أصبحت الحاجة إلى شبكة لاسلكية أسرع وأكثر كفاءة أمرًا حتميًا في ظل زيادة عدد الأجهزة المتصلة بالإنترنت واستخدام تقنيات إنترنت الأشياء.
تقدم Wi-Fi 6 حلول مبتكرة لتحسين الأداء في بيئات الشبكات المزدحمة مع توفير سرعة اتصال أعلى، وزيادة في سعة الشبكة، وتقليل استهلاك الطاقة، مما يساهم في تحسين تجربة المستخدم بشكل عام.
سنتعرف في هذا المقال على مزايا Wi-Fi 6 وكيفية تحسين الكفاءة في الشبكات اللاسلكية من خلال هذه التقنية المتطورة.
Wi-Fi هو اختصار لـ "Wireless Fidelity"، وهي تقنية تُستخدم لإنشاء شبكة لاسلكية تربط العديد من الأجهزة بنفس اتصال الإنترنت أو ببعضها البعض. تعتمد تقنية Wi-Fi على مجموعة من بروتوكولات الشبكات اللاسلكية المستندة إلى معيار الشبكة IEEE 802.11، الذي تطور عبر السنوات ليُقدم أحدث وأفضل إصدار، وهو Wi-Fi 6.
تعد Wi-Fi 6، والمعروفة أيضًا بـ 802.11ax، الإصدار الأحدث من تقنيات الشبكات اللاسلكية. يتيح هذا الإصدار توصيل العديد من الأجهزة بمصدر واحد للإنترنت أو الموجه (Router) مع تحسين كفاءة استهلاك الطاقة، كما تُساعد التقنية في نقل أحجام أكبر من البيانات واستيعاب عدد أكبر من الأجهزة المتصلة بالشبكة.
تعمل تقنية Wi-Fi 6 على نفس الترددات التي يعمل بها Wi-Fi 5، وهي 2.4GHz و5GHz، ولكنها تتميز بتحسين استغلال القنوات، مما يسمح بمرور المزيد من البيانات عبرها. وعلى الرغم من أن هذه التحسينات قد لا تكون واضحة بشكل مباشر للمستخدم العادي، إلا أن خاصية Wi-Fi 6 تقدم تحسينات تدريجية كبيرة تُعزز كفاءة الشبكات وأداءها مقارنة بالأجيال السابقة.
توفر تقنية Wi-Fi 6 أداءً لاسلكيًا أفضل بأربع مرات في البيئات المزدحمة مقارنة بـ Wi-Fi 5، وذلك بفضل تحسين تقنية الهوائيات الاتجاهية MIMO (إدخال متعدد وإخراج متعدد). يختلف هذا الجيل عن Wi-Fi 5 (802.11ac) والإصدارات السابقة، حيث كانت بعض الأجهزة تواجه صعوبة في الاتصال بسبب ازدحام الترددات، مما يجعل Wi-Fi 6 تحسينًا كبيرًا.
يزداد عدد الأجهزة التي تحتاج إلى اتصال Wi-Fi مع تزايد استخدام إنترنت الأشياء في المؤسسات، مما يؤدي إلى اضطرابات كهرومغناطيسية يمكن تجنبها باستخدام الجيل الأحدث من التقنية.
تحسن تقنية Wi-Fi 6 الكفاءة عن طريق مضاعفة عدد الاتصالات الواردة وزيادة عدد الاتصالات الصادرة بمعدل ثمانية أضعاف، كما يمكنه توصيل 4 تدفقات بيانات إلى جهاز معين في الوقت نفسه. يدعم Wi-Fi 6 ترددات 2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز، بالإضافة إلى دعم الترددات المستقبلية مثل 1 جيجاهرتز و6 جيجاهرتز التي سيتم استخدامها في المستقبل.
يوفر Wi-Fi 6 تقنية تقسيم التردد المتعامد للوصول المتعدد (OFDMA) بدلاً من الأسلوب التقليدي لتقسيم الترددات (OFDM)، مما يحسن من كفاءة نقل البيانات. وعلى الرغم من أن OFDM كانت مفيدة في توزيع الاتصال، إلا أنها تعاني من مشكلة كبيرة وهي التأخير.
يُحسن استخدام OFDMA العديد من المميزات، ومنها:
يزيد الكفاءة عن طريق تقليل التأخير وتحسين جودة الخدمة في المناطق ذات الكثافة العالية والاستخدام المرتفع للشبكة.
