نگاهی به انواع استانداردهای وای‌فای 802.11a/b/g/n/ ac/ad/af/ah و بررسی مزایا و معایب

شاید همیشه برایتان سوال بوده که عدد 802.11 در مشخصات وای‌فای و حروفی مانند b/g/n و اخیراً ad و ah به عنوان پسوند آن به چه معناست. در این مطلب ابتدا معنای عدد 802.11 را توضیح داده و سپس به بررسی مزایا و معایب هرکدام از استانداردهای گفته شده می‌پردازیم.

3

حدود 15 سال پیش فناوری وای‌فای از اتصال‌های کند و نامطمئن به یک اتصال قوی و همه‌کاره تبدیل شد. از آن‌جایی که امروزه وای‌فای یک نقش حیاتی در زندگی ما ایفا می‌کند محققان کماکان در حال تلاش برای افزایش کیفیت این فناوری و معرفی انواع استانداردهای وای فای هستند.

در واقع دو عامل برد بالا و سرعت زیاد چیزی است که هم مشتریان و هم شرکت‌های تولیدکننده به دنبال آن هستند. در این مطلب توضیح کوتاهی در مورد پروتکل‌های IEEE و سپس انواع استانداردهای وای فای و تاریخچه خانواده 802.11 خواهیم داشت و فناوری‌های جدید 802.11ah، 802.11ad و 802.11af را نیز بررسی خواهیم کرد. به طور خلاصه فناوری‌های جدید گفته شده به شرح زیر هستند:

802.11ah HaLow: برای نرخ انتقال پایین اطلاعات اما با برد بسیار زیاد برای حسگرها و کنترلرها

802.11af: دارای کاربردهای مشابه  802.11ah است. این فناوری از طیف‌های تلویزیونی به‌جای باندهای 2.4 یا 5 گیگاهرتزی کار می‌کند.

802.11ad: برای سرعت‌های فوق‌بالا چندگیگابیتی و شبکه‌های با کارایی فوق‌العاده.

انواع استانداردهای وای فای

مختصری بر استانداردهای IEEE

سازمان الکترونیک و مهندسان الکترونیک (IEEE) یک مرکز حرفه‌ای است که به عنوان یک متصدی برای ارتباطات الکترونیک عمل می‌کند. IEEE استانداردها و پروتکل‌هایی برای ارتباطات در صنایع مانند مخابرات، فناوری اطلاعات و نهایتا انواع استانداردهای وای فایرا تنظیم می‌کند.

هر استاندارد IEEE با نامی منحصربه‌فرد شناخته می‌شود. پیشوند 802 نشان‌دهنده تمامی پروتکل‌ها و اصلاحیه‌های مربوط به شبکه‌های یک محدوده است. برای مثال استانداردهای شبکه محلی Ethernet یا همان LAN با 802.3 نام‌گذاری شده و استانداردهای شبکه‌های خصوصی بلوتوث PAN نیز با 802.15 شناخته می‌شود. به این ترتیب وای‌فای یا همان Wireless LAN نیز با عدد 802.11 شناخته می‌شود.

در سال 1997 سازمان IEEE استاندارد پایه برای شبکه محلی بی‌سیم WLAN را با نام 802.11 پایه‌گذاری کرد. در سال‌های بعد شاخه‌های زیادی به این استاندارد اضافه شده‌اند که تک‌تک به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

برد انواع استانداردهای وای فای

تاریخچه اصلاحیات و انواع استانداردهای وای فای 802.11

802.11a – 1990: اولین استاندارد یا WiFi A که با نام OFDM نیز شناخته می‌شود اولین استاندارد یا اصلاحیه وای‌فای بود که دو سال پس از کامل شدن استاندارد اولیه از راه رسید. این اصلاحیه باند 5 گیگاهرتزی را نیز به اضافه کرد تا وای‌فای منعطف‌تر از گذشته باشد. چرا که فضای 2.4 گیگاهرتزی با تلفن‌های بی‌سیم خانگی، وسایل پایش کودک، مایکروویوها و … پر و شلوغ شده بود.

802.11b – 2000: این پروتکل که اولین پروتکل فراگیر بود WiFi B نام گرفت و توانست برد و سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهد؛ هرچند که سرعت 11 مگابیت بر ثانیه آن در مقایسه با استانداردهای فعلی خنده‌دار به نظر می‌رسد اما هنوز در کشور ما بیشتر سرویس‌های اینترنت سرعتی پایین‌تر از این مقدار را ارائه می‌دهند.

802.11 به عنوان افزونه‌ای برای باند 2.4 گیگاهرتزی معرفی شد و از آن‌جایی که 80 درصد وای‌فای‌های امروزی کماکان با باند 2.4 گیگاهرتزی کار می‌کنند این استاندارد در حال استفاده است هرچند که دستگاه‌های با این استاندارد دیگر تولید نمی‌شوند.

