كيفية جعل نقل Wi-Fi مستقرًا مثل نقل كابل الشبكة؟

هل ترغبين بمعرفة ما إذا كان حبيبك يحب ألعاب الكمبيوتر؟ دعيني أشارككِ نصيحة: يمكنكِ التأكد من اتصال جهازه بكابل الشبكة. لأن الأولاد لديهم متطلبات عالية لسرعة الشبكة وبطء الاتصال عند اللعب، ومعظم شبكات الواي فاي المنزلية الحالية لا تدعم ذلك حتى مع سرعة شبكة النطاق العريض، يميل الأولاد الذين يلعبون كثيرًا إلى اختيار الاتصال السلكي بالإنترنت لضمان بيئة شبكة مستقرة وسريعة.

يعكس هذا أيضًا مشاكل اتصال WiFi: ارتفاع زمن الوصول وعدم الاستقرار، والتي تتضح أكثر عند استخدام عدة مستخدمين في نفس الوقت، ولكن هذا الوضع سيتحسن بشكل كبير مع وصول WiFi 6. وذلك لأن WiFi 5، المستخدم من قبل معظم الناس، يستخدم تقنية OFDM، بينما يستخدم WiFi 6 تقنية OFDMA. يمكن توضيح الفرق بين التقنيتين بيانيًا:

على طريق لا يتسع إلا لسيارة واحدة، يمكن لتقنية OFDMA إرسال عدة محطات بالتوازي في آنٍ واحد، مما يُلغي الطوابير والازدحام، ويُحسّن الكفاءة ويُقلل زمن الوصول. تُقسّم تقنية OFDMA القناة اللاسلكية إلى قنوات فرعية متعددة في نطاق التردد، مما يُمكّن عدة مستخدمين من إرسال البيانات بالتوازي في كل فترة زمنية، مما يُحسّن الكفاءة ويُقلل من تأخير الطوابير.

حقق واي فاي 6 نجاحًا كبيرًا منذ إطلاقه، إذ يزداد طلب الناس على الشبكات المنزلية اللاسلكية. وقد شُحنت أكثر من ملياري جهاز واي فاي 6 بنهاية عام 2021، وهو ما يمثل أكثر من 50% من إجمالي شحنات أجهزة واي فاي، ومن المتوقع أن يرتفع هذا العدد إلى 5.2 مليار جهاز بحلول عام 2025، وفقًا لشركة IDC للأبحاث.

على الرغم من تركيز Wi-Fi 6 على تجربة المستخدم في البيئات عالية الكثافة، فقد ظهرت في السنوات الأخيرة تطبيقات جديدة تتطلب إنتاجية وزمن وصول أعلى، مثل مقاطع الفيديو فائقة الدقة (4K و8K)، والعمل عن بُعد، ومؤتمرات الفيديو عبر الإنترنت، وألعاب الواقع الافتراضي/الواقع المعزز. وتلاحظ شركات التكنولوجيا العملاقة هذه المشاكل أيضًا، ويستغل Wi-Fi 7، الذي يوفر سرعة فائقة وسعة عالية وزمن وصول منخفض، هذه الموجة. لنأخذ Wi-Fi 7 من Qualcomm كمثال ونتحدث عن التحسينات التي أدخلها.

واي فاي 7: كل شيء من أجل زمن وصول منخفض

1. نطاق ترددي أعلى

مرة أخرى، لنأخذ الطرق. يدعم واي فاي 6 بشكل أساسي نطاقي 2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز، ولكن نطاق 2.4 جيجاهرتز كان مشتركًا مع تقنيات واي فاي المبكرة وتقنيات لاسلكية أخرى مثل البلوتوث، مما أدى إلى ازدحام شديد. الطرق عند نطاق 5 جيجاهرتز أوسع وأقل ازدحامًا من نطاق 2.4 جيجاهرتز، مما يعني سرعات أعلى وسعة أكبر. يدعم واي فاي 7 أيضًا نطاق 6 جيجاهرتز بالإضافة إلى هذين النطاقين، مما يزيد عرض القناة الواحدة من 160 ميجاهرتز في واي فاي 6 إلى 320 ميجاهرتز (مما يسمح بنقل بيانات أكثر في وقت واحد). عند هذه النقطة، سيتجاوز معدل نقل واي فاي 7 الذروة 40 جيجابت في الثانية، أي أعلى بأربع مرات من واي فاي 6E.

2. الوصول متعدد الروابط

قبل واي فاي 7، كان بإمكان المستخدمين استخدام طريق واحد فقط يناسب احتياجاتهم، لكن حل واي فاي 7 من كوالكوم يدفع حدود واي فاي إلى أبعد من ذلك: ففي المستقبل، ستتمكن النطاقات الثلاثة من العمل في وقت واحد، مما يقلل من الازدحام. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل وظيفة الوصلات المتعددة، يمكن للمستخدمين الاتصال عبر قنوات متعددة، مستفيدين من ذلك لتجنب الازدحام. على سبيل المثال، في حال وجود حركة مرور على إحدى القنوات، يمكن للجهاز استخدام القناة الأخرى، مما يؤدي إلى انخفاض زمن الوصول. وفي الوقت نفسه، وحسب توفر المناطق المختلفة، يمكن للوصلات المتعددة استخدام قناتين في نطاق 5 جيجاهرتز أو مزيج من قناتين في نطاقي 5 جيجاهرتز و6 جيجاهرتز.

