وبلاگ

از زمان تأسیس اتحاد Wi-Fi در سال 1999، فناوری Wi-Fi به طور مداوم برای پاسخگویی به تقاضای روزافزون برای سرعت های بالاتر و پشتیبانی از تعداد بیشتری از دستگاه ها پیشرفت کرده است. محبوبیت آن تا جایی افزایش یافت که به یک اصطلاح رایج در فرهنگ لغت تبدیل شد. امروزه به عنوان یک اتصال اینترنتی فراگیر برای مجموعه متنوعی از مشتریان، از دستگاه‌های تشنه داده مانند لپ‌تاپ، تلفن‌های هوشمند، تلویزیون‌ها و ست‌تاپ‌باکس‌ها گرفته تا گجت‌های اینترنت اشیا که به‌روزرسانی‌های گاه به گاه ارسال می‌کنند، عمل می‌کند. تجهیزات.

به گفته ABI، محموله‌های سالانه دستگاه‌های دارای Wi-Fi به طور پیوسته در حال افزایش است و انتظار می‌رود تا سال 2028 به بیش از 5 میلیارد دستگاه برسد، که پیش‌بینی می‌شود محرک اصلی رشد آینده از طریق خانه‌های هوشمند/متصل، ابزارهای پوشیدنی و اینترنت اشیا باشد.

تفاوت بین نسل ها و گونه ها

وای فای 6 چیست؟

بر اساس استاندارد IEEE 802.11ax، در حال حاضر محبوب ترین نسل مورد استفاده در بازار است. به گفته ABI، تقریبا نیمی از دستگاه های وای فای که در سال 2023 عرضه شدند، وای فای 6 بودند و این میزان تا سال 2026 به دو سوم عرضه خواهد شد.

در مقایسه با Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac)، Wi-Fi 6 دارای دو برابر حداکثر پیکربندی MIMO، دو برابر حداکثر پهنای باند کانال و طرح مدولاسیون بالاتر است. این به معنای بیش از 5 برابر حداکثر سرعت داده در سطح PHY است. اگرچه این بسیار مهم است، اما این چیزی نیست که Wi-Fi 6 را با سریع‌ترین نرخ نفوذ برای نسل جدید محبوب کرده است.

Wi-Fi 6 مزیت اصلی افزایش کارایی شبکه را ارائه می دهد، به ویژه در مناطق پرجمعیت، جایی که به دستگاه های بیشتری اجازه می دهد به نقاط دسترسی مشابه متصل شوند. این منجر به تجربه کاربری برتر می شود که با عملکرد بالاتر و تاخیر کمتر مشخص می شود. این راندمان بالاتر از جمله دو ویژگی اصلی است.

MIMO چند کاربره

MIMO چند کاربره (MU-MIMO) عملیات MIMO یک نقطه دسترسی (AP) را بین چندین کاربر (یا ایستگاه) تقسیم می کند. به عنوان مثال، یک AP 8×8 می تواند تا هشت کاربر 1×1 را به طور همزمان مدیریت کند، یکی در هر جریان فضایی.

OFDMA چند کاربره

OFDMA چند کاربره (MU-OFDMA) اجازه می دهد تا کل پهنای باند موجود بین چندین کاربر در واحدهای منبع (RU) به اشتراک گذاشته شود. به این ترتیب، کاربران بیشتری می توانند به AP متصل شوند. به عنوان مثال، حداکثر 37 کاربر به طور همزمان می توانند یک کانال 80 مگاهرتز را به اشتراک بگذارند که هر کدام تنها از پهنای باند 2 مگاهرتز استفاده می کنند. علاوه بر این، چنین باند باریکی امکان همزیستی بهتر با سایر فناوری های باند باریک مانند بلوتوث و 802.15.4 (یعنی Thread، ZigBee) را فراهم می کند.

MU-MIMO و MU-OFDMA به AP اجازه می دهد تا ترافیک بین کاربران را با جزئیات مناسب و کیفیت بهتر کنترل خدمات زمان بندی کند.

یکی دیگر از ویژگی های عالی Wi-Fi 6 Target Wake Time (TWT) است.. این به ویژه برای دستگاه های اینترنت اشیا کم مصرف جالب است. هر دستگاه Wi-Fi 6 متصل به AP می تواند به خواب عمیق رفته و در زمان برنامه ریزی شده مربوطه که از قبل با AP مذاکره شده است، بیدار شود. این امر تضادها را به حداقل می رساند و مصرف برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

Wi-Fi 6E چیست؟

Wi-Fi 6 در باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار می کند. باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز به دلیل وجود سایر فناوری های بی سیم مانند بلوتوث، Zigbee و Thread به دلیل ازدحام خود شناخته شده است. باند 5 گیگاهرتز بزرگراه سریع برای جلوگیری از این ازدحام است.

