Todos os usuários de internet modernos estão cientes do termo Wi-Fi . É uma maneira de se conectar à internet sem fio. Wi-Fi é uma marca registrada de propriedade da Wi-Fi Alliance . Essa organização é responsável por certificar produtos Wi-Fi se eles atenderem aos padrões sem fio 802.11 definidos pelo IEEE . Quais são esses padrões? Eles são basicamente um conjunto de especificações que continuam crescendo à medida que novas frequências se tornam disponíveis. Com cada novo padrão, o objetivo é aumentar a taxa de transferência e o alcance sem fio.

Você pode se deparar com esses padrões se estiver procurando comprar um novo equipamento de rede sem fio. Existem vários padrões diferentes, cada um com seu próprio conjunto de recursos. Só^(Just) porque um novo padrão foi lançado não significa que ele esteja imediatamente disponível para o consumidor ou que você precise mudar para ele. O padrão a ser escolhido depende de suas necessidades.

Os consumidores geralmente acham os nomes padrão difíceis de entender. Isso se deve ao esquema de nomenclatura adotado pelo IEEE . Recentemente^(Recently) (em 2018), a Wi-Fi Alliance teve como objetivo tornar os nomes padrão fáceis de usar. Assim, eles agora criaram nomes/números de versão padrão fáceis de entender. Os nomes mais simples são, no entanto, apenas para os padrões recentes. E, o IEEE ainda se refere aos padrões usando o esquema antigo. Assim, é uma boa ideia estar familiarizado com o esquema de nomenclatura IEEE também.^(IEEE)

Padrões de Wi-Fi explicados: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

Alguns dos padrões Wi-Fi recentes são 802.11n, 802.11ac e 802.11ax. Esses nomes podem facilmente confundir o usuário. Assim, os nomes dados a esses padrões pela Wi-Fi Alliance são – Wi-Fi 4 , Wi-Fi 5 e W-Fi 6. Você pode notar que todos os padrões têm '802.11' neles.

O que é 802.11?^{(What is 802.11? )}

O 802.11 pode ser considerado como a base básica sobre a qual todos os outros produtos sem fio foram desenvolvidos. 802.11 foi o primeiro padrão WLAN . Foi criado pelo IEEE em 1997. Tinha um alcance interno de 66 pés e um alcance externo de 330 pés. Os produtos sem fio 802.11 não são mais fabricados devido à sua baixa largura de banda (quase 2 Mbps ). No entanto, muitos outros padrões foram construídos em torno do 802.11.

Vejamos agora como os padrões Wi-Fi evoluíram desde que a primeira WLAN foi criada. Discutidos abaixo estão os vários padrões de Wi-Fi que surgiram desde o 802.11, em ordem cronológica.

1. 802.11b

Embora o 802.11 tenha sido o primeiro padrão WLAN de todos os tempos, foi o 802.11b que tornou o Wi-Fi^(Wi-Fi) popular. 2 anos após o 802.11, em setembro de 1999^{(September 1999)} , o 802.11b foi lançado. Embora ainda usasse a mesma frequência de sinalização de rádio de 802.11 (cerca de 2,4 GHz ), a velocidade subiu de 2 Mbps para 11 Mbps . Esta ainda era a velocidade teórica. Na prática, a largura de banda esperada era de 5,9 Mbps (para TCP ) e 7,1 Mbps (para UDP ). Não é apenas o mais antigo, mas também o de menor velocidade entre todos os padrões. 802.11b tinha um alcance de cerca de 150 pés.

Como opera em uma frequência não regulamentada, outros eletrodomésticos na faixa de 2,4 GHz (como fornos e telefones sem fio) podem causar interferência. Este problema foi evitado instalando o equipamento a uma distância de aparelhos que poderiam incorrer em interferência. O 802.11b e seu próximo padrão 802.11a foram aprovados ao mesmo tempo, mas foi o 802.11b que atingiu os mercados primeiro.

2. 802.11a

802.11a foi criado ao mesmo tempo que 802.11b. As duas tecnologias eram incompatíveis por causa da diferença de frequências. O 802.11a operava em uma frequência de 5 GHz que é menos lotada. Assim, as chances de interferência foram minimizadas. No entanto, devido à alta frequência, os dispositivos 802.11a tinham um alcance menor e os sinais não penetravam facilmente nas obstruções.

O 802.11a usou uma técnica chamada Multiplexação por Divisão Ortogonal de Frequência (OFDM)^{(Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM))} para criar um sinal sem fio. O 802.11a também prometia uma largura de banda muito maior – um máximo teórico de 54 Mbps . Como os dispositivos 802.11a eram mais caros na época, seu uso era restrito a aplicativos de negócios. 802.11b era o padrão predominante entre as pessoas comuns. Assim, tem mais popularidade do que 802.11a.

