1.2 Історія розвитку Wi-Fi мереж

Вважається, що історія розвитку Wi-Fi мереж розпочалась на початку 90-х років, XX-го століття, коли в Нідерландах з’явилась перша бездротова технологія зв’язку. Але ця точка зору не повністю відповідає реальності.

Насправді початком створення бездротових мереж можна вважати 1985 рік, коли в США Федеральне агентство із зв’язку ( Federal Communications Commission(федерат комюнікейшинс комішин)) дозволило використання певних радіочастот всім бажаючим. Аналогічні дозволи видали держструктури в інших країнах. Внаслідок цього компанії всього світу почали розробляти пристрої для налагодження бездротових мереж.

А через 6 років нідерландські компанії NCR Corporation(енсіар корпорейшин) та AT&T(ейті енд ті) презентували першу на планеті готову до використання технологію бездротової передачі даних. Цей продукт вони назвали WaveLan.

WaveLan був призначений для оптимізації роботи касових систем і передачі даних на швидкості 1-2 Мбіт/с.

Проте тандем нідерландських команд не зміг скористатись тим, що був «першопрохідцем» в світі безпровідних мереж. Багато інших компаній почали розробляти аналогічні продукти і появилась дуже велика конкуренція. Хоча конкуренція зазвичай йде на користь і продукти стають кращими, та не цього разу. Через те що кожна з компаній тягнула канат в свою сторону продукти були несумісні один з одним і це гальмувало розвиток безпровідних технологій.

Так в 1997 році з'являється перша модифікація 802.11, який був затверджений Інститутом інженерів електротехніки та електроніки (Institute of Electrical and Electronics Engineers(інстітют оф електрікал енд електронікс інженіас)).

Через два роки все та ж група найбільших ІТ-розробників (3Com(тріком), Cisco(сіско), Nokia(нокія), Symbol Technologies(сімбол технолоджі) Intersil(інтерсіл), Lucent Technologies(люсент технолоджіс)) стала ініціатором створення некомерційної організації Wi-Fi Alliance(вай фай еляянс), а також офіційно зареєструвала нову технологію під маркою Wi-Fi. Головна мета згаданого альянсу - просувати цю технологію шляхом розробки, тестування, сертифікування і підтримки форматів бездротового зв'язку Wi-Fi.

Перш ніж перейти до подальшої хронології подій, пов'язаних з розвитком сімейства стандартів 802.11, на мій погляд, доцільно лаконічно нагадати про те, звідки ж взялася скорочена назва «Wi-Fi».

    На зорі своєї діяльності Wi-Fi Alliance популяризував нову технологію за допомогою рекламного слогана «The Standard for Wireless Fidelity» (зе стандарт оф вайрлес файделіті). З часом ця фраза була урізана до вже згаданої вище «Wireless Fidelity», скорочена версія якої згодом і стала впізнаваною в усьому світі. Не в останню чергу це виявилося можливим завдяки співзвучності даної абревіатури з уже популярним в той час аудіостандарти Hi-Fi (скорочено від англ. High Fidelity(хай файдедіті) - висока точність). Існує навіть гіпотеза, що в процесі розкрутки нового продукту основна ставка якраз і робилася на таку разючу схожість буквосполучення «Wi-Fi» з «Hi-Fi».Wireless Fidelity – безпровідна точність.

Втім, споживачі зустріли першу версію Wi-Fi без особливого ентузіазму - проблема полягала в тому, що на розробку технології пішло дуже багато часу, і до моменту презентації стандарт встиг помітно застаріти. Крім досить низької пропускної здатності, що не перевищує 2 Мбіт / с (що тоді вже було просто смішно для локальної мережі), мало кого могло влаштувати посередню якість зв'язку, надмірна повільність і вельми низька дальність стандарту, при цьому ціна на обладнання могла запросто зашкалювати за кілька тисяч доларів.

