وای فای 7 در تعامل با نسل ششم شبکه‌های ارتباطی چه دستاوردی برای ما به‌همراه دارد؟

در شرایطی که کاربران و شرکت‌ها به‌تازگی روند مهاجرت به وای‌فای 6 را آغاز کرده‌اند و برخی دیگر به‌فکر ارتقاء به Wi-Fi 6E هستند، اما به‌نظر می‌رسد که جانشین این دو استاندارد در حال آمدن است و قرار است پیشرفت‌های قابل توجهی را همچون اسلاف خود تجربه کند که از مهم‌ترین آن‌ها باید به اتصالات سریع‌تر، تاخیر کمتر و توانایی مدیریت اتصالات بیشتر اشاره کرد. 

در شرایطی که وای‌فای 6 افزایش نسبی سرعت در مقایسه با وای‌فای 5 را ارائه می‌کند، در مقابل وای‌فای 7 دسترسی به اتصالات پرسرعت را امکان‌پذیر می‌کند. استاندارد وای‌فای 7 به‌نام استاندارد 802.11be EHT نام‌گذاری شده که EHT بیان‌گر توان عملیاتی بسیار بالا (Extremely High Throughput) است. اگرچه مشخصات فنی فناوری فوق هنوز در دست بررسی است، اما استاندارد جدید می‌تواند دستیابی به نرخ انتقال 10 گیگابیت بر ثانیه را ارائه دهد. به بیان دقیق‌تر، وای‌فای 7 چیزی در حدود 4 برابر سریع‌تر از وای فای 6 و وای‌فای 6E خواهد بود.

فرآیند نام‌گذاری استاندارد وای‌فای 7 بر مبنای همان سیستم قبلی است و IEEE 802.11be  نام دارد. درست به همان صورتی که وای‌فای 6 به‌نام IEEE 802.11ax و وای‌فای 5 به‌نام IEEE 802.11ac معروف شدند. وای‌فای 7 سازگاری کامل با استانداردهای قبلی دارد، اما برای بهره‌مندی از ویژگی‌های جدید و بهبود عملکردها باید از تجهیزات سازگار با استاندارد فوق استفاده کنید. به بیان دقیق‌تر، نیازمند خرید روترها و اکسس‌پوینت‌های جدید و دستگاه‌های مصرفی مثل اسمارت‌فون‌ها، لپ‌تاپ‌ها، تلویزیون‌ها و تجهیزات جدید هستید. وای‌فای 7 علاوه بر سرعت بالا از فناوری‌های جدیدی برای کاهش تاخیر، افزایش ظرفیت و بهبود عملکرد شبکه استفاده می‌کند. 

شبکه‌های مبتنی بر وای‌فای 7 چه قابلیت‌هایی در اختیار ما قرار می‌دهند؟ 

وای‌فای 7 تنها در زمینه ارائه سرعت، برتری رقابتی نسبت به وای‌فای 6 ندارد، بلکه توانایی پشتیبانی از اتصالات بیشتری را دارد و قادر است شبکه‌ای با عملکرد بالا، تاخیر کم و ‌اعتمادترپذیری بیشتر پیاده‌سازی کند. مزایای این‌چنینی باعث می‌شوند تا فرآیند انتقال ویدئوهای با حجم بالا یا انجام باز‌ی‌های تحت شبکه بدون مشکل امکان‌پذیر شود. علاوه بر این، برنامه‌های کاربردی به توان عملیاتی بالا و تاخیر کم دسترسی خواهند داشت. یکی دیگر از حوزه‌های مهمی که وای‌فای 7 روی آن متمرکز است، حل مشکل ازدحام و تداخل هنگام ارسال همزمان بسته‌های اطلاعاتی از طریق کلاینت‌های بی‌سیم است. این ویژگی هنگامی که شبکه‌ها در مناطقی با دستگاه‌های متراکم تصمیم به ارسال اطلاعات را دارند یا مناطقی که متشکل از شبکه‌های مختلف هستند که با یک‌دیگر همپوشانی دارند، به شرکت‌ها کمک می‌کند شبکه‌های پایداری را تعریف کنند. سرعت بالا، تاخیر کم و پشتیبانی از اتصالات بیشتر دو دستاورد بزرگ وای‌فای 7 برای شبکه‌های محلی است. 

