.11 802.11Ax مقابل 802.11ac ، الميزات والأداء

يعد بروتوكول الاتصال اللاسلكي 802.11ax حقيقة واقعة وكانت Asus أول من زودنا بفريق يقوم بتنفيذ هذا الحل للاستخدام المنزلي. سيكون Asus RT-AX88U هو الأول من بين العديد من الأجهزة الأخرى ، ولكن في الوقت الحالي ، يعد هذا الموجه هو الذي يمتلك أولوية البروتوكول الجديد الذي يهدف إلى التغلب على الاتصالات السلكية في فترة زمنية قصيرة.

سنقوم في هذه المقالة بإجراء مقارنة بين البروتوكول القديم IEEE 802.11ac مقابل 802.11ax ، لمعرفة الفروق الأساسية بين أحدهما والآخر ومرة ​​أخرى إذا كانت التغييرات حقيقية أو كانت واجهة.

فهرس المحتويات

802.11ac مقابل 802.11ax

لوضع أنفسنا في موقف ، سنعرف القليل عن معيار 802.11ac السابق. هذا المعيار هو تطور بروتوكول 802.11n السابق ، والمعروف أيضًا باسم WiFi 5 ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه نفذ اتصالات لاسلكية في نطاق تردد 5 جيجا هرتز. تم تطويره بين عامي 2011 و 2013 ، ويمثل تحسينًا كبيرًا مقارنة بالبروتوكول السابق ، وذلك بفضل استخدام نطاق التردد الجديد هذا لتوفير عمليات نقل بيانات أكبر بكثير مع قدرة MIMO.

من جانبها ، فإن المعيار 802.11ax الجديد أو المسمى أيضًا Wi-Fi 6 ، يهدف إلى تحسين أداء الاتصالات اللاسلكية ، خاصة في البيئات والمساحات العامة حيث يؤدي اتصال عدد كبير من الأجهزة إلى جعل شبكة Wi-Fi يشبع Fi بسرعة مع البروتوكول السابق. إحدى الميزات الجديدة التي تجلبها هي تطور MU-MIMO إلى تقنية OFDMA التي تحسن الأداء في أعباء العمل الكبيرة.

لماذا نحتاج إلى بروتوكول Wi-Fi جديد

ازداد عدد الأجهزة التي تستخدم الشبكات اللاسلكية بشكل كبير في السنوات الأخيرة. الهواتف المحمولة الحالية بعيدة كل البعد عن أداء النماذج التي كانت موجودة في عام 2011. ولهذا السبب ، فإن بروتوكول 802.11ac قد فشل من حيث الاحتمالات والفوائد.

يتم تمييز هذا بشكل خاص في أماكن الحضور العام ، مثل المطارات والجامعات والمحطات والفنادق ، إلخ. الأماكن التي لديها نقاط وصول Wi-Fi مجانية تصبح مشبعة بسرعة مع العدد الكبير من المستخدمين الذين ينوون الاستفادة من هذه الخدمة ، وتقنية MU-MIMO التي تنفذها الأجهزة بموجب هذا البروتوكول غير كافية. ما تقوم به هذه التقنية بشكل أساسي هو تحسين الإشارة اللاسلكية للسماح بالإرسال المتزامن للعملاء المتصلين بنقطة الوصول. ومع ذلك ، أصبحت MU-MIMO بالفعل صغيرة جدًا.

هذا هو السبب في أن بروتوكول 802.11ax مصمم خصيصًا للتغلب على القيود الموجودة. مع تقنية OFDMA الجديدة ، بالإضافة إلى توصيل أو استقبال البيانات من هوائيات متعددة ، ستتمكن من القيام بذلك لعدة مستخدمين في نفس الوقت. ستسمح لنا عملية تجميع الإشارات عن طريق وحدات RU أو وحدات الموارد بإدارة عرض النطاق الترددي بشكل أفضل لأحمال البيانات الكبيرة. يؤدي هذا إلى إزالة قيود تقنية CSMA / CA Ethernet القديمة حيث يحتاج العملاء للاستماع إلى الإشارة قبل أن يتمكنوا من الإرسال.

