Wikipédia

Wi-Fi

vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációs szabvány, IEEE 802.11
Ez a közzétett változat, ellenőrizve: 2024. október 3.

A Wi-Fi (WiFi, Wifi vagy wifi) az IEEE által kifejlesztett, vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációt (WLAN) megvalósító, széleskörűen elterjedt szabvány (IEEE 802.11)[1] népszerű neve. A Wi-Fi az elterjedt nézetekkel szemben nem az angol Wireless Fidelity kifejezés rövidítése. Az elnevezést egy marketingcég találta ki játékosan utalva a Hi-Fi/hifi szóra, csak később igyekeztek rövidítésként aposztrofálni és úgy reklámozni.[2][3][4]

Hedy Lamarr színésznő és George Antheil zeneszerző 1942-ben szabadalmaztatta azt a szórt spektrumú technikát, ami később a wifi technológiai alapját adta. Így a wifit sokáig csak az amerikai haditengerészet használta, amíg 1985-ben el nem készültek a civilek által is használható vezeték nélküli hálózatok.[5]

A hivatalos wifi jelölés

Legelterjedtebb szabványok

szerkesztés
IEEE szabvány Generációs jelölés Megjelenés ideje Működési frekvencia (GHz) Sebesség (jellemző) (Mbit/s) Sebesség (maximális) (Mbit/s) Hatótávolság beltéren (méter) Hatótávolság kültéren (méter)
Eredeti 802.11 (nincs) 1997 2,4 0,9 2 ~20 ~100
802.11a (Wi-Fi 2) 1999 5 23 54 ~35 ~120
802.11b (Wi-Fi 1) 1999 2,4 4,3 11 ~38 ~140
802.11g (Wi-Fi 3) 2003 2,4 19 54 ~38 ~140
802.11y (nincs) 2008 3,7 23 54 ~50 ~5000
802.11n Wi-Fi 4 2009 2,4 / 5 74 600 ~70 ~250
802.11ac Wi-Fi 5 2013 5 500 1300 ~140 ~350
802.11ax Wi-Fi 6 2018 2,4 / 5 9600
Wi-Fi 6E 2020 2,4 / 5 / 6

A táblázatban jelölt hatótávolságok, csupán elméleti értékek! Valós tesztek alapján, beltéren, egy 2G és egy 5G jellel lefedett területen a 2G(b/g/n) hatótávolsága többszöröse az 5G (ac) hatótávolságának. Ugyanakkor az 5 Ghz sebességét tekintve többszöröse a 2,4 Ghz-es wifinek, így belső hálózati kommunikációra (wireless kapcsolat telefon és gép között) az 5 Ghz-es sávszélességet érdemes használni.

  • 802.11a: 5 GHz-es frekvenciasávban működő eszközök; előnye a nagy távolság és sávszélesség, viszont jellemzően csak pont-pont kapcsolatra használják és az ehhez használható eszközök általában drágábbak. Különösen fontos az optikai rálátás a két pont között.
  • 802.11b: 2,4 GHz-es tartományban működő eszközök; hatótávolsága a terepviszonyoktól függően széles skálán mozoghat, lényegesen kisebb, mint a 802.11a, pont-multipont kapcsolatoknál 1 km-es sugarú körön belülre szokták tervezni. Átviteli sebessége max. 11 Mbit/s
  • 802.11g: 2,4 GHz-en működő eszközök, a 802.11b-vel sok tekintetben megegyezik, a routerek nagy része mindkettőt támogatja. Előnye, hogy nagyobb sávszélességet képes átvinni, hátránya pedig, hogy a távolság növekedésével lényegesen romlik a hatásfoka és érzékenyebb az interferenciára. Átviteli sebessége max. 54 Mbit/s.

A 802.11b, 802.11a és 802.11g utólag, nem hivatalosan kapta meg a Wi-Fi 1, 2 és 3 megjelölést; hivatalosan megjelenést a 4, 5 és 6 kapott az új elnevezési szabvány bevezetésekor, 2019-ben.

