IEEE 802.11: differenze tra le versioni
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'''IEEE 802.11''' è un insieme di normative standard tecniche focalizzate sulle specifiche dei protocolli del [[livello fisico]] (PHY) e del [[Media Access Control]] (MAC) per le reti di tipo [[Wireless local area network]] (WLAN), nell'ambito della famiglia [[IEEE 802]] (definizione delle [[LAN|Local Area Network]]).<ref name=80211-2024 /> Lo standard originale e i suoi sviluppi successivi costituiscono la base di funzionamento per i prodotti di rete marchiati con il simbolo [[Wi-Fi]] e sono gli standard tecnici più utilizzati nelle reti di dispositivi [[wireless]]. Su queste specifiche si basano la maggior parte delle reti casalinghe e aziendali in cui computer fissi o portatili, smartphone, stampanti e altri dispositivi sono in grado di comunicare tra loro e accedere a [[Internet]] senza bisogno di cavi, nonché la comunicazione wireless tra veicoli (specifiche [[IEEE 802.11 p]]).
Gli standard IEEE 802.11 sono definiti e manutenuti dall'[[Institute of Electrical and Electronics Engineers]] (IEEE). Alla versione base, pubblicata nel 1997, hanno fatto seguito una serie di emendamenti, identificati secondo lo schema di IEEE (802.11 seguito da una o due lettere minuscole in sequenza alfabetica: 802.11a, 802.11b e così via), e versioni successive dello standard completo, identificate con il suffisso dell'anno di pubblicazione, che introducono varianti, correzioni ed evoluzioni tecnologiche. Anche se gli emendamenti vengono ufficialmente dismessi nel momento in cui entrano a far parte integrante di una nuova versione dello standard completo, a livello industriale e commerciale si preferisce utilizzare direttamente il loro identificativo individuale per indicare in modo immediato e sintetico il livello di funzionalità disponibile su un determinato prodotto. Di conseguenza, ogni singolo emendamento viene trattato come fosse uno specifico standard individuale. La dicitura '''802.11x''' è una forma abbreviata per indicare "una qualsiasi versione di 802.11" e viene usata per evitare ambiguità con la dicitura "802.11" che è quella specifica che si riferisce alla prima edizione del 1997 (802.11-1997, detta anche "802.11 legacy").
IEEE 802.11x prescrive per le reti wireless diverse frequenze di trasmissione, che comprendono tra le altre le bande di frequenza a 2,4, 5, 6 e 60 GHz, e identifica l'elenco dei canali che si possono utilizzare su tali frequenze, con l'avvertenza che la disponibilità effettiva delle frequenze nello spettro radio può dipendere localmente da altre norme regolatorie nazionali o internazionali.
I protocolli di comunicazione definiti da IEEE 802.11x sono utilizzati in combinazione con i livelli di rete superiori definiti dalla normativa [[IEEE 802.2]] e sono concepiti per interoperare senza problemi con [[Ethernet]] e per il trasporto di traffico [[Internet Protocol|IP]].
==Storia==
La tecnologia standardizzata dalla 802.11 nasce da una decisione dell'FCC statunitense che nel 1985 liberò la banda ISM<ref name="IEEE-SA Standards Board Operations Manual" /> consentendone l'utilizzo senza necessità di licenza.<ref>{{cita libro|lingua=en|autore=Wolter Lemstra|autore2=[[Vic Hayes]]|autore3=John Groenewegen|titolo=The Innovation Journey of Wi-Fi: The Road To Global Success|editore=[[Cambridge University Press]]|anno=2010|isbn=978-0-521-19971-1}}</ref>
Nel 1991 [[NCR Corporation]]/[[AT&T]] (attualmente [[Nokia Labs]] e LSI Corporation) misero a punto un precursore dell'802.11 a [[Nieuwegein]], nei [[Paesi Bassi]], destinato originariamente ai servizi di cassa. I primi prodotti wireless vennero commercializzati con il nome WaveLAN ed erano caratterizzati da una velocità di trasmissione dati grezza di {{M|1|u=Mbit/s}} e {{M|2|u=Mbit/s}}.
[[Vic Hayes]], insieme all'ingegnere dei [[Bell Labs]] Bruce Tuch, ha coinvolto l'IEEE per la creazione di uno standard.<ref>{{cita news|lingua=en|titolo=Vic Hayes & Bruce Tuch inducted into the Wi-Fi NOW Hall of Fame|url=https://wifinowglobal.com/news-and-blog/vic-hayes-bruce-tuch-inducted-into-the-wi-fi-now-hall-of-fame/|pubblicazione=Wi-Fi Now Global|data=8 novembre 2019|cognome=Hetting |nome=Claus }}</ref> Hayes, definito il "padre del Wi-Fi", è stato presidente del gruppo di lavoro IEEE 802.11 per 10 anni e ha contribuito alla definizione degli standard iniziali 802.11b e 802.11a.<ref>{{cita web|lingua=en |url=http://news.cnet.com/1200-1070-975460.html |titolo=Vic Hayes - Wireless Vision |autore=Ben Charny |data=6 dicembre 2002 |sito=[[CNET]]|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120826164642/http://news.cnet.com/1200-1070-975460.html }}</ref>
Nel 1999 è stato costituito il consorzio commerciale [[Wi-Fi Alliance]], detentore del marchio "Wi-Fi" con il quale viene venduta la maggior parte dei prodotti.<ref>{{cita web|lingua=en|titolo= History |sito= [[Wi-Fi Alliance]] |url= https://www.wi-fi.org/who-we-are/history}}</ref>
La svolta commerciale chiave si è avuta nel 1999, quando [[Apple]] decise di dotare di Wi-Fi la famiglia di portatili [[iBook]], il primo prodotto di largo consumo a offrire la connettività di rete wireless, commercializzata come [[Famiglia AirPort|AirPort]].<ref>{{cita news|lingua=en|url=https://www.nytimes.com/1999/07/22/business/apple-offers-imac-s-laptop-offspring-the-ibook.html|titolo=Apple Offers iMac's Laptop Offspring, the iBook|autore=Steve Lohr|pubblicazione=[[The New York Times]]|data=22 luglio 1999}}</ref><ref>{{cita news|lingua=en|url=https://www.nytimes.com/1999/11/25/technology/state-of-the-art-not-born-to-be-wired.html?pagewanted=all|titolo=STATE OF THE ART; Not Born To Be Wired|autore=Peter H. Lewis|pubblicazione=The New York Times|data=25 novembre 1999}}</ref><ref>{{cita web|lingua=en|url=https://wifinowevents.com/news-and-blog/how-a-meeting-with-steve-jobs-in-1998-gave-birth-to-wi-fi/|titolo=How a meeting with Steve Jobs in 1998 gave birth to Wi-Fi|autore=Claus Hetting|data=19 agosto 2018|sito=Wi-Fi Now|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180821061611/https://wifinowevents.com/news-and-blog/how-a-meeting-with-steve-jobs-in-1998-gave-birth-to-wi-fi/|urlmorto=si}}</ref> L'anno successivo fu la volta dell'[[IBM]], che introdusse la tecnologia wireless nella serie [[ThinkPad|ThinkPad 1300]].<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://thinkstories.com/innovate-die-thinkpad-cracked-code-wireless-world/?linkId=49947536|titolo=Innovate or die: How ThinkPad cracked the code to the wireless world|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180825004409/https://thinkstories.com/innovate-die-thinkpad-cracked-code-wireless-world/?linkId=49947536|urlmorto=si}}</ref>
== Descrizione ==
=== Principi generali ===
Lo standard 802.11x indirizza in modo specifico il livello fisico (PHY) e il livello Media Access Control (MAC) delle reti locali wireless. Per quanto riguarda il livello fisico, definisce una serie di tecniche di [[modulazione]] radio per segnali [[duplex|half-duplex]] che utilizzano di base lo stesso formato di dati; specifica le frequenze e i canali utilizzabili; definisce le velocità di trasmissione (bit rate); stabilisce eventuali limiti di potenza e definisce le tecniche di aggregazione.<ref name=tek>{{Cita web |lingua=en |url=https://www.tek.com/en/documents/primer/wi-fi-overview-80211-physical-layer-and-transmitter-measurements |titolo=Wi-Fi: Overview of the 802.11 Physical Layer and Transmitter Measurements}}</ref> Per quanto riguarda il livello MAC, la gestione della trasmissione half-duplex si basa sul controllo di collisioni [[CSMA/CA]] per cui una emittente su uno specifico canale è in grado di determinare se su quello stesso canale ci siano altre entità che stanno trasmettendo (anche su protocolli diversi da quelli definiti da 802.11x) e trasmette i suoi frame-dati solo se il canale in quel momento è libero.<ref name=tek /> Lo standard inoltre definisce il formato e la struttura dei [[frame (telecomunicazioni)|frame]] usati per la comunicazione tra i dispositivi di rete, la loro tipologia, le informazioni di servizio veicolate e le modalità di impiego, tenendo presente l'interoperabilità con i frame Ethernet definiti dalla normativa [[IEEE 802.3]].<ref name=tek /> Definisce infine gli aspetti legati alla [[sicurezza informatica|sicurezza]] nell'accesso alla rete e nel trasporto confidenziale del contenuto informativo.<ref>{{cita pubblicazione |lingua=en |autore=Oscar P. Sarmiento |autore2=Fabio G. Guerrero |autore3=David Rey Argote |titolo=Basic security measures for IEEE 802.11 wireless networks |rivista=Revista Ingeniería e Investigación|volume=28|numero=2|data=agosto 2008|pp=89-96|doi=10.15446/ing.investig.v28n2.14898}}</ref>
Il primo standard definito fu l'802.11-1997 ma il primo ad essere effettivamente adottato su larga scala è stato l'[[IEEE 802.11b|802.11b]], a cui hanno fatto seguito [[IEEE 802.11a|802.11a]], [[IEEE 802.11g|802.11g]], [[IEEE 802.11n|802.11n]], [[IEEE 802.11ac|802.11ac]] e [[IEEE 802.11ax|802.11ax]]. Gli altri emendamenti della famiglia sono intesi ad estendere l'ambito degli standard esistenti o a introdurre correzioni.<ref name="IEEE-SA Standards Board Operations Manual">{{cita web|lingua=en |editore=IEEE-SA Standards Board Operations Manual |autore=IEEE-SA |titolo=Clause 8 - Publication |url=https://standards.ieee.org/about/policies/opman/sect8/ |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20240531142635/https://standards.ieee.org/about/policies/opman/sect8/}}</ref>
L'802.11b e 802.11g, così come anche 802.11n, utilizzano lo [[Rappresentazione spettrale dei segnali|spettro]] di frequenze a {{M|2,4|u=GHz}} ([[banda ISM]]).
Si tratta di una banda di frequenze regolarmente assegnata dal piano di ripartizione nazionale (ed internazionale) ad altri servizi ma lasciata di libero impiego per le applicazioni che prevedono livelli di [[EIRP]] (''Equivalent Isotropic Radiated Power'', ovvero la massima potenza irradiata da un'[[antenna isotropa]]) non superiori a {{M|20|ul=dBm}} e utilizzate all'interno di una proprietà privata (senza attraversamento del suolo pubblico).
Trovandosi ad operare in bande di frequenze dove già lavorano altri apparecchi, i dispositivi b/g/n possono subire fenomeni di [[interferenza (telecomunicazioni)|interferenza]] da parte di altre apparecchiature come [[cordless|telefoni cordless]], dispositivi [[Bluetooth]], [[forno a microonde|forni a microonde]]. Per controllare e limitare tali effetti, il protocollo 802.11b utilizza una tecnica di trasmissione [[Direct Sequence Spread Spectrum]] (DSSS) mentre l'802.11g impiega una modulazione multi-[[onda portante|portante]] di tipo [[OFDM]].
L'802.11a utilizza la banda U-NII (''Unlicensed National Information Infrastructure'') a {{M|5|u=GHz}}, come definita dalla [[Federal Communications Commission|FCC]] statunitense, che per la maggior parte del mondo prevede almeno 23 canali radio non sovrapposti di {{M|20|u=MHz}} di ampiezza. Questo è un miglioramento siginificativo rispetto alla banda {{M|2,4|u=GHz}} che prevede solo tre canali da {{M|20|u=MHz}} non sovrapposti, mentre tutti gli altri canali adiacenti presentano delle sovrapposizioni. Le prestazioni tra le differenti frequenze possono essere migliori o peggiori a seconda delle condizioni ambientali. I protocolli 802.11n e 802.11ax possono usare sia la banda a {{M|2,4|u=GHz}} che quella a {{M|5|u=GHz}} mentre l'802.11ac usa solo la banda a {{M|5|u=GHz}}.
Il segmento di spettro delle frequenze radio usate dalla 802.11 cambia a seconda delle nazioni, in funzione delle normative locali.
=== Modello di rete ===
[[File:802.11 Network Architecture.svg|thumb|350px|Modello generico dell'architettura di una rete wireless 802.11]]
Le reti basate su 802.11 prevedono un'architettura formata da una collezione di sottoreti wireless collegate a una infrastruttura cablata di tipo Ethernet ([[IEEE 802.3|802.3]]). Ogni dispositivo wireless in grado di collegarsi a una di queste sottoreti costituisce una "stazione", che può essere fissa o mobile all'interno della sottorete.
Tutti i dispositivi (''client'') di una sottorete devono collegarsi a una stazione speciale (''[[Access Point]]'', AP) che, essendo connessa all'infrastruttura cablata tramite il sistema di distribuzione (''Distribution System''),<ref>{{Cita web |lingua=en |url=https://csrc.nist.gov/glossary/term/access_point |titolo=Access Point (AP)}}</ref> agisce come un ''[[gateway (informatica)|gateway]]'' per l'intera sottorete, consentendo alle stazioni di accedere ai servizi forniti dal provider tramite la rete cablata. L'AP inoltre può funzionare anche come [[router]] per la comunicazione wireless tra i ''client'' all'interno della stessa sottorete.
