802.11a/b/g/n/ac التطوير والتمايز
منذ إطلاق واي فاي للمستهلكين لأول مرة عام ١٩٩٧، شهد معيار واي فاي تطورًا مستمرًا، مع زيادة السرعة وتوسيع التغطية. ومع إضافة وظائف إلى معيار IEEE 802.11 الأصلي، خضعت هذه الوظائف للمراجعة من خلال تعديلاته (802.11b، 802.11g، إلخ).
802.11b 2.4 جيجاهرتز
يستخدم معيار 802.11b نفس تردد 2.4 جيجاهرتز المستخدم في معيار 802.11 الأصلي. ويدعم سرعة نظرية قصوى تبلغ 11 ميجابت في الثانية ونطاقًا يصل إلى 150 قدمًا. مكونات 802.11b رخيصة، لكن هذا المعيار يتميز بأعلى وأبطأ سرعة بين جميع معايير 802.11. ونظرًا لأن 802.11b يعمل بتردد 2.4 جيجاهرتز، فقد تتسبب الأجهزة المنزلية أو شبكات Wi-Fi الأخرى التي تعمل بتردد 2.4 جيجاهرتز في حدوث تداخل.
802.11a 5 جيجاهرتز OFDM
صدرت النسخة المُنقحة "أ" من هذا المعيار بالتزامن مع إصدار 802.11b. وهي تُقدم تقنية أكثر تعقيدًا تُسمى OFDM (التقسيم الترددي المتعامد المتعدد) لتوليد الإشارات اللاسلكية. يتميز 802.11a ببعض المزايا مقارنةً بـ 802.11b: فهو يعمل في نطاق تردد 5 جيجاهرتز الأقل ازدحامًا، وبالتالي أقل عرضة للتداخل. كما أن عرض نطاقه الترددي أعلى بكثير من 802.11b، حيث يبلغ الحد الأقصى النظري 54 ميجابت في الثانية.
ربما لم تصادف العديد من أجهزة أو أجهزة التوجيه التي تدعم تقنية 802.11a. ويرجع ذلك إلى انخفاض سعر أجهزة 802.11b وتزايد شعبيتها في سوق المستهلكين. ويُستخدم 802.11a بشكل رئيسي في تطبيقات الأعمال.
802.11g 2.4 جيجاهرتز OFDM
يستخدم معيار 802.11g تقنية OFDM نفسها المستخدمة في 802.11a. ومثل 802.11a، يدعم هذا المعيار سرعة نظرية قصوى تبلغ 54 ميجابت في الثانية. ومع ذلك، ومثل 802.11b، يعمل هذا المعيار بترددات 2.4 جيجاهرتز المزدحمة (وبالتالي يعاني من نفس مشاكل التداخل التي يعاني منها 802.11b). يتوافق معيار 802.11g مع أجهزة 802.11b، حيث يمكن لأجهزة 802.11b الاتصال بنقاط وصول 802.11g (ولكن بسرعات 802.11b).
مع معيار 802.11g، حقق المستهلكون تقدمًا ملحوظًا في سرعة وتغطية شبكة Wi-Fi. وفي الوقت نفسه، وبالمقارنة مع الأجيال السابقة من المنتجات، تتطور أجهزة التوجيه اللاسلكية للمستهلكين باستمرار، حيث تتمتع بقوة أعلى وتغطية أفضل.
802.11n (Wi Fi 4) 2.4/5 جيجاهرتز MIMO
مع معيار 802.11n، أصبحت شبكة Wi-Fi أسرع وأكثر موثوقية. فهي تدعم معدل نقل نظريًا أقصى يبلغ 300 ميجابت في الثانية (ويصل إلى 450 ميجابت في الثانية عند استخدام ثلاثة هوائيات). يستخدم معيار 802.11n تقنية MIMO (مدخلات متعددة ومخرجات متعددة)، حيث تعمل عدة أجهزة إرسال/استقبال في وقت واحد على أحد طرفي الرابط أو كليهما. هذا يُمكّن من زيادة البيانات بشكل ملحوظ دون الحاجة إلى نطاق ترددي أو طاقة إرسال أعلى. يعمل معيار 802.11n في نطاقي التردد 2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز.
802.11ac (واي فاي 5) 5 جيجا هرتز MU-MIMO
يُعزز معيار 802.11ac شبكة Wi-Fi بسرعات تتراوح بين 433 ميجابت في الثانية وعدة جيجابت في الثانية. ولتحقيق هذا الأداء، يعمل معيار 802.11ac فقط في نطاق التردد 5 جيجاهرتز، ويدعم ما يصل إلى ثمانية تدفقات مكانية (مقارنةً بأربعة تدفقات في معيار 802.11n)، ويضاعف عرض القناة إلى 80 ميجاهرتز، ويستخدم تقنية تُسمى تشكيل الحزمة. باستخدام هذه التقنية، تستطيع الهوائيات إرسال إشارات الراديو، ما يعني أنها تُوجِّه مباشرةً إلى أجهزة مُحددة.