Felhasználási területek

szerkesztés

Irodákban, nyilvános helyeken (repülőtér, étterem, hotel, magánházak stb.) megvalósított vezeték nélküli helyi hálózat, aminek segítségével a látogatók saját számítógépükkel kapcsolódhatnak a világhálóra.

Kialakítása a következő módokon történhet:

  • Publikus, nyílt hálózat: bármely wi-fi routerrel kialakítható, az így létrehozott hálózathoz bárki csatlakozhat mindenféle korlátozás nélkül
  • Privát hálózat: a hálózat saját felhasználásra lett kialakítva, melyet egy titkos jelszó véd, így ahhoz csak a jelszó ismeretében lehet csatlakozni
  • Publikus, zárt hálózat: egy speciális szoftver gondoskodik arról, hogy a hálózatot csak egy kód ismeretében, korlátozott ideig lehessen használni. Ezt a formát rendszerint éttermek, kávézók használják, ahol az internetelérés fogyasztáshoz van kötve
  • Publikus, részlegesen zárt hálózat: átmeneti típus a nyílt és egyben publikus hálózatok, illetve a privát hálózatok közt. Két főbb típusa különböztethető meg, így a hozzáférési pont számára elérhető sávszélesség bizonyos, akár igen elenyésző hányadának nyílt, és publikussá tett formája, illetve egy szélesebb kör számára elérhető, publikus, azonban zárt hálózat ismeretes. Céljuk, hogy az internetkapcsolatot ingyenesen használók ne élhessenek vissza, és ne terhelhessék le aránytalanul az adott wi-fi-pontot üzemeltető hálózatát annak terhére. Jelenleg az első, a privát hálózatok és a nyílt hozzáférésű, publikus hálózatok kivitelezése igen körülményes egyszerű felhasználók számára, míg utóbbi hálózatok nem hozzáférhetők mindenki számára, minthogy azokat csak a jelszót ismerő személy, vagy személyek csoportja képes elérni. Ilyen megoldást nyújtanak a Skype, illetve a Google érdekeltségi körébe tartozó FON által kínált olyan wi-fi routerek, melyek az ilyen termékkel rendelkezők számára egymás között elérhetővé teszik az ilyen routereken keresztül megosztott wi-fi hálózatok bizonyos részét, amit egy felhasználói névvel, illetve jelszóval rendelkező – szintén e közösség tagságával bíró személyek – csatlakozhatnak a világ számos különböző pontján elérhető ilyen típusú hálózatok mindegyikéhez. Ezek sávszélességét a tulajdonos határozza meg, egy a közösség tagjai számára részlegesen megosztott 1,5 Mb/s sávszélességű internet kapcsolat 10%-a elegendő, hogy valós idejű, kétoldalú hanghívást bonyolítsunk különböző VoIP-klienseken (Voice Over Internet Protocol) keresztül, mint amilyen a Skype.
  • Kereskedelmi HotSpot szolgáltatás: a vezeték nélküli hálózat csak díjfizetés ellenében, korlátozott ideig használható

Vezetéknélküli hálózatok titkosítási szabványai

szerkesztés

Wired Equivalent Privacy

szerkesztés

A WEP (magyarul kb. a vezetékessel egyenértékű titkosság) volt az első ilyen jellegű szabvány. Létezik 64, 128, 256 és 512 bites változata is. Legelterjedtebb a 64 és a 128 bites WEP.