L'insieme di dispositivi ''client'' collegati a uno specifico AP più l'AP stesso costituiscono un "insieme di servizi di base" (''Basic Service Set'', BSS).<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://www.cbtnuggets.com/blog/technology/networking/8-components-of-a-802-11-wireless-service-set|titolo=What is a Basic Service Set (BSS)?}}</ref> L'insieme di più BSS interconnessi, a sua volta, costituisce un "insieme di servizi estesi" (''Extended Service Set'', ESS).<ref>{{Cita web|url=https://www.dinomolli.it/Modulo_C/PDF_Singoli/modulo_5_pa_7.pdf|titolo=IEEE 802.11 Introduzione}}</ref>.
Ogni BSS è identificato e riconoscibile da parte degli altri dispositivi tramite due parametri:
# il ''Basic Service Set Identifier'' (BSSID), che è un valore cablato non modificabile coincidente con l'[[indirizzo MAC]] dell'Access Point;<ref name=ICAR-CNR>{{Cita pubblicazione|url=https://intranet.icar.cnr.it/wp-content/uploads/2016/11/TechReport-14_01.pdf|titolo=Metodologie di posizionamento indoor con tecnologia Wi-Fi|data=26 giugno 2014|autore=C. Giaconia|autore2= C. Lupascu|autore3=A.Machì|etal=si|editore=Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni|numero=RT-ICAR-PA-14-01|pubblicazione= Rapporti tecnici dell'ICAR-CNR|p=12}}</ref> questo dato viene scambiato tra AP e stazioni solo a livello di protocollo
#il ''Service Set Identifier'' (SSID), liberamente modificabile, che è il nome della rete come visibile anche a livello applicativo (per esempio, quando si deve scegliere a quale rete Wi-Fi collegare uno specifico dispositivo/stazione: smartphone, tablet, computer, smart TV eccetera).<ref name=ICAR-CNR /> Anche questo dato viene scambiato via protocollo.
Anche l'ESS, che di fatto costituisce una rete di BSS, possiede un suo identificativo, liberamente modificabile (''Extended Service Set Identifier'', ESSID), che tipicamente coincide con l'SSID. Questo dato, come l'SSID, viene utilizzato dal protocollo, soprattutto in caso di ''[[roaming]]'', per cui un dispositivo mobile può passare da un BSS a un BSS diverso ma facente parte dello stesso ESS senza interruzione del servizio, purché i due BSS condividano lo stesso SSID.<ref>{{Cita web|url=https://versatek.com/how-to-improve-wi-fi-reception-by-boosting-roaming-aggressiveness/?srsltid=AfmBOorliLTefZI7Ef3Xo_hrn0iQHkd57hksHpZVqmIeDOczYndPW4PF|lingua=en|titolo=How to Improve Wi-Fi Reception by Boosting Roaming Aggressiveness|data=21 ottobre 2015}}</ref>
=== Meccanismo di connessione e disconnessione ===
[[File:802.11 Connection Setup.svg|thumb|350px|Sequenza usata per stabilire una connessione Wi-Fi]]
Il meccanismo tramite il quale una stazione si collega a un Access Point è regolato da un protocollo di comunicazione specifico e avviene attraverso una sequenza composta da tre fasi principali:<ref name=nxp>{{Cita web|lingua=en |url=https://community.nxp.com/t5/Wi-Fi-Bluetooth-802-15-4/802-11-Wi-Fi-Connection-Disconnection-process/ta-p/1121148 |titolo=[802.11] Wi-Fi Connection/Disconnection process |sito=NXP Community|data= 6 ottobre 2020}}</ref>
# Scansione (''Scanning'') per rilevare il dispositivo o la rete a cui connettersi;
# Autenticazione (''Authentication''), che consiste nell'identificazione del ''client'' e nello scambio di [[chiave (crittografia)|chiavi crittografiche]] tra client e Access Point;
# Associazione (''Association''), che consiste nello stabilire un connessione logica tra Access Point e dispositivo dopo aver verificato la rispettiva compatibilità, rendendo il dispositivo raggiungibile dal ''distribution system'', che ora sa con quale Access Point deve comunicare per raggiungere una determinata stazione.<ref name=unimi>{{cita web |url=https://homes.di.unimi.it/~gfp/FiMo/2004-05/Slides/Oli/PHYSIC.PDF |titolo=IEEE 802.11 Lo standard per Wireless LAN |editore=Università degli Studi di Milano |autore= S. Olivieri}}</ref> Ogni dispositivo può essere associato a un solo Access Point alla volta. mentre un Access Point può essere associato a più dispositivi.<ref name=unimi /> Al termine di questa fase, può iniziare lo scambio dati vero e proprio.
Per la disconnessione, sono previste due fasi:<ref name=80211deauth>{{Cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/10/11/802-11-mgmt-deauth-disassociation-frames/ |titolo=802.11 Mgmt: Deauth & Disassociation Frames |data=11 ottobre 2014}}</ref>
# Disassociazione (''Disassociation'') con cui un dispositivo cancella l'associazione su tutti gli Access Point, interrompendo ogni possibilità di comunicazione con il ''distribution system'';
# Deautenticazione (''Deauthentication'') con cui un dispositivo disassociato chiude la sua sessione ed esce totalmente dalla rete, interrompendo ogni comunicazione con l'Access Point fino a nuova autenticazione. Va osservato che un dispositivo disassociato potrebbe risultare ancora autenticato all'interno della rete.<ref name=80211deauth />
==== Scansione ====
La scansione consiste nel riconoscimento dei dispositivi compatibili all'interno dell'area coperta da un Access Point (''Basic Service Set Area'', BSSA) e può essere di due tipi:<ref name=nxp />
* scansione passiva: l'AP emette periodicamente, su un canale alla volta, un frame speciale di tipo ''broadcast'', detto ''beacon'' ("faro") per la sua periodicità (''Target Beacon Transmission Time'', TBTT), per annunciare a tutte le stazioni potenzialmente in ascolto la sua presenza e le sue caratteristiche fondamentali (SSID, potenza del segnale eccetera). Al termine del periodo, il messaggio viene trasmesso sul canale successivo, fino a coprire tutti i canali.
* scansione attiva: il dispositivo ''client'', ossia la stazione, invia su un canale alla volta messaggi speciali, generalmente di tipo ''broadcast'', detti ''probe request'' ("richieste sonda"), in cui chiede informazioni su quali AP e BSS siano disponibili e quali siano le loro caratteristiche fondamentali. Al frame di tipo ''probe request'' possono rispondere solo gli Access Point con un messaggio di tipo ''probe response''. Il messaggio di ''probe request'' può essere anche mirato verso uno specifico AP o una specifica BSS. La stazione, dopo aver trasmesso un messaggio di ''probe request'' su uno specifico canale, rimane in ascolto per un periodo di tempo, in attesa di eventuali risposte da parte di uno o più AP, per poi passare a trasmettere la richiesta sul canale successivo, fino a coprire tutti i canali.
In entrambi i casi, alla fine di questa fase il ''client'' è in grado di identificare le BSS entro il suo raggio di portata e i relativi AP a cui può collegarsi, con le loro caratteristiche.
<!--
I frame di tipo ''beacon'' contengono nel corpo del messaggio un gruppo di informazioni obbligatorie, sempre presenti, seguito da un gruppo di informazioni opzionali.<ref name=beacon>{{cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/10/08/802-11-mgmt-beacon-frame/| titolo=802.11 Mgmt: Beacon Frame|data=8 ottobre 2014}}</ref> Le informazioni sempre presenti sono, nell'ordine:<ref name=beacon />
* ''Timestamp'' (8 byte): indica da quanti microsecondi è attivo l'Access Point; il valore massimo è pari a 2<sup>64</sup> microsecondi, equivalenti a circa {{formatnum:580000}} anni
* ''Beacon Interval'' (2 byte): indica quante unità di tempo (''Time Unit'', TU) trascorrono tra due trasmissioni successive. Una unità di tempo è pari a {{M|10,24|u=us}}. Il valore prefissato di default è 100TU, pari a {{m|1,024|u=ms}}.
* ''Capability Information'' (2 byte): questo campo, codificato a bit, riassume le caratteristiche disponibili sull'Access Point. Ogni bit rappresenta una funzionalità specifica (se è ammesso DSSS-OFDM, se è supportata la qualità del servizio, se sono disponibili le misure radio eccetera). Il valore "1" indica che la funzionalità è disponibile, mentre il valore "0" indica la sua assenza.
* SSID (dimensione massima 32 byte): il nome della rete associata all'Access Point
* ''Supported Rates'' (dimensione variabile): è una serie di otto ottetti al massimo, in cui ciascuno indica una delle velocità di trasferimento supportate. Il bit più significativo al valore "1" indica che la rate corrispondente è obbligatoria (''basic rate'') mentre al valore "0" indica che è semplicemente supportata. I rimanenti sette bit codificano un valore binario in cui il valore decimale unitario corrisponde a {{m|500|u=Kbit/s}}. Per esempio, il valore "10001100" indica una ''basic rate'' (il bit più significativo è uguale a "1") pari a {{m|6|u=Mbit/s}} (gli ultimi sette bit codificano in binario il valore decimale "12", quindi "12 volte 500 Kbits")
Le informazioni opzionali comprendono:<ref name=beacon />
* Parametri relativi al ''[[Frequency-hopping spread spectrum|frequency hopping]]'' (FH)
* Parametri relativi al [[Direct Sequence Spread Spectrum|DSSS]] (2 byte)
* Parametri relativi all'assenza di contesa ([[Point Coordination Function|PCF]], 8 byte), non usato nella pratica
* Parametri specifici di una rete di tipo IBSS (''Independent Basic Service Set'', 4 byte)
* ''Traffic Indication Map'' (TIM), per indicare alle stazioni in ascolto che l'AP ha in coda dati per loro
* Parametri relativi alle norme regolatorie di una specifica nazione
* Parametri relativi al FH per stazioni più vecchie (''legacy'') con requisiti di latenza più laschi
* Parametri specifici definiti da 802.11h:
** Vincoli di potenza (''Power Constraint'', 3 byte) per stazioni che devono rispettare dei valori massimi per evitare interferenze con altri dispositivi nella stessa regione dello spettro
** Cambio di canale (''Channel Switch'', 6 byte), per forzare tutte le stazioni a cambiare canale in caso di aumento di potenza di un radar nella stessa regione dello spettro (''radar blast'')
** Richiesta di un periodo di silenzio (''Quiet'', 8 byte) con cui l'AP chiede alle stazioni di non trasmettere nulla per consentire la verifica della presenza di radar
** Selezione dinamica della frequenza (''Dynamic Frequency Selection'', DFS), per selezionare automaticamente frequenze che non interferiscono con i radar
** Controllo della potenza in trasmissione (''Tx Power Control'', TPC, 4 byte), che riporta informazioni sulla potenza in trasmissione e sul margine di potenza per il collegamento
* Informazioni sull{{'}}''Extended Rate Physical'' (ERP, 3 byte) su reti a {{m|2.4|u=GHz}}, definita da 802.11g
* ''Extended Supported Rates'' (ESR), consente di specificare ulteriori informazioni sulle rate supportate se queste sono più delle otto previste dal campo ''Supported Rate'' obbligatorio
* Parametri di sicurezza relativi alla ''Robust Secure Network'' (RSN), per AP che supportano i meccanismi di autenticazione [[IEEE 802.1X]] e [[IEEE 802.1r]], con impiego di AES sia per il traffico [[unicast]] che per il traffico [[multicast]]/[[broadcast]]
* Carico della BSS (''BSS Load''), indica il livello di utilizzo della rete (quante stazioni sono associate, percentuale di tempo in cui un canale risulta occupato, capacità di ammissione disponibile)
* Parametri dell{{'}}''Enhanced Distributed Channel Access'' (EDCA), significativo solo in caso di supporto della qualità del servizio (QoS) per comunicare l'informazione sui profili di traffico
* Caratteristiche del QoS, usato in alternativa ai parametri EDCA se questi ultimi non sono presenti
* Insieme di informazioni specifiche del costruttore dell'Access Point
* Dominio di mobilità (''Mobility Domain''), definito da 802.11r, per la gestione del roaming tra celle e AP diversi
* Parametri specifici definiti da 802.11n:
** Caratteristiche di ''High Throughput'' (HT)
** Modalità operative dell'HT
* Coesistenza di canali a 20 e {{m|40|u=MHz}} nella specifica BSS (20/40 BSS)
* Parametri di scansione della BSS sovrapposti
* Capacità estese
* Parametri specifici definiti da 802.11ac:
** Caratteristiche di ''Very High Throughput'' (VHT)
** Modalità operative del VHT
** Inviluppo delle potenze in trasmissione per VHT (''VHT Transmit Power Envelop'')
* Parametri specifici definiti da 802.11ax:<ref name=beacon7>{{cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2024/12/15/wi-fi-7-beacon-frame/| titolo=Wi-Fi 7 – Beacon frame|data=15 dicembre 2024}}</ref>
** Caratteristiche di ''High Efficiency'' (HE)
** Modalità operative dell'HE
* Parametri specifici definiti da 802.11be:<ref name=beacon7 />
** Caratteristiche di ''Extremely High Throughput'' (EHT)
** Modalità operative dell'EHT
-->
====
Il client, per collegarsi all'Access Point selezionato, invia prima di tutto una sequenza di richiesta di autorizzazione (''Authorization request'') durante la quale scambia con l'Access Point una serie di informazioni per la verifica delle credenziali di accesso e per generare le chiavi usate per la crittografia.<ref name=mrnc-auth>{{cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/10/10/802-11-mgmt-authentication-frame/ |titolo= 802.11 Mgmt : Authentication Frame| data= 10 ottobre 2014}}</ref> Una volta ottenuta l'autorizzazione, tramite una risposta positiva (''Authentication Response''), inizia la sequenza di associazione.
==== Associazione ====
Il client inizia la sequenza di associazione con un messaggio di richiesta (''Association Request'') con cui scambia con l'Access Point una serie di informazioni per verificare la compatibilità, tra cui le rate supportate, le caratteristiche di potenza e i canali, in aggiunta ad altre caratteristiche di dettaglio.<ref name=mrnc-ass>{{cita web|lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/10/28/802-11-mgmt-association-reqresponse/| titolo= 802.11 Mgmt : Association Req/Response|data=28 ottobre 2014}}</ref> L'Access Point verifica che le caratteristiche del client siano compatibili con le sue e, in caso positivo, invia un messaggio di risposta (''Association Response'') che contiene l'identificatore della connessione specifica (''Association ID'', AID) e costituisce l'abilitazione allo scambio di dati, che può così iniziare.<ref name=mrnc-ass />
Questa fase avviene tipicamente solo una volta<ref name=unimi />, a dispositivo autenticato. Nel caso in cui il dispositivo sia di tipo mobile e debba cambiare l'Access Point, è previsto un meccanismo di riassociazione che trasferisce il collegamento logico direttamente al nuovo Access Point, senza perdere la raggiungibilità da parte del ''distribution system''. La riassociazione è prevista anche nel caso in cui, per un qualsiasi motivo, un dispositivo già autenticato e associato perda momentaneamente il collegamento con l'Access Point per poi ristabilirlo.
