Стандарт IEEE 802.11 Wi-Fi

Содержание:
Введение
История Wi-Fi
Принцип работы
Преимущества Wi-Fi
Недостатки Wi-Fi
Безопасность Wi-Fi
Коммерческое использование Wi-Fi
Беспроводные технологии в промышленности
Wi-Fi и телефоны сотовой связи
Бесплатный доступ к Интернету через Wi-Fi
Юридический статус
Стандарты Wi-Fi
Литература
Ссылки

Введение

Wi-Fi — торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Под аббревиатурой Wi-Fi (от английского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «высокая точность беспроводной передачи данных») в настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам.
Любое оборудование, соответствующее стандарту IEEE 802.11, может быть протестировано в Wi-Fi Alliance и получить соответствующий сертификат и право нанесения логотипа Wi-Fi.
IEEE 802.11 — набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 0,9, 2,4, 3,6 и 5 ГГц.

История Wi-Fi

Wi-Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии — Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi — Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, IEEE 802.11a и IEEE 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.
Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с. С 2011 по 2013 разрабатывался стандарт IEEE 802.11ac, окончательное принятие стандарта запланировано на начало 2014 года. Скорость передачи данных при использовании 802.11ac может достигать нескольких Гбит/с. Большинство ведущих производителей оборудования уже анонсировали устройства поддерживающие данный стандарт.
27 июля 2011 года Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) выпустил официальную версию стандарта IEEE 802.22. Системы и устройства, поддерживающие этот стандарт, позволят передавать данные на скорости до 22 Мб/с в радиусе 100 км от ближайшего передатчика.

Термин «Wi-Fi» изначально был придуман как игра слов для привлечения внимания потребителя «намёком» на Hi-Fi (англ. High Fidelity — высокая точность). Несмотря на то, что поначалу в некоторых пресс-релизах WECA фигурировало словосочетание «Wireless Fidelity» («беспроводная точность»), на данный момент от такой формулировки отказались, и термин «Wi-Fi» никак не расшифровывается.

Принцип работы

Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID (англ.)русск.) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Более подробно принцип работы описан в официальном тексте стандарта.
Однако, стандарт не описывает всех аспектов построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi. Поэтому каждый производитель оборудования решает эту задачу по-своему, применяя те подходы, которые он считает наилучшими с той или иной точки зрения. Поэтому возникает необходимость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.
По способу объединения точек доступа в единую систему можно выделить:

• Автономные точки доступа (называются также самостоятельные, децентрализованные, умные)
• Точки доступа, работающие под управлением контроллера (называются также «легковесные», централизованные)
• Бесконтроллерные, но не автономные (управляемые без контроллера)

По способу организации и управления радиоканалами можно выделить беспроводные локальные сети:

• Со статическими настройками радиоканалов
• С динамическими (адаптивными) настройками радиоканалов
• Со «слоистой» или многослойной структурой радиоканалов

Преимущества Wi-Fi

• Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.
• Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.
• Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.
• Мобильность. Вы больше не привязаны к одному месту и можете пользоваться Интернетом в комфортной для вас обстановке.
• В пределах Wi-Fi зоны в сеть Интернет могут выходить несколько пользователей с компьютеров, ноутбуков, телефонов и т. д.
• Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на порядок (в 10 раз) меньше, чем у сотового телефона.

