وای فای ۷ و ویژگی های آن (Wi-Fi 7)

وای فای ۷ (Wi-Fi 7): انقلابی در ارتباطات بی‌سیم

نسل جدید فناوری ارتباطات بی‌سیم، وای فای ۷ (Wi-Fi 7) که با نام استاندارد فنی IEEE 802.11be نیز شناخته می‌شود، رسماً از راه رسیده است تا تعریفی نو از سرعت، کارایی و پایداری در شبکه‌های بی‌سیم ارائه دهد. این استاندارد که با شعار “توان عملیاتی فوق‌العاده بالا” (Extremely High Throughput – EHT) معرفی شده، یک جهش کوانتومی نسبت به نسل‌های پیشین خود، یعنی وای-فای ۶ و 6E، محسوب می‌شود و آمده است تا زیرساخت لازم برای فناوری‌های نوظهور و نیازمند به پهنای باند عظیم و تأخیر بسیار کم را فراهم کند.

در این مقاله جامع از آکادمی نُد، به کالبدشکافی عمیق وای-فای ۷، ویژگی‌های کلیدی، مقایسه آن با نسل‌های قبلی و کاربردهای تحول‌آفرین آن خواهیم پرداخت.

چرا به وای فای ۷ نیاز داشتیم؟

دنیای دیجیتال با سرعتی باورنکردنی در حال پیشرفت است. رشد روزافزون دستگاه‌های متصل به اینترنت (اینترنت اشیاء – IoT)، افزایش تقاضا برای استریم ویدیوهای باکیفیت 8K و حتی 16K، محبوبیت بازی‌های آنلاین مبتنی بر ابر (Cloud Gaming)، و توسعه فناوری‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR)، همگی فشار بی‌سابقه‌ای بر شبکه‌های بی‌سیم فعلی وارد کرده‌اند. وای-فای ۶ (۸۰۲.11ax) با تمرکز بر افزایش بهره‌وری در محیط‌های شلوغ، گام مهمی رو به جلو بود، اما برای پاسخگویی به نیازهای آینده، به یک انقلاب نیاز بود؛ انقلابی که وای-فای ۷ آن را رهبری می‌کند.

وای فای ۷ تنها به دنبال افزایش سرعت خام نیست؛ بلکه هدف آن ارائه یک اتصال پایدارتر، قابل‌اطمینان‌تر، با تأخیر کمتر و ظرفیت بسیار بالاتر است تا تجربه‌ای بی‌نقص در تمامی این کاربردهای پیشرفته فراهم آورد.

ویژگی‌های فنی کلیدی و تحول‌آفرین وای فای ۷

موفقیت وای-فای ۷ در دستیابی به اهداف بلندپروازانه‌اش، مدیون مجموعه‌ای از نوآوری‌های فنی پیشرفته است که در ادامه به تفصیل هر یک را بررسی می‌کنیم.

۱. کانال‌های فوق عریض ۳۲۰ مگاهرتزی (Ultra-Wide 320MHz Channels)

یکی از بزرگ‌ترین پیشرفت‌های وای فای ۷، دو برابر کردن عرض کانال از ۱۶۰ مگاهرتز در وای-فای ۶ به ۳۲۰ مگاهرتز است. برای درک بهتر این موضوع، پهنای باند را مانند یک بزرگراه در نظر بگیرید. وای-فای ۷ با دو برابر کردن تعداد باندهای این بزرگراه، به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا حجم داده بسیار بیشتری را به صورت همزمان ارسال و دریافت کنند. این ویژگی به تنهایی سرعت انتقال داده را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد و برای فعالیت‌هایی مانند دانلود فایل‌های حجیم یا استریم ویدیوهای 8K ایده‌آل است. این کانال‌های عریض در باند فرکانسی ۶ گیگاهرتز که خلوت‌تر و عاری از تداخل است، قابل استفاده هستند.

۲. عملیات چند پیوندی (Multi-Link Operation – MLO) 🚀

شاید بتوان MLO را انقلابی‌ترین و مهم‌ترین ویژگی وای-فای ۷ دانست. در نسل‌های قبلی، یک دستگاه تنها می‌توانست از یک باند فرکانسی (۲.۴، ۵ یا ۶ گیگاهرتز) در هر لحظه برای اتصال به روتر استفاده کند. اما MLO به دستگاه‌های سازگار با وای-فای ۷ اجازه می‌دهد تا به‌صورت همزمان به دو یا چند باند فرکانسی متصل شده و داده‌ها را از طریق آن‌ها ارسال و دریافت کنند.

این قابلیت مزایای شگفت‌انگیزی به همراه دارد:

• افزایش چشمگیر سرعت (Throughput): با تجمیع پهنای باند چندین لینک، سرعت نهایی اتصال به شدت افزایش می‌یابد.
• کاهش تأخیر (Latency): داده‌های حساس به تأخیر (مانند دستورات در بازی آنلاین) می‌توانند از طریق سریع‌ترین و خلوت‌ترین باند ارسال شوند، در حالی که داده‌های دیگر از باندهای دیگر استفاده می‌کنند.
• افزایش پایداری و قابلیت اطمینان (Reliability): اگر یکی از باندها دچار تداخل یا افت کیفیت شود، اتصال به صورت یکپارچه و بدون قطعی از طریق باندهای دیگر ادامه پیدا می‌کند. این ویژگی برای کاربردهای حیاتی مانند کنفرانس‌های ویدیویی یا کنترل تجهیزات صنعتی بسیار مهم است.

