La historia de WiFi
En 1971, ALOHAnet conectó las islas hawaianas con una red de paquetes inalámbrica UHF. ALOHAnet y el protocolo ALOHA fueron los primeros precursores de Ethernet, y más tarde los protocolos IEEE 802.11, respectivamente.
Vic Hayes es a menudo considerado como el “padre de la conexión Wi-Fi“. Comenzó tal trabajo en 1974 cuando se unió a NCR Corp., ahora parte del fabricante de componentes de semiconductores Agere Systems.
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Un fallo de 1985 de la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. Lanzó la banda ISM para uso sin licencia: estas son frecuencias en la banda de 2.4GHz. Estas bandas de frecuencia son las mismas que usan los equipos como los hornos de microondas y están sujetas a interferencia.
En 1991, NCR Corporation con AT&T Corporation inventó el precursor de 802.11, destinado a usarse en sistemas de cajero. Los primeros productos inalámbricos se llamaron WaveLAN. Ellos son los acreditados con la invención de Wi-Fi.
El radioastrónomo australiano John O’Sullivan con sus colegas Terence Percival, Graham Daniels, Diet Ostry, John Deane desarrolló una patente clave utilizada en Wi-Fi como un subproducto de un proyecto de investigación de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) , “un experimento fallido para detectar la explosión de mini agujeros negros del tamaño de una partícula atómica”.
En 1992 y 1996, CSIRO obtuvo patentes para un método que luego se usó en Wi-Fi para “desenfocar” la señal.
La primera versión del protocolo 802.11 se lanzó en 1997 y proporcionó velocidades de enlace de hasta 2 Mbit / s. Esto se actualizó en 1999 con 802.11b para permitir velocidades de enlace de 11 Mbit / s, y esto resultó ser popular.
La marca WiFi y la marca registrada
En 1999, la Wi-Fi Alliance se formó como una asociación comercial para mantener la marca Wi-Fi bajo la cual se venden la mayoría de los productos. El nombre de Wi-Fi , utilizado comercialmente al menos en agosto de 1999, fue acuñado por la firma de consultoría de marcas Interbrand. La Wi-Fi Alliance había contratado a Interbrand para crear un nombre que fuera “un poco más pegadizo que ‘Secuencia directa IEEE 802.11b'”. “Phil Belanger, miembro fundador de la Wi-Fi Alliance que presidió la selección del nombre” Wi-Fi “, ha declarado que Interbrand inventó el Wi-Fi como un juego de palabras con la palabra hi-fi . Interbrand también creó el logotipo de Wi-Fi.
El logotipo de Wi-Fi yin-yang indica la certificación de un producto para la interoperabilidad.
Estándares WiFi e historial de desarrollo
802.11-1997 (legado 802.11)
La versión original del estándar IEEE 802.11 se lanzó en 1997 y se aclaró en 1999, pero ahora está obsoleta. Especificó dos velocidades de bits netas de 1 o 2 megabits por segundo (Mbit / s), más el código de corrección de errores hacia adelante. Especificó tres tecnologías alternativas de capa física: infrarrojo difuso que funciona a 1 Mbit / s; espectro ensanchado por salto de frecuencia que funciona a 1 Mbit / so 2 Mbit / s; y espectro ensanchado de secuencia directa que funciona a 1 Mbit / so 2 Mbit / s. Las dos últimas tecnologías de radio utilizaron la transmisión por microondas sobre la banda de frecuencia de Industrial Scientific Medical a 2,4 GHz. Algunas tecnologías WLAN anteriores usaban frecuencias más bajas, como la banda ISM de 900 MHz de EE. UU.
802.11b (1999)
El estándar 802.11b tiene una velocidad de datos sin procesar máxima de 11 Mbit / s, y utiliza el mismo método de acceso a medios definido en el estándar original. Los productos 802.11b aparecieron en el mercado a principios de 2000, ya que 802.11b es una extensión directa de la técnica de modulación definida en el estándar original. El aumento dramático en el rendimiento de 802.11b (en comparación con el estándar original) junto con reducciones sustanciales simultáneas de precios condujo a la rápida aceptación de 802.11b como la tecnología LAN inalámbrica definitiva.
