802.11a/b/g/n/ac التطور والتمايز
منذ إطلاق تقنية الواي فاي للمستهلكين لأول مرة عام ١٩٩٧، شهد معيار الواي فاي تطوراً مستمراً، حيث زادت سرعته وتوسعت تغطيته. ومع إضافة وظائف جديدة إلى معيار IEEE 802.11 الأصلي، جرى تعديلها من خلال التحديثات اللاحقة (802.11b، 802.11g، إلخ).
802.11b 2.4GHz
يستخدم معيار 802.11b نفس تردد 2.4 جيجاهرتز المستخدم في معيار 802.11 الأصلي. ويدعم سرعة قصوى نظرية تبلغ 11 ميجابت في الثانية ومدى يصل إلى 150 قدمًا. على الرغم من أن مكونات 802.11b رخيصة الثمن، إلا أن هذا المعيار يتميز بأعلى وأبطأ سرعة بين جميع معايير 802.11. ونظرًا لعمل 802.11b بتردد 2.4 جيجاهرتز، فقد تتسبب الأجهزة المنزلية أو شبكات الواي فاي الأخرى التي تعمل بتردد 2.4 جيجاهرتز في حدوث تداخل.
802.11a 5GHz OFDM
صدرت النسخة المعدلة "أ" من هذا المعيار بالتزامن مع معيار 802.11b. وهي تُقدم تقنية أكثر تعقيدًا تُسمى OFDM (تقنية الإرسال المتعدد بتقسيم التردد المتعامد) لتوليد الإشارات اللاسلكية. يوفر معيار 802.11a بعض المزايا مقارنةً بمعيار 802.11b: فهو يعمل في نطاق التردد 5 جيجاهرتز الأقل ازدحامًا، وبالتالي فهو أقل عرضةً للتداخل. كما أن عرض نطاقه الترددي أعلى بكثير من معيار 802.11b، حيث يصل الحد الأقصى النظري إلى 54 ميجابت في الثانية.
ربما لم تصادف العديد من أجهزة أو موجهات 802.11a، وذلك لأن أجهزة 802.11b أرخص ثمناً وتزداد شعبيتها في السوق الاستهلاكية. أما 802.11a فتُستخدم بشكل أساسي في تطبيقات الأعمال.
802.11g 2.4 جيجاهرتز OFDM
يستخدم معيار 802.11g نفس تقنية OFDM المستخدمة في معيار 802.11a. وكما هو الحال في 802.11a، يدعم 802.11g معدل نقل بيانات نظري أقصى يبلغ 54 ميجابت في الثانية. إلا أنه، كما هو الحال في 802.11b، يعمل 802.11g على نطاق ترددي مزدحم يبلغ 2.4 جيجاهرتز (وبالتالي يعاني من نفس مشاكل التداخل التي يعاني منها 802.11b). يتوافق معيار 802.11g مع الأجهزة التي تعمل بنظام 802.11b، حيث يمكن لهذه الأجهزة الاتصال بنقاط وصول 802.11g (ولكن بسرعات 802.11b).
بفضل تقنية 802.11g، حقق المستهلكون تقدماً ملحوظاً في سرعة وتغطية شبكات الواي فاي. وفي الوقت نفسه، بالمقارنة مع الأجيال السابقة من المنتجات، أصبحت أجهزة التوجيه اللاسلكية الاستهلاكية أفضل وأكثر كفاءة، مع قدرة أعلى وتغطية أوسع.
802.11n (واي فاي 4) 2.4/5 جيجاهرتز MIMO
مع معيار 802.11n، أصبح الواي فاي أسرع وأكثر موثوقية. يدعم هذا المعيار معدل نقل بيانات نظري أقصى يبلغ 300 ميجابت في الثانية (يصل إلى 450 ميجابت في الثانية عند استخدام ثلاثة هوائيات). يستخدم معيار 802.11n تقنية MIMO (مدخلات ومخرجات متعددة)، حيث تعمل عدة أجهزة إرسال/استقبال في وقت واحد على أحد طرفي الاتصال أو كليهما. هذا من شأنه أن يزيد حجم البيانات بشكل ملحوظ دون الحاجة إلى نطاق ترددي أو طاقة إرسال أعلى. يعمل معيار 802.11n ضمن نطاقي التردد 2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز.
802.11ac (واي فاي 5) 5 جيجا هرتز MU-MIMO
يعزز معيار 802.11ac أداء شبكة Wi-Fi، بسرعات تتراوح من 433 ميجابت في الثانية إلى عدة جيجابت في الثانية. ولتحقيق هذا الأداء، يعمل معيار 802.11ac فقط في نطاق تردد 5 جيجاهرتز، ويدعم ما يصل إلى ثمانية مسارات مكانية (مقارنةً بأربعة مسارات في معيار 802.11n)، ويضاعف عرض القناة إلى 80 ميجاهرتز، ويستخدم تقنية تُسمى تشكيل الحزمة. وبفضل هذه التقنية، تستطيع الهوائيات إرسال إشارات الراديو مباشرةً إلى أجهزة محددة.