۳. مدولاسیون دامنه تربیعی ۴۰۹۶ (۴۰۹۶-QAM)

وای فای ۷ از یک روش مدولاسیون پیشرفته‌تر به نام ۴۰۹۶-QAM استفاده می‌کند. در مقایسه با ۱۰۲۴-QAM در وای-فای ۶، این تکنیک جدید اجازه می‌دهد تا در هر سیگنال، داده‌های بیشتری گنجانده شود. به طور دقیق‌تر، ۴۰۹۶-QAM می‌تواند ۱۲ بیت داده را در هر نماد (Symbol) جای دهد، در حالی که این مقدار در نسل قبل ۱۰ بیت بود. این بهبود ۲۰ درصدی، به معنای سرعت تئوری بالاتر و بهره‌وری بیشتر از طیف فرکانسی موجود است.

۴. واحدهای منابع چندگانه و Puncturing (Multi-RUs and Puncturing)

در شبکه‌های وای-فای، تداخل از سوی دستگاه‌های همسایه می‌تواند بخشی از یک کانال ارتباطی را غیرقابل استفاده کند. در وای-فای ۶، اگر حتی بخش کوچکی از یک کانال اشغال می‌شد، کل آن کانال بلااستفاده می‌ماند.

وای-فای ۷ با معرفی تکنیک هوشمندانه‌ای به نام Puncturing (سوراخ کردن)، این مشکل را حل می‌کند. این فناوری به روتر اجازه می‌دهد تا بخش تداخل‌دار کانال را “سوراخ” کرده و از بقیه قسمت‌های سالم آن کانال برای ارسال داده استفاده کند. این امر به بهره‌وری حداکثری از طیف فرکانسی و کاهش تأثیر تداخل کمک شایانی می‌کند.

۵. افزایش جریان‌های فضایی (Increased Spatial Streams)

وای-فای ۷ تعداد جریان‌های فضایی (Spatial Streams) را از ۸ در وای-فای ۶ به ۱۶ افزایش می‌دهد. این به معنای دو برابر شدن ظرفیت تئوری برای ارتباط همزمان با دستگاه‌های متعدد از طریق فناوری MU-MIMO (Multi-User, Multiple-Input, Multiple-Output) است. این ویژگی به خصوص در محیط‌های بسیار شلوغ مانند ادارات، مراکز خرید یا استادیوم‌ها، عملکرد شبکه را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

مقایسه جامع: وای فای ۷ در برابر وای-فای ۶ و 6E

کاربردهای عملی و مزایای دنیای واقعی وای فای ۷

این مشخصات فنی پیشرفته، به مزایا و کاربردهای ملموسی در دنیای واقعی تبدیل می‌شوند:

• تجربه‌های فراگیر (Immersive Experiences): با تأخیر بسیار کم و پهنای باند عظیم، وای-فای ۷ زیرساخت ایده‌آل برای هدست‌های واقعیت مجازی و افزوده بی‌سیم است که می‌توانند محتوای گرافیکی سنگین را بدون لگ و با کیفیت بالا استریم کنند.
• استریم ویدیو و بازی‌های نسل آینده: تماشای روان ویدیوهای 8K و حتی 16K، و تجربه‌ی بازی‌های آنلاین مبتنی بر ابر با کیفیتی معادل کنسول‌های خانگی و بدون تأخیر، به یک واقعیت تبدیل می‌شود.
• خانه‌های هوشمند و اینترنت اشیاء: در خانه‌ای با ده‌ها دستگاه هوشمند (از لامپ و ترموستات گرفته تا دوربین‌های امنیتی و لوازم خانگی)، وای-فای ۷ تضمین می‌کند که تمامی این دستگاه‌ها به طور همزمان و بدون افت عملکرد به شبکه متصل باشند.
• محیط‌های کاری و صنعتی: در دفاتر کار مدرن، بیمارستان‌ها (برای کاربردهایی چون جراحی از راه دور) و کارخانه‌های هوشمند (برای کنترل ربات‌ها)، اتصال پایدار و سریع وای-فای ۷ امری حیاتی است.
• دانلود و آپلود آنی: سرعت خارق‌العاده وای-فای ۷ به معنای دانلود یک فیلم 4K در چند ثانیه و آپلود فایل‌های حجیم برای پشتیبان‌گیری در یک چشم به هم زدن است.

سرعت و دیگر ویژگی های وای فای ۷

همانطور که در بالا ذکر شد استاندارد جدید برای شما مزیت هایی چون افزایش سرعت، پشتیبانی از کانکشن ها و اتصالات بیشتر، سازگاری بیشتر، تاخیر کمتر و عملکرد مطمئن تر و بهتر را به ارمغان می آورد. این ویژگی ها به شما کمک می کنند که بازی های ابری بهتر و ویدئو های با کیفیت تری را انتقال دهید و به خوبی از عهده تراکم ها و تداخلات بر می آید که اهمیت بسیار زیادی در شرکت های و مکان های بزرگ دارد.

