IEEE 802.11

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このLinksysWRT54GS Wi-Fiルーターは、2.4 GHzの「G」規格で動作し、54 Mbit / sを送信できます。
比較のために、2013年のこのNetgearデュアルバンドルーターは、1900 Mbit / s(合計)を送信できる「AC」標準を使用しています。

IEEE 802.11は、IEEE 802セットのローカルエリアネットワーク(LAN)技術標準の一部であり、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)コンピュータ通信を実装するためメディアアクセス制御(MAC)および物理層(PHY)プロトコルのセットを指定します。この規格と改正は、Wi-Fiブランドを使用するワイヤレスネットワーク製品の基礎を提供し、世界で最も広く使用されているワイヤレスコンピュータネットワーク規格です。 IEEE 802.11は、ラップトッププリンタースマートフォンを許可するために、ほとんどの家庭およびオフィスネットワークで使用されています、およびその他のデバイスは、相互に通信し、配線を接続せずにインターネットにアクセスします。

この規格は、米国電気電子学会(IEEE)LAN / MAN規格委員会(IEEE 802によって作成および保守されています。標準の基本バージョンは1997年にリリースされ、その後修正されました。各修正は、最新バージョンの規格に組み込まれると正式に取り消されますが、企業の世界では、製品の機能を簡潔に示しているため、修正を売り込む傾向があります。その結果、市場では、改訂ごとに独自の標準になる傾向があります。

IEEE 802.11は、2.4 GHz、5 GHz、6 GHz、および60 GHzの周波数帯域を含むがこれらに限定されない、さまざまな周波数を使用します。IEEE 802.11仕様には、使用される可能性のあるチャネルがリストされていますが、許可される無線周波数スペクトルの可用性は、規制ドメインによって大幅に異なります。

プロトコルは通常、IEEE 802.2と組み合わせて使用​​されイーサネットシームレスに相互作用するように設計されておりインターネットプロトコルトラフィックを伝送するために非常に頻繁に使用されます。

一般的な説明

802.11ファミリは、同じ基本プロトコルを使用する一連の半二重無線変調技術で構成されています。 802.11プロトコルファミリは、衝突回避機能を備えたキャリアセンス多元接続を採用しています。これにより、機器は各フレームを送信する前に他のユーザー(802.11以外のユーザーを含む)のチャネルをリッスンします(「パケット」という用語を使用する場合もありますが、あいまいな場合があります。「フレーム」はより技術的に正しい)。

802.11-1997は、ファミリで最初のワイヤレスネットワーク標準でしたが、802.11bが最初に広く受け入れられた標準であり、802.11a、802.11g、802.11n、および802.11acがそれに続きました。ファミリの他の標準(c–f、h、j)は、既存の標準の現在の範囲を拡張するために使用されるサービスの修正です。この修正には、以前の仕様の修正も含まれる場合があります。[1]

802.11bおよび802.11gは、2.4 GHz ISM帯域を使用し、米国連邦通信委員会の規則および規制のパート15基づいて米国で運用されています。802.11nは、その2.4GHz帯域も使用できます。この周波数帯域の選択により、802.11b / g / n機器は電子レンジコードレス電話、およびBluetoothデバイスから2.4GHz帯域で干渉を受ける場合があります。802.11bおよび802.11gは、直接シーケンススペクトラム拡散(DSSS)および直交周波数分割多重方式を使用して、干渉および干渉に対する感受性を制御します。 (OFDM)シグナリング方式。

802.11aは、5 GHz U-NII帯域を使用します。これは、2.4 GHzのISM周波数帯域ではなく、少なくとも23の重複しない20MHz幅のチャネルを提供します。オーバーラップしない20MHz幅のチャネルを3つだけ提供します。他の隣接チャネルはオーバーラップします(WLANチャネルのリストを参照)。環境に応じて、より高いまたはより低い周波数(チャネル)でより良いまたはより悪いパフォーマンスが実現される場合があります。 802.11nは、2.4GHzまたは5GHz帯域のいずれかを使用できます。 802.11acは5GHz帯域のみを使用します。

802.11で使用される無線周波数スペクトルのセグメントは、国によって異なります。米国では、802.11aおよび802.11gデバイスは、FCC規則および規制のパート15で許可されているように、ライセンスなしで操作できます。802.11bおよび802.11gのチャネル1〜6で使用される周波数は、2.4GHzのアマチュア無線帯域に含まれます。認可されたアマチュア無線家は、FCC規則および規制のパート97基づいて802.11b / gデバイスを操作できます。これにより、出力を増やすことができますが、商用コンテンツや暗号化はできません。[2]

世代

2018年、Wi-Fi Allianceは、公的に使用されている802.11プロトコルに消費者に優しい世代番号付けスキームの使用を開始しました。Wi-Fi世代1〜6は、802.11b、802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11axプロトコルをこの順序で参照します。[3] [4]

歴史

802.11テクノロジーは、1985年に米国連邦通信委員会が無許可で使用するためにISMバンド[1]リリースしたという判決にを発しています。[5]

1991年にNCRコーポレーション/ AT&T(現Nokiaの研究所LSIコーポレーション)で802.11に前駆体を発明ニューウェハイン、オランダ。本発明者らは当初、この技術をキャッシャーシステムに使用することを意図していた。最初のワイヤレス製品は、1 Mbit / sおよび2Mbit / sの生データレートでWaveLANという名前で市場に投入されました

IEEE 802.11の議長を10年間務め、「Wi-Fiの父」と呼ばれているVic Hayesは、IEEE内の初期の802.11bおよび802.11a標準の設計に携わっていました[6]彼は、ベル研究所のエンジニアであるBruce Tuchとともに、IEEEにアプローチして標準を作成しました。[7]

1999年、Wi-Fi Allianceは、ほとんどの製品が販売されているWi-Fi商標を保持する業界団体として設立されました。[8]

主要な商業的ブレークスルーは、1999年にAppleiBookシリーズのラップトップにWi-Fiを採用したことで実現しました。これはWi-Fiネットワーク接続を提供する最初の大衆消費者向け製品であり、その後AppleによってAirPortとしてブランド化されました[9] [10] [11] 1年後、IBMは2000年にThinkPad1300シリーズを発表しました。[12]