من أبرز التطورات في معيار 802.11ac تقنية تعدد المستخدمين (MU-MIMO). فبينما تُوجّه تقنية MIMO عدة تدفقات بيانات إلى عميل واحد، تستطيع تقنية MU-MIMO توجيه تدفقات البيانات المكانية في آنٍ واحد إلى عدة عملاء. ورغم أن MU-MIMO لا تزيد من سرعة أي عميل على حدة، إلا أنها تُحسّن معدل نقل البيانات الإجمالي للشبكة بأكملها.
كما ترون، يستمر أداء شبكة الواي فاي في التطور، حيث تقترب السرعات والأداء المحتملان من سرعات الاتصال السلكي.
802.11ax واي فاي 6
في عام 2018، اتخذ تحالف الواي فاي إجراءات لتسهيل التعرف على أسماء معايير الواي فاي وفهمها. وسيقومون بتغيير معيار 802.11ax القادم إلى WiFi6
واي فاي 6، أين هو الرقم 6؟
تشمل مؤشرات أداء شبكة الواي فاي مسافة الإرسال، وسرعة الإرسال، وسعة الشبكة، وعمر البطارية. ومع تطور التكنولوجيا وتغير العصر، تتزايد متطلبات المستخدمين فيما يتعلق بالسرعة وعرض النطاق الترددي.
توجد سلسلة من المشاكل في اتصالات الواي فاي التقليدية، مثل ازدحام الشبكة، وضعف التغطية، والحاجة إلى تغيير معرفات الشبكة (SSIDs) باستمرار.
لكن تقنية Wi-Fi 6 ستجلب تغييرات جديدة: فهي تعمل على تحسين استهلاك الطاقة وقدرات التغطية للأجهزة، وتدعم التزامن عالي السرعة بين المستخدمين المتعددين، ويمكنها إظهار أداء أفضل في سيناريوهات الاستخدام المكثف، مع توفير مسافات نقل أطول ومعدلات نقل أعلى.
بشكل عام، بالمقارنة مع سابقاتها، تتمثل ميزة Wi-Fi 6 في "التردد العالي المزدوج والتردد المنخفض المزدوج":
سرعة عالية: بفضل إدخال تقنيات مثل MU-MIMO للوصلة الصاعدة، وتعديل 1024QAM، و8 * 8MIMO، يمكن أن تصل السرعة القصوى لشبكة Wi-Fi 6 إلى 9.6 جيجابت في الثانية، والتي يقال إنها مماثلة لسرعة ضربة واحدة.
الوصول العالي: يتمثل أهم تحسين في تقنية Wi-Fi 6 في تقليل الازدحام والسماح لعدد أكبر من الأجهزة بالاتصال بالشبكة. حاليًا، يمكن لتقنية Wi-Fi 5 الاتصال بأربعة أجهزة في وقت واحد، بينما ستتيح تقنية Wi-Fi 6 الاتصال بعشرات الأجهزة في وقت واحد. كما تستخدم تقنية Wi-Fi 6 تقنيات OFDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد) وتقنية تشكيل حزمة الإشارة متعددة القنوات، المشتقة من تقنية الجيل الخامس 5G، لتحسين كفاءة الطيف وسعة الشبكة على التوالي.
زمن استجابة منخفض: بفضل استخدام تقنيات مثل OFDMA و SpatialReuse، يُمكّن Wi-Fi 6 عدة مستخدمين من الإرسال بالتوازي خلال كل فترة زمنية، مما يُلغي الحاجة إلى الانتظار في طوابير، ويُقلل من التنافس، ويُحسّن الكفاءة، ويُخفض زمن الاستجابة. انخفض زمن الاستجابة من 30 مللي ثانية في Wi-Fi 5 إلى 20 مللي ثانية، بمتوسط انخفاض قدره 33%.
انخفاض استهلاك الطاقة: تتيح تقنية TWT، وهي تقنية جديدة أخرى في Wi-Fi 6، لنقاط الوصول التفاوض على الاتصال مع الأجهزة الطرفية، مما يقلل الوقت اللازم للحفاظ على الإرسال والبحث عن الإشارات. وهذا يعني تقليل استهلاك البطارية وتحسين عمرها، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة في الأجهزة الطرفية بنسبة 30%.
منذ عام 2012 | نوفر أجهزة كمبيوتر صناعية مخصصة لعملاء عالميين!
تاريخ النشر: 12 يوليو 2023
