۱۲-۱۶-۱۳۸۶, ۰۷:۵۶ عصر
مقایسه مدلهای 802.11
استاندارد 802.11b
همزمان با برپايی استاندارد IEEE 802.11b يا به اختصار .11b در سال 1999، انجمن مهندسين برق و الكترونيك تحول قابل توجهی در شبكه سازیهای رايج و مبتنی بر اترنت ارائه كرد. اين استاندارد در زير لايه دسترسی به رسانه از پروتكل CSMA/CA سود میبرد. سه تكنيك راديويی مورد استفاده در لايه فيزيكی اين استاندارد به شرح زير است:
- استفاده از تكنيك راديويی DSSS در باند فركانسی 2.4GHz به همراه روش مدولاسيون CCK
- استفاده از تكنيك راديويی FHSS در باندفركانسی 2.4 GHz به همراه روش مدولاسيون CCK
- استفاده از امواج راديويی مادون قرمز
در استاندار 802.11 اوليه نرخهای ارسال داده 1 و 2 مگابيت در ثانيه است. در حالی كه در استاندارد 802.11b با استفاده از تكنيك CCK و روش تسهيم QPSK نرخ ارسال داده به 5.5 مگابيت در ثانيه افزايش میيابد همچنين با به كارگيری تكنيك DSSS نرخ ارسال داده به 11 مگابيت در ثانيه میرسد.
به طور سنتی اين استاندادر از دو فنّاوری DSSS يا FHSS استفاده میكند. هر دو روش فوق برای ارسال داده با نرخ های 1 و 2 مگابيت در ثانيه مفيد هستند.
در ايالات متحده آمريكا كميسيون فدرال مخابرات يا FCC، مخابره و ارسال فركانس های راديويی را كنترل میكند. اين كميسيون باند فركانس خاصی موسوم به ISM را در محدوده 2.4 GHz تا 2.4835 GHz برای فنّاوریهای راديويی استاندارد IEEE 802.11b اختصاص داده است.
.................................
اثرات فاصله
فاصله از فرستنده برروی كارايی و گذردهی شبكههای بیسيم تاثير قابل توجهی دارد. فواصل رايج در استاندارد 802.11 با توجه به نرخ ارسال داده تغيير میكند و به طور مشخص در پهنای باند 11 Mbps اين فاصله 30 تا 45 متر و در پهنای باند 5.5 Mbps، 40 تا 45 متر و در پهنای باند 2 Mbps ، 75 تا 107 متر است. لازم به يادآوری است كه اين فواصل توسط عوامل ديگری نظير كيفيت و توان سيگنال، محل استقرار فرستنده و گيرند و شرايط فيزيكی و محيطی تغيير میكنند.
در استاندارد 802.11b پروتكلی وجود دارد كه گيرنده بسته را ملزم به ارسال بسته تصديق مینمايد (رجوع كنيد به بخش 2-4 دسترسی به رسانه). توجه داشته باشيد كه اين مكانيزم تصديق علاوه بر مكانيزمهای تصديق رايج در سطح لايه انتقال (نظير آنچه در پروتكل TCP اتفاق میافتد) عمل میكند. در صورتی كه بسته تصديق ظرف مدت زمان مشخصی از طرف گيرنده به فرستنده نرسد، فرستنده فرض میكند كه بسته از دست رفته است و مجدداً آن بسته را ارسال میكند. در صورتی كه اين وضعيت ادامه يابد نرخ ارسال داده نيز كاهش میيابد (Fall Back) تا در نهايت به مقدار 1 Mpbs برسد. در صورتی كه در اين نرخ حداقل نيز فرستنده بستههای تصديق را در زمان مناسب دريافت نكند ارتباط گيرنده را قطع شده تلقی كرده و ديگر بستهای را برای آن گيرنده ارسال نمیكند. به اين ترتيب فاصله نقش مهمی در كارايی (ميزان بهرهوری از شبكه) و گذردهی (تعداد بسته های غيرتكراری ارسال شده در واحد زمان) ايفا میكند.
