Bluetooth 3.0 & Wireless N ارزیابی سرعت بلوتوث 3.0 و Wireless N

**امیر عباس انصاری** · #1 02-09-2011

Bluetooth 3.0 & Wireless N ارزیابی سرعت بلوتوث 3.0 و Wireless N

ارزیابی سرعت بلوتوث 3.0 و Wireless N

مقدمه
همانطور که می دانید مدتی است Wireless N و بلوتوث 3.0 آرام آرام پا به دنیای تلفن های همراه می نهند. چندی است که به دنبال فرصتی برای آزمودن آن ها هستیم و بالاخره امروز این فرصت را بدست آوردیم . دوستداران فناوری و تلفن های همراه همیشه در پی دستیابی به جدیدترین تکنولوژی ها هستند. دستیابی به این فناوری ها ، هنگامی که گواه محکمی مبنی بر ارتقای صورت پذیرفته در اختیار داشته باشید ، لذت بخش تر هم می شود.
ما آستین های مان را بالا زدیم و خودمان را برای آزمودن پیاده سازی صورت گرفته از Wireless N در برخی از جدیدترین و بهترین گوشی های هوشمند بازار آماده کردیم. در این آزمون به دنبال این خواهیم بود که Wireless N نسبت به استاندارد g قبلی، برد و سرعت را تا چه حد تغییر داده است.
با اینکه سرعت رشد بلوتوث 3.0 بسیار کند بوده است اما روز به روز بر محبوبیت آن افزوده می شود . برای آماده شدن به منظور این آزمون طولانی باید زمان زیادی با اعداد سر و کله می زدیم .
iPhone 4 ، Nokia N8 ، Samsung S8500 Wave و Samsung I9000 Galaxy S : این گوشی ها که جزو بهترین گوشی هایی هستند و از Wireless N پشتیبانی می کنند ، برای شرکت در آزمون ما گزینش شدند. تنوع گوشی های انتخاب شده به ما اطمینان می دهد که نتایج حاصله فارغ از نوع سیستم عامل هستند. برای آزمون بلوتوث 3.0 هم از گوشی هایی استفاده شده است که اگر لازم شد در زمان مناسب به آن ها اشاره خواهد شد.

بر روی کاغذ، Wireless N افزایش فوق العاده ای در پهنای باند (300 مگابیت بر ثانیه در برابر 54 مگابیت بر ثانیه استاندارد b/g) و بهبود عملکرد در بردهای وسیع تری را نشان می دهد. بلوتوث 3.0 هم به صورت مشابه سرعت بالاتر (24 مگابیت بر ثانیه در برابر 3 مگابیت بر ثانیه نسخه 2.1) و مدیریت بهتر انرژی را به همراه تضمین اتصال دائمی در حین انتقال فایل عرضه می کند.
گرچه در همین ابتدای کار کاملا شگفت زده شدیم.درست از آزمودن Wireless N و بلوتوث 3.0 در نخستین نمونه ، چیزی با واقعیت جور در نمی آید و اصلا اثری از بهبودهایی که در تبلیغات از آن ها یاد می شد ، دیده نمی شود. اما چگونه چنین چیزی ممکن است؟ حداقل در مورد گوشی های موبایل به نظر می رسد تبلیغاتِ بیش از اندازه و فراتر از واقعیتی در مورد این فناوری های بی سیم صورت گرفته است و پیاده سازی آن ها از آنچه انتظار می رفت ، ضعیف تر بوده است. البته برای اطمینان باید نمونه های بیشتری انتخاب و این فناوری های جدید را در آن ها بیازماییم.
شرط می بندم سخت به دنبال آن هستید که بدانید چه چیزی در پشت صحنه این فناوری ها وجود دارد. اگر چنین است می توانید مهمان ما باشید و ما را در المپیک Wireless N که از قسمت بعد آغاز خواهد شد ، همراهی کنید.

