نقطة الاتصال المعتمدة لشبكة Wi-Fi

في السنوات الأخيرة، تم نشر نقاط اتصال (Wi-Fi) على نطاق واسع واستخدامها بشكل متزايد حيث يتم استخدام هذه النقاط النشطة على نطاق واسع من قبل الأشخاص في المقاهي والأماكن العامة الأخرى لتوفير اتصال مجاني بالإنترنت والبيانات، كما يتم استخدام هذه النقاط النشطة بشكل متزايد لتوفير إمكانات إلغاء التحميل للشبكات الخلوية، حيث يوفر وسيلة منخفضة التكلفة للغاية لمشغلي الشبكات لزيادة سعة أنظمتهم دون الحاجة إلى تركيب المزيد من المحطات الأساسية.

أساسيات شبكة Hotspot 2.0:

يُعد الهدف من (Hotspot 2.0)، الذي يُطلق عليه أيضاً نقطة مرور معتمدة من (Wi-Fi) أو (HS 2.0) على بروتوكولات (IEEE 802.11u)، وهو يمكّن مستخدمي (Wi-Fi) من تجربة الاتصال بطريقة مماثلة لتلك التي يواجهها المستخدمون الخلويون، حيث تسمح نقطة المرور المعتمدة من (HS 2.0) للجهاز الذي يدعم (802.11u) بالاتصال تلقائياً بالشبكة عندما تكون ضمن النطاق.

أمّا بالنسبة إلى (Hotspot 2.0)، تتم عملية اكتشاف الشبكة والتسجيل والتزويد وعملية الوصول تلقائياً بحيث لا يحتاج المستخدم إلى متابعة العملية يدوياً للاتصال والبقاء على اتصال، وهناك عدة عناصر للشبكة والمكونات المطلوبة لتطبيق (Hotspot 2.0):

• نقطة دخول (HS 2.0): لكي تكون قادراً على العمل كنقطة وصول (Hotspot 2.0)، يحتاج جهاز التوجيه أو نقطة الوصول إلى وظائف (HS 2.0) المطلوبة داخله.

• المصادقة المحلية والتفويض والمحاسبة وخادم (OSU)، حيث تتضمن هذه العناصر عدداً من الكيانات المطلوبة بما في ذلك: خادم الدعم وبوابة المشتركين (AAA) أي المصادقة والترخيص والمحاسبة وقاعدة بيانات الملف الشخصي ومدير الهوية.

• مراكز التجوال: توفر الوظائف والاتصال للتنقل بين مختلف نقاط وصول (Wi-Fi) والمشغلين.

• شركاء التجوال: تشمل الكتل لشركاء التجوال خوادم (AAA) البعيدة، و(HLR / HSS) وأنظمة إدارة المشتركين وخوادم (OSU).

تتضمن الشبكات الخلوية باحتوائها على أنّ الهواتف والأجهزة الأخرى تتصل بالشبكة بسلاسة دون الحاجة إلى الوصول إلى كلمات المرور وتسجيل الدخول في كل مرة يتم فيها استخدام محطة أساسية جديدة أو حتى أثناء التجوال الدولي، وشبكة (Wi-Fi) ليست قادرة على التنافس مع هذا في الوقت الحالي وفي كل مرة يتم فيها استخدام نقطة اتصال جديدة.

يحتاج المستخدم إلى تسجيل الدخول بشكل منفصل، وهذا يستغرق وقتاً طويلاً وغير مريح ويتطلب معرفة المستخدم بكيفية تسجيل الدخول، وعادةً يجب على المستخدم الاتصال يدوياً عن طريق التحقق من خيارات الاتصال اللاسلكي واختيار الخيار المطلوب وإدخال معلومات المصادقة.

إصدارات معيار Hotspot 2.0:

1- معيار HS 2.0 Release 1:

قدم (Hotspot 2.0، Release 1) المفاهيم الأساسية وراء (Hotspot 2.0)، ولقد أدخلت إمكانات لاكتشاف شبكة (Wi-Fi) تلقائياً واختيارها ومصادقة (802.1X)، وكل ذلك يعتمد على بروتوكول استعلام شبكة الوصول (ANQP).

2- معيار HS 2.0 Release 2:

تم تقديم الإصدار 2 في 2014م، وشمل العديد من التحسينات لتمكين تشغيل أفضل بكثير لمفهوم (Hotspot 2.0) الأساسي، كما يقدم الإصدار 2 جوانب لتوحيد إدارة بيانات الاعتماد بما في ذلك كيفية توفير بيانات الاعتماد هذه وتخزينها على الجهاز وكيفية استخدامها في اختيار الشبكة.