هدف آخر من هذا الإصدار الجديد من IEEE هو تحسين الكفاءة من حيث استهلاك الطاقة للهوائيات والشبكة ، وهو أمر بالغ الأهمية للمحطات المحمولة ويجب أن يؤخذ في الاعتبار دائمًا.

802.11ax مقابل سرعة 802.11ac

لا شك أن أحد الأسباب الرئيسية لوجود هذا البروتوكول الجديد هو زيادة سرعة نقل البيانات في الاتصالات اللاسلكية. ليس فقط في النطاق 5 جيجا هرتز ، ولكن أيضًا في النطاق 2.4 جيجا هرتز ، لأنه يعمل في كليهما.

كان بروتوكول 802.11ac ، إذا جاز التعبير ، سقفه مع موجه Asus ROG Rapture GT-AC5300 الاستثنائي. هذا الوحش قادر على الوصول إلى سرعات AC5300 بفضل 8 هوائيات WiFi بسرعات في نطاق 2.4 جيجا هرتز في وضع 4 × 4 حتى 1000 ميجا بت في الثانية وفي نطاق 5 جيجا هرتز في وضع 4 × 4 حتى 2167 ميجا بت في الثانية. من خلال امتلاك 8 هوائيات ، يمكننا الوصول إلى 5200 ميجابت في الثانية بشكل فعال في الوضع المزدوج 4 × 4. الأرقام التي بدت حتى قبل بضعة أشهر وحشية بالنسبة لنا على شبكة Wi-Fi. بالإضافة إلى ذلك ، يعد هذا الموجه واحدًا من عدد قليل يستخدم 1024-QAM بموجب هذا البروتوكول.

ولكن الآن يدخل صديقنا Asus RT-AX88U ، جهاز توجيه يقوم بتركيب 4 هوائيات Wi-Fi لتزويدنا ، تحت 802.11ax ، 4 × 4 اتصالات في نطاق 2.4 جيجا هرتز ، تصل سرعات تصل إلى 1148 ميجا بت في الثانية ، ووصلات 4 × 4 في النطاق 5 جيجا هرتز سجل لا يقل عن 4804 ميجا بت في الثانية. بدون شك تحسن كبير ، خاصة في نطاق التردد العالي ، والذي سيسمح لنا بسرعات نقل أعلى بكثير.

ولكن هذا ليس كل شيء ، الشيء الأكثر إثارة للاهتمام حول الأجهزة التي تقوم بتثبيت هذا البروتوكول هو أنها يمكنها إجراء اتصالات تصل إلى 8 × 8 ، أي 8 هوائيات بالتوازي لتزويدنا بسرعات لا تصدق. لا توجد حتى الآن أي نماذج تنفذ هذا الاحتمال ، على الرغم من أن لدينا بالفعل جهاز توجيه الألعاب Asus ROG Rapture GT-AX11000 في السوق مع القدرة على توصيل 4 × 4 مزدوج في النطاق 5 جيجا هرتز ، مما يضاعف ، إذا جاز التعبير ، سعة RT -AX88U. إنه قادر على ما يصل إلى 11000 ميجابت في الثانية ، وهي أرقام ستتجاوز بلا شك اتصالات سلكية تبلغ 10 جيجابت في الثانية. في الوقت الحالي ، يبلغ الحد الأقصى النظري المسجل حوالي 14 جيجابايت في الثانية.

نحن نعلم بالفعل أنه لا يوجد حتى الآن عملاء AX في السوق للضغط على أجهزة التوجيه الجديدة هذه ، وهو ما يمثل عيبًا كبيرًا. في الاختبارات التي أجريت مع AX88U ، نقوم بتوصيل ما يصل إلى 6 معدات من 3 إلى 3 في محاولة لقياس سرعة وصلة الجذع بين جهازي توجيه AX. على الرغم من أن النتائج تفوق بكثير بروتوكول AC ، إلا أننا لم نتمكن أبدًا من الوصول إلى أقصى حد ممكن.

