IEEE คืออะไร มารู้จักมาตรฐาน สถาบันด้านระบบเครือข่ายไร้สาย ระดับโลก

หลายคนอาจจะไม่เคยได้ยินชื่อ The Institute of Electrical and Electronics Engineers แต่หากเอ่ยถึงตัวย่อ “IEEE” น่าจะพอคุ้นหูอยู่บ้าง IEEE คือสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์นานาชาติ (ieee.org) เป็นหน่วยงานที่มีหน้าที่ในการกำกับดูแลมาตรฐาน งานวิจัย และการพัฒนาองค์ความรู้เกี่ยวกับงานวิศวรกรรมไฟฟ้าต่าง ๆ ระบบโทรคมนาคม คอมพิวเตอร์ ระบบวัดคุม ตลอดจน บริการติดตั้งระบบเครือข่ายไร้สายหรือ Wireless นั่นเอง

ด้วยสถานะเป็นองค์กรกำกับดูแลมาตรฐานเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าต่าง ๆ นี่เองที่ทำให้ IEEE เป็นองค์กรที่ได้กำหนดมาตรฐานสำหรับ Wireless LAN ขึ้น ซึ่งมาตรฐานเหล่านี้ได้รับการยอมรับจากประชาคมนานาชาติให้เป็นบรรทัดฐานสำหรับการดำเนินงานเกี่ยวกับเครือข่ายไร้สาย โดยสามารถสรุปรายละเอียดมาตรฐานแต่ละประเภทได้ดังนี้

มาตรฐาน IEEE 802.11

มาตรฐานเกี่ยวกับเครือข่ายไร้สายแรกที่ได้มีการจัดทำออกมา อันสืบเนื่องมาจากความต้องการใช้งานระบบแลนไร้สาย (Wireless LAN) ที่มีเซลล์ขนาดเล็กและมีความเฉพาะกิจมากขึ้น สอดคล้องกับความต้องการของร้านค้าปลีก คลังเก็บสินค้า โรงพยาบาล สถานศึกษา และภาคธุรกิจและการบริการต่าง ๆ เพิ่มมากขึ้น จึงนำไปสู่การพัฒนามาตรฐานแลนไร้สายลักษณะเดียวกันกับ Ethernet ชื่อว่า IEEE 802.1.1 ซึ่งมาตรฐานหลักดังกล่าวได้นำมาซึ่งมาตรฐานย่อยต่าง ๆ ตามมาอีกมากมาย โดยเรียงลำดับตั้งแต่ a,b,c ไปจนถึง n ซึ่งแต่ละมาตรฐานจะมีความเร็วและคลื่นความถี่สัญญาณแตกต่างกันไปในแต่ละประเภท

มาตรฐาน IEEE 802.11a

มาตรฐานดังกล่าวจะใช้สำหรับ Wireless Lan ที่มีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลประมาณ 54 Mbps ทำงานในย่านความถี่ 5 GHz สามารถปรับอัตราความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลได้ตามแต่ที่ต้องการ ที่สำคัญสามารถใช้ในการรับ-ส่งรูปภาพ วิดีโอ และข้อมูลที่มีความคมชัดสูงได้ นอกจากนั้น คลื่นความถี่ชนิดนี้ยังมักจะสามารถทำงานได้โดยไม่มีคลื่นความถี่อื่นรบกวนมากนัก ทำให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากในหลายประเทศ คลื่นความถี่ 5 GHz ยังไม่ได้ถูกเปิดให้ใช้ทั่วไปในสาธารณชน จึงไม่มีปัญหารบกวนคลื่นความถี่มากเท่าใดนัก

มาตรฐาน IEEE 802.11b

คลื่นความถี่ตามมาตรฐานดังกล่าวทำงานที่ 2.4 GHz ซึ่งเป็นคลื่นความถี่ที่ได้รับการเปิดให้ใช้ในพื้นที่สาธารณะ สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ที่ความเร็วประมาณ 11 Mbps เป็นคลื่นความถี่ที่ได้รับความนิยมและมีการใช้งานเป็นจำนวนมากในประเทศไทย นอกจากนั้น อุปกรณ์ที่สามารถทำงานกับคลื่นความถี่นี้ได้จะต้องผ่านการรับรองจากสถาบัน Wireless Alliance เพื่อให้มีมาตรฐานเดียวกันที่ยอมรับได้ โดยมาตรฐานดังกล่าวมีระบบการเข้ารหัสข้อมูลแบบ WEP ที่ 128 บิต สามารถนำไปใช้งานได้ทุกประเทศ โดยไม่จำเป็นต้องขออนุญาต

มาตรฐาน IEEE 802.11e

มาตรฐานนี้ถูกออกแบบมาใช้สำหรับแอพ VoIP (Voice over IP) โดยเฉพาะ เพื่อให้มีการปรับปรุง MAC Layer ให้มีประสิทธิภาพและควบคุมและรับประกันคุณภาพการใช้งานคลื่นความถี่ตามหลักการ Quality of Service