プロトコル

周波数
範囲、またはタイプ
PHY プロトコル リリース日[13] 周波数 帯域幅 ストリームデータレート[14] 許容される
MIMOストリーム
変調 おおよその範囲[要出典]
屋内 屋外
(GHz) (MHz) (Mbit / s)
1〜6  GHz DSSS / FHSS [15] 802.11-1997 1997年6月 2.4 22 1、2 該当なし DSSSFHSS 20 m(66フィート) 100 m(330フィート)
HR-DSSS [15] 802.11b 1999年9月 2.4 22 1、2、5.5、11 該当なし DSSS 35 m(115フィート) 140 m(460フィート)
OFDM 802.11a 1999年9月 5 5/10/20 6、9、12、18、24、36、48、54
(20  MHz帯域幅の場合、10MHzと5MHzの場合
は2と4除算 
該当なし OFDM 35 m(115フィート) 120 m(390フィート)
802.11j 2004年11月 4.9 / 5.0 [D] [16] [検証に失敗しました]
802.11p 2010年7月 5.9 1,000 m(3,300フィート)[17]
802.11y 2008年11月 3.7 [A] 5,000 m(16,000フィート)[A]
ERP-OFDM 802.11g 2003年6月 2.4 38 m(125フィート) 140 m(460フィート)
HT-OFDM [18] 802.11n(Wi-Fi 4) 2009年10月 2.4 / 5 20 288.8まで[B] 4 MIMO-OFDM 70 m(230フィート) 250 m(820フィート)[19] [検証に失敗しました]
40 最大600 [B]
VHT-OFDM [18] 802.11ac(Wi-Fi 5) 2013年12月 5 20 346.8まで[B] 8 MIMO-OFDM 35 m(115フィート)[20]
40 最大800 [B]
80 1733.2まで[B]
160 最大3466.8 [B]
HE-OFDMA 802.11ax(Wi-Fi 6) 2021年2月 2.4 / 5/6 20 1147まで[F] 8 MIMO-OFDM 30 m(98フィート) 120 m(390フィート)[G]
40 2294まで[F]
80 最大4804 [F]
80 + 80 9608まで[F]
ミリ波 DMG [21] 802.11ad 2012年12月 60 2,160 最大6,757 [22]
(6.7  Gbit / s)
該当なし OFDM、シングル キャリア、低電力シングル キャリア 3.3 m(11フィート)[23]
802.11aj 2018年4月 45/60 [C] 540 / 1,080 [24] 最大15,000 [25]
(15  Gbit / s)
4 [26] OFDM、シングル キャリア[26]
EDMG [27] 802.11ay EST(東部基準時。2021年3月 60 8000 最大20,000(20  Gbit / s)[28] 4 OFDM、シングル キャリア 10  m(33 フィート) 100  m(328 フィート)
サブ 1GHz IoT TVHT [29] 802.11af 2014年2月 0.054〜0.79 6–8 568.9まで[30] 4 MIMO-OFDM
S1G [29] 802.11ah 2016年12月 0.7 / 0.8 / 0.9 1〜16 最大8.67(@ 2 MHz)[31] 4
2.4  GHz、5  GHz WUR 802.11ba [E] EST(東部基準時。2021年3月 2.4 / 5 4.06 0.0625、0.25(62.5  kbit / s、250  kbit / s) 該当なし OOK(マルチキャリアOOK)
ライト(Li-Fi IR 802.11-1997 1997年6月 1、2 該当なし PPM
802.11bb EST(東部基準時。2022年7月 60000-790000 該当なし
802.11標準ロールアップ
  802.11-2007 2007年3月 2.4、5 54まで DSSSOFDM
802.11-2012 2012年3月 2.4、5 150まで[B] DSSSOFDM
802.11-2016 2016年12月 2.4、5、60 最大866.7または6,757 [B] DSSSOFDM
802.11-2020 2020年12月 2.4、5、60 最大866.7または6,757 [B] DSSSOFDM
  • A1 A2 IEEE 802.11y-2008は、802.11aの動作をライセンスされた3.7GHz帯域に拡張しました。電力制限を増やすと、最大5,000mの範囲が可能になります。2009年の時点でFCCによって米国でのみライセンス供与されています
  • B1 B2 B3 B4 B5 B6 短い基づいてガードインターバル標準のガードインターバルは約10%遅くなります。料金は、距離、障害物、干渉によって大きく異なります。
  • C1 中国の規制用。
  • D1日本の規制用
  • E1 ウェイクアップラジオ(WUR)操作。
  • F1 F2 F3 F4 シングルユーザーの場合のみ、デフォルトのガードインターバルである0.8マイクロ秒に基づきますOFDMA介したマルチユーザーが802.11axで利用できるようになったため、これらは減少する可能性があります。また、これらの理論値は、リンクが見通し内にあるかどうか、干渉、および環境内のマルチパスコンポーネントなど、リンクの距離によって異なります。
  • G1 デフォルトのガードインターバルは0.8マイクロ秒です。ただし、802.11axは、屋内環境と比較して可能な最大伝搬遅延が大きい屋外通信をサポートするために、使用可能な最大ガードインターバルを3.2マイクロ秒に延長しました

802.11-1997(802.11レガシー)

標準IEEE802.11の元のバージョンは、1997年にリリースされ、1999年に明確化されましたが、現在は廃止されています。1秒または2メガビット/秒(Mbit / s)の2つのネットビットレート前方誤り訂正コードを指定しました。 3つの代替物理層テクノロジーを指定しました。1Mbit/ sで動作する拡散赤外線1 Mbit / sまたは2Mbit / sで動作する周波数ホッピングスペクトラム拡散。そして直接配列1メガビット/秒または2メガビット/秒で動作するスペクトラム拡散。後者の2つの無線技術は、Industrial ScientificMedical周波数帯域でのマイクロ波伝送を使用していました。2.4GHzで。以前の一部のWLANテクノロジーでは、US 900 MHzISM帯域などの低周波数が使用されていました

直接シーケンススペクトラム拡散を備えたレガシー802.11は、802.11bに急速に取って代わられ、普及しました。

802.11a(OFDM波形)

1999年に公開された802.11aは、元の標準と同じデータリンク層プロトコルとフレーム形式を使用しますが、OFDMベースのエアインターフェイス(物理層)が追加されました。その後Wi-Fi 2(802.11b)と比較して、Wi-FiAllianceによってWi- Fi1と名前が変更されました [要出典]

5 GHz帯域で動作し、最大正味データレートは54 Mbit / sで、エラー訂正コードにより、20 Mbit / s半ばで現実的な正味の達成可能なスループットが得られます。[32]特に企業のワークスペース内で、世界中で広く実装されています。

2.4 GHz帯域は混雑するほど頻繁に使用されるため、比較的使用されていない5 GHz帯域を使用すると、802.11aaに大きな利点があります。ただし、この高い搬送周波数には欠点もあります。802.11aの有効な全体的な範囲は802.11b / gの有効範囲よりも狭くなります。理論的には、802.11a信号は、波長が短いため、パス内の壁やその他の固体オブジェクトによって吸収されやすく、その結果、802.11bの信号までは透過できません。実際には、802.11bは通常、低速でより高い範囲を持ちます(802.11bは、低速で5.5 Mbit / s、さらには1 Mbit / sに速度を低下させます)。 802.11aも干渉の影響を受けますが[33]、ローカルでは干渉する信号が少なくなる可能性があり、その結果、干渉が少なくなり、スループットが向上します。

802.11b

802.11b標準の最大生データレートは11Mbit / s(メガビット/秒)で、元の標準で定義されているのと同じメディアアクセス方法を使用します。802.11bは元の規格で定義された変調技術を直接拡張したものであるため、802.11b製品は2000年初頭に市場に登場しました。802.11bのスループットの劇的な増加(元の標準と比較して)と同時の大幅な値下げにより、802.11bが最も信頼のおける無線LANテクノロジーとして急速に受け入れられました。