3. 802.11g

802.11g foi aprovado em junho de 2003^{(June 2003)} . O padrão fez uma tentativa de combinar os benefícios fornecidos pelos dois últimos padrões – 802.11a e 802.11b. Assim, o 802.11g forneceu a largura de banda do 802.11a (54 Mbps ). Mas forneceu um alcance maior operando na mesma frequência que 802.11b (2,4 GHz ). Enquanto os dois últimos padrões eram incompatíveis entre si, o 802.11g é compatível com versões anteriores do 802.11b. Isso significa que os adaptadores de rede sem fio 802.11b podem ser usados ​​com pontos de acesso 802.11g.

Este é o padrão menos caro que ainda está em uso. Embora forneça suporte para quase todos os dispositivos sem fio em uso hoje, ele tem uma desvantagem. Se houver algum dispositivo 802.11b conectado, toda a rede desacelera para corresponder à velocidade. Assim^(Thus) , além de ser o padrão mais antigo em uso, também é o mais lento.

Este padrão foi um salto significativo para uma melhor velocidade e cobertura. Este foi o momento em que os consumidores afirmaram desfrutar de roteadores^(routers) com melhor cobertura do que os padrões anteriores.

4. 802.11n

Também denominado Wi-Fi 4 pela Wi-Fi Alliance , este padrão foi aprovado em outubro de 2009^{(October 2009)} . Foi o primeiro padrão que fez uso da tecnologia MIMO . MIMO significa Multiple Input Multiple Output^{(MIMO stands for Multiple Input Multiple Output)} . Nesse arranjo, muitos transmissores e receptores operam em uma extremidade ou mesmo em ambas as extremidades do link. Este é um grande desenvolvimento porque você não precisa mais depender de maior largura de banda ou potência de transmissão para aumentar os dados.

Com o 802.11n, o Wi-Fi^(Wi-Fi) ficou ainda mais rápido e confiável. Você pode ter ouvido o termo banda dupla de fornecedores de LAN . Isso significa que os dados são entregues em 2 frequências. O 802.11n opera em 2 frequências – 2,45 GHz e 5 GHz . 802.11n tem uma largura de banda teórica de 300 Mbps . Acredita-se que as velocidades podem chegar até 450 Mbpsse forem usadas 3 antenas. Devido aos sinais de alta intensidade, os dispositivos 802.11n oferecem um alcance maior quando comparados aos dos padrões anteriores. O 802.11 oferece suporte para uma ampla variedade de dispositivos de rede sem fio. No entanto, é mais caro que 802.11g. Além disso, quando usado de perto com redes 802.11b/g, pode haver interferência devido ao uso de vários sinais.

Leia também: ^{(Also Read:)} O que é o Wi-Fi 6 (802.11 ax)?^{(What is Wi-Fi 6 (802.11 ax)?)}

5. 802.11ac

Lançado em 2014, este é o padrão mais comum em uso atualmente. O 802.11ac recebeu o nome de Wi-Fi 5^{(Wi-Fi 5)} pela Wi-Fi Alliance . Os roteadores sem fio domésticos atuais são compatíveis com Wi-Fi 5^{(Wi-Fi 5)} e operam na frequência de 5 GHz. Ele faz uso do MIMO , o que significa que existem várias antenas nos dispositivos de envio e recebimento. Há erro reduzido e alta velocidade. A especialidade aqui é que um MIMO^(MIMO) multiusuário é usado. Isso o torna ainda mais eficiente. No MIMO , muitos fluxos são direcionados para um único cliente. Em MU-MIMO, os fluxos espaciais podem ser direcionados para vários clientes ao mesmo tempo. Isso pode não aumentar a velocidade de um único cliente. Mas a taxa de transferência geral de dados da rede é significativamente aumentada.

O padrão suporta várias conexões em ambas as bandas de frequência em que opera – 2,5 GHz e 5 GHz . O 802.11g suporta quatro fluxos enquanto este padrão suporta até 8 fluxos diferentes quando opera na banda de frequência de 5 GHz .

O 802.11ac implementa uma tecnologia chamada beamforming. Aqui, as antenas transmitem sinais de rádio de forma que sejam direcionados a um dispositivo específico. Este padrão suporta taxas de dados de até 3,4 Gbps . Esta é a primeira vez que a velocidade de dados subiu para gigabytes. A largura de banda oferecida é de cerca de 1300 Mbps na banda de 5 GHz e 450 Mbps na banda de 2,4 GHz .