سرعت وای فای 7

اولین نکته قابل تاملی که در مورد وای‌فای 7 وجود دارد، ارائه پهنای باند کانال بیشتر نسبت به وای‌فای 6 است. تقریبا هر نسل از وای‌فای که منتشر می‌شود تعداد باندهای موجود میان روترها و دستگاه‌های کلاینت را بیشتر می‌کند. به همین دلیل، اگر باند 2.4 گیگاهرتز بیش‌ازحد شلوغ شود، دستگاه‌های مجهز به وای‌فای 6E قادر به سوئیچ کردن به باند 5 گیگاهرتزی یا 6 گیگاهرتزی هستند، با این‌حال، پهنای این باندها نیز ممکن است در معرض تداخل و سایر نویزها قرار بگیرند. کلید حل این مشکل افزایش عرض کانال است.

در وای‌فای 6 عرض کانال از 80 مگاهرتز وای‌فای 5 به 160 مگاهرتز افزایش پیدا کرد. وای‌فای 7 عرض کانال را دو برابر کرده و به 320 مگاهرتز در باندهای رادیویی 2.4، 5 و 6 گیگاهرتزی خواهد رساند. علاوه بر این، وای‌فای 7 از فناوری جدیدی که puncturing نام دارد استفاده می‌کند تا مانع بروز مشکل تداخل در بخشی از کانال و غیرقابل استفاده شدن آن شود. 

آیا نیازمند وای‌فای 7 هستیم؟

پهنای باند شبکه‌های سلولی به‌شکل مستمر افزایش پیدا می‌کند تا جوابگوی نیازهای کاربران و واحدهای صنعتی باشد، در نتیجه اگر در نظر داشته باشیم از این پهنای باند در شبکه‌های سازمانی استفاده کنیم و وابستگی خود به شبکه‌‌های اترنت سیمی را کم کنیم، به فناوری‌ای نیاز داریم که توانایی استفاده بهینه از مزایای درخشان شبکه‌های 6G را در اختیارمان قرار دهد. امروزه، بخش عمده‌ای از دستگاه‌ها و روترهایی که از آن‌ها استفاده می‌کنیم محدود به وای‌فای 5 هستند که نزدیک به ده سال قدمت دارد و جالب آن‌که وای‌فای۶ برای بسیاری از کاربران و شرکت‌ها جدید است و حتا تعداد کمی از دستگاه‌های مصرفی مثل گوشی‌های هوشمند قادر به پشتیبانی از استاندارد فوق هستند. با این توصیف چرا صنعت مخابرات تا این اندازه علاقه‌مند به عرضه فناوری بی‌سیم جدیدی است؟ همان‌گونه که در مقاله «نسل ششم شبکه‌های ارتباطی قرار است چه تحول بزرگی به‌وجود آورد» به آن اشاره کردیم، تا ده سال دیگر اتفاقات بزرگی در دنیای فناوری به‌وقوع خواهد پیوست و طیف گسترده‌ای از تجهیزات مجهز به تراشه‌های بی‌سیم پرسرعت به بازار عرضه خواهند شد که نیازمند ارتباطات پایدار و پرسرعتی هستند. 

امروزه، فناوری‌هایی مثل ویدئو کنفرانس یا تجهیزات اینترنت اشیاء به‌شکل محدود در برخی از شرکت‌ها و منازل مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما به‌نظر می‌رسد محبوبیت آن‌ها در سال‌های آتی رشد چشم‌گیری خواهد داشت. این مسئله در حوزه تجارت و صنعت نیز صدق می‌کند. جایی که تجهیزات اینترنت اشیاء صنعتی مثل حس‌گرها و سامانه‌های نظارتی می‌توانند به‌سرعت به محدودیت‌های پیرامون استانداردهای فعلی وای‌فای برسند. تقریبا از چند سال دیگر، بخش عمده‌ای از منازل و به‌ویژه مجتمع‌های مسکونی به بلندگوهای هوشمند، سامانه‌های روشنایی هوشمند متصل به شبکه، پریزهای هوشمند برق و صدها دستگاه دیگر که همگی قابلیت اتصال به اینترنت را دارند، تجهیز خواهند شد. 

وای‌فای 7 با ارائه سرعت بیشتر، تاخیر کمتر و بهبود قابلیت مدیریت تداخل می‌تواند به این نیاز تجهیزات مصرفی پاسخ دهد. علاوه بر این، تاخیر کم و پایداری بهتر در برقراری اتصالات محلی مبتنی بر وای‌فای، بهره‌وری واحدهای صنعتی و تولیدی را بهبود خواهد بخشید. 

