Building infrastructure for African human genomic data management

IEEE 802.11 estandarra edo 802.11x estandarra arau multzo bat da haririk gabeko sare lokaletarako (ingelesezko WLAN siglekin ere ezaguna). IEEEk (Institute of Electrical and Electronics Engineers) sortu zuen, eta gaur egun ere garatzen ari dira.

Sare lokalak (ingelesezko LAN siglekin ere ezaguna) sortzeko helburuarekin sortu zen, Ethernetek (IEEE 802.3) egiten duen bezala. Hala ere, kable bidezko sareak sortu beharrean, espektro erradioelektrikoa erabiliz haririk gabeko sareak sortzeko modu bat garaitu nahi zen. Jatorrizko estandarra, 802.11-1997, 1997. urtean berronetsi zen, baina 1999. urtera arte ez zen ezaguna egin, alegia, 802.11b estandarra berrestean. Hortik aurrera, teknologia lider gisa kokatu zen WLANen arloan. Teknologia hau merkaturatzeko eta sustatzeko, WECA (Wireless Ethernet Compatibily Alliance) sortu zen, geroago Wi-Fi Alliance ere esaten zaiona. Azken hau Wi-Fi marka erregistratuaren jabea da.

Estandar multzo honek erabiltzen dituen frekuentziak ondorengo hauek dira: 5 GHz eta 2,4 GHz. Oro har, estaldura txikiko sareak dira. Estaldura faktore askoren araberakoa da, baina normalean 100 metrokoa izaten da, nahiz eta 600 metrokoa ere izan daitekeen. Sare mota hau asko erabiltzen da etxeetan, baita enpresa txiki batzuetan (enpresa kableatu nahi ez dutenetan), aireportuetan, liburutegietan eta abarretan. Ondorioz, edozein pertsonak aukera dauka Internetera konektatzeko bere ordenagailu eramangarria, PDA gailua, telefono mugikorra, eta abar.

Hurrengo kontzeptuen definizioa:

• Estazioa: ordenagailua edo sare-interfazea duten gailuak.
• Ingurunea: espektro erradioelektrikoa; batez ere, infragorriak eta irrati-maiztasuneko bandak.
• Modulazioa: seinale garraiatzaile baten ezaugarri bat seinale modulatzaile batean jasotako informazioaren arabera aldatzeko prozesua, komunikabide baten bidez modu eraginkorrean transmititzeko.
• Sarbide-puntua (AP): zubi baten funtzioak ditu (antzeko lotura-mailak edo desberdinak dituzten bi sare konektatzen ditu), eta, beraz, bilbe-bihurketa egokiak egiten ditu.
• Ingurunerako sarbidea (MAC): ordenagailuen sareetan txartel bat edo interfaze bati identifikazio bakarra esleitzeko erabiltzen den balioa da.
• Baneketa-sistema: estazioen arteko konexioa eta komunikazioa koordinatzen ditu eta datuen banaketa eraginkorra ahalbidetzen du.
• Oinarrizko zerbitzuen multzoa (BSS): elkarren artean komunikatzen diren estazio multzoa. Bi motatakoak daude:
  1. Independenteak: estazioak zuzenean komunikatzen dira.
  2. Azpiegitura: guztiak sarbide-puntu baten bidez komunikatzen dira.
• Zerbitzu hedatuen multzoa (ESS): BSS batzuen lotura da.
• Oinarrizko zerbitzua: 802.11 sareetan garrantzitsua da, terminalen kokapena aldatzeko gaitasuna adierazten baitu, BSSa aldatuz. Trantsizioa zuzena izango da ESS beraren barruan egiten bada, bestela ezingo da egin.

Ingeniari Elektriko eta Elektronikoen Institutuaren (IEEE) 802.11 estandarraren jatorrizko bertsioa da, 1997an argitaratua. Honek 1 eta 2 Mbit/s transmisio-abiadura "teoriko" zehazten ditu, seinale infragorrien bidez transmititzen direnak (IR).^[1] IRk gaur egun estandarrean jarraitu arren, ez dauka inplementaziorik eskuragarri. 1999an berrikuspen bat izan zuen eguneratzeko asmoz, baina gaur egun zaharkituta dago.

Jatorrizko estandarrak, halaber, CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) entzunaldia duen protokoloa definitzen du sarbide-metodo gisa. CMSA/CA metodoa CSMA/CDren antzeko protokoloa da (IEEE 802.3 edo Etherneten erabiltzen dena) eta, CSMA familiaren barruan, haririk gabeko ingurunerako diseinua da.

802.11b sistemak 11 Mbps-ko transmisio-abiadura du gehienez, eta CSMA/CA jatorrizko estandarrean zehaztutako sarbide-metodo bera erabiltzen du. 802.11b estandarrak 2,4 GHz-eko bandan dabil. CSMA/CA protokoloaren kodifikazioak hartzen duen espazioa dela eta, praktikan, transmisio-abiaduren murrizketa orokorra gertatzen da.

Bertsio hori erabiltzen duten produktuak 2000. urtearen hasieran agertu ziren merkatuan, 802.11b jatorrizko arauan definitutako modulazio-teknikaren garapenaren jarraipena baita. 802.11b-ko errendimenduaren igoera eta bere prezio baxuak 802.11b-ko onarpen azkarra ekarri zuen. Une horretatik aurrera, WLAN teknologia nagusi bihurtu zen.

