WiFi의 역사
WiFi의 역사는 길고 흥미롭습니다. ALOHAnet은 1971년 하와이 제도와 UHF 무선 패킷 네트워크를 연결했습니다. ALOHAnet 및 ALOHA 프로토콜은 초기 이더넷의 선두 주자였으며 나중에는 IEEE 802.11 프로토콜이었습니다.
Vic Hayes는 종종 "Wi-Fi의 아버지"로 간주됩니다. 그는 1974년 NCR Corp.에 합류했으며, 현재 반도체 부품 업체인 Agere Systems에 합류했습니다.
미국 연방 통신위원회 (Federal Communications Commission)의 1985년 판결에 따라 무면허 사용을 위한 ISM 대역이 공개되었는데 2.4GHz 대역의 주파수입니다. 이 주파수 대역은 전자 레인지와 같은 장비에서 사용되는 주파수 대역과 동일하며 간섭이 발생할 수 있습니다.
1991년에 AT&T Corporation의 NCR Corporation은 계산원 시스템에서 사용될 802.11의 선구자를 발명했습니다. 최초의 무선 제품은 WaveLAN이라는 이름입니다.
802.11 프로토콜의 첫번째 버전은 1997년에 출시되었으며 최대 2Mbit/s의 링크 속도를 제공했습니다. 이것은 1999년에 11Mbit/s의 링크 속도를 허용하기 위해 802.11b로 업데이트되었으며 이는 대중적으로 입증되었습니다.
WiFi 브랜드 및 상표
1999년에 Wi-Fi Alliance는 대부분의 제품이 판매되는 Wi-Fi 상표를 보유하기 위한 무역 협회로 구성되었습니다. 1999년 8월초 상업적으로 사용된 Wi-Fi라는 이름은 브랜드 컨설팅 업체인 Interbrand에서 제작했습니다. Wi-Fi Alliance의 창립 멤버인 Phil Belanger는"Wi -Fi는 Interbrand가 Wi-Fi를 하이파이라는 단어를 약간 변형해서 만들었다고 말했습니다. Interbrand는 또한 Wi-Fi 로고를 만들었습니다.
yin-yang Wi-Fi 로고는 상호 운용성을위한 제품 인증을 나타냅니다.
WiFi 표준 및 개발 내역
802.11-1997 (802.11 레거시)
표준 IEEE 802.11의 원래 버전은 1997년에 발표되었고 1999년에 명확해졌지만 현재는 폐기되었습니다. 초당 1 또는 2 Mbit/s의 비트 전송률과 순방향 오류 정정 코드를 지정했습니다. 그것은 3 개의 대체 물리층 기술을 규정했습니다. 즉 1 Mbit/s에서 작동하는 확산 적외선, 1 Mbit/s 또는 2 Mbit/s로 동작하는 주파수 호핑 (Hopping) 스프레드 스펙트럼 및 1 Mbit/s 또는 2 Mbit/s에서 작동하는 직접 시퀀스 확산 스펙트럼을 제공합니다. 후자의 두 무선 기술은 2.4 GHz의 Industrial Scientific Medical 주파수 대역에서 마이크로 웨이브 전송을 사용했습니다. 일부 초기 WLAN 기술은 미국 900MHz ISM 대역과 같이 더 낮은 주파수를 사용했습니다.
802.11b (1999)
802.11b 표준은 11 Mbit/s의 최대 데이터 속도를 가지며 원본 표준에 정의된 것과 동일한 미디어 액세스 방법을 사용합니다. 802.11b 제품은 원래 표준에서 정의된 변조 기술의 직접적인 확장이기 때문에 2000년초에 출시되었습니다. 실질적인 가격 인하와 함께 802.11b의 처리량이 극적으로 증가하여 (최종 표준과 비교할때) 최종 무선 LAN 기술로서 802.11b가 신속하게 채택되었습니다.
802.11b를 사용하는 장치는 2.4GHz 대역에서 작동하는 다른 제품의 간섭을 경험합니다. 2.4 GHz 범위에서 작동하는 장치에는 전자 레인지, Bluetooth 장치, 무선 전화 및 일부 아마추어 무선 장비가 포함됩니다.