Los dispositivos que utilizan 802.11b experimentan interferencia de otros productos que operan en la banda de 2.4 GHz. Los dispositivos que operan en el rango de 2.4 GHz incluyen hornos de microondas, dispositivos Bluetooth, monitores para bebés, teléfonos inalámbricos y algunos equipos de radioaficionados.
802.11a (2012, forma de onda OFDM)
Originalmente descrita como la cláusula 17 de la especificación de 1999, la forma de onda OFDM a 5.8 GHz ahora se define en la cláusula 18 de la especificación de 2012, y proporciona protocolos que permiten la transmisión y recepción de datos a velocidades de 1.5 a 54 Mbit / s. Ha visto una implementación mundial generalizada, particularmente dentro del espacio de trabajo corporativo. Si bien la enmienda original ya no es válida, los fabricantes de puntos de acceso inalámbrico (tarjetas y enrutadores) todavía utilizan el término 802.11a para describir la interoperabilidad de sus sistemas a 5 GHz, 54 Mbit / s.
El estándar 802.11a utiliza el mismo protocolo de capa de enlace de datos y formato de trama que el estándar original, pero una interfaz aérea basada en OFDM (capa física). Opera en la banda de 5 GHz con una velocidad de datos neta máxima de 54 Mbit / s, más un código de corrección de errores, que produce un rendimiento neto real alcanzable a mediados de 20 Mbit / s.
Dado que la banda de 2,4 GHz se usa mucho hasta el punto de estar abarrotada, el uso de la banda de 5 GHz relativamente no utilizada proporciona una ventaja significativa a 802.11aa. Sin embargo, esta alta frecuencia de portadora también trae una desventaja: el rango general efectivo de 802.11a es menor que el de 802.11b / g. En teoría, las señales 802.11a son absorbidas más fácilmente por las paredes y otros objetos sólidos en su camino debido a su menor longitud de onda y, como resultado, no pueden penetrar tan lejos como las de 802.11b. En la práctica, 802.11b generalmente tiene un rango más alto a bajas velocidades (802.11b reducirá la velocidad a 5,5 Mbit / so incluso 1 Mbit / s a bajas intensidades de señal). 802.11a también sufre interferencia, pero localmente puede haber menos señales con las que interferir, lo que resulta en menos interferencia y un mejor rendimiento.
802.11g (2003)
En junio de 2003, se ratificó un tercer estándar de modulación: 802.11g. Esto funciona en la banda de 2,4 GHz (como 802.11b), pero utiliza el mismo esquema de transmisión basado en OFDM que 802.11a. Funciona a una velocidad de bits de capa física máxima de 54 Mbit / s, excluyendo los códigos de corrección de errores hacia adelante, o un rendimiento promedio de aproximadamente 22 Mbit / s.
El hardware 802.11g es totalmente compatible con el hardware 802.11b y, por lo tanto, tiene problemas heredados que reducen el rendimiento en aproximadamente un 21% en comparación con 802.11a.
El estándar 802.11g propuesto en ese momento se adoptó rápidamente en el mercado a partir de enero de 2003, mucho antes de la ratificación, debido al deseo de mayores velocidades de datos, así como a la reducción de los costos de fabricación. Para el verano de 2003, la mayoría de los productos 802.11a / b de doble banda se convirtieron en doble banda / tri-modo, admitiendo ayb / g en una sola tarjeta adaptadora móvil o punto de acceso. Los detalles de hacer que byg funcionen bien juntos ocuparon gran parte del proceso técnico persistente; en una red 802.11g, sin embargo, la actividad de un participante 802.11b reducirá la velocidad de datos de la red global 802.11g.
Al igual que 802.11b, los dispositivos 802.11g sufren interferencia de otros productos que operan en la banda de 2.4 GHz, por ejemplo, teclados inalámbricos.