Nagyon sok oldal tanúskodik arról, hogy még jól beállított eszközök használata mellett is a titkosításhoz használt kulcs hamar (4-5 perc alatt) megfejthető.[6] A WEP titkosítás ugyan védelmet nyújthat az alkalmi próbálkozók ellen, de hamis biztonságérzetet ad, hiszen ingyenes, bárki számára hozzáférhető eszközökkel – mint például az aircrack-ng programcsomag – megfelelő jelerősség esetén nagyon egyszerűen visszafejthető a WEP kulcs. 64bites kulcsot 25 000, 128bites kulcsot 100 000 csomaggal már nagy valószínűséggel lehet törni (A PTW eljárás segítségével, ami az aircrack része). A titkosított csomagok lehallgatása után az aircrack-ng másodpercek alatt megtalálja a használt kulcsot. A szükséges csomagok akkor is kikényszeríthetőek, ha senki se kapcsolódik a hálózatra vezeték nélkül!

Ha eszközünk támogatja a WPA-t, akkor inkább használjuk azt, mert a WEP nyilvánvalóan gyengébb biztonságot nyújt a WPA-hoz képest. Ha a WPA-t nem támogatja eszközünk, akkor lehetőleg minden nap cseréljünk WEP kulcsot, de legalábbis olyan gyakran, ahogy csak tehetjük.

Ezek mellett gyakori a hálózati kártyák fizikai címének (MAC) szűrése, bár ez a szűréstípus egyszerűen kijátszható.

Wi-Fi Protected Access

szerkesztés

A WPA (magyarul kb. Wi-Fi védett hozzáférés) egy 2003 óta élő titkosítási szabvány, ma már szinte minden eszköz támogatja – erősen ajánlott használni a WEP helyett. A WPA a TKIP nevű RC4 alapú titkosító algoritmust használja az adatok titkosítására. A TKIP fő előnye, hogy a beállított idő vagy forgalmazott adatmennyiség után új kulcsot generál.

Igazi biztonságot a WPA is csak akkor nyújt, ha kellően hosszú és összetett jelszót használunk, amivel elkerülhetjük a brute force, illetve a szótár alapú támadásokat.[7]

IEEE 802.11i-2004

szerkesztés

Az IEEE 802.11i-2004 vagy Wi-Fi Protected Access 2, WPA2 (magyarul kb. Wi-Fi védett hozzáférés 2. generációja) ma már a legtöbb eszköz támogatja, és mivel ez a legbiztonságosabb, ha rendelkezésre áll érdemes ezt használni.

WPA 3

szerkesztés

A WPA 3, egy nagyon friss és biztonságos Wi-Fi védelem, amit kevés eszköz támogat még. Ebben a frissítésben a legfontosabb újítás a jelszó találgatásának felismerése.

Érdekesség

szerkesztés

A WiFi-vel eddig elért legnagyobb hatótávolság 382 km, amit Venezuelában egy 2007 júniusában történt kísérletben értek el. A kifejezetten a kísérlet számára kiválasztott helyszínen az Andok Egyetem és egy telekommunikációs technológiákat támogató alapítvány kutatói az El Águila és Platillón hegyek között az Intel által elmaradott térségek számára kifejlesztett irányított antennák és szoftver felhasználásával,[8] de alapvetően kereskedelmi forgalomban is kapható, olcsó (~60 USD) nagy hatótávolságú eszközökkel valósították meg a számítógépek közötti kapcsolatot. Mindkét irányban 3 MB/s sebességet tudtak elérni, hang és videokapcsolatot is sikerült létrehozniuk.[9]

Manapság már lassan nem is létezik olyan eszköz, aminek ne lenne valamilyen, vezeték nélküli internetet használó változata. Ezek elterjedése miatt egyre nagyobb felelősség hárul a bennünket kiszolgáló wifi hálózatokra, amiknek nem csak az eszközök működését, hanem a rácsatlakozott felhasználók igényeinek kielégítését is biztosítaniuk kell.[10]

