امتیاز مثبت 

کد مطلب: ۷۷۵۲

اوشیدا: اين مقاله نگاهي به مقوله جديد شبكه‌هاي بي‌سيم مبتني‌بر فركانس 60 گيگاهرتز و استانداردهاي موجود دارد و البته سعي مي‌كند به چند پرسش اساسي در اين زمينه پاسخ بدهد. قبلاً در شماره 127 ماهنامه شبكه درباره استاندارد 802.11ad صحبت شده است كه كاربران را به خواندن دوباره آن مقاله دعوت مي‌كنيم.

به گزارش پایگاه خبری اوشیدا: استانداردهاي ديگر در منازعه دو استاندارد WiGig و WirelessHD روي فركانس ۶۰ گيگاهرتز و ارسال ويديو به‌صورت واي‌فاي، استانداردهاي ديگري هم وارد شده‌اند و شانس خود را محك مي‌زنند. يكي از اين استانداردها UWB يا Ultra Wideband است كه توسط مؤسسه WiMedia Alliance توسعه داده مي‌شود. اين استاندارد روي فركانس ۳.۱ تا ۱۰.۶ گيگاهرتز كار مي‌كند و نرخ انتقال اطلاعات روي اين فركانس‌ها ۴۸۰ مگابيت‌بر ثانيه خواهد بود. بنابراين، براي ارسال ويديو و صوت با كيفيت بالا روي اين استاندارد نياز به استفاده از روش‌‌هاي فشرده‌سازي اطلاعات است. اين فركانس محدود بسيار كمي در حدود ۱۰ فوت يا كمتر را پوشش‌ مي‌دهد و به احتمال براي ارسال ويديوهاي با كيفيت HD فاصله‌هاي نزديك‌تري هم بايد در‌نظر گرفت. با‌وجود این كه برخي از سخت‌افزارها آمادگي استفاده از استاندارد UWB را دارند اما اين استاندارد هنوز گام‌هاي بزرگي براي كاربردي شدن به‌صورت عمومي در پيش دارد و شايد بتوان گفت ده سال ديگر آماده مي‌شود. مؤسسه WiMedia Alliance خلاف اين موضوع را عنوان مي‌كند و حتي از استاندارد جديدتري با سرعت انتقال اطلاعات يك گيگابيت بر ثانيه صحبت مي‌كند و مي‌گويد به زودي اين استاندارد هم منتشر خواهد شد. اما با توجه به وضعيت موجود ميان استانداردهاي باند كوتاه و رقابت سخت ميان سخت‌افزارها و طيف پشتيباني شركت‌هاي سازنده سخت‌افزار بعيد به‌نظر مي‌رسد به اين زودي‌ها شاهد کاربردی شدن UWB باشيم.
استاندارد ديگري كه در اين زمينه مطرح است، WHDI يا Wireless Home Digital Interface است كه توسط مؤسسه Amimom توسعه داده مي‌شود. اين استاندارد از فركانس ۵ گيگاهرتز استفاده مي‌كند و سرعت ۱.۵ گيگابيت براي انتقال اطلاعات روي آن با استفاده از فناوري MIMO ۴×۵ تعريف شده است. مزيت اين استاندارد انتقال اطلاعات تا فاصله ۳۰ متري است كه به تبع آن قابليت عبور از ديوارها و كف ساختمان را نيز دارد. البته، اين موانع كيفيت سيگنال‌ها را كاهش مي‌دهند. اين مشخصات قابليت ارسال اطلاعات كابل‌هاي HDMI و حتي تصاوير سه‌بعدي را دارد. به همين دلیل، اين استاندارد در برخي سخت‌افزارهاي ارسال ويديو و تلويزيون‌هاي پيشرفته مورد استفاده قرار گرفته است. در استاندارد WHDI نيازي به فشرده‌سازي اطلاعات نيست و مي‌توان ويديوهايي با كيفيت ۱۰۸۰p را بدون استفاده از روش‌هاي اضافي ديگري روي شبكه‌هاي بي‌سيم ارسال كرد. يكي از معايب اين استاندارد استفاده نکردن از فناوري‌ها و روش‌هاي ديگري براي بالا بردن كيفيت تصاوير و ويديوها است و در‌نتيجه در محيط‌هاي ساختماني فركانس استفاده شده ۵ گيگاهرتز دردسرساز خواهد بود و باعث كاهش كيفيت و افت سيگنال‌ها مي‌شود. به‌احتمال همين عيب باعث شده است كه اين استاندارد نتواند با استانداردهاي روي فركانس ۶۰ گيگاهرتز رقابت كند. فركانس ۶۰ گيگاهرتز قابليت‌هاي ارسال سيگنال‌هاي باكيفيت بهتري را دارد و در نتيجه براي مصارف مالتي‌مديايي مناسب‌تر است. يكي ديگري از استانداردهاي بي‌سيم براي انتقال اطلاعات مالتي‌مديا كه در جدول مقايسه‌اي اين مقاله آورده نشده است، AirPlay استاندارد اختصاصي شركت اپل است (قبلاً به‌نام AirTunes نيز شناخته مي‌شد). شركت اپل AirPlay را براي انتقال صدا و تصوير و استريم ويديو روي تجهيزات خودش توسعه داده است. در حالي كه دو شركت Marantz و Denon از اين استاندارد براي انتقال صدا استفاده مي‌كنند اما استفاده از اين استاندارد براي انتقال ويديو امكان‌ناپذير است و در نتيجه AirPlay فقط مخصوص شركت اپل است. همچنین، در بهترين حالت اين استاندارد مي‌تواند ويديوهاي با فرمت ۷۲۰p را منتقل كند و اگر محدوديت‌هاي انحصاري شركت اپل در استفاده از اين فناوري را در‌نظر بگيريم، مي‌توان نتيجه گرفته اين استاندارد در سطح عمومي و جهاني قابل استفاده نيست و يك استاندارد فراموش‌شدني به شمار مي‌رود. البته، احتمال دارد در آينده شركت اپل استاندارد جديد فوق‌العاده‌اي با نامي شبيه “Ultra AirPlay” را معرفي كند كه مشخصات و ويژگي‌هاي بسيار بهتري نسبت به AirPlay داشته باشد اما باز هم نبايد از مشكلات كنار‌آمدن با شركت اپل به‌سادگي گذشت. به هر حال، براي استانداردهاي روي فركانس ۶۰ گيگاهرتز هنوز امكان توسعه و پيشرفت و افزوده شدن قابليت‌هاي جديد وجود دارد (جدول‌۱).

