معرفی کامل استانداردهای وایرلس: از 802.11b تا 802.11ac

در مورد استانداردهای وایرلس و شبکه چه می‌دانید؟ اغلب کاربران خانگی اینترنت زمانی که قصد خرید یک دستگاه وایرلس برای خانه یا اداره کوچک خود را دارند، اطلاعاتی در مورد استاندار های وایرلس ندارند و صرفاً به خرید یک دستگاه مودم اهمیت می‌دهند.

اما استاندارد های دستگاه های وایرلس یکی از نکات مهمی است که باید قبل از خرید با آنها آشنا باشیم تا در آینده نیاز به ارتقاء دستگاه خود و صرف هزینه دوباره برای آن پیدا نکنیم. در این مقاله به صورت جامع به معرفی استاندارد های مختلف وایرلس یا شبکه می‌پردازیم.

استاندارد 802.11 چیست؟

استاندار تمامی دستگاه های وایرلس، با عبارت معروف 802.11 نشان داده می‌شود. اعداد و حروف روبروی این عدد عبارت نشان دهنده دیگر استاندار های مختلف وایرلس است. از جمله:

• استاندارد 802.11n
• استاندارد 802.11a
• استاندارد 802.11b
• استاندارد 802.11g
• و …

802.11 که اولین استاندارد شبکه بی سیم محلی یا WLAN است، در سال 1997 توسط IEEE ارائه شد. اما این استاندارد وایرلس سریعاً از دوره تولید انبوه خارج شد و تمامی ادوات ساخته شده بر اساس این استاندارد دیگر از رده خارج محسوب شده و تولید نمی‌شوند. دلیل غروب زود هنگام استاندارد 802.11، سرعت پایین پهنای باند آن بود. پهنای باندی که این استاندارد پشتیبانی می‌کرد صرفا پهنای باند 2 Mbps بود.

معرفی استاندارد 802.11b

حدود دو سال بعد، IEEE استاندارد سابق خود را گسترش داد و این بار آن را با نام 802.11b ارائه کرد. پشتیبانی پهنای باند در این استاندارد ارتقاء داشته و از 2 به 11 Mbps ارتقاء یافته است. البته این استاندارد بی نقض نیست. این استاندارد نیز یکی دیگر از معیاب استاندارد اصلی و سابق را در خود دارد و آن هم استفاده از فرکانس سیگنالی رگوله نشده است. البته این موضوع باعث کاهش قیمت محصول خروجی شده و می‌توان گفت، سازندگان مزیتی را فدا کرده اند تا مزیت دیگری به دست آورند.

در هر حال به دلیل نبود رگولاسیون، در صورتی که دستگاه های با استاندارد 802.11b در نزدیکی دستگاه های فرکانس دار دیگر قرار بگیرند، ممکن است با آنها تداخل فرکانسی پیدا کنند. این دستگاه ها اغلب دستگاه هایی چون مایکرویو، تلفن بی سیم و… هستند که از بازه فرکانسی 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کنند.

دستگاه هایی که از استاندارد وایرلس 802.11b استفاده می‌کنند، قیمت پایینی دارند و بازه فرکانسی مناسبشان، به آنها اجازه نفوذ از سدهای سختی چون دیوار را می‌دهد. اگر بخواهیم نیم نگاهی هم به معایب این استاندارد داشته باشیم، سرعت پایین و امکان تداخل آنها با فرکانس دستگاه های دیگر، مهم ترین معایب این استاندارد است.

معرفی استاندارد 802.11a

زمانی که مؤسسه IEEE در حال گسترش استاندارد 802.11 به استاندارد 802.11b بود، به پوشش نقض های این استاندارد جدید در قالب یک استاندارد دیگر روی آورد و همزمان با ارائه استاندارد 802.11b، استاندارد 802.11a را هم معرفی کرد.
در 802.11b سرعت پهنای باند افزایش یافته و فرکانس ها رگولاسیون شده هستند. البته مطمئناً هرکس که علاقه به بهره بردن از این مزایا را داشته باشد، قیمت بالای آن را هم پذیراست.

استاندارد گفته شده، تا پهنای باند 54 Mbps را پشتیبانی می‌کند. همینطور فرکانس این استاندارد از 2.4 GHz در استاندارد قبلی، به 5 GHz افزایش پیدا کرده که این فرکانس یک فرکانس رگوله شده است. البته باید بدانید که این افزایش فرکانس باعث کوتاه تر شدن طول موج می‌شود که نفوذ از داخل سطوح سخت را دشوار می‌کند.

استاندارد 802.11a اغلب توسط شرکت های بزرگ و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد و دلیل آن، سرعت بالا در کنار قیمت گزاف است. اگر قصد خرید تجهیزات برای یکی از دو استاندارد 802.11a یا 802.11b  را داشتید، سعی کنید از لوازمی که اختصاصاً برای یکی از این استاندارد ها ساخته شده استفاده کنید نه ادواتی که به صورت ترکیبی برای هر دو وجود دارد.

در نهایت مزیت های استاندارد وایرلس 802.11a سرعت بالا و فرکانس رگوله شده و معایب آن، قیمت بالا و بازه فرکانسی کوچک تر است.

