آشنایی با انواع استانداردهای شبکه‌های وایرلس از 802.11a تا Wi-Fi 6

امروزه شبکه‌های وایرلس (Wi-Fi) به یکی از اصولی‌ترین و حیاتی‌ترین اجزای فناوری اطلاعات تبدیل شده‌اند. در این مقاله، به بررسی انواع استانداردهای شبکه های وایرلس معرفی شده از 802.11a تا Wi-Fi 6 خواهیم پرداخت.

استانداردهای شبکه های وایرلس محلی یا همان IEEE 802.11 تحت عنوان ISO/IEC 8802-11:1999، توسط سازمان استاندارد سازی بین‌المللی (ISO) و مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI) پذیرفته شده است. استاندارد ۱۹۹۷، پهنای باند ۲Mbps را تعریف می‌کند با این ویژگی که در شرایط نامساعد و محیط‌های دارای اغتشاش (نویز) این پهنای باند به مقدار ۱Mbps کاهش می یابد. گروه کاری ۸۰۲٫۱۱ به زیر گروه‌های متعددی تقسیم می‌شود. برخی از مهم‌ترین زیر گروه‌های استانداردهای شبکه های وایرلس در زیر آمده است.

مهم‌ترین زیر گروه‌های استانداردهای شبکه های وایرلس

کمیته ۸۰۲٫۱۱e کمیته‌ای است که سعی دارد قابلیت QoS اِتـِرنت را در محیط شبکه‌های بی‌سیم ارائه کند. توجه داشته باشید که فعالیت‌های این گروه تمام گونه‌های ۸۰۲٫۱۱ شامل a، b، و g را در بر دارد. این کمیته در نظر دارد که ارتباط کیفیت سرویس سیمی یا Ethernet QoS را به دنیای بی‌سیم بیاورد.

کمیته ۸۰۲٫۱۱g کمیته‌ای است که با عنوان ۸۰۲٫۱۱ توسعه یافته نیز شناخته می‌شود. این کمیته در نظر دارد نرخ ارسال داده‌ها در باند فرکانسی ISM را افزایش دهد. باند فرکانسی ISM یا باند فرکانسی صنعتی، پژوهشی، و پزشکی، یک باند فرکانسی بدون مجوز است. استفاده از این باند فرکانسی که در محدوده ۲۴۰۰ مگاهرتز تا ۲۴۸۳٫۵ مگاهرتز قرار دارد، بر اساس مقررات FCC در کاربردهای تشعشع رادیویی نیازی به مجوز ندارد. استاندارد ۸۰۲٫۱۱g تا کنون نهایی نشده است و مهم‌ترین علت آن رقابت شدید میان تکنیک‌های مدولاسیون است. اعضاء این کمیته و سازندگان تراشه توافق کرده‌اند که از تکنیک تسهیم OFDM استفاده نمایند ولی با این وجود روش PBCC نیز می‌تواند به عنوان یک روش جایگزین و رقیب مطرح باشد.

کمیته ۸۰۲٫۱۱h مسئول تهیه استانداردهای یکنواخت و یکپارچه برای توان مصرفی و نیز توان امواج ارسالی توسط فرستنده‌های مبتنی بر ۸۰۲٫۱۱ است.

فعالیت دو کمیته ۸۰۲٫۱۱i و ۸۰۲٫۱۱x در ابتدا برروی سیستم‌های مبتنی بر ۸۰۲٫۱۱b تمرکز داشت. این دو کمیته مسئول تهیه پروتکل‌های جدید امنیت هستند. استاندارد اولیه از الگوریتمی موسوم به WEP استفاده می‌کند که در آن دو ساختار کلید رمز نگاری به طول ۴۰ و ۱۲۸ بیت وجود دارد. WEP مشخصاً یک روش رمزنگاری است که از الگوریتم RC4 برای رمزنگاری فریم‌ها استفاده می‌کند. فعالیت این کمیته در راستای بهبود مسائل امنیتی شبکه‌های محلی بی‌سیم است.

این استاندارد لایه‌های کنترل دسترسی به رسانه (MAC) و لایه فیزیکی (PHY) در یک شبکه محلی با اتصال بی‌سیم را دربردارد.