پل بين شبكهای
بر خلاف انتظار بسياری از كارشناسان شبكههای كامپيوتری، پل بين شبكهای يا Bridging در استاندارد 802.11b پوشش داده نشده است . در پل بين شبكهای امكان اتصال نقطه به نقطه (و يا يك نقطه به چند نقطه) به منظور برقراری ارتباط يك شبكه محلی با يك يا چند شبكه محلی ديگر فراهم میشود. اين كاربرد به خصوص در مواردی كه بخواهيم بدون صرف هزينه كابل كشی (فيبر نوری يا سيم مسی) شبكه محلی دو ساختمان را به يكديگر متصل كنيم بسيار جذاب و مورد نياز میباشد. با وجود اينكه استاندارد 802.11b اين كاربرد را پوشش نمیدهد ولی بسياری از شركتها پيادهسازیهای انحصاری از پل بیسيم را به صورت گسترش و توسعه استاندارد 802.11b ارائه كردهاند. پلهای بیسيم نيز توسط مقررات FCC كنترل میشوند و گذردهی مؤثر يا به عبارت ديگر توان مؤثر ساطع شده همگرا (EIRP) در اين تجهيزات نبايد از 4 وات بيشتر باشد. بر اساس مقررات FCC توان سيگنالهای ساطع شده در شبكههای محلی نيز نبايد از 1 وات تجاوز نمايد.
...............................................
پديده چند مسيری
در اين پديده مسير و زمان بندی سيگنال در اثر برخورد با موانع و انعكاس تغيير میكند. پياده سازیهای اوليه از استاندارد 802.11b از تكنيك FHSS در لايه فيزيكی استفاده میكردند. از ويژگیهای قابل توجه اين تكنيك مقاومت قابل توجه آن در برابر پديده چند مسيری است. در اين تكنيك از كانال های متعددی (79 كانال) با پهنای باند نسبتاً كوچك استفاده شده و فرستنده و گيرنده به تناوب كانال فركانسی خود را تغيير میدهند. اين تغيير كانال هر 400 ميلی ثانيه بروز میكند لذا مشكل چند مسيری به شكل قابل ملاحظهای منتفی میشود. زيرا گيرنده، سيگنال اصلی (كه سريعتر از سايرين رسيده و عاری از تداخل است) را دريافت كرده و كانال فركانسی خود را عوض میكند و سيگنالهای انعكاسی زمانی به گيرنده میرسد كه گيرنده كانال فركانسی قبلی خود را عوض كرده و در نتيجه توسط گيرنده احساس و دريافت نمیشوند.
........................................
استاندارد 802.11a
استاندارد 802.11a، از باند راديويی جديدی برای شبكههای محلی بیسيم استفاده میكند و پهنای باند شبكههای بیسيم را تا 54 Mbps افزايش میدهد. اين افزايش قابل توجه در پهنای باند مديون تكنيك مدولاسيونی موسوم به OFDM است. نرخهای ارسال داده در استاندارد IEEE 802.11a عبارتند از:6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps كه بر اساس استاندارد، پشتيبانی از سرعت های 6,12,24 مگابيت در ثانيه اجباری است. برخی از كارشناسان شبكههای محلی بیسيم، استاندارد IEEE 802.11aرا نسل آينده IEEE 802.11تلقی میكنند و حتی برخی از محصولات مانند تراشههای Atheros وكارتهای شبكه PCMCIA/Cardbus محصول Card Access Inc. استاندارد IEEE 802.11a را پيادهسازی كردهاند. بدون شك اين پهنای باند وسيع و نرخ داده سريع محدوديتهايی را نيز به همراه دارد. در واقع افزايش پهنای باند در استاندارد IEEE 802.11a باعث شده است كه محدوده عملياتی آن در مقايسه با IEEE 802.11/b كاهش يابد. علاوه بر آن به سبب افزايش سربارهای پردازشی در پروتكل، تداخل، و تصحيح خطاها، پهنای باند واقعی به مراتب كمتر از پهنای باند اسمی اين استاندارد است. همچنين در بسياری از كاربردها امكان سنجی و حتی نصب تجهيزات اضافی نيز مورد نياز است كه به تبع آن موجب افزايش قيمتِ زيرساختارِ شبكه بیسيم میشود. زيرا محدوده عملياتی در اين استاندارد كمتر از محدوده عملياتی در استاندارد IEEE 802.11b بوده و به همين خاطر به نقاط دسترسی يا ايستگاه پايه بيشتری نياز خواهيم داشت كه افزايش هزينه زيرساختار را به دنبال دارد. اين استاندارد از باند فركانسی خاصی موسوم به UNII استفاده میكند. اين باند فركانسی به سه قطعه پيوسته فركانسی به شرح زير تقسيم میشود:
UNII-1@5.2GHz
UNII-2@5.7GHz
UNII-3@5.8GHz
يكی از تصورات غلط در زمينه استانداردهای 802.11 اين باور است كه 802.11a قبل از 802.11b مورد بهره برداری واقع شده است. در حقيقت 802.11b نسل دوم استانداردهای بیسيم (پس از 802.11)است و 802.11a نسل سوم از اين مجموعه استاندارد به شمار میرود. استاندارد 802.11a برخلاف ادعای بسياری از فروشندگان تجهيزات بیسيم نمیتواند جايگزين 802.11b شود زيرا لايه فيزيكی مورد استفاده در هريك تفاوت اساسی با ديگری دارد. از سوی ديگر گذردهی (نرخ ارسال داده) و فواصل در هريك متفاوت است.