Недостатки Wi-Fi

• В диапазоне 2.4 GHz работает множество устройств, таких как устройства, поддерживающие Bluetooth, и др, и даже микроволновые печи, что ухудшает электромагнитную совместимость.
• Производителями оборудования указывается скорость на L1 (OSI), в результате чего создаётся иллюзия, что производитель оборудования завышает скорость, но на самом деле в Wi-Fi весьма высоки служебные «накладные расходы». Получается, что скорость передачи данных на L2 (OSI) в Wi-Fi сети всегда ниже заявленной скорости на L1 (OSI). Реальная скорость зависит от доли служебного трафика, которая зависит уже от наличия между устройствами физических преград (мебель, стены), наличия помех от других беспроводных устройств или электронной аппаратуры, расположения устройств относительно друг друга и т. п.
• Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах не одинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Белоруссия и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.
• Как было упомянуто выше — в России точки беспроводного доступа, а также адаптеры Wi-Fi с ЭИИМ, превышающей 100 мВт (20 дБм), подлежат обязательной регистрации.
• Стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Новые устройства поддерживают более совершенные протоколы шифрования данных WPA и WPA2. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 года сделало возможным применение более безопасной схемы связи, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например VPN) для защиты от вторжения. На данный момент основным методом взлома WPA2 является подбор пароля, поэтому рекомендуется использовать сложные цифро-буквенные пароли для того, чтобы максимально усложнить задачу подбора пароля.
• В режиме точка-точка (Ad-hoc) стандарт предписывает лишь реализовать скорость 11 Мбит/сек (802.11b). Шифрование WPA(2) недоступно, только легковзламываемый WEP.

Безопасность Wi-Fi

WEP
Протокол шифрования, использующий довольно не стойкий алгоритм RC4 на статическом ключе. Существует 64-, 128-, 256- и 512-битное wep шифрование. Чем больше бит используется для хранения ключа, тем больше возможных комбинаций ключей, а соответственно более высокая стойкость сети к взлому. Часть wep ключа является статической (40 бит в случае 64-битного шифрования), а другая часть (24 бит) – динамичекая (вектор инициализации), то есть меняющаяся в процессе работы сети. Основной уязвимостью протокола wep является то, что вектора инициализации повторяются через некоторый промежуток времени и взломщику потребуется лишь собрать эти повторы и вычислить по ним статическую часть ключа. Для повышения уровня безопасности можно дополнительно к wep шифрованию использовать стандарт 802.1x или VPN.

WPA
Более стойкий протокол шифрования, чем wep, хотя используется тот же алгоритм RC4. Более высокий уровень безопасности достигается за счет использования протоколов TKIP и MIC:

• TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). Протокол динамических ключей сети, которые меняются довольно часто. При этом каждому устройству также присваивается ключ, который тоже меняется.
• MIC (Message Integrity Check). Протокол проверки целостности пакетов. Защищает от перехвата пакетов и из перенаправления.

Также возможно и использование 802.1x и VPN, как и в случае с WEP.

Существует два вида WPA:

• WPA-PSK (Pre-shared key). Для генерации ключей сети и для входа в сеть используется ключевая фраза. Оптимальный вариант для домашней или небольшой офисной сети.
  
• WPA-802.1x. Вход в сеть осуществляется через сервер аутентификации. Оптимально для сети крупной компании.
  

WPA2
Усовершенствование протокола WPA. В отличие от WPA, используется более стойкий алгоритм шифрования AES. По аналогии с WPA, WPA2 также делится на два типа: WPA2-PSK и WPA2-802.1x.

Дополнительные методы защиты

• Фильтрация по MAC адресу.
  MAC адрес — это уникальный идентификатор устройства (сетевого адаптера), «зашитый» в него производителем. На некотором оборудовании возможно задействовать данную функцию и разрешить доступ в сеть необходимым адресам. Это создаст дополнительную преграду взломщику, хотя не очень серьезную — MAC адрес можно подменить.
• Скрытие SSID.
  SSID — это идентификатор вашей беспроводной сети. Большинство оборудования позволяет его скрыть, таким образом при сканировании wi-fi сетей вашей сети видно не будет. Но опять же, это не слишком серьезная преграда если взломщик использует более продвинутый сканер сетей, чем стандартная утилита в Windows.
• Запрет доступа к настройкам точки доступа или роутера через беспроводную сеть.
  Активировав эту функцию можно запретить доступ к настройкам точки доступа через Wi-fi сеть, однако это не защитит вас от перехвата трафика или от проникновения в вашу сеть.