802.11bを使用するデバイスは、2.4GHz帯域で動作する他の製品からの干渉を受けます。2.4 GHzの範囲で動作するデバイスには、電子レンジ、Bluetoothデバイス、ベビーモニター、コードレス電話、および一部のアマチュア無線機器が含まれます。このISM帯域の無認可の意図的な放射体として、アマチュア無線など、この帯域の一次または二次割り当て(ユーザー)に干渉してはならず、干渉を許容する必要があります。

802.11g

2003年6月、3番目の変調規格である802.11gが承認されました。これは2.4GHz帯域(802.11bなど)で機能しますが、802.11aと同じOFDMベースの伝送方式を使用します。前方誤り訂正コードを除いて、54 Mbit / sの最大物理層ビットレート、または約22 Mbit / sの平均スループットで動作します。[34] 802.11gハードウェアは802.11bハードウェアと完全な下位互換性があるため、802.11aと比較してスループットを最大21%低下させるレガシーの問題に悩まされています。[35]

当時提案されていた802.11g規格は、データレートの向上と製造コストの削減が求められていたため、承認されるかなり前の2003年1月から急速に市場に採用されました。[要出典] 2003年夏までに、ほとんどのデュアルバンド802.11a / b製品がデュアルバンド/トライモードになり、単一のモバイルアダプタカードまたはアクセスポイントでaおよびb / gをサポートしましたbとgを一緒にうまく機能させるための詳細は、長引く技術プロセスの多くを占めていました。ただし、802.11gネットワークでは、802.11b参加者のアクティビティにより、802.11gネットワーク全体のデータレートが低下します。

802.11bと同様に、802.11gデバイスも、ワイヤレスキーボードなど、2.4GHz帯域で動作する他の製品からの干渉を受けます。

802.11-2007

2003年に、タスクグループTGmaは、802.11標準の1999バージョンに対する修正の多くを「ロールアップ」することを承認されました。REVmaまたは802.11maは、それが呼ばれるように、8つの修正(802.11abdeghij)を基本標準とマージした単一のドキュメントを作成しました2007年3月8日に承認されると、802.11REVmaは当時の基本標準IEEE802.11-2007に名前が変更されました[36]

802.11n

802.11nは、以前の802.11標準を改善する修正です。その最初の認証ドラフトは2006年に公開されました。802.11n規格はWi-FiAllianceによってWi-Fi4として遡及的にラベル付けされました[37] [38]標準では、多入力多出力アンテナ(MIMO)のサポートが追加されました。 802.11nは、2.4GHz帯域と5GHz帯域の両方で動作します。 5GHz帯域のサポートはオプションです。そのネットデータレートは54Mbit / sから600Mbit / sの範囲です。 IEEEは修正を承認し、2009年10月に公開されました。[39] [40]最終的な批准の前に、企業はすでにWi- FiAllianceに基づく802.11nネットワークに移行していました。802.11n提案の2007ドラフトに準拠する製品のの認証。

802.11-2012

2007年5月、タスクグループTGmbは、802.11標準の2007バージョンに対する修正の多くを「ロールアップ」することを承認されました。[41] REVmbまたは802.11mbは、それが呼ばれたように、10の修正(802.11krynwpzvus)を2007年の基本標準とマージした単一のドキュメントを作成しましたさらに、多くの条項の並べ替えなど、多くのクリーンアップが行われました。[42] 2012年3月29日に公開されたとき、新しい規格はIEEE802.11-2012と呼ばれていました

802.11ac

IEEE 802.11ac-2013は、2013年12月に公開されたIEEE 802.11の修正版であり、802.11nに基づいています。[43] 802.11ac規格は、Wi- FiAllianceによってWi- Fi5として遡及的にラベル付けされました[37] [38] 802.11nと比較した変更には、5 GHz帯域のより広いチャネル(80または160MHz対40MHz)、より多くの空間ストリーム(最大8対4)、高次変調(最大256- QAM)が含まれます。 vs. 64-QAM)、およびマルチユーザーMIMO(MU-MIMO)の追加Wi-Fi Allianceは、ACワイヤレス製品の導入を「Wave1」と「Wave2」という2つのフェーズ(「ウェーブ」)に分けました。[44] [45]2013年半ばから、アライアンスはIEEE 802.11acドラフト3.0に基づいて、メーカーから出荷されたWave 1 802.11ac製品の認定を開始しました(IEEE規格はその年の後半まで最終決定されませんでした)。[46] 2016年、Wi-FiAllianceはWave2認定を導入し、Wave1製品よりも高い帯域幅と容量を提供しました。Wave 2製品には、MU-MIMO、160 MHzチャネル幅のサポート、5 GHzチャネル以上のサポート、4つの空間ストリーム(4つのアンテナを使用。Wave1と802.11nでは3つ、IEEEの802.11ax仕様では8つ)などの追加機能が含まれています。 )。[47] [48]

802.11ad

IEEE 802.11adは、802.11ネットワークが60GHzミリ波スペクトルで動作するための新しい物理層定義する修正です。この周波数帯域は、Wi-Fiネットワークが動作する2.4GHzおよび5GHz帯域とは大幅に異なる伝搬特性を持っています。802.11ad標準を実装する製品は、WiGigブランド名で市場に投入されています。認定プログラムは、現在は機能していないワイヤレスギガビットアライアンスではなくWi-Fiアライアンスによって開発されています。[49] 802.11adのピーク伝送速度は7ギガビット/秒です。[50]

IEEE 802.11adは、非常に高いデータレート(約8ギガビット/秒)および短距離通信(約1〜10メートル)に使用されるプロトコルです。[51]

TP-Linkは、2016年1月に世界初の802.11adルーターを発表しました。[52]

WiGig規格は、2009年に発表され、2012年12月にIEEE 802.11ファミリに追加されましたが、あまり知られていません。

802.11af

「White-Fi」および「SuperWi-Fi」とも呼ばれるIEEE802.11af [53]は、2014年2月に承認された修正であり、54の間のVHFおよびUHF帯域のTVホワイトスペーススペクトルでのWLAN操作を可能にします。および790MHz。[54] [55]これは、使用コグニティブ無線、アナログTV、デジタルテレビ、及びワイヤレスマイクのようなプライマリユーザ、の限界干渉標準撮影措置と、未使用のTVチャネル上で送信するための技術を。[55]アクセスポイントとステーションは、GPSなどの衛星測位システムを使用して位置を特定し、インターネットを使用してジオロケーションデータベース(GDB)にクエリを実行します。特定の時間と位置で使用できる周波数チャネルを見つけるために、地域の規制当局によって提供されます。[55]物理層はOFDMを使用し、802.11acに基づいています。[56] UHFおよびVHF帯域では、2.4GHzおよび5GHz帯域よりも伝搬経路損失が低く、レンガやコンクリートなどの材料による減衰が少ないため、可能な範囲が広がります。[55]周波数チャネルは、規制ドメインに応じて6〜8MHz幅です。[55]最大4つのチャネルを1つまたは2つの連続したブロックに結合できます。[55] MIMO操作は、時空間ブロックコード(STBC)またはマルチユーザー(MU)操作のいずれかに使用される最大4つのストリームで可能です。[55]空間ストリームごとに達成可能なデータレートは、6および7MHzチャネルで26.7Mbit / s、8MHzチャネルで35.6Mbit / sです。[30] 4つの空間ストリームと4つの結合チャネルの場合、最大データレートは6MHzおよび7MHzチャネルで426.7Mbit / s、8MHzチャネルで568.9Mbit / sです。[30]