سه ناحيه عملياتی UNII و نيز توان مجاز تشعشع راديويی از سوی FCC ملاحظه میشود. اين سه ناحيه كاری 12 كانال فركانسی را فراهم میكنند. باند UNII-1 برای كاربردهای فضای بسته، باند UNII-2 برای كاربردهای فضای بسته و باز، و باند UNII-3 برای كاربردهای فضای باز و پل بين شبكهای به كار برده میشوند. اين نواحی فركانسی در ژاپن نيز قابل استفاده هستند. اين استاندارد در حال حاضر در قارهاروپا قابل استفاده نيست. در اروپا HyperLAN2برای شبكههای بیسيم مورد استفاده قرار میگيرد كه به طور مشابه از باند فركانسی 802.11aاستفاده میكند. يكی از نكات جالب توجه در استاندارد 802.11a تعريف كاربردهای پل سازی شبكهای در كاربردهای داخلی و فضای باز است. در واقع اين استاندارد مقررات لازم برای پل سازی و ارتباط بين شبكهای از طريق پل را در كاربردهای داخلی و فضای باز فراهم مینمايد. در يكی تقسيم بندی كلی میتوان ويژگی ها و مزايای 802.11a را در سه محور زير خلاصه نمود.
- افزايش در پهنای باند در مقايسه با استاندارد 802.11b (در استاندارد 802.11a حداكثر پهنای باند 54 Mbps) میباشد.
- استفاده از طيف فركانسی خلوت (باند فركانسی 5 GHz)
استفاده از 12 كانال فركانسی غيرپوشا (سه محدودهفركانسی كه در هريك 4 كانال غيرپوشا وجود دارد)
.......................................
افزايش پهنای باند
استاندارد 802.11a در مقايسه با 802.11b و پهنای باند 11 Mbps حداكر پهنای باند 54 Mbps را فراهم میكند. مهمترين عامل افزايش قابل توجه پهنای باند در اين استاندارد استفاده از تكنيك پيشرفته مدولاسيون، موسوم به OFDM است. تكنيكOFDM يك تكنولوژی (فنـّاوری) تكامل يافته و بالغ در كاربردهای بیسيم به شمار میرود. اين تكنولوژی مقاومت قابل توجهی در برابر تداخل راديويی داشته و تأثير كمتری از پديده چند مسيری میپذيرد. OFDM تحت عناوين مدولاسيون چند حاملی و يا مدولاسيون چندآهنگی گسسته نيز شناخته میشود. اين تكنيك مدولاسيون علاوه بر شبكههای بیسيم در تلويزيونهای ديجيتال (در اروپا، ژاپن، و استراليا) و نيز به عنوان تكنولوژی پايه در خطوط مخابراتی ADSL مورد استفاده قرار میگيرد. آندرو مك كورميك Andrew McCormik از دانشگاه ادينبورو نمايش محاورهای جالبی از اين فناوری گردآوری كرده كه در نشانی http://www.ee.ed.ac.uk/~acmc/OFDMTut.html قابل مشاهده است.