انواع استانداردهای شبکه های وایرلس

استاندارد وایرلس 802.11a

سرعت انتقال داده: ۵۴ مگابیت بر ثانیه

باند فرکانسی: ۵ گیگاهرتز

استفاده از مودولاسیون OFDM (تنقیح متقارن چندین قسمت)

802.11a یکی از اولین استانداردهای Wi-Fi بود که برای بی‌سیم ۵ گیگاهرتزی ارائه شد.

استاندارد 802.11b

سرعت انتقال داده: ۱۱ مگابیت بر ثانیه

باند فرکانسی: ۲.۴ گیگاهرتز

استفاده از مودولاسیون DSSS (پخش پراکنده سیگنال دیجیتال)

802.11b با سرعت بالا و باند فرکانسی کمتر نسبت به 802.11a عرضه شد و به عنوان Wi-Fi قابل توجهی شناخته می‌شود.

استاندارد 802.11g

سرعت انتقال داده: ۵۴ مگابیت بر ثانیه

باند فرکانسی: ۲.۴ گیگاهرتز

استفاده از مودولاسیون OFDM

802.11g توانست سرعت بالاتری نسبت به 802.11b ارائه دهد و همچنین با آن سازگاری داشت.

استاندارد 802.11n

سرعت انتقال داده: تا ۳۰۰ مگابیت بر ثانیه

باند فرکانسی: ۲.۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز

استفاده از MIMO (ورودی چندگانه و خروجی چندگانه)

802.11n امکان ارتقاء سرعت و پوشش شبکه را فراهم کرد و برای بسیاری از برنامه‌ها مناسب بود.

استاندارد 802.11ac

سرعت انتقال داده: تا ۱.۳ گیگابیت بر ثانیه

باند فرکانسی: ۵ گیگاهرتز

استفاده از MIMO و OFDM

802.11ac با سرعت عالی و قابلیت پشتیبانی از فرکانس بالاتری، مناسب برای بارهای کاری سنگین و ویدیو استریمینگ است.

استاندارد Wi-Fi 6 (802.11ax)

سرعت انتقال داده: تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه

باند فرکانسی: ۲.۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز

استفاده از MIMO و OFDMA (دسترسی چندکاناله چندکاناله به منظور بهبود کارایی)

Wi-Fi 6 با سرعت و کارایی بالاتر و افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به شبکه بی‌سیم برخوردار است.

استاندارد Wi-Fi 6 (یا 802.11ax) یکی از جدیدترین و پیشرفته‌ترین استانداردهای شبکه‌های وایرلس است که توانایی بهبود عملکرد و امنیت شبکه‌های بی‌سیم را فراهم می‌کند. در ادامه، به توضیح بیشتر درباره دستگاه‌هایی که از استاندارد Wi-Fi 6 پشتیبانی می‌کنند و مزایای استفاده از این استاندارد خواهیم پرداخت.

دستگاه‌هایی که از Wi-Fi 6 پشتیبانی می‌کنند

دستگاه‌هایی که از استاندارد Wi-Fi 6 پشتیبانی می‌کنند، عبارتند از:

تلفن‌های هوشمند: بسیاری از تلفن‌های هوشمند جدید از Wi-Fi 6 پشتیبانی می‌کنند، که این امکان را فراهم می‌کند تا از این تکنولوژی در اتصال به شبکه‌های بی‌سیم استفاده کنند.

لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترها: بسیاری از لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای جدید این استاندارد را پشتیبانی می‌کنند. این به کاربران این امکان را می‌دهد که از سرعت بالا و کارایی بهتر در شبکه‌های بی‌سیم بهره‌مند شوند.

اکسس پوینت هایIoT: دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) نیز امکان استفاده از قابلیت Wi-Fi 6 دارند. این یک بهینه‌سازی برای دستگاه‌های کوچک و اندازه‌ی کم انرژی است.

راه‌اندازهای توزیع پهنای باند (Access Points): AP‌هایی که از Wi-Fi 6 پشتیبانی می‌کنند، می‌توانند از عملکرد بهتر و پوشش گسترده‌تری برخوردار باشند.

