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

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