Wi-Fi

Sare eta teknologia protokoloak*

Aplikazio geruza	DNS, FTP, HTTP, HTTPS, IMAP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP, SNMP, SSH, Telnet, SIP, gehiago
Aurkezpen geruza	ASN.1, MIME, SSL/TLS, XML, gehiago
Saio geruza	NetBIOS, gehiago
Garraio geruza	SCTP, SPX, TCP, UDP, gehiago
Sare geruza	AppleTalk, IP, IPX, NetBEUI, X.25, gehiago
Lotura geruza	ATM, Ethernet, Frame Relay, HDLC, PPP, Token Ring, Wi-Fi, STP, gehiago
Geruza fisikoa	Kable ardazkide, Zuntz optiko, Pare kordatu, Mikrouhin-sarea, Irrati bidezko sarea, RS-232, gehiago
*OSI ereduaren arabera

Wi-Fi (edo Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) gailu elektronikoen interkonexioa ahalbidetzen duen haririk gabeko teknologia da. Wi-Fi teknologia duten gailuak (ordenagailuak, telefonoak, telebistak, bideokontsolak, musika erreproduzitzaileak...) bata bestearekin konekta daitezke; baita Internetera ere, haririk gabeko sarbide puntu baten bitartez. Sarbide puntu batek (ingelesez hotspot moduan ere ezagutzen dena) 20 metro inguruko helmena du eraikinen barnealdean eta helmen zabalagoa haietatik kanpo. Sarbide puntuen estaldura gela bakar baten tamainakoa (hormek uhin elektromagnetikoak blokea ditzaketelako) edota kilometro karratu batzuetakoa izan daiteke, hainbat sarbide puntu gainjartzen badira.

Wi-Fi-aren logotipoa

Wi-Fi Alliance enpresa taldeak sortutako marka erregistratua da. Izen hori sortzearen helburu nagusia haririk gabeko sare lokaletarako produktuek IEEE 802.11 estandar multzoa betetzen ote duten ziurtatzea da. Beraz, Wi-Fi zigilua daramaten produktuek Wi-Fi Alliancek ezarritako homologazio prozedura gainditu dute. Horregatik Wi-Fi eta 802.11 baliokide gisan erabiltzen dira.

Estandarrak definitzen dituenak OSI ereduan 2. mailan kokatzen dira Ethernet, Token Ring, ATM sare protokoloen parean.

Wi-Fi teknologiaren hainbat bertsio daude: haien arteko aldeak estaldura, irrati banda eta komunikazio abiadura dira. Wi-Fiak, orokorrean, 2,4 GHz-eko (gigahertz) UHF (Ultra High Frequency) eta 5,8 GHz-eko SHF (Super High Frequency) bandak erabiltzen ditu, ISM (Industrial, Scientific and Medical) lizentzia gabeko bandak direnak eta kanaletan banatuta daudenak. Kanal bakoitza, denbora multiplexazioari esker, sare ezberdinen artean parteka daiteke.

Teknologia horren funtzionamendurik egokiena ikuspen zuzeneko hedapenarekin gertatzen da. Material arruntek uhin elektromagnetikoak islatzen eta xurgatzen dituzte; haien ondorioz, estaldura txikiagotzen da.

Etimologia

Wifi terminoa, izen arrunta dena, Wi-Fi marka komertzialetik dator. WECAk (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), teknologia hori garatu zuen partzuergoak, iragarki sortzaileen enpresa bat kontratatu zuen teknologiaren estandarrari izena emateko; izan ere, izena ulertzeko eta gogoratzeko erraza izatea zuten helburu. 2002an WECA aliantzak izena aldatu zuen eta Wi-Fi Alliance deitzera pasa zen.

Aliantzak "The Standard for Wireless Fidelity" (Haririk gabeko fidelitate estandarra) iragarki eslogana erabili zuen marka sortu eta denbora gutxira. Hori dela eta, argitalpen batzuetan eta IEEEren web-orrian Wi-Fia "Wireless Fidelity" hitzaren laburdura dela xedatzen da. Beraz, Wi-Fia haririk gabeko fidelitatearen laburdura dela adieraz daiteke, Hi-Fi ("High Fidelity") kalitate handiko soinua adierazten duen akronimoarekin gertatzen den moduan.

