آشنائی با استاندارد های بیسیم

آشنائی با استاندارد های بیسیم

یکسری استاندارها برای شبکه های بی سیم تعریف شده است که در زیر نام آنها را می بینید 

   802.11a         -   802.11b         -  802.11g         -  802.11n      , 802.11ac      

اینها معروفترین استانداردهای شبکه بی سیم هستند گر چه امروزه بیشتر استانداردهای 802.11g و 802.11n رایج هستند . در موارد بسیار کمیاب نیز ممکن است هنوز از استاندارد 802.11b استفاده شود ولی 802.11a در هیچ کجا کاربرد ندارد .  

استاندارد 802.11a

از فرکانس 5 گیگا هرتز استفاده می کند و تا 54 مگابیت بر ثانیه نرخ انتقال داده سرعت دارد . توجه داشته باشید که این نرخ انتقال داده در بهترین حالت ممکن به دست می آید . چنین سوالی مطرح می شود که اگر این استاندارد داده را با سرعت 54 مگابیت بر ثانیه منتقل می کند , چرا دیگر کاربردی ندارد ؟ دلیل این است که تا مسافت 100 فیت بورد دارد و به راحتی سیگنال آن مسدود می شود . همچنین مسافت اگر کمی افزایش یابد مثلا فاصله به 20 یا 30 فیت برسد سرعت انتقال به طرز باورنکردنی کاهش می یابد .پس استفاده از آن با مشکلات زیادی روبرو است .  

استاندارد 802.11b 

یکی از اولین استاندارهایی بود که به سرعت عمومی شد . از فرکانس 2.4 گیگاهرتز استفاده می کند . یکی از مشکلات بزرگی که استفاده از این استاندارد در شبکه بوجود می آورد این است که دیوایس های بی سیم زیادی همچون دوربین ها و تلفن های بی سیم و... از این استاندارد استفاده می کنند و این امر موجب پدید آمدن تداخل سیگنال بین دو دیوایس شده . همچنین این استاندارد نرخ انتقال داده با سرعت 11 مگابیت بر ثانیه را دارد گرچه سرعت بالایی نیست ولی به دلیل این که اکثر افراد برای استفاده از اینترنت در خانه از آن استفاده می کنند , نیاز آنها را برطرف می کند . همچنین این استاندارد مسافت 300 فیت در فضای باز و 100 فیت در فضای داخل را انتقال می دهد و دلیل این تفاوت این است که در فضای بسته داخل دیوار ها و سقف ها مانعی برای عبور سیگنال محسوب می شوند . 

 استانداردهای b و g از کانال های 1 تا 11 استفاده می کنند و همانگونه که در تصویر زیر نیز می بینید فرکانس مرکزی هر کانال مشخص شده است . دلیل آن این است که هر کانال رنج فرکانسی 30 مگاهرتز را دارد مثلا کانال 1 که فرکانس مرکزی 2412 مگاهرتز را دارد , در حقیقت فرکانسی بین 2397 تا 2427 را دارد . به همین دلیل اگر شما بیش از یک WAP را در کنار هم داشته باشید نمی توانید از کانال های 1 و 2 و 3 و 4 به صورت همزمان استفاده کنید و با تداخل سیگنال مواجه خواهید شد و معمولا از کانال های 1 و 6 و 11 به صورت همزمان استفاده می کنند.

استاندار 802.11g 

جایگزین مناسبی برای 802.11b بود و جالب است بدانید که 802.11g قابلیت سازگاری و بازگشت به 802.11b را دارد به همین دلیل است که بر روی بسیاری از دیوایس های نوشته شده است 802.11b&g به این معنی که توانایی استفاده از هر دو سیگنال را دارد . این ویژگی باعث شد که در صورتی شما یک مودم وایرلس 802.11g خریداری کردید , نیازی به تعویض کلیه دیوایس های دیگر خود همچون کارت شبکه لپ تاپ نشوید . این استاندارد از فرکانس 2.4 گیگا هرتز استفاده می کند و سرعت انتقال آن 54 مگابیت برثانیه است همچنین مسافت 100 فیت داخل و 300 فیت فضای باز را انتقال می دهد .  

