استانداردهای Wi-Fi توضیح داده شده: 802.11ac، 802.11b/g/n، 802.11a

همه کاربران مدرن اینترنت از اصطلاح Wi-Fi آگاه هستند. این یک راه برای اتصال به اینترنت بی سیم است. Wi-Fi یک علامت تجاری است که متعلق به Wi-Fi Alliance است. این سازمان مسئول صدور گواهینامه محصولات وای فای در صورت رعایت استانداردهای 802.11 بی سیم تعیین شده توسط IEEE است. این استانداردها چیست؟ آنها اساساً مجموعه ای از مشخصات هستند که با در دسترس قرار گرفتن فرکانس های جدید رشد می کنند. با هر استاندارد جدید، هدف افزایش توان و برد بی سیم است.

اگر به دنبال خرید تجهیزات شبکه بی سیم جدید هستید، ممکن است با این استانداردها روبرو شوید. مجموعه ای از استانداردهای مختلف وجود دارد که هر کدام مجموعه ای از قابلیت های خاص خود را دارند. صرفاً به این دلیل که یک استاندارد جدید منتشر شده است به این معنی نیست که فوراً در دسترس مصرف کننده است یا باید به آن تغییر دهید. استاندارد انتخاب بستگی به نیاز شما دارد.

مصرف کنندگان معمولا نام های استاندارد را به سختی درک می کنند. این به دلیل طرح نامگذاری است که توسط IEEE اتخاذ شده است. اخیرا (در سال 2018)، اتحاد وای فای قصد داشت تا نام های استاندارد را کاربر پسند کند. بنابراین، آن‌ها اکنون نام‌های استاندارد/شماره‌های استاندارد قابل فهم را ارائه کرده‌اند. با این حال، نام‌های ساده‌تر فقط برای استانداردهای اخیر هستند. و IEEE هنوز به استانداردهایی با استفاده از طرح قدیمی اشاره می کند. بنابراین، ایده خوبی است که با طرح نامگذاری IEEE نیز آشنا باشید.

فهرست

• استانداردهای Wi-Fi توضیح داده شده: 802.11ac، 802.11b/g/n، 802.11a
• 802.11 چیست؟
• 1. 802.11b
• 2. 802.11a
• 3. 802.11 گرم
• 4. 802.11n
• 5. 802.11ac
• سایر استانداردهای Wi-Fi
• 1. 802.11ad
• 2. 802.11ah
• 3. 802.11aj
• 4. 802.11ak
• 5. 802.11ay
• 6. 802.11ax

استانداردهای Wi-Fi توضیح داده شده: 802.11ac، 802.11b/g/n، 802.11a

برخی از استانداردهای Wi-Fi اخیر 802.11n، 802.11ac و 802.11ax هستند. این نام ها به راحتی کاربر را گیج می کند. بنابراین، نام هایی که توسط Wi-Fi Alliance به این استانداردها داده شده است: Wi-Fi 4، Wi-Fi 5 و W-Fi 6. ممکن است متوجه شوید که همه استانداردها دارای '802.11' هستند.

802.11 چیست؟

802.11 را می توان به عنوان پایه ای اساسی در نظر گرفت که سایر محصولات بی سیم بر اساس آن توسعه یافتند. 802.11 اولین استاندارد WLAN بود . این توسط IEEE در سال 1997 ایجاد شد. محدوده 66 فوتی در فضای داخلی و 330 فوتی در فضای باز داشت. محصولات بی سیم 802.11 به دلیل پهنای باند کم (به سختی 2 مگابیت در ثانیه) دیگر ساخته نمی شوند. با این حال، بسیاری از استانداردهای دیگر در حدود 802.11 ساخته شده اند.

اکنون اجازه دهید نگاهی به چگونگی تکامل استانداردهای Wi-Fi از زمان ایجاد اولین WLAN بیندازیم. در زیر استانداردهای مختلف Wi-Fi که از 802.11 به بعد به ترتیب زمانی ارائه شده است، مورد بحث قرار می گیرد.