Bár többféle szemlélet létezik az IoT (dolgok internetje) kifejezéssel kapcsolatban, abban a legtöbb szakértő egyetért, hogy egy olyan fajta digitális világot értünk alatta, ami olyan "intelligens" eszközöket foglal magába, amik egy-egy internet alapú hálózatra csatlakozva képesek a többi, ugyancsak felkapcsolódott eszközzel/eszközökkel kommunikálni és egyúttal felhasználni az általuk megosztott adatokat. Ilyen eszközök például az okosklíma (internettel bárhonnan be tudjuk állítani, hogy mire hazaérünk, kellemesen hűvös lakás várjon), az okosredőny (beépített érzékelőivel manuálisan vagy automatikusan annyira sötétít be, amennyire az időjárás megkívánja), okoshűtő (beépített kamerájával bármikor belenézhetünk, és a fejlettebb típusai még a lejárati időkre is emlékeztetnek) vagy a robotporszívó (gyakorlatilag bármikor elindíthatjuk, hogy megadott időpontra egy sokkal tisztább otthon fogadhasson bennünket).[10]

Mivel egyre több ilyen eszközzel rukkolnak elő a gyártók és ennek hála egyre nagyobb népszerűségnek is örvendenek, így a wifihálózatok jelentősen nagyobb terhelésnek vannak kitéve, miközben számtalan eszközt és egyszerre akár több felhasználót is ki kell szolgálniuk. Éppen ezért a wifihálózatok átalakítására van szükség, hogy a megnövekedett erőforrásigényt megfelelő kapacitással tudják kiszolgálni.[10]

A legnagyobb technológiai szolgáltatók jelenleg úgy látják, hogy az elkövetkező években is a wifi fogja kiszolgálni az egyre szaporodó okoseszközöket, de könnyen lehet, hogy még egyéb, alternatív vezeték nélküli technológiák is segíteni fognak az így teremtett ökoszisztémák működtetésében.[10]

A WiFi hálózatok számára kijelölt rádiófrekvenciás tartományok[11]

szerkesztés

A 2.4 GHz-es sáv sávterve

szerkesztés
Nemzeti felosztás Frekvenciasávok használati szabályai
Alkalmazás Dokumentum További szabály
2450–2483,5 MHz
ÁLLANDÓHELYŰ 5.150 E
MOZGÓ 5.150 E
Rádiólokáció 5.150 E
N 3 K Kis teljesítményű, vezetéknélküli szélessávú adatátvitel Teljesítmény: max. 100 mW EIRP

Kitöltési tényező: ≤ 100%

PN SRD 3. melléklet 9.1. pont
3 K Általános alkalmazások 3. melléklet 9.2.1. pont
3 K Szélessávú adatátviteli alkalmazások 3. melléklet 9.4.1. pont

A sávban elektronikus hírközlési szolgáltatás is nyújtható.

3 K Rádiómeghatározó alkalmazások 3. melléklet 9.7.1. pont

3. melléklet 9.7.2. pont

3 K RFID alkalmazások a 2450–2454 MHz sávban 3. melléklet 9.12.1. pont

3. melléklet 9.12.2. pont

5.150 - Ü ISM alkalmazások

Teljesítménysűrűség:

  • max. 100 mW/100 kHz EIRP-sűrűség frekvenciaugratásos moduláció alkalmazása esetén
  • max. 10 mW/MHz EIRP-sűrűség más modulációfajták alkalmazása esetén

A 2.4GHz-es sáv csatornakiosztása[12]

szerkesztés

A csatornakiosztás kezdetben 5MHz-es csatornákhoz lett kialakítva, az ennél szélesebb sávú csatornakiosztások átlapolással lettek megoldva.