Bertsioak eta belaunaldiak

Wi-Fi belaunaldiak

Belaunaldia	IEEE standard	Noiz onartua	Esteka-erratio onartua (Mbit/s)	Irrati-frekuentzia (GHz)
Wi-Fi 7	802.11be	(2024)	1376 -->46120	2.4/5/6
Wi-Fi 6E	802.11ax	2020	574 -->9608	6
Wi-Fi 6		2019		2.4/5
Wi-Fi 5	802.11ac	2014	433 -->6933	5
Wi-Fi 4	802.11n	2008	72 -->600	2.4/5
(Wi-Fi 3)*	802.11g	2003	6 -->54	2.4
	802.11a	1999		5
(Wi-Fi 2)*	802.11b	1999	1 -->11	2.4
(Wi-Fi  1)*	802.11	1997	1 -->2	2.4
*Wi-Fi 1, 2, eta 3 inferentzia erretroaktiboa dute.

Etxe barruko Wifi instalazio bat (2922)

Ekipoak WiFi bertsio asko onartzen ditu maiz. Komunikatzeko, gailuek WiFi bertsio komuna erabili behar dute. Bertsioak desberdinak dira: operatzen duten irrati-uhinen bandarengatik, okupatzen duten banda-zabalerarengatik, jasan ditzaketen datuen gehienezko tarifengatik eta bestelako xehetasunengatik. Bertsio batzuek antena anizkoitzak erabiltzeko aukera ematen dute, eta horrek abiadura handiagoak ematen du eta interferentzia gutxiago izateko aukera.

Historikoki, ekipoak IEEE arauak erabiliz jasan zitzakeen WiFi bertsioak zerrendatzen zituen. 2018an, WiFi Aliantzak belaunaldiak zenbakitzeko izendapen sinplifikatua sortu zuen, WiFi 4 (802.11n), WiFi 5 (802.11ac) eta Wi-Fi 6 (802.11ax) onartzen dituzten ekipoak adierazteko. Belaunaldi horiek aurreko bertsiokoekin nahiko bateragarriak izaten dira. Aliantzak adierazi duenez, 4., 5. edo 6. belaunaldi-maila adieraz daiteke erabiltzailearen interfazean konektatuta dagoenean, seinale jasotzen den indarrarekin batera.

WiFi sarearen bertsio garrantzitsuenen zerrenda hau da: 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n (Wi-Fi 4), 802.11h, 802.11i, 802.11-2007, 802.11-2012, 802.11ac (Wi-Fi 5), 802.11ad, 802.11af, 802.11-2016, 802.11ah, 802.11ai, 802.11aj, 802.11aq, 802.11ax (Wi-Fi 6), 802.11ay.

IEEE 802.11x estandarrak

Teknologiaren normalizazioa beharrezkoa da bere garapenerako eta gailuek bete beharreko ezaugarriak zeintzuk diren jakiteko. Bateragarritasuna lortzeko sortu ziren lehenengo estandarrak.

Urteekin, gero eta estandar gehiago sortuz joan dira, aurreko estandarrak hobetzeko eta dituzten gabeziak ebazteko. Estandar bakoitzak ezaugarri desberdinak izan ditzake, bai frekuentzian, bai irismenean, baita abiaduran ere. Erabiltzen den terminologia IEEE 802.11x da, non x letra bat den eta protokolo zehatz baten izena adierazten duen.

Honako hauek dira IEEE 802.11x familiako estandar nagusiak:

802.11

Sortu zen lehen estandarra da, eta abiadura oso txikiak ematen zituen. Estandar hori abiapuntutzat hartuz, denbora pasatu ahala, teknologia garatuz joan da eta estandar berriak kaleratu dira, abiadura eta segurtasuna optimizatzeko helburuarekin, edota bateragarritasuna bermatzeko.

• Abiadura (teorikoa): 2 Mbit/s
• Abiadura (praktikoa): 1 Mbit/s
• Frekuentzia: 2,4 GHz
• Banda-zabalera: 22 MHz
• Inplementazio urtea: 1997

802.11a

Estandar horren helburu nagusia loturaren abiadura handitzea izan zen, baina 5 GHz-eko banda erabiltzen duenez, atenuazio handiagoak ditu, frekuentzia altuagoa erabiltzen baitu. Aldi berean, 2,4GHz-eko banda erabiltzen duten beste gailu askoren interferentziak saihesten dira.

• Abiadura (teorikoa): 54 Mbit/s
• Abiadura (praktikoa): 22 Mbit/s
• Frekuentzia : 5,4 GHz
• Banda zabalera: 20 MHz
• Irismena: txikia, espazio libreko galera (ingelesez, "Free Space Losses") handiaren ondorioz.
• Inplementazio urtea: 1999

802.11b

2.4 GHz-eko frekuentzia bandako Wi-Fi kanalak.

Wi-Fi modura ezagutzen den estandarra. 802.11 estandarrean oinarritutako arauak, a estandarrak baino irismen handiagoa du, erabiltzen duen frekuentzia baxuagoa; baita: 2,4 GHz. Hala ere, frekuentzia honetan lan egiteak beste gailu batzuekin interferentzia gehiago egotea dakar.

