بهار نیوز - با وای فای 802.11ax بیشتر آشنا شوید

همکاری مشترک اتحادیه وای فای و هواوی روی این پروژه

گروه فناوری:فناوری بی‌سیم بسیار کاربردی است و این روز‌ها اغلب افراد از آن برای اتصال تلفن هوشمند و کامپیوترشان به اینترنت (از طریق وای‌فای) استفاده می‌کنند.

استاندارد‌ها و فناوری‌های مختلفی در این خصوص ارائه شده‌اند که اکنون در این مقاله از زومیت به جدید‌ترین آن‌ها یا همان 802.11ax می‌پردازیم.
استاندارد‌های وای‌فای گرایش به پیشرفت و به دست آوردن سرعت بیشتر دارند و حدود ۱۷ سال از زمانی که قابلیت بی‌سیم 802.11b را برای روتر‌ و لپ‌تاپ‌ها مشاهده کردیم، می‌گذرد. البته در این بین تنها سه استاندارد و مسیر اصلی برای این نوع از شبکه وای‌فای مشاهده کردیم که 802.11g، 802.11n و در حال حاضر 802.11ac از این جمله هستند.

اما در حال حاضر استاندارد جدیدی معرفی شده که عملکرد قدرتمند‌تری دارد. البته باید بدین نکته نیز توجه داشت که استاندارد فعلی 802.11ac می‌تواند حداکثر سرعت 1300 مگابایت را ارائه کند که ممکن است برای برخی به اندازه کافی معقول و کاربردی باشد. اما از آنجایی که فناوری گرایش به پیشرفت دارد، بر این اساس استاندارد جدیدی به نام 802.11ax معرفی شده است. این استاندارد بسیار فریبنده است و می‌تواند در هر ثانیه ۲ گیگابایت تبادل داده داشته باشد. لازم به ذکر است که هواوی تکنولوژی مشابهی را در شرایط آزمایشگاهی امتحان کرده و به سرعت ۱۰.۵۳ گیگابایت بر ثانیه دست یافته است. بدون شک استاندارد 802.11ax در حال سریع‌تر شدن است اما این استاندارد چیست؟

وای‌فای 802.11ax چیست؟
بهترین راه برای اینکه با استاندارد 802.11ax آشنا شویم این است که ابتدا به 802.11ac بپردازیم. این فناوری چهار جریان مختلف مکانی (MIMO) را ارائه می‌کند که سپس توان طیفی هر جریان را افزایش می‌دهد. همچون نسل‌های پیشین، 802.11ax از باند ۵ گیگاهرتزی استفاده می‌کند که با استفاده از آن فضای زیادی برای دسترسی به کانال‌های گوناگون (۸۰ مگاهرتز و ۱۶۰ مگاهرتز) وجود دارد.

کاربران با استفاده از 802.11ax چهار MIMO به دست می‌آورند که دو جریان آن مربوط به ورود داده‌ها و دو جریان دیگر مربوط به خروجی داده‌ها است. البته هر جریان نیز از دسترسی تقسیم فرکانس متعاهد یا همان OFDA بهره می‌برد. در این بین برخی موارد گمراه کننده نیز وجود دارد. همان‌طور که گفته شد اتحادیه وای‌فای و هواوی هر دو روی فناوری 802.11ax کار می‌کنند و باید به منظور آن‌ها از OFDA یا OFDMA پی برد. OFDMA یا همان دسترسی چندگانه، تکنیکی آشنا است. در هر صورت OFDM، OFDA و OFDMA به متد و روش‌هایی تسهیم تقسیم فرکانس (frequency-division multiplexing) گفته می‌شود. در این فناوری هر کانال از هر هزاران یا صد‌ها زیرکانال تشکیل می‌شود. که البته هر کدام نیز فرکانس نسبتا متفاوتی دارند. با ارسال این فرکانس‌ها با زاویه درست (قائم) آن‌ها می‌توانند به یکدیگر نزدیک شوند و همچنان یک مجموعه را تشکیل دهند.

بر اساس گفته هواوی، استفاده از OFDA کارایی طیفی را تا ۱۰ برابر افزایش می دهد که در اصل می‌توان گفت که با استفاده از OFDA پهنای باند نظری ۱۰ برابر می‌شود. اما باید بدین نکته نیز توجه داشت که افزایش ۴ برابری بیشتر از افزایش در دنیای واقعی به نظر می‌رسد.

نمودار بالا کانال‌های ۵ گیگاهرتزی آمریکای شمالی را نشان می‌دهد که فرکانس‌های ۲۰، ۴۰، ۸۰ و ۱۶۰ مگاهرتزی بهره می‌برند. همان‌طور که مشاهده می‌کنید در کانال‌های ۵ گیگاهرتزی بیش از ۲ کانال ۶۰ مگاهرتزی وجود ندارد.

