آشنایی با استاندارد های وای فای

استاندارد 802.11b

802.11b از همان فرکانس 2.4 گیگاهرتزی استاندارد اصلی 802.11 استفاده می‌کرد و همچنین به صورت تئوری از حداکثر نرخ انتقال داده 11 مگابیت بر ثانیه‌ای و همچنین پوشش دهی 150 فوتی نیز پشتیبانی می‌کرد.
اجزای 802.11b قیمت کمی داشتند اما این استاندارد کمترین حداکثر سرعت را در بین تمامی استانداردهای 802.11 داشت و از وقتی 802.11b قابلیت عملکرد در فرکانس 2.4 گیگاهرتزی را پیدا کرد، با لوازم خانگی برقی یا دیگر شبکه‌های وای فای 2.4 گیگاهرتزی دچار تداخل شد. نهایتا استاندارد 802.11n که در آینده به نام Wi-Fi 4 تغییر نام پیدا کرد، به عنوان استاندارد شبکه محلی جدید (WLAN) جایگزین 802.11a، 802.11b و 802.11g شد. امروزه تولید روترهایی که فقط از استاندارد 802.11n پشتیبانی می‌کنند، متوقف شده است.

استاندارد 802.11a

چرا استاندارد 802.11b قبل از استاندارد 802.11a آمد؟
استاندارد a همزمان با همان استاندارد b آمد اما همراه با روشی نسبتا پیچیده تر معرفی شد که با نام OFDM شناخته می‌شود. روش OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) به معنای تحت الفظی مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد است که برای تولید سیگنال‌های بی‌سیم به کار می‌رود. به عبارت دیگر استاندارد 802.11a دارای مزیت‌هایی نسبت به 802.11b بود.
این استاندارد در باند فرکانس 5 گیگاهرتزی که خلوت‌تر بود عملکرد داشت که باعث می‌شد کمتر با دیگر وسایل الکترونیکی تداخل پیدا نماید. پهنای باند آن نیز به مراتب بیشتر از 802.11b بود. به طوریکه به صورت تئوری تا حداکثر 54 مگابیت بر ثانیه می‌رسید.
شما احتمالا با دستگاه یا روتری که دارای استاندارد 802.11a باشد برخوردی نداشته‌اید. چون دستگاه‌های 802.11b به مراتب ارزان‌تر بودند و در بازار مصرف محبوبیت بیشتری پیدا کردند. 802.11a یکی از استاندارد های وای فای است که بیشتر استفاده تجاری داشت.

استاندارد 802.11g

این استاندارد از همان فناوری OFDM که در استاندارد 802.11a معرفی شد، استفاده می‌کرد. مانند 802.11a، این استاندارد نیز از حداثکر نرخ تئوری 54 مگابیت بر ثانیه‌ای پشتیبانی می‌کرد اما مانند 802.11b در باند شلوغ فرکانس 2.4 گیگاهرتزی فعالیت می‌کرد که این موضوع مانند 802.11b منجر به تداخل با سایر وسایل الکترونیکی می‌شد.
استاندارد 802.11g به صورت وارونه با دستگاه‌های 802.11b سازگار بود؛ به این معنا که یک دستگاه 802.11b می‌تواند به یک اکسس پوینت 802.11g – با سرعت 802.11b – متصل شود.
بوسیله این استاندارد 802.11g، مصرف کنندگان از پیشرفت قابل توجهی در سرعت و پوشش دهی وای فای خود بهره بردند. در همین حال، روترهای بی‌سیم مصرف کنندگان با داشتن قدرت بالاتر و پوشش دهی بهتر، نسبت به روترهای نسل‌های قبل، کارایی بیشتری پیدا کردند.

استاندارد 802.11n یا Wi-Fi 4

بوسیله استاندارد 802.11n، وای فای حتی پرسرعت‌تر و قابل اعتمادتر شد. این استاندارد از حداکثر نرخ انتقال تئوری 300 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کرد که این مقدار با استفاده از سه آنتن تا 450 مگابیت بر ثانیه نیز می‌رسید.
این استاندارد 802.11n از قابلیت MIMO جایی که چندین ارسال کننده / دریافت کننده همزمان می‌توانستند در یک یا هر دو انتهای مسیر یک دستگاه فعالیت داشته باشند، استفاده کرد. این موضوع باعث افزایش قابل توجه انتقال داده بدون نیاز به پهنای باند یا قدرت ارسال بیشتر گشت. استاندارد 802.11n در هر دو فرکانس 2.4 و 5 گیگاهرتز عملکرد دارد.

استاندارد 802.11ac یا Wi-Fi 5

یکی دیگر از استاندارد های وای‌ فای، استاندارد 802.11ac سوپرشارژ شده‌ای است که سرعتش از 433 مگابیت بر ثانیه تا چندین گیگابیت بر ثانیه متغیر است. برای دستیابی به چنین عملکردی، این استاندارد:
• به طور اختصاصی در باند 5 گیگاهرتز فعالیت می‎‌کند.
• از هشت فضای جریانی پشتیبانی می‌کند. (در مقایسه با چهار جریان 802.11n)
• کانال را (تا 80 مگاهرتز) دو برابر کرده است.
• از یک فناوری به نام beamforming یا شکل دهی پرتو استفاده می‌کند.

