Wireless LAN (WLAN) หรือ Wi-Fi หรือ WiFi คือเทคโนโลยีโครงข่ายไร้สายตามมาตรฐาน IEEE 802.11 หลายคนเข้าใจผิดว่าชื่อนี้ย่อมาจาก Wireless Fidelity แต่จริงๆแล้วเป็นเครื่องหมายการค้าของ Wi-Fi Alliance

องค์กรนี้เดิมเคยใช้ชื่อ Wireless Ethernet Compatibility Alliance หรือ WECA ซึ่งทำหน้าที่ทดสอบและรับรองอุปกรณ์ wireless ต่างรุ่นต่างยี่ห้อให้สามารถทำงานร่วมกันได้ภายใต้มาตรฐานของ IEEE 802.11

วิวัฒนาการของ Wi-Fi

Wi-Fi เปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 1999 มี 2 มาตรฐาน คือ 802.11b ซึ่งทำงานในย่านความถี่ 2.4GHz ความเร็วสูงสุด 11Mbps และอีกตัวคือ 802.11a ใช้ 5GHz ที่ 54Mbps แต่ไม่เป็นที่นิยมเนื่องจากราคาที่แพงในขณะนั้น

จากนั้นเทคโนโลยีนี้ก็ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเรื่อยๆเป็น 802.11g รองรับ 54Mbps มาเรื่อยๆจนถึงมาตรฐานล่าสุด 802.11ax ที่สามารถรองรับ Data Rate ถึง 6.93Gbps 9.6Gbps (ตัวเลข 6.93Gbps ที่เขียนไว้เดิมคือความเร็วสูงสุดของ 802.11ac และปัจจุบันมาตรฐานล่าสุดคือ 802.11be หรือ Wi-Fi 7)

Topology

อุปกรณ์หลักๆมีอยู่สองตัวคือ Wireless Access Point (AP) และ Wireless Client แต่เรามักจะคุ้นหูกับคำว่า Wireless Router มากกว่าเพราะเน็ตบ้านส่วนใหญ่จะเพิ่มฟีเจอร์ของ Router ในตัว AP เช่นการแจก DHCP หรือทำ Private Network ผ่าน NAT แต่ตัว WiFi เองเป็นเทคโนโลยีที่ทำงานบน OSI Layer 1 และ 2 เท่านั้น

ตัว AP เองทำหน้าที่เชื่อมระหว่าง Distribution System (DS) หรือ LAN กับตัว Wireless Client เช่น Laptop หรือ โทรศัพท์มือถือเป็นต้น

กลไกการทำงาน

WiFi ใช้ Radio Frequencies (RF) หรือสัญญาณวิทยุเป็นสื่อในการรับ-ส่งข้อมูล แต่ด้วยข้อจำกัดของ RF ที่เป็นการสื่อสารแบบ Half-Duplex ซึ่งอุปกรณ์ในช่องสัญญาณ (Channel) เดียวกันจะไม่สามารถส่งข้อมูลได้พร้อมๆกันเปรียบเหมือนเครื่องรับส่งวิทยุ (Walkie-Talkie) ที่ส่งได้แค่ทีละเครื่อง ทุกครั้งก่อนใช้จะต้องเช็คว่าช่องสัญญาณนั้นว่าง พอมีคนส่ง คนอื่นๆในช่องนั้นต้องฟังและรอจนช่องสัญญาณนั้นว่างคนต่อไปถึงจะใช้ได้

WiFi ใช้หลักการเดียวกับ Walkie-Talkie แต่ใช้ Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA) ควบคุมการการรับ-ส่งข้อมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสื่อสาร โดยใช้หลักการ “Listen before Talk” หรือฟังก่อนพูด

Carrier Sense หมายถึงกลไกในการเช็คช่องสัญญาณว่ามีคนใช้งานหรือไม่ Multiple Access คือความสามารถในการรองรับอุปกรณ์ได้หลายตัวโดยทุกตัวจะต้องมีโอกาสในการใช้ช่องสัญญาณเท่าเทียมกัน ส่วน Collision Avoidance คือกลไกที่ช่วยลดโอกาสที่จะเกิด collision โดยการจัดระเบียบการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ทุกตัวในช่องสัญญาณไม่ให้ชนกัน

หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ไม่มากก็น้อย ถ้าหากสนใจเรียนรู้เพิ่มเติม แนะนำให้อ่าน Understanding Signal Strength and SNR ครับ