802.11-2016

IEEE 802.11REVmcとして知られているIEEE802.11-2016 [57]は、IEEE 802.11-2012に基づく改訂版であり、5つの修正(11ae11aa11ad11ac11af)が組み込まれています。さらに、既存のMACおよびPHY機能が強化され、廃止された機能が削除されるか、削除のマークが付けられました。一部の条項と付録の番号が変更されました。[58]

802.11ah

2017年に公開されたIEEE802.11ah [59]は、1GHz未満のライセンス免除帯域で動作するWLANシステムを定義しています。低周波数スペクトルの良好な伝搬特性により、802.11ahは、2.4GHzおよび5GHz帯域で動作する従来の802.11WLANと比較して改善された伝送範囲を提供できます。802.11ahは、大規模センサーネットワーク、[60]拡張範囲ホットスポット、セルラートラフィックオフロード用の屋外Wi-Fiなど、さまざまな目的に使用できますが、使用可能な帯域幅は比較的狭いです。このプロトコルは、消費がはるかに広い範囲で低電力Bluetoothと競合することを意図しています。[61]

802.11ai

IEEE 802.11aiは、802.11標準の修正版であり、初期リンクセットアップ時間を短縮するための新しいメカニズムが追加されています。[62]

802.11aj

IEEE 802.11ajは、世界の一部の地域(特に中国)で利用可能な45GHzのライセンスのないスペクトルで使用するための802.11adの派生物です。また、60GHz帯域で使用するための追加機能も提供します。[62]

チャイナミリ波(CMMW)としても知られています。

802.11aq

IEEE 802.11aqは、サービスのアソシエーション前の検出を可能にする802.11標準の修正版です。これにより、802.11uのメカニズムの一部が拡張され、デバイス検出により、デバイス上で実行されているサービスやネットワークによって提供されるサービスをさらに検出できるようになりました。[62]

802.11-2020

IEEE 802.11REVmdとして知られているIEEE802.11-2020 [63]は、5つの修正(11ai11ah11aj11ak11aq)を組み込んだIEEE802.11-2016に基づく改訂版ですさらに、既存のMACおよびPHY機能が強化され、廃止された機能が削除されるか、削除のマークが付けられました。いくつかの条項と付録が追加されました。[64]

802.11ax

IEEE 802.11axは、802.11acの後継です。それは次のように販売されますのWi-Fiの6(2.4 GHzおよび5 GHzの)[65]のWi-Fi 6E(6ギガヘルツ)[66]によるのWi-Fiアライアンス高密度環境下でのWi-Fi6クライアントの全体的な改善のために、高効率 Wi-Fiとも呼ばれます[67]個々のクライアントの場合、前任者(802.11ac)に対するデータレート(PHY速度)の最大の改善はわずか39%[a]です(比較のために、この改善は前任者ではほぼ500%[b]でした)。[NS]しかし、この比較的マイナーな39%の数値でも、目標は802.11acのエリアあたりスループット[d]4倍を提供することでした(したがって、高効率)。この目標の背後にある動機は、企業のオフィス、ショッピングモール、密集した住宅用アパートなどの密集した環境WLAN導入することでした[67]これはOFDMAと呼ばれる技術によって実現されます。これは、基本的に周波数領域で多重化されます802.11acのような空間多重化とは対照です)。これはWi-Fiに適用されるセルラーテクノロジーに相当します。[67]QT

IEEE 802.11ax‑2021規格は、2021年2月9日に承認されました。[70] [71]

802.11ay

IEEE 802.11ayは、開発中の規格です。これは、802.11ネットワークが60GHzミリ波スペクトルで動作するための新しい物理層定義する修正ですこれは、スループット、範囲、およびユースケースを拡張することを目的とした、既存の11adの拡張になります。主な使用例には、屋内操作、屋外バックホール、および短距離通信が含まれます。802.11ayのピーク伝送速度は20Gbit / sです。[72]主な拡張機能には、チャネルボンディング(2、3、および4)、MIMO(最大4ストリーム)、およびより高度な変調方式が含まれます。

802.11ba

IEEE 802.11baウェイクアップ無線(WUR)操作は、IEEE 802.11標準の修正版であり、遅延を増やすことなくデータ受信のエネルギー効率の高い操作を可能にします。[73] WURパケットを受信するための目標有効電力消費量は1ミリワット未満であり、62.5 kbit / sおよび250kbit / sのデータレートをサポートします。WUR PHYはMC-OOK(マルチキャリアOOK)を採用し、超低消費電力を実現しています。[74]

802.11be

IEEE 802.11be Extremely High Throughput(EHT)は、802.11 IEEE規格[75]の次の修正案であり、Wi- Fi7として指定される可能性があります[76] [77] 802.11axに基づいて構築され、2.4 GHz、5 GHz、および6GHzの周波数帯域の静止および歩行者速度でのWLAN屋内および屋外操作に焦点を合わせます。

達成可能なスループットに関する一般的な誤解

802.11gを使用したWi-Fiアプリケーション固有(UDP)パフォーマンスエンベロープ2.4GHz帯域のグラフィック表現1 Mbps = 1 Mbit / s

802.11のすべてのバリエーションで、達成可能な最大スループットは、理想的な条件下での測定値またはレイヤー2データレートのいずれかに基づいて示されます。ただし、これは、データが2つのエンドポイント間で転送される一般的な展開には適用されません。一方のエンドポイントは通常、有線インフラストラクチャに接続され、もう一方のエンドポイントはワイヤレスリンクを介してインフラストラクチャに接続されます。

Wi-Fiアプリケーション固有(UDP)パフォーマンスエンベロープ2.4 GHz帯域、802.11n、40MHzのグラフィック表現

これは、通常、データフレームが802.11(WLAN)メディアを通過し、802.3イーサネット)に、またはその逆に変換されることを意味します。これら2つのメディアのフレーム(ヘッダー)の長さが異なるため、アプリケーションのパケットサイズによってデータ転送の速度が決まります。これは、小さなパケット(VoIPなど)を使用するアプリケーションが、オーバーヘッドの多いトラフィック(つまり、グッドプットが低い)でデータフローを作成することを意味します。全体的なアプリケーションのデータレートに寄与する他の要因は、アプリケーションがパケットを送信する速度(つまり、データレート)と、もちろん、ワイヤレス信号を受信するエネルギーです。後者は、距離と通信デバイスの構成された出力電力によって決定されます。[78] [79]

