آیا می‌دانید وای‌فای و اینترنت دو موضوع متفاوت از هم هستند؟ وای‌فای تنها یک روش بی‌سیم برای دستگاه‌هایی است که در یک شبکه محلی قصد اتصال به یکدیگر را دارند که این کار به وسیله روتر و به اشتراک‌گذاری سیگنال اینترنتی انجام می‌گیرد. اما سوال اینجاست که شبکه محلی چیست؟ روتر چه کاری را برای ما انجام می‌دهد؟

در بخش اول و دوم با مفاهیم شبکه سیمی و بی‌سیم آشنا شدیم و در این مطلب به ادامه موضوعات مربوط به شبکه‌های وایرلس می‌پردازیم.

استانداردهای وای‌فای

استاندارهای وای‌فای سرعت و محدوده شبکه وای‌فای را تعیین می‌کنند. به طور کلی استانداردهایی که بعدها ارایه می‌گردند با مواردی که پیش از آن‌ها معرفی شده‌اند، سازگارند.

۸۰۲.۱۱b: این اولین استاندارد بی‌سیم برای کاربرد تجاری بود. این مورد سرعتی بالغ بر ۱۱ مگابیت بر ثانیه را ارایه می‌دهد و تنها در باند فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز کار می‌کند. این استاندارد اولین بار در سال ۱۹۹۹ بوجود آمد و هم اکنون کاملا منسوخ شده‌ است.

۸۰۲.۱۱a: از لحاظ قدمت همتا با ۸۰۲.۱۱b است. ۸۰۲.۱۱a حداکثر سرعت ۵۴ مگابیت بر ثانیه را در محدوده بسیار کم و با استفاده از باند ۵ گیگاهرتز ارایه می‌دهد. این استاندارد نیز دیگر به کار گرفته‌ نمی‌شود، اگر چه هنوز هم توسط اکسس‌ پوینت‌های جدید پشتیبانی می‌شود.

۸۰۲.۱۱g: این استاندارد در سال ۲۰۰۳ معرفی شد و اولین شبکه بی‌سیمی بود که وای‌فای نامیده‌ می‌شد. این استاندارد سرعت ۵۴ مگابیت بر ثانیه را فراهم می‌کند اما عملکرد آن تنها روی باند ۲.۴ گیگاهرتز پاسخ‌گو است، از این رو محدوده وسیع‌تری را نسبت به ۸۰۲.۱۱a تحت پوشش خود قرار می‌دهد. این استاندارد در بسیاری از گوشی‌های قدیمی مانند آیفون ۳G و آیفون ۳GS مورد استفاده قرار گرفته‌ است ولی امروزه دیگر از آن استفاده نمی‌شود.

۸۰۲.۱۱n یا Wireless-N: از سال ۲۰۰۹ در دسترس قرار گرفت که مشهورترین استاندارد محسوب می‌گردد و پشرفت‌های بسیاری را مانند افزایش قابل‌ توجه محدوده باند ۵ گیگاهرتز نسبت به ۲.۴ گیگاهرتز ایجاد نمود. این استاندارد در هر دو باند ۵ و ۲.۴ گیگاهرتز عمل می‌کند و نسل جدیدی از روترهای دو بانده را ایجاد کرده که برای هر باند اکسس پوینت جداگانه‌ای را تطبیق می‌داد. دو نوع مختلف از روترهای دو بانده وجود دارد: روترهایی که قابلیت انتخاب دو باند را دارند و روترهایی که به طور همزمان سیگنال وای‌فای را به هر دو باند منتقل می‌کنند.

توجه: برای ایجاد ارتباط وای‌فای، اکسس پوینت (روتر) و سرویس‌گیرنده باید در باند مشابهی کار کنند. به عنوان مثال، یک کلاینت ۲.۴ گیگاهرتزی، مانند آیفون ۴، قادر نیست تا به اکسس پوینت ۵ گیگاهرتزی متصل شود. همچنین یک ارتباط وای‌فای در یک زمان تنها روی یک باند می‌تواند قرار بگیرد. اگر کلاینتی هستید که قادر است (مانند آیفون ۶) با روترهای دو بانده کار کند، هر دوی آن‌ها تنها روی یک باند می‌توانند به هم متصل گردند.

۸۰۲.۱۱ac: گاهی اوقات به عنوان وای‌فای ۵G شناخته می‌شود. این آخرین استاندارد وای‌فای است که تنها روی باند فرکانس ۵ گیگاهرتزی عمل می‌کند و هم اکنون تا سرعت ۲۱۶۷ مگابیت بر ثانیه را فراهم می‌آورد.