**امیر عباس انصاری** · #2 02-09-2011

تنظیمات اولیه برای آزمون Wireless N
برای انجام آزمون های Wi-Fi تمامی تلاش مان را به کار بستیم تا تمامی متغیرها به جز خود Wi-Fi را حذف کنیم. وب سرور مان را روشن کردیم و از روتر Netgear WNDR3700 برای این آزمون بهره گرفتیم.
نخستین آزمون ما شامل دانلود یک فایل سی مگابایتی توسط مرورگر اصلی گوشی بود. ما دو فاصله مختلف برای این مرحله از آزمون برگزیدیم : نزدیک روتر (حدود فاصله یک و نیم متری آن) و اتاق دیگری که دیواری را میان ما و روتر حائل قرار می داد (Wireless N قرار است عملکرد بهتری را نسبت به استانداردهای b/g در فواصل مختلف به دلیل پوشش مناسب تر تضمین نماید).
به دلیل اینکه کارایی Wi-Fi تحت تاثیر شبکه های مجاور هم قرار دارد ، ما چند آزمون انجام دادیم و از میان آن ها آزمونی که بهترین نتیجه را داشت ، برگزیدیم. این آزمون بر روی Samsung I9000 Galaxy S ، Samsung S8500 Wave ، Nokia N8 و iPhone که هر کدام از سیستم عامل ها و پلت فرم های مختلفی استفاده می کردند ، انجام شد.
ما آزمون دوم را با قرار دادن صفحات وب استاتیک بر روی وب سرورمان در شبکه اختصاصی خودمان آغاز کردیم تا ببینیم آیا استاندارد جدید بهبودی در افزایش سرعت و کاهش تاخیر از خود نشان می دهد یا خیر؟ بار کردن صفحه وب گوشی را مجبور می کند که به جای بار کردن یک فایل بزرگ به بار کردن چندین فایل کوچک بپردازد که کارآیی و عملکرد را هم تحت تاثیر خود قرار می دهد. این آزمون در فاصله پنج متری از روتر انجام گرفت.
سه صفحه وب استاتیک ذکر شده در واقع تصویری از سایت ما بودند که در واقعیت زیاد با این گونه فایل ها روبرو می شویم. ما زمانی را که مرورگر برای باز کردن این سه صفحه نیاز داشت با دقت 1/30 ثانیه اندازه گیری کردیم.