同じ参照が、UDPスループットの測定値を示す添付のグラフにも当てはまります。それぞれが25回の測定の平均(UDP)スループットを表します(エラーバーはありますが、変動が小さいためほとんど表示されないことに注意してください)。それぞれに特定のパケットサイズ(小さいまたは大きい)と特定のデータレート(10 kbit / s – 100 Mbit / s)があります。一般的なアプリケーションのトラフィックプロファイルのマーカーも含まれています。これらの数値は、パケットエラーが発生していないことを前提としています。これが発生した場合、伝送速度はさらに低下します。

チャネルと周波数

802.11b、802.11g、および802.11n-2.4は、ISM帯域の1つである2.400〜2.500GHzスペクトルを利用します。802.11a、802.11n、および802.11acは、より厳しく規制された4.915〜5.825GHz帯域を使用します。これらは、ほとんどの販売資料で一般に「2.4GHzおよび5GHz帯域」と呼ばれています。各スペクトルは、ラジオやテレビの放送帯域が細分化されるのと同様に、中心周波数と帯域幅を持つチャネルに細分化されます

2.4 GHz帯域は、2.412 GHzを中心とするチャネル1から始めて、5MHz間隔で14のチャネルに分割されます。後者のチャネルには追加の制限があるか、一部の規制ドメインで使用できません。

2.4GHz帯域Wi-Fiチャネルのグラフィック表現

5.725〜5.875 GHzスペクトルのチャネル番号は、国によって規制が異なるため、直感的ではありません。これらについては、WLANチャネルのリストで詳しく説明しています

2.4GHz帯域内のチャネル間隔

802.11は、チャネルの中心周波数を指定することに加えて、各チャネルで許可される電力分布を定義するスペクトルマスクも指定します(第17節)。マスクでは、信号を中心周波数から±11MHzのピーク振幅から最低20dB減衰させる必要が あります。このポイントで、チャネルの幅は実質的に22MHzになります。結果の1つは、ステーションが重複することなく4番目または5番目のチャネルごとにしか使用できないことです。

チャネルの可用性は国によって規制されており、各国がさまざまなサービスに無線スペクトル割り当てる方法によって部分的に制約されています。極端な例として、日本では802.11bでは14チャネルすべての使用が許可されており、802.11g / n-2.4では1〜13チャネルの使用が許可されていますスペインなどの他の国では、最初はチャネル10と11のみが許可され、フランスでは10、11、12、13のみが許可されていました。ただし、ヨーロッパでは現在、チャネル1〜13が許可されています。[80] [81]北米および一部の中南米諸国では、1〜11しか許可されていません

2.4 GHz帯域の802.11gチャネル1〜14のスペクトルマスク

スペクトルマスクは、中心周波数から±11 MHzまでの電力出力制限のみを定義し、-50 dBrで減衰するため、チャネルのエネルギーはこれらの制限を超えないものと見なされることがよくあります。チャネル間の分離を考えると、任意のチャネルのオーバーラップ信号は、他のチャネルの送信機との干渉を最小限に抑えるために十分に減衰する必要があると言った方が正しいです。遠方の問題により、送信機は「重複しない」チャネルで受信機に影響を与える(感度を下げる)ことができますが、被害者の受信機に近い場合(1メートル以内)または許容電力レベルを超えて動作している場合に限ります。逆に、オーバーラップするチャネル上の十分に離れた送信機は、ほとんどまたはまったく大きな影響を与えない可能性があります。

送信デバイス間で必要なチャネル分離の量に関して、混乱が生じることがよくあります。 802.11bは、直接シーケンススペクトラム拡散(DSSS)変調に基づいており、22 MHzのチャネル帯域幅を利用して、3つの「重複しない」チャネル(1、6、および11)を生成しました。 802.11gはOFDM変調に基づいており、20MHzのチャネル帯域幅を利用していました。これは時々4つの信念につながります「重複しない」チャネル(1、5、9、および13)は802.11gの下に存在します。ただし、これはIEEE Std 802.11(2012)の動作チャネルの17.4.6.3チャネル番号に従っては当てはまりません。「マルチセルネットワークトポロジでは、異なるチャネルを使用する重複セルや隣接セルは、中心周波数間の距離が少なくとも25MHzの場合、干渉。」[82] およびセクション18.3.9.3および図18-13。

これは、チャネルの技術的な重複が重複するチャネルの使用を推奨しないことを意味するものではありません。チャネル1、5、9、および13を使用する構成(ヨーロッパでは許可されていますが、北米では許可されていません)で見られるチャネル間干渉の量は、3チャネル構成とほとんど変わりませんが、チャネル全体が追加されています。 。[83] [84]

2.4GHz用の802.11非重複チャネル。802.11b、g、nをカバー

ただし、間隔が狭いチャネル(たとえば、北米では1、4、7、11)間のオーバーラップは、特にユーザーがAPセルの境界近くで送信する場合に、信号品質とスループットの許容できない低下を引き起こす可能性があります。[85]

規制ドメインと法令順守

IEEEは、regdomainというフレーズを使用して、法規制地域を指します。国によって、許容送信機電力のレベル、チャネルを占有できる時間、および使用可能なチャネルが異なります。[86]ドメインコードは、米国、カナダETSI(ヨーロッパ)スペインフランス日本、および中国で指定されています。

ほとんどのWi-Fi認定デバイスは、デフォルトでregdomain 0に設定されています。これは、最小公分母設定を意味します。つまり、デバイスは、どの国でも許容電力を超える電力で送信せず、どの国でも許可されていない周波数を使用しません。[要出典]

regdomainの設定は、多くの場合、エンドユーザーのような地元の規制機関と競合しないように変更することは困難または不可能行われる米国連邦通信委員会[要出典]

レイヤー2–データグラム

データグラムが呼ばれたフレーム現在の802.11規格では、データの送信、およびワイヤレスリンクの管理と制御に使用するフレームタイプが指定されています。

フレームは、非常に具体的で標準化されたセクションに分かれています。各フレームは、MACヘッダーペイロード、およびフレームチェックシーケンス(FCS)で構成されます。一部のフレームにはペイロードがない場合があります。

分野 フレーム
コントロール
期間、
ID。
住所
1
住所
2
住所
3
シーケンス
制御
住所
4
QoS
制御
HT
コントロール
フレーム
本体
フレームチェック
シーケンス
長さ(バイト) 2 2 6 6 6 0、または2 6 0、または2 0、または4 変数 4

MACヘッダーの最初の2バイトは、フレームの形式と機能を指定するフレーム制御フィールドを形成します。このフレーム制御フィールドは、次のサブフィールドに細分されます。

