tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2025-11-6-68-77YUSEEHtuzsut-748Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSАнализ эволюционного развития сетей Wi-Fi за первую четверть 21 векаAnalysis of Wi-Fi Networks Evolution During the First Quarter of the 21st Centuryhttps://orcid.org/0009-0000-1013-617XСкоробогатоваС. А.SkorobogatovaS. A.

аспирант кафедры сетей связи и передачи данных Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

skorobogatova.sa@sut.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6671-9267ВикуловА. С.VikulovA. S.

кандидат технических наук, доцент кафедры сетей связи и передачи данных Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

vikulov.as@sut.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4104-3504ПарамоновА. И.ParamonovA. I.

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры сетей связи и передачи данных Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

paramonov@sut.ruСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation2025301220251166877Copyright © Скоробогатова С.А., Викулов А.С., Парамонов А.И., 20252025Скоробогатова С.А., Викулов А.С., Парамонов А.И.Skorobogatova S.A., Vikulov A.S., Paramonov A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/748Актуальность

Актуальность. Технология беспроводной передачи данных на основе стандарта IEEE 802.11 в настоящее время занимает одно из важнейших мест в сетях беспроводного доступа. С момента своего появления в 1997 г. к настоящему времени она прошла 28 лет активной технологической эволюции. WiMAX, существовавшая с 2001 г., практически исчезла из-за развития LTE, в то время как технология Bluetooth, появившаяся в 1999 г., продолжает развиваться. Обе технологии имели шанс заменить Wi-Fi. WiMAX первоначально должна была заполнить пробел между медленными сотовыми сетями и Wi-Fi, предлагая компромисс между мобильностью и скоростью. Bluetooth нашла свою нишу в M2M-сегменте. На сегодняшний день наблюдается выход на рынок дополнения IEEE 802.11be, а также первые результаты работы рабочей группы IEEE в рамках планов по выходу следующего дополнения – IEEE 802.11bn. За все прошедшее время было внесено множество улучшений на всех уровнях стека протоколов, и есть основания ожидать, что новое дополнение станет в некотором смысле технологически революционным.

Целью данной работы является выявление закономерностей в технологической эволюции стандарта IEEE 802.11 за прошедший период развития.

Методы

Методы. Анализ профессиональной и научной литературы, текстов стандартов и практики их использования в отрасли.

В ходе решения поставленной задачи в работе представлен обзор основных улучшений, сделанных в рамках стандарта за прошедшие годы, рассмотрены основные направления текущего этапа развития. Основное внимание уделяется цикличности технологической эволюции стандарта IEEE 802.11.

Новизна состоит в выявлении и описании закономерностей развития стандарта и его применения на практике.

Теоретическая значимость состоит в результатах анализа тенденций развития протоколов в рамках эволюции технологии. Также показано, что принятие новых дополнений стандарта IEEE 802.11 носит циклический характер, сочетая революционные прорывы с эволюционными изменениями.  

Практическая значимость

Практическая значимость. Полученный результат может быть использован в задачах анализа и прогнозирования дальнейшего эволюционных изменений технологии в свете ожидаемого перехода к восьмому поколению стандарта.

Relevance

Relevance. Wireless data transmission technology based on the IEEE 802.11 standard currently occupies a key place in wireless access networks. Since its introduction in 1997, it has undergone 28 years of active technological evolution. WiMAX, which existed since 2001, has virtually disappeared due to the development of LTE, while Bluetooth, which appeared in 1999, continues to evolve. Both technologies had the potential to replace Wi-Fi. WiMAX was initially intended to fill the gap between slow cellular networks and Wi-Fi, offering a compromise between mobility and speed. Bluetooth found its niche in the M2M segment. Today, we are seeing the rollout of the IEEE 802.11be amendment to the market, and the first results from the IEEE working group on the upcoming IEEE 802.11bn update. Over the years, standard has seen significant improvements across all layers of the protocol stack, and there is reason to expect that the new amendment will be, in some sense, technologically revolutionary.

The aim of this work is to identify patterns in the technological evolution of the IEEE 802.11 standard over the past period of development.

Methods

Methods. Analysis of professional and scientific literature, standards texts, and industry practices.

