معرفی کامل استانداردهای وایرلس و سرعت وای فای

802.11X: استانداردها و سرعت Wi-Fi

استانداردهای رو به بهبود Wi-Fi، شبکه‌های Wi-Fi با پهنای باند بیشتر و سریع‌تر را ایجاد می‌کنند. واژه Wi-Fi مترادف با شبکه‌های محلی بی‌سیم است، با وجود این واقعیت که این یک علامت تجاری خاص متعلق به Wi-Fi Alliance است. گروهی اختصاص داده شده‌اند برای تأیید اینکه محصولات مطابق با استانداردهای بی سیم IEEE باشند.

در کنوانسیون نام‌گذاری IEEE، تمام استانداردهایی که پروتکل‌هایی را برای پیاده‌سازی شبکه‌های محلی بی‌سیم مشخص می‌کنند، تحت پوشش 802.11 قرار می‌گیرند. استانداردهای فردی بر اساس حروف الفبا تعیین می شوند 802.11a ،802.11b، و غیره. به لطف پذیرش گسترده شبکه‌های محلی بی سیم، استانداردهای جدید همچنان با سرعتی سریع توسعه می‌یابند و سوپی از الفبای گیج کننده ایجاد می‌کنند.

در تلاش برای کمک به عموم مردم برای درک بهتر استانداردها، اتحاد  Wi-Fiدر سال 2018 شروع به ترجمه نام فنی استانداردها به یک سیستم عددی آسان برای به خاطر سپردن کرد. (wifi5،wifi6) که منعکس کننده روشی است که فناوری‌های سلولی نامگذاری شده اند. (3G، 4G، 5G)

در زیر توضیحی درباره استانداردهای Wi-Fi ارائه شده است که به چهار بخش تقسیم می‌شود:

استانداردهای اصلی محبوب، استانداردهای آینده که هنوز در حال توسعه هستند، استانداردهایی که برای برنامه‌های کاربردی خاص طراحی شده اند و استانداردهای تاریخی که ممکن است دیگر مورد استفاده قرار نگیرند. همچنین می‌توانید جدول زمانی این استانداردها را در وب سایت IEEE مشاهده کنید.

 

استانداردهای وای فای را از سال 1999 تا 2019 در تصویر بالا مشاهده می‌کنید

 

استانداردهای اصلی WLAN

Wi-Fi 5 (802.11ac)

روترهای بی‌سیم خانگی قدیمی‌تر احتمالاً مطابق با 802.11ac هستند و در باند فرکانسی ۵ گیگاهرتز کار می‌کنند. این استاندارد با فناوری ورودی چندگانه، خروجی چندگانه (MIMO) و آنتن‌های متعددی که بر روی دستگاه‌های فرستنده و گیرنده قرار دارند کار می‌کنند تا خطاها را کاهش دهند و سرعت را افزایش دهند. این استاندارد از سرعت داده تا 3.46 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند.

برخی از فروشندگان روتر شامل فناوری‌هایی هستند که از فرکانس 2.4 گیگاهرتز از طریق 8.2.11n یا Wi-Fi 4 پشتیبانی می‌کنند و از دستگاه‌های سرویس گیرنده قدیمی‌تری که ممکن است رادیوهای 802.11 B/G/N داشته باشند، پشتیبانی می‌کنند، اما همچنین پهنای باند اضافی را برای نرخ‌های داده بهبود یافته فراهم می‌کنند. روترهای خانگی جدیدتر و دستگاه‌های جدید اکنون از Wi-Fi 6 و یا 6E پشتیبانی می‌کنند.

کارایی بالا WLAN :Wi-Fi 6 and 6E (802.11ax)

802.11ax که به عنوان WLAN با راندمان بالا شناخته می‌شود و هدف آن بهبود عملکرد در سناریوهای متراکم است. مانند استادیوم های ورزشی و فرودگاه‌ها، در حالی که هنوز در طیف 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار می‌کنند. Wi-Fi 6 در مقایسه با 802.11n و 802.11ac حداقل 4 برابر افزایش توان را از طریق استفاده کارآمدتر از طیف نوید می‌دهد. این استاندارد در ماه می 2021 منتشر شد.

