استاندارد جدید IEEE ۸۰۲.۱۱n

استاندارد ۸۰۲۸.۱۱n كه در آینده نزدیك خواهد آمد، محدوده سرعت شبكه‌های بی‌سیم را برای رقابت با شبكه‌های اترنت Ethernet ۱۰۰mbps، كه روی ۵cat كار می‌كنند، بهبود خواهد بخشید. علاوه بر ترافیك اطلاعات سنتی، این شبكه بی‌سیم جدید باید به قدری توانمند باشد تا برنامه‌های بی‌درنگ مثل VoIP و ویدیوهایی با كیفیت DVD را با پهنای باند بالا منتقل كند. در این میان ریسك اصلی ۸۰۲.۱۱n مربوط به تولیدكنندگان چیپ‌ست، تولیدكنندگان بنیادی و تولیدكنندگان دستگاه‌های سیار است.
سیلیكون مورد نیاز دستگاه‌های WLAN برای تولید چیپ‌ست در دست تولیدكنندگانی از قبیل Airgo ،Atheros ،Broadcom و اینتل قرار دارد. تولیدكنندگان ساختاری مثلAruba ، Bluesocket و سیسكو از چیپ‌ست‌های ۸۰۲.۱۱n به‌منظور تولید Access piontهای حرفه‌ای برای مصرف مشتریانWLAN استفاده خواهند كرد. درست مانند همان‌هایی كه توسط Hp .Dell و Lenovo تولید شده است.
بدون شك ۸۰۲.۱۱n سرعت‌های قابل‌توجهی را تحت شرایط ایده‌آل ارائه خواهد داد، ولی فناوری‌ای كه در راه است، نیاز به توجه حرفه‌ای و دقیق دارد. با توجه به این حقیقت كه تصویب این استاندارد در اوایل ۲۰۰۸ اتفاق خواهد افتاد، انتظار نداشته باشید این شبكه WLAN در چند سال آینده به صورت عمومی دربیاید. اما هیچ‌وقت برای شروع یك برنامه زود نیست. پس از همین حالا‌ به فكر برنامه‌ریزی برای نسل جدید این استاندارد باشید.
پس از سال‌ها انتظار برای پایان جنگ استانداردها، شبكه‌های بی‌سیم برای استاندارد ۸۰۲.۱۱n پرسرعت آماده می‌شوند. توان كاری بالا و رسیدن به آستانه ۱۰۰Mbps، نشان می‌دهد كه برای اولین‌بار فناوری بی‌سیم رقیب شبكه‌های كابلی FastEthernet شده است. البته جك‌های Ethernet تا مدت‌ها ناپدید نخواهد شد. ۸۰۲.۱۱n با محاسبه این چشم‌انداز آمده است كه باعث برتری شبكه‌های بی‌سیم بر شبكه‌های كابلی شود.
این استاندارد تا سال ۲۰۰۸ كامل نخواهد شد، اما محصولات زیادی كه از Pre-N استفاده می‌كنند، كم‌كم در قفسه فروشگا‌ه‌ها ظاهر می‌شوند. بر اساس پیش‌نویس استاندارد نهایی، این محصولات میزان عبور و توان عملیاتی بالاتری را هم برای Access point) AP) و هم برای دستگاه‌‌های میزبانی كه از چیپ‌ست‌های مشابه از یك تولیدكننده استفاده می‌كنند، ارائه می‌نمایند.
این تشابه شاید برای ادارات كوچك یا خانه‌ها خوب باشد، اما برای مكان‌های حرفه‌ای Pre-N مزیت چندانی ندارد؛ چرا كه اكثر دستگاه‌های كاربران فقط از استانداردهای كم سرعت‌تر ۸۰۲.۱۱a/b/g پشتیبانی می‌كنند و بروز كردن تمام دستگاه‌ها به Pre-N یك كار غیرعملی است.
به ویژه‌ این‌كه قابلیت كار بین تولیدات Pre-N كم است. به عنوان مثال، شركت NetGear دو نوع تولید Access point دارد: WN۵۱۱B (كه بر مبنای چیپ‌ست Broadcom&#۰۳۹;s Intensi-Fi است) و WN۵۱۱T (كه برمبنای چیپ‌ست Morvell&#۰۳۹;s Top Dog است) و ادعا می‌كند كه هر دوی این‌ها با نسخه ۰.۱ پیش‌نویس ۸۰۲.۱۱n سازگار است.
اما وقتی یك میزبان كه برمبنای یك نوع چیپ‌ست Pre-N به یك Access Point بر اساس یك نوع چیپ‌ست Pre-N دیگر وصل می‌شود، حداكثر سرعت آن به ندرت به عملكرد ۸۰۲.۱۱g می‌رسد.