802.11 (2007)
En 2003, el grupo de trabajo TGma fue autorizado a “acumular” muchas de las enmiendas a la versión de 1999 del estándar 802.11. REVma o 802.11ma, como se llamaba, creó un documento único que fusionó 8 enmiendas (802.11a, b, d, e, g, h, i, j) con el estándar base. Tras su aprobación el 8 de marzo de 2007, 802.11REVma pasó a denominarse estándar estándar IEEE 802.11-2007 .
802.11n (2009)
802.11n es una enmienda que mejora los estándares 802.11 anteriores al agregar antenas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). 802.11n opera en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz. El soporte para bandas de 5 GHz es opcional. Opera a una velocidad de datos neta máxima de 54 Mbit / sa 600 Mbit / s. El IEEE aprobó la enmienda y se publicó en octubre de 2009.
Antes de la ratificación final, las empresas ya estaban migrando a redes 802.11n basadas en la certificación de productos de la Alianza Wi-Fi conforme a un borrador de 2007 de la propuesta 802.11n.
802.11 (2012)
En mayo de 2007, el grupo de trabajo TGmb fue autorizado a “acumular” muchas de las enmiendas a la versión 2007 del estándar 802.11. REVmb o 802.11mb, como se llamaba, creó un documento único que fusionó diez enmiendas (802.11k, r, y, n, w, p, z, v, u, s) con el estándar base de 2007. Además, se realizó mucha limpieza, incluido un reordenamiento de muchas de las cláusulas. Tras su publicación el 29 de marzo de 2012, el nuevo estándar se denominó IEEE 802.11-2012 .
802.11ac (2013)
IEEE 802.11ac-2013 es una enmienda a IEEE 802.11, publicada en diciembre de 2013, que se basa en 802.11n. Los cambios en comparación con 802.11n incluyen canales más amplios (80 o 160 MHz frente a 40 MHz) en la banda de 5 GHz, más transmisiones espaciales (hasta ocho frente a cuatro), modulación de orden superior (hasta 256-QAM frente a 64-QAM) y la adición de MIMO multiusuario (MU-MIMO). A partir de octubre de 2013, las implementaciones de alta gama admiten canales de 80 MHz, tres flujos espaciales y 256 QAM, lo que produce una velocidad de datos de hasta 433.3 Mbit / s por flujo espacial, 1300 Mbit / s en total, en canales de 80 MHz en el Banda de 5 GHz.
Los proveedores han anunciado planes para lanzar los llamados dispositivos “Wave 2” con soporte para canales de 160 MHz, cuatro transmisiones espaciales y MU-MIMO en 2014 y 2015.
802.11ad (2010)
IEEE 802.11ad es una enmienda que define una nueva capa física para que las redes 802.11 funcionen en el espectro de onda milimétrica de 60 GHz. Esta banda de frecuencia tiene características de propagación significativamente diferentes a las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz donde operan las redes Wi-Fi. Los productos que implementan el estándar 802.11ad se llevan al mercado bajo la marca WiGig. El programa de certificación ahora está siendo desarrollado por la Wi-Fi Alliance en lugar de la ahora desaparecida WiGig Alliance. La velocidad máxima de transmisión de 802.11ad es de 7 Gbit / s.
802.11af (2014)
IEEE 802.11af, también conocido como “White-Fi” y “Super Wi-Fi” es una enmienda, aprobada en febrero de 2014, que permite la operación de WLAN en el espectro de espacios en blanco de TV en las bandas de VHF y UHF entre 54 y 790 MHz.
Utiliza tecnología de radio cognitiva para transmitir en canales de TV no utilizados, con el estándar que toma medidas para limitar la interferencia para los usuarios principales, como la televisión analógica, la televisión digital y los micrófonos inalámbricos.
Los puntos de acceso y las estaciones determinan su posición utilizando un sistema de posicionamiento satelital como el GPS, y usan Internet para consultar una base de datos de geolocalización (GDB) provista por una agencia reguladora regional para descubrir qué canales de frecuencia están disponibles para su uso en un momento y posición determinados. La capa física usa OFDM y se basa en 802.11ac.
