نمایش مقالات

شبکه‌های بی‌سیم به جزئی جدانشدنی از زندگی ما تبدیل شده‌اند و روزی نیست که به نحوی با آن‌ها سروکار نداشته‌باشیم. این شبکه‌ها انواع مختلفی داشته و از استانداردهای متنوعی پشتیبانی می‌کنند که یکی از پرکاربردترین آن‌ها شبکه‌های بی‌سیم با استاندارد 802.11g و 802.11n است. این استاندارد برای ایجاد شبکه در محیط خانه و ادارات کوچک و انتقال فایل‌های کم‌حجم یا مرور صفحات وب گزینه مناسبی است که از نقطه‌نظر هزینه نیز در سطح خوبی قرار می‌گیرد. اما برد شبکه‌های بی‌سیم، موانع محیطی و محدودیت سرعت از مواردی هستند که دوست داریم هرچه سریع‌تر آن‌ها را پشت سر گذاشته و شبکه‌ای پرسرعت‌تر داشته‌باشیم. استاندارد جدید 802.11ac 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 بی‌سیم سریع‌تری را تجربه کنیم. تصویر زیر، مسیر توسعه و ارائه استانداردهای جدید شبکه بی‌سیم را نشان می‌دهد.

 

 


ساختار بهبودیافته
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 گرفته‌است. 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 اکسس‌پوینت‌های مجهز به این استاندارد و دستگاه‌های گیرنده باعث شده، بتوان سناریوهای مختلفی را اجرا کرد. برای مثال، اگر یک اکسس‌پوینت مجهز به چهار آنتن داشته‌باشید 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.
 

سناریو دستگاه‌های احتمالی در این سناریو سرعت انتقال اطلاعات
اکسس‌پوینت تک آنتن، گیرنده تک آنتن، 80 مگاهرتز دستگاه‌های همراه (مانند گوشی‌های هوشمند) 433 مگابیت در ثانیه
اکسس‌پوینت دو آنتن، گیرنده دوآنتن، 80 مگاهرتز تبلت، نوت‌بوک 867 مگابیت در ثانیه
اکسس‌پوینت تک آنتن، گیرنده تک آنتن، 160 مگاهرتز دستگاه‌های همراه (مانند گوشی‌های هوشمند) 867 مگابیت در ثانیه
اکسس‌پوینت دو آنتن، گیرنده دو آنتن، 160 مگاهرتز تبلت، نوت‌بوک 1/73 گیگابیت در ثانیه
اکسس‌پوینت چهار آنتن، چهار گیرنده تک آنتن، 160 مگاهرتز (MIMO چندکاربره) دستگاه‌های همراه (مانند گوشی‌های هوشمند) 867 مگابیت در ثانیه برای هر دستگاه
اکسس پوینت هشت آنتن، یک گیرنده با چهار آنتن، یک گیرنده با دو آنتن، دو گیرنده با یک آنتن، 160 مگاهرتز (MIMO چندکاربره) تلویزیون‌های هوشمند، Set-top Box، تبلت، نوت‌بوک، دستگاه‌های همراه 3/47 گیگابیت در ثانیه برای گیرنده با چهار آنتن، 1/73 گیگابیت در ثانیه برای گیرنده با دو آنتن، 867 مگابیت در ثانیه برای هر یک از گیرنده‌های تک آنتن
اکسس‌پوینت هشت آنتن، چهار گیرنده دوآنتن، 160 مگاهرتز (MIMO چندکاربره) تلویزیون هوشمند، تبلت، نوت‌بوک، PC 1/73 گیگابیت در ثانیه برای هر گیرنده

اگر سرعت انتقال اطلاعات در زمان استفاده از اکسس‌پوینت‌های مجهز به هشت آنتن را با یکدیگر جمع کنیم، می‌بینیم که سرعت انتقال اطلاعات به حداکثر 6/93 گیگابیت در ثانیه می‌رسد. همچنین قابلیت MIMO چندکاربره تأثیر زیادی در سرویس‌دهی به چندین گیرنده با سرعت بالا را دارد.  البته گفته شده، قرار است این قابلیت در سال 2014 و با معرفی نسل دوم چیپ‌ست‌های 802.11ac به بازار عرضه شود. 
این نکته نیز قابل ذکر است که، روترها و اکسس‌پوینت‌هایی که با این استاندارد تولید شده‌اند، توانایی پشتیبانی از دستگاه‌های با استاندارد 802.11n و 802.11a (البته تنها روی فرکانس پنج گیگاهرتز) را دارند. البته ممکن است با دستگاه‌هایی نیز روبه‌رو شوید که دارای فرستنده تک‌باند 802.11ac و فرستنده دوبانده 802.11n باشند. 
نحوه ارسال سیگنال‌های رادیویی نیز نسبت به قبل تغییر یافته‌است. در استاندارد 802.11n شکل آنتن، اجزای تشکیل‌دهنده آن و نحوه قرارگیری آن‌ها در کنار یکدیگر تأثیری بالا در ارائه سیگنال مناسب برای گیرنده‌ها ایفا می‌کردند. در استاندارد جدید 802.11ac آنتن‌ها همچنان نقش مهمی ایفا می‌کنند اما قابلیتی به نام Beamforming باعث می‌شود، میزان سیگنال و کارایی افزایش یابد .