من التطورات المهمة الأخرى في معيار 802.11ac تقنية تعدد المستخدمين (MU-MIMO). فرغم أن تقنية MIMO تُوجِّه تدفقات بيانات متعددة إلى عميل واحد، إلا أنها تُمكِّن من توجيه تدفقات بيانات مكانية إلى عملاء متعددين في آنٍ واحد. ومع أن تقنية MU-MIMO لا تزيد من سرعة أي عميل على حدة، إلا أنها تُحسِّن إجمالي إنتاجية البيانات في الشبكة بأكملها.
كما ترى، يستمر أداء Wi-Fi في التطور، مع سرعات وأداء محتملين يقتربان من سرعات الاتصال السلكي
802.11ax واي فاي 6
في عام ٢٠١٨، اتخذ تحالف WiFi إجراءات لتسهيل التعرف على أسماء معايير WiFi وفهمها. وسيُغيّر معيار ٨٠٢.١١ax القادم إلى WiFi٦.
واي فاي 6، أين 6؟
تشمل مؤشرات أداء الواي فاي المختلفة مسافة الإرسال، ومعدل الإرسال، وسعة الشبكة، وعمر البطارية. ومع تطور التكنولوجيا والعصر، تتزايد احتياجات الناس للسرعة وعرض النطاق الترددي.
هناك سلسلة من المشاكل في اتصالات Wi-Fi التقليدية، مثل ازدحام الشبكة، والتغطية الصغيرة، والحاجة إلى تبديل معرفات SSID باستمرار.
ولكن Wi-Fi 6 سيجلب تغييرات جديدة: فهو يعمل على تحسين استهلاك الطاقة وقدرات التغطية للأجهزة، ويدعم التزامن عالي السرعة متعدد المستخدمين، ويمكنه إظهار أداء أفضل في السيناريوهات كثيفة الاستخدام للمستخدم، مع توفير مسافات نقل أطول ومعدلات نقل أعلى.
بشكل عام، وبالمقارنة مع سابقاتها، فإن ميزة Wi-Fi 6 هي "ارتفاع مزدوج وانخفاض مزدوج":
سرعة عالية: بفضل إدخال تقنيات مثل MU-MIMO للربط الصاعد، وتعديل 1024QAM، و8 * 8MIMO، يمكن أن تصل السرعة القصوى لشبكة Wi-Fi 6 إلى 9.6 جيجابت في الثانية، ويقال إنها مماثلة لسرعة الضربة.
وصول واسع النطاق: يتمثل أهم تحسين في واي فاي 6 في تقليل الازدحام والسماح لعدد أكبر من الأجهزة بالاتصال بالشبكة. حاليًا، يمكن لواي فاي 5 الاتصال بأربعة أجهزة في وقت واحد، بينما سيسمح واي فاي 6 بالاتصال بما يصل إلى عشرات الأجهزة في وقت واحد. كما يستخدم واي فاي 6 تقنيات OFDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد) وتشكيل حزمة الإشارة متعددة القنوات، المستمدة من تقنية الجيل الخامس، لتحسين كفاءة الطيف وسعة الشبكة على التوالي.
زمن وصول منخفض: بفضل تقنيات مثل OFDMA وSpatialReuse، يُمكّن Wi-Fi 6 عدة مستخدمين من الإرسال بالتوازي خلال كل فترة زمنية، مما يُلغي الحاجة إلى الانتظار في طوابير طويلة، ويُقلل المنافسة، ويُحسّن الكفاءة، ويُقلل زمن الوصول. يتراوح زمن الوصول من 30 مللي ثانية في Wi-Fi 5 إلى 20 مللي ثانية، بمتوسط انخفاض في زمن الوصول بنسبة 33%.
استهلاك منخفض للطاقة: تُمكّن تقنية TWT، وهي تقنية جديدة أخرى في Wi-Fi 6، نقطة الوصول من التواصل مع الأجهزة الطرفية، مما يُقلل الوقت اللازم للحفاظ على الإرسال والبحث عن الإشارات. هذا يعني تقليل استهلاك البطارية وتحسين عمرها الافتراضي، مما يُؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة في الأجهزة الطرفية بنسبة 30%.
منذ عام 2012 | توفير أجهزة كمبيوتر صناعية مخصصة للعملاء العالميين!
وقت النشر: ١٢ يوليو ٢٠٢٣