Коммерческое использование Wi-Fi

Коммерческий доступ к сервисам на основе Wi-Fi предоставляется в таких местах, как Интернет-кафе, аэропорты и кафе по всему миру (обычно эти места называют Wi-Fi-кафе), однако их покрытие можно считать точечным по сравнению с сотовыми сетями:

• «Ozone» и «OzoneParis» Во Франции. В сентябре 2003 года «Ozone» начала развёртывание сети «OzoneParis» через «The City of Lights». Конечная цель — создание централизованной сети Wi-Fi, полностью покрывающей Париж. Основной принцип «Ozone Pervasive Network» заключается в том, что это сеть национального масштаба.
• «WiSE Technologies» предоставляет коммерческий доступ в аэропортах, университетах, и независимых кафе на территории США.
• «T-Mobile» обеспечивает работу хот-спотов для сети «Starbucks» в США и Великобритании, а также более 7500 хот-спотов в Германии.
• «Pacific Century Cyberworks» обеспечивает доступ в магазинах «Pacific Coffee» в Гонконге.
• «Columbia Rural Electric Association» пытается развернуть сеть 2.4 ГГц Wi-Fi на территории площадью 9500 км², расположенной между округами Уалла-Уалла и Колумбия в штате Вашингтон и Юматилла, Орегон. В список других крупных сетей в США также входят: «Boingo», «Wayport» и «iPass».
• «Sify», индийский Интернет-провайдер, установил 120 точек доступа в Бангалоре: в отелях, галереях и правительственных учреждениях.
• «Vex» имеет большую сеть хот-спотов, расположенную по всей территории Бразилии. «Telefonica Speedy WiFi» начала предоставлять свои сервисы в новой растущей сети, распространившейся на территорию штата Sao Paulo.
• «BT Openzone» владеет многими хот-спотами в Великобритании, работающими в «McDonald's», и имеет роуминговое соглашение с «T-Mobile UK» и «ReadyToSurf». Их клиенты также имеют доступ к хот-спотам «The Cloud».
• «Netstop» обеспечивает доступ в Новой Зеландии.
• В Эстонии имеется несколько коммерческих операторов, крупнейший из них «Elion», обеспечивает АЗС «Statoil» по всей Эстонии и крупные торговые центры.
• Компания «Вымпелком», под торговой маркой «Билайн», купив «Golden Telecom», осуществляет поддержку самой большой в мире городской сети Wi-Fi в Москве. Каналы доступа к проводной сети обеспечивает крупнейший московский провайдер «Корбина Телеком». Развернуты сети и в Московских аэропортах Шереметьево и Домодедово.
• Компания «EarthLink» планировала в третьем квартале 2007 года полностью подключить Филадельфию (США) к сети Интернет через беспроводные каналы связи. Это должен был быть первый город-мегаполис в США, полностью охваченный Wi-Fi. Предполагаемая стоимость должна была составлять 20—22 доллара в месяц при скорости подключения 1 Мбит/сек. Для малоимущих жителей Филадельфии — 12—15 долларов в месяц. В настоящее время центр города и прилегающие к нему районы уже подключены. Подключение остальных районов будет производиться по мере установки передатчиков.
• «Укртелеком» на Украине предоставляет услуги Wi-Fi («ОГО! Wi-Fi») по всем городам страны. По замыслу покрытие распространяется не только на центры городов, крупные отели, рестораны, кафе, вокзалы аэропорты, но и на библиотеки, отделения «Телекомсервис» и т. д. В действительности система покрывает только примерно 70% ресторанов быстрого питания «McDonalds», и некоторые другие. Половина из существующих точек часто не активны, либо к ним невозможно подключится, так как установлены обычные роутеры, которые позволяют подключать не более 11 абонентов.
• «АИСТ» в Одесской области предоставляет доступ к сети Интернет посредством Wi-Fi учебным заведениям, фермерским хозяйствам, населению в частном секторе.
• «Белтелеком» в Республике Беларусь предоставляет доступ к сети Интернет посредством Wi-Fi под торговой маркой «ByFly» с оплатой по трафику или поминутно. В каждом городе имеется не менее одной точки доступа, как правило — в отделении почты. В крупных городах, областных центрах имеется множество хот-спотов.
• В Армении в Ереване оператор «Orange» развернул бесплатную Wi-Fi сеть в общественном транспорте (автобусы) и на остановках ожидания транспорта. Проект запущен в 2011 году.