 

این ویژگی که باید در چیپ‌ست baseband و پروتکل شبکه فعال شده‌باشد، با تشخیص مسیر بین فرستنده و گیرنده سعی می‌کند، سیگنال رادیویی را کالیبره کرده و تعداد بیشتری از سیگنال‌های رادیویی را به دستگاه مقصد برساند و در نتیجه کارایی را افزایش دهد.


عدد شانس
امروزه باند 2/4 گیگاهرتز توسط دستگاه‌های زیادی به‌کار گرفته‌می‌شود و همین عامل باعث شده، میزان تداخل در این فرکانس بالا باشد. فرکانس پنج گیگاهرتز که استاندارد 802.11n نیز از آن پشتیبانی می‌کند، دارای میزان تداخل بسیار کمتری است و استاندارد 802.11ac تنها از این فرکانس پشتیبانی خواهدکرد. 
باند 2/4 گیگاهرتز دارای سه کانال است که ممکن است با دستگاه‌های بلوتوثی یا اجاق‌های مایکروویو تداخل ایجاد کنند. تعداد کانال‌ها در باند پنج گیگاهرتز به 20 تا 25 عدد افزایش داشته و چیپ‌ست‌های 802.11ac با ترکیب این کانال‌ها می‌توانند به فرکانس‌های رادیویی با پهنای باند بالاتر دست پیدا کنند. 
البته استاندارد 802.11ac هنوز به تأیید نهایی نرسیده و دستگاه‌های فعلی موجود در بازار که از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند، توانایی پشتیبانی از سه جریان اطلاعات به شکل همزمان را دارند. یک ویژگی خوب این دستگاه‌ها، توانایی کاهش توان مصرفی به خصوص در دستگاه‌های مجهز به باتری است. دلیل آن هم ساده است: حجم بیشتری از اطلاعات با سرعتی بالاتر در مقایسه با قبل انتقال پیدا کرده و نیاز کمتری به ارسال فرکانس رادیویی خواهدبود. برای مثال، Broadcom (از سازندگان چیپ‌ست‌های Wi-Fi ادعا کرده، چیپ‌ست‌های جدید 802.11ac در مقایسه با نمونه‌های 802.11n در زمينه توان مصرفی شش برابر بهینه‌تر عمل می‌کنند).

 

TEW-812DRU


البته برخی محدودیت‌ها نیز وجود دارد. بهترین شرایط استفاده از این استاندارد و پهنای باند رادیویی 80 و 160 مگاهرتز، خانه‌ها و ادارات کوچک هستند که محیطی به نسبت خلوت‌تر با کاربران کمتر دارند. اما در محیط‌هایی همچون ادارات بزرگ‌تر که داراي کاربران بسیاری هستند و در نقاطی که فاصله از اکسس‌پوینت زیاد است، تغییراتی در ساختار شبکه صورت می‌گیرد که ممکن است سرعت به کمتر از آنچه وعده داده شده، برسد. در این حالت ممکن است، دیگر نتوان از سیستم 256 QAM استفاده کرد و اکسس‌پوینت به الگوی انتقالی استاندارد 802.11n و پهنای باند بيست مگاهرتز در فرکانس‌های رادیویی بازگردد تا بتواند دستگاه‌های قرارگرفته در فواصل دورتر را نیز پشتیبانی کند.



نتیجه‌گيري 
هنوز دو سه سال تا همه‌گیر شدن دستگاه‌های مجهز به استاندارد جدید 802.11ac باقی مانده است و حتی در آن زمان هم لزومی ندارد که حتماً به سراغ اکسس‌پوینت‌هایی که طبق این استاندارد تولید شده‌اند، برویم. با این حال، سرعت بالای انتقال اطلاعات، تداخل کم و امکان سرویس‌دهی همزمان به چندین دستگاه مختلف باعث می‌شود، این استاندارد یکی از گزینه‌های مطلوب برای کسانی باشد که به سرگرمی‌های خانگی اهمیت بالایی می‌دهند و می‌خواهند به هر نحوی از شر سیم و کابل خلاص شوند. کاهش توان مصرفی نیز باعث می‌شود، انتقال اطلاعات بی‌سیم به شکل بهتر و مؤثرتری بین دستگاه‌های همراه و کامپیوترهای خانگی یا تلویزیون‌های دیجیتال انجام شده و کمتر نگران خالی شدن باتری و نیاز به شارژ مجدد گوشی باشیم.