واي فاي 7 أسعار البيانات, وزمن الوصول فهم معيار IEEE 802.11be

ولد في 1997, لقد أثرت شبكة Wi-Fi على حياة الإنسان أكثر بكثير من أي شخصية مشهورة أخرى من الجيل Z. لقد أدى نموها ونضجها المطرد إلى تحرير الاتصال بالشبكة تدريجيًا من النظام القديم للكابلات والموصلات إلى الحد الذي أصبح فيه الوصول إلى الإنترنت اللاسلكي عريض النطاق - وهو أمر لا يمكن تصوره في أيام الطلب الهاتفي - أمرًا مفروغًا منه في كثير من الأحيان.

أنا كبير بما يكفي لأتذكر النقرة المرضية التي من خلالها يشير مقبس RJ45 إلى اتصال ناجح بالأكوان المتعددة عبر الإنترنت التي تتوسع بسرعة. في الوقت الحاضر ليس لدي حاجة كبيرة لـ RJ45s, وقد لا يكون المراهقون المشبعون بالتكنولوجيا من معارفي على علم بوجودهم.

في الستينيات والسبعينيات, في&طورت T أنظمة موصلات معيارية لتحل محل موصلات الهاتف الضخمة. توسعت هذه الأنظمة لاحقًا لتشمل RJ45 لشبكات الكمبيوتر

إن تفضيل شبكة Wi-Fi بين عامة الناس ليس مفاجئًا على الإطلاق; تبدو كبلات Ethernet بربرية تقريبًا مقارنة بالراحة الهائلة التي توفرها الشبكات اللاسلكية. ولكن كمهندس يهتم ببساطة بأداء وصلة البيانات, ما زلت أرى أن شبكة Wi-Fi أقل جودة من الاتصال السلكي. هل سيجعل 802.11 شبكة Wi-Fi خطوة - أو ربما حتى قفزة - أقرب إلى إزاحة Ethernet تمامًا?

مقدمة موجزة لمعايير Wi-Fi: Wi-Fi 6 و Wi-Fi 7

Wi-Fi 6 هو الاسم المعلن لـ IEEE 802.11ax. تمت الموافقة عليها بالكامل في وقت مبكر 2021, والاستفادة من أكثر من عشرين عامًا من التحسينات المتراكمة في 802.11 بروتوكول, Wi-Fi 6 هو معيار هائل ولا يبدو أنه مرشح للاستبدال السريع.

يلخص منشور مدونة من Qualcomm شبكة Wi-Fi 6 باعتبارها "مجموعة من الميزات والبروتوكولات التي تهدف إلى نقل أكبر قدر ممكن من البيانات إلى أكبر عدد ممكن من الأجهزة في وقت واحد." واي فاي 6 قدمت العديد من القدرات المتقدمة التي تعمل على تحسين الكفاءة وزيادة الإنتاجية, بما في ذلك تعدد الإرسال في مجال التردد, الوصلة الصاعدة MIMO متعددة المستخدمين, والتجزئة الديناميكية لحزم البيانات.

Wi-Fi 6 يتضمن OFDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد) تكنولوجيا, مما يزيد من الكفاءة الطيفية في البيئات متعددة المستخدمين

لماذا, ثم, هو 802.11 مجموعة العمل بالفعل في طريقها إلى تطوير معيار جديد? لماذا نرى بالفعل عناوين رئيسية حول أول شبكة Wi-Fi؟ 7 تجريبي? على الرغم من مجموعتها من أحدث التقنيات الإذاعية, Wi-Fi 6 يُنظر إليه, على الأقل في بعض الأوساط, على أنها مخيبة للآمال في ناحيتين مهمتين: معدل البيانات والكمون.

من خلال تحسين معدل البيانات وأداء زمن الوصول لشبكة Wi-Fi 6, مهندسي الواي فاي 7 نأمل في تسليم الصيام, سلس, تجربة مستخدم موثوقة لا يزال من السهل تحقيقها باستخدام كابلات Ethernet.

أسعار البيانات مقابل. الكمون فيما يتعلق ببروتوكولات Wi-Fi

Wi-Fi 6 يدعم معدلات نقل البيانات التقريبية 10 جنيهات في الثانية. وسواء كان هذا "جيدًا بما فيه الكفاية" بالمعنى المطلق فهو سؤال ذاتي للغاية. لكن, بالمعنى النسبي, Wi-Fi 6 معدلات البيانات باهتة بشكل موضوعي: Wi-Fi 5 حققت زيادة بنسبة ألف بالمائة في معدل البيانات مقارنة بسابقتها, بينما واي فاي 6 زيادة معدل البيانات بنسبة أقل من خمسين بالمائة مقارنة بشبكة Wi-Fi 5.

من المؤكد أن معدل بيانات التدفق النظري ليس وسيلة شاملة لقياس "سرعة" اتصال الشبكة, ولكن من المهم بما فيه الكفاية أن تستحق الاهتمام الوثيق من جانب المسؤولين عن النجاح التجاري المستمر لشبكة Wi-Fi.

مقارنة بين الأجيال الثلاثة الماضية من بروتوكولات شبكة Wi-Fi

الكمون كمفهوم عام يشير إلى التأخير بين الإدخال والاستجابة.