**امیر عباس انصاری** · #3 02-09-2011

آزمون نخست Wireless N : ارزیابی توان عملیاتی
در این بخش نتایج حاصل از آزمون نخست که شامل دانلود فایل بود ، را بررسی می کنیم . ما تنها میزان بهتر یا بدتر بودن استاندارد n را نسبت به استاندارد g ذکر خواهیم کرد (0% به معنای این است که هیچ تغییری حاصل نشده است). ما از دو حالت Wireless N یعنی Neighbor Friendly با سرعت 130 مگابیت بر ثانیه و Maximum Performance با سرعت 300 مگابیت بر ثانیه برای این آزمون استفاده کردیم.
به یاد داشته باشید که این اعداد اجازه مقایسه توان عملیاتی گوشی های مختلف را به شما نخواهند داد. این اعداد تنها نوع تغییر توان عملیاتی هر گوشی را با تغییر حالت های WLAN به ما نمایش می دهند.
اجازه دهید از نحوه عملکرد گوشی ها در فاصله نزدیک به روتر کارمان را شروع کنیم. در حالت 130 مگابیت بر ثانیه Wireless N در حدود پانزده درصد از استاندارد g بهتر عمل می کند . البته گاهی با نتایج بدتر (Nokia N8) و یا برابر (iPhone 4) هم روبرو شدیم.
Wireless N در سرعت 300 مگابیت بر ثانیه بهبوبد اندکی را نسبت به استاندارد g نشان می دهد (حدود ده درصد) اما باز هم Nokia N8 عملکرد کندتری نسبت به این استاندارد دارد. از سوی دیگر iPhone 4 این بار بهبود قابل توجهی در سرعت نشان می دهد اما با اینحال باز هم میانگین عملکرد iPhone 4 در حد همان استاندارد g باقی می ماند.
در فواصل نزدیک تفاوت بین Wireless g و دو حالت Wireless N چندان قابل توجه نیست . بنابراین آزمون دوم برنده را تعیین خواهد کرد(آزمون دوم از هر جهت به واقعیت نزدیک تر است و علاوه بر این مواقعی که کاربران به روتر نزدیک باشند در سناریوهای واقعی به ندرت پیش می آید).
با اینکه Wireless N برد Wi-Fi را افزایش نمی دهد اما باید توان عملیاتی بهتری را نسبت به Wireless G در همان فاصله عرضه کند.
گرچه آزمون های ما نشان می دهد که با استفاده از گوشی های تلفن همراه این امر تضمین شده نیست و بستگی شدیدی به حالت Wireless N استفاده شده در روتر Access Point دارد.
در فواصل دورتر و در حالت 130 مگابیت بر ثانیه استاندارد N ، همه گوشی ها به جز iPhone 4 که در هر دو فاصله عملکرد تقریبا یکسانی داشت ، نسبتا کندتر از استاندارد G عمل کردند.
اما با سوییچ به حالت 300 مگابیتی استاندارد N ، نشانه هایی از بهبودی که به دنبال آن بودیم ، حاصل شد. iPhone 4 باز هم تغییر چندانی نکرد اما Nokia N8 بهبودی تقریبا 12.5 درصدی از خود نشان داد.
اما در مورد S8500 Wave و I9000 Galaxy S تغییر حالت به 300 مگابیت بر ثانیه واقعا خود را نشان داد. Wave نسبت به حالت 130 مگابیتی استاندارد N حدود شصت درصد و Galaxy S حدود دو برابر نرخ بیتی انتقال داده را افزایش دادند.
به روز رسانی سی دسامبر: برخی کاربران گزارش کرده اند که Nokia N8 در هنگام اتصال به شبکه های بی سیمی که با روش WPA2 محافظت می شوند ، از کار می افتد (گرچه چنین اتفاقی در آزمون ما روی نداد). آن ها پیشنهاد کرده اند که برای حل این مشکل حالت Power Saving گوشی را غیرفعال کنید.
از آنجاییکه ما از این حالت برای فعالسازی انتقال پر سرعت داده ها در Wireless N استفاده کردیم ، بار دیگر این آزمون را با غیرفعال کردن حالت Power Saving انجام دادیم. نتایج موجود در جدول برای انعکاس یافته های جدید به روز رسانی شده اند.
کارآیی در فاصله نزدیک روتر در هر دو حالت استاندارد N بهبود یافت . این اعداد از -8 درصد به 10 درصد متمایل شدند. گرچه نمی توان این بهبود را نسبت به استاندارد G قابل توجه دانست اما به چرایی افت سرعت Nokia N8 در نزدیکی روتر پاسخ می گوید. با اینحال کارآیی گوشی در فاصله دورتر از روتر به همان حالت قبلی باقی می ماند.

برترین ها
تصور می کنم خیلی دوست دارید بدانید کدام یک از این گوشی ها سریع ترین عملکرد را در شبکه های بی سیم از خود به جا می گذارد. ما به صورت مشروح به اعداد و نتایج آزمون اشاره نمی کنیم اما نگاهی کوتاه به برترین ها می اندازیم.
در فاصله نزدیک به روتر ، سریع ترین گوشی ها Samsung I9000 Galaxy S (با سرعت بیست مگابیت بر ثانیه) و Apple iPhone 4 (با سرعت هفده مگابیت بر ثانیه ) بودند. Galaxy S بهترین عملکرد را در حالت G هم از خود به جای گذاشت(پانزده مگابیت بر ثانیه).
در فاصله های دورتر از روتر ، این Nokia N8 بود که به برترین شرکت کننده تبدیل شد.با اینکه این گوشی در حالت N عملکرد فوق العاده ای نداشت N8 سازگارترین عملکرد را در میان گوشی ها با حفظ سرعت خود بین ده تا چهارده مگابیت بر ثانیه در تمامی فواصل و تمامی حالات آزمون از خود ارائه داد.