اما مهمترین ویژگی این تکنولوژی سرعت آن می باشد که حدودا ۴ برابر وای فای ۶ خواهد بود. همانطور که در مقالات قبل عنوان کردیم سرعت وای فای ۶ برابر است با ۹.6Gbps ولی طبق گزارش اتحادیه وای فای (Wi-Fi Alliance) انتظار می رود وای فای ۷ توانایی ارائه دست کم 30Gbps را داشته باشد. در حالی که بصورت تئوری استاندارد وای فای ۷ این پتانسیل را دارد که تا 40Gbps را نیز پشتیبانی نماید.

تفاوت وای فای ۷ با سایر وای فای ها

شاید از خود بپرسید استاندارد جدید چه تفاوتی با استاندارد های قبلی دارد؟ در پاسخ به این سوال باید گفت یکی از فرق های این تکنولوژی با انواع قبلی این است که علاوه بر باندهای ۲.۴ و ۵ گیگاهرتز دسترسی به باند ۶ گیگاهرتز را با کانال های بسیار وسیعتر فراهم می کند. همانطور که می دانید هر باند به چندین کانال تجزیه می شود. به این صورت که باند ۲.۴ گیگاهرتز متشکل از ۱۱ کانال ۲۰ مگاهرتز و باند ۵ گیگاهرتز ۴۵ کانال ۴۰ یا ۸۰ مگاهرتز دارد. باند ۶ گیگاهرتز از ۶۰ کانال پشتیبانی می کند که توسط وای فای 6E می توانند ۱۶۰ مگاهرتز پهنا داشته باشند. و بالاخره وای فای ۷ توانایی پشتیبانی از کانال ها تا پهنای ۳۲۰ مگاهرتز را دارد و هرچه پهنای کانال ها بیشتر باشد، دیتای بیشتری می تواند انتقال یابد.

یکی دیگر از تفاوت های چشمگیر استاندارد ۸۰۲.11be با دیگر استانداردها در متد Quadrature Amplitude Modulation (QAM) است. این متد راهی است برای ارسال و دریافت اطلاعات در امواج فرکانس رادیویی و هرچه QAM بالاتر باشد شما می توانید اطلاعات بیشتری را بسته بندی و مخابره کنید. در جدول پایین می توانید تفاوت مقدار QAM را در وای فای های مختلف مشاهده نمایید.

معرفی محصول:
سوئیچ شبکه C9200L-48T-4G-E

سوئیچ Cisco Catalyst C9200L-48T-4X-E

سوئیچ Cisco Catalyst C9200L-24P-4G-E

وضعیت عرضه و آینده پیش رو

اتحادیه وای-فای (Wi-Fi Alliance) در اوایل سال ۲۰۲۴ برنامه صدور گواهینامه Wi-Fi CERTIFIED 7™ را رسماً آغاز کرد. این به آن معناست که دستگاه‌هایی که این گواهی را دریافت می‌کنند، به طور کامل با استانداردها سازگار بوده و قابلیت همکاری با یکدیگر را دارند. هم اکنون شرکت‌های بزرگ تولیدکننده تجهیزات شبکه مانند TP-Link، Netgear، Asus و همچنین سازندگان چیپست مانند Qualcomm و MediaTek، روترها، گوشی‌های هوشمند، و لپ‌تاپ‌های مجهز به وای-فای ۷ را به بازار عرضه کرده‌اند.

نکته مهم این است که وای-فای ۷ کاملاً با نسل‌های قبلی سازگار است. یعنی یک روتر وای-فای ۷ می‌تواند به دستگاه‌های قدیمی‌تر شما (مانند گوشی با وای-فای ۶) سرویس دهد، اما برای بهره‌مندی از تمام مزایا و سرعت‌های خارق‌العاده وای-فای ۷، هم دستگاه فرستنده (روتر) و هم دستگاه گیرنده (لپ‌تاپ، گوشی) باید از این استاندارد پشتیبانی کنند.

همچنان بخوانید : وای فای 6E چیست | ویژگی های Wi-Fi 6E

نتیجه‌گیری

وای-فای ۷ یک به‌روزرسانی تدریجی نیست؛ بلکه یک جهش نسلی است که پتانسیل باز کردن درهای جدیدی از نوآوری‌های دیجیتال را دارد. با سرعت‌های چند گیگابیتی، تأخیر نزدیک به صفر و قابلیت اطمینان بی‌نظیر، این فناوری نه تنها تجربه آنلاین امروزی ما را بهبود می‌بخشد، بلکه بستری را فراهم می‌کند که بر روی آن، فناوری‌های آینده‌نگرانه‌ای مانند متاورس، شهر هوشمند و کاربردهای صنعتی پیشرفته ساخته خواهند شد. ورود به عصر وای-فای ۷، ورود به عصر ارتباطات بی‌سیم بدون محدودیت است.

https://www.wired.com/story/what-is-wi-fi-7/