====
Il dispositivo notifica la sua disassociazione dalla BSS (scollegamento senza deautenticazione) usando un frame di controllo specifica, in cui viene dettagliato anche il motivo per la disassociazione (inattività, raggiunto limite di stazioni gestibili da un AP eccetera).<ref name="80211deauth" /><ref name=wifideauth>{{Cita web |lingua=en |url=https://www.wifi-professionals.com/2024/08/ieee-802-11-reason-codes-to-identify-network-issues |titolo= IEEE 802.11 Reason Code to Identify Network Issues |data=1º agosto 2024}}</ref>
==== Deautenticazione ====
Il dispositivo notifica la sua deautenticazione dalla BSS usando un frame di controllo specifico, in cui viene dettagliato anche il motivo per la deautenticazione.<ref name="80211deauth" /><ref name=wifideauth />
===Roaming e scollegamento temporaneo===
[[File:SSID ESS-en.svg|thumb|350px|In caso di ''roaming'', un dispositivo è in grado di collegarsi automaticamente a un BSS diverso sfruttando il fatto che l'SSID ("WiFi Wikipedia") è lo stesso per entrambe le sottoreti]]
Nel caso di reti estese (ESS), come ad esempio le reti Wi-Fi aziendali o in luoghi pubblici come centri commerciali, aeroporti, stazioni ferroviarie ecc., in cui devono essere utilizzati più BSS e più AP distinti che condividono lo stesso SSID, la normativa 802.11r prevede un meccanismo per rendere automatico il passaggio di una stazione mobile da una BSS all'altra, senza dover ripetere ogni volta la sequenza di connessione.
Il meccanismo prevede:
* una autenticazione unica valida per tutti gli AP dell'ESS<ref>{{Cita pubblicazione |lingua=en |url=https://www.ieee802.org/1/files/public/docs2002/11-02-TBDr0-I-Pre-Authentication.pdf |titolo= IEEE 802.1X Pre-Authentication |autore=Bernard Aboba |data=14 maggio 2002 |pubblicazione= IEEE 802.11-02/TBDr0}}</ref>
* una riassociazione ad ogni passaggio da una BSS a un'altra<ref name=80211reassoc>{{Cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/10/28/cwap-reassociation-reqresponse/ |titolo=CWAP – Reassociation Req/Response |data= 18 ottobre 2014}}</ref>
Alla prima connessione della stazione alla rete, vengono effettuate sia l'autenticazione che l'associazione come nel caso del collegamento a una singola BSS. Nel momento in cui la stazione lascia una BSS per entrare in quella adiacente, l'autenticazione non è più necessaria ed è sufficiente aggiornare l'associazione tramite una sequenza composta da due messaggi:<ref name=80211reassoc />
# Richiesta di riassociazione (''Reassociation Request''), in cui la stazione invia al nuovo AP le sue caratteristiche tramite un frame di ''management'' dedicata; se il frame viene ricevuto correttamente, l'AP manda un messaggio di riscontro tramite un frame di ''control'' di tipo ACK
# Risposta alla riassociazione (''Reassociation Response''), in cui l'AP accetta o meno l'associazione e invia le sue caratteristiche alla stazione usando un frame di ''management'' dedicato. Se il frame viene ricevuto correttamente, la stazione manda un messaggio di riscontro tramite un frame di ''control'' di tipo ACK.
Questo meccanismo viene usato anche nel caso della singola BSS, quando la stazione si scollega temporaneamente e vuole riassociarsi alla stessa rete senza doversi riautenticare.<ref name=80211reassoc />
== Evoluzioni nel tempo ==
{{Standard di rete 802.11|state=uncollapsed}}
===Differenza tra "standard" e "emendamenti" ===
Nella letteratura tecnica e commerciale, le singole specifiche degli standard IEEE sono chiamate indifferentemente sia "standard" che "emendamenti".<ref>{{cita pubblicazione |lingua=en |pubblicazione=IEEE Communications Surveys & Tutorials|volume=PP|numero=99|pp=162–183|data=4 dicembre 2014|editore=IEEE|doi=10.1109/COMST.2014.2377373|titolo=MU-MIMO MAC Protocols for Wireless Local Area Networks: A Survey|cognome=Liao|nome=Ruizhi|cognome2=Bellalta|nome2=Boris|cognome3=Oliver|nome3=Miquel|cognome4=Niu|nome4=Zhisheng|arxiv=1404.1622|bibcode=2014arXiv1404.1622L}}</ref>
Dal punto di vista dell'IEEE comunque esiste formalmente un solo standard che incorpora tutte le specifiche ed è identificato come "IEEE 802.11" seguito dall'anno di pubblicazione. Ogni nuova versione dello standard annulla e sostituisce le versioni precedenti, per cui al 2025 l'unica versione di standard a cui fare riferimento è la IEEE 802.11-2024. Gli emendamenti sono aggiornamenti specifici, definiti da gruppi di lavoro dedicati (''Task Group'', TG); sia il gruppo di lavoro che l'emendamento risultante sono identificati tramite il nome dello standard principale ("802.11") seguito da una o due lettere minuscole (es. 802.11a, 802.11be). La lettera minuscola "m" è riservata al gruppo di lavoro che gestisce la manutenzione dello standard complessivo, che consiste sostanzialmente nell'incorporare gli emendamenti approvati dopo la pubblicazione della versione precedente più eventuali correzioni, chiarimenti e ristrutturazioni editoriali.<ref>{{cita web |lingua=en |url=https://grouper.ieee.org/groups/802/11/Reports/802.11_Timelines.htm |titolo=IEEE 802.11, The Working Group Setting the Standards for Wireless LANs|sito=IEEE Standards Association Working Group Site & Liaison Index|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160122035132/http://grouper.ieee.org/groups/802/11/Reports/802.11_Timelines.htm}}</ref><ref>{{cita libro |lingua=en |editore=IEEE-SA |url=https://ieeexplore.ieee.org/document/9442429 |data=19 maggio 2021 |doi=10.1109/IEEESTD.2021.9442429 |ISBN=978-1-5044-7389-7 | titolo=IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and Information Exchange between Systems Local and Metropolitan Area Networks--Specific Requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 1: Enhancements for High-Efficiency WLAN }}</ref>
=== 802.11-1997 (802.11 legacy) ===
La prima versione dello standard 802.11 è stata pubblicata nel 1997 seguita da un'appendice di chiarimenti nel 1999. Questa versione è obsoleta. Le specifiche indicavano [[velocità di trasmissione]] comprese tra 1 e {{M|2|u=Mbit/s}} con [[Forward Error Correction]]. Per il livello fisico erano previste tre tecnologie: [[radiazione infrarossa|infrarosso]] con velocità a {{M|1|u=Mbit/s}}; [[frequency-hopping spread spectrum]] a 1 e {{M|2|u=Mbit/s}} e [[Direct Sequence Spread Spectrum]] (DSSS) a 1 e {{M|2|u=Mbit/s}}. Le ultime due tecnologie operavano nel segmento spettrale delle [[microonde]], nella [[banda ISM]] a {{M|2,4|u=GHz}}. Alcune tecnologie di WLAN precedenti operavano nella stessa banda ma su frequenze più basse ({{M|900|u=MHz}}).
La 802.11 legacy basata su Direct Sequence Spread Spectrum è stata rapidamente soppiantata e sostituita dalla 802.11b.
==== 802.11a ====
{{vedi anche|IEEE 802.11a}}
L'emendamento 802.11a è stato pubblicato nel 1999 e introduce a livello fisico la modulazione [[OFDM]] (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) nella banda di frequenza a {{M|5|u=GHz}}, con una velocità massima di {{M|54|u=Mbit/s}} e codice a correzione di errore, con un trasferimento dati effettivo che nella realtà è dell'ordine di {{M|20|u=Mbit/s}}.<ref>{{cita web |lingua=en|url=http://www.oreillynet.com/wireless/2003/08/08/wireless_throughput.html |titolo=Wireless throughput |urlmorto=si |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20111103014005/http://www.oreillynet.com/wireless/2003/08/08/wireless_throughput.html}}</ref> Lo standard ha trovato implementazione soprattutto nelle reti di tipo aziendale.
Dato che la banda a {{M|2,4|u=GHz}} ha un impiego molto elevato e risulta quindi molto affollata, il fatto di operare su una banda più scarica come quella a {{M|5|u=GHz}} è un fattore di vantaggio per la 802.11a; di contro, la portata è inferiore rispetto a quella della 802.11b/g: a causa della minore [[lunghezza d'onda]], il segnale della 802.11a viene assorbito più facilmente dai muri e da altri oggetti solidi e quindi ha una capacità di penetrazione inferiore. Inoltre il segnale è più sensibile alle interferenze,<ref name="ACIisharmfull">{{Cita pubblicazione|lingua=en| cognome = Angelakis | nome = V.|cognome2 = Papadakis |nome2 = S.|cognome3 = Siris |nome3 = V.A.|cognome4 = Traganitis |nome4 = A.|titolo = Adjacent channel interference in 802.11a is harmful: Testbed validation of a simple quantification model|rivista = Communications Magazine|volume = 49| numero = 3|pp = 160–166|editore = IEEE|data = March 2011|ISSN = 0163-6804|doi = 10.1109/MCOM.2011.5723815}}</ref> ma il minore affollamento della banda a 5 GHz in pratica riduce questa possibilità.
La velocità massima di trasferimento dati può essere ridotta a 48, 36, 24, 18, 9 o {{M|6|u=Mbit/s}} se le interferenze elettromagnetiche lo impongono. Lo standard definisce 12 canali non sovrapposti, 8 dedicati alle comunicazioni interne e 4 per le comunicazioni punto a punto.
==== 802.11b ====
L'emendamento 802.11b è stato pubblicato anch'esso nel 1999, sostanzialmente in contemporanea con 802.11a, e prevede una velocità di trasferimento grezza massima di {{M|11|u=Mbit/s}}, mantenendo [[CSMA/CA]] per l'accesso al livello fisico. I primi prodotti che implementavano la 802.11b hanno fatto la loro comparsa sul mercato all'inizio del 2000, dato che 802.11b è un'estensione diretta della tecnica di modulazione definita dallo standard originale. L'aumento significativo della capacità di trasferimento unita alla simultanea riduzione sostanziale dei costi hanno contribuito a rendere l'802.11b la tecnologia WLAN preferita.
I dispositivi che usano 802.11b sono soggetti a interferenza da parte di altri prodotti che lavorano sulla stessa banda a {{M|2,4|u=GHz}} (forni a microonde, dispositivi Bluetooth, sistemi di monitoraggio dei neonati, telefoni ''cordless'' e alcuni apparati per radioamatori). In quanto trasmettettori senza bisogno di licenza nella banda ISM, devono a loro volta evitare di generare interferenze e devono essere tolleranti rispetto alle interferenze da parte di altri utilizzatori della banda.
==== 802.11g ====
Nel giugno del 2003, con questo emendamento viene ratificato come standard un ulteriore schema di trasmissione. La banda di frequenza è la stessa dell'802.11b ({{M|2,4|u=GHz}}) ma per la modulazione si usa l'[[OFDM]] come previsto da 802.11a. A livello fisico, la [[bit rate]] massima è {{M|54|u=Mbit/s}} senza tener conto dei codici di correzione di errore, il che si traduce in una velocità di trasferimento media di {{M|22|u=Mbit/s}}<ref name="wndw-pdf">{{cita libro|lingua=en|titolo=Wireless Networking in the Developing World: A practical guide to planning and building low-cost telecommunications infrastructure|editore=Hacker Friendly LLC|edizione=2nd|p=14|anno=2007|url=http://wndw.net/pdf/wndw2-en/wndw2-ebook.pdf|urlmorto=si|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20081006075431/http://www.wndw.net/pdf/wndw2-en/wndw2-ebook.pdf}}</ref>. L'hardware utilizzato deve essere totalmente compatibile all'indietro con quello dell'802.1b e questo comporta che il ''[[throughput]]'' risultante è ridotto all'incirca del 21% rispetto a quello della 802.1a.<ref>{{Cita web|lingua=en|url=https://www.differencebetween.net/technology/difference-between-n-and-g-router/|titolo=Difference Between N and G Router}}</ref>
Lo standard fu adottato rapidamente dal mercato a partire già da gennaio 2003, ancor prima della sua approvazione definitiva, a causa sia della domanda per velocità di trasferimento più elevate che della riduzione nei costi di fabbricazione.<ref>{{Cita pubblicazione|lingua=en|autore=Sankusu Sharma|autore2=Rinku Shah|titolo=Comparitive Study of IEEE 802.11 a, b, g & n Standards|pubblicazione=International Journal of Engineering Research & Technology|volume=3|numero=4|data=aprile 2014|ISSN=2278-0181}}</ref> Già nell'estate 2003, la maggior parte dei dispositivi dual band 802.11a/b divenne di tipo tri-band, con una singola scheda in grado di gestire contemporaneamente 802.11b e g, anche se l'attività di un utente su 802.11b riduce la velocità dell'intera rete 802.11g. Analogamente ai dispositivi 802.11b, anche quelli 802.11g sono soggetti a problemi di interferenza da parte di altri apparati che operano nella banda a {{m|2.4|u=GHz}}.