Csatorna Frekvencia (MHz) Átlapolás
f1 f0 f2 10 MHz-es

átlapolás

20 MHz-es

átlapolás

40 MHz-es

átlapolás

1 2402 2412 2422 1 1 1
2 2407 2417 2427 2 2 2
3 2412 2422 2432 3 3 3
4 2417 2427 2437 4 4 4
5 2422 2432 2442 5 5 5
6 2427 2437 2447 6 6 6
7 2432 2442 2452 7 7
8 2437 2447 2457 8 8
9 2442 2452 2462 9 9
10 2447 2457 2467 10 10
11 2452 2462 2472 11
12 2457 2467 2477 12
13 2462 2472 2482

Az 5GHz-es sáv csatornakiosztása[12]

szerkesztés

Az 5GHz-es sávon sokkal szélesebb frekvenciatartomány lett kijelölve a WiFi átvitel számára, így lehetőség van szélesebb sávú, 80 MHz és 160 MHz sávszélességű csatornák kiosztására is.

Csatorna Frekvencia (MHz)

20MHz-es raszter

802.11

kiosztás

Pmax

(mW)

Átlapolások
f1 f0 f2 FCC ETSI mW dBm 40

MHz

80

MHz

160

MHz

Ütköző

Rádiós Szolgáltatás

36 5170 5180 5190 UNI-1 RLAN1 200 23 38 42 50
40 5190 5200 5210
44 5210 5220 5230 46
48 5230 5240 5250
52 5250 5260 5270 UNI-2a 54 58
56 5270 5280 5290
60 5290 5300 5310 62
64 5310 5320 5330
100 5490 5500 5510 UNI-2c RLAN2 1000 30 102 106 114
104 5510 5520 5530
108 5530 5540 5550 110
112 5550 5560 5570
116 5570 5580 5590 118 122 Időjárás

radar

120 5590 5600 5610
124 5610 5620 5630 126
128 5630 5640 5650
132 5650 5660 5670 134 138
136 5670 5680 5690
140 5690 5700 5710 142
144 5710 5720 5730
149 5735 5745 5755 UNI-3 RLAN3 25 14 151 155
153 5755 5765 5775
157 5775 5785 5795 159
161 5795 5805 5815
165 5815 5825 5835 ISM

WiFi-átvitellel megvalósítható adatátviteli sebesség adott csatornasávszélesség és modulációtipusok alapján[12]

