معرفی انواع استانداردهای وای فای یا وایرلس

 استانداردهای WI-FI یا استاندارد وایرلس مجموعه وسیعی از سرویس‌ها و پروتکل‌هایی را شامل می‌شود که وظیفه تعیین نحوه عملکرد شبکه Wi-Fi و سایر شبکه‌های انتقال دیتا را برعهده دارند. WI-FI در واقع یک اصطلاحی است که برای ترویج گروهی از پروتکل‌های شبکه بی‌سیم جهت دسترسی به اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع بسیار مختلفی از استانداردهای Wi-Fi وجود دارند. روتر، لپ‌تاپ، تبلت، گوشی هوشمند و دستگاه‌های مختلف خانه، همگی از استانداردهای وایرلس برای اتصال به اینترنت استفاده می‌کنند. استانداردهای وای فای نیز هر چند سال یک بار عوض می‌شوند.

به‌روزرسانی این استاندارد باعث افزایش سرعت اینترنت، اتصال بهتر، افزایش تعداد اتصال‌های همزمان و بهبودهایی از این دست می‌شود. با همه این مزایا ممکن است وجود استاندارهای مختلف کمی افراد را دچار سردرگمی کند. در مقاله معرفی انواع استانداردهای وای فای یا وایرلس به توضیح کامل استانداردها و انواع Wi-Fi می‌پردازیم.

استاندارد وای فای یا وایرلس چیست:

استاندارد Wi-Fi یا IEEE 802.11 یک استاندارد بی‌سیم برای شبکه‌های کامپیوتری بی‌سیم است. این استاندارد توسط IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) تعریف شده است و شامل چندین پروتکل بی‌سیم است که برای ارتباط داده‌ها بین دستگاه‌های وایرلس، مانند: روترها و … استفاده می‌شود. در حال حاضر، چندین نسخه از استاندارد Wi-Fi وجود دارد که در ادامه مقاله به بررسی هریک از آن ها میپردازیم.

هر یک از این نسخه‌ها دارای سرعت و برد مختلفی هستند و با استفاده از فرکانس‌های مختلف، ارتباط بی‌سیم را فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، 802.11ac با استفاده از فرکانس 5 گیگاهرتز و 802.11ax با استفاده از فرکانس‌های باند 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار می‌کنند. استاندارد Wi-Fi شامل پروتکل‌های مختلفی است که برای ارتباط داده‌ها از طریق شبکه‌های بی‌سیم استفاده می‌شوند. این پروتکل‌ها شامل:

1. پروتکل Access Point (AP): که برای ایجاد یک پایگاه بی‌سیم برای ارتباط با دستگاه‌ها استفاده می‌شود.
2. پروتکل Ad Hoc: این پروتکل برای ارتباط مستقیم بین دو دستگاه بی‌سیم استفاده می‌شود.
3. پروتکل Mesh: جهت ایجاد یک شبکه بی‌سیم با توپولوژی بدون سرپرست (self-configuring) و قابلیت ارسال داده‌ها از طریق چندین مسیر به‌کار می‌رود.
4. پروتکل Wi-Fi Direct: جهت ارتباط مستقیم بین دو دستگاه بی‌سیم بدون نیاز به اکسس پوینت استفاده می‌شود.
5. پروتکل Wi-Fi Protected Access (WPA ،WPA2 ،WPA3): از این پروتکل جهت امنیت در ارتباطات وایرلس استفاده می‌شود.

استاندارد وایرلس در حال توسعه و پیشرفت است و هر روز با سرعت‌ها و امکانات بیشتری بهبود می‌یابد. در واقع، انتظار می‌رود که Wi-Fi 6 و Wi-Fi 6E با امکانات بیشتری نسبت به نسخه‌های قبلی، ارائه شود و پهنای باند بیشتر و کیفیت ارتباط بهتری را به کاربران بی‌سیم فراهم آورد.

انواع استاندارد WI-FI یا وایرلس چیست:

در حال حاضر، چندین نسخه از استاندارد Wi-Fi وجود دارد، که هر یک دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌های مختلفی هستند. این نسخه‌ها عبارت‌اند از:

• استاندارد وای فای 802.11a:

این استاندارد از فرکانس 5 گیگاهرتز استفاده کرده و پهنای باند 20 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی OFDM، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 54 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11a یکی از اولین استانداردهای Wi-Fi است که در سال 1999 توسط IEEE تعریف شد.

