現代のすべてのインターネットユーザーは、 Wi-Fi(Wi-Fi)という用語を知っています。ワイヤレスでインターネットに接続する方法です。Wi-Fiは、 (Wi-Fi)Wi - (Wi-Fi) FiAlliance(Alliance)が所有する商標です。この組織は、 Wi-Fi製品が(Wi-Fi)IEEEによって設定された802.11ワイヤレス標準を満たしている場合にそれらを認証する責任があります。これらの基準は何ですか？これらは基本的に、新しい周波数が利用可能になるにつれて成長し続ける一連の仕様です。すべての新しい標準で、目的はワイヤレススループットと範囲を高めることです。
新しいワイヤレスネットワーク機器を購入しようとしている場合は、これらの標準に遭遇する可能性があります。それぞれ独自の機能セットを備えたさまざまな標準がたくさんあります。新しい規格がリリースされたからといって、それが消費者にすぐ(Just)に利用可能である、またはあなたがそれに切り替える必要があるという意味ではありません。選択する標準は、要件によって異なります。
消費者は通常、標準名を理解するのが難しいと感じています。これは、IEEEで採用されている命名スキームによるものです。最近(Recently)（2018年）、Wi-Fi Allianceは、標準名をユーザーフレンドリーにすることを目指しました。このようにして、彼らは今や理解しやすい標準名/バージョン番号を思いついた。ただし、より単純な名前は、最近の標準のみを対象としています。また、IEEEは依然として古いスキームを使用する標準を参照しています。したがって、IEEEの命名スキームにも精通していることをお勧めします。
Wi-Fi標準の説明：802.11ac、802.11b / g / n、802.11a
最近のWi-Fi規格には、802.11n、802.11ac、および802.11axがあります。これらの名前は、ユーザーを簡単に混乱させる可能性があります。したがって、Wi-Fi Allianceによってこれらの規格に付けられた名前は、 Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、およびW-Fi6です。すべての規格に「802.11」が含まれていることに気付くかもしれません。
802.11とは何ですか？(What is 802.11? )
802.11は、他のすべてのワイヤレス製品が開発された基本的な基盤と見なすことができます。802.11は最初のWLAN標準でした。それは1997年にIEEE(IEEE)によって作成されました。それは66フィートの屋内範囲と330フィートの屋外範囲を持っていました。802.11ワイヤレス製品は、帯域幅が狭い（2 Mbps(Mbps)はほとんどない）ため、製造されなくなりました。ただし、他の多くの標準は802.11を中心に構築されています。
ここで、最初のWLAN(WLAN)が作成されてからWi-Fi標準がどのように進化してきたかを見てみましょう。以下では、802.11以降に登場したさまざまなWi-Fi規格を時系列で説明します。
1. 802.11b
802.11は史上初のWLAN規格でしたが、Wi-Fiを普及させたのは802.11bでした。802.11の2年後、1999年9月(September 1999)に802.11bがリリースされました。802.11の同じ無線信号周波数（約2.4 GHz）を使用していましたが、速度は2Mbps(Mbps)から11Mbps(Mbps)に上昇しました。これはまだ理論上の速度でした。実際には、予想される帯域幅は5.9 Mbps（TCPの場合）および7.1 Mbps（UDPの場合）でした。それは最も古いだけでなく、すべての標準の中で最も速度が遅いです。802.11bの範囲は約150フィートでした。
規制されていない周波数で動作するため、2.4 GHz(GHz)範囲の他の家電製品（オーブンやコードレス電話など）が干渉を引き起こす可能性があります。この問題は、干渉を引き起こす可能性のあるアプライアンスから離れた場所にギアを設置することで回避されました。802.11bとその次の標準802.11aは両方同時に承認されましたが、最初に市場に出回ったのは802.11bでした。
2. 802.11a
802.11aは802.11bと同時に作成されました。周波数の違いにより、2つのテクノロジーは互換性がありませんでした。802.11aは、混雑の少ない5GHz周波数で動作しました。したがって、干渉の可能性は最小限に抑えられました。ただし、周波数が高いため、802.11aデバイスの範囲は狭く、信号が障害物を簡単に通過することはありません。
802.11aは、直交周波数分割多重方式（OFDM）(Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM))と呼ばれる技術を使用して無線信号を作成しました。802.11aは、はるかに高い帯域幅（理論上、最大54 Mbps ）も約束しました。当時、802.11aデバイスはより高価であったため、その使用はビジネスアプリケーションに限定されていました。802.11bは、一般の人々の間で普及している標準でした。したがって、802.11aよりも人気があります。
3. 802.11g