Беспроводные технологии в промышленности

Для использования в промышленности технологии Wi-Fi предлагаются пока ограниченным числом поставщиков. Так Siemens Automation & Drives предлагает Wi-Fi-решения для своих контроллеров SIMATIC в соответствии со стандартом IEEE 802.11g в свободном ISM-диапазоне 2,4 ГГц и обеспечивающим максимальную скорость передачи 54 Мбит/с. Данные технологии применяются для управления движущимися объектами и в складской логистике, а также в тех случаях, когда по какой-либо причине невозможно прокладывать проводные сети Ethernet. Использование wi-fi устройств на предприятиях обусловлено высокой помехоустойчивостью, что делает их применимыми на предприятиях с множеством металлических конструкций. В свою очередь Wi-Fi приборы не создают существенных помех для узкополосных радиосигналов. В настоящее время технология находит широкое применение на удаленном или опасном производстве, там где нахождение оперативного персонала связано с повышенной опасностью или вовсе затруднительно. К примеру, для задач телеметрии на нефтегазодобывающих предприятиях, а также для контроля за перемещением персонала и транспортных средств в шахтах и рудниках, для определения нахождения персонала в аварийных ситуациях.

Wi-Fi и телефоны сотовой связи

Некоторые считают, что Wi-Fi и подобные ему технологии со временем могут заменить сотовые сети, такие как GSM. Препятствиями для такого развития событий в ближайшем будущем являются отсутствие глобального роуминга, ограниченность частотного диапазона и сильно ограниченный радиус действия Wi-Fi. Более правильным выглядит сравнение сотовых сетей с другими стандартами беспроводных сетей, таких как UMTS, CDMA или WiMAX.
Тем не менее, Wi-Fi пригоден для использования VoIP в корпоративных сетях или в среде SOHO. Первые образцы оборудования появились уже в начале 2000-х, однако на рынок они вышли только в 2005 году. Тогда такие компании, как Zyxel, UT Starcomm, Samsung, Hitachi и многие другие, представили на рынок VoIP Wi-Fi-телефоны по «разумным» ценам. В 2005 году ADSL ISP провайдеры начали предоставлять услуги VoIP своим клиентам (например нидерландский ISP XS4All). Когда звонки с помощью VoIP стали очень дешёвыми, а зачастую вообще бесплатными, провайдеры, способные предоставлять услуги VoIP, получили возможность открыть новый рынок — услуг VoIP. Телефоны GSM с интегрированной поддержкой возможностей Wi-Fi и VoIP начали выводиться на рынок, и потенциально они могут заменить проводные телефоны.
В настоящий момент непосредственное сравнение Wi-Fi и сотовых сетей нецелесообразно. Телефоны, использующие только Wi-Fi, имеют очень ограниченный радиус действия, поэтому развёртывание таких сетей обходится очень дорого. Тем не менее, развёртывание таких сетей может быть наилучшим решением для локального использования, например, в корпоративных сетях. Однако устройства, поддерживающие несколько стандартов, могут занять значительную долю рынка.
Стоит заметить, что при наличии в данном конкретном месте покрытия как GSM, так и Wi-Fi, экономически намного более выгодно использовать Wi-Fi, разговаривая посредством сервисов Интернет-телефонии. Например, клиент Skype давно существует в версиях как для смартфонов, так и для КПК.