1. 802.11b

اگرچه 802.11 اولین استاندارد WLAN بود، اما 802.11b بود که Wi-Fi را محبوب کرد. 2 سال پس از 802.11، در سپتامبر 1999، 802.11b منتشر شد. در حالی که هنوز از همان فرکانس سیگنال دهی رادیویی 802.11 (حدود 2.4 گیگاهرتز) استفاده می کرد، سرعت آن از 2 مگابیت بر ثانیه به 11 مگابیت در ثانیه افزایش یافت. این هنوز سرعت تئوری بود. در عمل، پهنای باند مورد انتظار 5.9 مگابیت در ثانیه (برای TCP ) و 7.1 مگابیت در ثانیه (برای UDP ) بود. این نه تنها قدیمی ترین است بلکه کمترین سرعت را در بین تمام استانداردها دارد. 802.11b بردی در حدود 150 فوت داشت.

از آنجایی که در فرکانس تنظیم نشده کار می کند، سایر لوازم خانگی در محدوده 2.4 گیگاهرتز (مانند فر و تلفن های بی سیم) می توانند تداخل ایجاد کنند. با نصب دنده در فاصله ای از وسایلی که به طور بالقوه می توانستند تداخل ایجاد کنند، از این مشکل جلوگیری شد. 802.11b و استاندارد بعدی آن 802.11a هر دو به طور همزمان تایید شدند، اما 802.11b اولین چیزی بود که وارد بازار شد.

2. 802.11a

802.11a همزمان با 802.11b ایجاد شد. این دو فناوری به دلیل تفاوت در فرکانس ها ناسازگار بودند. 802.11a در فرکانس 5 گیگاهرتز کار می کند که شلوغی کمتری دارد. بنابراین، احتمال تداخل به حداقل رسید. با این حال، به دلیل فرکانس بالا، دستگاه های 802.11a برد کمتری داشتند و سیگنال ها به راحتی به موانع نفوذ نمی کردند.

802.11a از تکنیکی به نام OFDM (Othogonal Frequency Division Multiplexing) برای ایجاد یک سیگنال بی سیم استفاده کرد. 802.11a همچنین پهنای باند بسیار بالاتری را وعده داده بود - حداکثر تئوری 54 مگابیت در ثانیه. از آنجایی که دستگاه های 802.11a در آن زمان گران تر بودند، استفاده از آنها به برنامه های تجاری محدود شد. 802.11b استاندارد رایج در بین مردم عادی بود. بنابراین، از محبوبیت بیشتری نسبت به 802.11a برخوردار است.

3. 802.11 گرم

802.11g در ژوئن 2003 تصویب شد. این استاندارد تلاش کرد تا مزایای ارائه شده توسط دو استاندارد آخر - 802.11a و 802.11b را ترکیب کند. بنابراین، 802.11g پهنای باند 802.11a (54 Mbps) را فراهم می کند. اما با کارکرد در فرکانس مشابه 802.11b (2.4 گیگاهرتز) برد بیشتری را فراهم کرد. در حالی که دو استاندارد آخر با یکدیگر ناسازگار بودند، 802.11g با 802.11b سازگار است. این بدان معناست که آداپتورهای شبکه بی سیم 802.11b را می توان با نقاط دسترسی 802.11g استفاده کرد.

این کم هزینه ترین استانداردی است که هنوز در حال استفاده است. در حالی که تقریباً از تمام دستگاه‌های بی‌سیمی که امروزه استفاده می‌شوند پشتیبانی می‌کند، اما دارای یک نقطه ضعف است. اگر هر دستگاه 802.11b متصل باشد، سرعت کل شبکه کاهش می یابد تا با سرعت آن مطابقت داشته باشد. بنابراین، جدا از اینکه قدیمی ترین استاندارد در حال استفاده است، کندترین استاندارد نیز هست.

این استاندارد جهشی قابل توجه به سمت سرعت و پوشش بهتر بود. این زمانی بود که مصرف کنندگان اعلام کردند از روترهایی با پوشش بهتر نسبت به استانداردهای قبلی لذت می برند .