وای‌فای 6 و 7 چه تفاوت‌هایی با یک‌دیگر دارند؟

یکی از اولین پرسش‌هایی که در در مورد عرضه وای‌فای 7 ذهن‌مان را مشغول می‌کند این است که اساسا چه تفاوتی میان دو استاندارد وای‌فای ۶ و ۷ وجود دارد؟ وای‌فای نسل هفتم از سه باند 2.4، 5 و 6 گیگاهرتزی استفاده می‌کند، اما در این زمینه عملکرد بهتری نسبت به وای‌فای 6 دارد و در زمینه استفاده از فناوری‌های موجود عملکرد پایدارتری خواهد داشت. از تفاوت‌های مهم این دو استاندارد به موارد زیر باید اشاره کرد: 

کانال‌های گسترده‌تر

هر باند به چند کانال تقسیم می‌شود. باند 2.4 گیگاهرتزی از 11 کانال 20 مگاهرتزی تشکیل می‌شود، در شرایطی که باند 5 گیگاهرتزی دارای 45 کانال است، اما به‌جای آن‌که محدود به عرض 20 مگاهرتز باشد، قادر است عرض کانال‌های 40 یا 80 مگاهرتزی را با یک‌دیگر ترکیب کند. باند 6 گیگاهرتزی یک گام رو به جلو برداشت و از 60 کانال پشتیبانی می‌کند، در حالی که در وای‌فای 6E کانال‌ها به عرض 160 مگاهرتز دسترسی دارند. وای‌فای 7 از کانال‌هایی پشتیبانی می‌کند که حداکثر عرض 320 مگاهرتز دارند. هر چه کانال گسترده‌تر باشد، توانایی انتقال داده‌های بیشتری را دارند. یک تشبیه ساده می‌تواند به این صورت باشد که یک جاده‌ تک‌لاینی در مقایسه با یک بزرگراه چندلاینه دارید. اکنون، کدام‌یک بالاترین مقدار ترافیک را انتقال می‌دهند؟ هرچه باندها و کانال‌های وای‌فای گسترده‌تر باشند، توانایی انتقال داده‌های بیشتری را دارند. 

QAM  بالاتر

مدولاسیون دامنه چهارگانه (‌QAM) سرنام Quadrature Amplitude Modulation، روشی کارآمد برای ارسال و دریافت داده‌ها در قالب امواج فرکانس رادیویی است. هرچه این مقدار بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری به‌شکل تجمیع‌شده انتقال پیدا می‌کنند. وای‌فای 7 از استاندارد 4K-QAM پشتیبانی می‌کند، در شرایطی که وای‌فای 6 محدود به 1024-QAM و وای‌فای 5  نیز محدود به 256-WAM بود. مزایای بالقوه‌ی فناوری فوق این است که قدرت سیگنال تقویت‌شده و نویز‌های پس‌زمینه و تداخلات پیچیده،  باعث نمی‌شوند تا میزان هدررفت سیگنال‌ها افزایش چشم‌گیری داشته باشد. 1024-QAM در وای‌فای 6 حدود 25 درصد افزایش نرخ انتقال داده‌ها را نسبت به وای‌فای 5 بیشتر کرده است، در شرایطی که 4K-QAM در وای‌فای 7 افزایش 20 درصدی را به‌وجود خواهد آورد تا روند انتقال داده‌ها بازهم سریع‌تر شود. 

عملیات چندلینکی (Multi-Link Operation)