تكنيك OFDM از روش QAM و پردازش سيگنالهای ديجيتال استفاده كرده و سيگنال داده را با فركانسهای دقيق و مشخصی تسهيم میكند. اين فركانسها به گونه ای انتخاب میشوند كه خاصيت تعامد را فراهم كنند و به اين ترتيب عليرغم همپوشانی فركانسی هر يك از فركانس های حامل به تنهايی آشكار میشوند و نيازی به باند محافظت برای فاصله گذاری بين فركانسها نيست. برای كسب اطلاعات بيشتر در خصوص اين تكنيك میتوانيد به نشانی زير مراجعه نماييد:
http://wireless.per.nl/telelearn/ofdm
در كنار افزايش پهنای باند در اين استاندارد فواصل مورد استفاده نيز كاهش میيابند. در واقع باند فركانسی 5 GHz تقريباً دوبرابر باند فركانسی ISM (2.4 GHz) است كه در استاندارد802.11b مورد استفاده قرار میگيرد. محدوده موثر در اين استاندارد با توجه به سازندگان تراشههای بیسيم متفاوت و متغير است ولی به عنوان يك قاعده سرراست میتوان فواصل در اين استاندارد را يك سوم محدوده فركانسی 2.4 GHz (802.11b) در نظر گرفت. در حال حاضر محدوده عملياتی (فاصله از فرستنده) در محصولات مبتنی بر 802.11a و پهنای باند 54 Mbps در حدود 10 تا 15 متر است. اين محدوده در پهنای باند6 Mbps در حدود 61 تا 84 متر افزايش میيابد.
..............................................
طيف فركانسی تميزتر
طيف فركانسی UNII در مقايسه با طيف ISM خلوتتر است و كاربرد ديگری برای طيف UNII به جز شبكههای بیسيم تعريف و تخصيص داده نشده است. در حالی كه در طيف فركانسی ISM تجهيزات بیسيم متعددی نظير تجهيزات پزشكی، اجاق های مايكروويو، تلفنهای بیسيم و نظاير آن وجود دارند. اين تجهيزات بیسيم در باند 2.4 GHz يا طيف ISM هيچگونه تداخلی با تجهيزات باند UNII (تجهيزات بیسيم 802.11a) ندارند.
...............................................
كانالهای غيرپوشا
باند فركانسی UNII ، دوازده كانال منفرد و غير پوشای فركانسی را برای شبكه سازی فراهم میكند. از اين 12 كانال 8 كانال مشخص (UNII-1 , 2) در شبكههای محلی بیسيم مورد استفاده قرار میگيرند. اين ويژگی غيرپوشايی گسترش و پياده سازی شبكههای بیسيم را سادهتر از باند ISM میكند كه در آن تنها 3 كانال غير پوشا از مجموع 11 كانال وجود دارد.
همكاری Wi-Fi
ائتلاف "همكاری اتِرنت بیسيم" يا WECA )http://www.wi-fi.org) كنسرسيومی از شركتهای Cisco, 3Com, Enterasys, Lucent و ساير شركتهای شبكهسازی است. اعضاء WECA از طريق همكاری مشترك تلاش دارند تا قابليت همكاری تجهيزات بیسيم با يكديگر را تضمين نمايند. برنامه گواهينامه Wi-Fi كه توسط اين گروه مطرح شده است نقش كليدی در گسترش و پذيرش استاندارد IEEE 802.11 ايفا میكند. در حال حاضر اين ائتلاف برای بيش از 100 محصول گواهی سازگاری Wi-Fi صادر كرده است و تعداد اين محصولات رو به افزايش است. با گسترش فزآينده محصولات IEEE 802.11a، WECAبرنامه ديگری برای صدور گواهينامه برای اين نوع محصولات نيز ارائه میكند.
...........................................
استاندارد بعدی IEEE 802.11g
اين استاندارد مشابه IEEE 802.11b از باند فركانسی 2.4 GHz (يا طيف ISM) استفاده میكند و از تكنيك OFDM به عنوان روش مدولاسيون بهره میبرد. البته PBCC نيز يكی از روشهای جايگزين و تحت بررسی برای انتخاب تكنيك مدولاسيون در اين استاندارد به شمار میرود. 802.11g از نظر فركانسی، تعداد كانال های غيرپوشا، و توان مشابه 802.11b است. محدودههای عملياتی نيز كم و بيش مشابه هستند با اين تفاوت كه حساسيت OFDM به نويز تاحدودی اين محدوده عملياتی را كاهش میدهد. پهنای باند 54 Mbps يكی از اهداف احتمالی اين استاندارد جديد به شمار میرود. يكی ديگر از مزايای جالب توجه 802.11g سازگاری با 802.11b است. در نتيجه ارتقاء از تجهيزات 802.11b به استاندارد جديد 802.11g امری سرراست خواهد بود.