از لحاظ فنی، جریان مکانی (یا spatial steam تکنیکی است که برای انتقال سیگنال‌های جداگانه و کدگذاری‌شده به کار می‌رود) مربوط به استاندارد ۸۰۲.۱۱ac تقریبا تا ۴ برابر سریع‌تر از مدل ۸۰۲.۱۱n است، بنابراین از لحاظ عمر باتری (به خاطر انجام فعالیت کمتر برای انتقال داده‌ها) بسیار بهتر از آن عمل می‌کند.

نام‌گذاری‌های وای‌فای

نام‌گذاری‌های مختلف وای‌فای راهی را برای فروشندگان روترهای وای‌فای ایجاد می‌کند تا بتوانند بین هرکدام از آن‌ها تفاوت‌هایی را قایل شوند. از آنجایی که تعداد زیادی استاندارد و ردیف برای وای‌فای موجود است، نام‌گذاری‌ها می‌توانند گیج‌کننده باشند و همیشه به طور دقیق تعیین‌کننده سرعت روتر محسوب نشوند.

۶۰۰Mbps 802.11n: استاندارد ۸۰۲.۱۱n می‌تواند سرعت ۴۵۰ مگابیت بر ثانیه را فراهم آورد. با این حال، در سال ۲۰۱۳ شرکت Broadcom تراشه جدیدی از ۸۰۲.۱۱ac را معرفی نمود که با تکنولوژی TurboQAM همراه بود و سرعت ۸۰۲.۱۱n را تا ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه می‌رساند. به همین دلیل روترهای ۸۰۲.۱۱ac امروزه برچسب AC2500 (که به عنوان AC2350 یا AC2400 شناخته می‌شود)، AC1900 ،AC1750، یا AC1200 دارند. این نام‌گذاری‌ها اساسا به این معنی است که یک روتر برچسب‌خورده با AC سرعت ترکیب‌شده‌ای را روی هر دو باند با مقدار مشابهی فراهم می‌کند.

AC3200: در آوریل سال ۲۰۱۴، شرکت برودکام تراشه وای‌فای ۵G XStream را معرفی نمود که اجازه می‌داد تا در باند ۵ گیگاهرتزی روی استاندارد ۸۰۲.۱۱ac با جریان سه‌گانه عمل کند، بنابراین با نوع جدیدی از روتر سه بانده مواجه بودیم. این به این معنی است که بر خلاف روتر دو بانده AC1900 که دو باند ۲.۴ و ۵ گیگاهرتزی دارد، این مدل از دو باند ۵ گیگاهرتزی و یک ۲.۴ گیگاهرتزی استفاده ‌می‌نماید. به عبارت دیگر، یک روتر سه بانده اساسا روتر AC1900 است که مجهز به اکسس پوینت اضافی ۸۰۳.۱۱ac است.

AC5300: که نام دیگر آن AC5400 است، در سال ۲۰۱۵ طراحی شد. یک روتر AC5300 روتر سه بانده است. هر باند ۵ گیگاهرتزی آن تا ۲۱۶۷ مگابیت بر ثانیه سرعت دارد و این مقدار برای باند ۲.۴ گیگاهرتزی نیز به ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه می‌رسد.

AC3100: که با AC3150 نیز شناخته می‌شود، همانند تراشه AC5300 اشاره‌ شده‌ در بالا است، با این تفاوت که با دو باند را‌ه‌اندازی شده‌ است که یکی ۵ گیگاهرتز و دیگری ۲.۴ گیگاهرتز است.

۸۰۲.۱۱ad یا WiGig: استاندارد  ۸۰۲.۱۱ad به تازگی جز بخشی از اکوسیستم وای‌فای به حساب می‌آید که در CES 2013 معرفی شد.

این استاندارد از باند فرکانس ۶۰ گیگاهرتز استفاده می‌کند تا بدین وسیله نرخ‌ داده‌ای آن به ۷ گیگابیت بر ثانیه افزایش یابد (که ۷ برابر سریعتر از اترنت گیگابیت سیمی است)، اما ۸۰۲.۱۱ad محدوده کوچک‌تری را (در حدود ۹ ‌متر) نسبت به انواع دیگر پوشش می‌دهد، که به طور کلی به جریان صریح و مستقیمی برای برقراری اتصال نیاز دارد، به این معنی که برای کارکرد صحیح هیچ مانعی بین دستگاه‌ها نباید باشد. این استاندارد به خودی خود با هر استاندارد قبلی سازگار نیست و نمی‌توان آن را جایگزین نمود. علاوه بر این توسعه این استاندارد به کندی انجام می‌شود، به طوری که به نظر می‌‌رسد امروزه هیچ بازاری برای آن وجود ندارد.