**امیر عباس انصاری** · #4 02-09-2011

آزمون دوم Wireless N : بار شدن مجموعه ای از صفحات وب
و حالا به سراغ آزمون دوم می رویم که به واقعیت نزدیک تر است: ثبت زمان بارگذاری صفحات وب. ما تنها میزان بهتر یا بدتر بودن استاندارد n را نسبت به استاندارد g ذکر خواهیم کرد (0% به معنای این است که هیچ تغییری حاصل نشده است). ما از دو حالت Wireless N یعنی Neighbor Friendly با سرعت 130 مگابیت بر ثانیه و Maximum Performance با سرعت 300 مگابیت بر ثانیه برای این آزمون استفاده کردیم.
به یاد داشته باشید که این اعداد اجازه مقایسه توان عملیاتی گوشی های مختلف را به شما نخواهند داد. این اعداد تنها نوع تغییر توان عملیاتی هر گوشی را با تغییر حالت های WLAN به ما نمایش می دهند.
در بارگذاری صفحات وب شاهد نتایج مختلفی بودیم. سه گوشی Nokia N8 ، iPhone 4 و S8500 Wave تنها بهبود اندکی (پنج تا سیزده درصد) از خود نشان دادند اما باز هم این I9000 Galaxy S بزرگترین تغییر حاصله را به نمایش در آورد!
با استفاده از حالت 130 مگابیتی Wireless N ، مرورگر وب آندروید حدود 8 درصد عملکرد کندتری نسبت به استاندارد G دارد اما در حالت 300 مگابیتی باز هم شرایط بدتر شده و کندی به سی درصد می رسد.
مشخصا در دانلود فایل های بزرگ ، Wireless N تفاوت واضح و روشنی نسبت به استاندارد قدیمی تر ایجاد می کند (البته اگر روتر به درستی پیکربندی شده باشد). اما در مرور صفحات وب این تفاوت تنها به ده درصد می رسد که این میزان هم می تواند تحت تاثیر برخی شرایط ایجاد شده در شبکه های بیهوده انگاشته شود.
مقایسه حالات 130 و 300 مگابیتی بازهم حالت سریعتر وجه تمایز چندانی ایجاد نمی کند(پنج درصد حتی از حدی که بسیاری از کاربران به آن توجه کنند هم کمتر است)و حتی در برخی موارد این پنج درصد بازهم کمتر می شود.
به یاد داشته باشید که ما مرورگر های مختلف را با هم مقایسه نمی کنیم. اگر به مقایسه این مرورگر ها علاقمندید می توانید به بررسی تخصصی ما از آن ها که پیش تر منتشر شد ، مراجعه نمایید. ما در اینجا تنها به مقایسه عملکرد Wi-Fi پرداخته ایم ، اینکه سرعت یک مرورگر با تغییر حالت Wi-Fi چه تغییر می کند!
ما بار دیگر بار گذاری صفحات وب را در Nokia N8 با غیر فعال کردن حالت Power Saving آزمودیم اما نتایج آزمون هیچ تغییری نکرد.