Бесплатный доступ к Интернету через Wi-Fi

Независимо от исходных целей (привлечение клиентов, создание дополнительного удобства или чистый альтруизм) во всём мире и в России, в том числе, растёт количество бесплатных хот-спотов, где можно получить доступ к наиболее популярной глобальной сети (Интернет) совершенно бесплатно. Это могут быть и крупные транспортные узлы, где подключиться можно самостоятельно в автоматическом режиме, и бары, где для подключения необходимо попросить карточку доступа у персонала, и даже просто территории городского ландшафта, являющиеся местом постоянного скопления людей.
Стандартами Wi-Fi не предусмотрено шифрование передаваемых данных в открытых сетях. Это значит, что все данные, которые передаются по открытому беспроводному соединению, могут быть прослушаны злоумышленниками при помощи программ-снифферов. К таким данным могут относиться пары логин/пароль, номера банковских счетов, пластиковых карт, конфиденциальная переписка. Поэтому, при использовании бесплатных хот-спотов не следует передавать в интернет подобные данные.

Юридический статус

В России использование Wi-Fi без разрешения на использование частот от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) возможно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий. Для легального использования внеофисной беспроводной сети Wi-Fi (например, радиоканала между двумя соседними домами) необходимо получение разрешения на использование частот. Действует упрощённый порядок выдачи разрешений на использование радиочастот в полосе 2400—2483,5 МГц (стандарты 802.11b и 802.11g; каналы 1—13), для получения такого разрешения не требуется частное решение ГКРЧ. Для использования радиочастот в других диапазонах, в частности 5 ГГц (стандарт 802.11a), необходимо предварительно получить частное решение ГКРЧ. В 2007 годуситуация изменилась с выходом документа: «Постановление от 25 июля 2007 г. № 476 О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 12 октября 2004 г. № 539 „О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств“». Шестнадцатым пунктом постановления из списка оборудования, подлежащего регистрации было исключено:

• Пользовательское (оконечное) оборудование радиодоступа (беспроводного доступа) в полосе радиочастот 2400—2483,5 МГц с мощностью излучения передающих устройств до 100 мВт включительно.

Также во исполнение протокольной записи к решению ГКРЧ от 19 августа 2009 г. № 09-04-09, ГКРЧ решила (п.2):

• Выделить полосы радиочастот 5150—5350 МГц и 5650—6425 МГц для применения на территории Российской Федерации за исключением городов, указанных в приложении № 2, РЭС фиксированного беспроводного доступа гражданами Российской Федерации и российскими юридическими лицами без оформления отдельных решений ГКРЧ для каждого физического или юридического лица.

Указанным полосам частот соответствуют стандарты 802.11a/b/g/n и каналы с номерами из диапазонов 36—64 и 132—165. Однако, в приложении 2 перечислено 164 крупнейших города России, в которых указанные частоты для создания беспроводных сетей использовать нельзя (см. п.6).
За нарушение порядка использования радиоэлектронных средств предусматривается ответственность по статьям 13.3 и 13.4 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях (КоАП РФ). Так, в июле 2006 года несколько компаний в Ростове-на-Дону были оштрафованы за эксплуатацию открытых сетей Wi-Fi (хот-спотов). Федеральная служба по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия издало новое разъяснение использования и регистрации всех устройств, использующих Wi-Fi. Позднее оказалось, что существует комментарий Россвязьохранкультуры, который частично опровергает недоразумения, развитые сетевыми СМИ.
Решением от 15 июля 2010 года, ГКРЧ России отменяет выдачу обязательных частных Решений ГКРЧ для использования систем фиксированного беспроводного доступа в диапазонах 5150—5350 МГц и 5650—6425 МГц. Ограничение на данные диапазоны частот снято для всей территории России.

Стандарты Wi-Fi

IEEE 802.11 — изначальный стандарт 1 Мбит/с и 2 Мбит/c на частотах диапазона 2,4 ГГц, а также ИК стандарт. Принят в 1997 г.
IEEE 802.11a — стандарт сетей Wi-Fi. Использует частотный диапазон 5 ГГц (от 5,15 до 5,350 ГГц и от 5,725 до 5,825 ГГц), был принят в 1999 г., а выпуск оборудования начат с 2001 г. В США данный диапазон именуют диапазоном нелицензионной национальной информационной инфраструктуры (Unlicensed National Information Infrastructure, UNII).

