استانداردهای شبکه های بی‌سیم
امروزه با وجود انواع تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها و دیگر دستگاههای قابل حمل، استفاده از شبکههای بی‌سیم بیش از پیش مورد توجه قرار میگیرد. به منظور قانونمند‌سازی ارتباطات بی‌سیم، قوانین و استانداردهای مشخصی مورد نیاز است تا هر دستگاهی با پشتیبانی از آن استانداردها توانایی ایجاد ارتباط بی‌سیم را با دیگر دستگاهها داشته باشد. در این مقاله ما به توضیح انواع استانداردهای موجود برای ارتباطات بی‌سیم در حوزه‌ی شبکههای محلی می‌پردازیم.
به منظور ایجاد استانداردهای شبکه بی‌سیم، چهار سازمان به طراحی و ارائه این استانداردها پرداختند. این چهار سازمان عبارتند از : ITU-R،WIFI-Alliance، FCC و IEEE
استانداردهایی که امروزه توسط دستگاههای مختلف بی‌سیم پشتیبانی میشوند، توسط سازمان IEEE ارائه شده است. در سال 1997 اولین استاندارد به عنوان 802.11 برای شبکههای بی‌سیم ارائه گردید، که بعدها نسخه‌های بهینهتر این استاندارد با نامهای 802.11a، 802.11.b، 802.11g و 802.11n نیز ارایه شدند که در ادامه به توضیحات مربوط به این استانداردها و تفاوتهای آنها خواهیم پرداخت.
استاندارد 802.11
همانطور که پیشتر ذکر شد اولین استاندارد ارایه شده توسط شرکت IEEE استاندارد 802.11 نام گرفت. این استاندارد امروزه کاملا منسوخ گردیده است و دستگاههای امروزی از آن پشتیبانی نمیکنند. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در این استاندارد 2 مگابیت در ثانیه و در باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتز تعریف شده بود.
استاندارد 802.11b
سازمان IEEE پس از ارایه اولین استاندارد بی‌سیم شروع به گسترش و ارتقا این استاندارد نمود و نهایتا در سال 1999 استاندارد 802.11b توسط IEEE معرفی گردید. از ویژگیهای اصلی این استاندارد امکان انتقال اطلاعات تا سقف 11 مگابیت در ثانیه است. همانطور که مشخص است در این استاندارد در مقایسه با نسخه اولیه، میزان انتقال اطلاعات افزایش قابل توجهی دارد. این استاندارد نیز از باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتز استفاده میکند.
استاندارد 802.11a
زمانی که اولین نسخه ارتقایی استاندارد بی‌سیم درحال انجام بود، کار بر روی دومین نسخهی استاندارد نیز آغاز گردید. از جمله مشکلات باند 4/2 گیگاهرتز وجود تداخل است. از آن جایی که این باند به عنوان یک باند فرکانسی آزاد مورد استفاده خیلی از دستگاههای دیگر از جمله تلفن‌های بی‌سیم، ماکرویوها و... قرار میگیرد، بنابراین امکان ایجاد تداخل و در نتیجه کاهش کیفیت در انتقال اطلاعات بسیار زیاد است. از این رو، سازمان IEEE شروع به کار در باند فرکانسی 5 گیگاهرتز نمود. این باند نیز یک باند آزاد به حساب میآید اما تعداد دستگاههای کمتری در این باند فرکانسی کار می‌کنند و در نتیجه میزان احتمال ایجاد تداخل در زمان انتقال اطلاعات کاهش مییابد. استاندارد 802.11a در این باند فرکانسی ارائه شد. با افزایش باند فرکانسی از 4/2 گیگاهرتز به 5 گیگاهرتز توان انتقال اطلاعات به میزان 54 مگابیت در ثانیه افزایش یافت که این یکی از نقاط قوت این ارتقا است. اما از سوی دیگر این تغییر باعث میشود تا دستگاههای بی‌سیم در محدوده کوچکتری کارکنند و همچنین موانع مختلف اثر منفی بیشتری بر روی امواج بی‌سیم ایجاد خواهند کرد. لذا این استاندارد برای ارتباط بی‌سیم دستگاههایی که نزدیک به یکدیگر قرار دارند و موانع کمی بین آنها وجود دارد بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
لازم به ذکر است، از آنجایی که این استاندارد در باند فرکانسی جدایی کار میکند دستگاههای مختلف توانایی استفاده همزمان این استاندارد در کنار 802.11 و یا 802.11b را ندارند.