توصیه هایی برای به حداکثر رساندن بهره وری روتر Wireless N
در حین انجام آزمون های ارزیابی، سرعت انتقال داده در هیچیک از گوشی ها تحت هیچ شرایطی به بیش از بیست مگابیت بر ثانیه نرسید اما این نتایج چندان هم دور از انتظار نبود. درسی که به بهای انجام چندباره این آزمون ها به آن دست یافتیم ، این بود که نحوه انجام تنظیمات روتر Wireless N تاثیر فوق العاده ای بر نتایج دارد.
حالت 300 مگابیتی مخصوصا در صورتی که روتر در داخل اتاق ما بود ، به خوبی کار می کرد. گرچه باید شرایط دیگری چون عملکرد متفاوت روتر های دیگر را هم در نظر داشت.
یکی از این شرایط این است که حتما باید از رمزگذاری WPA2/AES استفاده کنید چراکه در غیر این صورت شبکه Wireless N با سرعت 54 مگابیت بر ثانیه فعال خواهد شد. دوم اینکه برای دستیابی به سرعت های بالاتر باید QoS را فعال کنید(نتایج آزمون های ما با غیر فعال بودن QoS رو به بدتر شدن گذاشت).
و نکته بعد اینکه اگر یک ابزار Wi-Fi b/g به صورت همزمان با کلاینت n شما به شبکه بی سیم N متصل شود ، سرعت شبکه برای تطابق یافتن با ابزار جدید به صورت خودکار به 54 مگابیت بر ثانیه کاهش پیدا خواهد کرد. (یا حداقل در مواقعی که ابزار b/g به صورت فعال از لینک شما استفاده کند ، چنین اتفاقی روی خواهد داد).
به یاد داشتن این نکته در مواقعی که از چند ابزار از نسل های مختلف در شبکه های بی سیم استفاده می کنید بسیار مهم است. برای حل این مشکل به سادگی می توانید یک Access Point با استاندارد 802.11g به شبکه تان برای کلاینت های g اضافه کنید.

**امیر عباس انصاری** · #5 02-09-2011

بلوتوث 3.0
ما مشکل بلوتوث 3.0 و دلایل پایین بودن سرعت آن را هم بررسی کردیم و به سرعت هم به نتیجه رسیدیم. این مشکل تنها به دلیل برچسب های اشتباهی پیش می آید که شرکت ها به محصولاتشان نسبت می دهند. شما تصور می کنید به دلیل وجود مشخصه ای با نام بلوتوث 3.0 حتما با ابزاری طرف هستید که امکان انتقال پرسرعت داده ها را از طریق بلوتوث در اختیارتان می گذارد؟ اگر چنین است ، کاملا در اشتباهید.
مشخصه های بلوتوث 3.0 شامل سه فاکتور اساسی زیر است: انتقال داده یک به یک بدون قطع اتصال ، مدیریت بهتر مصرف انرژی و آدرس سخت افزاری مجزا.
فاکتور نخست روشی برای انتقال داده بدون تاخیر زمانی معین می کند و مدیریت بهتر انرژی هم همانطور که از نام آن پیداست ، نشانگر مصرف بهینه انرژی در هنگام انتقال داده از طریق این رسانه است.
اما بخش آدرس سخت افزاری مجزاست که از دیگر بخش ها مهم تر و قابل توجه تر است و جالب اینکه داشتن آن برای دستیابی به تاییدیه بلوتوث 3.0 اجباری هم نیست. این فاکتور اجازه برقراری تعامل بین دو ابزار بلوتوث 3.0 را داده و سپس ارتباط بین آن دو را به یک لینک 802.11 (فناوری پایه Wi-Fi) تبدیل می کند تا بتواند به سرعتی حدود 24 مگابیت بر ثانیه برای انتقال داده دست یابد.
ابزارهایی که از این فاکتور پشتیبانی می کنند با عنوان Bluetooth 3.0 + HS و آن هایی که از این فاکتور پشتیبانی نمی کنند با عنوان Bluetooth 3.0 مشخص شده و از همان سرعت معمول نسخه 2.1 برای انتقال داده استفاده می کنند.
با نگاهی عمیق تر به آندروید 2.2 (و نسخه های پیش از آن) در خواهید یافت که آن ها حتی از بلوتوث 3.0 پشتیبانی هم نمی کنند . کتابخانه کامپوننت BlueZ که بدین منظور در سیستم عامل آندروید به کار رفته است تنها توان پشتیبانی از Bluetooth 2.1 + EDR را در خود دارد. می توانید اطلاعات بیشتر در مورد سایر نسخه های آندروید را در سایت dev مشاهده کنید. گرچه هنوز اطلاعاتی در مورد نسخه Gingerbird منتشر نشده است.
ممکن است تصور کنید تولید کنندگانی چون سامسونگ از پشته نرم افزاری مجزایی استفاده کرده باشند اما انتقال داده بین دو گوشی آندرویدی سامسونگ که هر دو هم مجهز به بلوتوث 3.0 بودند با همان سرعت بلوتوث 2.1 انجام گرفت و نشان داد این تفکر هم درست نیست.
وب سایت Bluetooth SIG تمامی تردید های ما را در این مورد برطرف کرد. هیچ یک از گوشی هایی که بررسی کردیم تایید Bluetooth 3.0 + HS را نداشتند و تنها از بلوتوث 3.0 پشتیبانی می کردند. این پایانی بر آزمون سرعت بلوتوث 3.0 ماست :24 مگابیت بر ثانیه. پس اگر این بار برای خرید گوشی هوشمند جدیدی عازم فروشگاه شدید ، می توانید تا وقتی که عبارت HS صریحا در کنار عبارت بلوتوث 3.0 درج نشده باشد ، قید این قابلیت را بزنید .