استاندارد 802.11a در مقایسه با استانداردهای دیگر، مانند 802.11b، دارای پهنای باند کمتر و فرکانس بالاتر است. این به معنی این است که با این استاندارد می‌توان در فواصل کوتاه‌تری ارتباط بی‌سیم برقرار کرد، اما برد آن کمتر است.

همچنین، با توجه به تفاوت فرکانس‌های استفاده شده، دستگاه‌هایی که از استاندارد 802.11a پشتیبانی می‌کنند، با دستگاه‌هایی که از استاندارد‌های دیگری مانند: 802.11b یا 802.11g پشتیبانی می‌کنند، سازگار نیستند. استاندارد 802.11a در حال حاضر به دلیل محدودیت‌هایی که دارد، توسط استانداردهای جدیدتری مانند: 802.11n، 802.11ac و 802.11ax جایگزین شده است.

بیشتر بخوانید: OFDMA چیست؟

• استاندارد وای فای 802.11b:

استاندارد 802.11b در فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار میکند و پهنای باند 22 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 11 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11b یکی از اولین استانداردهای Wi-Fi است که در سال 1999 توسط IEEE تعریف شد. استاندارد 802.11b در مقایسه با استانداردهای دیگر، مانند 802.11a و 802.11g، دارای پهنای باند کمتر است.

اما این استاندارد به دلیل استفاده از فرکانس 2.4 گیگاهرتز، قابل استفاده در فواصل بیشتری است و دستگاه‌هایی که از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند، با دستگاه‌هایی که از استاندارد‌های دیگری مانند 802.11a یا 802.11g پشتیبانی می‌کنند، سازگار هستند. البته این استاندارد در حال حاضر به دلیل سرعت پایین‌تری که دارد، توسط استانداردهای جدیدتری مانند 802.11n، 802.11ac و 802.11ax جایگزین شده است.

• استاندارد وای فای 802.11g:

این استاندارد از فرکانس 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی OFDM، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 54 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11g یکی از استانداردهای Wi-Fi است که در سال 2003 توسط IEEE تعریف شد. این استاندارد از فرکانس 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند.

با استفاده از تکنولوژی OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 54 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11g در مقایسه با استاندارد 802.11b سرعت بیشتری دارد و همچنین قابلیت پشتیبانی از پهنای باند بیشتری را دارد.

همچنین، با استفاده از فرکانس 2.4 گیگاهرتز، دستگاه‌هایی که از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند، با دستگاه‌هایی که از استاندارد 802.11b پشتیبانی می‌کنند، سازگار هستند. استاندارد 802.11g همچنین قابلیت پشتیبانی از تکنولوژی MIMO (Multiple Input Multiple Output) را دارد که این تکنولوژی به ارسال و دریافت داده‌ها از طریق چندین آنتن کمک می‌کند و باعث افزایش سرعت و کیفیت ارتباط می‌شود.

اما در مقایسه با استانداردهای جدیدتری مانند: 802.11n، 802.11ac و 802.11ax، استاندارد 802.11g دارای سرعت کمتری است و قابلیت پشتیبانی از پهنای باند بیشتری را ندارد. به همین دلیل، استاندارد 802.11g به تدریج توسط استانداردهای جدیدتری جایگزین شده است.

• استاندارد وای فای 802.11n:

این استاندارد از فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20 یا 40 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی MIMO (Multiple Input Multiple Output)، این استاندارد وایرلس به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 600 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11n یکی از استانداردهای Wi-Fi است که در سال 2009 توسط IEEE تعریف شد.

این استاندارد از فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20 و 40 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی MIMO (Multiple Input Multiple Output)، این استاندارد وایرلس قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 600 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11n در مقایسه با استانداردهای قبلی، مانند 802.11a، 802.11b و 802.11g، سرعت و پهنای باند بیشتری را پشتیبانی می‌کند.

همچنین، با استفاده از فرکانس 5 گیگاهرتز، دستگاه‌هایی که از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند، با دستگاه‌هایی که از استانداردهای قبلی پشتیبانی می‌کنند، سازگار هستند. استاندارد 802.11n همچنین قابلیت پشتیبانی از تکنولوژی MIMO را دارد که باعث افزایش سرعت و کیفیت ارتباط می‌شود. همچنین، این استاندارد از تکنولوژی Channel Bonding نیز پشتیبانی می‌کند که در آن، دو کانال 20 مگاهرتزی به صورت موازی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شوند و پهنای باند 40 مگاهرتز به دست می‌آید.