Частотный диапазон стандарта IEEE 802.11a

Диапазон	Частота, ГГц	Ограничение по мощности, мВт
UNII	5.1500—5.2500	50
UNII	5.2500—5.3500	250
UNII	5.7250—5.8250	1000
ISM	2.4000—2.4835	1000

Несмотря на то, что эта версия используется не так часто из-за стандартизации IEEE 802.11b и внедрения 802.11g, она также претерпела изменения в плане частоты и модуляции. В протоколе 802.11а используются двоичная и квадратурная фазовые модуляции BPSK и QPSK. При использовании BPSK-модуляции в одном символе кодируется только один информационный бит. Соответственно при использовании QPSK-модуляции, то есть когда фаза сигнала может принимать четыре различных значения, в одном символе кодируется два информационных бита. Модуляция BPSK используется для передачи данных на скоростях 6 и 9 Мбит/с, а модуляция QPSK — на скоростях 12 и 18 Мбит/с.
Для передачи на более высоких скоростях используется квадратурная амплитудная модуляция QAM (Сalled Quadrature Amplitude Modulation). Данный тип модуляции подразумевает, что информация кодируется не только за счёт изменения фазы сигнала, но и за счёт его амплитуды. В протоколе 802.11а используется модуляция 16-QAM и 64-QAM. В первом случае имеется 16 различных состояний сигнала, что позволяет закодировать 4 бита в одном символе. Во втором случае имеется уже 64 возможных состояния сигнала, что позволяет закодировать последовательность 6 битов в одном символе. Модуляция 16-QAM применяется на скоростях 24 и 36 Мбит/с, а модуляция 64-QAM — на скоростях 48 и 54 Мбит/с.
OFDM позволяет передавать данные параллельно на множественных подчастотах. Это позволяет повысить устойчивость к помехам и поскольку отправляется более одного потока данных, реализуется высокая пропускная способность.
IEEE 802.11а может развивать скорость вплоть до 54 Мб/с в идеальных условиях. В менее идеальных условиях (или при чистом сигнале) устройства могут вести связь со скоростью 48 Мб/с, 36 Мб/с, 24 Мб/с, 18 Мб/с, 12 Мб/с и 6 Мб/с.
Стандарт IEEE 802.11a несовместим с 802.11b 802.11g.

IEEE 802.11b — Стандарт IEEE 802.11b был принят в 1999 году и сегодня является наиболее распространенным. Этот стандарт фактически представляет собой расширение базового стандарта IEEE 802.11b, который предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с, а в стандарте IEEE 802.11b были уже добавлены более высокие скорость передачи — 5,5 и 11 Мбит/с. Стандартом IEEE 802.11b предусмотрено использование частотного диапазона от 2,4 до 2,4835 ГГц, который предназначен для безлицензионного использования в промышленности, науке и медицине (Industry, Science and Medicine, ISM). В протоколе 802.11b для кодирования использовалась либо двоичная (BDPSK), либо квадратурная (QDPSK) относительная фазовая модуляция.

Таблица скоростей передачи и типов модуляции в стандарте IEEE 802.11b

Скорость передачи, Мбит/с	Кодовая последовательность	Тип модуляции	Символьная скорость, 108 символов в секунду	Количество бит на символ
1	11-чиповая (Баркера)	DBPSK	1	1
2	11-чиповая (Баркера)	DQPSK	1	2
5.5	8-чиповая (CCK)	DQPSK	1,375	4
11	8-чиповая (CCK)	DQPSK	1,375	8

Во многих устройствах стандарта 802.11b при использовании технологии PBCC реализуется скорость 22 МБит/с. При этом данную скорость передачи рассматривают как расширение стандарта, обозначая это как 802.11b+.

IEEE 802.11c — процедуры операций с мостами; включен в стандарт IEEE 802.1D. Стандарт 802.11c был ратифицирован в октябре 1998 года и является дополнением к IEEE 802.1D, который добавляет требования, связанные с преодолением 802.11 беспроводных клиентских устройств. Стандарт принят в 2001 г.