802.11gは2003年6月(June 2003)に承認されました。この規格は、最後の2つの規格である802.11aと802.11bによって提供される利点を組み合わせようとしました。したがって、802.11gは802.11a（54 Mbps）の帯域幅を提供しました。ただし、802.11b（2.4 GHz(GHz) ）と同じ周波数で動作することにより、より広い範囲を提供しました。最後の2つの規格は相互に互換性がありませんでしたが、802.11gは802.11bと下位互換性があります。これは、802.11bワイヤレスネットワークアダプタを802.11gアクセスポイントで使用できることを意味します。
これは、現在も使用されている最も安価な規格です。現在使用されているほとんどすべてのワイヤレスデバイスをサポートしますが、欠点があります。802.11bデバイスが接続されている場合、ネットワーク全体の速度が遅くなり、速度が一致します。したがって(Thus)、使用されている最も古い標準であることを除けば、それも最も遅いです。
この標準は、速度とカバレッジの向上に向けた大きな飛躍でした。これは、消費者が以前の標準よりもカバレッジの良いルーター(routers)を楽しんでいると述べた時期でした。
4. 802.11n
Wi-FiAlliance(Wi-Fi 4)によってWi- Fi4(Alliance)とも呼ばれるこの規格は、2009年10月(October 2009)に承認されました。これは、 MIMO(MIMO)テクノロジーを利用した最初の標準でした。MIMOは、Multiple InputMultipleOutputの略です(MIMO stands for Multiple Input Multiple Output)。この配置では、多くの送信機と受信機は、リンクの一方の端または両端でさえ動作します。データを増やすために、より高い帯域幅や送信電力に依存する必要がなくなるため、これは大きな進展です。
802.11nにより、Wi-Fiはさらに高速で信頼性が高くなりました。LANベンダーからデュアルバンドという用語を聞いたことがあるかもしれません。これは、データが2つの周波数にわたって配信されることを意味します。802.11nは、2.45GHzと5GHzの2つの周波数で動作し(GHz)ます(GHz)。802.11nの理論上の帯域幅は300Mbps(Mbps)です。速度は450Mbps(Mbps)にも達すると考えられています3つのアンテナを使用する場合。高強度の信号により、802.11nデバイスは、以前の規格のデバイスと比較して、より広い範囲を提供します。802.11は、さまざまなワイヤレスネットワークデバイスをサポートします。ただし、802.11gよりも高価です。また、802.11b / gネットワークで近距離で使用すると、複数の信号を使用するために干渉が発生する可能性があります。
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5. 802.11ac
2014年にリリースされた、これは現在使用されている最も一般的な標準です。802.11acは、Wi-FiAllianceによってWi- (Wi-Fi 5)Fi5(Alliance)という名前が付けられました。今日の家庭用無線ルーターはWi-(Wi-Fi 5) Fi5に準拠しており、5GHzの周波数で動作します。MIMOを利用します。つまり、送信デバイスと受信デバイスに複数のアンテナがあります。エラーが減少し、高速になります。ここでの専門は、マルチユーザーMIMOが使用されることです。これにより、さらに効率的になります。MIMOでは、多くのストリームが単一のクライアントに向けられます。MU-MIMOで、空間ストリームは同時に多くのクライアントに向けることができます。これにより、単一のクライアントの速度が向上しない場合があります。ただし、ネットワークの全体的なデータスループットは大幅に向上します。
この規格は、動作する周波数帯域（2.5GHz(GHz)と5GHz(GHz) ）の両方で複数の接続をサポートしています。802.11gは4つのストリームをサポートしますが、この規格は5 GHzの周波数帯域で動作する場合、最大8つの異なるストリームをサポートします。
802.11acは、ビームフォーミングと呼ばれるテクノロジーを実装しています。ここで、アンテナは特定のデバイスに向けられるように無線信号を送信します。この規格は、最大3.4Gbpsのデータレートをサポートします(Gbps)。データ速度がギガバイトに上昇したのはこれが初めてです。提供される帯域幅は、5GHz(GHz)帯域で約1300Mbps(Mbps)、2.4GHz帯域で(GHz)450Mbps(Mbps)です。
この規格は、最高の信号範囲と速度を提供します。その性能は、標準の有線接続と同等です。ただし、パフォーマンスの向上は、高帯域幅のアプリケーションでのみ見られます。また、実装するのに最も費用のかかる標準です。
その他のWi-Fi規格(Other Wi-Fi standards)
1.802.11ad
この規格は2012年12月(December 2012)に公開されました。これは非常に高速な標準です。6.7Gbps(Gbps)という信じられないほどの速度で動作します。60GHz(GHz)の周波数帯で動作します。唯一の欠点は、その短距離です。上記の速度は、デバイスがアクセスポイントから半径11フィート以内にある場合にのみ達成できます。
