O IEEE 802.11 faz parte do conjunto de protocolos de LAN da IEEE 802 e especifica o conjunto de protocolos de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e a Camada Física (PHY) para implementar a comunicação por computador Wi-Fi da rede local sem fio (WLAN) em várias frequências, incluindo, mas não limitado, a bandas de frequência de 2,4, 5 e 60 GHz. A tecnologia Wi-Fi aprimorou-se continuamente, com cada geração trazendo velocidades mais rápidas, menor latência e melhores experiências do usuário em vários ambientes e com diversos tipos de dispositivos.
O IEEE 802.11ax, a versão mais recente do padrão, comercializada como Wi-Fi 6 pela Wi-Fi Alliance, é um dos dois padrões de especificações de Wi-Fi do IEEE 802.11 que espera implantação completa no final de 2019; o outro é IEEE 802.11ay. Eles podem ser considerados como Tecnologia Sem Fio de Alta Eficiência.
O 802.11ax foi projetado para operar em todas as bandas ISM entre 1 e 6 GHz quando estiverem disponíveis para uso 802.11, além das bandas de 2,4 e 5 GHz já alocadas.
Visão geral das versões anteriores do padrão
802.11 – 1997 (Legada)
- Primeira especificação IEEE em 1997
- uso de CCK (Complementary Code Keying) com DSSS (Direct –Sequence Spread Spectrum) ou Frequency Hopping.
- CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) como o método de acesso ao meio.
- Taxa de dados na interface aérea de 1 ou 2 Mbps
- Especificado para a banda de 2,4 GHz
- A taxa de dados aéreos inclui correção de erros, mas não sinais de controle e referência e sobrecargas de canal
802.11b
- Especificação lançada em 1999
- Taxa de dados aéreos atingida de 11 Mbps
- Maior aumento da taxa de transferência, não é possível usando soluções de transportadora única.
- A duração do símbolo se torna menor que a propagação de caminhos múltiplos.
802.11a
- Também em 1999, esta alteração introduziu o uso do OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), aumentando a taxa de dados na interface aérea em até 54 Mbps.
- Especificado para uso somente na banda de 5 GHz
802.11
- Em 1999, o sucesso da especificação 802.11b motivou a criação da WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), para resolver problemas de interoperabilidade entre fornecedores
- WECA cria a marca da tecnologia – Wi-Fi (marca registrada)
- Mais tarde, a WECA foi renomeada para Wi-Fi Alliance, focada na interoperabilidade entre dispositivos por meio de seu programa de certificação
- Em 2003, a alteração g estendeu a especificação OFDM para a faixa de 2,4 GHz
- Em 2007, as emendas a, b, d, e, g, h, iej foram incorporadas a uma especificação básica abrangente formando o padrão IEEE 802.11-2007
- Em 2009, a alteração n (aprimoramento para maior produtividade) foi lançada, indicando maior rendimento através de técnicas MIMO
Alterações
- Em 2012, as emendas k, r, y, n, w, p, z, v, u e s foram mescladas ao 802.11-2007 para formar o padrão IEEE 802.11-2012 (2.793 páginas)
- IEEE 802.11ae (Março de 2012)
- Priorização de frames de gerenciamento
- IEEE 802.11aa (Junho de 2012)
- Streaming robusto de fluxos de áudio e vídeo
- 11ad (Dezembro de 2012)
- IEEE 802.11ad é uma emenda que define uma nova camada física para redes 802.11 operar no espectro de ondas milimétricas de 60 GHz
- Essa banda de frequência possui características de propagação significativamente diferentes das bandas de 2,4 GHz e 5 GHz nas quais as redes Wi-Fi operam
- Os produtos que implementam o padrão 802.11ad estão sendo lançados no mercado sob a marca WiGig
- O programa de certificação está sendo desenvolvido pela Wi-Fi Alliance em vez da WiGig Alliance (agora extinta).