في سياق اتصالات الشبكة, الكمون المفرط يمكن أن يؤدي إلى تدهور تجربة المستخدم بقدر ما (أو حتى أكثر من) معدل بيانات محدود - لا يساعدك النقل فائق السرعة على مستوى البت كثيرًا إذا كان عليك الانتظار لمدة خمس ثوانٍ قبل بدء تحميل صفحة الويب. يعد زمن الوصول مهمًا بشكل خاص لتطبيقات الوقت الفعلي مثل مؤتمرات الفيديو, الواقع الافتراضي, الألعاب, والتحكم في المعدات عن بعد. ليس لدى المستخدمين سوى الكثير من الصبر لمقاطع الفيديو الخادعة, ألعاب متخلفة, وواجهات الآلة المتمددة.

معدل بيانات Wi-Fi 7 وزمن الوصول

يتضمن تقرير تفويض المشروع لـ IEEE 802.11be كلا من زيادة معدل البيانات وتقليل زمن الوصول كأهداف واضحة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذين المسارين للترقية.

معدل البيانات وتعديل سعة التربيع

مهندسي الواي فاي 7 نريد أن نرى الحد الأقصى من الإنتاجية على الأقل 30 جنيهات في الثانية. لا نعرف ما هي الميزات والتقنيات التي سيتم دمجها في معيار 802.11be النهائي, لكن بعض المرشحين الواعدين لزيادة معدل البيانات هم 320 عرض قناة ميغاهيرتز, عملية متعددة الارتباط, و 4096-QAM التشكيل.

مع إمكانية الوصول إلى موارد الطيف الإضافية من 6 نطاق جيجاهرتز, يمكن لشبكة Wi-Fi زيادة الحد الأقصى لعرض القناة إلى 320 MHz. عرض القناة 320 تعمل ميغاهيرتز على زيادة الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي ومعدل الذروة النظري للبيانات بمعامل اثنين مقارنة بشبكة Wi-Fi 6.

في عملية متعددة الارتباط, تعمل محطات العملاء المتعددة ذات الارتباطات الخاصة بها بشكل جماعي على أنها "أجهزة متعددة الارتباطات" لها واجهة واحدة لطبقة التحكم في الارتباط المنطقي للشبكة. Wi-Fi 7 سوف يكون الوصول إلى ثلاثة نطاقات (2.4 GHz, 5 GHz, و 6 GHz); a Wi-Fi 7 يمكن لجهاز متعدد الارتباطات إرسال واستقبال البيانات في وقت واحد في نطاقات متعددة. تتمتع العملية متعددة الارتباطات بإمكانية تحقيق زيادات كبيرة في الإنتاجية, ولكنه ينطوي على بعض تحديات التنفيذ الكبيرة.

في عملية متعددة الارتباط, يحتوي الجهاز متعدد الارتباطات على عنوان MAC واحد على الرغم من أنه يتضمن أكثر من STA واحد (والتي تقف على المحطة, يعني جهاز اتصال مثل الكمبيوتر المحمول أو الهاتف الذكي)

يشير QAM إلى تعديل السعة التربيعية. هذا هو مخطط تعديل I/Q حيث تتوافق مجموعات محددة من الطور والسعة مع تسلسلات ثنائية مختلفة. نستطيع (من الناحية النظرية) زيادة عدد البتات المرسلة لكل رمز عن طريق زيادة عدد نقاط الطور/السعة في "كوكبة" النظام (انظر الرسم البياني أدناه).

هذا مخطط كوكبة لـ 16-QAM. تمثل كل دائرة على المستوى المعقد مجموعة طور/سعة تتوافق مع رقم ثنائي محدد مسبقًا

Wi-Fi 6 يستخدم 1024-QAM, الذي يدعم 10 بت لكل رمز (لأن 2^10 = 1024). مع تعديل 4096-QAM, يمكن للنظام أن ينقل 12 بتات لكل رمز - إذا كان بإمكانه تحقيق نسبة SNR كافية عند جهاز الاستقبال لتمكين عملية إزالة التشكيل بنجاح.

Wi-Fi 7 ميزات الكمون:

طبقة MAC وطبقة PHY
الحد الأدنى للوظائف الموثوقة لتطبيقات الوقت الفعلي هو زمن الوصول لأسوأ الحالات وهو 5-10 مللي ثانية; الكمون منخفضة مثل 1 ms مفيدة في بعض سيناريوهات الاستخدام. إن تحقيق زمن الاستجابة المنخفض هذا في بيئة Wi-Fi ليس بالمهمة السهلة.

الميزات العاملة في كل من MAC (التحكم في الوصول المتوسط) الطبقة والطبقة المادية (فاي) سوف يساعد على جلب خدمة الواي فاي 7 أداء الكمون في عالم أقل من 10 مللي ثانية. وتشمل هذه الحزم المنسقة لنقاط الوصول المتعددة, الشبكات الحساسة للوقت, وتشغيل متعدد الارتباط.

الملامح الرئيسية للواي فاي 7

تشير الأبحاث الحديثة إلى أن التجميع متعدد الارتباطات, والذي يتم تضمينه ضمن العنوان العام لعملية الارتباط المتعدد, قد يكون مفيدًا في تمكين شبكة Wi-Fi 7 لتلبية متطلبات الكمون للتطبيقات في الوقت الحقيقي.

مستقبل الواي فاي 7?

لا نعرف حتى الآن ما هي شبكة Wi-Fi بالضبط 7 سوف تبدو وكأنها, ولكنها ستشمل بلا شك تقنيات الترددات اللاسلكية الجديدة وتقنيات معالجة البيانات المثيرة للإعجاب. هل كل ر&د يستحق ذلك? سوف واي فاي 7 إحداث ثورة في الشبكات اللاسلكية وتحييد المزايا القليلة المتبقية لكابلات Ethernet بشكل نهائي? لا تتردد في مشاركة أفكارك في قسم التعليقات أدناه.