بیشتر بخوانید: تفاوت پهنای باند 2.4 و 5 گیگاهرتز

• استاندارد وای فای 802.11ac:

این استاندارد از فرکانس 5 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20 یا 40 یا 80 یا 160 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی MIMO و Beamforming، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 6.9 گیگابیت بر ثانیه است. استاندارد 802.11ac یکی از استانداردهای Wi-Fi است که در سال 2013 توسط IEEE تعریف شد. با استفاده از تکنولوژی MIMO (Multiple Input Multiple Output) و Beamforming، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 6.9 گیگابیت بر ثانیه است.

استاندارد 802.11ac در مقایسه با استانداردهای قبلی، مانند 802.11a، 802.11b، 802.11g و 802.11n، سرعت و پهنای باند بیشتری را پشتیبانی می‌کند. همچنین، با استفاده از فرکانس 5 گیگاهرتز، این استاندارد دارای فضای خالی بیشتری در فرکانس است و بهترین کارایی را در فواصل دورتر از روتر ارائه می‌دهد.

استاندارد 802.11ac همچنین قابلیت پشتیبانی از تکنولوژی MU-MIMO (Multi-User Multiple Input Multiple Output) را دارد که به چندین دستگاه همزمان اجازه می‌دهد تا از یک روتر Wi-Fi استفاده کنند و باعث افزایش سرعت و کیفیت ارتباط می‌شود. همچنین، این استاندارد از تکنولوژی Channel Bonding نیز پشتیبانی می‌کند که در آن، چند کانال مجاور به صورت موازی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شوند و پهنای باند بیشتری به دست می‌آید.

استاندارد 802.11ac در حال حاضر به شدت استفاده می‌شود و در بسیاری از دستگاه‌های جدید، مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپتاپ‌ها و روترهای Wi-Fi، پشتیبانی می‌شود. استاندارد 802.11ac یکی از استانداردهای Wi-Fi است که در سال 2013 توسط IEEE تعریف شد.

• استاندارد وای فای 802.11ax (یا Wi-Fi 6):

استاندارد وایرلس 6 از فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20 یا 40 یا 80 یا 160 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند. استاندارد 802.11ax یا Wi-Fi 6 یکی از استانداردهای جدیدتر Wi-Fi است که در سال 2019 توسط IEEE تعریف شد. این استاندارد از فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز استفاده می‌کند و پهنای باند 20، 40، 80 و 160 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند.

با استفاده از تکنولوژی MIMO (Multiple Input Multiple Output) و OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)، این استاندارد قادر به ارسال داده‌ها با سرعت حداکثر 9.6 گیگابیت بر ثانیه است.

استاندارد 802.11ax در مقایسه با استانداردهای قبلی، مانند 802.11a، 802.11b، 802.11g، 802.11n و 802.11ac، سرعت و پهنای باند بیشتری را پشتیبانی می‌کند. همچنین، با استفاده از فرکانس‌های 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز، این استاندارد دارای فضای خالی بیشتری در فرکانس است و بهترین کارایی را در فواصل دورتر از روتر ارائه می‌دهد.

همچنین، این استاندارد از تکنولوژی Target Wake Time (TWT) نیز پشتیبانی می‌کند که به دستگاه‌ها این امکان را می‌دهد تا در زمان‌هایی که نیازی به ارتباط با روتر ندارند، در حالت خواب قرار بگیرند و باعث صرفه‌جویی در مصرف باتری دستگاه‌ها می‌شود.

استاندارد 802.11ax در حال حاضر در برخی از دستگاه‌های جدید، مانند تلفن‌های هوشمند و لپتاپ‌ها، پشتیبانی می‌شود و به تدریج در روترها و دستگاه‌های دیگری نیز پیاده‌سازی خواهد شد همچنین، وجود دارد Wi-Fi 6E که در واقع یک نسخه از Wi-Fi 6 است که از فرکانس‌های بیشتری نیز استفاده می‌کند و به دلیل این قابلیت، پهنای باند بیشتری و محدودیت کمتری دارد.