از طرف دیگر، تعداد كمی محصول وجود دارد كه به Pre-N توجه نشان داده‌اند. برای این‌كه استاندارد فعلی۸۰۲.۱۱n فقط نسخه ۰.۱ آن هم به صورت پیش‌نویس نسخه نهایی است، محصولاتی كه بر اساس این پیش‌نویس كار می‌كنند، ممكن است با استانداردهای تأیید شده سازگار نباشند. هر چه نسخه پیش‌نویس كامل‌تر می‌شود، اكثر مشكلات مربوط به كار تولیدات مختلف كمتر می‌شود.
به همین خاطر تولیدكنندگان باید بتوانند قابلیت بروز شدن نسخه نهایی را با استفاده از نرم‌افزار بروزرسانی برای محصولاتی كه در اواخر سال ۲۰۰۷ تولید می‌شوند، تضمین كنند. تا آن زمان سازمان‌ها به دنبال استفاده از توان فناوری Multiple output MIMO ،‌Multiple input) MIMO) خواهند بود . یكی از مشخصات اصلی ۸۰۲.۱۱n است كه در دستگاهی چون Blue Secure Access Point ۱۷۰۰ از Blue Socket نیز به كار رفته است. البته این دستگاه از فناوری Pre-N استفاده نمی‌كند، بلكه از فناوری مشابه آنچه در ۸۰۲.۱۱n وجود دارد، استفاده می‌كند و بر این ادعا است كه توان كاری هر نوع میزبانی را افزایش می‌دهد (كه شامل تجهیزات موجود، ۸۰۲.۱۱a/b/g هم می‌شود).
غیر از Blue Socket، هیچ‌یك از تولیدكنندگان WLAN هنوز هیچ محصول مبتنی ۸۰۲.۱۱n تولید نكرده است. اما اگر۸۰۲.۱۱n از نسخه پیش‌نویس به نسخه استاندارد نهایی برسد، همان‌طور كه در مورد ۸۰۲.۱۱g اتفاق افتاد، انتظار داشته باشید كه این تولیدكنندگان راه‌حل‌های موقتی، از قبیل قابلیت بروز شدن Access Point كه از نسخه نهایی۸۰۲.۱۱n پشتیبانی می‌كند را ارائه دهند.
● قابلیت‌های MIMO
MIMO اساس فناوی ۸۰۲.۱۱n است؛ درست مثل فناوری Orthogonal Frequency-devision Multiplexing) OFDM) كه باعث افزایش سرعت ۸۰۲.۱۱a/g می‌شد، MIMO با استفاده از پدیده‌ای به نام multipath سرعت ۸۰۲.۱۱n را افزایش می‌دهد. مسیر چندگانه به این دلیل اتفاق می‌افتد كه یك سیگنال بین یك Access point و میزبان می‌تواند از چند مسیر مستقل عبور كند (همان‌طور كه در شكل نمایان است).
با ارسال جریان اطلاعات مختلف در هر مسیر سیگنال (معروف به تسهیم فضایی Spatial Multiplexing): و افزایش توان هر مسیر، توان مؤثر كلی نیز افزایش پیدا می‌كند. البته یك نكته وجود دارد و آن این‌كه، هر جریان اطلاعات منفرد به یك آنتن روی هر دو سمت فرستنده و گیرنده نیاز دارد.
البته شبكه‌های ۸۰۲.۱۱a/b/g از هر دو باند ۲۰۴ گیگاهرتز و پنج گیگاهرتز استفاده می‌كنند، ولی ۸۰۲.۱۱n استفاده بهتری از باند پنج گیگاهرتز خواهد كرد. مدیران شبكه نیاز دارند تجزیه و تحلیل‌های WLAN خود را با گرفتن بسته‌های اطلاعات به صورت بی‌درنگ در Access Point یا كنترل‌كننده به دست آورند. همچنین مدیران باید آگاه باشند كه میزبان‌های قدیمی هنگامی‌كه از ۸۰۲.۱۱n استفاده می‌كنند، توان كاری كلی را پایین می‌آورند.
● توجه به هسته
افزایش توان كاری شبكه‌های بی‌سیم مستلزم تقویت قابل‌توجه پهنای باند موردنیاز در هستهِ شبكه است. هرAccess point مبتنی بر ۸۰۲.۱۱n قادر خواهد بود توان كاری ۱۰۰Mbps داشته باشد. این مقدار چهار برابر سرعت بیشتر نسبت به ۲۵Mbps در شبكه‌های ۸۰۲.۱۱a/g است و در نهایت تراكم را در كنترل‌كننده‌های تولیدكنندگانWLAN افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، یك كنترل‌كننده Access point ۱۰۰ ۸۰۲.۱۱n وادار خواهد شد به صورت تئوری با ترافیك ۱۰Gbps كار كند. البته در حالت بهره‌داری توان كاری ۱۰ تا ۲۵ درصد این مقدار خواهد بود.