• Abiadura (teorikoa): 11 Mbit/s
• Abiadura (praktikoa): 6 Mbit/s
• Frekuentzia: 2,4 GHz
• Banda zabalera: 22 MHz
• Irismena: 50 metro (leku itxietan)
• Inplementazio urtea: 1999

802.11g

802.11b estandarraren hobekuntza da. Estandar berri horrekin, abiadurak handitzen dira eta. aldi berean. b estandarrarekin bateragarria izaten segitzen du. Gainera, a estandarrarekin konparatuz, irismena ere handitzen da.

• Abiadura (teorikoa): 54 Mbit/s
• Abiadura (praktikoa): 22 Mbit/s
• Frekuentzia : 2,4 GHz
• Banda zabalera : 20 MHz
• Irismena: 50 metro (leku itxietan)
• Inplementazio urtea: 2003

802.11n

Teknologiaren aldetik aurrerapauso handia izan zen. MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) sareak sartu ziren: sare haietan, routerrek hainbat antena dituzte, datuak aldi berean bidali eta jaso ahal izateko. Gainera, irismena handitzea ere lortu zen estandar horren bidez. 

20 MHz-eko banda zabalera erabiltzeko konfigura daiteke, kongestio handiko zonalde batean interferentziak ahalik eta gehien saihesteko.

• Abiadura (teorikoa): 600 Mbit/s
• Abiadura (praktikoa): 100 Mbit/s
• Frekuentzia: 2,4 GHz eta 5,4 GHz
• Banda zabalera: 20 edo 40 MHz
• Irismena: 120 metro leku itxietan eta 300 metro eraikinen kanpoaldean.
• Inplementazio urtea: 2009

802.11ac

Teknologiaren estandar hori gaur egun komertzializatzen den bertsiorik berriena da: teorian, kable bidezko konexioen abiadura eskaintzen du. Izan ere, 802.11n estandarra oinarri hartuta hurrengo hobekuntzak inplementatzen ditu: 2,4 GHz-eko banda alde batera uzten da eta 5,4 GHz-eko bandan bakarrik lan egiten du; kanal gehiago eta erabilpen gutxiago duen banda delako. Wi-Fi kanal bakoitzaren banda zabalera 20-40 MHz-etik 80-160 MHz-era handitzen da, hortaz, komunikazio lotura bakoitzeko uhin garraiatzaile gehiago daude. Azkenik, 64-QAM modulazioa 256-QAM modulazioagatik ordezkatzen da, datuen transmisioaren abiadura lau aldiz handiagotzea ahalbidetzen duena.

• Abiadura (teorikoa): 6.93 Gbit/s
• Abiadura (praktikoa): 100 Mbit/s
• Frekuentzia: 5,4 GHz
• Banda zabalera: 80 edo 160 MHz
• Inplementazio urtea: 2013

Etorkizunean

Ikusi den moduan, teknologia hori etengabe berrikuntzan dago, hots, estadar berriak sortzen dira Wi-Fi teknologiak ezaugarri hobetzeko. Garapen fasean dauden estanda batzuk honako hauek dira:

802.11ad: WiGig

802.11ah: Wi-Fi HaLow

Gailuak eta osagaiak

Gaur egun, Wi-Fi sarea instalatzea oso erraza da, gailu gehienek inplementatuta izaten baitituzte WI-FI seinale hori jaso eta ulertzeko hardware eta softwarea. Honako hauek dira erabiltzen diren osagaiak:

Router-a (Bideratzailea)

WiFi sare baten irudia azpiegitura gisa. Gailuak haririk gabeko informazioa bidaltzen du beste gailu batera dokumentu bat inprimatzeko, biak sare lokalera konektatuta daude.

Tresna oso garrantzitsua da, betetzen dituen eginkizun ugariengatik:

• Bideratzea: IPen (sare mailako helbidea) araberako portaera bat edo bestea izango du, datuen tramak bide batetik edo bestetik bidaliz.
• IPen esleipena: IP helbideak esleituko dizkie sarera konektatzen diren gailuei; honela helburu eta igorleak ezagunak izango dira (DHCP protokoloa erabiliz).
• NAT: esleitzen dituen IP horiek pribatuak izango dira, hau da, routerrak maneiatzen duen WLANean (Wireless Local Area Network) bakarrik izango dira baliagarriak, beraz interneterako konexioa behar izatekotan, IP helbide pribatu horiek IP publikora itzuliko ditu.
• Modem modura jokatzea: APa (Access Point) barneratuta izanez gero, antena bat izango du, eta beraz, seinaleak modulatu eta demodulatu egin behar izango ditu.
• Segurtasuna inplementatu (kodifikatu): batzuetan informazioa kodifikatu egingo du, gainerako erabiltzaileentzat trukatutako informazioa ulergaitza izan dadin; komunikazioak seguruagoak izatea lortzen da horren bidez.
• "Access point" modura jokatu.