با این حال، تقاضا برای پهنای باند داده هرگز برآورده نمی شود. انفجار محتوای ویدئویی، استقرار اینترنت مبتنی بر فیبر فوق سریع، و نیروی کار پراکنده تر، ظرفیت حتی بزرگراه سریع 5 گیگاهرتز Wi-Fi 6 را افزایش می دهد. بنابراین Wi-Fi 6E (هنوز برگرفته از استاندارد IEEE 802.11ax ) برای افزایش ظرفیت با استفاده از باند فرکانسی 6 گیگاهرتز (به طور دقیق تر از 5.925 گیگاهرتز به 7.125 گیگاهرتز) راه اندازی شد.

این پهنای باند اضافی 1.2 گیگاهرتز تا 7 کانال با پهنای باند 160 مگاهرتز (در حالی که تنها 2 کانال گسترده در باند 5 گیگاهرتز موجود است) یا تا 14 کانال 80 مگاهرتز (فقط 5 کانال در باند 5 گیگاهرتز) اضافه می کند. 6 گیگاهرتز همچنین با تراکم کمتری همراه است، بنابراین تأخیر کمتری دارد. این به ویژه برای برنامه های بازی و هدست های AR/VR بسیار مهم است. با این حال، 6 گیگاهرتز دارای برد محدودتری با کاهش توانایی برای نفوذ به دیوارها و سقف ها است.

وای فای 7 چیست؟

در حالی که Wi-Fi Alliance به تازگی برنامه Wi-Fi CERTIFIED 7 را در ژانویه 2024 به طور رسمی معرفی کرد، ما در حال حاضر شاهد تراشه ها و دستگاه های Wi-Fi 7 “قبل از” در سال 2023 در بازار هستیم. برگرفته از مشخصات IEEE 802.11be، Wi-Fi 7 دارای عضلات بزرگتر است:

• پهنای باند کانال تا 320 مگاهرتز، در مقایسه با 160 مگاهرتز در WI-FI 6/6E (802.11ax). این فقط در باند 6 گیگاهرتز موجود است.
• حداکثر پیکربندی MIMO 16×16، در مقایسه با 8×8 در WI-FI 6/6E (802.11ax).
• حداکثر مدولاسیون 4K QAM، در مقایسه با 1K QAM در WI-FI 6/6E (802.11ax).

Wi-Fi 7 تقریباً 5 برابر سریعتر از Wi-Fi 6/6E است. اما این تنها دلیل اشتهای ناگهانی به Wi-Fi 7 نیست. دو ویژگی بسیار مهم توجه را به آخرین و بهترین نسل Wi-Fi جلب می کند.

کار با چندین اتصال

عملیات پیوند چندگانه (MLO) توانایی جمع آوری دو کانال از باندهای مشابه یا متفاوت را برای افزایش توان عملیاتی، دور زدن تداخل و کاهش تأخیر فراهم می کند.

MLO همچنین قابلیت متعادل سازی بار را ارائه می دهد که امکان سوئیچینگ سریع و بدون درز کانال را برای به حداقل رساندن اختلاف/تعداد مجدد دارد. این همچنین به کاهش تاخیر ترجمه می شود.

واحدی با منابع متعدد

هنگامی که نیاز به یک واحد منبع “بزرگ” وجود دارد که بر اساس نیاز کاربر به پهنای باند هدایت می شود، چنین پهنای باند بزرگی ممکن است در کل پهنای باند کانال آزاد نباشد. بنابراین، استفاده از یک مفهوم MLO مانند به نام واحد چند منبعی (MRU) می تواند کارآمدتر باشد. در این مورد، دو واحد منبع مجاور یا نامرتبط در یک کانال را می توان برای یک کاربر جمع کرد تا نیاز توان عملیاتی را برآورده کند.

به لطف MLO و MRU، Wi-Fi 7 (802.11be) بسیار جذاب است، به ویژه در برنامه هایی با توان عملیاتی بالا، تاخیر کم و الزامات بالا برای قابلیت اطمینان اتصال. نحوه، زمان و کدام کانال‌ها جمع‌آوری می‌شوند، جایی که ارائه‌دهندگان زیرساخت Wi-Fi 7 آن را متمایز می‌کنند.

بهترین نسخه و پیکربندی برای برنامه من چیست؟

همیشه مناسب نیست که به سراغ آخرین و بهترین نسخه و پیکربندی بروید، زیرا این ممکن است پرهزینه باشد. چالش این است که نسخه و پیکربندی را انتخاب کنید که بهترین سازش را بین عملکرد، قیمت و مصرف انرژی فراهم کند. بیایید به چند نمونه نگاه کنیم.