استاندارد 802.11g
در سال 2002 سازمان IEEE این استاندارد را معرفی کرد. این استاندارد که تلفیقی از نقاط قوت دو استاندارد پیشین است توانایی انتقال اطلاعات تا سقف 54 مگابیت در ثانیه را دارد. همچنین از آنجایی که این استاندارد در باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتز تعریف شده است، محدوده وسیعتری را نیز در مقایسه با استاندارد 802.11a پشتیبانی میکند.
همچنین با توجه به یکی بودن باند فرکانسی دو استاندارد 802.11b و 802.11g دستگاههای بی‌سیم میتوانند با پشتیبانی از این دو استاندارد در هر دو حالت به انتقال اطلاعات بپردازند. بسیاری از دستگاههای بی‌سیم امروزی به صورت 802.11b/g معرفی میشوند و به این معناست که این دستگاهها امکان انتقال اطلاعات در هر دو استاندارد را دارند.
استاندارد 802.11n
آخرین نسخه ارائه شده استاندارد بی‌سیم توسط سازمان IEEE با نام 802.11n در سال 2009 ارائه گردید. این استاندارد به منظور افزایش سرعت انتقال اطلاعات ایجاد شد. در این استاندارد سرعت انتقال اطلاعات تا سقف 600 مگابیت در ثانیه میباشد. همچنین این استاندارد از باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتز استفاده میکند.
یکی از تغییرات مهم در این استاندارد پشتیبانی آن از فناوری Multiple-input Multiple Output است. این فناوری امکان استفاده همزمان چندین آنتن برای ارسال و دریافت اطلاعات را به دستگاههای بی‌سیم می‌دهد و این امکان موجب افزایش سرعت انتقال اطلاعات میگردد.
از دیگر تغییرات قابل ذکر در این استاندارد، در مقایسه با استاندارد های پیشین، استفاده از کانالهایی به طول 40 مگاهرتز است. استانداردهای پیشین باند فرکانسی را به کانالهای 20 مگاهرتز تقسیم کرده و استفاده می‌کردند اما در این استاندارد طول کانالها به 40 مگاهرتز افزایش یافته است.
لازم به ذکر است این استاندارد توانایی کار در هر دو باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز را دارد.
کانالهای فرکانسی
در تمامی استانداردهای پیشین باند فرکانسی به کانالهای مختلف تقسیم میگردند. این کانالها دارای باند فرکانسی مشترک هستند که میتوانند با هم ایجاد تداخل کنند. در شکل زیر نحوه تقسیم باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتز در استاندارد 802.11b را مشاهده می‌کنید. همانطور که مشخص است نهایتا 3 کانال به طور کامل از یکدیگر مجزا هستند و امکان تداخل در آن ها وجود ندارد.
در پایان میتوان گفت، با بهینه شدن سرعت انتقال اطلاعات در استانداردهای بی‌سیم و همچنین افزایش دستگاههای قابل حمل استفاده از ارتباطات بی‌سیم دارای سیر صعودی است و هر روز بر تعداد این ارتباطات اضافه میشود. استانداردهایی که در اینجا به آن پرداختیم در حوزه ارتباطات شبکههای محلی بود اما استانداردهایی از جمله Bluetooth، WI-MAX، 3G/4G و ... نیز از جمله دیگر استانداردهای بی‌سیم هستند که در آینده به طور مجزا به توضیح آنها خواهیم پرداخت.
منبع : دیجیتال