2. 802.11ah
802.11ahは、 Wi-FiHaLow(Wi-Fi HaLow)とも呼ばれます。2016年9月(September 2016)に承認され、 2017年5月(May 2017)にリリースされました。目的は、低エネルギー消費を示すワイヤレス規格を提供することです。これは、通常の2.4GHz(GHz)および5GHz帯域の範囲を超える(GHz)Wi-Fiネットワーク（特に、1 GH帯域未満で動作するネットワーク）を対象としています。この標準では、データ速度は最大347Mbpsに達する可能性があります(Mbps)。この規格は、 IoT(IoT)デバイスなどの低エネルギーデバイスを対象としています。802.11ahを使用すると、多くのエネルギーを消費することなく、長距離での通信が可能になります。標準はBluetooth(Bluetooth)と競合すると考えられていますテクノロジー。
3. 802.11aj
これは、802.11ad標準のわずかに変更されたバージョンです。これは、59〜64 GHz(GHz)帯域で動作する地域（主に中国(China)）での使用を目的としています。したがって、この規格には別の名前もあります–中国ミリ波(China Millimeter Wave)。中国の(China 45) 45GHz(GHz)帯域で動作しますが、802.11adとの下位互換性があります。
4. 802.11ak
802.11akは、802.11qネットワーク内の802.11機能を備えたデバイスへの内部接続を支援することを目的としています。2018(November 2018)年11月、規格はドラフトステータスになりました。これは、802.11機能と802.3イーサネット機能を備えたホームエンターテインメントおよびその他の製品を対象としています。
5. 802.11ay
802.11ad標準のスループットは7Gbpsです(Gbps)。次世代60GHzとしても知られる802.11ayは、60GHz周波数帯域で最大20Gbpsのスループットを達成することを目的としています。(Gbps)追加の目的は–範囲と信頼性の向上です。
6.802.11ax
一般にWi-Fi6として知られていますが、これはWi-Fi5の後継機種になります(Wi-Fi 5)。Wi-Fi 5に比べて、混雑した場所での安定性の向上、複数のデバイスが接続されている場合でも高速化、ビームフォーミングの向上など、多くの利点があります。これは高効率のWLANです。空港などの密集した地域で優れた性能を発揮することが期待されます。推定速度は、 Wi-Fi5(Wi-Fi 5)の現在の速度の少なくとも4倍です。同じスペクトル（2.4GHz(GHz)と5GHz(GHz) ）で動作します。また、セキュリティが向上し、消費電力が少なくなるため、将来のすべてのワイヤレスデバイスは、Wi-Fi6に準拠するように製造されます。
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概要(Summary)
- Wi-Fi規格は、ワイヤレス接続の一連の仕様です。
- これらの規格はIEEEによって導入され、Wi- (IEEE)FiAlliance(Alliance)によって認定および承認されています。
- IEEEで採用されているわかりにくい命名スキームのため、多くのユーザーはこれらの標準に気づいていません。
- ユーザーにとってより簡単にするために、Wi-Fi Allianceは、一般的に使用されるWi-Fi標準の名前をユーザーフレンドリーな名前に変更しました。
- すべての新しい標準には、追加機能、より良い速度、より長い範囲などがあります。
- 今日最も一般的に使用されているWi-Fi規格はWi-Fi5(Wi-Fi)です。
Wi-Fi Standards Explained: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a
All modern internet uѕers are aware of the term Wi-Fi. It is a way to connect to the internet wirelessly. Wi-Fi is а trademark that is owned by the Wi-Fi Alliance. This organization is responsible for certifying Wi-Fi prоducts if they meet the 802.11 wireless ѕtandardѕ set by the IEEE. What are these standards? They are basically a set of specifications that keep growing as new frequenciеs become aνailable. With every new standard, the aim is to boost the wireless throughput and rаnge.