4. 802.11n

این استاندارد که Wi-Fi 4 نیز توسط Wi-Fi Alliance نامگذاری شد، در اکتبر 2009 تایید شد. این استاندارد اولین استانداردی بود که از فناوری MIMO استفاده کرد. MIMO مخفف عبارت Multiple Input Multiple Output است . در این آرایش، بسیاری از فرستنده ها و گیرنده ها یا در یک انتها یا حتی در هر دو انتهای پیوند کار می کنند. این یک پیشرفت بزرگ است زیرا دیگر مجبور نیستید برای افزایش داده به پهنای باند بالاتر یا قدرت انتقال وابسته باشید.

با 802.11n، Wi-Fi حتی سریعتر و قابل اعتمادتر شد. ممکن است اصطلاح دو باند را از فروشندگان LAN شنیده باشید. این بدان معنی است که داده ها در 2 فرکانس تحویل داده می شوند. 802.11n در 2 فرکانس - 2.45 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار می کند. 802.11n دارای پهنای باند نظری 300 مگابیت بر ثانیه است. اعتقاد بر این است که در صورت استفاده از 3 آنتن، سرعت می تواند به 450 مگابیت در ثانیه نیز برسد. به دلیل سیگنال‌های با شدت بالا، دستگاه‌های 802.11n در مقایسه با استانداردهای قبلی، برد بیشتری را ارائه می‌کنند. 802.11 از طیف گسترده ای از دستگاه های شبکه بی سیم پشتیبانی می کند. با این حال، گرانتر از 802.11 گرم است. همچنین، هنگام استفاده در فاصله نزدیک با شبکه های 802.11b/g، ممکن است به دلیل استفاده از سیگنال های متعدد تداخل ایجاد شود.

همچنین بخوانید: Wi-Fi 6 (802.11 ax) چیست؟

5. 802.11ac

این استاندارد که در سال 2014 منتشر شد، رایج ترین استانداردی است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. 802.11ac توسط Wi-Fi Alliance نام Wi-Fi 5 داده شد. روترهای بی سیم خانگی امروزه با Wi-Fi 5 سازگار هستند و با فرکانس 5 گیگاهرتز کار می کنند. از MIMO استفاده می کند، به این معنی که چندین آنتن در دستگاه های ارسال و دریافت وجود دارد. کاهش خطا و سرعت بالا وجود دارد. تخصص در اینجا این است که از MIMO چند کاربره استفاده می شود. این کار آن را حتی بیشتر می کند. در MIMO، بسیاری از جریان ها به یک مشتری منفرد هدایت می شوند. در MU-MIMO، جریان های فضایی را می توان به طور همزمان به بسیاری از مشتریان هدایت کرد. این ممکن است سرعت یک مشتری را افزایش ندهد. اما ظرفیت کلی داده شبکه به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

این استاندارد از اتصالات متعدد در هر دو باند فرکانسی که در آن کار می کند - 2.5 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز پشتیبانی می کند. 802.11g از چهار جریان پشتیبانی می کند در حالی که این استاندارد تا 8 جریان مختلف را هنگامی که در باند فرکانسی 5 گیگاهرتز کار می کند پشتیبانی می کند.

802.11ac یک فناوری به نام شکل دهی پرتو را پیاده سازی می کند. در اینجا، آنتن ها سیگنال های رادیویی را به گونه ای ارسال می کنند که به یک دستگاه خاص هدایت می شوند. این استاندارد از سرعت داده تا 3.4 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. این اولین بار است که سرعت داده ها به گیگابایت افزایش می یابد. پهنای باند ارائه شده حدود 1300 مگابیت در ثانیه در باند 5 گیگاهرتز و 450 مگابیت در ثانیه در باند 2.4 گیگاهرتز است.

این استاندارد بهترین محدوده و سرعت سیگنال را ارائه می دهد. عملکرد آن با اتصالات سیمی استاندارد برابری می کند. با این حال، بهبود عملکرد را می توان تنها در برنامه های کاربردی با پهنای باند بالا مشاهده کرد. همچنین، گران ترین استاندارد برای پیاده سازی است.

سایر استانداردهای Wi-Fi

1. 802.11ad

این استاندارد در دسامبر 2012 عرضه شد. این استاندارد بسیار سریع است. با سرعت باورنکردنی 6.7 گیگابیت بر ثانیه کار می کند. در باند فرکانسی 60 گیگاهرتز کار می کند. تنها عیب آن برد کوتاه آن است. سرعت ذکر شده تنها زمانی قابل دستیابی است که دستگاه در شعاع 11 فوتی از نقطه دسترسی قرار گرفته باشد.