802.11ax چقدر سریع است؟
با تخمین افزایش ۴ برابری (که تخمینمی محافظه‌کارانه است) و کانال عظیم ۱۶۰ مگاهرتزی حداکثر سرعت یک سیگنال 802.11ax حدود ۳.۵ گیگابایت بر ثانیه است. لازم به ذکر است که سرعت انتقال داده در حالت تک سیگناله 802.11ac حدود ۸۶۶ مگابایت بود. فناوری مذکور در حالت چندگانه که به صورت MIMO 4 در ۴ است توانایی تبادل ۱۴ گیابایت بر ثانیه را ارائه می‌کند. با این اوصاف اگر تلفن هوشمند یا لپ‌تاپی دارید که می‌تواند از جریان دو یا سه‌گانه پشتیبانی کند می‌توانید ارتباط بی‌سیمی را برقرار سازید که می‌تواند ۱ گیگابایت یا بیشتر را در هر ثانیه تبادل کند.

با راه‌اندازی واقع بینانه کانال‌های ۸۰ مگاهرتزی در یک جریان می‌تواند ۱.۶ گیگابایت بر ثانیه را تبادل کرد که با این اوصاف تبادل ۲۰۰ مگابایت بر ثانیه نیز معقول است. اگر موبالتان از MIMO پشتیبانی می‌کند می‌توانید تبادل ۴۰۰ یا ۶۰۰ مگابایت بر ثانیه را نیز از طریق آن تجربه کنید. با راه‌اندازی واقع بینانه کانال‌های ۴۰ مگاهرتزی (برای زمان‌هایی که کاربر در یک آپارتمان شلوغ زندگی می‌کند) می‌توان با یک جریان 802.11ax تا ۸۰۰ مگابیت بر ثانیه (یا ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه) دست یافت که در حالت استفاده از تمام جریان، آن به ۳.۲ گیگابایت بر ثانیه نیز می‌رسد.

محدوده 802.11ax، قابل اطمینان بودن و فاکتور‌های این چنینی
تاکنون نه اتحادیه وای‌فای و نه هواوی اطلاعات زیادی را در خصوص قابلیت‌های مهم 802.11ax ارائه نداده‌اند و هواوی در خصوص این استاندارد "تخصیص طیف هوشمند" و "هماهنگی تداخل" را ارائه کرده است. به نظر می‌رسد که محدوده فعالیت این استاندارد با نسل‌های پیشین یکسان خواهد بود یا کمی بیشتر می‌شود. البته به دلیل استفاده از OFDA به نظر می‌رسد که قابل اطمینان بودن این استاندارد کمی بیشتر شده است که در این موضوع قابلیت‌های تخصیص طیف هوشمند و هنماهنگی تداخل نیز تاثیرگذار هستند. ازدحام ممکن است باعث کاهش (کیفیت) نتیجه شود و این بدان دلیل است که تبادل بین دو دستگاه سریع‌تر انجام می‌شود. البته این جریان از امواج رادیو و تلویزیون و سایر اتصالات جدا است.

802.11ax تقریبا با همان روش 802.11ac کار می‌کند که توان عملیاتی بیشتری دارد. باید بدین نکته نیز توجه داشت که عملکرد 802.11ac عالی است اما 802.11ax پله آتی این فناوری به حساب می‌آید.

آیا به این سرعت نیاز داریم؟
موضوع قابل توجه اینجاست که کاربران نیاز به چنین سرعتی برای تبادل ندارند و البته بستر‌های آن نیز چندان آماده نیست. زیرا دستگاه مقابل نیز باید توانایی کافی برای تبادل اطلاعات با این سرعت را داشته باشد. برای مثال، آرام‌ترین سرعت 802.11ax برای دستگاه‌ها ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه است که این میزان سریع‌تر از حافظه فلش eMMC NAND است که اغلب تلفن‌های هوشمند از آن پشتیبانی می‌کنند. بهترین حالت این سناریو این است که حافظه گوشی‌های هوشمند می‌تواند در هر ثانیه ۹۰ مگابایت داده را بخواند و ۲۰ مگابایت داده را بنویسد. اما در بدترین حالت، بسیاری از فایل‌های کوچک تنها در هر ثانیه حدود ۱ مگابایت تبادل دارند. بدیهی است برای کانال‌های گسترده‌تری نظیر ۸۰ و ۱۶۰ مگاهرتزی نیاز به SSD کامپیوتری دارید که از 802.11ax پشتیبانی کند.

باید توجه داشت که برای نوشتن و خواندن هر اطلاعاتی نیاز به سرعت بسیار زیاد نیست اما در خصوص فایل‌های حجیم نظیر ویدیو‌های 4K موضوع متفاوت است و برای استریم آن‌ها به سرعت زیادی نیاز داریم. حتی اگر نتفلیکس استریم ویدیو به صورت 8K را در طول سال‌های آینده را آغاز کند، 802.11ax همچنان پهنای باند بسیار بیشتری نسبت به نیاز برای استریم را در اختیار قرار می‌دهد. باید توجه داشت که زمان اعلام شده برای ورود فناوری 802.11ax سال ۲۰۱۸ است و کاربران مشتاق به استفاده از این فناوری، مجبورند تا آن زمان صبر کنند.