Проте сама ідея бездротового доступу в Інтернет і до ресурсів локальної мережі всередині офісу, готелю, вокзалу чи аеропорту була більшістю оцінена позитивно. Розробники не збиралися припиняти доведення технології до розуму, і восени 1999 року випустили відразу дві нові специфікації, названі 802.11a і 802.11b, і забезпечують максимальну пропускну здатність в 54 Мбіт /с і 11 Мбіт /с відповідно. Першим на прилавки надійшло Wi-Fi обладнання, сумісне з 802.11b, і на цей раз народного визнання не довелося довго чекати. У рекордно короткі терміни технології Wi-Fi вдалося вийти на світову арену і скласти серйозну конкуренцію класичним способам організації локальної мережі, таким як Ethernet. Цьому сприяло різке падіння цін на Wi-Fi обладнання, і, звичайно ж, позбавлення від безлічі проблем технології Wi-Fi, притаманних першій специфікації.

Реальні пристрої, що підтримують стандарт 802.11a, з'явилися у продажу лише в 2001 році, проте ринок був уже настільки заповнений обладнанням 802.11b, що навіть незважаючи на збільшення пропускної здатності в п’ять раз, перший час нова специфікація залишалася в тіні.

Розглянемо розвиток Wi-Fi технологій рік за роком.

Рік	Подія
1999	Створення Wi-Fi Alliance та представлення прототипу двох редакцій базового стандарту 802.11b та 802.11a
2000	Почались продажі перших Wi-Fi маршрутизаторів. Вони забезпечували швидкість передачі даних до 11Мбіт/с та працювали в частоті 2.4 ГГц.
2002	Кількість членів Wi-Fi Alliance збільшилась до сотні. Також вийшов новий стандарт 802.11а, що працює в частоті 5ГГц та забезпечує передачу даних на швидкості до 54Мбіт/с.
2003	Вихід стандарта 802.11g. Він об’єднює в собі якості попередніх стандартів, адже забезпечує швидкість передачі даних до 54Мбіт/с та працює в частоті 2.4ГГц. Також цього року був випущений новий стандарт сертифікації безпровідного зв’язку – WPA (Wi-Fi Protected Access (Вай-Фай Протектед Аксес)). Його головне завдання – гарантувати безпеку захисту даних та роботи в безпровідних мережах. Попередній стандарт WEP відзначався високою уразливістю.
2004	Виходить новий стандарт сертифікації безпровідного зв’язку WPA2. На деяких з них з'являється логотип Wi-Fi Multimedia. Подібний ярлик гарантує те, що такі пристрої здатні передавати дані з найвищою якістю картинки та звуку. Крім цього, в тому році світ дізнався, що таке Wi-Fi телебачення.
2005	Бездротову технологію Wi-Fi почали підтримувати окремі ігрові платформи, а також цифрові камери. Цей рік також запам'ятався ще й тим, що фраза «Wi-Fi» була офіційно включена в відомий у всьому світі словник Вебстера.
2007	Розпочалось тестування нового стандарту – 802.11n
2009	Стандарт 802.11n виходить на ринок. Він забезпечує швидкість передачі даних до 600Мбіт/с та працює в частотах 2.4ГГц і 5Ггц.
2010	Впровадження в пристрої функції Wi-Fi Direct - набору програмних протоколів, що дозволяють цим пристроям обмінюватися даними безпосередньо, без посередництва роутерів і точок доступу (хот-спотів).
2011	Кількість вагомих точок доступу по всьому світі перевищила міліон. Wi-Fi Alliance  нараховує більше 500 компаній.
2012	Впровадження функції Wi-Fi Miracast. Ця технологія відповідає за безперебійну трансляцію відео в HD-якості пристроями, пов'язаними безпосередньо.
2014	Вихід стандарту IEEE 802.11ac. Він працює з частотою 5 ГГц і надає швидкість передачі даних до 6.7 Гбіт/с.

1.3 Wi-Fi стандарти

Розробкою стандартів WiFi 802.11 займається організація IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers). Основні стандарти WiFi забезпечують передачу даних в мережі, але також є допоміжні, що забезпечують сервісні функції. Такими стандартами є:

• 802.11d – дозволяє регулювати смуги частот різних виробників за допомогою спеціальних опцій, введених в протоколи для управління доступом до середовища передачі.

