Normes Wi-Fi que tout ingénieur devrait connaître

En seulement 19 ans (à partir de septembre 1998), le Wi-Fi est passé d'une technologie inactive à une technologie robuste et polyvalente. Il joue désormais également un rôle essentiel dans la vie de centaines de millions de personnes, il est amélioré presque constamment.Mais ces changements apporteront-ils les deux choses les plus importantes que les consommateurs et les entreprises recherchent : la portée et la vitesse ?

Trois normes Wi-Fi récemment adoptées et créées pour atteindre ces objectifs :

1. 802.11ad (AD)—2012 : créé pour les vitesses multigigabit (sans fil) et la mise en réseau hautes performances.
2. 802.11af (AF) – 2014 : créé pour des applications similaires à HaLow. (Cette option de réseau repose sur des spectres TV inutilisés au lieu de bandes 2,4 GHz ou 5 GHz pour la transmission.)
3. 802.11ah (HaLow) : 2016 : créé pour les capteurs et les contrôleurs à faible débit de données et à longue portée.

L'Institut des électroniciens et ingénieurs électroniciens est une association professionnelle qui agit en tant qu'autorité en matière de communication électronique. L'IEEE crée des normes et des protocoles de communication dans des secteurs tels que les télécommunications et les technologies de l'information, déclare Mayank Singh, instructeur IoT chez Eckovation .

Chaque norme ratifiée par l'IEEE est désignée par un numéro unique; 802 est le préfixe utilisé pour tout protocole ou amendement impliquant un réseau de zone. Par exemple, les normes pour les réseaux locaux Ethernet (LAN) ; sont désignés par 802.3, et les réseaux personnels Bluetooth (PAN) sont désignés par 802.15 ; Les réseaux locaux sans fil, le sujet de cet article, sont désignés par 802.11.

Voici quelques normes Wi-Fi

802.11a (1990) : « Wi-Fi A » - également connu sous le nom de forme d'onde OFDM (Orthogonal, Frequency Division Multiplexing) - était le premier amendement, intervenant deux ans après l'achèvement de la norme. Cet amendement définissait 5 extensions de bande gigahertz, ce qui rendait le Wi-Fi A plus flexible (puisque l'espace 2,4 GHz était encombré de téléphones résidentiels sans fil, de moniteurs pour bébé, de micro-ondes, etc.).

802.11b (2000) : En tant que l'un des premiers protocoles largement utilisés, « Wi-Fi B » ; avait une portée et un taux de transfert améliorés par rapport à 802.11a; mais il est très lent par rapport aux normes d'aujourd'hui (maximum à 11 Mbps). Extensions de bande de 2,4 GHz définies par 802.11b. Ce protocole est toujours pris en charge (80% du Wi-Fi fonctionne à 2,4 GHz); mais la technologie n'est plus fabriquée car elle a été remplacée par des options plus rapides.

802.11g (2003) : « Wi-Fi G » est arrivé sur le marché trois ans après b, ; offrant environ cinq fois le taux de transfert, à 54 Mbps. Il a défini des extensions de bande de 2,4 GHz à un débit de données plus élevé. Son principal avantage était une plus grande vitesse, ce qui était important pour les consommateurs. Aujourd'hui, cependant, ces vitesses ne sont pas assez rapides pour suivre le nombre moyen d'appareils compatibles Wi-Fi dans un foyer ou une forte consommation sans fil à partir d'un certain nombre d'appareils.

Fonctionnalité	Wi-Fi 802.11b	Wi-Fi 802.11a/g
Application principale	LAN sans fil	LAN sans fil
Bande de fréquence	2.4 GHz ISM	2.4 GHz ISM gg
		U-NII 5 GHz aa
Bande passante du canal	25 MHz	20MHz
Half/Full Duplex	La moitié	La moitié
Technologie radio	Séquence directe	OFDM
	Propagation du spectre	64-channels64-channels
Bande passante	<=0.44 bps/Hz	≤=2,7 bps/Hz
Modulation	QPSK	BPSK, QPSK, 16-, 64-QAM
FEC	Aucun	Code convolutif
Cryptage	Facultatif - RC4m AESin802.11iAESin802.11i	Facultatif - RC4AESin802.11iAESin802.11i
Mobilité	En développement	En développement
Maillage	Propriétaire du fournisseur	Propriétaire du fournisseur
Protocole d'accès	CSMA/CA	CSMA/CA

802.11n (2007) : « Wi-Fi N » a offert une autre amélioration drastique de la vitesse de transfert - 300-450 mbps, selon le nombre d'antennes - et de la portée. Ce fut le premier protocole principal qui fonctionnait à la fois sur 2,4 GHz et 5 GHz. Ces taux de transfert ont permis de transmettre de grandes quantités de données plus rapidement que jamais.

Quelques nouvelles normes

802.11ac (2013) : En 2013, le « Wi-Fi AC » a été introduit. AC était la première étape de ce qui est considéré comme le « Gigabit Wi-Fi », ce qui signifie qu'il offre des vitesses de près de 1 Gbit/s, ce qui équivaut à 8 000 mbit/s. C'est environ 20 fois plus puissant que le 802.11n, ce qui en fait un protocole important et largement utilisé.

Le courant alternatif fonctionne sur une bande de 5 GHz, ce qui est remarquable - car il est moins largement utilisé, vous aurez également un avantage en ce qui concerne la vitesse, bien que la fréquence plus élevée et; un taux de modulation plus élevé signifie que la plage est plus limitée. Ces modifications ont été apportées en 2016 à AC pour améliorer ses performances.

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L'auteur de ce blog est Mayank Singh, instructeur IoT à Eckovation