شاید یکی از جذاب‌ترین پیشرفت‌ها در وای‌فای 7، عملیات چندلینکی (MLO) سرنام Multi-Link Operation  باشد. استانداردهای وای‌فای، یک ارتباط بین دو دستگاه در یک باند واحد را برقرار می‌کنند. یک روتر وای‌فای 6E سه‌بانده، دو دستگاه را در یک باند و از طریق یک کانال ثابت به شبکه متصل می‌کند و این روتر است که تصمیم می‌گیرد به باند 2.4، 5 یا 6 گیگاهرتزی متصل شود. فناوری عملیات چندلینکی می‌تواند چند فرکانس را در سراسر باندها در یک اتصال واحد ترکیب کند. در نتیجه، روتر وای‌فای 7 می‌تواند به‌طور همزمان از طریق دو یا چند کانال در باندهای مختلف به یک دستگاه وای‌فای 7 متصل شود. عملیات چندپیوندی، کانال‌های گسترده‌تری را به‌وجود می‌آورند و به آن‌ها اجازه می‌دهند تا داده‌های بیشتری را انتقال دهند. در این‌جا، ملاک عمل دستیابی به سرعت بالاتر نیست، بلکه استفاده کارآمدتر از کانال‌ها و پهنای باند موجود است. روترهایی که از وای‌فای 7 پشتیبانی می‌کنند، قادر هستند تراکم و سایر تداخل‌ها را مورد بررسی قرار دهند و برای حفظ اتصال پایدار و تاخیر کم از بهترین کانال برای ارسال اطلاعات استفاده کنند. اندی دیویدسون، کارشناس شرکت کوالکام، در این باره می‌گوید: «انتظار ندارم وای‌فای 7 استفاده از طیف 6 گیگاهرتز را اجباری کند. به همین دلیل، مناطقی که طیف باند بالای محدودی دارند، به سراغ استفاده از فناوری چندپیوندی همزمان می‌روند. به‌طور خلاصه، این فناوری با ترکیب یا تجمیع کانال‌های کوچک‌تر، کانال‌های وسیع‌تری تا 320 مگاهرتز ایجاد می‌کند». کوالکام باور دارد که این قابلیت می‌تواند به وای‌فای 7 در دستیابی به توان بالا و کاهش تاخیر کمک کند. دیویدسون می‌گوید: «در آزمایش‌های انجام‌شده، تکنیک چند‌پیوندی همزمان باند بالا، دستیابی به کانال موثر 240 مگاهرتزی در وای‌فای 7 را امکان‌پذیر ساخته است، بدون این که نیازی به تخصیص طیف 6 گیگاهرتزی ضرورتی داشته باشد».

به‌طور خلاصه، وای‌فای 7 با استفاده همزمان از باندها و کانال‌های فرکانسی مختلف تاخیر را کمتر می‌کند. قابلیت عملیات چندپیوندی به‌ویژه زمان‌هایی مفید است که وضعیت شبکه به‌دلیل تداخلات خارجی یا تراکم ناشی از دستگاه‌های هم‌جوار افت شدیدی پیدا می‌‌کند. 

وای‌فای 7 چه زمانی در دسترس ما قرار خواهد گرفت؟ 

در شرایطی که انتظار می‌رود وای‌فای 7 در سال 2023 یا 2024  میلادی به‌شکل رسمی به دنیای فناوری معرفی شود، دست‌کم دو یا سه سال زمان خواهد برد که اولین دستگاه‌های مصرفی و روترهایی که توانایی پشتیبانی از وای‌فای 7 را دارند به بازار عرضه شوند، اما شرکت‌های بزرگ فعال در زمینه ساخت تراشه و مودم‌های مخصوص دستگاه‌های سیار از مدت‌ها قبل دست‌به‌کار شده‌اند. به‌طور مثال، کوالکام (Qualcomm) از تراشه وای‌فای 7 و پلتفرم Networking Pro Series خود رونمایی کرده که می‌تواند حداکثر انتقال 33 گیگابیت بر ثانیه در اتصال چهاربانده را روی 16 کانال استریم کند و آماده ارائه لایسنس مربوطه به شرکای خود است. اگر از علاقه‌مندان به فناوری‌های جدید مثل واقعیت مجازی و افزوده هستید، این استاندارد و نرخ پایین آن باید برای شما جذاب باشد. کوالکام معتقد است که جهان‌های مجازی می‌توانند همه ما را به‌سمت وای‌فای 7 سوق دهد، اما باید صبر کنیم تا ببینیم در آینده چه اتفاقاتی خواهد افتاد. 

شرکت برودکام (Broadcom) و مدیاتک (MediaTek) نیز فناوری‌های وای‌فای 7 را معرفی کرده‌اند. با این حال، هنگامی که وای‌فای 7 معرفی شود، هنوز هم برای مدت‌زمان طولانی وای‌فای 6 مورد توجه کاربران قرار خواهد داشت و به احتمال زیاد این دو فناوری به‌عنوان فناوری‌های مکمل برای سال‌های آتی با یک‌دیگر همزیستی خواهند داشت.