مزایای استفاده از استاندارد Wi-Fi 6:

سرعت بالا: Wi-Fi 6 با افزایش سرعت انتقال داده تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه، امکان انجام وظایفی مانند دانلود فایل‌های بزرگ، استریم ویدیو با کیفیت بالا و بازی‌های آنلاین با تاخیر کمتر را فراهم می‌کند.

کارایی بالا در محیط‌های پرتراکم: Wi-Fi 6 با استفاده از OFDMA (دسترسی چندکاناله چندکاناله) امکان اتصال به زمان بهتری را در محیط‌هایی با تعداد دستگاه‌های بی‌سیم زیاد را فراهم می‌کند.

مصرف انرژی کمتر: این استاندارد بهینه‌سازی‌هایی برای کاهش مصرف انرژی در دستگاه‌ها دارد، که به درازای عمر باتری دستگاه‌ها کمک می‌کند.

امنیت بهتر: Wi-Fi 6 امکان استفاده از ویژگی‌های امنیتی بهتری را فراهم می‌کند، از جمله WPA3 که برای حفاظت از اطلاعات شبکه اهمیت دارد.

پشتیبانی از IoT: این استاندارد بهبود‌هایی در پشتیبانی از دستگاه‌های IoT دارد، از جمله کاهش تداخل‌های بی‌سیم و افزایش پوشش.

استفاده از استاندارد Wi-Fi 6 برای شبکه‌های بی‌سیم به تجربه بهتری برای کاربران و افزایش عملکرد و امنیت شبکه منجر می‌شود. اگر تعداد دستگاه‌های متصل به شبکه‌ی بی‌سیم خود را افزایش داده‌اید و نیاز به سرعت و کارایی بالا دارید، Wi-Fi 6 ممکن است گزینه‌ی مناسبی برای شما باشد.

نتیجه‌گیری

استانداردهای شبکه‌های وایرلس از 802.11a تا Wi-Fi 6 تکامل یافته‌اند و امکان اتصال دستگاه‌های بی‌سیم با سرعت و کارایی متفاوتی را برای ما فراهم کرده‌اند. انتخاب استاندارد مناسب برای نیازهای شما بستگی به محیط، تعداد دستگاه‌ها و سرعت مورد نیاز دارد. به همین دلیل، مهم است که در زمان راه اندازی شبکه های وایرلس قبل از تصمیم‌گیری، نیازهای خود را به دقت ارزیابی کنید و با توجه به معیارهای زیر اقدام به انتخاب استاندارد مناسب کنید.

معیارهای لازم برای انتخاب استاندارد وایرلس مناسب

سرعت: اگر نیاز به انتقال داده‌های بزرگ با سرعت بالا دارید، استفاده از استانداردهای جدیدتر مانند Wi-Fi 6 می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

تعداد دستگاه‌ها: اگر برنامه دارید تعداد زیادی دستگاه به شبکه‌ی وایرلس متصل کنید، استانداردهایی مانند Wi-Fi 6 با ویژگی‌هایی مانند OFDMA به کارایی بیشتر در محیط‌های پرتراکم کمک می‌کنند.

محدودیت‌های فرکانسی: برخی از استانداردها در باند‌های فرکانسی خاصی کار می‌کنند. اطمینان حاصل کنید که استفاده از استاندارد انتخابی با محدودیت‌های فرکانسی شما سازگار است.

هزینه: استفاده از استانداردهای جدیدتر ممکن است هزینه بیشتری داشته باشد. برنامه ریزی مالی خود را با توجه به این مسئله انجام دهید.

با انتخاب استاندارد مناسب و تنظیمات بهینه، شبکه وایرلس خود را به بهترین شکل ممکن مدیریت کنید و از امکانات بی‌سیم با کیفیت بالا بهره‌مند شوید. به یاد داشته باشید که به مرور زمان تکنولوژی‌ها بهبود می‌یابند و بهترین انتخاب برای شما ممکن است تغییر کند، بنابراین باید با توجه به نیازهای فعلی و آینده‌ی خود، استاندارد مناسب را انتخاب کنید.

در نهایت، با اطلاعات به‌روز و انتخاب صحیح، می‌توانید بهترین استفاده از فناوری Wi-Fi را داشته باشید و ارتباط بی‌سیم سریع و پایداری را تجربه کنید.