O padrão fornece o melhor alcance e velocidade do sinal. Seu desempenho está no mesmo nível das conexões com fio padrão. No entanto, a melhoria no desempenho pode ser vista apenas em aplicativos de alta largura de banda. Além disso, é o padrão mais caro para implementar.

Outros padrões de Wi-Fi^{(Other Wi-Fi standards)}

1. 802.11ad

A norma foi lançada em dezembro de 2012^{(December 2012)} . É um padrão extremamente rápido. Ele opera a uma velocidade inacreditável de 6,7 Gbps . Opera na banda de frequência de 60 GHz . A única desvantagem é o seu curto alcance. A referida velocidade só pode ser alcançada quando o dispositivo está situado a um raio de 11 pés do ponto de acesso.

2. 802.11ah

802.11ah também é conhecido como Wi-Fi HaLow . Foi aprovado em setembro de 2016^{(September 2016)} e lançado em maio de 2017^{(May 2017)} . O objetivo é fornecer um padrão sem fio que apresente baixo consumo de energia. Destina-se a redes Wi-Fi que vão além do alcance das bandas usuais de 2,4 GHz e 5 GHz (especialmente aquelas redes que operam abaixo da banda de 1 GH). Nesse padrão, as velocidades de dados podem chegar a 347 Mbps . O padrão é destinado a dispositivos de baixo consumo de energia, como dispositivos IoT . Com 802.11ah, a comunicação em longas distâncias sem consumir muita energia é possível. Acredita-se que o padrão irá competir com o Bluetoothtecnologia.

3. 802.11aj

É uma versão ligeiramente modificada do padrão 802.11ad. Destina-se ao uso em regiões que operam na banda de 59-64 GHz (principalmente China ). Assim, o padrão também tem outro nome – China Millimeter Wave . Ele opera na banda de 45 ^{(China 45)} GHz da China , mas é compatível com 802.11ad.

4. 802.11ak

O 802.11ak tem como objetivo fornecer ajuda com conexões internas em redes 802.1q, para dispositivos que possuem capacidade 802.11. Em novembro de 2018^{(November 2018)} , a norma tinha status de rascunho. Destina-se a entretenimento doméstico e outros produtos com capacidade 802.11 e função ethernet 802.3.

5. 802.11ay

O padrão 802.11ad tem uma taxa de transferência de 7 Gbps . O 802.11ay, também conhecido como a próxima geração de 60 GHz, visa atingir uma taxa de transferência de até 20 Gbps na banda de frequência de 60 GHz. Objetivos adicionais são – maior alcance e confiabilidade.

6. 802.11ax

Popularmente conhecido como Wi-Fi 6, este será o sucessor do Wi-Fi 5 . Possui muitos benefícios em relação ao Wi-Fi 5 , como melhor estabilidade em áreas lotadas, alta velocidade mesmo quando vários dispositivos estão conectados, melhor formação de feixe, etc... É uma WLAN de alta eficiência . Espera-se que forneça excelente desempenho em regiões densas, como aeroportos. A velocidade estimada é pelo menos 4 vezes maior que a velocidade atual no Wi-Fi 5 . Opera no mesmo espectro – 2,4 GHz e 5 GHz . Como também promete melhor segurança e consome menos energia, todos os futuros dispositivos sem fio serão fabricados de forma que sejam compatíveis com Wi-Fi 6.

Recomendado: ^{(Recommended:)} Qual é a diferença entre um roteador e um modem?^{(What is the Difference Between a Router and a Modem?)}

Resumo^(Summary)

• Os padrões Wi-Fi são um conjunto de especificações para conectividade sem fio.
• Esses padrões são introduzidos pelo IEEE e certificados e aprovados pela Wi-Fi Alliance .
• Muitos usuários não estão cientes desses padrões devido ao confuso esquema de nomenclatura adotado pelo IEEE .
• Para torná-lo mais simples para os usuários, a Wi-Fi Alliance rebatizou alguns padrões de Wi-Fi comumente usados ​​com nomes amigáveis.
• A cada novo padrão, há recursos adicionais, melhor velocidade, maior alcance, etc.
• O padrão Wi- Fi^(Wi-Fi) mais usado atualmente é o Wi-Fi^(Wi-Fi) 5.

Wi-Fi Standards Explained: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

All modern internet users are awаre of the term Wi-Fi. It is a way to connect to the internet wirеlesslу. Wi-Fi is a trademark that is owned by the Wi-Fi Alliance. This organization is responѕible for certifying Wi-Fi products if they meet the 802.11  wireless standards set by the IEEE. What are these standards? They are basically a ѕet of specifications that keep growing as new frеquencies become available. With every new standard, the aim is to bоost the wireless throughput and range.