Wi-Fi 6E پروتکل را به باند فرکانسی 6 گیگاهرتز گسترش می‌دهد و می‌تواند از 14 کانال 80 مگاهرتز اضافی استفاده کند. یا هفت کانال 160 مگاهرتز اضافی، برای کاربردهایی مانند ویدئو با کیفیت بالا و واقعیت مجازی ارائه دهد. دستگاه‌هایی که از 6E استفاده می‌کنند می‌توانند عملکرد شبکه بهتری ارائه دهند و کاربران Wi-Fi بیشتری را به طور همزمان پشتیبانی کنند. حتی در محیط‌های متراکم و شلوغ موارد استفاده اضافی شامل ارتباطات یکپارچه، محاسبات ابری، حضور از راه دور و همچنین تسریع اتصال نسل بعدی با شبکه های 5G است.

 

Wi-Fi 7 (802.11be): توان عملیاتی بسیار بالا

جانشین Wi-Fi 6 و 6E استاندارد 802.11be است که توسط Wi-Fi Alliance با عنوان Wi-Fi 7 مشخص شده است. این نسخه هنوز در مراحل پیش نویس است و انتظار می‌رود در سال 2024 تایید نهایی شود (اگرچه پس از تأیید پروتکل‌های پیش نویس، محصولات احتمالاً زودتر عرضه می‌شوند.)

این پروتکل بر روی عملیات داخلی و خارجی با سرعت ثابت و متحرک در باندهای فرکانسی 2.4، 5 و 6 گیگاهرتز تمرکز دارد و هدف پشتیبانی از حداکثر توان عملیاتی حداقل 30 گیگابیت بر ثانیه است. (با پتانسیل رسیدن به 46 گیگابیت در ثانیه) در حالی که با نسخه های پیشین سازگاری داشته باشد.

توان عملیاتی بالاتر می‌تواند از ترافیک ویدیویی در محدوده رزولوشن4k  تا 8k پشتیبانی کند، (محدوده فشرده نشده 20 گیگابیت بر ثانیه) و همچنین برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا و تاخیر کم مانند واقعیت افزوده، واقعیت مجازی، ارتباط ریموت با دفاتر و رایانش ابری

پیشنهاد مطالعه: مزایای رایانش ابری

ویژگی‌های مورد بحث شامل استفاده از پهنای باند 320 مگاهرتز (دوبرابر کردن حداکثر اندازه کانال 160 مگاهرتز) و استفاده کارآمدتر از طیف غیر پیوسته، تجمع چند باند/چند کانال، دوبرابر کردن جریان‌های فضایی از طریق بهبودهای MIMO از هشت به 16 است. هماهنگی نقاط دسترسی چندگانه، و تطبیق پیوند و پروتکل ارسال مجدد بهبود یافته است.

نسخه پیش‌نویس 2.0 در ژوئیه 2022 ارائه شد، با پیش‌نویس مورد انتظار تا نوامبر 2022 و تأیید نهایی تا مارس 2024.

 

استانداردهای Wi-Fi در حال توسعه

802.11az: موقعیت‌یابی نسل بعدی (NGP)

یک گروه مطالعاتی در ژانویه 2015 تشکیل شد تا نیازهای یک ایستگاه را برای “شناسایی موقعیت مطلق و نسبی آن نسبت به ایستگاه یا ایستگاه‌های دیگری که با آنها مرتبط یا غیرمرتبط است” برطرف کند. هدف این گروه، تعریف تغییراتی در کنترل دسترسی رسانه و لایه‌های فیزیکی است که «تعیین موقعیت مطلق و نسبی را با دقت بهتر با توجه به پروتکل اندازه‌گیری زمان دقیق (MTM) که روی همان نوع PHY اجرا می‌شود، ممکن می‌سازد. استفاده از رسانه بی سیم موجود و مصرف برق را کاهش می‌دهد و برای بکارگیری بصورت متراکم مقیاس پذیر است. انتظار می‌رود تا دسامبر 2022 تایید نهایی شود.