دو پادشاه در يك اقليم؟!
با بررسي استانداردهاي موجود براي ارسال اطلاعات مالتي‌مديا و با برد كوتاه روي شبكه‌هاي بي‌سيم به وضوح مي‌توان به دو استاندارد WiGig و WirelessHD اميد بست اما كدام‌يك استاندارد غالب خواهد بود و تمامي سخت‌افزارها به آن مجهز شده و مشخصات آن استاندارد را در محصولاتشان اعمال خواهند كرد؟ هميشه وجود دو فناوري يا دو انتخاب براي كاربران گيج‌كننده و براي سازندگان سخت‌افزار دردسرساز بوده است. رقابت ميان WiGig و WirelessHD بي‌شباهت به رقابت HD DVD و Blu-Ray نيست كه در‌نهايت Blu-Ray پيروز شد. آن‌چه مسلم است WiGig يك استاندارد عمومي و فراگير است و ويژگي‌ها و قابليت‌هاي بيشتري را پوشش مي‌دهد اما WirelessHD براي ارسال سيگنال‌هاي ويديويي در برد كوتاه طراحي شده است و آن عموميت WiGig را ندارد. اين احتمال هم وجود دارد كه هر دو اين استانداردها براي استفاده روي تجهيزات بي‌سيم آماده شوند و با سازگاري با يكديگر كاربري داشته باشند. البته بعيد است كه توسعه‌دهنده استاندارد WirelessHD رضايت به اين موضوع بدهد زیرا در این صورت استاندارد WirelessHD در سايه WiGig قرار خواهد گرفت و كاربردهاي خاص‌تر و موردي پيدا مي‌كند. همچنين نبايد از هم‌پوشاني و مشكلات ديگر استفاده از اين دو استاندارد به‌صورت تواماً غافل شد. زیرا هر دو استاندارد مي‌خواهند جايگزيني براي كابل‌هاي HDMI در‌حوزه شبكه‌هاي بي‌سيم باشند. در سال ۲۰۱۰ وقتي مشخصات استاندارد WiGig معرفي شد، توسعه‌دهندگان WirelessHD سر و صداي زيادي به پا كردند و خواستار تركيب و مجتمع شدن اين دو استاندارد شدند. حتي كار به اينجا رسيد كه شركت SiBeam (كه اكنون در‌اختيار شركت Silicon Image است) مدعي شد كه مي‌تواند يك چيپ‌ست سيليكوني بسازد كه داراي دو مود كاري باشد و هر دو استاندارد را پوشش دهد. اما طبق توافق‌های صورت گرفته تا‌كنون، فقط مؤسسه WiFi Alliance پذيرفته است استاندارد WiGig را براي افزودن به مشخصات فركانس ۶۰ گيگاهرتز بررسي و ارزيابي كند و برعكس آن توسعه‌دهندگان WiGig قبول كرده‌اند از مشخصات استانداردهاي Wi-Fi Alliance پيروي كنند تا استاندارد آن‌ها مقبوليت و عموميت بيشتري بيابد و شركت‌هاي سازنده سخت‌افزاري بيشتري به سوي آن جلب شوند. از سال ۲۰۱۰ تا كنون سه سال گذشته و اگر قرار بود مجتمع‌سازي يا سازگاري به وجود آيد بايد انجام مي‌پذيرفت. بنابراين، بايد نتيجه‌گيري كنيم كه موضوع ادغام دو استاندارد WirelessHD و WiGig به فراموشي سپرده شده و از حافظه‌ها پاك شده است و آن‌چه مسلم است فركانس ۶۰ گيگاهرتز به زودي روي تجهيزات بي‌سيم ارزش و اهميت زيادي مي‌يابد چون براي انتقال ويديو مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از طرف ديگر تجربه هميشه ثابت كرده است كه بازار منتظر يك فناوري يا استاندارد خاص نمي‌ماند و هريك زودتر آماده شود، مورد استفاده و استقبال سخت‌افزارسازان قرار خواهند گرفت.