ما يمكن أن نراه مباشرة هو قدرة OFDMA مع 6 أجهزة كمبيوتر متصلة ويعمل كل منها بأكثر من 700 ميجابت في الثانية ، وهو بلا شك واحد من أفضل الميزات فيما يتعلق بمعيار 802.11ac. نرى أننا تمكنا من الوصول إلى سرعات قريبة من 2.5 جيجابت في الثانية ، والتي يجب ضربها عندما يكون هناك عميل 4x4 ax.

استخدام نطاقات التردد

يمكننا مباشرة من النقطة السابقة استخلاص رسم آخر من أهم الاختلافات بين البروتوكولين ، وهو نطاق التردد الذي يعملون فيه.

802.11ac قادر على العمل فقط في النطاق 5 جيجا هرتز ، وتوسيع النطاق الترددي إلى 160 ميجا هرتز ، مقارنة بـ 40 ميجا هرتز التي يعمل فيها 802.11n. كما أنها قادرة على العمل على ثماني قنوات أو تدفقات MIMO.

على النقيض من ذلك ، يعمل بروتوكول 802.11ax ، بالإضافة إلى العمل في نفس النطاق 5 جيجا هرتز ، في نطاق 2.4 جيجا هرتز ، وهو أمر مهم للغاية لتحسين نقل المعلومات في نطاق التردد المتعدد الاستخدامات هذا. بهذه الطريقة ، يتم إنشاء المزيد من القنوات المتاحة ، وبالتحديد سيكون لدينا ما يصل إلى 8 قنوات لنطاق 5 جيجا هرتز (8 × 8) و 4 لنطاق 2.4 جيجا هرتز (4 × 4). يعمل هذا بالطبع على تحسين السعة والنطاق الترددي للإرسال باستخدام MU-MIMO في وضع مزدوج ، حيث ستتمكن نقطة وصول واحدة من الإرسال إلى عدة أجهزة استقبال في وقت واحد.

أداء 802.11ax والتوافق مع الإصدارات السابقة

أما بالنسبة لخصائص التشغيل للبروتوكول الجديد ، فهي واحدة من أكثر المسائل تميزًا فيما يتعلق بإصدار التيار المتردد. يمكن للبروتوكول الجديد أن يقدم لنا أداءًا أكبر بنسبة تصل إلى 40٪ مقارنة بالإصدار القديم ، وذلك بفضل تعديل QAM الجديد بشكل أساسي. الهدف من QAM هو نقل إشارتين معدلتين في كل من الطور والسعة بشكل مستقل عن نفس القناة. تم تقليل التباعد بين إشارات الموجة الحاملة لهذا البروتوكول الجديد بشكل كبير إلى مساحات تبلغ 312.5 كيلوهرتز فقط لتزويدها بنطاق تردد أكبر.

في حين أن 802.11ac يعمل بشكل طبيعي في 256-QAM ، فإن 802.11ax لا يقل عن 1024-QAM. من خلال زيادة هذا السجل ، نقوم بزيادة كثافة المعلومات التي يمكن للجهاز إرسالها. هذا هو السبب في أن معدل نقل البيانات لهوائي واحد مع AX سيكون أعلى بنسبة 37 ٪ من ذلك القادر على إرسال بروتوكول AC. مع هذا السجل لدينا أن هوائي واحد من Asus RT-AX88U سيكون قادرًا على إرسال ما يزيد قليلاً عن 1000 ميجابت في الثانية ، فلا يوجد شيء.

بعد ذلك ، سنرى جدولًا يوضح بعض النتائج والاختلافات بين البروتوكولين.

نرى أن 802.11ax يعمل على كلا النطاقين بينما لا يعمل 802.11ac. عرض النطاق الترددي المستخدم هو نفسه لكل من البروتوكولين للحصول على أقصى توافق بين المعايير المختلفة. من جانبه ، تم تقصير المسافات بين الإشارات بما يكفي في البروتوكول الجديد لإفساح المجال لمزيد من عرض النطاق الترددي بفضل OFDMA. كما أن الكمون في هذا الصدد يتحسن إلى حد كبير.