يعزز تجربة المستخدم من خلال توفير إنترنت لاسلكي أسرع للأجهزة المتصلة مثل أجهزة التلفاز الذكية، ومكبرات الصوت الذكية، وأجهزة الدفع الذاتي.
يُخفض التكاليف للأجهزة والشبكات، مما يساعد الشركات من جميع الأحجام في توسيع بنيتها التحتية المتصلة.
تعتبر تقنية Wi-Fi 6 جزءًا من الشبكة المحلية الآمنة للمؤسسات (LAN) على عكس مستخدمي شبكات الجيل الخامس (5G)، الذين يحتاجون إلى شبكة افتراضية خاصة (VPN) لأنها تقنية شبكات خلوية، ونتيجة لذلك، لن يحتاج الموظفون إلى استخدام VPN للوصول إلى التطبيقات والملفات والبيانات الموجودة على شبكة الإنترانت الخاصة بالشركة.
يعمل Wi-Fi 6 على زيادة عدد تدفقات تشكيل الحزم إلى ثمانية، مما يعزز كفاءة الشبكة وسرعتها. كما يستخدم تقنية "وقت الاستيقاظ المستهدف" (TWT) لتقليل استهلاك الطاقة وتحسين عمر البطارية للأجهزة المتصلة.
تُقدر السرعة النظرية لـ Wi-Fi 6 بـ 9.6 جيجابت في الثانية، وهي زيادة كبيرة مقارنة بـ 3.5 جيجابت في الثانية في Wi-Fi 5. ومع ذلك، يجب ملاحظة أن هذه السرعة القصوى هي "نظرية"، ومن غير المحتمل أن تصل الأجهزة إلى هذا الحد في السيناريوهات العملية.
تركز Wi-Fi 6 على تحسين أداء الشبكة بالكامل بدلاً من تحسين سرعة جهاز واحد فقط، مما يسمح بتوزيع الحد الأقصى للنطاق الترددي البالغ 9.6 جيجابت في الثانية على شبكة كاملة من الأجهزة.
مزايا تقنية Wi-Fi 6 في التعامل مع الشبكات المزدحمة:
تتيح Wi-Fi 6 لأجهزة التوجيه الاتصال بعدد أكبر من الأجهزة بسهولة.
السماح لأجهزة التوجيه بإرسال البيانات إلى أجهزة متعددة في الوقت نفسه.
تحديد أوقات لتواصل الأجهزة مع جهاز التوجيه للحفاظ على استقرار الشبكة.
تضمن Wi-Fi 6 سرعة اتصال وثباتًا حتى مع ازدياد عدد الأجهزة المتصلة بالشبكة، وتُصمم أجهزة التوجيه التي تدعم Wi-Fi 6، سواء التقليدية أو الشبكية (Mesh Routers)، لتحديث الأجهزة المتصلة بسلاسة وكفاءة.
MU-MIMO: تتيح هذه التقنية لجهاز التوجيه الاتصال بعدة أجهزة في وقت واحد. بينما يقتصر Wi-Fi 5 على دعم الاتصال بأربع أجهزة فقط، يوفر Wi-Fi 6 القدرة على الاتصال بثمانية أجهزة في الوقت ذاته.
OFDMA: تُمكن هذه التقنية من إرسال البيانات إلى عدة أجهزة خلال عملية نقل واحدة، وهو تحسين كبير مقارنةً بتقنية OFDM المستخدمة في الأجيال السابقة.
تقنية Target Wait Time (TWT)
تتيح هذه التقنية للأجهزة والأكسس بوينت تحديد أوقات الاتصال، مما يساعد على إبقاء الأجهزة في وضع الخمول عند عدم الحاجة للاتصال. هذه الميزة مثالية لأجهزة إنترنت الأشياء (IoT)، حيث تسهم في تحسين كفاءة الشبكة وإطالة عمر البطارية، وتقليل ازدحام القنوات اللاسلكية.
تلوين مجموعة الخدمات الأساسية (BSS Coloring)
تمكن تقنية Wi-Fi 6 الأكسس بوينت والأجهزة من استخدام قناة تردد لاسلكي واحدة بكفاءة أعلى مع تقليل التداخل. يتم تخصيص لون فريد لكل مجموعة خدمة أساسية (BSS) لتحديدها بسهولة على القنوات المشتركة، مما يعزز أداء الشبكات في المناطق ذات الكثافة العالية.