۶۰ گيگاهرتز در دسترس است!
در بسياري از كشورها فركانس ۶۰ گيگاهرتز آزاد و استفاده از آن نيازي به مجوز ندارد و تا فواصل صد متر بدون استفاده يا نظارت دولتي و نظامي است. در كشور امريكا از فركانس ۵۷ تا ۶۴ گيگاهرتز يعني يك پهناي‌باند ۷ گيگاهرتزي آزاد و بدون مجوز است. در كشور انگليس نيز همين دامنه از فركانس آزاد است. در سال ۲۰۱۰ شركت Ofcom سازندگان سخت‌افزار را مجبور مي‌كرد از آنتن‌هاي با قدرت ۳dBi براي انتقال سيگنال‌هاي مستقيم روي اين فركانس‌ها استفاده كنند. حتي جالب‌تر است بدانيد كه با استفاده از روش‌هاي مدولاسيون BPSK يا QPSK به‌راحتي روي اين فركانس‌ها مي‌توان به سرعت يك گيگابيت رسيد و با برنامه‌هاي مدولاسيون‌هاي پيشرفته‌تر و سطح بالاتري به سرعت ۲۵ گيگابيت دست يافت. تنها مشكل بر سر دستيابي به اين چنين سرعتي محدوده پوشش‌دهي است كه بيشتر از ۱۰ را بدون استفاده از فناري Beam forming به‌صورت ارسال سيگنال مستقيم پشتيباني نمي‌كند. بنابراين، بهترين راه‌كار براي استفاده از اين فركانس ارتباط چندين دستگاه در برد كوتاه (دورن يك اتاق) با يكديگر با سرعت و كيفيت سيگنال‌هاي بالا است (شكل‌۷).

تصميم‌گيري نهايي
اگر بخواهيم نتيجه‌گيري كنيم و به يك جمع‌بندي و تحليل از وضعيت موجود برسيم، بايد گفت فركانس ۶۰ گيگاهرتز براي انتقال صدا بسيار مناسب است زیرا هم مصرف انرژي كمي دارد و هم مزايا و قابليت‌هاي زيادي را روي دستگاه‌هايي مانند گوشي‌هاي تلفن‌همراه و تبلت‌ها ايجاد مي‌كند. كاربراني كه خوش‌شانس بوده‌اند و تا‌كنون از فناوري LTE روي گوشي‌هاي موبايل استفاده كرده‌اند به‌خوبي دريافتند كه اين فناوري به سرعت شارژ باتري گوشي را خالي مي‌كند و هرچه فاصله ارتباطات دورتر باشد، مصرف انرژي بيشتري صورت مي‌گيرد. البته، طيف موافق استفاده از فناوري LTE اين‌چنين استدلال مي‌كند كه لازم نيست به مدت طولاني از اتصالات LTE استفاده كنيد و مي‌توان با زمان كمتر و دانلود بيشتر در مصرف انرژي باتري صرفه‌جويي كرد اما به هر حال تجربه استفاده از اين فناوري حكايت مي‌كند كه مصرف انرژي زيادي دارد. همچنین، حافظه‌هاي ذخيره‌سازي روي اسمارت‌فون‌ها آمادگي دانلود و ذخيره‌سازي اطلاعات با سرعت‌هاي زياد را ندارند و حافظه‌هاي فلش استفاده شده روي گوشي‌ها نيز فاقد مشخصات لازم براي اين كار هستند. بنابراين، اين حرف در حد يك تئوري باقي مي‌ماند كه با سرعت بيشتر دانلود كنيم و زمان كمتري متصل باشيم. در چنين شرايطي است كه فركانس ۶۰ گيگاهرتز اهميت زيادي روي گوشي‌هاي موبايل مي‌يابد و به كارت‌هاي حافظه با كارايي و سرعت ذخيره‌سازي بالا يا باتري‌هايي با شارژ طولاني‌مدت نياز ندارد. تكليف فركانس ۶۰ گيگاهرتز روي تجهيزات موبايل براي انتقال صدا مشخص است اما آيا روي كامپيوترهاي دسكتاپ يا PC نيز وضع به همين شكل است؟ به‌احتمال خير. زیرا روي اين تجهيزات مسئله محدوده پوشش‌دهي اهميت بيشتري نسبت به مصرف انرژي دارد و دقيقاً نقطه ضعف فركانس ۶۰ گيگاهرتز محدود بودن سيگنال‌ها است. حتي در مدرن‌ترين خانه‌ها با ديوارهايي نازك و قابل نفوذ از نظر سيگنال باز هم فركانس ۶۰ گيگاهرتز با افت كيفيت مواجه شده و كمتر از مشخصات تعيين شده تئوري كارايي خواهد داشت. بنابراين، روي كامپيوترهاي دسكتاپ استانداردي مانند ۸۰۲.۱۱ac موفق‌تر است و محبوبيت بيشتري مي‌يابد (شكل‌۵).