802.11a (2012, OFDM 파형)
5.8GHz의 OFDM 파형은 2012 사양에 정의되어 있으며 1.5~54Mbps의 속도로 데이터를 송수신할 수 있는 프로토콜을 제공합니다. 특히 기업의 작업 공간에서 널리 보급되어 왔습니다. 최초 수정안은 더 이상 유효하지 않지만 802.11a라는 용어는 무선 액세스 포인트 (카드 및 라우터) 제조업체가 5GHz, 54Mbps에서 시스템의 상호 운용성을 설명하는데 여전히 사용됩니다.
802.11a 표준은 원래 표준과 동일한 데이터 링크 계층 프로토콜 및 프레임 형식을 사용하지만 OFDM 기반의 무선 인터페이스 (물리적 계층)를 사용합니다. 5Ghz 대역에서 54Mbit/s의 최대 데이터 속도와 20Mbit/s 중반의 현실적인 달성 가능한 처리량을 산출하는 오류 교정 코드로 작동합니다.
2.4 GHz 대역은 혼잡한 지점까지 많이 사용되기 때문에 상대적으로 사용되지 않는 5GHz 대역을 사용하면 802.11a에 상당한 이점이 있습니다. 그러나 이 높은 캐리어 주파수는 또한 단점을 가져옵니다. 802.11a의 효과적인 전체 범위는 802.11b/g보다 적습니다. 이론상으로는 802.11a 신호는 파장이 더 짧기 때문에 벽과 다른 단단한 물체에 의해 쉽게 흡수되기 때문에 결과적으로 802.11b까지 통과할 수 없습니다. 실제로 802.11b는 일반적으로 저속에서 더 높은 범위를 갖습니다 (802.11b는 신호 강도가 낮으면 속도를 5.5Mbit/s 또는 심지어 1Mbit/s로 줄입니다). 802.11a는 또한 간섭을 겪지만 간섭을 줄이는 신호가 국부적으로 적어 간섭이 적고 처리량이 향상됩니다.
802.11g (2003)
2003년 6월, 세 번째 변조 표준인 802.11g가 비준되었습니다. 이것은 802.11b와 같은 2.4GHz 대역에서 작동하지만 802.11a와 동일한 OFDM 기반 전송 방식을 사용합니다. 순방향 오류 정정 코드를 제외한 최대 물리 계층 비트 전송률 54 Mbit/s 또는 평균 처리량 약 22 Mbit/s에서 작동합니다.
802.11g 하드웨어는 802.11b 하드웨어와 완전히 역호환되므로 802.11a와 비교할 때 처리량을 21% 줄이는 기존 문제로 인해 어려움이 있습니다.
당시에 제안된 802.11g 표준은 2003년 1월에 비약적인 발표가 있기 전에 높은 데이터 전송 속도와 제조 비용 절감에 대한 요구로 급속히 채택되었습니다. 2003년 여름까지 대부분의 듀얼 밴드 802.11a/b 제품은 단일 모바일 어댑터 카드 또는 액세스 포인트에서 a 및 b/g를 지원하는 듀얼 밴드/트라이 모드가 되었습니다. b와 g가 잘 작동하는 세부 사항은 느린 기술적 프로세스의 많은 부분을 차지합니다. 그러나 802.11g 네트워크에서 802.11b 사용은 전체 802.11g 네트워크의 데이터 속도를 감소시킵니다.
802.11b와 마찬가지로 802.11g 장치는 2.4GHz 대역에서 작동하는 다른 제품 (예 : 무선 키보드)의 간섭을 받습니다.
802.11 (2007)
2003년 태스크 그룹 TGma는 1999년 개정 된 802.11 표준 개정안의 많은 부분을 "롤업"할 권한이 있었습니다. REVma 또는 802.11ma는 호출 당시 8개의 수정안 (802.11a, b, d, e, g, h, i, j)을 기본 표준과 병합한 단일 문서를 만들었습니다. 2007년 3월 8일에 승인을 받으면서 802.11REVma는 당시의 기본 표준인 IEEE 802.11-2007로 이름이 바뀌었습니다.