802.1g – 2003: وای‌فای G سه سال پس از B و با وعده سرعتی 5 برابر بالاتر (تا 54 مگابیت بر ثانیه) عرضه شد. این استاندارد نیز افزونه‌ای برای باند 2.4 گیگاهرتزی محسوب می‌شود و از آن‌جایی که سرعت انتقال اطلاعات در آن زمان برای کاربران بسیار مهم بود محبوبیت زیادی یافت. در حال حاضر این استاندارد نیز آن‌قدر سریع نیست که بتواند نیازهای انتقال اطلاعات تمامی وسایل وای‌فای یک خانه را برطرف کند.

802.11n – 2007: وای‌فای N یک افزایش دیگر در سرعت وای‌فای بود که نرخ انتقال اطلاعات را به 300 تا 450 مگابیت بر ثانیه بسته به تعداد آنتن‌ها می‌رساند. این پروتکل بر روی هر دو باند 2.4 و 5 گیگاهرتزی اعمال شده و امکان انتقال اطلاعات حجیم را در زمانی اندک فراهم کرد.

802.11ac – 2013: شش سال پس از وای‌فای N وای‌فای AC به عنوان اولین قدم در مسیر وای‌فای گیگابیتی معرفی شد. این پروتکل که سرعتی حدود یک گیگابیت بر ثانیه (معادل حدوداً 800 مگابیت بر قانیه) را فراهم می‌کند توانی تقریباً دو برابر پروتکل قبلی داشته و در حال حاضر سریع‌ترین استاندارد کنونی مورد استفاده محسوب می‌شود. این پروتکل روی باند 5 گیگاهرتزی کار می‌کند و به همین دلیل برای انتقال سریع‌تر مناسب‌تر است. هرچند که استفاده از فرکانس بالاتر به این معناست که برد آن نیز نسبت به پروتکل‌های b/g/n کمتر است.


فناوری‌های آینده وای‌فای

WiFi-AH

802.11ah

این فناوری با فرکانس 900 مگاهرتز کار می‌کند و به همین دلیل مصرف انرژی کمتر و برد بسیار بیشتری دارد. لقب این پروتکل کم‌مصرف بوده و بیشتر برای حسگرها به کار می‌رود که به برد بالا و نرخ پایین انتقال اطلاعات نیاز دارند.

مزایا:

– قابلیت عبور از دیوارها و موانع بهتر از استاندارد 802.11ad که پایین‌تر بررسی خواهد شد.

– عالی برای اطلاعات کوتاه و ناگهانی که نیازی به انرژی بالا نداشته و باید در فواصل زیاد جابجا شوند. این قابلیت برای لوازم خانگی هوشمند، سیستم‌های نورپردازی هوشمند و همچنین سیستم‌های امنیتی هوشمند مناسب است. کاربرد دیگر این نوع وای‌فای در ابزارهای هوشمنند شهری مانند پارکینگ‌ها و پارکرومترهاست.

معایب:

– استاندارد جهانی برای 900 مگاهرتز وجود ندارد. در حال حاضر 80 درصد از دنیا از باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کنند. اگر از مک استفاده می‌کنید می‌توانید با نگه‌داشتن دکمه option و کلیک روی علامت وای‌فای بالای صفحه اطلاعاتی نظیر کانال و فرکانس را مشاهده کنید. به این ترتیب دستگاه‌های کمی هستند که می‌توانند به این فرکانس خاص متصل شوند و برای اتصال باید دستگاه شما از این فرکانس پشتیبانی کنئ.

AH هنوز در دسترس نیست. در حال حاضر IEEE در فازهای نهایی استانداردسازی این پروتکل است و وقتی این کار انجام شد (احتمالاً در اسفندماه) سازندگان چیپ‌های وای‌فای مانند هواوی، برودکام و کوالکام می‌توانند چیپ‌های فیزیکی را تولید کنند. به این ترتیب حداقل تا 18 ماه یا 2 سال دیگر از دستگاه‌های وای‌فای با این فناوری خبری نخواهد بود. خبر خوب این‌که سازمان‌ها فناوری مشابهی را برای شبکه‌های بازه‌پهن با انرژی پایین LPWAN به کار گرفته‌اند و نیازی به تکمیل 802.11ah برای بهره بردن از این فناوری نیست.


802.11af

این پروتکل از طیف‌های تلویزیونی استفاده نشده‌ای موسوم به فضای سفید یا White Space برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند. به همین دلیل لقب این فناوری White-Fi نیز عنوان شده است. از آن‌جایی که بازه فرکانسی این پروتکل بین 54 تا 790 مگاهرتز است af نیز می‌تواند مانند ah برای مسافت‌های زیاد با انرژی کم استفده شود. این فناوری احتمالاً مورد استفاده ارگان‌های نیازمند به شبکه‌های بی‌سیم با برد بسیار بالا خواهد بود.