szerkesztés
HT MCS

index

Modulation Coding

rate

Spatial

streams

Adatátviteli sebesség (Mbit/s) VHT MCS

index

20 MHz 40 MHz 80 MHz 160 MHz
800 ns GI 400 ns GI 800 ns GI 400 ns GI 800 ns GI 400 ns GI 800 ns GI 400 ns GI
0 BPSK 1/2 1 6.5 7.2 13.5 15 29.3 32.5 58.5 65 0
1 QPSK 1/2 1 13 14.4 27 30 58.5 65 117 130 1
2 QPSK 3/4 1 19.5 21.7 40.5 45 87.8 97.5 175.5 195 2
3 16-QAM 1/2 1 26 28.9 54 60 117 130 234 260 3
4 16-QAM 3/4 1 39 43.3 81 90 175.5 195 351 390 4
5 64-QAM 2/3 1 52 57.8 108 120 234 260 468 520 5
6 64-QAM 3/4 1 58.5 65 121.5 135 263.3 292.5 526.5 585 6
7 64-QAM 5/6 1 65 72.2 135 150 292.5 325 585 650 7
256-QAM 3/4 1 78 86.7 162 180 351 390 702 780 8
256-QAM 5/6 1 180 200 390 433.3 780 866.7 9
8 BPSK 1/2 2 13 14.4 27 30 58.5 65 117 130 0
9 QPSK 1/2 2 26 28.9 54 60 117 130 234 260 1
10 QPSK 3/4 2 39 43.3 81 90 175.5 195 351 390 2
11 16-QAM 1/2 2 52 57.8 108 120 234 260 468 520 3
12 16-QAM 3/4 2 78 86.7 162 180 351 390 702 780 4
13 64-QAM 2/3 2 104 115.6 216 240 468 520 936 1040 5
14 64-QAM 3/4 2 117 130 243 270 526.5 585 1053 1170 6
15 64-QAM 5/6 2 130 144.4 270 300 585 650 1170 1300 7
256-QAM 3/4 2 156 173.3 324 360 702 780 1404 1560 8
256-QAM 5/6 2 360 400 780 866.7 1560 1733.3 9
16 BPSK 1/2 3 19.5 21.7 40.5 45 87.8 97.5 175.5 195 0
17 QPSK 1/2 3 39 43.3 81 90 175.5 195 351 390 1
18 QPSK 3/4 3 58.5 65 121.5 135 263.3 292.5 526.5 585 2
19 16-QAM 1/2 3 78 86.7 162 180 351 390 702 780 3
20 16-QAM 3/4 3 117 130 243 270 526.5 585 1053 1170 4
21 64-QAM 2/3 3 156 173.3 324 360 702 780 1404 1560 5
22 64-QAM 3/4 3 175.5 195 364.5 405 1579.5 1755 6
23 64-QAM 5/6 3 195 216.7 405 450 877.5 975 1755 1950 7
256-QAM 3/4 3 234 260 486 540 1053 1170 2106 2340 8
256-QAM 5/6 3 260 288.9 540 600 1170 1300 9
24 BPSK 1/2 4 26 28.9 54 60 117 130 234 260 0
25 QPSK 1/2 4 52 57.8 108 120 234 260 468 520 1
26 QPSK 3/4 4 78 86.7 162 180 351 390 702 780 2
27 16-QAM 1/2 4 104 115.6 216 240 468 520 936 1040 3
28 16-QAM 3/4 4 156 173.3 324 360 702 780 1404 1560 4
29 64-QAM 2/3 4 208 231.1 432 480 936 1040 1872 2080 5
30 64-QAM 3/4 4 234 260 486 540 1053 1170 2106 2340 6
31 64-QAM 5/6 4 260 288.9 540 600 1170 1300 2340 2600 7
256-QAM 3/4 4 312 346.7 648 720 1404 1560 2808 3120 8
256-QAM 5/6 4 720 800 1560 1733.3 3120 3466.7 9

Jegyzetek

szerkesztés
  1. ↑ What is Wi-Fi? - An IT Definition. webopedia.com
  2. ↑ WiFi isn't short for "Wireless Fidelity". boingboing.net (2005. november 8.) (Hozzáférés: 2013. június 11.)
  3. ↑ Wireless Fidelity' Debunked. Wi-Fi Planet (2007. április 27.) (Hozzáférés: 2013. június 11.) arch
  4. ↑ What is the True Meaning of Wi-Fi? Teleclick.ca (Hozzáférés: 2013. június 11.) arch
  5. ↑ WiFi: Minden, amit a wifiről tudni kell (2018) (magyar nyelven). wifipedia.hu. [2018. augusztus 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2018. augusztus 23.)
  6. ↑ Az aircrack-ng használata. ubuntu.hu
  7. ↑ Brute forcing Wi-Fi Protected Setup. sviehb.files.wordpress.com (PDF)
  8. ↑ Intel modifies Wi-Fi to add mileage (angol nyelven). CNET, 2007. március 27. [2012. október 22-i dátummal az eredetiből archiválva].
  9. ↑ The sky’s the limit: new wireless connection record - 382 kilometres. apc.org (angolul) (Hozzáférés: 2015. február 5.)
  10. ↑ a b c d Teljesen átalakulhat a wifi, mutatjuk miért. wifipedia.hu. [2018. július 5-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2018. július 5.)
  11. ↑ STIR. stir.nmhh.hu. (Hozzáférés: 2024. augusztus 28.)
  12. ↑ a b c WiFi channel frequency. www.sqimway.com. (Hozzáférés: 2024. augusztus 28.)

Források

szerkesztés

További információk

szerkesztés

Kapcsolódó szócikkek

szerkesztés
A lap eredeti címe: „https://hu.wiki.x.io/w/index.php?title=Wi-Fi&oldid=27493813”