802.11n (2009)
802.11n은 다중 입력 다중 출력 안테나 (MIMO)를 추가하여 이전 802.11 표준을 개선한 개정안입니다. 802.11n은 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 작동합니다. 5GHz 대역 지원은 선택 사항입니다. 이것은 54Mbit/s에서 600Mbit/s까지 최대 데이터 속도로 작동합니다. IEEE는 개정안을 승인했으며 2009년 10월에 발표되었습니다.
최종 비준 이전에 기업들은 이미 802.11n 제안의 2007 초안을 준수하는 Wi-Fi Alliance의 제품 인증을 기반으로 802.11n 네트워크로 이전하고 있었습니다.
802.11 (2012)
2007년 5월 TGmb 태스크 그룹은 802.11 표준의 2007 버전에 대한 개정안의 많은 부분을 "롤업"할 권한이 있었습니다. REVmb 또는 802.11mb는 2007년 기본 표준과 함께 10개의 수정본 (802.11k, r, y, n, w, p, z, v, u, s)을 병합한 단일 문서를 만들었습니다. 또한 많은 조항을 재정렬하는 등 많은 정리 작업이 수행되었습니다. 2012년 3월 29일에 발표된이 새로운 표준은 IEEE 802.11-2012라고 불렸습니다.
802.11ac (2013)
IEEE 802.11ac-2013은 2013년 12월에 발표된 IEEE 802.11의 수정안으로 802.11n을 기반으로합니다. 802.11n과 비교할때 5GHz 대역에서 더 넓은 채널 (80MHz 또는 160MHz), 더 많은 공간 스트림 (최대 8), 고차 변조 (최대 256-QAM) , 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO)가 추가되었습니다. 2013년 10월부터 하이엔드 구현은 80MHz 채널, 3개의 공간 스트림 및 256-QAM을 지원하므로 공간 스트림당 최대 433.3Mbps의 데이터 전송률을 보이며 총 1300Mbps의 데이터 전송률을 제공합니다.
공급 업체들은 2014년과 2015년에 160MHz 채널, 4개의 공간 스트림 및 MU-MIMO를 지원하는 소위 "Wave 2"장치를 출시할 계획을 발표했습니다.
802.11ad (2010)
IEEE 802.11ad는 802.11 네트워크가 60GHz 밀리미터파 스펙트럼에서 작동할 수 있도록 새로운 물리적 계층을 정의하는 개정안입니다. 이 주파수 대역은 Wi-Fi 네트워크가 작동하는 2.4GHz 및 5GHz 대역과는 현저하게 다른 전파 특성을 갖습니다. 802.11ad 표준을 구현한 제품은 WiGig 브랜드로 출시되고 있습니다. 인증 프로그램은 현재 존재하지 않는 WiGig Alliance 대신 Wi-Fi Alliance에서 개발 중입니다. 802.11ad의 최대 전송 속도는 7Gbit/s입니다.
802.11af (2014)
"White-Fi"및 "Super Wi-Fi"라고도하는 IEEE 802.11af는 2014년 2월에 승인된 수정안으로 VHF 및 UHF 대역에서 54~790MHz의 TV 공백 스펙트럼에서 WLAN 작동을 허용합니다.
인지 무선 기술을 사용하여 사용하지 않는 TV 채널을 전송하며 아날로그 TV, 디지털 TV 및 무선 마이크와 같은 기본 사용자의 간섭을 제한하는 조치를 취합니다.
액세스 지점과 스테이션은 GPS와 같은 위성 위치 확인 시스템을 사용하여 위치를 결정하고 인터넷을 사용하여 지역 규제 기관에서 제공한 위치 정보 데이터베이스 (GDB)를 조회하여 주어진 시간과 위치에서 사용할 수 있는 주파수 채널을 찾습니다. 물리 계층은 OFDM을 사용하며 802.11ac을 기반으로 합니다.