با استفاده از فناوری بیم فورمینگ یا همان شکل دهی پرتو، اصولا آنتن‌ها اقدام به ارسال سیگنال‌های رادیویی می‌کنند به طوریکه آن را مستقیم به یک دستگاه مشخص ارسال می‌کنند. در حالیکه استانداردهای قبلی صرفا با شرط مسدود نشدن راهشان، محدوده پوشش دهی شبیه به یک دایره داشتند اما در این فناوری سیگنال‌ها مستقیما به دستگاه‌های شما ارسال می‌شود.
پیشرفت قابل توجه دیگر در این استاندارد MIMO چندکاربره بود. در حالیکه MIMO چندین جریان را به یک کلاینت ارسال می‌کند، MIMO چندکاربره می‌تواند جریان‌های فضایی را به چندین دستگاه به طور همزمان ارسال نماید. با اینکه MIMO چندکاربره سرعت هر دستگاه را افزایش نمی‌دهد اما سرعت انتقال داده کلی را در تمام شبکه بالا می‌برد. وای فای 5 قدم بسیار بزرگی در بین استاندارد های وای فای بود. اما وای فای 6 جهش بزرگ دیگری محسوب می‌شود!

استاندارد 802.11ax یا Wi-Fi 6

جدیدترین نسل از استاندارد های وای فای، Wi-Fi 6 است. تصور می‌شد که وای فای 5 با تغییرات متعدد سوپرشارژ شده است اما این استاندارد وای فای 6 تغییرات بیشتری دارد:
• خود را به استانداردهای شبکه 5G ارتقا داده است.
• از تراکم ترافیک در محل‌های شلوغ دوری می‌کند.
• نرخ داده و ظرفیت بالاتری تا 9.6 گیگابیت بر ثانیه (یا حتی بیشتر) ارائه می‌کند.
• در فرکانس 2.4 و 5 گیگاهرتزی بهتر فعالیت دارد.
• در MIMO چند کاربره افزایش قابل توجهی دارد؛ از 4 × 4 به 8 × 8 افزایش پیدا کرده است.
• به طور کلی دارای عملکرد بهتری است.
• به شما اجازه اتصال دستگاه‌های بیشتری را می‌دهد.
برخلاف استانداردهای قبلی، وای فای 6 به یک روتر اجازه داشتن چندین آنتن را می‌دهد که به طبع باعث می‌شود بتواند از دستگاه‌های بیشتری پشتیبانی نماید. این استاندارد به طور اختصاصی طوری طراحی شده است که کیفیت اینترنت بی‌سیم را خانه و در محل‌های عمومی بهبود ببخشد.

استاندارد Wi-Fi 6E چیست؟

یکی دیگر از استاندارد های وای‌ فای استاندارد Wi-Fi 6 است که در اوایل سال 2020 بسیار گسترش پیدا کرد اما در انتهای همان سال، استانداردی جدید جایگزین آن شد که Wi-Fi 6E نام داشت. این استاندارد که افزونه‌ای برای وای فای 6 محسوب می‌شود به اتصال وای فای شما اجازه می‌دهد در باند 6 گیگاهرتزی به فعالیت بپردازد.

قبلا تمامی اتصالات وای فای به دو باند 2.4 و 5 گیگاهرتزی محدود بودند. این دو باند فرکانس بسیار شلوغ هستند و هر باند نیز به کانال‌های کوچکتری شکسته شده است. برای مثال اگر شما در یک ساختمان زندگی می‌کنید، احتمالا روترهایی بسیاری در تلاشند تا در همین فرکانس‌ها و با استفاده از همین کانال‌ها به فعالیت بپردازند.
البته این به این معنا نیست که اطلاعات شما سر از کامپیوتر همسایه در می‌آورد. سوییچ بسته‌های مدرن اینترنت اینگونه عمل نمی‌کند. اما می‌تواند باعث اختلال در عملکرد وای فای شما به خصوص در فضاهای متراکم شود. استاندارد Wi-Fi 6E چهارده کانال 80 مگاهرتزی و هفت کانال 160 مگاهرتزی ایجاد می‌کند که به عبارت دیگر باعث افزایش ظرفیت شبکه موجود برای کاربران می‌شود. به طور کلی این استاندارد به طور کارامدی حجم فضای موجود برای اتصال وای فای شما را چهار برابر می‌کند.

استاندارد Wi-Fi 7 در راه است!

اگرچه استاندارد Wi-Fi 6 تغریبا به تازگی به کاربران ارائه شده است اما از همین حالا بسیاری درباره Wi-Fi 7 یا همان 802.11be صحبت‌ می‌کنند! طبق سنوات گذشته از وای فای 7 که شاید در حول و حوش سال 2024 رونمایی شود، انتظار داریم که:
• سرعت بالاتری داشته باشد.
• پوشش دهی بهتری داشته باشد.
• ضد فضای های متراکم ترافیکی باشد.
• از چندین باند فرکانس به طور همزمان پشتیبانی کند.

در این مقاله از رافنت درباره استانداردهای WiFi صحبت کردیم و اینکه هر کدام در چه سالی رونمایی شدند و دارای چه ویژگی‌هایی بودند. باید توجه داشت که اکثر مودم – روترها یا روترهای خانگی دارای میانه این استانداردها می‌باشند و از این بابت نباید نگرانی داشته باشید. استاندارد های وای فای بالاتر و به روزتر شاید در نگاه اول بسیار جذاب به نظر بیایند اما به همان نسبت کاربرد آن‌ها حرفه‌ای تر شده و قیمت محصولاتی که از آن استانداردها پشتیبانی می‌کنند نیز بالاتر می‌رود.