You may come across these standards if you are looking to buy new wireless networking gear. There are a bunch of different standards each with their own set of capabilities. Just because a new standard has been released does not mean that it is immediately available to the consumer or you need to switch over to it. The standard to choose depends on your requirements.

Consumers usually find the standard names hard to understand. That is because of the naming scheme adopted by the IEEE. Recently (in 2018), the Wi-Fi Alliance aimed to make the standard names user-friendly. Thus, they have now come up with easy-to-understand standard names/version numbers. The simpler names are, however, only for the recent standards. And, IEEE still refers to the standards using the old scheme. Thus, it is a good idea to be familiar with the IEEE naming scheme too.

Wi-Fi Standards Explained: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a

Some of the recent Wi-Fi standards are 802.11n, 802.11ac, and 802.11ax. These names can easily confuse the user. Thus, the names given to these standards by the Wi-Fi Alliance are – Wi-Fi 4, Wi-Fi 5, and W-Fi 6. You may notice that all the standards have ‘802.11’ in them.

What is 802.11?

802.11 can be considered as the basic foundation upon which all other wireless products were developed. 802.11 was the first WLAN standard. It was created by IEEE in 1997. It had a 66-feet indoor range and a 330-feet outdoor range. 802.11 wireless products are no longer made because of its low bandwidth (hardly 2 Mbps). However, many other standards have been built around 802.11.

Let us now take a look at how the Wi-Fi standards have evolved since the first WLAN was created. Discussed below are the various Wi-Fi standards that came up since 802.11, in chronological order.

1. 802.11b

Although 802.11 was the first WLAN standard ever, it was 802.11b which made Wi-Fi popular. 2 years after 802.11, in September 1999, 802.11b was released. While it still used the same radio signaling frequency of 802.11 (about 2.4 GHz), the speed went up from 2 Mbps to 11 Mbps. This was still the theoretical speed. In practice, the expected bandwidth was 5.9 Mbps (for TCP) and 7.1 Mbps (for UDP). It is not only the oldest but also has the least speed among all the standards. 802.11b had a range of about 150 feet.

As it operates at an unregulated frequency, other home appliances at 2.4 GHz range (such as ovens and cordless phones) can cause interference. This problem was avoided by installing the gear at a distance from appliances that could potentially incur interference. 802.11b and its next standard 802.11a were both approved at the same time, but it was 802.11b that hit the markets first.

2. 802.11a

802.11a was created at the same time as 802.11b. The two technologies were incompatible because of the difference in frequencies. 802.11a operated at a 5GHz frequency which is less crowded. Thus, the chances of interference were minimized. However, due to high frequency, 802.11a devices had a lesser range and the signals would not penetrate obstructions easily.

802.11a used a technique called Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) to create a wireless signal. 802.11a also promised a much higher bandwidth – a theoretical maximum of 54 Mbps. As 802.11a devices were more expensive at the time, their use was restricted to business applications. 802.11b was the standard prevalent among the common people. Thus, it has more popularity than 802.11a.

3. 802.11g

802.11g was approved in June 2003. The standard made an attempt to combine the benefits provided by the last two standards – 802.11a & 802.11b. Thus, 802.11g provided the bandwidth of 802.11a (54 Mbps). But it provided a greater range by operating at the same frequency as 802.11b (2.4 GHz). While the last two standards were incompatible with each other, 802.11g is backward compatible with 802.11b. This means that 802.11b wireless network adapters can be used with 802.11g access points.

This is the least expensive standard that is still in use. While it provides supports for almost all the wireless devices in use today, it does have a disadvantage. If there are any 802.11b devices connected, the whole network slows down to match its speed. Thus, apart from being the oldest standard in use, it is the slowest as well.

This standard was a significant leap towards better speed and coverage. This was the time when consumers stated enjoying routers with better coverage than the previous standards.

4. 802.11n

Also named Wi-Fi 4 by the Wi-Fi Alliance, this standard was approved in October 2009. It was the first standard that made use of MIMO technology. MIMO stands for Multiple Input Multiple Output. In this arrangement, many transmitters and receivers operate either at one end or even at both ends of the link. This is a major development because you no more have to depend on higher bandwidth or transmit power for an increase in data.