802.11b erabiltzen duten gailuek interferentziak izan ditzakete 2,4 GHz-eko bandan dabiltzan duten beste produktu batzuekin.

802.11a berrikuspena 1999an onartu zen. Estandar honek jatorrizko estandarraren oinarrizko protokoloen multzo bera erabiltzen du, 5 GHz-eko bandan jarduten du, eta maiztasun ortogonalak zatituz (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM) multiplexazioko 52 azpigarraiatzaile erabiltzen ditu, 54 Mbit/s-ko gehieneko abiadurarekin. Datuen abiadura 48, 36, 24, 18, 12, 9 edo 6 Mbit/s-ra murriz daiteke behar izanez gero.

2,4 GHz-eko banda asko erabiltzen denez, 5 GHz-eko banda nahiko ezohikoa erabiltzeak abantaila esanguratsua ematen dio 802.11ari. Hala ere, maiztasun eramaile handi horrek desabantaila bat ere badu: 802.11ko tarte global eraginkorra 802.11b-ko tartea baino txikiagoa da. Teorikoki, hormek eta beste objektu solido batzuek errazago xurgatzen dituzte bere ibilbidean 802.11a seinaleak.

12 kanal ditu gainjarri gabe: 8 hari gabeko sarerako eta 4 puntutik punturako konexioetarako. Ezin du 802.11b estandarreko tresneriarekin elkarreragin, bi estandarrak inplementatzen dituzten ekipamenduak izan ezik.

2003ko ekainean, hirugarren modulazio-estandar bat berretsi zen: 802.11g; hau da, 802.11b-ren jarraipena eta garapena. Honek 2,4 GHz-eko banda erabiltzen du (802.11b bezala), eta gehienez 54 Mbit/s-ko abiadura teorikoan jarduten du, 802.11a estandarraren antzekoa. 802.11b estandarrarekin bateragarria da, maiztasun berberak erabiltzen baititu. Estandar berria diseinatzeko prozesuan, bi ereduak (b eta g) bateragarri egitea hartu zuten helburutzat. Hala ere, g estandarrarekin sortutako sareetan, b estandar nodoen erabilerak nabarmen murrizten du transmisio-abiadura.

Wi-Firen beste bertsioak ez bezala, 802.11n bi maiztasun-bandatan lan egin dezake: 2,4 GHz (802.11b eta 802.11g erabiltzen dituena) eta 5 GHz (802.11a erabiltzen duena). Horri esker, 802.11n Wi-Firen aurreko edizio guztietan oinarritutako gailuekin bateragarria da. Gainera, erabilgarria da 5 GHz-eko bandan lan egiteko, pilaketa txikiagoa baitu eta 802.11n errendimendu handiagoa lortzea ahalbidetzen baitu.

Estandar honen berrikuntza tekniko handiena MIMO (Multiple Input - Multiple Output) teknologia sartzea da. MIMOren bidez, hainbat antena erabil daitezke erabiltzaileekin datu-fluxu paraleloak mantentzeko. Estandarraren bertsio honetan, 4 MIMO fluxu onartzen dira.

802.11n estandarra 2009ko irailaren 11n berretsi zuen IEEE erakundeak 600 Mbps-ko abiadurarekin maila fisikoan.^[2][3]

IEEE 802.11ac ^[4][5] IEEE 802.11n arauaren bilakaera bat da, 2011. eta 2013. urteen artean garatu egin zen, eta, azkenik, 2014ko uztailean onartu zen.

Estandarra transferentzia-tasak hobetzean datza, teorikoki 6.933 Gbit/s-ko tasak lortu arte. Helburu hori lortzeko, MU-MIMO teknologia berria erabiltzen da. MU-MIMO teknologiak erabiltzaile batekin baino gehiagorekin aldi berean komunikatzeko aukera ematen du. 802.11ac-k 5 GHz-eko bandaren barruan jarduten du, banda-zabalera 160 MHz-eraino zabaltzen du (40 MHz 802.11n sareetan), 8 MIMO fluxu ere erabiltzen ditu eta dentsitate handiko modulazioa barne hartzen du (256 QAM).

IEEE 802.11ax,^[6] Wi-Fi 6 edo Wi-Fi 6th Generation ere deritzona, jada existitzen diren 2.4 GHz eta 5 GHz^[7] espektroetan jarduteko diseinatuta dago. Espektro-eraginkortasun orokorra hobetzeko OFDMA baliatzen du.^[8] Interferentziak murrizteko BSS kolorazioa sortzen da; eta, energiaren erabilera hobetzeko TWT teknologia sortzen eta erabiltzen da.

Teknologia horiek guztiek 802.11ac helburua betetzeko balio dute: trafiko handiko baldintzetan ere oso zerbitzu ona ematea. Horrek aukera bideragarri bihurtzen du 802.11ac-k mailetan, merkataritza-guneetan eta halako lekuetan erabiltzeko.

Gainera, 6 GHz-eko banda erabiltzen hasten den subertsio bat dago. Wi-Fi 7k joera horrekin jarraitzea espero da.

Hona hemen estandar garrantzitsuenen laburpena:

• Sare lokal
• Internet
• Telekomunikazio-sare

• IEEE 802.11 working group
• Estándares IEEE 802.11
• Wi-Fi Alliance