استاندارد 802.11b
همزمان با برپايی استاندارد IEEE 802.11b يا به اختصار .11b در سال 1999، انجمن مهندسين برق و الكترونيك تحول قابل توجهی در شبكه سازیهای رايج و مبتنی بر اترنت ارائه كرد. اين استاندارد در زير لايه دسترسی به رسانه از پروتكل CSMA/CA سود میبرد. سه تكنيك راديويی مورد استفاده در لايه فيزيكی اين استاندارد به شرح زير است:
- استفاده از تكنيك راديويی DSSS در باند فركانسی 2.4GHz به همراه روش مدولاسيون CCK
- استفاده از تكنيك راديويی FHSS در باندفركانسی 2.4 GHz به همراه روش مدولاسيون CCK
- استفاده از امواج راديويی مادون قرمز
در استاندار 802.11 اوليه نرخهای ارسال داده 1 و 2 مگابيت در ثانيه است. در حالی كه در استاندارد 802.11b با استفاده از تكنيك CCK و روش تسهيم QPSK نرخ ارسال داده به 5.5 مگابيت در ثانيه افزايش میيابد همچنين با به كارگيری تكنيك DSSS نرخ ارسال داده به 11 مگابيت در ثانيه میرسد.
به طور سنتی اين استاندادر از دو فنّاوری DSSS يا FHSS استفاده میكند. هر دو روش فوق برای ارسال داده با نرخ های 1 و 2 مگابيت در ثانيه مفيد هستند.
در ايالات متحده آمريكا كميسيون فدرال مخابرات يا FCC، مخابره و ارسال فركانس های راديويی را كنترل میكند. اين كميسيون باند فركانس خاصی موسوم به ISM را در محدوده 2.4 GHz تا 2.4835 GHz برای فنّاوریهای راديويی استاندارد IEEE 802.11b اختصاص داده است.
.................................
اثرات فاصله
فاصله از فرستنده برروی كارايی و گذردهی شبكههای بیسيم تاثير قابل توجهی دارد. فواصل رايج در استاندارد 802.11 با توجه به نرخ ارسال داده تغيير میكند و به طور مشخص در پهنای باند 11 Mbps اين فاصله 30 تا 45 متر و در پهنای باند 5.5 Mbps، 40 تا 45 متر و در پهنای باند 2 Mbps ، 75 تا 107 متر است. لازم به يادآوری است كه اين فواصل توسط عوامل ديگری نظير كيفيت و توان سيگنال، محل استقرار فرستنده و گيرند و شرايط فيزيكی و محيطی تغيير میكنند.
در استاندارد 802.11b پروتكلی وجود دارد كه گيرنده بسته را ملزم به ارسال بسته تصديق مینمايد (رجوع كنيد به بخش 2-4 دسترسی به رسانه). توجه داشته باشيد كه اين مكانيزم تصديق علاوه بر مكانيزمهای تصديق رايج در سطح لايه انتقال (نظير آنچه در پروتكل TCP اتفاق میافتد) عمل میكند. در صورتی كه بسته تصديق ظرف مدت زمان مشخصی از طرف گيرنده به فرستنده نرسد، فرستنده فرض میكند كه بسته از دست رفته است و مجدداً آن بسته را ارسال میكند. در صورتی كه اين وضعيت ادامه يابد نرخ ارسال داده نيز كاهش میيابد (Fall Back) تا در نهايت به مقدار 1 Mpbs برسد. در صورتی كه در اين نرخ حداقل نيز فرستنده بستههای تصديق را در زمان مناسب دريافت نكند ارتباط گيرنده را قطع شده تلقی كرده و ديگر بستهای را برای آن گيرنده ارسال نمیكند. به اين ترتيب فاصله نقش مهمی در كارايی (ميزان بهرهوری از شبكه) و گذردهی (تعداد بسته های غيرتكراری ارسال شده در واحد زمان) ايفا میكند.