در بخش بعدی و پایانی این مقاله به اصطلاحات دیگری از شبکه بی‌سیم اشاره می‌کنیم و نگاه کوتاهی بر شبکه سیمی برق می‌اندازیم.

نوشته هر آنچه که باید درباره شبکه خانگی بدانیم: بخش سوم اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.

آیا می‌دانید وای‌فای و اینترنت دو موضوع متفاوت از هم هستند؟ وای‌فای تنها یک روش بی‌سیم برای دستگاه‌هایی است که در یک شبکه محلی قصد اتصال به یکدیگر را دارند که این کار به وسیله روتر و به اشتراک‌گذاری سیگنال اینترنتی انجام می‌گیرد. اما سوال اینجاست که شبکه محلی چیست؟ روتر چه کاری را برای ما انجام می‌دهد؟

در مقاله قبلی درباره شبکه سیمی و موضوعات مربوط به آن صحبت کردیم. اکنون با ادامه آن مطلب و شبکه بی‌سیم همراه آی‌تی‌رسان باشید.

پورت شبکه گسترده (WAN): این پورت با نام پورت اینترنت نیز شناخته می‌شود. به طور کلی، هر روتر تنها یک پورت WAN دارد. (برای برخی از روترهای تجاری ۲ پورت WAN تعبیه شده‌ است، بنابراین توسط آن می‌توان به طور همزمان ۲ سرویس اینترنتی جداگانه را راه‌اندازی نمود.) برای هر روتر این پورت معمولا با رنگ خاصی از پورت‌های LAN تفکیک می‌شود. این پورت برای اتصال به یک منبع اینترنت مانند مودم پهنای‌باند مورد استفاده قرار می‌گیرد. WAN این امکان را می‌دهد تا روتر به اینترنت متصل‌ شده و این ارتباط را بین همه دستگاه‌های دارای اترنت به اشتراک بگذارد.

مودم پهنای‌باند: اغلب به آن مودم DSL یا مودم کابلی گفته می‌شود. یک مودم پهنای‌باند سرویسی است که پلی را برای ایجاد ارتباط میان اتصال اینترنت از یک سرویس‌دهنده اینترنت به یک کامپیوتر یا روتر ایجاد می‌نماید. معمولا مودم دارای یک پورت LAN (برای اتصال به پورت WAN یک روتر، یا دستگاه مجهز به اترنت) و یک پورت مربوط به سرویس‌دهی است که می‌تواند پورت تلفن (مودم‌های DSL) یا پورت کواکسیال (مودم‌های کابلی) باشد. در صورتی که تنها از یک مودم استفاده می‌کنید، قادر خواهید بود تا فقط به یک دستگاه اترنت متصل بشوید. برای افزودن دستگاه‌های بیشتر متصل‌ به اینترنت، به روتر دیگری نیاز خواهید داشت. سرویس‌دهندگان تمایل دارند تا یک دستگاه ترکیبی را به شما ارایه کنند که علاوه بر قابلیت‌های مودم بتواند مانند یک روتر معمولی یا بی‌سیم نیز کار کند.

کابل‌های شبکه: این کابل‌ها برای اتصال دستگاه‌های شبکه به یک روتر یا سوییچ به کار می‌روند. آن‌ها با نام کابل‌های Category 5 یا CAT5 نیز شناخته می‌شوند. در حال حاضر، بیشتر کابل‌های CAT5 موجود در بازار CAT5e هستند، که می‌توانند داده‌ها را با سرعت اترنت گیگابیت جابه‌جا کنند. آخرین استانداردی که امروزه استفاده می‌شود CAT6 است که برای ارایه سرعت بالاتر از CAT5e طراحی شده‌ است.

تفاوت اصلی میان این دو شامل سیم‌کشی داخل کابل و بخش انتهایی آن‌هاست. CAT5e و CAT6 می‌توانند به جای یکدیگر مورد استفاده قرار بگیرند. برای بسیاری از کاربردهای خانگی، CAT5e چیزی فراتر از حد انتظار را ارایه می‌دهد. در واقع، ممکن است که شما تفاوت میان سرویس ارایه شده توسط این کابل و CAT6 را احساس نکنید. کابل‌های شبکه جدای از شکل گرد یا تختی که دارند، کارکرد یکسانی را فراهم می‌کنند.

اطلاعات کافی را درباره شبکه‌های سیمی بدست آوردیم. حال به سراغ شبکه وایرلس یا بی‌سیم می‌رویم.