معرفی استاندارد 802.11g

استاندارد های 802.11a و 802.11b، در سال 1999 معرفی شدند. حدود 3 تا 4 سال بعد، استاندارد 802.11g  معرفی شد. در ساخت این استاندارد سعی شده تا سنگ تمام گذاشته شود و مزایای دو استاندارد قبلی معرفی شده را در کنار هم قرار دهند. در این استاندارد، فرکانس دوباره به حالت رگوله نشده برگشته اما سرعت بالای استاندارد 802.11a در آن حفظ شده. همین طور سعی شده تا قیمت نهایی با افزایش کمی همراه شود. در اصل این استاندارد از پهنای باند 802.11a یعنی 54 Mbps و فرکانس 802.11b یعنی 2.4 Ghz استفاده می‌کند.

دلیل کاهش فرکانس در این استاندارد، رفع نقطه ضعف استاندارد 802.11a، یعنی قابلیت مسدود شدن آسان است. مزایای استاندارد 802.11g را می‌توان در قیمت به صرفه، سرعت بالا و قدرت سیگنال خوب دانست و در مورد عیب آن به فرکانس رگوله نشده اش اشاره کرد.

در ضمن تجهیزات استاندارد 802.11g با تجهیزات استاندارد 802.11b که یکی از رایج ترین استاندارد هاست، مطابقت دارند.

معرفی استاندارد وایرلس 802.11n

استاندارد وایرلس 802.11n که به استاندارد N هم مشهور است، در سال 2009 معرفی شد. این استاندارد به منظور افزایش پهنای باند 802.11g طراحی شد به این صورت که از چندین سیگنال وایرلس و آنتن استفاده کند. هدف از ارائه 802.11n، ارائه استانداری با مزایای بیشتر نسبت 802.11g است.

در استاندارد 802.11n از تکنولوژی MIMO استفاده شده که با استفاده از چندین آنتن باعث افزایش پهنای باند می شود. پهنای باند در این استاندارد تا 300 مگابیت بر ثانیه افزایش یافته است که تقریباً 6 برابر نسل قبلی خود است. تجهیزات این استاندارد با تجهیزات استاندارد های قبلی خود (802.11g و 802.11b) مطابقت دارند و می‌توان از آنها برای یکدیگر استفاده کرد.

اگر بخواهیم مزایای این استاندارد را بیان کنیم، سرعت بالا و گسترده بودن کاربرد آن در تجهیزات، از مهم ترین مزایای آن است.همچنین استاندارد 802.11n مقاومت بیشتری در مقابل تداخل سیگنال با وسایل دیگر دارد. اما عیب این استاندارد تنها در قیمت بالاتر آن نسبت به استانداردهای پیش از خود است.

معرفی استاندارد وایرلس 802.11ac

جدیدترین و پیشرفته ترین استاندارد وایرلس موجود استاندارد 802.11ac است. این استاندارد از تکنولوژی وایرلس دوبانده یا Dual-Band Wireless استفاده می کند، که همزمان اتصال به دو باند 2.4  و 5 گیگاهرتز را پشتیبانی می کند. این استاندارد با استانداردهای نسل قبلی خود یعنی 802.11b/g/n سازگار است.

پهنای باند در این استاندارد به 1300 مگابیت بر ثانیه در باند 5 گیگاهرتز و 450 مگابیت بر ثانیه در باند 2.4 گیگاهرتز می رسد. بنابراین دستگاه ها می تواند به پهنای باند 1750 مگابیت بر ثانیه دست پیدا کنند. امروزه بسیاری از تجهیزات شبکه و نیز لپ تاپ ها و گوشی های رده بالا از این استاندارد استفاده می کنند.

در این استاندارد از تکنولوژی های MIMO یا MU-MIMO استفاده می شود. البته به استانداردی که از MU-MIMO استفاده کند استاندارد AC موج دوم یا Wave 2 گفته می شود که حداکثر پهنای باند ممکن را ارائه می دهد. در تکنولوژی MU-MIMO چندین کاربر می توانند به هر آنتن متصل شوند در صورتی که در فناوری MIMO تنها یک کاربر به هر آنتن متصل می شود.

پهنای باند بسیار بالا، برد سیگنال زیاد و کیفیت بالای سیگنال وایرلس را می توان از مزایای این استاندارد محسوب کرد. اما از معایب آن می توان به قیمت بسیار بالای تجهیزات دارای این استاندارد اشاره کرد.

استاندارد های آینده وایرلس

مهم ترین استاندارد وایرلس که زمزمه های معرفی آن شنیده می شود، استاندارد وایرلس 802.11ax است که به احتمال زیاد به زودی معرفی خواهد شد. پهنای باند در این استاندارد که به Wi-Fi 6 هم معروف شده 40 درصد بیشتر از وایرلس 802.11ac است. این استاندارد  همچنین از فناوری MU-MIMO دو طرفه و مدولاسیون دقیق تری استفاده می کند و مصرف انرژی به مراتب پایین تری دارد.

استانداردهای وایرلس بسیار دیگری نیز قرار است در آینده ای نزدیک در دنیای شبکه معرفی شود. با توجه به اینکه این استاندارد ها هنوز معرفی نشده اند و نمی‌توان در مورد آنها نظرت قطعی ارائه کرد، در ادامه به معرفی نام آنها بسنده می‌کنیم:

• 802.11aj
• 802.11ak
• 802.11ay
• 802.11az
• 802.11ba
• و…

در این مقاله به صورت جامع، استانداردهای وایرلس یا همان استاندارد های IEEE معرفی شد، درمورد هر کدام توضیحاتی ارائه شد و در نهایت مزایا و معایب آنها شمرده شد. امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد. با آرزوی موفقیت.