  • プロトコルバージョン:プロトコルバージョンを表す2ビット。現在使用されているプロトコルバージョンはゼロです。その他の値は、将来の使用のために予約されています。
  • タイプ:WLANフレームのタイプを識別する2ビット。制御、データ、および管理は、IEEE802.11で定義されているさまざまなフレームタイプです。
  • サブタイプ:フレーム間の追加の識別を提供する4ビット。タイプとサブタイプは、正確なフレームを識別するために一緒に使用されます。
  • ToDSとFromDS:それぞれのサイズは1ビットです。これらは、データフレームが配信システムに向かっているかどうかを示します。制御および管理フレームは、これらの値をゼロに設定します。すべてのデータフレームには、これらのビットの1つが設定されます。ただし、独立した基本サービスセット(IBSS)ネットワーク内の通信では、これらのビットは常にゼロに設定されます。
  • More Fragments:パケットが送信のために複数のフレームに分割されると、MoreFragmentsビットが設定されます。パケットの最後のフレームを除くすべてのフレームで、このビットが設定されます。
  • 再試行:フレームが再送信を必要とする場合があります。このため、フレームが再送信されるときに1に設定される再試行ビットがあります。これは、重複するフレームの排除に役立ちます。
  • 電力管理:このビットは、フレーム交換の完了後の送信者の電力管理状態を示します。アクセスポイントは接続を管理するために必要であり、省電力ビットを設定することはありません。
  • More Data:More Dataビットは、分散システムで受信したフレームをバッファリングするために使用されます。アクセスポイントはこのビットを使用して、省電力モードのステーションを容易にします。これは、少なくとも1つのフレームが使用可能であり、接続されているすべてのステーションをアドレス指定していることを示します。
  • 保護フレーム:フレーム本体がWired Equivalent Privacy(WEP)、Wi-Fi Protected Access(WPA)、Wi-Fi Protected Access IIWi-Fi Protected Access IIなどの保護メカニズムによって暗号化されている場合、保護フレームビットは1の値に設定されます。WPA2)。
  • 注文:このビットは、「厳密な注文」配信方法が採用されている場合にのみ設定されます。フレームとフラグメントは、送信パフォーマンスの低下を引き起こすため、常に順番に送信されるとは限りません。

次の2バイトは、Duration IDフィールド用に予約されています。これは、フィールドの送信にかかる時間を示し、他のデバイスがチャネルが再び使用可能になる時期を認識できるようにします。このフィールドは、期間、競合のない期間(CFP)、およびアソシエーションID(AID)の3つの形式のいずれかを取ることができます。

802.11フレームには、最大4つのアドレスフィールドを含めることができます。各フィールドはMACアドレスを運ぶことができますアドレス1は受信機、アドレス2は送信機、アドレス3は受信機によるフィルタリングの目的で使用されます。[疑わしい ] アドレス4は、拡張サービスセットのアクセスポイント間またはメッシュネットワークの中間ノード間で送信されるデータフレームにのみ存在します

ヘッダーの残りのフィールドは次のとおりです。

  • シーケンス制御フィールドは、メッセージの順序を識別し、重複フレームを排除するために使用される2バイトのセクションです。最初の4ビットはフラグメンテーション番号に使用され、最後の12ビットはシーケンス番号です。
  • QoSデータフレームに存在するオプションの2バイトのサービス品質制御フィールド。802.11eで追加されました

ペイロードまたはフレーム本体フィールドのサイズは可変で、0〜2304バイトに加えて、セキュリティカプセル化によるオーバーヘッドがあり、上位層からの情報が含まれています。

フレームチェックシーケンス(FCS)は、標準の802.11フレームの最後の4バイトです。巡回冗長検査(CRC)と呼ばれることもあり、取得したフレームの整合性チェックが可能です。フレームが送信されようとしているときに、FCSが計算されて追加されます。ステーションがフレームを受信すると、フレームのFCSを計算し、受信したものと比較できます。それらが一致する場合、フレームは送信中に歪んでいないと見なされます。[87]

管理フレーム

管理フレームは常に認証されているわけでなく、通信の保守または中止を可能にします。一般的な802.11サブタイプには次のものがあります。

  • 認証フレーム:802.11認証は、ワイヤレスネットワークインターフェイスカード(WNIC)がIDを含むアクセスポイントに認証フレームを送信することから始まります
    • オープンシステム認証が使用されている場合、WNICは単一の認証フレームのみを送信し、アクセスポイントはそれ自体の認証フレームで応答して、受け入れまたは拒否を示します。
    • 共有キー認証が使用されている場合、WNICは初期認証要求を送信し、アクセスポイントはチャレンジテキストを含む認証フレームで応答します。次に、WNICは、暗号化されたバージョンのチャレンジテキストを含む認証フレームをアクセスポイントに送信します。アクセスポイントは、独自のキーで復号化することにより、テキストが正しいキーで暗号化されていることを確認します。このプロセスの結果により、WNICの認証ステータスが決まります。
  • アソシエーション要求フレーム:ステーションから送信され、アクセスポイントがリソースを割り当てて同期できるようにします。フレームには、サポートされているデータレートや、ステーションが関連付けたいネットワークのSSIDなど、WNICに関する情報が含まれています。要求が受け入れられると、アクセスポイントはメモリを予約し、WNICのアソシエーションIDを確立します。
  • アソシエーション応答フレーム:アソシエーション要求の受け入れまたは拒否を含むステーションにアクセスポイントから送信されます。承認の場合、フレームにはアソシエーションIDやサポートされているデータレートなどの情報が含まれます。
  • ビーコンフレーム:アクセスポイントから定期的に送信され、その存在を通知し、範囲内のWNICのSSIDおよびその他のパラメータを提供します。
  • 認証解除フレーム:別のステーションからの接続を終了したいステーションから送信されます。
  • 関連付け解除フレーム:接続を終了したいステーションから送信されます。これは、アクセスポイントがメモリ割り当てを放棄し、アソシエーションテーブルからWNICを削除できるようにするための洗練された方法です。
  • プローブ要求フレーム:別のステーションからの情報が必要なときにステーションから送信されます。
  • プローブ応答フレーム:プローブ要求フレームを受信した後、機能情報、サポートされているデータレートなどを含むアクセスポイントから送信されます。
  • 再アソシエーション要求フレーム:WNICは、現在アソシエートされているアクセスポイントの範囲から外れ、より強い信号を持つ別のアクセスポイントを見つけると、再アソシエーション要求を送信します。新しいアクセスポイントは、以前のアクセスポイントのバッファにまだ含まれている可能性のある情報の転送を調整します。
  • 再アソシエーション応答フレーム:受け入れまたは拒否を含むアクセスポイントからWNIC再アソシエーション要求フレームに送信されます。フレームには、アソシエーションIDやサポートされているデータレートなど、アソシエーションに必要な情報が含まれています。
  • アクションフレーム:特定のアクションを制御するために管理フレームを拡張します。アクションカテゴリには、Block Ack、Radio Measurement、Fast BSS Transitionなどがあります。これらのフレームは、特定のアクションを実行するようピアに通知する必要がある場合に、ステーションによって送信されます。たとえば、ステーションはADDBA要求アクションフレームを送信することによりブロック確認応答を設定するように別のステーションに指示できます次に、他のステーションはADDBA応答アクションフレームで応答します。

