kavandatakse seda ka selleks, et pakkuda tuge rohkematele kasutajatele ja suurema tihedusega keskkondadele. Kuigi varasemad muudatused määratlesid meetodid suurema andmeedastuskiiruse saavutamiseks, kasutab 802.11ax olemasoleva WLAN-meediumi paremaks liikluskorralduseks PHY- ja MAC-kihi täiustusi. 802.11ax põhikomponent on ortogonaalse sagedusjaotusega mitmekordse juurdepääsu (OFDMA) tehnoloogia. OFDMA on populaarse ortogonaalse sagedusjaotuse multipleksimise (OFDM) digitaalse modulatsiooniskeemi mitme kasutaja versioon. OFDMA-s saavutatakse mitmekordne juurdepääs, määrates üksikutele klientidele alamkandjate alamhulgad. See võimaldab samaaegset madala andmeedastuskiirusega edastamist mitmele kasutajale või mitmelt kasutajalt. 802.11AY 802.11ay muudatusettepaneku eelnõu on 802.11ad muudatusettepaneku edasiarendus, pakkudes k