 

802.11bd: نسل بعدی ارتباط خودرو به وسیله نقلیه

یکی از مفاهیم مرتبط با دنیای وسایل نقلیه هوشمند این است که خودروها در مجاورت نزدیک می‌توانند شبکه‌های وسایل نقلیه ویژه ای را به منظور به اشتراک گذاری اطلاعات مرتبط با ایمنی و مدیریت ترافیک ایجاد کنند. 802.11bd به عنوان اصلاحیه‌ای برای 802.11P برای بهبود قابلیت اطمینان، تأخیر و توان عملیاتی تعریف شده است. تایید نهایی تا دسامبر 2022 انتظار می رود.

802.11bf: سنجش WLAN

این استاندارد استفاده از WLAN را بررسی می‌کند که می‌تواند سیگنال‌های بی‌سیم را برای تشخیص ویژگی‌های یک هدف مورد نظر در یک محیط معین، مانند برد، سرعت، زاویه، حرکت، حضور یا مجاورت، یا ژست‌ها تشخیص دهد. اشیاء می‌توانند انسان یا حیوان باشند و محیط‌ها می‌توانند در اتاق، خانه، وسیله نقلیه یا دفتر کار باشند. پیش‌نویس اولیه در سپتامبر 2022 انتظار می‌رود و در بازه زمانی ژوئیه تا سپتامبر 2024 تأیید نهایی می‌شود.

 802.11bh: تصادفی و تغییر آدرس هایMAC

استاندارد 802.11aq حریم خصوصی MAC را برای ایستگاه‌های 802.11 رسمی کرد که شامل تغییر آدرس MAC آنها و یا استفاده از یک آدرس MAC تصادفی شده است. با این حال، این می‌تواند طیف گسترده‌ای از پیامدها را داشته باشد که نه تنها شبکه‌های 802.11، بلکه بسیاری از خدمات مرتبط را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.

این گروه کاری برای ایجاد اصلاحیه‌ای برای کاهش این تأثیرات تشکیل شد، در حالی که همچنان محافظت از مزایای حریم خصوصی کاربر ارائه شده توسط آدرس‌های MAC تصادفی و یا در حال تغییر را ارائه می‌دهد. پیش‌نویس اولیه این تغییرات تا سپتامبر 2022 انتظار می‌رود.

802.11bi: افزایش حریم خصوصی داده‌ها

هدف این اصلاحیه، مشخص کردن تغییراتی در مشخصات کنترل دسترسی رسانه (MAC) 802.11 برای ایجاد مکانیسم‌های جدیدی است که حریم خصوصی کاربر را مورد توجه قرار داده و بهبود می‌بخشد. کاربران و دولت‌ها نگران محافظت از اطلاعات شخصی مانند مکان، حرکات، مخاطبین و فعالیت‌ها هستند. مطابقت با 80.211 به اندازه کافی از کاربران در برابر حملات ردیابی و پروفایل محافظت نمی‌کند. پیش‌نویس اولیه پیشنهاد تا مارس 2023 انتظار می‌رود.

استانداردهای Wi-Fi موقعیت

802.11ah: Wi-Fi HaLow

802.11ah عملکرد شبکه‌های معاف از مجوز را در باندهای فرکانسی زیر 1 گیگاهرتز (معمولاً باند 900 مگاهرتز)، به استثنای باندهای فضای سفید تلویزیون، تعریف می‌کند. در ایالات متحده، این شامل 908-928 مگاهرتز، با فرکانس‌های متفاوت در کشورهای دیگر است. هدف 802.11ah ایجاد شبکه‌های Wi-Fi با برد گسترده است که فراتر از شبکه‌های معمولی در فضای 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز می‌باشد (به یاد داشته باشید، فرکانس پایین‌تر به معنای برد بیشتر است)، با سرعت داده تا 347 مگابیت بر ثانیه.