You may come across these standards if you are looking to buy new wireless networking gear. There are a bunch of different standards each with their own set of capabilities. Just because a new standard has been released does not mean that it is immediately available to the consumer or you need to switch over to it. The standard to choose depends on your requirements.
Consumers usually find the standard names hard to understand. That is because of the naming scheme adopted by the IEEE. Recently (in 2018), the Wi-Fi Alliance aimed to make the standard names user-friendly. Thus, they have now come up with easy-to-understand standard names/version numbers. The simpler names are, however, only for the recent standards. And, IEEE still refers to the standards using the old scheme. Thus, it is a good idea to be familiar with the IEEE naming scheme too.
Wi-Fi Standards Explained: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a
Some of the recent Wi-Fi standards are 802.11n, 802.11ac, and 802.11ax. These names can easily confuse the user. Thus, the names given to these standards by the Wi-Fi Alliance are – Wi-Fi 4, Wi-Fi 5, and W-Fi 6. You may notice that all the standards have ‘802.11’ in them.
What is 802.11?
802.11 can be considered as the basic foundation upon which all other wireless products were developed. 802.11 was the first WLAN standard. It was created by IEEE in 1997. It had a 66-feet indoor range and a 330-feet outdoor range. 802.11 wireless products are no longer made because of its low bandwidth (hardly 2 Mbps). However, many other standards have been built around 802.11.
Let us now take a look at how the Wi-Fi standards have evolved since the first WLAN was created. Discussed below are the various Wi-Fi standards that came up since 802.11, in chronological order.
1. 802.11b
Although 802.11 was the first WLAN standard ever, it was 802.11b which made Wi-Fi popular. 2 years after 802.11, in September 1999, 802.11b was released. While it still used the same radio signaling frequency of 802.11 (about 2.4 GHz), the speed went up from 2 Mbps to 11 Mbps. This was still the theoretical speed. In practice, the expected bandwidth was 5.9 Mbps (for TCP) and 7.1 Mbps (for UDP). It is not only the oldest but also has the least speed among all the standards. 802.11b had a range of about 150 feet.
As it operates at an unregulated frequency, other home appliances at 2.4 GHz range (such as ovens and cordless phones) can cause interference. This problem was avoided by installing the gear at a distance from appliances that could potentially incur interference. 802.11b and its next standard 802.11a were both approved at the same time, but it was 802.11b that hit the markets first.
2. 802.11a
802.11a was created at the same time as 802.11b. The two technologies were incompatible because of the difference in frequencies. 802.11a operated at a 5GHz frequency which is less crowded. Thus, the chances of interference were minimized. However, due to high frequency, 802.11a devices had a lesser range and the signals would not penetrate obstructions easily.
802.11a used a technique called Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) to create a wireless signal. 802.11a also promised a much higher bandwidth – a theoretical maximum of 54 Mbps. As 802.11a devices were more expensive at the time, their use was restricted to business applications. 802.11b was the standard prevalent among the common people. Thus, it has more popularity than 802.11a.
3. 802.11g
802.11g was approved in June 2003. The standard made an attempt to combine the benefits provided by the last two standards – 802.11a & 802.11b. Thus, 802.11g provided the bandwidth of 802.11a (54 Mbps). But it provided a greater range by operating at the same frequency as 802.11b (2.4 GHz). While the last two standards were incompatible with each other, 802.11g is backward compatible with 802.11b. This means that 802.11b wireless network adapters can be used with 802.11g access points.
This is the least expensive standard that is still in use. While it provides supports for almost all the wireless devices in use today, it does have a disadvantage. If there are any 802.11b devices connected, the whole network slows down to match its speed. Thus, apart from being the oldest standard in use, it is the slowest as well.
This standard was a significant leap towards better speed and coverage. This was the time when consumers stated enjoying routers with better coverage than the previous standards.
4. 802.11n
Also named Wi-Fi 4 by the Wi-Fi Alliance, this standard was approved in October 2009. It was the first standard that made use of MIMO technology. MIMO stands for Multiple Input Multiple Output. In this arrangement, many transmitters and receivers operate either at one end or even at both ends of the link. This is a major development because you no more have to depend on higher bandwidth or transmit power for an increase in data.