White-space-802.11af

مزایا:

– تداخل کمتر به لطف اسفاده از فضای سفید عملکرد را بهبود می‌بخشد.

– به دلیل استفاده از امواج تلویزیونی برد بسیار زیاد این فناوری گاهی به چندین کیلومتر نیز می‌رسد.

معایب:

هنوز در مراحل ابتدایی قرار داشته و هنوز برای ورود به بازار تأیید نشده است.

– کانال‌های فضای سفید در همه جا وجود ندارند و در شهرهای بزرگ اکثر فضاها اشغال شده است.


802.11ad

WiGigفناوری AD درست برعکس AH است. این فناوری برای سرعت فوق‌العاده بالا اما برد بسیار پایین کاربرد دارد. این پروتکل پیش از این WiGig نیز نامیده می‌شد خود را از باندهای فرکانسی 2.4 و 5 گیگاهرتزی جدا کرده و بر روی فرکانس 60 گیگاهرتز کار می‌کند. این فضا کاملاً خالی و باز است و به این ترتیب سرعتی حدود 50 برابر WiFi N را امکان‌پذیر خواهد کرد. همان‌طور فرکانس بالاتر به معنای برد کمتر اما توان بیشتر است. مورد استفاده این فناوری احتمالاً سازمان‌های نیازمند به پهنای باند فوق‌العاده بالا خواهند بود.

مزایا:

– برای تبادل اطلاعات با سرعت بسیار بالا و برد پایین. به گفته Fast Company این پروتکل آن‌قدر سریع خواهد بود که با سرعت حدودی 8 گیگابیت بر ثانیه حافظه‌های جانبی می‌توانند با وجود اتصال بی‌سیم به رایانه شما سرعتی برابر یا حتی بیشتر از حافظه‌های متصل به مادربورد داشته باشند! به این ترتیب یک کلاس جدید از دستگاه‌ها را با جهانی شدن 802.11ad شاهد خواهیم بود.

معایب:

ساخت چیپ‌های این پروتکل بسیار گران است و به این ترتیب استفاده از این فناوری هنوز صرفه اقتصادی ندارد.

– برد AD بسیار کوتاه است. به علت استفاده از فرکانس 60 گیگاهرتز برد بسیار پایین بوده و برای نفوذ سیگنال از دیوارها احتمالاً به روترهای اضافه نیاز خواهید داشت.

AD یک استاندارد بین‌المللی شناخته نمی‌شود. درست مانند AH این پروتکل هنوز استاندارد بین‌المللی دریافت نکرده است.

 

نتیجه‌گیری

سه پروتکل جدید و مهم از انواع استانداردهای وای فای که در آینده مورد استفاده قرار خواهد گرفت عبارتند از: AH (سرعت پایین برای حسگرهای برد بالا و کنترلرها)، AF (یا وایت‌فای با استفاده از طیف‌های تلویزیون برای دسترسی به برد بالا) و نهایتاً AD (برای سرعت‌های چندگیگابیتی بی‌سیم با برد پایین).

این سه پروتکل ثابت می‌کند که فناوری وای‌فای در دهه اخیر پیشرفت چشمگیری داشته و با تأیید IEEE و عرضه جهانی آن‌ها می‌توان انتظار داشت که دستگاه‌های بی‌سیم حتی بیشتر از حال حاضر مورد استفاده قرار گیرند و دستگاه‌های بیشتری نیز براساس این پروتکل‌ها شکل بگیرند.

 

شاید بخوای اینا رو هم بخونی:
3 نظر برای این مطلب
  1. محمد سلیم براهویی می‌گوید

    با در نظر داشتن به پیشرفت تکنولوژی داریم برای بشر محدودیت اجاد میکنیم به جای جلو رفتن باید ایستاد ودور و بر رو جمع وجور کرد.ممنون اطلاعات خیلی مفیدی بودند .خدا قوت

  2. کردستانی می‌گوید

    بسیار عالی، ممنون

  3. quietly brilliant می‌گوید

    جامع و کامل بود،بوک مارک!دیوایسهای جدید تمام استانداردهای a,b,g,nرو ساپورت میکنند.

نوشتن دیدگاه

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دیدگاه شما پس از بررسی توسط تحریریه منتشر خواهد شد. در صورتی که در بخش نظرات سوالی پرسیده‌اید اگر ما دانش کافی از پاسخ آن داشتیم حتماً پاسخگوی شما خواهیم بود در غیر این صورت تنها به امید دریافت پاسخ مناسب از دیگران آن را منتشر خواهیم کرد.