علاوه بر این، هدف این استاندارد کاهش مصرف انرژی است که برای دستگاه‌های اینترنت اشیا برای برقراری ارتباط در محدوده‌های طولانی بدون مصرف انرژی زیاد مفید است. اما همچنین به دلیل نیاز کمتر به انرژی می‌تواند با فناوری‌های بلوتوث در خانه رقابت کند. این پروتکل در سپتامبر 2016 تصویب و در می 2017 منتشر شد.

802.11ad: توان عملیاتی بالا، فاصله کوتاه

802.11ad که در دسامبر 2012 تأیید شد، بسیار سریع است . می تواند تا 6.7 گیگابیت بر ثانیه سرعت داده را در فرکانس 60 گیگاهرتز ارائه دهد، اما این به هزینه مسافت تمام می‌شود. تنها در صورتی که دستگاه مشتری شما در فاصله 3.3 متری قرار گرفته باشد، به این امر دست پیدا می‌کنید. (فقط 11 فوت از نقطه دسترسی)

802.11ay: نسل بعدی 60 گیگاهرتز

این استاندارد حداکثر توان خروجی حداقل 20 گیگابیت بر ثانیه در فرکانس 60 گیگاهرتز را پشتیبانی می‌کند.(802.11ad در حال حاضر به سرعت 7 گیگابیت در ثانیه می‌رسد.) و همچنین افزایش دامنه و قابلیت اطمینان، این استاندارد در جولای 2021 منتشر شد.

 

استانداردهای تاریخی وای فای

802.11n (Wi-Fi 4)

اولین استانداردی که MIMO را مشخص کرد، 802.11n در اکتبر 2009 تأیید شد و امکان استفاده در دو فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز، با سرعت تا 600 مگابیت در ثانیه را می‌دهد. وقتی می شنوید که فروشندگان LAN بی سیم از اصطلاح “دو بانده” استفاده می‌کنند، به این اشاره می‌شود که می‌توانید داده‌ها را در این دو فرکانس تحویل دهید.

802.11g

802.11g که در ژوئن 2003 تأیید شد، جانشین 802.11b بود، که می‌توانست تا نرخ 54 مگابیت در ثانیه در باند 2.4 گیگاهرتز، مطابق با سرعت 802.11a اما در محدوده فرکانس پایین‌تر دست یابد.

802.11a

اولین “نامه” پس از تایید استاندارد 802.11 در ژوئن 1997، این نامه برای کار در فرکانس 5 گیگاهرتز، با سرعت داده تا 54 مگابیت بر ثانیه ارائه شد. به طور متضاد، 802.11a دیرتر از 802.11b منتشر شد و باعث سردرگمی در بازار شد زیرا مردم انتظار داشتند که استاندارد با “b” در انتها با استانداردی که “a” در انتها وجود دارد سازگار باشد، اما جواب منفی بود.

802.11b

در سپتامبر 1999 عرضه شد، به احتمال زیاد اولین روتر خانگی شما 802.11b بوده است که در فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار می‌کند و سرعت داده تا 11 مگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد.

802.11-1997

اولین استاندارد، ارائه سرعت داده تا 2 مگابیت در ثانیه در فرکانس 2.4 گیگاهرتز، محدوده وسیعی از 66 فوت را در داخل خانه فراهم می‌کرد (330 فوت در فضای باز) بنابراین اگر یکی از این روترها را دارید، احتمالا فقط در یک اتاق یک نفره از آن استفاده کرده اید.