Speaking about its objective, this paper presents an overview of the key improvements made to the standard over the years past and examines the main areas of its current development. The focus is on the cyclical nature of the technological evolution of the IEEE 802.11 standard.

Its novelty lies in identifying and describing the patterns of the standard's development and its practical application. Its theoretical significance lies in the analysis of protocol development trends within the technology's evolution. It also demonstrates that the adoption of new additions to the IEEE 802.11 standard is cyclical, combining revolutionary breakthroughs with evolutionary changes.

Practical significance

Practical significance: The obtained results can be used to analyze and forecast further evolutionary changes in the technology in light of the expected transition to the eighth generation of the standard.

беспроводные сетиIEEE 802.11эволюция стандартовwireless networksIEEE 802.11standards evolutionReferences802.11-1997 – IEEE Standard for Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications. DOI:10.1109/IEEESTD.1997.85951802.11-1997 – IEEE Standard for Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. DOI:10.1109/IEEESTD.1997.85951802.11-2020 – 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.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.Лем С. Сумма технологий. М.: Мир, 1964.Lem S. Summa Technologiae. Kraków: Wydawnictwo Literackie, 1964.IEEE 802.11ac-2013 – 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 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz. DOI:10.1109/IEEESTD.2013.7797535802.11ac-2013 – 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 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz. DOI:10.1109/IEEESTD.2013.7797535Vikulov A., Paramonov A., Tatarnikova T. Geometrical Approach to the Plane Tessellation in the IEEE 802.11 Networks Channel Planning // Proceedings of the 21st International Conference (NEW2AN 2021), and 14th Conference (ruSMART 2021), St. Petersburg, Russia, 26–27 August 2021. Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. Lecture Notes in Computer Science. Cham: Springer, 2022. Vol. 13158. PP. 449–469. DOI:10.1007/978-3-030-97777-1_38. EDN:GLRRQLVikulov A., Paramonov A., Tatarnikova T. Geometrical Approach to the Plane Tessellation in the IEEE 802.11 Networks Channel Planning. Proceedings of the 21st International Conference, NEW2AN 2021, and 14th Conference, ruSMART 2021, St. Petersburg, Russia, 26–27 August 2021. Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. Lecture Notes in Computer Science, vol.13158. Cham: Springer; 2022. p.449–469. DOI:10.1007/978-3-030-97777-1_38. EDN:GLRRQL802.11w-2009 – 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 4: Protected Management Frames. DOI:10.1109/IEEESTD.2009.5278657802.11w-2009 – 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 4: Protected Management Frames. DOI:10.1109/IEEESTD.2009.5278657802.11k-2008 – 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 1: Radio Resource Measurement of Wireless LANs. DOI:10.1109/IEEESTD.2008.4544755802.11k-2008 – IEEE Standard for Information Technology – Local and Metropolitan Area Networks – Specific Requirements. Part 11: Wireless LAN MAC and PHY Specifications. Amendment 1: Radio Resource Measurement of Wireless LANs. DOI:10.1109/IEEESTD.2008.4544755802.11r-2008 – 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 2: Fast Basic Service Set (BSS) Transition. DOI:10.1109/IEEESTD.2008.4573292802.11r-2008 – IEEE Standard for Information Technology – Local and Metropolitan Area Networks – Specific Requirements. Part 11: Wireless LAN MAC and PHY Specifications. Amendment 2: Fast Basic Service Set (BSS) Transition. DOI:10.1109/IEEESTD.2008.4573292802.11v-2011 – 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 8: IEEE 802.11 Wireless Network Management. DOI:10.1109/IEEESTD.2011.5716530802.11v-2011 – IEEE Standard for Information Technology – Local and Metropolitan Area Networks – Specific Requirements. Part 11: Wireless LAN MAC and PHY Specifications. Amendment 8: IEEE 802.11 Wireless Network Management. DOI:10.1109/IEEESTD.2011.5716530Gain B. 802.11a liftoff delayed by cost and other problems // EE Times. 2002. URL: https://www.eetimes.com/802-11a-liftoff-delayed-by-cost-and-other-problems (Accessed 13.05.2025)Gain B. 802.11a liftoff delayed by cost and other problems. EE Times. 2002. URL: https://www.eetimes.com/802-11a-liftoff-delayed-by-cost-and-other-problems [Accessed 13 May 2025]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.