پل بين شبكهای
بر خلاف انتظار بسياری از كارشناسان شبكههای كامپيوتری، پل بين شبكهای يا Bridging در استاندارد 802.11b پوشش داده نشده است . در پل بين شبكهای امكان اتصال نقطه به نقطه (و يا يك نقطه به چند نقطه) به منظور برقراری ارتباط يك شبكه محلی با يك يا چند شبكه محلی ديگر فراهم میشود. اين كاربرد به خصوص در مواردی كه بخواهيم بدون صرف هزينه كابل كشی (فيبر نوری يا سيم مسی) شبكه محلی دو ساختمان را به يكديگر متصل كنيم بسيار جذاب و مورد نياز میباشد. با وجود اينكه استاندارد 802.11b اين كاربرد را پوشش نمیدهد ولی بسياری از شركتها پيادهسازیهای انحصاری از پل بیسيم را به صورت گسترش و توسعه استاندارد 802.11b ارائه كردهاند. پلهای بیسيم نيز توسط مقررات FCC كنترل میشوند و گذردهی مؤثر يا به عبارت ديگر توان مؤثر ساطع شده همگرا (EIRP) در اين تجهيزات نبايد از 4 وات بيشتر باشد. بر اساس مقررات FCC توان سيگنالهای ساطع شده در شبكههای محلی نيز نبايد از 1 وات تجاوز نمايد.
...............................................
پديده چند مسيری
در اين پديده مسير و زمان بندی سيگنال در اثر برخورد با موانع و انعكاس تغيير میكند. پياده سازیهای اوليه از استاندارد 802.11b از تكنيك FHSS در لايه فيزيكی استفاده میكردند. از ويژگیهای قابل توجه اين تكنيك مقاومت قابل توجه آن در برابر پديده چند مسيری است. در اين تكنيك از كانال های متعددی (79 كانال) با پهنای باند نسبتاً كوچك استفاده شده و فرستنده و گيرنده به تناوب كانال فركانسی خود را تغيير میدهند. اين تغيير كانال هر 400 ميلی ثانيه بروز میكند لذا مشكل چند مسيری به شكل قابل ملاحظهای منتفی میشود. زيرا گيرنده، سيگنال اصلی (كه سريعتر از سايرين رسيده و عاری از تداخل است) را دريافت كرده و كانال فركانسی خود را عوض میكند و سيگنالهای انعكاسی زمانی به گيرنده میرسد كه گيرنده كانال فركانسی قبلی خود را عوض كرده و در نتيجه توسط گيرنده احساس و دريافت نمیشوند.
........................................
استاندارد 802.11a
استاندارد 802.11a، از باند راديويی جديدی برای شبكههای محلی بیسيم استفاده میكند و پهنای باند شبكههای بیسيم را تا 54 Mbps افزايش میدهد. اين افزايش قابل توجه در پهنای باند مديون تكنيك مدولاسيونی موسوم به OFDM است. نرخهای ارسال داده در استاندارد IEEE 802.11a عبارتند از:6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps كه بر اساس استاندارد، پشتيبانی از سرعت های 6,12,24 مگابيت در ثانيه اجباری است. برخی از كارشناسان شبكههای محلی بیسيم، استاندارد IEEE 802.11aرا نسل آينده IEEE 802.11تلقی میكنند و حتی برخی از محصولات مانند تراشههای Atheros وكارتهای شبكه PCMCIA/Cardbus محصول Card Access Inc. استاندارد IEEE 802.11a را پيادهسازی كردهاند. بدون شك اين پهنای باند وسيع و نرخ داده سريع محدوديتهايی را نيز به همراه دارد. در واقع افزايش پهنای باند در استاندارد IEEE 802.11a باعث شده است كه محدوده عملياتی آن در مقايسه با IEEE 802.11/b كاهش يابد. علاوه بر آن به سبب افزايش سربارهای پردازشی در پروتكل، تداخل، و تصحيح خطاها، پهنای باند واقعی به مراتب كمتر از پهنای باند اسمی اين استاندارد است. همچنين در بسياری از كاربردها امكان سنجی و حتی نصب تجهيزات اضافی نيز مورد نياز است كه به تبع آن موجب افزايش قيمتِ زيرساختارِ شبكه بیسيم میشود. زيرا محدوده عملياتی در اين استاندارد كمتر از محدوده عملياتی در استاندارد IEEE 802.11b بوده و به همين خاطر به نقاط دسترسی يا ايستگاه پايه بيشتری نياز خواهيم داشت كه افزايش هزينه زيرساختار را به دنبال دارد. اين استاندارد از باند فركانسی خاصی موسوم به UNII استفاده میكند. اين باند فركانسی به سه قطعه پيوسته فركانسی به شرح زير تقسيم میشود:
UNII-1@5.2GHz
UNII-2@5.7GHz
UNII-3@5.8GHz
يكی از تصورات غلط در زمينه استانداردهای 802.11 اين باور است كه 802.11a قبل از 802.11b مورد بهره برداری واقع شده است. در حقيقت 802.11b نسل دوم استانداردهای بیسيم (پس از 802.11)است و 802.11a نسل سوم از اين مجموعه استاندارد به شمار میرود. استاندارد 802.11a برخلاف ادعای بسياری از فروشندگان تجهيزات بیسيم نمیتواند جايگزين 802.11b شود زيرا لايه فيزيكی مورد استفاده در هريك تفاوت اساسی با ديگری دارد. از سوی ديگر گذردهی (نرخ ارسال داده) و فواصل در هريك متفاوت است.