باستخدام تقنية OFDMA ، تم مضاعفة القدرة على إرسال 4 عمليات إرسال MIMO متعددة في وقت واحد لبروتوكول AC إلى 8 ، وهو ما يمكن أن يفعله بروتوكول AX. باستخدام تقنية تركيز الشعاع ، سيتمكن جهاز التوجيه من استهداف العملاء بدقة أكبر لتحسين معدل النقل. تقسم وحدة المعالجة المركزية التي تعمل في جهاز التوجيه كل دفق MU-MIMO إلى أربعة وحدات إضافية لزيادة ما يصل إلى أربعة أضعاف عرض النطاق الترددي هذا لكل عميل متصل ، وهذا يكمن أساسًا في حداثة تقنية OFDMA.

من الميزات الأخرى الأكثر إثارة للاهتمام ، على الرغم من أنها ليست جديدة ، أنه سيكون لدينا توافق عكسي مثالي بين هذا البروتوكول الجديد والبروتوكولات السابقة. الجهاز الذي يعمل تحت بروتوكول 802.11n على سبيل المثال ، سيكون قادرًا على الاتصال بشكل مثالي بجهاز يعمل مع 802.11ax الجديد ، وهذا سيتجنب الاضطرار إلى الحصول على أجهزة جديدة لتنفيذ الشبكات التي يوجد بها مجموعة متنوعة من المعدات.

بالطبع بروتوكول 802.11ac متوافق أيضًا مع الإصدارات السابقة مع IEEE الأخرى ، ولكن تم تحسين هذا الجانب بشكل كبير للإنشاء الجديد ، حيث ، كما رأينا من قبل ، لا يعمل بروتوكول AC على تردد 2.4 جيجا هرتز ، و AX نعم إنها كذلك.

المعدات والأجهزة التي ستنفذ 802.11ax

لقد تحدثنا بالفعل بإسهاب عن المستجدات التي يجلبها هذا المعيار الجديد للإرسال اللاسلكي ، لذلك حان الوقت الآن لمعرفة كيف بدأ هذا في السوق لأجهزة التوجيه المنزلية.

كانت Asus أول شركة تقوم بتسويق جهاز كمبيوتر بموجب هذا البروتوكول. يقوم جهاز Asus RT-AX88U بتثبيت معالجين دقيقين من Broadcom BCM43684 قادران على دعم توصيلات معدلة 4 × 4 MU-MIMO و OFDMA 1024-QAM ، بالإضافة إلى معالجات نواة Broadcom BCM4908 64 بت الأخرى. يبلغ عرض النطاق الترددي للقناة 160 ميجاهرتز ويمكن أن يصل إلى سرعة 4.8 جيجابت في الثانية في النطاق 5 جيجاهرتز و 1.1 جيجابت في الثانية في النطاق 2.4 جيجاهرتز.

قبل بضعة أيام ، تمكنا من الوصول إلى نموذج آخر بأداء أعلى وخليفة لـ Rapture GT-AC5300 ، وهو Asus ROG Rapture GT-AX11000 ، والذي يمكنك رؤيته هنا. يقوم هذا الموجه بتركيب ثلاثة معالجات من Broadcom BCM43684 لإدارة الشبكات اللاسلكية وآخر من Broadcom BCM4908. يمكن لجهاز التوجيه الوصول إلى ما لا يقل عن 11 جيجابت في الثانية على اتصال مزدوج 4 × 4 في نطاق 5 جيجاهرتز و 4 × 4 آخر في نطاق 2.4 جيجاهرتز.

802.11ax هنا لتبقى ، والدليل على ذلك هو الفوائد المذهلة التي سنراها من الآن فصاعدًا لأجهزة التوجيه الجديدة التي تنشئها العلامات التجارية ، مع Asus كتوجه يتبعه.

نوصي بقراءة:

بهذا نختتم دراستنا المقارنة لـ 802.11ax مقابل 802.11ac ، ونأمل أن تكون هذه المقالة من مصلحتك أن ترى كلا البروتوكولين بمنظور أفضل وأن يحمل المستقبل. ما رأيك في هذا التنفيذ الجديد؟ اكتب لنا عن هذا في مربع التعليق.