管理フレームの本体は、フレームサブタイプに依存する固定フィールドと、それに続く一連の情報要素(IE)で構成されます。

IEの一般的な構造は次のとおりです。

分野 タイプ 長さ データ
長さ 1 1 1〜252

コントロールフレーム

制御フレームは、ステーション間のデータフレームの交換を容易にします。一般的な802.11制御フレームには次のものがあります。

  • 確認応答(ACK)フレーム:データフレームを受信した後、エラーが見つからない場合、受信ステーションは送信ステーションにACKフレームを送信します。送信局が所定の時間内にACKフレームを受信しない場合、送信局はフレームを再送信します。
  • 送信要求(RTS)フレーム:RTSおよびCTSフレームは、非表示のステーションを持つアクセスポイントにオプションの衝突低減スキームを提供します。ステーションは、データフレームを送信する前に必要な双方向ハンドシェイクの最初のステップとしてRTSフレームを送信します。
  • Clear to Send(CTS)フレーム:ステーションは、RTSフレームにCTSフレームで応答します。これは、要求ステーションがデータフレームを送信するためのクリアランスを提供します。CTSは、要求側のステーションが送信している間、他のすべてのステーションが送信を保留する時間値を含めることにより、衝突制御管理を提供します。

データフレーム

データフレームは、本文内のWebページやファイルなどからのパケットを伝送します。[88]本文はIEEE802.2ヘッダーで始まり、宛先サービスアクセスポイント(DSAP)がプロトコルを指定し、DSAPが16進AAの場合はサブネットワークアクセスプロトコル(SNAP)ヘッダーが続き組織的に一意の識別子(OUI)が続きます。プロトコルを指定するプロトコルID(PID)フィールド。 OUIがすべてゼロの場合、プロトコルIDフィールドはEtherType値です。[89]ほとんどすべての802.11データフレームは802.2およびSNAPヘッダーを使用し、ほとんどは00:00:00のOUIとEtherType値を使用します。

インターネット上のTCP輻輳制御と同様に、フレーム損失は802.11の動作に組み込まれています。正しい伝送速度または変調およびコーディング方式を選択するために、レート制御アルゴリズムがさまざまな速度をテストする場合があります。アクセスポイントの実際のパケット損失率は、リンク条件によって大きく異なります。本番アクセスポイントで発生する損失率には、10%から80%の変動があり、30%が一般的な平均です。[90]リンク層はこれらの失われたフレームを回復する必要があることに注意することが重要です。送信者が確認応答(ACK)フレームを受信しない場合は、再送信されます。

基準と修正

IEEE 802.11ワーキンググループ内には、[54]次のIEEE Standards Association Standard andAmendmentsが存在します。

  • IEEE 802.11-1997:WLAN標準は元々1 Mbit / sおよび2Mbit / s、2.4 GHz RFおよび赤外線(IR)標準(1997)でしたが、推奨プラクティス802.11Fを除き、以下にリストされている他のすべてはこの標準の修正です。および802.11T。
  • IEEE 802.11a:54 Mbit / s、5 GHz標準(1999年、2001年に製品を出荷)
  • IEEE 802.11b:5.5 Mbit / sおよび11Mbit / s、2.4 GHz標準(1999)
  • IEEE 802.11c:ブリッジ操作手順。IEEE 802.1D標準(2001)に含まれています
  • IEEE 802.11d:国際(国間)ローミング拡張機能(2001)
  • IEEE 802.11e:拡張機能:パケットバーストを含むQoS(2005)
  • IEEE 802.11Fアクセスポイント間プロトコル(2003)2006年2月に廃止
  • IEEE 802.11g:54 Mbit / s、2.4 GHz標準(bとの下位互換性)(2003)
  • IEEE 802.11h:ヨーロッパ互換性のためのSpectrum Managed 802.11a(5 GHz)(2004)
  • IEEE 802.11i:セキュリティの強化(2004)
  • IEEE 802.11j:日本向け拡張機能(4.9-5.0 GHz)(2004)
  • IEEE 802.11-2007:修正a、b、d、e、g、h、i、およびjを含む標準の新しいリリース。(2007年7月)
  • IEEE 802.11k:無線リソース測定の機能強化(2008)
  • IEEE 802.11n2.4GHzおよび5GHzでの高スループットWLAN20および40MHzチャネル。Wi-FiにMIMO導入(2009年9月)
  • IEEE 802.11pWAVE-車両環境(救急車や乗用車など)のワイヤレスアクセス(2010年7月)
  • IEEE 802.11r:高速BSS移行(FT)(2008)
  • IEEE 802.11s:メッシュネットワーク、拡張サービスセット(ESS)(2011年7月)
  • IEEE 802.11T:ワイヤレスパフォーマンス予測(WPP)-テスト方法とメトリック推奨事項がキャンセルされました
  • IEEE 802.11u:HotSpotsおよびクライアントのサードパーティ認証に関連する改善(セルラーネットワークオフロードなど)(2011年2月)
  • IEEE 802.11v:ワイヤレスネットワーク管理(2011年2月)
  • IEEE 802.11w:保護された管理フレーム(2009年9月)
  • IEEE 802.11y:米国での3650〜3700 MHzの運用(2008)
  • IEEE 802.11z:ダイレクトリンクセットアップ(DLS)の拡張(2010年9月)
  • IEEE 802.11-2012:修正k、n、p、r、s、u、v、w、y、およびzを含む標準の新しいリリース(2012年3月)
  • IEEE 802.11aa:オーディオビデオトランスポートストリームのロバストストリーミング(2012年6月)-ストリーム予約プロトコルを参照
  • IEEE 802.11ac5GHzでの非常に高いスループットのWLAN [e] ; より広いチャネル(80および160 MHz); マルチユーザーMIMO(ダウンリンクのみ)[91](2013年12月)
  • IEEE 802.11ad:非常に高いスループット60 GHz(2012年12月)—WiGigを参照
  • IEEE 802.11ae:管理フレームの優先順位付け(2012年3月)
  • IEEE 802.11afTVホワイトスペース(2014年2月)
  • IEEE 802.11-2016:修正aa、ac、ad、ae、およびafを含む標準の新しいリリース(2016年12月)
  • IEEE 802.11ah:サブ1 GHzライセンス免除操作(センサーネットワーク、スマートメータリングなど)(2016年12月)
  • IEEE 802.11ai:高速初期リンクセットアップ(2016年12月)
  • IEEE 802.11aj:中国ミリ波(2018年2月)
  • IEEE 802.11ak:ブリッジネットワーク内のトランジットリンク(2018年6月)
  • IEEE 802.11aq:事前関連付けディスカバリー(2018年7月)
  • IEEE 802.11-2020:修正ah、ai、aj、ak、およびaqを含む標準の新しいリリース(2020年12月)
  • IEEE 802.11ax2.4、5、および6GHzの高効率WLAN[f]Wi-FiにOFDMA導入します[67](2021年2月)
  • IEEE 802.11ay:60 GHz帯域およびその周辺の超高スループットの機能強化(2021年3月)