=== 802.11-2007 ===
Nel 2003 il gruppo di lavoro di manutenzione della IEEE 802.11 (TGma) è stato autorizzato a produrre una nuova edizione della normativa tenendo conto degli emendamenti successivi al 1997. La nuova edizione dello standard, identificata come REVma o 802.11ma (''Maintenance a''), è un unico documento che incorpora nello standard base otto emendamenti (802.11a, b, d, e, f, g, h, i, j). La nuova versione dello standard è stata approvata l'8 marzo 2007 e il nuovo standard di base identificato come '''802.11-2007'''.<ref name="802.11-2007">{{cita pubblicazione|lingua=en|url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11/3605/|titolo=IEEE 802.11-2007: IEEE Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - Local and Metropolitan Area Networks - Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications|data=8 marzo 2007}}</ref>
==== 802.11n (Wi-Fi 4) ====
L'emendamento 802.11n introduce miglioramenti significativi rispetto agli standard precedenti; la prima bozza è stata pubblicata nel 2006 mentre la versione definitiva dello standard è stata approvata l'11 settembre 2009<ref>{{Cita web|url=http://standards.ieee.org/announcements/ieee802.11n_2009amendment_ratified.html|titolo=IEEE Ratifies 802.11n, Wireless LAN Specification to Provide Significantly Improved Data Throughput and Range|editore=[[IEEE]]|data=11 settembre 2009|accesso=15 settembre 2009|lingua=en|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100726095111/http://standards.ieee.org/announcements/ieee802.11n_2009amendment_ratified.html|urlmorto=sì}}</ref> e la pubblicazione è avvenuta il 29 ottobre 2009.<ref name=802.11-2009>{{cita pubblicazione|lingua=en |editore=[[IEEE-SA]] |data=29 ottobre 2009 |doi=10.1109/IEEESTD.2009.5307322 |ISBN=978-0-7381-6046-7 |titolo=IEEE Standard for Information technology-- Local and metropolitan area networks-- Specific requirements-- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput }}</ref>
802.11n introduce la possibilità di utilizzare antenne [[Multiple-input and multiple-output|MIMO]] (multiple-input multiple-output),<ref>{{Cita news|url=http://punto-informatico.it/2708276/PI/News/super-wifi-finalmente-nato.aspx|titolo=Il super-WiFi è finalmente nato|editore=[[Punto Informatico]]|autore=Alessandro Del Rosso|data=14 settembre 2009|accesso=15 settembre 2009}}</ref> in modo da poter aggregare insieme più flussi di traffico aumentando così il ''throughput'' risultante. La specifica 802.11n prevede la possibilità di operare sia nella banda a {{M|2,4|u=GHz}} che, opzionalmente, anche nella banda a {{M|5|u=GHz}}, con una bit rate che va da {{M|54|u=Mbit/s}} fino a {{M|600|u=Mbit/s}}.
La Wi-Fi Alliance ha identificato retroattivamente questo standard come '''Wi-Fi 4'''<ref name="Wi-Fi Alliance introduces Wi-Fi 6">{{cita web|url=https://www.wi-fi.org/news-events/newsroom/wi-fi-alliance-introduces-wi-fi-6|titolo=Wi-Fi Alliance® introduces Wi-Fi 6|lingua=en}}</ref><ref name="Shankland">{{Cita web|lingua=en |url=https://www.cnet.com/news/wi-fi-alliance-simplifying-802-11-wireless-network-tech-names/ |titolo=Here come Wi-Fi 4, 5 and 6 in plan to simplify 802.11 networking names - The Wi-Fi Alliance wants to make wireless networks easier to understand and recognize |cognome=Shankland |nome=Stephen |data=3 ottobre 2018}}</ref> e ha iniziato a certificare i dispositivi come "conformi alla 802.11n" già sulla base della bozza del 2007, quindi ancor prima della ratifica dello standard, consentendo alle aziende di anticipare la migrazione verso il nuovo standard. Solo i primi esemplari di schede prodotte da Intel non sono risultati alla fine conformi con lo standard.
==== 802.11p ====
L'emendamento 802.11p definisce il protocollo di comunicazione wireless tra veicoli (''wireless access in vehicular environments'', WAVE) ed estende lo standard 802.11 alle applicazioni di tipo [[Intelligent transportation system]] (ITS). La comunicazione utilizza la banda a {{M|5.9|u=GHz}} su canali da {{M|10|u=MHz}} che, avendo un'ampiezza di banda dimezzata rispetto alle normali comunicazioni Wi-Fi, raddoppia anche il tempo di trasmissione dei simboli; questo consente di diminuire gli effetti dell'eco generata dalla riflessione del segnale su oggetti in movimento.<ref name="autogenerated344">{{cita libro |lingua=en |autore= Sebastian Grafling |autore2=Petri Mahonen |autore3= Janne Riihijarvi |titolo= 2010 Second International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN) |capitolo= Performance evaluation of IEEE 1609 WAVE and IEEE 802.11p for vehicular communications |data= giugno 2010 |pp=344–348 |doi= 10.1109/ICUFN.2010.5547184 |ISBN= 978-1-4244-8088-3 }}</ref> Lo standard consente sia la comunicazione tra veicoli in movimento ad alta velocità che tra veicoli in movimento e l'infrastruttura terrestre ed elimina il ricorso all'[[SSID]]: le stazioni dell'infrastruttura sono caratterizzate da un identificativo jolly convenzionale (tutti "F" espresso in esadecimale), il che preclude la possibilità di autenticazione a livello MAC, demandando la gestione dell'accesso sicuro agli strati più alti della comunicazione protocollare (non coperti dalla 802.11). Inoltre, il protocollo consente di sincronizzare con precisione tutti i nodi della rete 802.11p sullo stesso riferimento temporale ([[Tempo coordinato universale|UTC]]). Lo standard 802.11p è alla base anche della corrispondente normativa europea ETSI ITS-G5.<ref>{{Cita web |lingua=en |titolo=EN 302 663 Intelligent Transport Systems (ITS); Access layer specification for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequency band |url=https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302600_302699/302663/01.03.01_30/en_302663v010301v.pdf}}</ref>
=== 802.11-2012 ===
A maggio 2007, il gruppo di lavoro di manutenzione (TGmb) ha ricevuto da IEEE il via libera per incorporare nella specifica generale del 2007 un secondo insieme di emendamenti, identificato come REVmb o 802.11mb (''Maintenance b'').<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://grouper.ieee.org/groups/802/11/Reports/tgm_update.htm|titolo=IEEE P802 - Task Group M Status}}</ref> Entrano a far parte dello standard generale dieci emendamenti ([[IEEE 802.11k|802.1k]], [[IEEE 802.11r|r]], [[IEEE 802.11y|y]], [[IEEE 802.11n|n]], [[IEEE 802.11w|w]], [[IEEE 802.11p|p]], [[IEEE 802.11z|z]], [[IEEE 802.11v|v]], [[IEEE 802.11u|u]], [[IEEE 802.11s|s]]) e viene effettuata inoltre una revisione generale, che ha portato a riordinare e rinumerare molte delle clausole.<ref name=802.11-2012>{{cita web|lingua=en|url=http://blogs.aerohive.com/blog/the-wi-fi-security-blog/why-did-80211-2012-renumber-clauses|titolo=Why did 802.11-2012 renumber clauses?|autore=Matthew Gast|editore=Aerohive Networks|urlmorto=si|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20121111042610/http://blogs.aerohive.com/blog/the-wi-fi-security-blog/why-did-80211-2012-renumber-clauses}}</ref> Pubblicata il 29 marzo 2012, questa nuova revisione viene identificata come '''IEEE 802.11-2012'''.
==== 802.11ac (Wi-Fi 5) ====
L'802.11ac è un emendamento basato su 802.11n, pubblicato a dicembre 2013<ref name="80211ac-approved">{{cita web|lingua=en |url=http://standards.ieee.org/news/2014/ieee_802_11ac_ballot.html |titolo=New IEEE 802.11ac™ Specification Driven by Evolving Market Need for Higher, Multi-User Throughput in Wireless LANs |cognome=Kelly |nome=Vivian |editore=IEEE |data=7 gennaio 2014|urlmorto=si |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140112011626/http://standards.ieee.org/news/2014/ieee_802_11ac_ballot.html}}</ref> e successivamente etichettato da Wi-Fi Alliance come '''Wi-Fi 5'''.<ref name="Wi-Fi Alliance introduces Wi-Fi 6"/><ref name="Shankland"/>
Rispetto alla 802.11n, i canali nella banda a {{M|5|u=GHz}} hanno una larghezza spettrale più ampia (80 o {{m|160|u=MHz}} contro {{m|40|u=MHz}}), i flussi spaziali possono arrivare fino a otto (contro i quattro della 802.11n), la modulazione può arrivare fino a {{M|256|u=[[modulazione di ampiezza in quadratura|QAM]]}} (invece di {{M|64|u=QAM}}) e viene introdotta la tecnologia [[MU-MIMO]]. Il risultato è una velocità di trasferimento dati aggregata che può arrivare fino al limite teorico di {{M|6.93|u=Gbit/s}} su flussi aggregati, con stream di livello fisico che possono arrivare individualmente fino a {{M|1.73|u=Gbit/s}}.
Per la certificazione commerciale della 802.11ac, Wi-Fi Alliance ha definito due fasi temporali separate, denominate "''Wave 1''" e "''Wave 2''".<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://www.xirrus.com/pdf/Wave2_Whitepaper.pdf|titolo=802.11AC WAVE 2 A XIRRUS WHITE PAPER}}</ref><ref>{{cita web|lingua=en|url=https://www.networkcomputing.com/wireless/80211ac-wi-fi-part-2-wave-1-and-wave-2-products/1614338859|titolo=802.11ac Wi-Fi Part 2: Wave 1 and Wave 2 Products}}</ref> Nella prima fase, iniziata a metà del 2013, i prodotti venivano certificati sulla base di una versione preliminare dello standard (802.11ac Draft 3.0).<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://cdn2.hubspot.net/hubfs/282305/Old/New%20Belden.com%20-%20Master%20Resources/blog-pdfs/white_paper_c11-713103.pdf|titolo=802.11ac: The Fifth Generation of Wi-Fi Technical White Paper|data=marzo 2014|sito=Cisco|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20230418202027/https://cdn2.hubspot.net/hubfs/282305/Old/New%20Belden.com%20-%20Master%20Resources/blog-pdfs/white_paper_c11-713103.pdf|urlmorto=si}}</ref> La seconda fase è iniziata nel 2016, sulla base dello standard consolidato, per la certificazione di prodotti di capacità e ampiezza di banda superiori rispetto a quelli della ''Wave 1''; in particolare, la certificazione della ''Wave 2'' prevede la funzionalità MU-MIMO, il supporto dei canali da {{M|160|u=MHz}}, un maggior numero di canali nella banda a {{M|5|u=GHz}} e quattro flussi spaziali su quattro antenne.<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://www.rcrwireless.com/20160629/network-infrastructure/wi-fi/wi-fi-alliance-launches-802-11ac-wave-2-certification-tag6|titolo=Wi-Fi Alliance launches 802.11ac Wave 2 certification|sito=RCR Wireless|data=29 giugno 2016}}</ref><ref name=techrepublic>{{cita web|lingua=en|url=https://www.techrepublic.com/article/6-things-you-need-to-know-about-802-11ac-wave-2/ |titolo=6 things you need to know about 802.11ac Wave 2 |data=13 luglio 2016}}</ref>
==== 802.11ad (WiGig) ====
L'emendamento IEEE 802.11ad definisce un nuovo [[livello fisico]] per le operazioni nello [[Extremely high frequency|spettro millimetrico]] alla frequenza di {{M|60|u=GHz}}. Le caratteristiche di propagazione in questa fascia dello spettro sono notevolmente diverse rispetto alle bande a {{M|2.4|u=GHz}} e {{M|5|u=GHz}} usate normalmente per il Wi-Fi. I dispositivi che implementano lo standard 802.11ad sono commercializzati con il logo '''[[WiGig]]''', secondo un programma di certificazione definito da Wi-Fi Alliance.<ref>{{cita web |lingua=en | url=https://www.wi-fi.org/news-events/newsroom/wi-fi-certified-wigig-brings-multi-gigabit-performance-to-wi-fi-devices | titolo=Wi-Fi CERTIFIED WiGig™ brings multi-gigabit performance to Wi-Fi® devices | editore=Wi-Fi Alliance | data= 24 ottobre 2016}}</ref> La velocità di trasmissione di picco è pari a {{M|7|u=Gbit/s}}.<ref>{{cita web|url=http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11ad-2012.pdf|titolo=IEEE Standard Association - IEEE Get Program|sito=IEEE|lingua=en|urlmorto=si|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20151224035601/http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11ad-2012.pdf5}}</ref> Lo standard WiGig è stato pubblicato e aggiunto alla famiglia IEEE 802.11 a dicembre 2012, dopo esser stato annunciato nel 2009.