IEEE 802.11d — Стандарт IEEE 802.11d определяет параметры физических каналов и сетевого оборудования. Он описывает правила, касающиеся разрешенной мощности излучения передатчиков в диапазонах частот, допустимых законами. Принят в 2001 г.

IEEE 802.11e — это поправки к стандарту IEEE 802.11, принятые в 2005 г., которые определяют серию улучшений Quality of Service для приложений, работающих в WLAN сетях. Данные поправки изменяют Media Access Control (MAC) уровень стандарта IEEE 802.11. Стандарт заботится о чувствительных к задержкам приложениях, таких как Voice over Wireless IP и Streaming Multimedia.

IEEE 802.11F — Cпецификации 802.11f описывают протокол обмена служебной информацией между точками доступа (Inter-Access Point Protocol, IAPP), что необходимо для построения распределенных беспроводных сетей передачи данных. Дата утверждения этих спецификаций в качестве стандарта пока была не определена.
Данный стандарт, связанный с аутентификацией, определяет механизм взаимодействия точек связи между собой при перемещении клиента между сегментами сети. Другое название стандарта — Inter Access Point Protocol. Стандарт принят в 2003 году.

IEEE 802.11g — Стандарт 802.11g является логическим развитием 802.11b и предполагает передачу данных в том же частотном диапазоне. Кроме того, стандарт 802.11g полностью совместим с 802.11b, то есть любое устройство 802.11g должно поддерживать работу с устройствами 802.11b. В то же время, по способу кодирования 802.11g является, так сказать, гибридным, заимствуя все лучшее из стандартов 802.11b и 802.11a. Максимальная скорость передачи в стандарте 802.11g составляет 54 Мбит/с (как и в стандарте 802.11a), поэтому на сегодняшний день это наиболее перспективный стандарт беспроводной связи. Стандарт IEEE 802.11g был принят в 2003 году.
В стандарте IEEE 802.11g обязательными являются скорости передачи 1; 2; 5,5; 6; 11; 12 и 24 Мбит/с, а более высокие скорости передачи (33, 36, 48 и 54 Мбит/с) — опциональными. Кроме того, одна и та же скорость передачи может реализовываться при различной технике модуляции. Например, скорость передачи 24 Мбит/с может быть достигнута как при многочастотном кодировании OFDM, так и при гибридной технике кодирования CCK-OFDM. Для обязательных скоростей в стандарте 802.11g используется только кодирование CCK и OFDM, а гибридное кодирование и кодирование PBCC являются опциональными.

IEEE 802.11h — стандарт разработан с целью эффективного управления мощностью излучения передатчика, выбором несущей частоты передачи и генерации нужных отчетов. Он вносит некоторые новые алгоритмы в протокол доступа к среде MAC (Media Access Control, управление доступом к среде), а также в физический уровень стандарта IEEE 802.11a. В первую очередь это связано с тем, что в некоторых странах диапазон 5 ГГц используется для трансляции спутникового телевидения, для радарного слежения за объектами и т. п., что может вносить помехи в работу передатчиков беспроводной сети. Стандарт 802.11h принят в 2004 году.
IEEE 802.11h стандарт предусматривает дополнение 11 каналов двенадцатью неперекрывающимися каналами стандарта 802.11a, для формирования 23 каналов без взаимного перекрытия спектров.

IEEE 802.11i — стандарт IEEE 802.11i, известен под названием WPA2 (Wi-Fi Protected Access), является дополнением к стандарту 802.11 и специфицирует механизмы обеспечения безопасности для беспроводных сетей. Проект стандарта был принят 24 июня 2004, и заменяет предыдущую спецификацию WEP (Wired Equivalent Privacy), которая имела определенные слабости. Алгоритм защищенного доступа Wi-Fi (WPA) был разработан альянсом Wi-Fi в качестве промежуточного решения проблемы безопасности. WPA использует подмножество регламентаций 802.11i. Альянс Wi-Fi одобрил регламентации WPA2, как полностью совместимые с 802.11i. Стандарт 802.11i использует блочный шифр AES(Advanced Encryption Standard); WEP и WPA используют поточный шифр RC4.
Архитектура 802.11i содержит следующие компоненты: 802.1X для аутентификации, RSN (Robust Security Network) для отслеживания ассоциаций, и CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Protocol), базирующийся на алгоритме шифрования AES. Другим важным элементом процесса аутентификации является четырехходовой диалог.