شکل ۵: روترهاي بي‌سيم زيادي مانند روتر Belkin AC۱۲۰۰ در سال ۲۰۱۳ معرفي و عرضه شدند كه از استاندارد جديد ۸۰۲.۱۱ac بهره مي‌برند. آيا به زودي اين تجهيزات به سراغ استاندارد ۸۰۲.۱۱ad نيز مي‌روند؟

در واقع استاندارد WiGig براي كوتاه كردن كابل‌ها در يك اتاق طراحي شده است اما نمي‌تواند كابل‌ها را از يك خانه جمع كند و كاربران اين استاندارد براي ارتباط تجهيزات شبكه در اتاق‌ها يا طبقات مختلف يك ساختمان به كابل‌‌هاي شبكه يا استانداردهاي بي‌سيم ديگري مانند ۸۰۲.۱۱ac نياز دارند. همه ما مي‌دانيم كه كابل‌ها پايدارتر و سريع‌تر هستند اما اگر استانداردهاي بي‌سيمي مانند WiGig بتوانند سرعت و كيفيت لازم در ارتباط ميان تجهيزات مالتي‌مديا در يك اتاق يا خانه را فراهم كند به یقین كاربران ترجيح مي‌دهند از اين استاندارد استفاده كنند و كابل‌ها را كنار بگذارند (شكل‌۶).
شکل ۶: DVDO Air مي‌تواند ويديوهاي با كيفيت ۱۰۸۰p با كانال صوتي ۷.۱ از منبع براي نمايشگرها و تلويزيون‌ها بدون استفاده از كابل HDMI ارسال كند. اين وسيله از استاندارد WirelessHD روي فركانس ۶۰ گيگاهرتز استفاده مي‌كند.

مسئله ديگر استفاده از استاندارد ۸۰۲.۱۱ac يا استانداردهاي فركانس ۶۰ گيگاهرتز مانند WiGig يا WirelessHD براي ويديو است؟ استانداردهاي روي فركانس ۶۰ گيگاهرتز براي همين منظور طراحي و سفارشي شده‌اند اما آيا در عمل مي‌توانند ويديوهاي با كيفيت ۱۰۸۰p كنوني را به صورت بي‌سيم استريم كنند؟ مصرف انرژي روي تجهيزات مبتني‌بر آن‌ها چگونه خواهد بود؟ آيا كاربران راضي مي‌شوند براي انتقال ويديو از فركانس ۶۰ گيگاهرتز و براي انتقال ديتا از فركانس ۵ گيگاهرتز استفاده كنند؟ آيا در آينده شاهد چيپ‌ست‌ها و محصولاتي خواهيم بود كه دو استاندارد ۸۰۲.۱۱ac و ۸۰۲.۱۱ad را با هم و در كنار يكديگر قابل استفاده كنند و كاربر بدون سوئيچ كردن ميان اين دو بتواند تمامي كارهاي خود را به صورت بي‌سيم در خانه انجام بدهد؟ تحولات بازار در آينده جواب اين سؤال‌ها را خواهد داد.