Il protocollo IEEE 802.11ad si usa per trasmissione dati ad altissima velocità e per comunicazioni a cortissimo raggio (tra 1 e 10 metri).<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://devopedia.org/ieee-802-11ad|titolo=IEEE 802.11ad|data =8 marzo 2018}}</ref>
A gennaio 2016 TP-Link ha annunciato il primo router al mondo che supporta 802.11ad.<ref>{{Cita web|lingua=en|titolo = TP-Link unveils world's first 802.11ad WiGig router|url = https://arstechnica.com/gadgets/2016/01/tp-link-unveils-worlds-first-802-11ad-wigig-router/|sito = Ars Technica|data = 8 gennaio 2016|urlarchivio = https://web.archive.org/web/20160116165329/http://arstechnica.com/gadgets/2016/01/tp-link-unveils-worlds-first-802-11ad-wigig-router/}}</ref>
==== 802.11af ====
L'emendamento IEEE 802.11af, spesso indicato anche come '''White-Fi''' o '''Super Wi-Fi''',<ref name="80211afLekomtcev">{{cita pubblicazione|lingua=en|titolo=Comparison of 802.11af and 802.22 standards – physical layer and cognitive functionality|url=http://www.elektrorevue.cz/file.php?id=200000861-9a19f9b13f|data=giugno 2012|accesso=2013-12-29|cognome1=Lekomtcev|nome1=Demain|cognome2=Maršálek|nome2=Roman|pubblicazione=Elektrorevue|volume=3|numero=2|ISSN=1213-1539}}</ref> è stato approvato a febbraio 2014 e definisce l'utilizzo delle WLAN nelle bande televisive [[VHF]] e [[Ultra high frequency|UHF]] per le frequenze comprese tra i 54 e i {{M|790|u=MHz}}, ovvero le "frequenze bianche" in precedenza utilizzate per trasmissioni radiotelevisive e che sono state liberate anche per questo scopo.<ref name="80211timeline">{{cita web |lingua=en|url=https://grouper.ieee.org/groups/802/11/Reports/802.11_Timelines.htm |data=23 marzo 2016 |titolo=Official IEEE 802.11 working group project timelines |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160407191026/http://grouper.ieee.org/groups/802/11/Reports/802.11_Timelines.htm }}</ref><ref name="80211afflores">{{cita web|lingua=en|titolo=IEEE 802.11af: A Standard for TV White Space Spectrum Sharing|url=http://networks.rice.edu/papers/FINAL_article_80211af.pdf|sito=IEEE|cognome1=Flores|nome1=Adriana B.|cognome2=Guerra|nome2=Ryan E.|cognome3=Knightly|nome3=Edward W.|cognome4=Ecclesine|nome4=Peter|cognome5=Pandey|nome5=Santosh|data=ottobre 2013|urlmorto=si|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20131230232954/http://networks.rice.edu/papers/FINAL_article_80211af.pdf}}</ref> Per la trasmissione su queste frequenze, lo standard prevede tecniche di [[radio cognitiva]] e misure per limitare le interferenze sulle utenze primarie (TV analogica e/o digitale e microfoni senza fili).<ref name="80211afflores"/> I punti di accesso e le stazioni determinano la loro posizione tramite sistemi satellitari come il [[GPS]] e utilizzano un collegamento a Internet per interrogare un database di geolocalizzazione (''geolocalization database'', GDB), gestito da enti di regolazione regionali, per scoprire quali frequenze sono disponibili per l'uso in un determinato momento e posizione.<ref name="80211afflores"/> Il livello fisico utilizza la modulazione OFDM ed è basato su 802.11ac.<ref name="80211afLim">{{cita web|url=http://edu.tta.or.kr/sub3/down.php?No=139&file=1-4_TVWS_Regulation_and_Standardization_%C0%D3%B5%BF%B1%B9.pdf|nome=Dongguk|cognome=Lim|lingua=en|titolo=TVWS Regulation and Standardization (IEEE 802.11af)|data=2013-05-23|accesso=2013-12-29|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20131231001459/http://edu.tta.or.kr/sub3/down.php?No=139&file=1-4_TVWS_Regulation_and_Standardization_%C0%D3%B5%BF%B1%B9.pdf|urlmorto=si}}</ref>
Nelle bande VHF e UHF le perdite di propagazione e l'attenuazione legata a materiali come mattoni e cemento sono inferiori rispetto alle bande a 2,4 e {{M|5|u=Ghz}}, il che ne aumenta la portata.<ref name="80211afflores"/> I canali utilizzati hanno un'ampiezza compresa tra 6 e {{M|8|u=MHz}}, a seconda delle normative locali,<ref name="80211afflores"/> ed è possibile aggregare insieme fino a quattro canali in uno o due blocchi contigui.<ref name="80211afflores"/> È possibile sfruttare la tecnologia MIMO fino a quattro flussi utilizzabili sia per la modalità multi-utente (MU) che per la [[Codifica di Alamouti|codifica space–time block code]] (STBC).<ref name="80211afflores"/> Per ogni flusso spaziale, il trasferimento dati arriva a {{M|26.7|u=Mbit/s}} per i canali da 6 e {{M|7|u=MHz}} e a {{M|35.6|u=Mbit/s}} per quelli a {{M|8|u=MHz}}.<ref name="80211afDraft"/> Aggregando quattro flussi spaziali e quattro canali, si ottiene una rate dati massima di {{M|426.7|u=Mbit/s}} sui canali a 6 e {{M|7|u=MHz}} e di {{M|568.9|u=Mbit/s}} per quelli a {{M|8|u=MHz}}.<ref name="80211afDraft"/>
===802.11-2016===
'''IEEE 802.11-2016''', nota anche come IEEE 802.11 REVmc,<ref name=":0">{{cita web|lingua=en|url=https://www.wirelesstrainingsolutions.com/802-11-2016/|titolo=802.11-2016|data=12 agosto 2017|sito=Wireless Training & Solutions}}</ref> è la quarta versione dello standard completo, successiva alla IEEE 802.11-2012, e ingloba cinque emendamenti ([[IEEE 802.11ae|11ae]], [[IEEE 802.11aa|11aa]], [[IEEE 802.11ad|11ad]], [[IEEE 802.11ad|11ac]], [[IEEE 802.11af|11af]]). Oltre a questo, lo standard rimuove o marca come "in fase di rimozione" le funzionalità obsolete e introduce miglioramenti nelle funzioni dei livelli PHY e MAC. In particolare, viene aggiunto il supporto del ''Wi-Fi Round Trip Time'' (Wi-Fi RTT), che consente a un dispositivo di misurare la distanza dagli access point Wi-Fi e determinare la posizione con una precisione di 1-2 metri misurando il [[round Trip Time|ritardo nel round trip]].<ref name="auto1">{{cita web|lingua=en|titolo=Wi-Fi ___location: ranging with RTT, Google Developers|url=https://developer.android.com/guide/topics/connectivity/wifi-rtt}}</ref> Questa metodologia consente precisioni superiori rispetto alla [[triangolazione]] basata sulla potenza del segnale ricevuto (''Received Signal Strength Indicator'', RSSI).
Come per la revisione precedente, anche in questo caso alcune clausole e appendici sono state riorganizzate e rinumerate.<ref name=":1">{{cita web|lingua=en |url=https://standards.ieee.org/findstds/standard/802.11-2016.html |titolo=IEEE 802.11-2016| urlmorto=si |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170308153100/http://standards.ieee.org/findstds/standard/802.11-2016.html}}</ref>
==== 802.11ah ====
{{vedi anche|IEEE 802.11ah}}
L'emendamento IEEE 802.11ah, pubblicato nel 2017,<ref>{{cita pubblicazione|lingua=en|doi=10.1109/IEEESTD.2017.7920364 |ISBN=978-1-5044-3911-4 |titolo=IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks--Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Sub 1 GHZ License Exempt Operation }}</ref> definisce una rete WLAN che lavora in banda libera su frequenze inferiori a {{M|1|u=GHz}} (Sub-1 GHz). Grazie alle caratteristiche di propagazione favorevoli tipiche delle basse frequenze, l'802.11ah ha una portata di trasmissione migliore rispetto alle WLAN tradizionali basate sui 2,4 e {{M|5|u=GHz}}. L'802.11ah trova diversi tipi di impiego, che comprendono le reti di sensori su larga scala,<ref name="80211ah-daily-wireless">{{cita web |lingua=en|url=http://www.dailywireless.org/2013/08/30/802-11ah-wifi-standard-for-900mhz/ |cognome=Churchill |nome=Sam |titolo=802.11ah: WiFi Standard for 900MHz |data=30 agosto 2013|sito=DailyWireless |urlmorto=si |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140210073727/http://www.dailywireless.org/2013/08/30/802-11ah-wifi-standard-for-900mhz/ }}</ref> ''[[hotspot (telematica)|hotspot]]'' a largo raggio e Wi-Fi all'aperto a supporto del traffico cellulare in zone in cui la banda disponibile è relativamente ridotta. I consumi associati a questo protocollo sono confrontabili con quelli del [[Bluetooth]] a basso consumo, rispetto al quale ha in più una portata molto più estesa.<ref name="theverge">{{cita web|lingua=en|url=https://www.theverge.com/2016/1/4/10691400/new-wifi-halow-standard-announced-iot-ces-2016|titolo=There's a new type of Wi-Fi, and it's designed to connect your smart home|data=4 gennaio 2016|sito=The Verge|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160104142935/http://www.theverge.com/2016/1/4/10691400/new-wifi-halow-standard-announced-iot-ces-2016}}</ref>
==== 802.11aj====
L'emendamento IEEE 802.11aj, noto anche come "onde millimetriche cinesi" (''China Millimeter Wave'', CMMW),<ref>{{Cita web|lingua=en |cognome=Mitchell |nome=Bradley |data=16 novembre 2021 |titolo=802.11 Standards Explained: 802.11ax, 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a |url=https://www.lifewire.com/wireless-standards-802-11a-802-11b-g-n-and-802-11ac-816553#toc-80211aj |sito=Livewire}}</ref> è una variante derivata dall'802.11ad che definisce l'utilizzo nella banda di spettro libera a {{M|45|u=GHz}} disponibile in alcune zone del mondo, in particolare in Cina; l'emendamento inoltre definisce capacità aggiuntive per l'impiego nella banda a {{M|60|u=GHz}}.<ref name="ieee802.org">{{Cita web |lingua=en|url=http://www.ieee802.org/11/Reports/802.11_Timelines.htm |titolo=IEEE 802.11, The Working Group Setting the Standards for Wireless LANs |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170701094002/http://www.ieee802.org/11/Reports/802.11_Timelines.htm}}</ref>
=== 802.11-2020 ===
'''IEEE 802.11-2020''', nota anche come IEEE 802.11 REVmd,<ref>{{Cita web|lingua=en|titolo=IEEE 802.11 Working Group Project Timelines | url=https://www.ieee802.org/11/Reports/802.11_Timelines.htm | sito=IEEE}}</ref> è la quinta versione dello standard completo. Si basa sulla precedente IEEE 802.11-2016 a cui incorpora cinque emendamenti ([[IEEE 802.11ai]], [[IEEE 802.11ah|11ah]], [[IEEE 802.11aj|11aj]], [[IEEE 802.11ak|11ak]] e [[IEEE 802.11aq|11aq]]). Oltre a questo, lo standard rimuove o marca come "in fase di rimozione" le funzionalità obsolete e introduce miglioramenti nelle funzioni dei livelli PHY e MAC e sono state aggiunte alcune clausole e appendici.<ref>{{Cita web|lingua=en|titolo=IEEE 802.11-2020 - IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and Information Exchange between Systems - Local and Metropolitan Area Networks--Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications|url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11/7028/|sito=IEEE Standards|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20220206191751/https://standards.ieee.org/ieee/802.11/7028/|urlmorto=si}}</ref>
==== 802.11ax (Wi-Fi 6) ====
L'emendamento IEEE 802.11ax, approvato il 9 febbraio 2021,<ref name="ieeefeb">{{cita web |lingua=en|url=https://standards.ieee.org/about/sasb/sba/feb2021/ |titolo=IEEE SA Standards Board Approvals - 09/10 February 2021 |sito=[[IEEE]] |data=9 febbraio 2021}}</ref><ref name="ieeeapproval">{{cita web|lingua=en |url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11ax/7180/ |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20210314171855/https://standards.ieee.org/standard/802_11ax-2021.html |titolo=IEEE 802.11ax-2021 - IEEE Approved Draft Standard for Information technology|data=9 febbraio 2021}}</ref> è l'evoluzione dell'802.11ac e Wi-Fi Alliance lo ha presentato sul mercato come '''Wi-Fi 6''' (per operazioni a {{M|2.4|u=GHz}} e {{M|5|u=GHz}})<ref name="generational">{{cita web |lingua=en |url=https://www.wi-fi.org/file/generational-wi-fi-user-guide |titolo=Generational Wi-Fi® User Guide |sito=Wi-Fi Alliance |formato=PDF |data=ottobre 2018}}</ref> e '''Wi-Fi 6E''' (per operazioni a {{M|6|u=GHz}})<ref name="6e">{{cita web|lingua=en |url=https://www.wi-fi.org/file/wi-fi-6e-highlights |titolo=Wi-Fi 6E expands Wi-Fi® into 6 GHz |sito=Wi-Fi Alliance |formato=PDF |data=gennaio 2021}}</ref> o ''High Efficiency Wi-Fi'' per il miglioramento complessivo apportato ai client {{tutto attaccato|Wi-Fi 6}} in ambienti ad alta densità di utenze.<ref name="atutorial">{{cita pubblicazione |lingua=en |doi=10.1109/COMST.2018.2871099|titolo=A Tutorial on IEEE 802.11ax High Efficiency WLANs |anno=2019 |cognome=Khorov |nome=Evgeny |cognome2=Kiryanov |nome2=Anton |cognome3=Lyakhov |nome3=Andrey |cognome4=Bianchi |nome4=Giuseppe |rivista=IEEE Communications Surveys & Tutorials |volume=21 |pp=197–216 }}</ref>
Se si considera una connessione singola (utenza individuale), rispetto a 802.11ac il miglioramento massimo nella bit rate a livello fisico è solo del 39% ({{M|2402|u=Mbit/s}} contro {{M|1733.3|u=Mbit/s}} sui canali da {{M|160|u=MHz}}).<ref name="semfio">{{cita web|lingua=en |url=https://www.semfionetworks.com/blog/mcs-table-updated-with-80211ax-data-rates |titolo=MCS Table (Updated with 802.11ax Data Rates) |data=11 aprile 2019}}</ref> A titolo di confronto, 802.11ac aveva apportato un miglioramento di quasi il 500% rispetto alla 802.11n ({{M|1733.3|u=Mbit/s}} sui canali da {{M|160|u=MHz}} contro {{M|300|u=Mbit/s}} sui canali da {{M|40|u=MHz}}) che diventa il 1100% se si considera che nella pratica l'impiego maggiore della 802.11n è sui canali da {{M|20|u=MHz}}, dove la data rate è di {{M|144.4|u=Mbit/s}}.<ref name="duckware">{{cita web|lingua=en |url=https://www.duckware.com/tech/wifi-in-the-us.html#wifi6 |titolo=Understanding Wi-Fi 4/5/6/6E (802.11 n/ac/ax) |cognome=Jongerius |nome=Jerry |data=25 novembre 2020}}</ref> Nonostante il miglioramento percentuale appaia relativamente limitato, l'obiettivo era comunque fornire un ''throughput'' per unità di superficie<ref>In base alla definizione IEEE, il "throughput per unità di superficie" è il rapporto tra il throughput totale della rete e la superficie della rete stessa</ref><ref name="atutorial" /> quadruplo rispetto all'802.11ac. Questo obiettivo è motivato dalla necessità di realizzare WLAN in ambienti ad alta densità di utenti, come gli uffici aziendali, i centri commerciali e le unità abitative ad alta popolazione.<ref name="atutorial" /> Il miglioramento è ottenuto grazie al fatto che questo emendamento introduce per la prima volta nelle reti Wi-Fi la modulazione [[OFDMA]], che è tipica delle [[rete di telecomunicazione cellulare|reti cellulari]].<ref name="atutorial"/>
In questo standard sono integrate le tecnologie MU-MIMO e TWT (Target Wake Time)<ref name="wifi7">{{cita news| url = https://www.tomshw.it/hardware/il-mondo-dei-router-si-prepara-al-wi-fi-802-11ax/ |titolo = Il mondo dei router si prepara al Wi-Fi 802.11ax | pubblicazione = tomshw.it| data = 9 gennaio 2018|accesso = 9 settembre 2019}}</ref>.