دستگاه های کم مصرف اینترنت اشیا

هزینه اغلب در اینترنت اشیا کم مصرف و به دنبال آن مصرف برق اولویت دارد. به همین دلیل است که Wi-Fi 4 (برگرفته از مشخصات IEEE 802.11n) تک باند 2.4 گیگاهرتز همچنان غالب است، زیرا می توانید تراشه های زیر 1 دلار را پیدا کنید که به اندازه کافی خوب هستند. اما با افزایش حجم، قیمت تراشه های وای فای 6 بسیار به تراشه های وای فای 4 نزدیک می شود. همچنین مزایای اضافی را به همراه دارد:

• توان انتقال داده بالاتر به لطف نرخ داده بالاتر.
• مصرف انرژی کمتر به لطف عملکرد TWT.
• مصرف برق کمتر به دلیل چرخه کار کمتر.
• دستگاه های WI-FI 6 بیشتری می توانند به نقطه دسترسی WI-FI 6 متصل شوند.
• دستگاه‌های اینترنت اشیا وای‌فای 6 آهسته با قدرت کم، سرعت شبکه وای‌فای را کاهش نمی‌دهند.

اگر قابلیت اطمینان کلیدی است، مهم است که حداقل از حالت دو باند پشتیبانی شود، همانطور که در برخی از برنامه های صنعتی رایج است.

اگر تأخیر حیاتی است، توصیه می‌شود از Wi-Fi 7 با MLO یا MLSR (رادیو تک پیوندی چندگانه) پشتیبانی کنید.

دستگاه های سطح بالا

دستگاه‌های رده بالای دارای Wi-Fi معمولاً حجم زیادی از انتقال داده‌ها مانند پخش ویدئو و اشتراک‌گذاری فایل را انجام می‌دهند. این دستگاه ها شامل گوشی های هوشمند، تبلت ها، رایانه های شخصی/لپ تاپ ها، تلویزیون ها، STB ها، دوربین ها، هدست های AR/VR و غیره هستند. آنها عمدتا دارای یک پیکربندی چند باند MIMO 2×2 هستند.

اگرچه هنوز تراشه‌های Wi-Fi 5 زیادی را در بازار می‌بینیم، طرح‌های جدید عمدتاً حداقل Wi-Fi 6 (802.11ax) هستند تا از راندمان توان بهره ببرند، به‌ویژه با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به نقطه دسترسی. در حال افزایش است. برخی از اینها، مانند گوشی‌های هوشمند، کنسول‌های بازی و هدست‌های واقعیت مجازی/AR/VR، مزایای بزرگی را در انتقال به Wi-Fi 6E یا حتی Wi-Fi 7 (802.11be) برای لذت بردن از قابلیت اطمینان بالاتر و تأخیر کم‌تر مشاهده خواهند کرد.

نقاط دسترسی

هنگام طراحی، استقرار یا ارتقاء زیرساخت، توصیه می شود نقاط دسترسی Wi-Fi 7 (802.11be) را انتخاب کنید، به ویژه در محیط های پرجمعیت مانند فرودگاه ها، استادیوم ها، مراکز خرید و دفاتر که در آن هزاران کاربر متصل هستند، نیازهای متحرک و پویا. برای Wi-Fi، جابجایی منظم بین ایمیل، مرور، چت، انتقال فایل و ویدئو کنفرانس. این اکسس پوینت ها عمدتا دارای پیکربندی MIMO 4×4 هستند.

برای محیط های کوچکتر، مانند خانه ها یا دفاتر کوچک، نقاط دسترسی با تنظیمات MIMO 2×2 معمولا کافی است. طبق گفته های ABI، پیکربندی 2×2 بیش از 40 درصد از کل محموله های چیپست های Wi-Fi برای شبکه ها و نقاط دسترسی را تشکیل می دهد. اگر نیاز خیلی قوی برای تاخیر وجود نداشته باشد، Wi-Fi 6 یا 6E ممکن است از نظر فنی کافی باشد، اما ارزش بازاریابی WI-FI 7 در رابطه با رقابت باید در نظر گرفته شود.

وای فای برای امروز و فردا

فناوری Wi-Fi امروزه در انواع و پیکربندی‌های بسیاری وجود دارد و از صدها عملکرد با سطوح مختلف پیچیدگی پشتیبانی می‌کند. انتخاب مشخصات مناسب که عملکرد، عملکرد، هزینه و محدودیت‌های مصرف انرژی را برآورده می‌کند، می‌تواند برای یک سازنده دستگاه چالش‌برانگیز باشد. اما با توجه دقیق به نقاط قوت نسبی هر استاندارد افزایشی و درک خاصی از نیازهای مورد استفاده، فرصت های هیجان انگیزی برای افزایش عملکرد دستگاه های متصل نسل بعدی وجود دارد.