Access Point (AP)

Etxetik kanpoko Wifi sarbide-puntu bat.

Euskaraz, "sarbide puntua", hurbileko estazioei (sare txartela inplementatuta duen ekipo oro) sarera konektatzea baimentzen dien gailua da. Gailuen konexioak kudeatzeaz arduratzen da, hots, sarea eta gailuak elkar konektatzen dituen gailua da; honengatik orokorrean azpiegitura errazteko routerrak askotan AP modura ere jokatzen du.  Azken finean, uhin elektromagnetikoa sortzeaz arduratzen da, izan ere, maila fisikoan egiten du lan. Arazo nagusia gehienezko zerbitzu kopuru bat duela da. Laburbilduz, APa  gailuak era zentralizatuan elkarrekin konektatzea ahalbidetzen digun gailua edo osagaia da; hain zuzen ere seinaleen transmisore eta hartzailea. Orokorrean osagai hauek ditu:

• Sare egokigailua
• Antena
• Irrati transmisorea

Estazioak

Hartzaile modura jolastuko duen haririk gabeko sare egokigailua (wireless adaptaters) edo sare-interfaze kontrolagailua (network interface controller), gailu terminalak edo bukaerako gailu izenez ere ezagunak. Kasu honetan IEE 802.11 estandarra betetzen duten gailuak dira.

Ordenagailuen kasuan bi era nagusi erabiltzen dira sarera konexioa lortzeko:

• Txartel nagusira PCI-ak (Peripheral Component Interconnect, periferikoen portua) dituen busak erabilita haririk gabeko sare txartela gehituz.
• USB txartela erabiliz.

Gaur egungo gailuen ehuneko handi batek Wi-Fi bidezko sarerako sarbidea ahalbidetzen duten hartzaileak ditu, hortaz, ez dute gailu gehigarririk behar izaten haririk gabeko konexioa gauzatzeko.

Segurtasuna

Segurtasuna WiFi-ren arazorik larrienetakoa da. Segurtasunik gabeko Wi-Fi sareak nonahi daude, honela babestu gabeko informazioa duten sare irekiak bilakatu dira.

Wi-Fi sareko segurtasuna bermatzeko ekintzak:

• WEP edo WPA segurtasun protokoloak ezarri. Hauek kautotasunaz, osotasunaz eta konfidentzialtasunaz arduratzen dira. WEP protokoloa erraz samar gainditzen zen eta WPA eta WPA2 asmatu zuten. Haririk gabeko gailuek, sare-txartelek, badaramatzate protokolo hauek.
• IPSEC IP menpeko komunikazio batean IP tunelak eratzeko protokoloa.

Wi-Fi sareetako segurtasun protokolorik onena (2006) WAP2 da.

Bibliografia

1. Ramírez, Iván (2018-05-22). Qué es WiFi AC y por qué deberías usarlo siempre que te sea posible. [bertsio elektronikoa]. Espainia: xataka.com. Hemendik eskuratua: https://www.xataka.com/basics/que-es-wifi-ac-y-por-que-deberias-usarlo-siempre-que-te-sea-posible
2. Conoce cuáles son todos los estándares de Wi-Fi que existen. [bertsio elektronikoa]. Espainia: testdevelocidad.es. Hemendik eskuratua: https://www.testdevelocidad.es/2016/08/11/conoce-cuales-todos-los-estandares-wi-fi-existen/

Ikus, gainera

• Sare protokolo
• Bluetooth
• FON
• Hotspot
• LMDS
• WiMAX
• UMTS
• Warchalking
• WDS
• WRT54G
• WiBro

Kanpo estekak

• Zientzia.net Wi-Fi artikulua
• Zientzia.net WiMAX artikulua
• (Ingelesez) Wi-Fi Alliance
• (Ingelesez) Wireless LAN (Wifi) Tutorial
• (Ingelesez) Wireless Fidelity (Wi-Fi) - Specifications
• (Ingelesez) Wi-Fi esanahiaren gainean
• (Gaztelaniaz) FON
• Wi-Fi Alliance-ren web-gunea.

• Datuak: Q29643
• Multimedia: Wi-Fi / Q29643