سه ناحيه عملياتی UNII و نيز توان مجاز تشعشع راديويی از سوی FCC ملاحظه میشود. اين سه ناحيه كاری 12 كانال فركانسی را فراهم میكنند. باند UNII-1 برای كاربردهای فضای بسته، باند UNII-2 برای كاربردهای فضای بسته و باز، و باند UNII-3 برای كاربردهای فضای باز و پل بين شبكهای به كار برده میشوند. اين نواحی فركانسی در ژاپن نيز قابل استفاده هستند. اين استاندارد در حال حاضر در قارهاروپا قابل استفاده نيست. در اروپا HyperLAN2برای شبكههای بیسيم مورد استفاده قرار میگيرد كه به طور مشابه از باند فركانسی 802.11aاستفاده میكند. يكی از نكات جالب توجه در استاندارد 802.11a تعريف كاربردهای پل سازی شبكهای در كاربردهای داخلی و فضای باز است. در واقع اين استاندارد مقررات لازم برای پل سازی و ارتباط بين شبكهای از طريق پل را در كاربردهای داخلی و فضای باز فراهم مینمايد. در يكی تقسيم بندی كلی میتوان ويژگی ها و مزايای 802.11a را در سه محور زير خلاصه نمود.
- افزايش در پهنای باند در مقايسه با استاندارد 802.11b (در استاندارد 802.11a حداكثر پهنای باند 54 Mbps) میباشد.
- استفاده از طيف فركانسی خلوت (باند فركانسی 5 GHz)
استفاده از 12 كانال فركانسی غيرپوشا (سه محدودهفركانسی كه در هريك 4 كانال غيرپوشا وجود دارد)
.......................................
افزايش پهنای باند
استاندارد 802.11a در مقايسه با 802.11b و پهنای باند 11 Mbps حداكر پهنای باند 54 Mbps را فراهم میكند. مهمترين عامل افزايش قابل توجه پهنای باند در اين استاندارد استفاده از تكنيك پيشرفته مدولاسيون، موسوم به OFDM است. تكنيكOFDM يك تكنولوژی (فنـّاوری) تكامل يافته و بالغ در كاربردهای بیسيم به شمار میرود. اين تكنولوژی مقاومت قابل توجهی در برابر تداخل راديويی داشته و تأثير كمتری از پديده چند مسيری میپذيرد. OFDM تحت عناوين مدولاسيون چند حاملی و يا مدولاسيون چندآهنگی گسسته نيز شناخته میشود. اين تكنيك مدولاسيون علاوه بر شبكههای بیسيم در تلويزيونهای ديجيتال (در اروپا، ژاپن، و استراليا) و نيز به عنوان تكنولوژی پايه در خطوط مخابراتی ADSL مورد استفاده قرار میگيرد. آندرو مك كورميك Andrew McCormik از دانشگاه ادينبورو نمايش محاورهای جالبی از اين فناوری گردآوری كرده كه در نشانی http://www.ee.ed.ac.uk/~acmc/OFDMTut.html قابل مشاهده است.
