Trådlöst nätverk

I detta avsnitt tas upp ett översikt på trådlösa nätverk som är baserade på IEEE eller Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standarder och kan brett klassificeras i fyra huvudtyper:

  • WPAN – Wireless Personal-Area Networks (WPAN) – Använder lågeffektssändare för ett nätverk med kort räckvidd, vanligtvis 6 till 9 meter. Bluetooth- och ZigBee-baserade enheter används ofta i WPAN. WPAN är baserade på standarden 802.15 och en 2,4 GHz radiofrekvens.
  • WLAN – Wireless LAN – Använder sändare har räckvidd för att täcka ett medelstort nätverk, vanligtvis upp till 90 meter. WLAN är lämpliga för användning i ett hem, på kontoret och till och med en campusmiljö. WLAN är baserade på 802.11-standarden och en 2,4-GHz eller 5-GHz radiofrekvens.
  • WMAN – Wireless MAN – Använder sändare för att tillhandahålla trådlösa tjänster över ett större geografiskt område, exempelvis en storstad eller större. WMAN använder specifika licensierade frekvenser.
  • WWAN – Wireless WAN – Använder sändare för att ge täckning över ett stort geografiskt område. WWAN är lämpliga för nationell och global kommunikation. WWAN använder också specifika licensierade frekvenser.

802.11-standarder

Dessa standarder definierar hur radiofrekvenser används för trådlösa nätverk (WLAN). De flesta av standarderna anger att trådlösa enheter sänder och tar emot trådlösa signaler på den specificerade radiofrekvensen (2,4 GHz eller 5 GHz). Vissa av de nyare standarderna som sänder och tar emot i högre hastigheter kräver att accesspunkter (AP) och trådlösa klienter har flera antenner som använder MIMO-tekniken (multiple-input och multiple-output).
IEEE 802.11-standarden har utvecklats under åren. Tabellen nedan belyser de näst senaste standarder.

IEEE WLAN Standard Radiofrekvens Beskrivning
802.11n 2,4 – 2,5 GHz
  • datahastigheter sträcker sig från 150 Mbps till 600 Mbps med ett avstånd på upp till 70 meter
  • accesspunkter och trådlösa klientenheter kräver flera antenner, MIMO-teknik
  • bakåtkompatibel med 802.11a/b/g-enheter med begränsande datahastigheter
802.11ac 5 GHz
  • ger datahastigheter från 450 Mbps till 1,3 Gbps (1300 Mbps) med hjälp av MIMO-teknik
  • upp till åtta antenner kan stödjas.
  • bakåtkompatibel med 802.11a/n-enheter med begränsande datahastigheter
802.11ax 2,4 – 5 GHz
  • senaste standard som släpptes 2019
  • även känd som Wi-Fi 6 eller High-Efficiency Wireless (HEW)
  • ger förbättrad energieffektivitet, högre datahastigheter, ökad kapacitet och hanterar många anslutna enheter
  • använder för närvarande 2,4 GHz och 5 GHz men kommer att använda 1 GHz och 7 GHz när dessa frekvenser blir tillgängliga

Trådlös hemrouter

Den trådlösa routern fungerar som en integrerad nätverkshanterare:

  • AP– Detta ger 802.11a/b/g/n/ac trådlös åtkomst.
  • Switch – Detta ger en fyrports, full duplex, 10/100/1000 Ethernet-switch portar för att koppla ihop trådbundna enheter.
  • Router – Detta tillhandahåller en standard gateway för att ansluta till andra nätverksinfrastrukturer, såsom internet.

Den trådlösa routern annonserar sina trådlösa tjänster genom att skicka beacons (broadcast meddelande) som innehåller dess SSID (Shared Service Set Identifier). Nätverksenheter upptäcker routers annonser och försöker sammankopplas med det trådlösa nätverket genom att autentisera sitt närvaro.

De flesta trådlösa routrar har även avancerade funktioner, såsom stöd för videoströmning, konfigurationsverktyg, USB-portar, mm.

Trådlösa åtkomstpunkter

Två typer tas upp här:

  • Autonoma AP – Dessa är fristående åtkomstpunkter som har GUI eller CLI konfigurationsverktyg. Autonoma AP är användbara i situationer där några få används i ett trådlöst nätverk. En hemrouter är ett exempel på en autonom AP eftersom hela AP-konfigurationen finns på enheten.
  • Kontrollbaserade AP – Dessa är AP som kan konfigureras med en WLAN-kontroller och därför är de kända som lättvikts AP (LAP). Denna typ av AP använder Lightweight Access Point Protocol (LWAPP) för att kommunicera med en WLAN-kontroller (WLC).

Trådlösa antenner

  • Rundstrålande antenner – ger 360-graders täckning och är idealiska inom hus, öppna kontorsutrymmen, konferensrum och utomhusområden.
  • Riktningsantenner – fokuserar radiosignalen i en given riktning. Detta förbättrar signalen till och från AP i den riktning som antennen pekar. Detta ger en starkare signalstyrka i en riktning och minskad signalstyrka i alla andra riktningar. Exempel på riktade Wi-Fi-antenner inkluderar Yagi-antenner och parabolantenner.
  • MIMO-antenner – Multiple Input Multiple Output (MIMO) använder flera antenner för att öka tillgänglig bandbredd för IEEE 802.11n/ac/ax trådlösa nätverk. Upp till åtta sändnings- och mottagningsantenner kan användas för att öka genomströmningen.