==== 802.11ay (WiGig 2)====
Questo emendamento, noto anche come '''WiGig 2''',<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://rficsolutions.com/iot/|titolo=What is IOT?}}</ref> è di fatto un'estensione della 802.11ad alla banda a {{M|60|u=GHz}},<ref>{{Cita web|lingua=en |autore=Danny Kuo |data=25 novembre 2015 |titolo=Digitimes Research: Next generation IEEE 802.11ay standards to come in 2017 |url=http://www.digitimes.com/news/a20151125PD203.html |sito=DIGITIMES Asia |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20151126151737/http://www.digitimes.com/news/a20151125PD203.html}}</ref> nella regione di spettro delle onde millimetriche, con l'innesto di tecniche di modulazione e trasmissione avanzate. Lo standard è stato approvato il 25 marzo 2021 e pubblicato il 28 luglio successivo e prevede una velocità di trasmissione di picco minima di {{M|20|u=Gbit/s}}<ref name="802.11ay">{{cita web|lingua=en|url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11ay/6142/|titolo=Specific Requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Enhanced Throughput for Operation in License-exempt Bands above 45 GHz}}</ref> anche se è possibile arrivare tramite tecniche di [[link aggregation|aggregazione di canali]] e [[MU-MIMO]] a rate superiori ai {{M|100|u=Gbit/s}}<ref>{{cita pubblicazione|lingua=en|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1570870523000720|autore=Yipeng Liang|autore2=
Qimei Chen|autore3=Han Cheng |autore4=Hao Li |autore5= Hao Jiang|titolo=IEEE 802.11ay enabled integrated mmWave radar detection and wireless communications|data=1º luglio 2023|doi=10.1016/j.adhoc.2023.103152|rivista=Ad Hoc Networks|volume=146|numero= 103152}}</ref> (fino a {{M|176|u=Gbit/s}} aggregando quattro canali e quattro flussi MIMO). Gli schemi di modulazione arrivano fino a 256-QAM<ref>{{Cita web |titolo=IEEE 802.11ay / NG60 – Next Generation 60 GHz |url=https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/2112051.htm |sito=Elektronik-Kompendium.de |lingua=de |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170221010743/https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/2112051.htm}}</ref> e la portata è estesa fino a 300-{{M|500|u=m}}.<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://www.rfwireless-world.com/terminology/802-11ad-vs-802-11ay|titolo=802.11ad vs 802.11ay: Key Differences in WLAN Technologies}}</ref>
==== 802.11bb ====
L'emendamento 802.11bb, approvato il 5 giugno 2023 e pubblicato il 10 novembre successivo,<ref name="802.11bb"/> definisce le caratteristiche di interoperabilità per dispositivi [[Li-Fi]].<ref>{{Cita web |lingua=en |cognome=Jackson |nome=Mark |data=12 luglio 2023 |titolo=802.11bb Standard Released for WiFi Style Visible Light LiFi Networks |url=https://www.ispreview.co.uk/index.php/2023/07/802-11bb-standard-released-for-wifi-style-visible-light-lifi-networks.html }}</ref> Lo standard descrive l'uso della luce nella gamma di spettro del [[radiazione infrarossa|vicino infrarosso]], per [[lunghezza d'onda|lunghezze d'onda]] comprese tra 800 e {{M|1000|ul=nm}} e una rate di trasferimento dati compresa tra {{M|10|u=Mbit/s}} e {{M|9.6|u=Gbit/s}},<ref name="802.11bb">{{Cita web |lingua=en |titolo=IEEE Approved Draft Standard for Information Technology; Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan Area Networks--Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 7: Light Communications |url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11bb/10823/ |data=5 giugno 2023}}</ref> offrendo così maggior velocità rispetto al Wi-Fi. <ref>{{Cita web |lingua=en |titolo=IEEE P802.11 - LIGHT COMMUNICATION TASK GROUP |url=https://www.ieee802.org/11/Reports/tgbb_update.htm}}</ref>
=== 802.11-2024 ===
'''IEEE 802.11-2024''', nota anche come IEEE 802.11 REVme,<ref>{{Cita web|lingua=en|titolo=P802.11-REVme/D5.0, Feb 2024 | url=https://ieeexplore.ieee.org/document/10476382 | sito=IEEE}}</ref> è la sesta versione dello standard completo. Si basa sulla precedente IEEE 802.11-2020 a cui incorpora otto emendamenti ([[IEEE 802.11ax]], [[IEEE 802.11ay|11ay]], [[IEEE 802.11az|11az]], [[IEEE 802.11ba|11ba]], [[IEEE 802.11bb|11bb]], [[IEEE 802.11bc|11bc]], [[IEEE 802.11bd|11bd]] e [[IEEE 802.11bf|11bf]]). Lo standard è stato approvato il 26 settembre 2024 e pubblicato il 28 aprile 2025.<ref name=80211-2024>{{Cita web |lingua=en |url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11/10548/ |titolo=IEEE 802.11-2024 IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and Information Exchange between Systems Local and Metropolitan Area Networks--Specific Requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications |data=28 aprile 2025}}</ref>
==== 802.11be (Wi-Fi 7) ====
Lo standard, certificato dall'IEEE a cavallo tra il 2018 ed il 2019, è stato pubblicato nel 2024 e consente velocità di trasferimento dati teoriche fino a {{M|46|u=Gb/s}},<ref name=Badman>{{cita web|lingua=en|url=https://www.techtarget.com/searchnetworking/tip/Whats-the-difference-between-80211ax-vs-80211ac|titolo=802.11 standards: How do 802.11ac, 802.11ax, 802.11be differ?|data=5 marzo 2025|autore=Lee Badman}}</ref> usando le frequenze a 2,4/5/6 GHz, modulazione estesa fino a 4096-QAM e CMU-MIMO (coordinated [[MU-MIMO|multiuser MIMO]], MIMO multiutente coordinato)<ref name="wifi7"/>.
==Generazioni ==
[[File:Wi-Fi.svg|thumb|Logo Wi-Fi utilizzato per identificare apparati radio che adottano gli standard 802.11x]]
A partire dal 2018, il consorzio [[Wi-Fi Alliance]], che si occupa anche della certificazione industriale, ha introdotto uno schema di numerazione semplificato per indicare i protocolli 802.11 utilizzati pubblicamente dai dispositivi wireless. Le generazioni Wi-Fi dalla 1 alla 8 fanno riferimento in sequenza ai protocolli 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, 802.11be and 802.11bn.<ref>{{Cita web|lingua=en|url=https://www.wi-fi.org/discover-wi-fi/wi-fi-certified-6|titolo=Wi-Fi CERTIFIED 6|editore=Wi-Fi Alliance|}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.theverge.com/2018/10/3/17926212/wifi-6-version-numbers-announced |titolo=Wi-Fi now has version numbers, and Wi-Fi 6 comes out next year|cognome=Kastrenakes|nome=Jacob|data=3 ottobre 2018|sito=The Verge|lingua=en}}</ref>
{{Generazioni Wi-Fi}}
== Calcolo del ''throughput'' ==
[[File:Throughputenvelope80211g.png|thumb|upright=1.5|Curva delle prestazioni su applicazioni Wi‑Fi (a livello [[User Datagram Protocol|UDP]]) con la 802.11g a {{M|2.4|u=GHz}} - 1 Mbps = 1 [[Mbit/s]].]]
[[File:ThroughputEnvelope11n.png|thumb|upright=1.5|Curva delle prestazioni su applicazioni Wi‑Fi (a livello [[User Datagram Protocol|UDP]]) con la 802.11n a {{M|2.4|u=GHz}} su canale da {{M|40|u=MHz}}]]
In tutte le varianti della 802.11, i valori del ''throughput'' massimo ottenibile sono calcolati o sulla base di misure in condizioni ideali o sulla base del solo trasferimento di dati a livello 2 (MAC). Tuttavia, questo non rispecchia le condizioni delle implementazioni tipiche, in cui il trasferimento dei dati avviene tra due punti di cui uno è collegato direttamente a una infrastruttura cablata e l'altro è collegato a una infrastruttura tramite collegamento ''wireless'': in questa situazione, i pacchetti di dati nella tratta ''wireless'' usano un canale 802.11 (WLAN) per essere poi convertiti in pacchetti [[IEEE 802.3|802.3]] ([[Ethernet]]) nella tratta cablata – e viceversa. A causa della differenza della lunghezza dei pacchetti tra le due tratte (in particolare nell{{'}}''[[header]]''), la velocità di trasferimento dati effettiva è condizionata dalla dimensione del pacchetto applicativo. Le applicazioni che usano pacchetti relativamente piccoli, come ad esempio [[VoIP]], generano flussi di dati ad elevato ''[[overhead]]'', che si traduce in una bassa quantità di [[Goodput|dati utili]], con l'effetto finale di un ''throughput'' complessivo ridotto.
Altri fattori che influenzano la data rate complessiva sono la velocità a cui l'applicazione invia i pacchetti (la ''data rate'' applicativa) e la potenza con cui il segnale Wi-Fi viene ricevuto. Quest'ultima è funzione della distanza e della potenza in uscita fornita dai dispositivi utilizzati.<ref>{{cita conferenza |lingua=en |titolo=Towards Energy-Awareness in Managing Wireless LAN Applications|nome=Markus|cognome=Tauber|nome2=Saleem|cognome2=Bhatti|nome3=Yi|cognome3=Yu|url=https://www.researchgate.net/publication/241631429|conferenza=IEEE/IFIP NOMS 2012: IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium|città=[[Maui]]|doi=10.1109/NOMS.2012.6211930|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140813094612/http://www.researchgate.net/publication/241631429_Towards_energy-awareness_in_managing_wireless_LAN_applications?ev=prf_pub}}</ref><ref>{{cita conferenza |lingua=en |titolo=Application Level Energy and Performance Measurements in a Wireless LAN |nome=Markus |cognome=Tauber |nome2=Saleem |cognome2=Bhatti |nome3=Yi |cognome3=Yu |url=https://www.researchgate.net/publication/224264522 |conferenza=The 2011 IEEE/ACM International Conference on Green Computing and Communications |città= [[Sichuan]] |doi=10.1109/GreenCom.2011.26 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140813113706/http://www.researchgate.net/publication/224264522_Application_Level_Energy_and_Performance_Measurements_in_a_Wireless_LAN?ev=prf_pub}}</ref>
I grafici a lato mostrano le misure di ''throughput'' a livello di [[User Datagram Protocol|UDP]] che tengono conto di questi fattori. Ogni grafico rappresenta la media di 25 misure (la fascia di errore è pressoché invisibile a causa delle ridotte variazioni). A ogni curva corrisponde una dimensione specifica di pacchetti (piccoli o grandi) e una ''data rate'' specifica ({{M|10|u=Kbit/s}} – {{M|100|u=Mbit/s}}) e sono indicati anche i marcatori dei profili di traffico di applicazioni comuni. I grafici sono stati generati in condizione di assenza di errori nei pacchetti, che, se presenti, ridurrebbero ulteriormente la rate risultante.
== Canali e compatibilità internazionale ==
{{vedi anche|Lista dei canali Wi-Fi}}
=== Generalità ===
Per quanto riguarda il livello fisico, IEEE 802.11 prevede un'ampia varietà di frequenze, quasi sempre nelle porzioni di spettro che non richiedono licenze, che variano dagli 860–{{m|900|u=MHz}} (802.11ah)<ref name=80211ah>{{cita web |lingua=en |titolo=IEEE 802.11ah-2016 IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks--Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Sub 1 GHz License Exempt Operation |url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11ah/4960/ |data=7 dicembre 2016}}</ref> fino ai {{m|60|u=GHz}} (802.11ad/aj/ay).<ref name="802.11ay" /><ref>{{Cita web|lingua=en|titolo=IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems--Local and metropolitan area networks--Specific requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band|url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11ad/4527/|data=28 dicembre 2012}}</ref><ref name=80211aj>{{Cita web |lingua=en |url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11aj/5519/ |titolo=IEEE 802.11aj-2018 IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks--Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput to Support Chinese Millimeter Wave Frequency Bands(60 GHz and 45 GHz)|data=15 febbraio 2018}}</ref>
Ogni banda è ulteriormente suddivisa in canali la cui ampiezza può variare da {{m|1|u=MHz}} (802.11ah)<ref name=80211ah /> fino a {{m|8.64|u=GHz}} (802.11ay), ampiezze raggiungibili anche tramite tecniche di [[link aggregation|aggregazione]] di più canali. Maggiore è l'ampiezza del canale, maggiore è la quantità di informazione trasferibile per unità di tempo; questo implica che di conseguenza tipicamente aumenta anche il ''throughput'' teorico che si può raggiungere.<ref>{{cita web|url=https://www.colt.net/resources/what-is-high-bandwidth/|titolo=What is high bandwidth?|lingua=en}}</ref>
Dato che l'utilizzo delle frequenze per trasmissioni radio è sottoposto a legislazioni e normative di carattere locale, lo standard tenta di definire le caratteristiche dei canali in modo che la compatibilità a livello internazionale sia la più ampia possibile, limitando al minimo le eccezioni. Le bande per cui la compatibilità internazionale è maggiore sono quelle a 2,4, 5, 6 e {{m|60|u=GHz}}, nonché la banda a {{m|5.9|u=GHz}} per le applicazioni wireless veicolari (''Wireless Access in Vehicular Environments'', WAVE).