تكنيك OFDM از روش QAM و پردازش سيگنالهای ديجيتال استفاده كرده و سيگنال داده را با فركانسهای دقيق و مشخصی تسهيم میكند. اين فركانسها به گونه ای انتخاب میشوند كه خاصيت تعامد را فراهم كنند و به اين ترتيب عليرغم همپوشانی فركانسی هر يك از فركانس های حامل به تنهايی آشكار میشوند و نيازی به باند محافظت برای فاصله گذاری بين فركانسها نيست. برای كسب اطلاعات بيشتر در خصوص اين تكنيك میتوانيد به نشانی زير مراجعه نماييد:
http://wireless.per.nl/telelearn/ofdm
در كنار افزايش پهنای باند در اين استاندارد فواصل مورد استفاده نيز كاهش میيابند. در واقع باند فركانسی 5 GHz تقريباً دوبرابر باند فركانسی ISM (2.4 GHz) است كه در استاندارد802.11b مورد استفاده قرار میگيرد. محدوده موثر در اين استاندارد با توجه به سازندگان تراشههای بیسيم متفاوت و متغير است ولی به عنوان يك قاعده سرراست میتوان فواصل در اين استاندارد را يك سوم محدوده فركانسی 2.4 GHz (802.11b) در نظر گرفت. در حال حاضر محدوده عملياتی (فاصله از فرستنده) در محصولات مبتنی بر 802.11a و پهنای باند 54 Mbps در حدود 10 تا 15 متر است. اين محدوده در پهنای باند6 Mbps در حدود 61 تا 84 متر افزايش میيابد.
..............................................
طيف فركانسی تميزتر
طيف فركانسی UNII در مقايسه با طيف ISM خلوتتر است و كاربرد ديگری برای طيف UNII به جز شبكههای بیسيم تعريف و تخصيص داده نشده است. در حالی كه در طيف فركانسی ISM تجهيزات بیسيم متعددی نظير تجهيزات پزشكی، اجاق های مايكروويو، تلفنهای بیسيم و نظاير آن وجود دارند. اين تجهيزات بیسيم در باند 2.4 GHz يا طيف ISM هيچگونه تداخلی با تجهيزات باند UNII (تجهيزات بیسيم 802.11a) ندارند.
...............................................
كانالهای غيرپوشا
باند فركانسی UNII ، دوازده كانال منفرد و غير پوشای فركانسی را برای شبكه سازی فراهم میكند. از اين 12 كانال 8 كانال مشخص (UNII-1 , 2) در شبكههای محلی بیسيم مورد استفاده قرار میگيرند. اين ويژگی غيرپوشايی گسترش و پياده سازی شبكههای بیسيم را سادهتر از باند ISM میكند كه در آن تنها 3 كانال غير پوشا از مجموع 11 كانال وجود دارد.
همكاری Wi-Fi
ائتلاف "همكاری اتِرنت بیسيم" يا WECA )http://www.wi-fi.org) كنسرسيومی از شركتهای Cisco, 3Com, Enterasys, Lucent و ساير شركتهای شبكهسازی است. اعضاء WECA از طريق همكاری مشترك تلاش دارند تا قابليت همكاری تجهيزات بیسيم با يكديگر را تضمين نمايند. برنامه گواهينامه Wi-Fi كه توسط اين گروه مطرح شده است نقش كليدی در گسترش و پذيرش استاندارد IEEE 802.11 ايفا میكند. در حال حاضر اين ائتلاف برای بيش از 100 محصول گواهی سازگاری Wi-Fi صادر كرده است و تعداد اين محصولات رو به افزايش است. با گسترش فزآينده محصولات IEEE 802.11a، WECAبرنامه ديگری برای صدور گواهينامه برای اين نوع محصولات نيز ارائه میكند.
...........................................
استاندارد بعدی IEEE 802.11g
اين استاندارد مشابه IEEE 802.11b از باند فركانسی 2.4 GHz (يا طيف ISM) استفاده میكند و از تكنيك OFDM به عنوان روش مدولاسيون بهره میبرد. البته PBCC نيز يكی از روشهای جايگزين و تحت بررسی برای انتخاب تكنيك مدولاسيون در اين استاندارد به شمار میرود. 802.11g از نظر فركانسی، تعداد كانال های غيرپوشا، و توان مشابه 802.11b است. محدودههای عملياتی نيز كم و بيش مشابه هستند با اين تفاوت كه حساسيت OFDM به نويز تاحدودی اين محدوده عملياتی را كاهش میدهد. پهنای باند 54 Mbps يكی از اهداف احتمالی اين استاندارد جديد به شمار میرود. يكی ديگر از مزايای جالب توجه 802.11g سازگاری با 802.11b است. در نتيجه ارتقاء از تجهيزات 802.11b به استاندارد جديد 802.11g امری سرراست خواهد بود.