 استانداردهای b و g از کانال های 1 تا 11 استفاده می کنند و همانگونه که در تصویر زیر نیز می بینید فرکانس مرکزی هر کانال مشخص شده است . دلیل آن این است که هر کانال رنج فرکانسی 30 مگاهرتز را دارد مثلا کانال 1 که فرکانس مرکزی 2412 مگاهرتز را دارد , در حقیقت فرکانسی بین 2397 تا 2427 را دارد . به همین دلیل اگر شما بیش از یک WAP را در کنار هم داشته باشید نمی توانید از کانال های 1 و 2 و 3 و 4 به صورت همزمان استفاده کنید و با تداخل سیگنال مواجه خواهید شد و معمولا از کانال های 1 و 6 و 11 به صورت همزمان استفاده می کنند.

استاندارد 802.11n

آخرین استانداردی که وجود دارد 802.11n می باشد . این استاندارد یک تکنولوژی جالب توجه است زیرا از هر دو فرکانس 2.4 و 5 گیگا هرتز استفاده می کند . همچنین نرخ انتقال داده 100 مگابیت برثانیه را دارد ولی واقعیت این است که در یک سناریوی کامل (در صورتی که همه چیز به خوبی تنظیم شده باشد و تداخل سیگنال را کاهش دهید و مسافت را کاهش دهید , همه کانال ها را در اختیار داشته باشید ) به صورت تئوری سرعت تا 600 مگابیت بر ثانیه نیز عبور می کند . همچنین این استاندارد تا مسافت 1000 فیت را انتقال می دهد .  این استاندارد از تکنولوژی به نام MIMO استفاده می کند . مخفف Multiple In Multiple Out و به این معنی است که در آن واحد و در یک لحظه بیش از یک سیگنال ارسال و دریافت شود و از این طریق سرعت بالاتری را خواهیم داشت .

استاندارد 802.11ac

شبکههای بیسیم به جزئی جدانشدنی از زندگی ما تبدیل شده اند و روزی نیست که به نحوی با آنها سروکار نداشته باشیم. این شبکهها انواع مختلفی داشته و از استانداردهای متنوعی پشتیبانی میکنند که یکی از پرکاربردترین آن ها شبکه های بی سیم با  استاندارد جدید 802.11ac میباشد که یک قدم رو به جلو برای غلبه بر محدودیتها و دسترسی به سرعت بیشتر است.  این استاندارد قرار است در اواخر سال جاري نهایی شود و اعضای گروه Wi-Fi در سال 2013 مهر تأییدی بر آن بزنند. همچنین پیشبینی میشود، در سال 2015 این استاندارد بهطور کامل همهگیر شده و حدود یک میلیارد دستگاه که با این استاندارد مطابقت میکنند، در سراسر جهان عرضه شود. پس باید خودمان را آماده کنیم و به استقبال این استاندارد جدید برویم و دنیای بی*سیم سریع*تری را تجربه کنیم. تصویر زیر، مسیر توسعه و ارائه استانداردهای جدید شبکه بیسیم را نشان میدهد.   تصویر 1  ساختار بهبود یافته برخی روترهای پیشرفته فعلی با استاندارد 802.11n توانایی استفاده از باند 2/4 و 5 گیگاهرتز را دارند. اما در استاندارد 802.11ac تنها قرار است از باند پنج گیگاهرتز استفاده شود که دارای تداخل بسیار کمتری در مقایسه با باند 2/4 گیگاهرتز است. 

در این استاندارد سرعت انتقال اطلاعات در یک جریان انتقال حداقل به 433 مگابیت در ثانیه میرسد که نزدیک به سه برابر سرعت 150 مگابیت در ثانیه استاندارد 802.11n است. انجام اینکار از طریق افزایش سرعت در هر لینک انتقال اطلاعات به حداقل پانصد مگابیت در ثانیه، افزایش پهنای باند فرکانس رادیویی به حداکثر 160 مگاهرتز، افزایش تعداد جریانهای ارتباطی MIMO به حداکثر هشت عدد، حالت چند کاربری MIMO و موارد دیگر صورت گرفته است. همچنین در استاندارد 802.11ac از الگوی انتقالی جدیدی به نام 256 QAM استفاده شده که میتواند در هر لحظه حجم اطلاعات بیشتری را روی سیگنال رادیویی ارسال کند. ویژگیهای ذکرشده در کنار استفاده از چند آنتن در اکسس پوینتهای مجهز به این استاندارد و دستگاه های گیرنده باعث شده، بتوان سناریوهای مختلفی را اجرا کرد. برای مثال، اگر یک اکسس پوینت مجهز به چهار آنتن داشته باشید و دستگاه گیرنده شما نیز از دو آنتن بهره ببرد، سرعت انتقال اطلاعات میتواند به 1/73 گیگابیت در ثانیه برسد. جدول زیر، برخی از این سناریوها را نشان دادهاست.