Per tenere conto di alcune specificità nazionali non applicabili altrove, sono stati definiti inoltre emendamenti dedicati:
* 802.11y regola le frequenze nella banda a {{m|3.65|u=GHz}} specifica per gli [[Stati Uniti d'America]]
* 802.11j regola le frequenze nella banda a {{formatnum:4.9}}–{{m|5|u=GHz}} specifiche per il [[Giappone]] e per gli enti di pubblica sicurezza statunitensi
* 802.11aj regola le frequenze nelle bande a 45 e {{m|60|u=GHz}} specifiche per la [[Cina]]
=== Banda a 2,4 GHz ===
La banda a {{m|2,4|u=GHz}} è suddivisa in 14 canali di ampiezza pari a {{m|22|u=MHz}} per il protocollo 802.11b e a {{m|20|u=MHz}} per i protocolli 802.11g/n/ax/be. Il protocollo 802.11n consente di utilizzare in questa banda anche canali a {{m|40|u=MHz}} tramite l'aggregazione di due canali base.
[[Image:2.4 GHz Wi-Fi channels (802.11b,g WLAN).svg|thumb|700px|center|lang=it|Rappresentazione grafica dei canali WiFi nella banda a {{M|2.4|u=GHz}}.]]
I canali della banda da {{m|2,4|u=GHz}} sono parzialmente sovrapposti tra loro in frequenza, quindi tra due canali consecutivi esiste una forte [[Interferenza (telecomunicazioni)|interferenza]].<ref>{{cita web|url=http://www.giuseppefava.com/come-analizzare-rete-wifi/|titolo=Come analizzare rete WiFi}}</ref> Per questo motivo, non è consigliabile utilizzare i canali da {{m|40|u=MHz}} in questa banda, perché dovendo utilizzare due canali non sovrapposti, aumenta anche la probabilità complessiva di interferenze con i canali adiacenti.<ref>{{Cita web|lingua=en |url=https://support.metageek.com/hc/en-us/articles/204490510-40-MHz-Channels|titolo=40 MHz Channels|autore=Joel Crane}}</ref> L'unico canale che non si sovrappone agli altri è il 14, ma l'uso di questo canale è autorizzato solo in Giappone con una licenza speciale.<ref name=ciscowlan>{{cita web|url=https://www.cisco.com/en/US/docs/solutions/Enterprise/Mobility/emob30dg/RFDesign.html|lingua=en|titolo=WLAN Radio Frequency Design Considerations}}</ref>
Per evitare interferenze con altre utenze ''wireless'' o altri dispositivi vicini, occorre analizzare l'occupazione dello spettro, per esempio con programmi appositi,<ref name=netspot>{{cita web|url=https://www.netspotapp.com/it/wifi-troubleshooting/what-is-rf-interference.html|titolo=Interferenza Radio Frequenze: Il nemico del WiFi}}</ref> e attenersi alla regola di scegliere un canale distante almeno tre canali vuoti da quelli impegnati (ad esempio, uno tra 1, 6 e 11) o comunque quello con il minor numero di punti di accesso attivi.<ref name=microsoft>{{cita web|url=https://support.microsoft.com/it-it/windows/connessione-wi-fi-e-layout-preferito-e1ed42e7-a3c5-d1be-2abb-e8fad00ad32a|titolo=Connessione Wi-Fi e layout preferito}}</ref> Negli Stati Uniti sono autorizzati solo i canali da 1 a 11,<ref name=ciscowlan /> per cui l'unica "terna" senza sovrapposizioni è quella costituita dai canali 1, 6 e 11. Per l'Europa sono autorizzati i canali da 1 a 13,<ref name=ciscowlan /> per cui sono possibili anche le "terne" 2, 7 e 12 e 3, 8 e 13.
=== Banda a 5 GHz ===
La banda a {{m|5|u=GHz}}, prevista dalle normative 802.11a/h/n/ac/ax/be, è in realtà costituita da due sottobande: una che occupa la porzione di spettro tra {{formatnum:5.150}} e {{M|5.350|u=GHz}} e l'altra quella tra {{formatnum:5.470}} e {{m|5.850|u=GHz}}<ref name="cisc">{{cita pubblicazione|lingua=en|url= https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/wireless/aironet-3600-series/white_paper_c11-713103.pdf|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20221022082317/https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/wireless/aironet-3600-series/white-paper-c11-713103.pdf|titolo= 802.11ac: The Fifth Generation of Wi-Fi|anno=2018|autore=Cisco|cid=cisco|urlmorto=si|p=13|altri= figura 4}}</ref>. Le sottobande sono entrambe suddivise in canali base non sovrapposti da {{m|20|u=MHz}} di ampiezza, per un totale di 31 canali numerati a multipli di quattro, partendo dal numero 32; in questo modo il canale 32 è adiacente al canale 36, il 36 al 40 e così via. Questi possono essere ulteriormente aggregati a gruppi di 2, 4 e 8, purché su canali base adiacenti, per formare canali più ampi rispettivamente da 40, 80 e {{M|160|u=MHz}}. I canali aggregati sono identificati a loro volta con un numero intermedio rispetto ai canali componenti (es. il canale 38, ampio {{m|40|u=MHz}} è l'aggregazione dei canali base 36 e 40). Con questo sistema, il numero del canale veicola al tempo stesso l'informazione relativa alla sua frequenza centrale e alla sua ampiezza.
In Europa, l'[[ETSI]] autorizza l'impiego soltanto per i primi 22 canali (da 32 a 68 nella prima sottobanda e da 96 a 140 nella seconda)<ref>{{cita web|lingua=en|editore=ETSI|titolo=ETSI EN 301 893 V2.1.1|url=https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/301800_301899/301893/02.00.07_20/en_301893v020007a.pdf|data=maggio 2017}}</ref> mentre per gli Stati Uniti la FCC autorizza trenta canali, escludendo solo il canale 32 (il primo della prima sottobanda).
=== Banda a 6 GHz ===
La banda a {{m|6|u=GHz}}, definita nelle normative 802.11ax e 802.11be, è costituita dall'unione delle bande U-NII-5, U-NII-6, U-NII-7 e U-NII-8 come definite dalla FCC.<ref name=u-nii>{{cita web|lingua=en|url=https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802-11/unii-wifi-wlan-bands-spectrum-frequencies.php|titolo=U-NII Wi-Fi / WLAN Bands & Frequencies}}</ref> In Europa, la [[CEPT]] ha autorizzato l'impiego solo per la banda corrispondente a U-NII-5 (da {{formatnum:5945}} a {{m|6425|u=GHz}}), mentre per il resto del mondo sono a disposizione anche le altre bande, fino alla frequenza di {{m|7125|u=GHz}}, anche se l'uso effettivo si ferma a {{m|7105|u=GHz}}.
Come nel caso della banda a {{m|5|u=GHz}}, il canale base è ampio {{m|20|u=MHz}} ma è possibile aggregare 2, 4, 8 e 16 canali adiacenti, formando canali da 40, 80, 160 e {{M|320|u=MHz}}. La numerazione dei canali base parte da 1 e segue lo stesso schema usato per la banda a {{m|5|u=GHz}} per cui i canali base <math>x</math> e <math>x+4</math> sono in realtà canali adiacenti e le numerazioni intermedie identificano canali aggregati. Anche in questo caso, il numero del canale veicola al tempo stesso l'informazione relativa alla sua frequenza centrale e alla sua ampiezza.
=== Banda a 60 GHz ===
La banda a {{m|60|u=GHz}}, prevista nelle normative 802.11ad, 802.11aj e 802.11ay, cade nella fascia di spettro delle [[Extremely high frequency|onde millimetriche]] compresa tra 57,24 e {{m|74.52|u=GHz}} e prevede diverse ampiezze di canale, tutte multiple di {{m|1.08|u=GHz}}, fino a {{m|8.64|u=GHz}}. Sono previsti otto canali da {{m|2.16|u=GHz}}, numerati da 1 a 8; sette canali aggregati da {{m|4.32|u=GHz}}, numerati da 9 a 15; sei canali aggregati da {{m|6.48|u=GHz}}, numerati da 17 a 22; cinque canali aggregati da {{m|8.64|u=GHz}}, numerati da 25 a 29, e infine otto canali a {{m|1,08|u=GHz}}, numerati da 33 a 40.
== Frame MAC 802.11 ==
=== Struttura generale ===
Un frame 802.11, come descritto nella figura, è composto da tre parti:<ref name=80211frame>{{cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2013/04/24/802-11-frame-format/ |titolo=802.11 Frame Format |data=24 aprile 2013}}</ref>
* un ''header'' (intestazione) contenente informazioni di controllo
* un ''body'' (corpo) contenente il contenuto informativo vero e proprio (i dati)
* un ''trailer'' (coda) contenente la [[Frame Check Sequence]] di controllo dell'integrità e correttezza dell'intero frame
[[File:802.11 MAC Frame.svg|left|800px|Frame MAC 802.11 generico]]
{{Clear}}
In particolare, l'header del frame 802.11 include fino a nove campi. I primi tre sono sempre presenti in tutti i tipi di frame, mentre gli altri possono essere presenti o no a seconda del tipo di frame o di applicazione a livello PHY/MAC.<ref name=80211frame />
I campi sempre presenti sono:<ref name=80211frame />
* Frame Control (2 byte): caratterizza la tipologia del frame: gestione (''management''), controllo (''control'') o dati e la specifica caratterizzazione all'interno del tipo generale (es. frame di ''management'' di tipo ''Association Request''). Contiene inoltre altre informazioni per la gestione generale (es. se il frame proviene o è destinato al ''Distribution System'', ossia al di fuori della cella wireless; se i dati nel frame sono criptati o no; se il frame è la ritrasmissione di un frame già trasmesso in precedenza eccetera)
* Duration/ID (2 byte): a seconda del tipo di pacchetto, può indicare l'intervallo di tempo per il quale riservare il canale oppure viene usato per convogliare l'Association ID (AID)
* Address 1 (6 byte): contiene sempre l'indirizzo del ricevitore wireless (''Receiver Address'', RA), inteso come il dispositivo destinatario del frame
Gli altri campi sono:<ref name=80211frame />
* Address 2 (6 byte): contiene l'indirizzo del trasmettitore wireless (''Transmitter Address'', TA), inteso come il dispositivo mittente del frame
* Address 3 (6 byte): contiene l'indirizzo del destinatario finale (''Destination Address'', DA) o del mittente iniziale (''Source Address'', SA) se questo è al di fuori della rete wireless e l'AP agisce solo come ''proxy''
* Sequence Control (2 byte): consente di gestire lunghe sequenze di dati distribuite su più frame o su frame frammentati, indicando a quale punto della sequenza appartiene il singolo frame
* Address 4 (6 byte): è presente solo quando due AP si scambiano direttamente frame su rete wireless e contiene il SA/DA
* QoS Control (2 byte): contiene i dati che caratterizzano il livello di Quality of Service di un frame
* HT Control (4 byte): contiene le informazioni per gestire l'aggregazione di due o più canali
I due byte del frame control sono a loro volta suddivisi nei seguenti sottocampi:<ref name=framecontrol>{{cita pubblicazione|lingua=en|url=https://www.researchgate.net/publication/220294101_Null_Data_Frame_A_Double-Edged_Sword_in_IEEE_80211_WLANs|titolo=Null Data Frame: A Double-Edged Sword in IEEE 802.11 WLANs|autore=Wenjun Gu|etal=si|rivista=IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems|data=luglio 2010|volume=21|numero=7|pp=897-910|doi=10.1109/TPDS.2009.96}}</ref>
* Protocol version (2 bit): indicatore della versione del protocollo 802.11, fissa al valore "00". Il valore potrebbe cambiare se, in futuro, verrà definita una nuova versione di protocollo parzialmente o totalmente incompatibile con quella attuale.