IEEE 802.11j — Стандарт IEEE 802.11j разработан специально для использования беспроводных сетей в Японии, а именно — для работы в дополнительном диапазоне радиочастот 4,9—5 ГГц. Спецификация предназначена для Японии и расширяет стандарт 802.11а добавочным каналом 4,9 ГГц. Стандарт IEEE 802.11j принят в 2004 году.
На данный момент частота 4,9 ГГц рассматривается как дополнительный диапазон для использования в США. Из официальных источников известно, что этот диапазон готовится для использования органами общественной и национальной безопасности.
Данным стандартом расширяется диапазон работы устройств стандарта IEEE 802.11а.

IEEE 802.11k — Radio Resource Measurement — стандарт представляет собой поправку к стандарту IEEE 802.11-2007 для управления радио ресурсами. Стандарт IEEE 802.11k предоставляет информацию об условиях радиосвязи и о доступных сетях, чтобы обеспечить оптимальный роуминг. Алгоритм интеллектуального роуминга, работающий в пользовательском устройстве, позволяет выбрать наилучшую точку доступа, обеспечивающую необходимую пропускную способность и уровень качества обслуживания. Стандарт 802.11k предоставляет информацию, чтобы определить лучшие доступные точки доступа. Стандарт IEEE 802.11k предназначен для улучшения распределения трафика в сети. В беспроводной локальной сети, каждое устройство обычно подключается к точке доступа (AP), которая обеспечивает самый сильный сигнал. В зависимости от количества и географического местоположения абонентов, этот механизм может иногда приводить к повышенным спросам на одной AP и неполное использование других, что приводит к ухудшению общей производительность сети. В сети, соответствующей стандарту 802.11k, если AP, имеющая самый сильный сигнал, загружена на полную мощность, беспроводное устройство будет подключено к одному из недостаточно нагруженных точек доступа. Даже несмотря на то, что сигнал может быть слабее, общая пропускная способность будет больше, потому что осуществляется более эффективное использование сетевых ресурсов.

IEEE 802.11l — зарезервирован

IEEE 802.11m — Разработанный в 1999 году, IEEE 802.11m является постоянной инициативой, которая обеспечивает единый взгляд на базовый стандарт 802.11 на основе постоянного мониторинга, управления и технического обслуживания.

Стандарт IEEE 802.11m основан на двух задокументированных инициатив: IEEE 802.11ma и IEEE 802.11mb. IEEE 802.11ma состоит из восьми поправок (A, B, D, E, G, H, I, J) принятых до 2003 года. IEEE 802.mb является текущей версией проекта технического обслуживания.

IEEE 802.11n — Разработка стандарта IEEE 802.11n официально началась 11 сентября 2002 года, то есть еще за год до окончательного принятия стандарта IEEE 802.11g. Во второй половине 2003 года была создана целевая группа (Task Group) IEEE 802.11n (802.11 TGn), в задачу которой входила разработка нового стандарта беспроводной связи на скорости свыше 100 Мбит/с. Этой же задачей занималась и другая целевая группа — 802.15.3a. К 2005 году процессы выработки единого решения в каждой из групп зашли в тупик. В группе 802.15.3а наблюдалось противостояние компании Motorola и всех остальных членов группы, а члены группы IEEE 802.11n разбились на два примерно одинаковых лагеря: WWiSE (World Wide Spectrum Efficiency) и TGn Sync. Группу WWiSE возглавляла компания Aigro Networks, а группу TGn Sync — компания Intel. В каждой из групп долгое время ни один из альтернативных вари