3. قناة التجميع

كما ذُكر سابقًا، تمت زيادة عرض نطاق Wi-Fi 7 إلى 320 ميجاهرتز (عرض المركبة). بالنسبة لنطاق 5 جيجاهرتز، لا يوجد نطاق 320 ميجاهرتز مستمر، لذا فإن منطقة 6 جيجاهرتز فقط هي التي تدعم هذا الوضع المستمر. بفضل وظيفة الارتباط المتعدد المتزامن عالي النطاق، يمكن تجميع نطاقي تردد في الوقت نفسه لجمع معدل نقل البيانات للقناتين، أي دمج إشارتين بتردد 160 ميجاهرتز لتشكيل قناة فعالة بتردد 320 ميجاهرتز (عرض ممتد). بهذه الطريقة، يمكن لدولة مثل بلدنا، التي لم تُخصص طيف 6 جيجاهرتز بعد، توفير قناة فعالة واسعة بما يكفي لتحقيق معدل نقل بيانات عالٍ للغاية في ظروف الازدحام.

4. 4K QAM

أعلى معدل تعديل في واي فاي 6 هو 1024-QAM، بينما يصل واي فاي 7 إلى 4K QAM. بهذه الطريقة، يمكن زيادة معدل الذروة لزيادة الإنتاجية وسعة البيانات، لتصل السرعة النهائية إلى 30 جيجابت في الثانية، أي ثلاثة أضعاف سرعة واي فاي 6 الحالية البالغة 9.6 جيجابت في الثانية.

باختصار، تم تصميم Wi-Fi 7 لتوفير نقل بيانات عالي السرعة وعالي السعة وزمن انتقال منخفض من خلال زيادة عدد المسارات المتاحة وعرض كل مركبة تنقل البيانات وعرض مسار السفر.

واي فاي 7 يمهد الطريق لإنترنت الأشياء عالي السرعة متعدد الاتصالات

يرى المؤلف أن جوهر تقنية Wi-Fi 7 الجديدة لا يقتصر على تحسين معدل الذروة لجهاز واحد فحسب، بل يشمل أيضًا التركيز على النقل المتزامن عالي السرعة في ظل سيناريوهات تعدد المستخدمين (الوصول متعدد المسارات)، وهو ما يتماشى بلا شك مع عصر إنترنت الأشياء القادم. بعد ذلك، سيتحدث المؤلف عن أكثر سيناريوهات إنترنت الأشياء فائدةً:

1. إنترنت الأشياء الصناعي

يُعدّ عرض النطاق الترددي أحد أكبر عوائق تقنية إنترنت الأشياء في قطاع التصنيع. فكلما زادت البيانات التي يُمكن نقلها دفعةً واحدة، زادت سرعة وكفاءة إنترنت الأشياء الصناعي. وفي مجال مراقبة ضمان الجودة في إنترنت الأشياء الصناعي، تُعدّ سرعة الشبكة أمرًا بالغ الأهمية لنجاح التطبيقات الفورية. فبفضل شبكة إنترنت الأشياء الصناعي عالية السرعة، يُمكن إرسال تنبيهات آنية في الوقت المناسب للاستجابة بشكل أسرع لمشاكل مثل الأعطال غير المتوقعة للآلات وغيرها من الاضطرابات، مما يُحسّن بشكل كبير إنتاجية وكفاءة مؤسسات التصنيع ويُقلّل التكاليف غير الضرورية.

2. الحوسبة الحافة

مع تزايد طلب الناس على سرعة استجابة الأجهزة الذكية وأمن بيانات إنترنت الأشياء، ستتجه الحوسبة السحابية نحو التهميش مستقبلًا. الحوسبة الحافة هي ببساطة الحوسبة من جانب المستخدم، والتي لا تتطلب فقط قوة حوسبة عالية من جانب المستخدم، بل تتطلب أيضًا سرعة نقل بيانات عالية بما يكفي من جانب المستخدم.

3. الواقع المعزز/الواقع الافتراضي الغامر

يحتاج الواقع الافتراضي الغامر إلى استجابة سريعة تتوافق مع حركات اللاعبين في الوقت الفعلي، مما يتطلب تأخيرًا منخفضًا جدًا للشبكة. إذا كنت تُعطي اللاعبين استجابة بطيئة جدًا، فإن الغمر في الواقع الافتراضي خدعة. من المتوقع أن يحل Wi-Fi 7 هذه المشكلة ويُسرّع من اعتماد الواقع الافتراضي والواقع المعزز الغامر.

4. الأمان الذكي

مع تطور الأمن الذكي، أصبحت الصور التي تنقلها الكاميرات الذكية أكثر دقة، مما يعني أن البيانات الديناميكية المنقولة تتزايد باستمرار، وتزداد متطلبات النطاق الترددي وسرعة الشبكة. على شبكات LAN، يُعدّ واي فاي 7 الخيار الأمثل على الأرجح.

في نهايةالمطاف

يُعدّ Wi-Fi 7 جيدًا، ولكن في الوقت الحالي، تختلف مواقف الدول بشأن السماح بالوصول إلى شبكة Wi-Fi في نطاق 6 جيجاهرتز (5925-7125 ميجاهرتز) كنطاق غير مرخص. لم تُصدر الدولة سياسة واضحة بعد بشأن نطاق 6 جيجاهرتز، ولكن حتى مع توفر نطاق 5 جيجاهرتز فقط، لا يزال بإمكان Wi-Fi 7 توفير معدل نقل أقصى يبلغ 4.3 جيجابت في الثانية، بينما يدعم Wi-Fi 6 سرعة تنزيل قصوى تبلغ 3 جيجابت في الثانية فقط عند توفر نطاق 6 جيجاهرتز. لذلك، من المتوقع أن يلعب Wi-Fi 7 دورًا متزايد الأهمية في الشبكات المحلية عالية السرعة في المستقبل، مما يُساعد المزيد من الأجهزة الذكية على تجنب الوقوع في فخ الكابلات.