With 802.11n, Wi-Fi became even faster and more reliable. You might have heard the term dual-band from LAN vendors. This means that data is delivered across 2 frequencies. 802.11n operates at 2 frequencies – 2.45 GHz and 5 GHz. 802.11n has a theoretical bandwidth of 300 Mbps. It is believed that the speeds can reach even 450 Mbps if 3 antennae are used. Due to signals of high intensity, 802.11n devices provide a greater range when compared to those of previous standards. 802.11 provides support for a wide range of wireless network devices. However, it is more expensive than 802.11g. Also, when used in close range with 802.11b/g networks, there may be interference due to the use of multiple signals.

Also Read: What is Wi-Fi 6 (802.11 ax)?

5. 802.11ac

Released in 2014, this is the most common standard in use today. 802.11ac was given the name Wi-Fi 5 by the Wi-Fi Alliance. The home wireless routers today are Wi-Fi 5 compliant and operate at 5GHz frequency. It makes use of MIMO, which means there are multiple antennas on sending and receiving devices. There is reduced error and high speed. The specialty here is, a multi-user MIMO is used. This makes it even more efficient. In MIMO, many streams are directed to a single client. In MU-MIMO, spatial streams can be directed to many clients at the same time. This may not increase the speed of a single client. But the overall data throughput of the network is significantly increased.

The standard supports multiple connections on both the frequency bands at which it operates – 2.5 GHz and 5 GHz. 802.11g supports four streams while this standard supports up to 8 different streams when it operates in the 5 GHz frequency band.

802.11ac implements a technology called beamforming. Here, the antennae transmit radio signals such that they are directed at a specific device. This standard supports data rates up to 3.4 Gbps. This is the first time the data speed has risen to gigabytes. The bandwidth offered is around 1300 Mbps in the 5 GHz band and 450 Mbps in the 2.4 GHz band.

The standard provides the best signal range and speed. Its performance is on par with standard wired connections. However, the improvement in performance can be seen only in high-bandwidth applications. Also, it is the most expensive standard to implement.

Other Wi-Fi standards

1. 802.11ad

The standard was rolled out in December 2012. It is an extremely fast standard. It operates at an unbelievable speed of 6.7 Gbps. It operates at the 60 GHz frequency band. The only disadvantage is its short range. The said speed can be achieved only when the device is situated within an 11 feet radius from the access point.

2. 802.11ah

802.11ah is also known as Wi-Fi HaLow. It was approved in September 2016 and released in May 2017. The aim is to provide a wireless standard that exhibits low energy consumption. It is meant for Wi-Fi networks that go beyond the reach of the usual 2.4 GHz and 5 GHz bands (especially those networks that operate below the 1 GH band). In this standard, data speeds can go up to 347 Mbps. The standard is meant for low-energy devices such as IoT devices. With 802.11ah, communication across long ranges without consuming much energy is possible. It is believed that the standard will compete with Bluetooth technology.

3. 802.11aj

It is a slightly modified version of the 802.11ad standard. It is meant for use in regions that operate in the 59-64 GHz band (primarily China). Thus, the standard also has another name – the China Millimeter Wave. It operates in the China 45 GHz band but is backward compatible with 802.11ad.

4. 802.11ak

802.11ak aims to provide help with internal connections within 802.1q networks, to devices that have 802.11 capability. In November 2018, the standard had a draft status. It is meant for home entertainment and other products with 802.11 capability and 802.3 ethernet function.

5. 802.11ay

The 802.11ad standard has a throughput of 7 Gbps. 802.11ay, also known as the next-generation 60GHz, aims to achieve a throughput of up to 20 Gbps in the 60GHz frequency band. Additional objectives are – increased range and reliability.

6. 802.11ax

Popularly known as Wi-Fi 6, this will be the successor of Wi-Fi 5. It has many benefits over Wi-Fi 5, such as better stability in crowded areas, high speed even when multiple devices are connected, better beamforming, etc… It is a high-efficiency WLAN. It is expected to provide excellent performance in dense regions such as airports. The estimated speed is at least 4 times more than the current speed in Wi-Fi 5. It operates in the same spectrum – 2.4 GHz and 5 GHz. Since it also promises better security and consumes lesser power, all future wireless devices will be manufactured such that they are Wi-Fi 6 compliant.

Recommended: What is the Difference Between a Router and a Modem?

Summary

• Wi-Fi standards are a set of specifications for wireless connectivity.
• These standards are introduced by the IEEE and certified and approved by the Wi-Fi Alliance.
• Many users are not aware of these standards due to the confusing naming scheme adopted by the IEEE.
• To make it simpler for the users, the Wi-Fi Alliance has re-christened some commonly used Wi-Fi standards with user-friendly names.
• With every new standard, there are additional features, better speed, longer range, etc.
• The most commonly used Wi-Fi standard today is Wi-Fi 5.

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