With 802.11n, Wi-Fi became even faster and more reliable. You might have heard the term dual-band from LAN vendors. This means that data is delivered across 2 frequencies. 802.11n operates at 2 frequencies – 2.45 GHz and 5 GHz. 802.11n has a theoretical bandwidth of 300 Mbps. It is believed that the speeds can reach even 450 Mbps if 3 antennae are used. Due to signals of high intensity, 802.11n devices provide a greater range when compared to those of previous standards. 802.11 provides support for a wide range of wireless network devices. However, it is more expensive than 802.11g. Also, when used in close range with 802.11b/g networks, there may be interference due to the use of multiple signals.
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5. 802.11ac
Released in 2014, this is the most common standard in use today. 802.11ac was given the name Wi-Fi 5 by the Wi-Fi Alliance. The home wireless routers today are Wi-Fi 5 compliant and operate at 5GHz frequency. It makes use of MIMO, which means there are multiple antennas on sending and receiving devices. There is reduced error and high speed. The specialty here is, a multi-user MIMO is used. This makes it even more efficient. In MIMO, many streams are directed to a single client. In MU-MIMO, spatial streams can be directed to many clients at the same time. This may not increase the speed of a single client. But the overall data throughput of the network is significantly increased.
The standard supports multiple connections on both the frequency bands at which it operates – 2.5 GHz and 5 GHz. 802.11g supports four streams while this standard supports up to 8 different streams when it operates in the 5 GHz frequency band.
802.11ac implements a technology called beamforming. Here, the antennae transmit radio signals such that they are directed at a specific device. This standard supports data rates up to 3.4 Gbps. This is the first time the data speed has risen to gigabytes. The bandwidth offered is around 1300 Mbps in the 5 GHz band and 450 Mbps in the 2.4 GHz band.
The standard provides the best signal range and speed. Its performance is on par with standard wired connections. However, the improvement in performance can be seen only in high-bandwidth applications. Also, it is the most expensive standard to implement.
Other Wi-Fi standards
1. 802.11ad
The standard was rolled out in December 2012. It is an extremely fast standard. It operates at an unbelievable speed of 6.7 Gbps. It operates at the 60 GHz frequency band. The only disadvantage is its short range. The said speed can be achieved only when the device is situated within an 11 feet radius from the access point.
2. 802.11ah
802.11ah is also known as Wi-Fi HaLow. It was approved in September 2016 and released in May 2017. The aim is to provide a wireless standard that exhibits low energy consumption. It is meant for Wi-Fi networks that go beyond the reach of the usual 2.4 GHz and 5 GHz bands (especially those networks that operate below the 1 GH band). In this standard, data speeds can go up to 347 Mbps. The standard is meant for low-energy devices such as IoT devices. With 802.11ah, communication across long ranges without consuming much energy is possible. It is believed that the standard will compete with Bluetooth technology.
3. 802.11aj
It is a slightly modified version of the 802.11ad standard. It is meant for use in regions that operate in the 59-64 GHz band (primarily China). Thus, the standard also has another name – the China Millimeter Wave. It operates in the China 45 GHz band but is backward compatible with 802.11ad.
4. 802.11ak
802.11ak aims to provide help with internal connections within 802.1q networks, to devices that have 802.11 capability. In November 2018, the standard had a draft status. It is meant for home entertainment and other products with 802.11 capability and 802.3 ethernet function.
5. 802.11ay
The 802.11ad standard has a throughput of 7 Gbps. 802.11ay, also known as the next-generation 60GHz, aims to achieve a throughput of up to 20 Gbps in the 60GHz frequency band. Additional objectives are – increased range and reliability.
6. 802.11ax
Popularly known as Wi-Fi 6, this will be the successor of Wi-Fi 5. It has many benefits over Wi-Fi 5, such as better stability in crowded areas, high speed even when multiple devices are connected, better beamforming, etc… It is a high-efficiency WLAN. It is expected to provide excellent performance in dense regions such as airports. The estimated speed is at least 4 times more than the current speed in Wi-Fi 5. It operates in the same spectrum – 2.4 GHz and 5 GHz. Since it also promises better security and consumes lesser power, all future wireless devices will be manufactured such that they are Wi-Fi 6 compliant.
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Summary
- Wi-Fi standards are a set of specifications for wireless connectivity.
- These standards are introduced by the IEEE and certified and approved by the Wi-Fi Alliance.
- Many users are not aware of these standards due to the confusing naming scheme adopted by the IEEE.
- To make it simpler for the users, the Wi-Fi Alliance has re-christened some commonly used Wi-Fi standards with user-friendly names.
- With every new standard, there are additional features, better speed, longer range, etc.
- The most commonly used Wi-Fi standard today is Wi-Fi 5.