処理中

  • IEEE 802.11az:次世代ポジショニング(.11azファイナルの場合は2021年3月まで)[92]
  • IEEE 802.11ba:Wake Up Radio (〜2020年12月のRevCom提出)[93]
  • IEEE 802.11bb:光通信[94]
  • IEEE 802.11bc:拡張ブロードキャストサービス
  • IEEE 802.11bd:次世代V2Xの拡張機能
  • IEEE 802.11be:非常に高いスループット
  • IEEE 802.11bf:WLANセンシング
  • IEEE 802.11bh:ランダム化および変更されたMACアドレス
  • IEEE 802.11me:802.11累積メンテナンスの変更
  • IEEE 802.11bi:強化されたデータプライバシー

802.11Fおよび802.11Tは、標準ではなく推奨される方法であり、そのように大文字で表記されています。

802.11mは標準的なメンテナンスに使用されます。802.11maは802.11-2007で、802.11mbは802.11-2012で、802.11mcは802.11-2016で、802.11mdは802.11-2020で完成しました。

標準と修正

「標準」と「修正」の両方の用語は、IEEE標準のさまざまな変形を指すときに使用されます。[95]

IEEE Standards Associationに関する限り、現在の標準は1つだけです。 IEEE 802.11の後に、発行日が続きます。 IEEE 802.11-2020は、現在公開されている唯一のバージョンであり、以前のリリースに取って代わります。規格は修正によって更新されます。修正はタスクグループ(TG)によって作成されます。タスクグループと完成したドキュメントの両方が802.11で示され、その後に大文字以外の文字が続きます(IEEE802.11aIEEE802.11bなど)。 802.11の更新は、タスクグループmの責任です。新しいバージョンを作成するために、TGmは以前のバージョンの標準と公開されているすべての修正を組み合わせます。 TGmはまた、公開されたドキュメントに関する説明と解釈を業界に提供します。IEEE802.11の新しいバージョン1999年、2007年、2012年、2016年、2020年に発行されました。[96]

命名法

802.11のさまざまな用語は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク操作の側面を指定するために使用され、一部の読者にはなじみがない場合があります。

たとえば、時間単位(通常はTUと略されます)は、1024マイクロ秒に等しい時間の単位を示すために使用されます。多数の時定数が(ほぼ等しいミリ秒ではなく)TUで定義されます。

また、「ポータル」という用語は、802.1Hブリッジに類似したエンティティを表すために使用されます。ポータルは、802.11以外のLANSTAによるWLANへのアクセスを提供します。

セキュリティ

2001年、カリフォルニア大学バークレー校のグループが、元の規格​​で定義された802.11 Wired Equivalent Privacy(WEP)セキュリティメカニズムの弱点を説明する論文を発表しました。続いて、Fluhrer、Mantin、およびShamirのRC4の鍵スケジュールアルゴリズムの弱点」というタイトルの論文が続きました。その後間もなく、Adam StubblefieldとAT&Tは、攻撃の最初の検証を公表しました。攻撃では、彼らは送信を傍受し、ワイヤレスネットワークへの不正アクセスを取得することができました。[要出典]

IEEEは、代替のセキュリティソリューションである802.11iを作成するための専用タスクグループを設定しました(以前は、この作業は、MACを強化するためのより広範な802.11eの取り組みの一環として処理されていました)。Wi-Fi Allianceは暫定仕様が呼ばれると発表のWi-Fi保護アクセスWPAを、その後、現在のIEEE 802.11i規格案のサブセットに基づいて)。これらは2003年半ばに製品に登場し始めました。IEEE 802.11iWPA2とも呼ばれます)自体は2004年6月に承認されRC4の代わりにAdvanced Encryption Standard(AES)を使用しています。、WEPで使用されました。家庭/消費者スペースに推奨される最新の暗号化はWPA2(AES事前共有キー)であり、企業スペースには、RADIUS認証サーバー(または別のタイプの認証サーバー)とEAP-などの強力な認証方法を備えたWPA2があります。TLS[要出典]

2005年1月、IEEEは、以前はセキュリティで保護されていない状態で送信されていた管理フレームとブロードキャストフレームを保護するために、さらに別のタスクグループ「w」設定しましたその規格は2009年に公開されました。[97]

2011年12月に、オプションのWi-Fi Protected Setup(WPS)機能の特定の実装を備えた一部のワイヤレスルーターに影響を与えるセキュリティ上の欠陥が明らかになりましたWPSは802.11の一部ではありませんが、この欠陥により、ワイヤレスルーターの範囲内の攻撃者がWPS PINを回復し、それを使用してルーターの802.11iパスワードを数時間で回復できます。[98] [99]

2014年後半、Appleは、iOS  8モバイルオペレーティングシステムが事前関連付け段階でMACアドレス[100]をスクランブルし、一意に識別可能なプローブ要求の定期的な送信によって可能になる小売店のフットフォール追跡を阻止すると発表しました。[要出典]

Wi-Fiユーザーは、盗聴、パスワードの攻撃、または別の、通常はより高価なアクセスポイントの使用を強制するために、Wi-Fi認証解除攻撃受ける可能性があります。[要出典]

も参照してください

注意事項

  1. ^ 2402 Mbpsの802.11ax(MCSインデックス11、2空間ストリーム、160 MHz); 1733.3 Mbpsの802.11ac(MCSインデックス9、2空間ストリーム、160 MHz)に対して。[68]
  2. ^ 1733.3 Mbpsの802.11ac(MCSインデックス9、2空間ストリーム、160 MHz); 300Mbpsの802.11n(MCSインデックス7、2空間ストリーム、40 MHz [i])。[68]
  3. ^ アンIEEEの記事では802.11ax 37%の成長と802.11acと802.11nの両方のために1000%の成長を考慮します。[67]
  4. ^ IEEE定義されているエリアあたりのスループットは、ネットワークエリアに対する総ネットワークスループットの比率です。[67]
  5. ^ 2.4 GHz帯域での動作は、 802.11nで指定されています
  6. ^ Wi-Fi6Eデバイス間でのみ6GHz動作
  1. ^ この改善は、144.4 Mbps(MCSインデックス15、2空間ストリーム、 20 MHzを考慮すると1100%です。これは、802.11n(2.4 GHz)からの40 MHzモードが、ほとんどのシナリオでほとんど実用的でないためです。[69]QT

脚注

  1. ^ B "IEEE-SA基準審議会取扱説明書"IEEE-SA。2015年9月6日にオリジナルからアーカイブされました取得した13年9月2015
  2. ^ 「ARRLWeb:パート97-アマチュア無線サービス」アメリカ無線中継連盟。2010年3月9日にオリジナルからアーカイブされました取得した27年9月2010年
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References

External links