* Type (2 bit): tipo generale del frame
*: 00: frame di tipo ''management'' (gestione)
*: 01: frame di tipo ''control'' (controllo)
*: 10: frame di tipo dati
* Subtype (4 bit): specializzazione del tipo di frame nel contesto del tipo generale
* To DS (1 bit): al valore "1", indica che il contenuto del frame va inoltrato verso il ''distribution system''
* From DS (1 bit): al valore "1", indica che il contenuto del frame proviene dal ''distribution system''
* More fragments (1 bit): al valore "1" indica che il contenuto del frame è stato frazionato su più frame
* Retry (1 bit): al valore "1" indica che il frame è la ritrasmissione di un frame già trasmesso in precedenza
* Power management (1 bit): indica se la stazione dopo la trasmissione del frame entra nello stato di ''Power Save'' ("1") o rimane nello stato ''Active'' ("0")
* More data (1 bit): al valore "1" indica che ci sono molti frame indirizzati alla stazione
* Protected Frame (1 bit): al valore "1" indica che il contenuto informativo è criptato
* Order (1 bit): al valore "1" indica che l'ordine di trasmissione/ricezione dei frame deve essere mantenuto
==== Frame di tipo ''management'' ====
I frame di tipo ''management'' sono utilizzati per la gestione della connessione tra stazioni e AP. Lo standard prevede tredici sotto-tipi, codificati dal campo ''subtype'' del frame control:<ref name=mgmtframe>{{cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/09/29/cwap-802-11-mgmt-frame-types/ |titolo=CWAP – 802.11 Mgmt Frame Types |data=29 settembre 2014}}</ref>
{| class="wikitable"
|-
! Codifica binaria !! Tipo !! Funzione
|-
| 0000 || Association Request || Richiesta di associazione
|-
| 0001 || Association Response || Risposta all'associazione
|-
| 0010 || Reassociation Request || Richiesta di riassociazione
|-
| 0011 || Reassociation Response || Risposta alla riassociazione
|-
| 0100 || Probe request || Scansione degli AP disponibili da parte della stazione
|-
| 0101 || Probe response || Risposta dell'AP alla scansione
|-
| 1000 || Beacon || Trasmissione delle caratteristiche dell'AP alle stazioni in ascolto
|-
| 1001 || Announcement Traffic Indication Message || Controllo del Power Management
|-
| 1010 || Disassociation || Disassociazione
|-
| 1011 || Authentication || Autenticazione
|-
| 1100 || Deauthentication || Deautenticazione
|-
| 1101 || Action || Azione che richiede riscontro (''acknowledge'')
|-
| 1110 || Action No Ack || Azione che non richiede riscontro
|}
====
I frame di tipo ''control'' sono privi di dati (sono composti solo da ''header'' e ''trailer'') e sono utilizzati per agevolare lo scambio di dati tra gli elementi della rete wireless. Lo standard prevede dieci sotto-tipi, codificati dal campo ''subtype'' del frame control:<ref name=ctrlframe>{{cita web |lingua=en |url=https://mrncciew.com/2014/10/02/cwap-802-11-control-frame-types/ |titolo=CWAP – 802.11 Control Frame Types |data=2 ottobre 2014}}</ref>
{| class="wikitable"
|-
! Codifica binaria !! Tipo !! Funzione
|-
| da 0000 a 0110 || Reserved || Riservate per usi futuri/speciali
|-
| 0111 || Control Wrapper || Aggiunta del campo di controllo per High Throughput (HT)
|-
| 1000 || Block ACK Request || Richiesta di un unico riscontro cumulativo (''Acknowledge'') per un intero blocco di frame
|-
| 1001 || Block ACK || Riscontro cumulativo unico per un intero blocco di frame
|-
| 1010 || PS-Poll || In modalità "Power-Save", usata dalle stazioni per richiedere all'AP l'invio di frame unicast eventualmente tenuti in memoria
|-
| 1011 || RTS || ''Request to Send'' messaggio con cui un dispositivo comunica quanto durano i frame che vuole inviare
|-
| 1100 || CTS || ''Clear to Send'' messaggio con cui un dispositivo abilita un altro a trasmettere dopo che è stato inviato RTS
|-
| 1101 || ACK || Messaggio di riscontro (''acknowledge'') della corretta ricezione di un frame o dell'avvenuto compimento di un'azione
|-
| 1110 || CF-End || ''Contention Free-End'' inviato dall'AP a una stazione per segnalare l'assenza di conflitti in trasmissione
|-
| 1111 || CF-End & CF-ACK || ''Contention Free-End & Contention Free-ACK'' segnala la fine del periodo di assenza di conflitti e il riscontro dell'avvenuta ricezione
|}
== Sicurezza ==
{{vedi anche|IEEE 802.11i}}
In termini di [[sicurezza informatica|sicurezza]], per la crittografia dei messaggi fin dalla versione originale era previsto solo il meccanismo [[Wired Equivalent Privacy|WEP]], definito nella IEEE 802.11b.<ref>{{Cita web |lingua=en |url=https://www.techtarget.com/searchsecurity/definition/Wired-Equivalent-Privacy |titolo=Wired Equivalent Privacy (WEP) |autore= Peter Loshin |data= 27 agosto 2021}}</ref>
Nel
Questo gruppo si concentrò sull'algoritmo di cifratura utilizzato dal WEP (RC4), che nell'implementazione scelta per lo standard 802.11 era molto debole e facilmente forzabile. In particolare, lo studio indicava in quali modi fosse teoricamente possibile aggirare il sistema di crittografia e quindi accedere ai dati usando frame dati costruiti in modo opportuno. Nel 2003, un altro gruppo di studio realizzò l'attacco anche nella pratica, riuscendo ad intercettare le trasmissioni e a collegarsi alla rete senza autorizzazione.<ref>{{cita pubblicazione |url=https://people.eecs.berkeley.edu/~daw/papers/wireless-cacm.pdf | titolo= Security Flaws in 802.11 Data Link Protocols | autore = Nancy Cam-Winget |autore2= Russ Housley |autore3= David Wagner |autore4 = Jesse Walker |pubblicazione= Communications of the ACM |data= maggio 2003 |volume=46 |numero=5 |pp=35-39}}</ref>
IEEE decise di affrontare il problema, con l'emendamento [[IEEE 802.11i]]. Come soluzione pratica temporanea, il consorzio [[Wi-Fi Alliance]] nel 2003 si basò su una bozza della 802.11i, prima della sua approvazione finale, per anticipare una soluzione che fosse anche retro-compatibile con i dispositivi il cui hardware era concepito solo per il WEP. Venne così definita la prima versione del [[Wi-Fi Protected Access]] (WPA), che, pur irrobustendo alcuni meccanismi, mantiene una [[cifrario a flusso|cifratura a flusso]] RC4.<ref>{{Cita web |lingua=en |url=https://www.techtarget.com/searchnetworking/feature/Wireless-encryption-basics-Understanding-WEP-WPA-and-WPA2 |titolo=Wireless security: WEP, WPA, WPA2 and WPA3 differences |autore=Alissa Irei |data=6 dicembre 2022}}</ref> Questa versione è in grado di interoperare con la versione definitiva dello standard.<ref>{{cita web|url=https://www.kaspersky.it/resource-center/definitions/wep-vs-wpa |titolo=WEP, WPA, WPA2 e WPA3: differenze e descrizione}}</ref>
L'algoritmo finale definito da 802.11i, noto anche come WPA2, abbandona la cifratura a flusso a favore della [[cifratura a blocchi]] [[Advanced Encryption Standard]] (AES), introducendo anche meccanismi più robusti di autenticazione, scambio e rigenerazione delle [[Chiave (crittografia)|chiavi crittografiche]].<ref name=80211i>{{cita pubblicazione |lingua=en |url=http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11i-2004.pdf |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20050517043501/http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11i-2004.pdf |urlmorto=si |titolo=IEEE 802.11i-2004: Amendment 6: Medium Access Control (MAC) Security Enhancements |data=23 luglio 2004 |editore=[[IEEE]]}}</ref>
Tuttavia, anche il meccanismo previsto da WPA2 presenta una debolezza intrinseca. Lo scambio di messaggi iniziale usato per generare le chiavi crittografiche individuali per la comunicazione diretta tra una stazione e l'Access Point si è infatti dimostrato vulnerabile agli attacchi di tipo [[KRACK]] (''Key Reinstallation AttaCK'', attacco tramite reinstallazione della chiave), scoperto nel 2016<ref name="Cimpanu">{{Cita web |lingua=en |url=https://www.bleepingcomputer.com/news/security/new-krack-attack-breaks-wpa2-wifi-protocol/|titolo=New KRACK Attack Breaks WPA2 WiFi Protocol|cognome=Cimpanu|nome=Catalin|data=16 ottobre 2017}}</ref> e dettagliato nel 2017.<ref name="Hern2017">{{Cita news |lingua=en |url=https://www.theguardian.com/technology/2017/oct/16/wpa2-wifi-security-vulnerable-hacking-us-government-warns |titolo='All Wifi Networks' Are Vulnerable to Hacking, Security Expert Discovers |cognome=Hern |nome=Alex |data= 16 ottobre 2017 |pubblicazione=[[The Guardian]]}}</ref> Questo tipo di attacco consente, tramite tecniche simili alla [[metodo forza bruta|forza bruta]], di rendere via via sempre più leggibile il contenuto che dovrebbe essere cifrato attraverso la reinizializzazione ripetuta di alcuni parametri usati per generare le chiavi.
Per mitigare il rischio di questo tipo di vulnerabilità, senza tuttavia azzerarne la probabilità, il consorzio [[Wi-Fi Alliance]] ha definito WPA3,<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://jumpcloud.com/it-index/what-is-wpa3|titolo=What Is WPA3?|data=14 febbraio 2025}}</ref> il cui supporto è stato indicato come obbligatorio nella normativa [[IEEE 802.11ax]] per le frequenze a {{m|6|u=GHz}}.<ref>{{Cita web|lingua=en|url=https://www.mathworks.com/help/wlan/ug/overview-of-wifi-7-or-ieee-802-11-be.html|titolo=Overview of Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be)}}</ref>
== Elenco degli standard ed emendamenti ==
Questi sono gli standard approvati da IEEE a giugno 2025:<ref>{{Cita web|lingua=en|url=https://www.ieee802.org/11/Reports/802.11_Timelines.htm|titolo=OFFICIAL IEEE 802.11 WORKING GROUP PROJECT TIMELINES – 2025–06–23}}</ref>
* '''IEEE 802.11-1997''' – Prima edizione dello standard completo, con ''corrigendum'' nel 1999
* [[IEEE 802.11a]] – ''High Speed Physical Layer in the 5 GHz band''
* [[IEEE 802.11b]] – ''Higher Speed Physical Layer (PHY) Extension in the 2.4 GHz band''
* IEEE 802.11c – ''Media access control (MAC) bridges - Supplement for support by IEEE 802.11'', incorporata nello standard [[IEEE 802.1D]]<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://standards.ieee.org/ieee/802.11c/1168/|titolo=IEEE SA - IEEE802.11c-1998}}</ref>
* IEEE 802.11d – ''Amendment 3: Specification for operation in additional regulatory domains''
* [[IEEE 802.11e]] – ''Amendment 8: Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements''
* IEEE 802.11F – ''IEEE Trial–Use Recommended Practice for Multi–Vendor Access Point Interoperability Via an Inter–Access Point Protocol Across Distribution Systems Supporting IEEE 802.11 Operation'', ritirata
* IEEE 802.11g – ''Further Higher Data Rate Extension in the 2.4 GHz Band''
* IEEE 802.11h – ''Spectrum and Transmit Power Management Extensions in the 5 GHz Band in Europe''
* [[IEEE 802.11i]] – ''Amendment 6: Medium Access Control (MAC) Security Enhancements''
* IEEE 802.11j – ''Amendment 7: 4.9 GHz–5 GHz Operation in Japan''
* '''IEEE 802.11-2007''' – Seconda edizione dello standard completo
* IEEE 802.11k – ''Amendment 1: Radio Resource Measurement of Wireless LANs''
* IEEE 802.11n – ''Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput''
* IEEE 802.11p – ''Amendment 6: Wireless Access in Vehicular Environments''
* [[IEEE 802.11r]] – ''Amendment 2: Fast Basic Service Set (BSS) Transition''
* IEEE 802.11s – ''Amendment 10: Mesh Networking''
* IEEE 802.11T – ''Wireless Performance Prediction (WPP)—test methods and metrics Recommendation'', cancellata
* IEEE 802.11u – ''Amendment 9: Interworking with External Networks''
* IEEE 802.11v – ''Amendment 8: IEEE 802.11 Wireless Network Management''
* IEEE 802.11w – ''Amendment 4: Protected Management Frames''
* IEEE 802.11y – ''Amendment 3: 3650–3700 MHz Operation in USA''
* IEEE 802.11z – ''Amendment 7: Extensions to Direct–Link Setup (DLS)''
* IEEE 802.11aa – ''Amendment 2: MAC Enhancements for Robust Audio Video Streaming''
* IEEE 802.11ad – ''Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band''
* IEEE 802.11ae – ''Amendment 1: Prioritization of Management Frames''
* '''IEEE 802.11-2012''' – Terza edizione dello standard completo
* IEEE 802.11ac – ''Amendment 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz''
* IEEE 802.11af – ''Amendment 5: Television White Spaces (TVWS) Operation''
* '''IEEE 802.11-2016''' – Quarta edizione dello standard completo
* IEEE 802.11ah – ''Amendment 2: Sub 1 GHz License Exempt Operation''
* IEEE 802.11ai – ''Amendment 1: Fast Initial Link Setup''
* IEEE 802.11aj – ''Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput to Support Chinese Millimeter Wave Frequency Bands(60 GHz and 45 GHz)''
* IEEE 802.11ak – ''Amendment 4: Enhancements for Transit Links Within Bridged Networks''
* IEEE 802.11aq – ''Amendment 5: Preassociation Discovery''
* '''IEEE 802.11-2020''' – Quinta edizione dello standard completo
* IEEE 802.11ax – ''Amendment 1: Enhancements for High–Efficiency WLAN''
* IEEE 802.11ay – ''Amendment 2: Enhanced Throughput for Operation in License–exempt Bands above 45 GHz''
* IEEE 802.11az – ''Amendment 4: Enhancements for Positioning''
* IEEE 802.11ba – ''Amendment 3: Wake–Up Radio Operation''
* IEEE 802.11bb – ''Amendment 6: Light Communications''
* IEEE 802.11bc – ''Amendment 7: Enhanced Broadcast Services''
* IEEE 802.11bd – ''Amendment 5: Enhancements for Next Generation V2X''
* '''IEEE 802.11-2024''' – Sesta edizione dello standard completo
* IEEE 802.11be – ''Amendment: Enhancements for Extremely High Throughput (EHT)''
* IEEE 802.11bf – ''Amendment 4: Enhancements for Wireless Local Area Network (WLAN) Sensing''
* IEEE 802.11bh – ''Amendment 1: Operation with Randomized and Changing MAC Addresses''
* IEEE 802.11bk – ''Amendment 3: 320MHz Positioning''
Questi sono gli standard ancora in fase di definizione ad agosto 2025:<ref>{{Cita web|lingua=en|url=https://www.ieee802.org/PARs.shtml|titolo=IEEE 802 PARs & ICAIDs under consideration|autore=IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee}}</ref>
* IEEE P802.11bi – ''Amendment: Enhanced Service with Data Privacy Protection''
* IEEE P802.11bn – ''Amendment: Enhancements for Ultra High Reliability''
* IEEE P802.11bp – ''Amendment: Enhancements for Ambient Power Communication (AMP)''
* IEEE P802.11bq – ''Amendment: Enhancements for Integrated Millimeter Wave Wireless LAN''
* IEEE P802.11br – ''Amendment: Enhanced Light Communications''
* IEEE P802.11bt – ''Amendment: Post–Quantum Cryptography''
== Note ==
<references/>
== Voci correlate ==
* [[WiMAX]]
* [[
* [[WiGig]]
* [[Li-Fi]]
== Collegamenti esterni ==
* {{
* {{
* {{
* {{cita web|url=https://www.tomshw.it/scopriamo-protocollo-802-11n-23715|titolo=Scopriamo il protocollo 802.11n|accesso=12 giugno 2018|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180612163522/https://www.tomshw.it/scopriamo-protocollo-802-11n-23715|urlmorto=sì}}
* {{
* {{
* {{
* {{cita web|url=http://webapp.etsi.org/workprogram/Report_WorkItem.asp?WKI_ID=28148|titolo=standard ETSI EN 301 893 per l'utilizzo dei 5.4GHz in Italia|lingua=en}}
{{Controllo di autorità}}
{{Norme IEEE}}
{{Portale|informatica|telematica}}
[[Categoria:Standard IEEE]]
[[Categoria:Protocolli livello fisico]]
[[Categoria:Wi-Fi]]
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