این راه‌حل چند قسمت دارد، اما هنوز به صورت كامل توسط تولیدكنندگان اجرا نشده است. پیش از هر چیز كابل ارتباطی بین كنترل‌كننده و Access point باید گیگابیتی باشد. هسته شبكه نیز با توجه به ارتباط داخلی لینك‌ها كه امروزه با سرعت ۱۰Gbps و در آینده ۴۰Gbps خواهد بود، سریع‌تر خواهد شد.
مسئله مهم دیگر این است كه رمزنگاری و موتورهای دیواره آتش كنترل‌كننده‌های امروزی باید پیشرفته‌تر شوند. به عنوان مثال، كنترل‌كننده Aruba ۲۴۰۰ از چهل‌وهشت، Access point پشتیبانی می‌كند، اما توان دیواره آتش آن ۲Gbps است. شاید امروزه این مقدار به ایجاد گلوگاه منجر نشود، ولی اگر Access pointها به ۸۰۲.۱۱n ارتقا یابند، این سرعت جای بحث دارد.
به‌رغم وجود این مشكلات، آینده ۸۰۲.۱۱n به نظر روشن می‌رسد. درست است كه نسخه پیش‌نویس استاندارد و نسخه ۰/۱ در ماه می‌ منتشر شده است، ولی تأیید نهایی آن تا سال ۲۰۰۸ اتفاق نخواهد افتاد و این فرصت به تولیدكنندگان داده خواهد شد تا موضوع بروز شدن ۸۰۲.۱۱n را حل كنند.
برای زمان حال، مدیران WLAN باید روش مهاجرت به ۸۰۲.۱۱n را بررسی كنند، اما باید در مورد توسعه دستگاه‌هایPre-N هوشیارانه عمل كنند و دستگاه‌هایی را انتخاب نمایند كه حداقل تضمین برای پشتیبانی از استاندارد رسمی ۸۰۲.۱۱n را دارا باشد. به ویژه در حوزه سازمانی بهتر است منتظر ماند تا این استاندارد تدوین شود و قابلیت كار دستگاه‌های مختلف با یكدیگر تضمین شده باشد.
● ۸۰۲.۱۱n ،MIMO را تقویت می‌كند
۲ * ۲، ۳ * ۲، ۴ * ۴. این شماره‌ها به سیستم‌های جدید گردش چرخ‌ها هیچ ارتباطی ندارند، بلكه دلالت بر این دارند كه چند آنتن و جریان داده مستقل در دستگاه‌های MIMO مورد استفاده قرار می‌گیرند. یك سیستم ۳*۲ می‌تواند دو تا مسیر دیتا جداگانه بفرستد و سه تا آنتن دریافت كننده داشته باشد. به عنوان مثال، اضافه كردن آنتن اضافی دریافت سودمند است؛ چرا كه دستگاه به صورت خودكار اطلا‌عات تمامی آنتن‌های دریافت را تركیب و رمزگشایی می‌كند.
(در نتیجه سیگنال قوی‌تر می‌شود). این كار باعث افزایش احتمال انتقال كامل و بدون خرابی اطلا‌عات می‌شود. اما این مزیت باعث افزایش هزینه مصرف برق می‌شود. از این نظر برای Access point جای نگرانی وجود ندارد. اما برای لپ‌تاپ‌ها و دیگر دستگاه‌های سیار این مسئله مهم است.
MIMO همچنین می‌تواند برای افزایش محدوده شبكه‌های بی‌سیم توسط روش موسوم به شكل‌دهی پرتو (beam forming) یك انتقال را در جهت میزبان مورد استفاده قرار دهد. به جای ارسال اطلاعات روی یك آنتن، همان انتقال اطلاعات می‌تواند به صورت هوشمندانه انجام شود. این كار از طریق چند آنتن انجام می‌شود كه باعث افزایش كیفیت سیگنال دریافتی در قسمت نهایی می‌شود. البته این به‌ صورت یك بخش رسمی استاندارد پیش‌نویس نیست، بلكه به این صورت است كه این كار برای پشتیبانی از پیام رادیویی تك و تنظیمات آنتن اضافه شده است كه برای دستگاه‌های با مصرف كم، مثل دستگاه فرستنده و گیرنده VoIP، مفید است.

ترجمه: علی ناجیان‌

منبع : آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات ایستنا