• 802.11е - Описує класи якості QoS для передачі різних медіафайлів і, в цілому різного медіа контенту. Тобто від цього стандарту залежить якість передачі звуку та зображень.

• 802.11f - дозволяє користувачеві працювати з різними мережами при переміщенні між зонами дії окремих мереж.

• 802.11h - використовується для запобігання створення проблем метеорологічним і військовим радарам шляхом динамічного зниження випромінюваної потужності Wi-Fi обладнанням або динамічний перехід на інший частотний канал при виявленні тригерного сигналу. Цей стандарт є необхідною вимогою ETSI, що пред'являються до обладнання, допущеному для експлуатації на території країн Європейського Союзу.

• 802.11i – використовується для покращення безпеки роботи в безпровідній мережі.

• 802.11k – призначений для балансування навантаження на радіоприймач, щоб запобігти його поломки.

• 802.11m – в цьому стандарті зберігаються всі поправки до інших стандартів групи 802.11

• 802.11p - cтандарт WAVE, який визначає архітектуру і додатковий набір службових функцій і інтерфейсів, які забезпечують безпечний механізм радіозв'язку між рухомими транспортними засобами

• 802.11r – забезпечує швидкий роумінг при переході від одної Wi-Fi зони до іншої.

•  802.11s – стандарт для створення повнозв’язних мереж, в яких кожен пристрій може бути як точкою доступу, так і маршрутизатором.

• 802.11t – призначений для тестування рішень стандарту IEEE 802.11

• 802.11u – забезпечує взаємодію мереж стандарту з іншими мережами

• 802.11v. – забезпечує управління безпровідними мережами

• 802.11y – додатковий стандарт зв’язку, що працює з частостою 3,65-3,70 ГГц

• 802.11w - Визначає методи і процедури поліпшення захисту та безпеки рівня управління доступом до середовища передачі даних.

До основних стандартів Wi-Fi відносять 802.11a, b, g, n,ac. Стандарти 802.11а та 802.11b вважаються застарілими і фактично вже ніде не використовуються, адже вони забезпечують дуже малу швидкість порівняно з новішими стандартами.

Стандарт 802.11g теж можна віднести до застарілого, але він зустрічається дуже часто, адже швидкість яку він забезпечує (до 54Мбіт/с) є достатньо високою, а для України високою. Не всі інтернет-провайдери надають більшу швидкість для користувача, а ті які надають ставлять високу ціну. Отже для звичайних користувачів нема сенсу купувати новий маршрутизатор на заміну маршрутизатору, який працює зі стандартом 802.11g. В Україні 802.11g є другим за популярністю після 802.11n.

Стандарт 802.11n є оновленою версією 802.11g, адже забезпечує в три рази більшу максимальну швидкість передачі даних, а також працює в діапазонах частот 2.4Ггц та 5.0Ггц, в той час як 802.11g лише в діапазоні 2.4Ггц. Ціна на маршрутизатори. Що працюють зі стандартом 802.11n є приблизно такою самою, як і на маршрутизатори з стандартом 802.11g, тому при покупці нового маршрутизатора, можна брати розтер, що підтримує 802.11n.

Найновіший стандарт – 802.11ac. Презентація даного стандарту відбулась в січні 2014-ого року. Цей стандарт ще називаються «гігабітний інтернет», адже він забезпечує швидкість до 6.7 ГБіт/с та працює на частоті 5 GHz.

Порівняно з стандартом 802.11n він має ряд переваг:

• в кілька разів більша швидкість пропускання (у порівнянні зі стандартом Wi-Fi 802.11n),

• більше покриття (у порівнянні зі стандартом 11n),

• економія батарей мобільних пристроїв (в 2-4 рази в порівнянні з 11n)

Технологія 802.11ас працює тільки на частотах Wi-Fi 5GHz. Тому двосмугові точки доступу найчастіше продовжують використовувати 801.11n на частотах 2.4GHz. Але WiFi-клієнти 802.11ас працюють в менш завантаженому спектрі частот 5GHz.

Та головним недоліком цього стандарту є ціна маршрутизаторів, що підтримують 802.11ac, їх вартість як мінімум в три рази вища, ніж маршрутизаторів, що підтримують 802.11n.