**امیر عباس انصاری** · #6 02-09-2011

سخن پایانی
مصرف کنندگان اعداد بزرگتر را بیشتر دوست دارند ، این یکی از واقعیت های زندگی است! اگر گشتی در اینترنت بزنید متوجه خواهید شد که شرکت ها تنها به دلیل بازاریابی و نه منفعت مصرف کننده ، همواره به دنبال اعداد بالاتر هستند.
برای مثال مایکروسافت نام دومین ایکس باکس خود را به XboX 360 تغییر داد تا در اعداد از کنسول Play Station 3 شرکت سونی عقب نماند. کانن و نیکون هم چنین رقابتی را در تولید محصولات با یکدیگر دارند.
نمی دانیم ذکر این جمله درست است یا نه اما به نظر می رسد در مورد بلوتوث 3.0 ، افزایش رقم نسخه از 2.1 به 3.0 تنها نمایشی تبلیغاتی بود که بهبود های چندانی را نشان نمی دهد.
نرم افزارهای جدید باید Bluetooth 3.0 + HS را در برخی از گوشی ها فعال کند (البته اگر لایه سخت افزاری آن را پشتیبانی کند) اما در حال حاضر سرعت آن ها تنها در حد Bluetooth 2.1 + EDR باقی مانده است.
در مورد Wireless N هم شاهد بهبود هایی بودیم اما بهبود حاصل شده در نتایج به اندازه ای که انتظار داشتیم نبود. این امکان جدید در برخی موارد عملکرد بهتر و در موارد دیگر عملکرد بدتری نسبت به استاندارد G از خود به نمایش گذارد . به هر حال بر خلاف آنچه که نسبت اعداد 54 و 300 نشان می دهد ، استاندارد N نمی تواند سرعتی شش برابر استاندارد G عرضه کند. حتی در برخی شرایط این نسبت به زحمت به دو برابر می رسد.
در کل استاندارد N در نواحی و مناطقی که نرخ بیتی انتقال داده استاندارد g به شدت افت می کند ، مناسب به نظر می رسد.
اگر از روتر Wireless N استفاده نمایید ، قطعا لپ تاپ تان هم می تواند از نهایت سرعت شبکه بهره مند شود اما اگر شما از استاندارهای b/g پشتیبانی نماید ، سرعت تمامی شبکه تان حتی برای کلاینت های n کاهش پیدا خواهد کرد.
با اینکه هر دوی بلوتوث 3.0 و Wi-Fi 802.11n جایگاه ویژه خودشان را در دنیای تلفن های همراه دارند ، اما اگر در حال حاضر گوشی تلفن همراه شما از این دو پشتیبانی نکند ، مطمئن باشید چیزی را از دست نخواهید داد.