۲. شبکه بی‌سیم

شبکه بی‌سیم بسیار شبیه به شبکه‌ سیمی است و تنها تفاوت بزرگی که وجود دارد، این است که از آن‌ها برای دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که از کابل برای اتصال به یکدیگر یا به روتر استفاده نمی‌کنند. در عوض، آن‌ها از ارتباط بی‌سیم رادیویی که (Wi-Fi (Wireless Fidelity نام دارد، بهره‌مند می‌شوند که برای استاندارد شبکه ۸۰۲.۱۱ پشتیبانی‌شده توسط موسسه IEEE است. دستگاه‌های دارای ارتباط بی‌سیم بدون نیاز به داشتن پورت، تنها از آنتن استفاده می‌کنند که گاهی اوقات در داخل دستگاه کار گذاشته‌ می‌شود. در یک شبکه معمولی خانگی، به طور کلی دستگاه‌های بی‌سیم و سیمی موجود است که همه آن‌ها می‌توانند با هم ارتباط داشته‌ باشند. برای داشتن ارتباط وای‌فای، به یک نقطه دسترسی (access point) و یک گیرنده وای‌فای نیاز دارید.

مفاهیم اولیه

اکسس پوینت: یک اکسس پوینت (AP) دستگاه مرکزی است که سیگنال وای‌فای را به گیرنده‌های وای‌فای برای برقراری ارتباط با آن‌ها پخش می‌کند. به طور کلی، هر شبکه بی‌سیم، مانند مواردی که روی صفحه گوشی خود می‌بینید، به یک اکسس پوینت تعلق دارد. می‌توانید به طور جداگانه یک اکسس پوینت تهیه نمایید و آن را به یک روتر یا سوییچ متصل کنید تا امکان پشتیبانی از وای‌فای را برای شبکه سیمی خود فراهم سازید، اما معمولا روتر بی‌سیمی که خریداری می‌کنید مجهز به اکسس پوینت داخلی است.

سرویس‌گیرنده وای‌فای (Wi-Fi client): یک سرویس‌گیرنده وای‌فای یا WLAN دستگاهی است که سیگنال منتشرشده توسط یک اکسس پوینت را تشخیص داده و به آن متصل‌ می‌شود. تمامی لپ‌تاپ‌ها، گوشی‌های هوشمند و تبلت‌های امروزی موجود در بازار از قابلیت وای‌فای پشتیبانی می‌کنند. دستگاه‌های قدیمی‌تر یا کامپیوترهای رومیزی می‌توانند این ارتباط را از طریق یک USB یا آداپتور PCIe Wi-Fi ایجاد نمایند.

توجه: نوع اتصال وای‌فای ذکرشده در بالا به عنوان حالت زیربنایی (Infrastructure mode) شناخته می‌شود، که رایج‌ترین حالت مورد استفاده است. از لحاظ فنی، می‌توانید بدون در نظر گرفتن اکسس‌پوینت، دو سرویس‌گیرنده وای‌فای را به طور مستقیم از طریق حالت Adhoc به هم وصل کنید.

محدوده وای‌فای: این موضوع مربوط به شعاع تحت‌ پوشش سیگنالی وای‌فای است. معمولا یک شبکه وای‌فای خوب عملا می‌تواند تا ۴۵ متر دورتر از دستگاه اکسس پوینت را پوشش دهد. این فاصله براساس قدرت دستگاه‌ها، محیط و (از همه مهم‌تر) استاندارد وای‌فای متغیر است. از استاندارد وای‌فای هم می‌تواند سرعت اتصال وای‌فای را تعیین نمود. به همین دلیل است که استفاده از وای‌فای پیچیده و گیج‌کننده است، مخصوصا هنگامی که باند‌های مختلف فرکانس برای آن موجود است.

باند فرکانس: این باندها فرکانس‌های رادیویی هستند که از استانداردهای وای‌فای ۲.۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز استفاده می‌کنند و در حال حاضر به عنوان مشهورترین آن‌ها شناخته می‌شوند طوری که در تمامی دستگاه‌های شبکه‌ای موجود از آن‌ها استفاده می‌نمایند. به طور کلی، باند ۵ گیگاهرتز نرخ داده‌ سریعتری را منتقل می‌کند اما محدوده آن کمی از باند ۲.۴ گیگاهرتزی کمتر است. توجه کنید که برای این منظور باند ۶۰ گیگاهرتز هم موجود است که تنها برای استاندارد ۸۰۲.۱۱ad استفاده می‌شود و کاربرد تجاری دارد.

در مقاله بعدی با استانداردها و نام‌گذاری‌های مختلف شبکه وای‌فای آشنا می‌شویم.

نوشته هر آنچه که باید درباره شبکه خانگی بدانیم: بخش دوم اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.