- A taxa de transmissão de pico do 802.11ad é de 7Gbit/s
- 11ac (Dezembro de 2013)
- O IEEE 802.11ac-2013 é uma alteração ao IEEE 802.11, publicada em dezembro de 2013, que se baseia no 802.11n
- As alterações comparadas ao 802.11n incluem canais mais amplos (80 ou 160 MHz versus 40 MHz) na banda de 5 GHz, mais fluxos espaciais (até oito versus quatro), modulação de ordem superior (até 256-QAM vs. 64-QAM), e a adição de MIMO multiusuário (MU-MIMO)
- Em outubro de 2013, as implementações high-end suportam canais de 80 MHz, três fluxos espaciais e 256-QAM, produzindo uma taxa de dados de até 433,3 Mbit/s por fluxo espacial, total de 1300 Mbit/s, em canais de 80 MHz nos Banda de 5 GHz; os fornecedores anunciaram planos para lançar os chamados dispositivos “Wave 2” com suporte para canais de 160 MHz, quatro fluxos espaciais e MU-MIMO em 2014 e 2015
- 11af (Fevereiro de 2014)
- O IEEE 802.11af, também conhecido como “White-Fi” e “Super Wi-Fi”, é uma emenda, aprovada em fevereiro de 2014, que permite a operação de WLAN no espectro TVWS nas bandas VHF e UHF entre 54 e 790 MHz
- Sistemas em TVWS usam a tecnologia de rádio cognitivo para transmitir em canais de TV não utilizados, com o padrão adotando medidas para limitar a interferência dos usuários principais, como TV analógica, TV digital e microfones sem fio
- Os pontos de acesso e as estações determinam sua posição usando um sistema de posicionamento por satélite como GPS e usam a Internet para consultar um banco de dados de geolocalização (GDB) fornecido por uma agência reguladora regional para descobrir quais canais de frequência estão disponíveis para uso em um determinado momento e posição
- A camada física usa OFDM e é baseada em 802.11ac
- A perda do caminho de propagação, bem como a atenuação de materiais como tijolo e concreto, é menor nas bandas UHF e VHF do que nas bandas de 2,4 e 5 GHz, o que aumenta o alcance possível
- Os canais de frequência têm largura de 6 a 8 MHz, dependendo do domínio regulatório
- Até quatro canais podem ser ligados em um ou dois blocos contíguos
- A operação MIMO é possível com até quatro fluxos usados para operação de código de bloco de espaço-tempo (STBC) ou operação multiusuário (MU)
- A taxa de dados alcançável por fluxo espacial é de 26,7 Mbit/s para canais de 6 e 7 MHz e 35,6 Mbit/s para canais de 8 MHz
- Com quatro fluxos espaciais e quatro canais ligados, a taxa de dados máxima é de 426,7 Mbit/s para canais de 6 e 7 MHz e 568,9 Mbit/s para canais de 8 MHz
- 11mc (Dezembro de 2015)
- Lançamento da 802.11-2012 + aa, ac, ad, ae & af a serem publicados como padrão 802.11-2015
- 11ai (Novembro de 2015)
- O IEEE 802.11ai é uma emenda ao padrão 802.11 que adiciona novos mecanismos para menor tempo de configuração do link inicial
- 11ah (Março de 2016)
- O IEEE 802.11ah define um sistema WLAN operando em faixas isentas de licença abaixo de 1 GHz
- Devido às características favoráveis de propagação dos espectros de baixa frequência, o 802.11ah pode fornecer uma faixa de transmissão aprimorada em comparação com as WLANs 802.11 convencionais que operam nas bandas de 2,4 GHz e 5 GHz
- 11ah pode ser usado para vários propósitos, incluindo redes de sensores de grande escala, ponto de acesso de alcance estendido e Wi-Fi externo para descarregamento de tráfego de celular, enquanto a largura de banda disponível é relativamente estreita
- 11aq (Julho de 2016)
- IEEE 802.11aq é uma emenda ao padrão 802.11 que permite a descoberta de serviços antes da associação
- Isso estende alguns dos mecanismos do 802.11u que permitiram a descoberta de dispositivos para descobrir ainda mais os serviços em execução em um dispositivo ou fornecidos por uma rede