وضع 1024-Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
يسمح هذا الوضع بزيادة سرعة النقل بنسبة 25% من خلال تحسين كفاءة الترددات اللاسلكية. تُعد Wi-Fi 6 ضرورية في المواقع ذات الكثافة العالية مثل الملاعب ومراكز المؤتمرات لتوفير اتصال مستقر وعالي السرعة.
تقنية MU-MIMO مع تشكيل الإشارات (Beamforming)
تعمل خاصية Wi-Fi 6 على إرسال البيانات إلى أجهزة متعددة في الوقت نفسه باستخدام إشارات موجهة بدقة. تساعد هذه الميزة الأكسس بوينت على إدارة عدد كبير من الأجهزة بكفاءة أكبر، مما يُحسّن أداء الشبكات.
وصول محمي لشبكة Wi-Fi 3 (WPA3)
تعزز تقنية Wi-Fi 6 من الأمان باستخدام WPA3، الذي يوفر:
حماية قوية للشبكات المفتوحة والمحمية بكلمة مرور.
أمان عالي للأجهزة بدون واجهة مثل أجهزة إنترنت الأشياء IoT.
تقنية Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)
تقسم خاصية Wi-Fi 6 الطيف اللاسلكي إلى قنوات أصغر، مما يتيح إرسال البيانات إلى عدة أجهزة في الوقت نفسه. تُحسن هذه الميزة كفاءة الشبكة وتُقلل من الازدحام، مما يجعلها مثالية لتطبيقات الزمن الحقيقي مثل الأتمتة الصناعية والمكالمات الصوتية عبر الإنترنت.
توفر تقنية Wi-Fi 6 مزايا متعددة، حيث تعالج تحديات، مثل: تحسين كفاءة العمل، وتعزيز الاتصال بين الأجهزة عبر إنترنت الأشياء (IoT)، والوصول الفوري إلى المحتوى المتدفق. تمثل هذه التقنية تطورًا كبيرًا مقارنة بالإصدارات السابقة، وذلك لتلبية الحاجة المتزايدة إلى اتصالات لاسلكية سريعة وموثوقة وآمنة. إليك أبرز الفوائد:
أمان محسن
تستفيد الشبكات اللاسلكية من ميزات الأمان الجديدة في بروتوكول WPA3، مما يوفر بيئة شبكية أكثر أمانًا. تتطلب خاصية Wi-Fi 6 استخدام WPA3 بشكل إلزامي، مما يجعل الشبكات أكثر مقاومة للاختراق، ويعزز التشفير، ويوفر حماية خاصة لمواقع استخدام أجهزة إنترنت الأشياء.
عمر بطارية أطول
يمكن وضع الأجهزة في وضع "الخمول" عندما لا تكون قيد الاستخدام، مما يفتح النطاق الترددي للأجهزة النشطة الأخرى. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص لأجهزة إنترنت الأشياء التي تعتمد على استهلاك منخفض للطاقة لتحسين كفاءة البطارية.
سرعة عالية حتى في البيئات المزدحمة
تتفوق تقنية Wi-Fi 6 في البيئات المزدحمة بفضل تقنية Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)، التي تُقسم الحمل بين الأجهزة. يسمح هذا للأكسس بوينت بالتواصل مع أجهزة متعددة في الوقت نفسه، مما يقلل من التنافس على النطاق الترددي ويحسن الأداء العام.
إشارات موجهة لتحسين السرعة والاعتمادية
تُستخدم تقنية Beamforming لتوجيه الإشارة إلى موقع الجهاز اللاسلكي بدلاً من توزيعها بشكل متساوٍ. هذا يعزز من موثوقية الاتصال وسرعته، مما يُحسن تجربة المستخدم في التطبيقات الحساسة للزمن.
تيارات مكانية 8×8 للاستخدام المتزامن
توفر تقنية Wi-Fi 6 دعمًا يصل إلى 8×8 تيارات مكانية، مما تسمح بتوصيل عدد أكبر من الأجهزة في نفس الوقت مع تحسين الكفاءة. تزيد هذه الميزة من أداء الشبكة الكلي، مما يجعلها مثالية للشبكات ذات الكثافة العالية.
تعد تقنية Wi-Fi 6 خطوة هامة نحو تحسين كفاءة الشبكات اللاسلكية وتلبية احتياجات الاتصال في عصر الأجهزة المتعددة وإنترنت الأشياء. ستستمر خاصية Wi-Fi 6 في تلبية احتياجات الأفراد والشركات على حد سواء، مما يسهم في تحسين الإنتاجية وتجربة المستخدم في المستقبل.