بیشتر بخوانید: Wi-Fi6 چیست و کاربرد آن

موارد استفاده از استاندارد WI-FI یا وایرلس:

استفاده از استاندارد Wi-Fi در بسیاری از موارد بسیار مفید است. برخی از موارد استفاده از Wi-Fi عبارتند از:

1.  ارتباط اینترنت وایرلس در مناطق داخلی و خارجی: با استفاده از روترهای Wi-Fi، امکان ایجاد ارتباط اینترنت بی‌سیم در مناطق داخلی و خارجی ایجاد می‌شود. این ارتباط بی‌سیم به کاربران اجازه می‌دهد تا به اینترنت دسترسی داشته باشند و اطلاعات را با سرعت بالا به اشتراک بگذارند.
2. ارتباط بی‌سیم بین دستگاه‌ها: با استفاده از Wi-Fi، امکان ایجاد ارتباط وایرلس بین دستگاه‌های مختلف، مانند: روتر، سوئیچ، لپتاپ، تبلت، تلفن همراه، پرینتر، دوربین و… وجود دارد. این ارتباط بی‌سیم به کاربران اجازه می‌دهد تا از دستگاه‌های خود در هر زمان و مکانی استفاده کنند.
3. ایجاد شبکه‌های بی‌سیم برای کاربران: با استفاده از Wi-Fi، می‌توان شبکه‌های وایرلس را برای کاربران ایجاد کرد. این شبکه‌ها می‌توانند برای کاربران در مکان‌هایی مانند کافی‌شاپ، هتل، فرودگاه، مراکز خرید و… فراهم شوند و به کاربران این امکان را می‌دهند تا در هر زمان و مکانی به اینترنت دسترسی داشته باشند.
4. انتقال فایل‌ها بین دستگاه‌ها: می‌توان فایل‌ها را بین دستگاه‌های مختلف به راحتی انتقال داد. این امر به کاربران این امکان را می‌دهد تا به راحتی فایل‌های خود را با دوستان و خانواده به اشتراک بگذارند.
5. راه‌اندازی شبکه‌های IoT: با استاندارد وایرلس، می‌توان شبکه‌های IoT را راه‌اندازی کرد. این امر به کاربران این امکان را می‌دهد تا دستگاه‌های مختلف خود را به هم متصل کرده و کنترل آن‌ها را به صورت بی‌سیم انجام دهند.

تفاوت های استاندارد WI-FI با یکدیگر:

اما به طور کلی باید بگوییم استاندارد وایرلس با یکدیگر در بسیاری از جنبه‌ها متفاوت هستند. برخی از تفاوت‌های این استانداردها عبارتند از:

• پهنای باند: هر استاندارد Wi-Fi دارای پهنای باند مخصوص به خود است. پهنای باند بیشتر به معنی ارسال داده‌ها با سرعت بیشتر است. به عنوان مثال، استاندارد Wi-Fi 802.11n پهنای باند 20 و 40 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند، در حالی که استاندارد Wi-Fi 802.11ac پهنای باند 20، 40، 80 و 160 مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند.
• فرکانس: هر استاندارد Wi-Fi در فرکانس‌های مختلفی عمل می‌کند. استانداردهای Wi-Fi 802.11b و 802.11g در فرکانس 2.4 گیگاهرتز عمل می‌کنند، در حالی که استانداردهای Wi-Fi 802.11a، 802.11n و 802.11ac در فرکانس 5 گیگاهرتز نیز عمل می‌کنند.
• سرعت: هر استاندارد Wi-Fi دارای سرعت انتقال داده‌های مختلفی است. سرعت بیشتر به معنی انتقال داده‌ها با سرعت بیشتر است. به عنوان مثال، استاندارد Wi-Fi 802.11b سرعت انتقال داده‌ها را تا 11 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند، در حالی که استاندارد Wi-Fi 802.11ac سرعت انتقال داده‌ها را تا 6.9 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند.
• تکنولوژی‌های مورد استفاده: هر استاندارد Wi-Fi از تکنولوژی‌های مختلفی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. تکنولوژی‌هایی مانند MIMO، OFDM و OFDMA در استانداردهای مختلف Wi-Fi استفاده می‌شوند.
• پشتیبانی از تکنولوژی‌های جدید: استانداردهای جدیدتر Wi-Fi، مانند 802.11ac و 802.11ax، از تکنولوژی‌های جدیدتری مانند MU-MIMO، TWT و OFDMA پشتیبانی می‌کنند که به کاربران اجازه می‌دهد تا از سرعت و کیفیت بیشتری در انتقال داده‌ها بهره مند شوند.