La pérdida de la trayectoria de propagación, así como la atenuación por materiales como el ladrillo y el concreto, es menor en las bandas UHF y VHF que en las bandas de 2.4 y 5 GHz, lo que aumenta el rango posible. Los canales de frecuencia tienen un ancho de 6 a 8 MHz, dependiendo del dominio regulador. Se pueden unir hasta cuatro canales en uno o dos bloques contiguos.
La operación MIMO es posible con hasta cuatro flujos utilizados para el código de bloque espacio-tiempo (STBC) o la operación multiusuario (MU). La velocidad de datos alcanzable por flujo espacial es 26.7 Mbit / s para canales de 6 y 7 MHz, y 35.6 Mbit / s para canales de 8 MHz. Con cuatro flujos espaciales y cuatro canales unidos, la velocidad de datos máxima es 426.7 Mbit / s para canales de 6 y 7 MHz y 568.9 Mbit / s para canales de 8 MHz.
Futuras mejoras y actualizaciones de WiFi:
802.11ah
IEEE 802.11ah define un sistema WLAN que opera en bandas exentas de licencia por debajo de 1 GHz, con aprobación final programada para septiembre de 2016.
Debido a las características favorables de propagación de los espectros de baja frecuencia, 802.11ah puede proporcionar un rango de transmisión mejorado en comparación con las WLAN 802.11 convencionales que funcionan en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz. 802.11ah se puede utilizar para diversos fines, incluidas redes de sensores a gran escala, puntos de acceso de rango extendido y Wi-Fi para la descarga de tráfico celular, mientras que el ancho de banda disponible es relativamente estrecho. El protocolo pretende que el consumo sea competitivo con Bluetooth de baja potencia, en un rango mucho más amplio.
802.11ai
IEEE 802.11ai es una enmienda al estándar 802.11 que agregará nuevos mecanismos para un tiempo de configuración de enlace inicial más rápido.
802.11aj
IEEE 802.11aj es una rebaja de 802.11ad para su uso en el espectro sin licencia de 45 GHz disponible en algunas regiones del mundo (específicamente China).
802.11aq
IEEE 802.11aq es una enmienda al estándar 802.11 que permitirá el descubrimiento de servicios previo a la asociación. Esto extiende algunos de los mecanismos en 802.11u que permitieron el descubrimiento de dispositivos para descubrir aún más los servicios que se ejecutan en un dispositivo o que son proporcionados por una red.
802.11ax
IEEE 802.11ax es el sucesor de 802.11ac y aumentará la eficiencia de las redes WLAN. Actualmente en desarrollo, este proyecto tiene el objetivo de proporcionar 4 veces el rendimiento de 802.11ac.
802.11ay
IEEE 802.11ay es un estándar que se está desarrollando. Es una enmienda que define una nueva capa física para que las redes 802.11 funcionen en el espectro de onda milimétrica de 60 GHz. Será una extensión del 11ad existente, destinado a ampliar el rendimiento, el rango y los casos de uso. Los principales casos de uso incluyen: operación en interiores, transporte exterior y comunicaciones de corto alcance. La velocidad máxima de transmisión de 802.11ay es de 20 Gbit / s. Las extensiones principales incluyen: enlace de canales (2, 3 y 4), MIMO y esquemas de modulación superiores.
802.11-2016
IEEE 802.11-2016 es una revisión basada en IEEE 802.11-2012, que incorpora 5 enmiendas (11ae, 11aa, 11ad, 11ac, 11af). Además, las funciones existentes de MAC y PHY se han mejorado y las características obsoletas se eliminaron o se marcaron para su eliminación. Algunas cláusulas y anexos han sido renumerados.
WiFi al aire libre y puntos de acceso
Algunos proveedores han ampliado la tecnología WiFi para incluir WiFi al aire libre y extensiones patentadas como Mesh y otras características. Estos dispositivos permiten un mayor uso del acceso a WiFi en espacios públicos.
Un dispositivo de punto de acceso inalámbrico WiFi de grado exterior CableFree , con 2 o más tarjetas de radio capaces de operación multi-banda multi-estándar, compatible con el controlador de punto de acceso y las características de malla