2. 802.11ah

802.11ah به عنوان Wi-Fi HaLow نیز شناخته می شود. در سپتامبر 2016 تأیید شد و در می 2017 منتشر شد. هدف ارائه یک استاندارد بی سیم است که مصرف انرژی کم را نشان دهد. برای شبکه های Wi-Fi که فراتر از باندهای معمول 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز هستند (به ویژه آن دسته از شبکه هایی که زیر باند 1 گیگاهرتز کار می کنند) در نظر گرفته شده است. در این استاندارد، سرعت داده می تواند تا 347 مگابیت بر ثانیه برسد. این استاندارد برای دستگاه های کم مصرف مانند دستگاه های IoT در نظر گرفته شده است. با 802.11ah، ارتباط در بردهای طولانی بدون مصرف انرژی زیاد امکان پذیر است. اعتقاد بر این است که این استاندارد با فناوری بلوتوث رقابت خواهد کرد.

3. 802.11aj

این یک نسخه کمی تغییر یافته از استاندارد 802.11ad است. این برای استفاده در مناطقی است که در باند 59-64 گیگاهرتز (عمدتاً چین) کار می کنند. بنابراین، استاندارد نام دیگری نیز دارد - موج میلی متری چین. در باند 45 گیگاهرتز چین کار می کند اما با 802.11ad سازگار است.

4. 802.11ak

هدف 802.11ak ارائه کمک به اتصالات داخلی در شبکه های 802.1q، به دستگاه هایی است که دارای قابلیت 802.11 هستند. در نوامبر 2018، استاندارد یک وضعیت پیش نویس داشت. برای سرگرمی های خانگی و سایر محصولات با قابلیت 802.11 و عملکرد اترنت 802.3 در نظر گرفته شده است.

5. 802.11ay

استاندارد 802.11ad دارای توان عملیاتی 7 گیگابیت بر ثانیه است. 802.11ay که به عنوان نسل بعدی 60 گیگاهرتز نیز شناخته می شود، هدف آن دستیابی به توان عملیاتی تا 20 گیگابیت در ثانیه در باند فرکانسی 60 گیگاهرتز است. اهداف اضافی عبارتند از - افزایش برد و قابلیت اطمینان.

6. 802.11ax

این که به عنوان Wi-Fi 6 شناخته می شود، جانشین Wi-Fi 5 خواهد بود. مزایای زیادی نسبت به Wi-Fi 5 دارد، مانند پایداری بهتر در مناطق شلوغ، سرعت بالا حتی در صورت اتصال چندین دستگاه، شکل دهی بهتر پرتو و غیره. ... این یک WLAN با کارایی بالا است. انتظار می رود عملکرد عالی در مناطق متراکم مانند فرودگاه ها ارائه شود. سرعت تخمینی حداقل 4 برابر بیشتر از سرعت فعلی Wi-Fi 5 است. این سرعت در همان طیف کار می کند - 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز. از آنجایی که نوید امنیت بهتر و مصرف انرژی کمتری نیز می دهد، تمام دستگاه های بی سیم آینده به گونه ای ساخته خواهند شد که مطابق با Wi-Fi 6 باشند.

توصیه می شود: تفاوت بین روتر و مودم چیست؟

خلاصه

• استانداردهای Wi-Fi مجموعه ای از مشخصات برای اتصال بی سیم هستند.
• این استانداردها توسط IEEE معرفی شده و توسط Wi-Fi Alliance تایید و تایید شده است.
• به دلیل طرح نامگذاری گیج کننده ای که توسط IEEE اتخاذ شده است، بسیاری از کاربران از این استانداردها آگاه نیستند.
• برای ساده‌تر کردن کار برای کاربران، Wi-Fi Alliance برخی از استانداردهای رایج وای‌فای را با نام‌های کاربرپسند دوباره نامگذاری کرده است.
• با هر استاندارد جدید، ویژگی های اضافی، سرعت بهتر، برد بیشتر و غیره وجود دارد.
• رایج ترین استاندارد وای فای امروزه وای فای 5 است.