Netzwerk

Die IEEE 802-Spezifikationen beschreiben eine Reihe von Standards für lokale Netzwerke (LANs) und Metropolitan Area Networks (MANs), die von der Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entwickelt wurden. Diese Standards regeln die physikalische und datenvermittelnde Schicht (Layer 1 und Layer 2) des OSI-Modells und definieren, wie Daten in Netzwerken übertragen werden.

Der bekannteste Standard aus dieser Familie ist IEEE 802.3, der das Ethernet beschreibt, und IEEE 802.11, das den Wi-Fi-Standard definiert.

Übersicht der IEEE 802-Spezifikationen

1. IEEE 802.1 – Netzwerkschicht-Management und Bridging:
• Definiert Netzwerk-Management und Bridging-Technologien.
• Spezifiziert Verfahren zur Verwaltung von Netzwerkbrücken, wie Spanning Tree Protocol (STP), das Schleifen im Netzwerk vermeidet.
• Beinhaltet auch VLANs (Virtuelle LANs) und Quality of Service (QoS)-Regeln.
2. IEEE 802.2 – LLC (Logical Link Control):
• Regelt die LLC-Schicht des OSI-Modells, die eine Schnittstelle zwischen der Netzwerkschicht (Layer 3) und der MAC-Schicht (Layer 2) bietet.
• Es teilt die MAC-Schicht in logische Kanäle auf und kümmert sich um die Fehlerbehebung und Flusskontrolle.
3. IEEE 802.3 – Ethernet (Wired Networks):
• Definiert Ethernet, die am weitesten verbreitete Technologie für kabelgebundene Netzwerke.
• Es spezifiziert die physische Schicht (Verkabelung) und die MAC-Schicht (Medienzugriffskontrolle), einschließlich der Regeln für das CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)-Verfahren.
• Unterstützt Datenübertragungsraten von 10 Mbit/s (Ethernet) bis zu 100 Gbit/s und mehr (Gigabit und 10-Gigabit-Ethernet).
4. IEEE 802.11 – Wireless LAN (Wi-Fi):
• Definiert drahtlose Netzwerke, allgemein als Wi-Fi bekannt.
• Verschiedene Versionen von 802.11 (z. B. 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax) bieten unterschiedliche Datenraten, Reichweiten und Frequenzbänder.
• Verwendet Techniken wie OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) und MIMO (Multiple Input Multiple Output), um die Datenübertragungsraten und -reichweiten zu verbessern.
• Neueste Versionen (802.11ax oder Wi-Fi 6) verbessern die Effizienz und Kapazität in überlasteten Netzwerken.
5. IEEE 802.15 – Wireless Personal Area Networks (WPANs):
• Beinhaltet Standards für kurzreichweitige drahtlose Netzwerke, die auf persönliche Geräte abzielen.
• Beispiele:
• IEEE 802.15.1: Bluetooth.
• IEEE 802.15.4: Grundlage für Zigbee, das in Sensor- und IoT-Netzwerken verwendet wird.
• Diese Standards haben geringere Reichweiten und geringere Datenübertragungsraten im Vergleich zu WLAN, eignen sich aber für energiesparende Verbindungen.
6. IEEE 802.16 – Broadband Wireless Access (WiMAX):
• Definiert drahtlose Breitbandverbindungen für MANs (Metropolitan Area Networks), bekannt als WiMAX.
• Es ermöglicht Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen über große Entfernungen, oft für städtische oder ländliche Internetzugänge.
• Die Technologie verwendet Frequenzen im Bereich von 2 GHz bis 66 GHz.
7. IEEE 802.17 – Resilient Packet Ring (RPR):
• Spezifiziert die Technologie für Resilient Packet Rings, die in MANs verwendet werden.
• Es ermöglicht die Fehlerbehebung und die effiziente Nutzung von Bandbreite durch Ringtopologien.
8. IEEE 802.19 – Wireless Coexistence:
• Bezieht sich auf die Koexistenz verschiedener drahtloser Technologien (z. B. Wi-Fi und Bluetooth) im selben Frequenzbereich, um Interferenzen zu minimieren.
9. IEEE 802.20 – Mobile Broadband Wireless Access:
• Entwickelt für mobile Breitbandverbindungen, die in Bewegung funktionieren (z. B. bei Fahrten mit dem Zug oder Auto).
• Ziel war es, mobile Benutzer mit hohen Datenraten zu versorgen.
10. IEEE 802.21 – Media Independent Handover:

• Definiert Standards für nahtloses Handover (Übergabe) zwischen verschiedenen Netzwerken, z. B. von Wi-Fi zu Mobilfunk oder Ethernet, ohne dass die Verbindung unterbrochen wird.

11. IEEE 802.22 – Wireless Regional Area Networks (WRANs):

• Verwendet ungenutzte Fernsehfrequenzen (sogenannte TV White Spaces) für die Bereitstellung von Breitbanddiensten in ländlichen Gebieten.
• Ziel ist es, große Entfernungen zu überbrücken, wo andere drahtlose Technologien möglicherweise nicht verfügbar sind.

Fazit:

Die IEEE 802-Spezifikationen sind der Grundstein für moderne Kommunikationsnetzwerke. Sie decken ein breites Spektrum an Technologien ab, von kabelgebundenen Ethernet-Netzwerken über drahtlose lokale Netzwerke (Wi-Fi) bis hin zu personalen und regionalen Netzwerken. Sie stellen sicher, dass Geräte verschiedener Hersteller miteinander kommunizieren können, indem sie verbindliche technische Standards für die Datenübertragung festlegen.