벽돌과 콘크리트와 같은 물질에 의한 전파 경로 손실은 물론 UHF와 VHF 대역에서의 감쇄는 2.4와 5GHz 대역보다 낮아서 가능한 범위를 증가시킵니다. 규제 채널에 따라 주파수 채널은 6~8MHz입니다. 최대 4개의 채널이 하나 또는 2개의 연속 블록으로 결합될 수 있습니다.
MIMO 동작은 시공간 블록 코드 (STBC) 또는 다중 사용자 (MU) 동작에 사용되는 최대 4개의 스트림으로 가능합니다. 공간 스트림당 달성 가능한 데이터 속도는 6 및 7 MHz 채널의 경우 26.7 Mbit/s이고 8 MHz 채널의 경우 35.6 Mbit/s입니다. 4개의 공간 스트림과 4개의 본드 채널을 사용하면 최대 데이터 속도는 6 및 7 MHz 채널의 경우 426.7 Mbit/s이고 8 MHz 채널의 경우 568.9 Mbit/s입니다.
향후 WiFi 개선 및 업그레이드
802.11ah
IEEE 802.11ah는 1GHz 이하의 비면허 대역에서 작동하는 WLAN 시스템을 정의하며 최종 승인은 2016년 9월입니다.
저주파수 스펙트럼의 양호한 전파 특성으로 인해 802.11ah는 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 작동하는 기존 802.11 WLAN에 비해 향상된 전송 범위를 제공할 수 있습니다. 802.11ah는 대규모 센서 네트워크, 확장된 범위의 핫스팟 및 셀룰러 트래픽 오프로드용 실외 Wi-Fi를 비롯하여 다양한 용도로 사용할 수 있지만 사용 가능한 대역폭은 비교적 좁습니다. 이 프로토콜은 소비 전력을 저전력 블루투스와 경쟁할 수 있도록 훨씬 더 넓은 범위에서 소비를 목표로합니다.
802.11ai
IEEE 802.11ai는 빠른 초기 링크 설정 시간을위한 새로운 메커니즘을 추가하는 802.11 표준에 대한 개정안입니다.
802.11aj
IEEE 802.11aj은 세계 일부 지역 (특히 중국)에서 사용할 수 있는 45GHz 비인가 스펙트럼에서 사용하기 위해 802.11ad를 재배치합니다.
802.11aq
IEEE 802.11aq은 서비스의 사전 연관 검색을 가능하게 하는 802.11 표준에 대한 개정안입니다. 이는 장치 검색을 통해 장치에서 실행되거나 네트워크에서 제공되는 서비스를 추가로 검색할 수 있도록 해주는 802.11u의 일부 메커니즘을 확장합니다.
802.11ax
IEEE 802.11ax는 802.11ac의 후속 제품이며 WLAN 네트워크의 효율성을 높여줍니다. 현재 개발중인 이 프로젝트는 802.11ac의 처리량을 4배로 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다.
802.11ay
IEEE 802.11ay는 현재 개발되고 있는 표준입니다. 이것은 802.11 네트워크가 60GHz 밀리미터파 스펙트럼에서 작동할 수 있도록 새로운 물리적 계층을 정의하는 개정안입니다. 처리량, 범위 및 사용 사례를 확장하기 위해 기존 11ad의 확장 버전이 될 것입니다. 주된 사용 사례에는 실내 작동, 옥외 백홀 (Out-door Back-haul) 및 단거리 통신이 포함됩니다. 802.11ay의 최대 전송 속도는 20Gbit/s입니다. 주요 확장은 채널 본딩 (2, 3 및 4), MIMO 및 상위 변조 방식을 포함합니다.
802.11-2016
IEEE 802.11-2016은 5개 개정안 (11ae, 11aa, 11ad, 11ac, 11af)을 통합한 IEEE 802.11-2012 기반의 개정판입니다. 또한 기존의 MAC 및 PHY 기능이 향상되었으며 폐기된 기능이 제거되거나 제거 대상으로 표시되었습니다. 일부 절과 부속서의 번호가 다시 매겨졌습니다.
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