มาตรฐาน IEEE 802.11f

มาตรฐานดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการผู้ใช้งานที่ข้ามเขตการให้บริการของ Access Point หนึ่งไปยังอีกแห่งหนึ่งเพื่อให้บริการ Roaming สัญญาณระหว่างกัน มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Inter Access Point Protocol (IAPP)

มาตรฐาน IEEE 802.11g

มาตรฐานชนิดนี้ได้รับการต่อยอดขึ้นมาจากมาตรฐาน 802.11b โดยเฉพาะการเพิ่มความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลไปยังระดับ 54 Mbps เทียบเท่ากับกับ มาตรฐาน 802.11a อย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้ยังคงคลื่นความถี่อยู่ที่ 2.4 GHz เช่นเดิม รวมทั้งยังเป็นคลื่นความถี่สาธารณะที่ใคร ๆ ก็สามารถใช้ได้โดยไม่จำเป็นต้องขออนุญาต ซึ่งจุดเด่นดังกล่าวก็ทำให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน โดยเฉพาะการได้รับสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ที่ใช้คลื่นความถี่เดียวกัน ส่งผลต่อความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล แตกต่างจาก 5 GHz ที่ไม่ค่อยมีคนแย่งสัญญาณจึงทำให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้อย่างสะดวกรวดเร็วมากยิ่งกว่า

มาตรฐาน IEEE 802.11h

มาตรฐานชนิดนี้ถูกออกแบบมาใช้สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายไร้สายที่ใช้งานย่านความถี่ 5 GHz เพื่อให้มีความสอดคล้องกับข้อกำหนดการใช้ความถี่ของกลุ่มประเทศในสหภาพยุโรปเป็นหลัก ดังนั้น จึงไม่ค่อยมีความเกี่ยวข้องกับการผู้ใช้งานคลื่นความถี่ภายในประเทศไทยเท่าใดนัก

มาตรฐาน IEEE 802.11n

สำหรับมาตรฐาน IEEE 802.11m นั้น อาจกล่าวได้ไม่เต็มปากว่าเป็นมาตรฐานที่สามารถใช้งานได้จริง เนื่องจากปัจจุบัน IEEE ยังไม่ได้ประกาศใช้งานออกมาอย่างเป็นทางการ โดยมาตรฐานชนิดนี้นั้นเป็นการใช้นวัตกรรมจำนวนมากเข้ามาเพิ่มความรวดเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล นับว่าเป็นคลื่นความถี่ที่มีความทันสมัย สามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางที่ไกลมากยิ่งขึ้น ในความเร็วประมาณ 300 Mbps ผ่านเทคโนโลยี MIMO ซึ่งใช้ประโยชน์จากเสาสัญญาณจำนวนมากในการรับ-ส่งสัญญาณส่งผลให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูง นอกจากนั้น คลื่นความถี่ตามมาตรฐานนี้ยังเป็น Dual Band ที่สามารถใช้ทั้งความถี่แบบ 2.4 GHz และ 5 GHz ได้อีกด้วย

มาตรฐาน IEEE 802.11ac

มาตรฐานดังกล่าวเป็นส่วนขยายที่พัฒนามาจากมาตรฐาน 802.11n เพิ่มศักยภาพในการรับ-ส่งข้อมูลได้อย่างมีความรวดเร็วเป็นอย่างมาก ตลอดจนสามารถส่งข้อมูลได้พร้อมกันหลายช่องทางเนื่องจากสัญญาณมีความเสถียรและช่องสัญญาณกว้างมากขึ้น คลื่นความถี่นี้ใช้เทคโนโลยีในการเพิ่ม Channel Bonding จาก 40 MHz เป็น 80 และ 160 MHz ส่งผลให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลอย่างรวดเร็วมากยิ่งขึ้น นอกจากนั้น ยังเพิ่ม MIMO ให้สามารถรองรับการส่งข้อมูลได้มากถึง 8 Spatial Streams ภายในเวลาเดียวกัน ที่สำคัญคือการรับ-ส่งข้อมูลด้วยคลื่นความถี่ตามมาตรฐาน IEEE 802.11ac มีความเร็วสูงสุดมากถึง 6.9 Gbps ซึ่งนับว่าเป็นอนาคตของคลื่นความถี่ที่จะเข้ามาเปลี่ยนโฉมหน้าวงการเครือข่ายไร้สาย

ปัจจุบันเครือข่ายไร้สายมีบทบาทสำคัญอย่างมากต่อการดำเนินชีวิตประจำวัน ตลอดจนภาคธุรกิจ การท่องเที่ยว และอุตสาหกรรม มาตรฐานดังกล่าวที่บทความนี้ได้นำเสนอ เกิดขึ้นมาเพื่อควบคุมการใช้งานเครือข่ายไร้สายให้เป็นไปอย่างสอดคล้องกับบรรทัดฐานระหว่างประเทศ และเป็นไปเพื่อประโยชน์สูงสุดของประชาชนในแต่ละประเทศนั่นเอง