فوائد معيار Hotspot 2.0:

• سهولة الوصول إلى شبكة (Wi-Fi) حيث تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للمستخدمين في أنّ (Hotspot 2.0) يوفر وصولاً أسهل إلى شبكات (Wi-Fi)، ويلزم تسجيل دخول واحد لإعداد النظام ثم يقوم النظام بالباقي أي البحث عن شبكات يمكن الوصول إليها ثم الدخول.

• يتيح تدفقات القيمة الجديدة، حيث يتيح استخدام (HS 2.0) للمشغلين استكشاف خدمات جديدة وفرص إيرادات من خلال تجوال (Wi-Fi) بين شركات النقل والوصول إلى أجهزة جديدة وأماكن جديدة لقاعدة المشتركين الحاليين.

• تقليل الاضطراب: سيؤدي تحسين رضا العملاء من خلال سهولة استخدام شبكة (Wi-Fi) إلى زيادة رضا العملاء، ممّا يقلل من مستوى الاضطراب.

• تقوم (Hotspot 2.0) على توفير مستوى عالٍ من الأمان، حيث أنّ المعايير المستخدمة في (Hotpot 2.0) تتضمن نقطة مرور (Wi-Fi) معتمدة بمستوى عالٍ جداً من الأمان، وأعلى من ذلك الذي تقدمه عادةً العديد من نقاط الوصول غير (Wi-Fi).

العوامل المؤثرة في انتشار وتغطية شبكات Wi-Fi:

غالباً ما تكون البيئة التي توجد فيها أجهزة التوجيه بعيدة عن المثالية، حيث تعاني إشارات (Wi-Fi) من التفاعل مع العديد من الأشياء الموجودة داخل البيئة وتشكل جزءاً من البناء كالجدران والعناصر الهيكلية والأثاث والنوافذ والزخارف وأي شيء داخل البيئة سيكون له شكل من أشكال التأثير.

1- خسارة المسار – path loss:

مثل جميع إشارات الراديو، يخضع انتشار (Wi-Fi) لنفس قوانين الفيزياء بما في ذلك قوانين فقدان المسار حيث تكون تغطية (Wi-Fi) محدودة إلى حد ما بالمسافة وحدها، وعلى الرغم من وجود العديد من العوامل الأخرى، وفي ظل ظروف المساحة الحرة العادية يتناسب مستوى الإشارة عكسياً مع مربع المسافة من جهاز الإرسال.

2- الانعكاس – reflection:

مع ظهور العديد من الكائنات في مسار الإشارة في المنزل أو المكتب أو البيئة التجارية أو الصناعية ستنعكس الإشارات على العديد من الأسطح وسيكون لذلك تأثير على تغطية شبكة (Wi-Fi) أي كل شيء من الجدران إلى الأشياء المعدنية مثل المكاتب والأجهزة المنزلية، حيث تؤدي هذه الانعكاسات إلى مسارات متعددة للإشارة، وباستخدام تقنية الهوائي المعروفة باسم (MIMO) أصبح بإمكان (Wi-Fi) الآن الاستفادة من هذه المسارات المتعددة لإرسال البيانات بمعدل أسرع، ولكن في الماضي كان من شأنه أن يؤدي إلى تداخل وانخفاض في معدلات البيانات.

3- الامتصاص – Absorption:

يُعد الامتصاص مشكلة رئيسية أخرى لنشر شبكة (Wi-Fi)، ففي أي بيئة يوجد فيها جهاز توجيه (Wi-Fi) تحتاج الإشارات إلى المرور عبر الجدران والأرضيات، وتعمل هذه الأشياء كحاجز أمام الإشارات اللاسلكية وبالنظر إلى التشابه الوثيق بين إشارات الضوء، فقد تكون حاجزاً كاملاً مثل الباب الذي لا يمكن رؤيته من خلاله أو زجاج معتم.

حيث يتم تقليل مستوى الضوء أو زجاج شفاف مع فقدان القليل جداً من الضوء كما سيؤثر نوع الوسيط الذي تمر عبره إشارة (Wi-Fi) على مستوى التوهين، ولا يمكن إعطاء أرقام دقيقة للوسائط المختلفة، حيث تحدد المواصفات والسمك والعديد من العوامل الأخرى المستوى العام للتوهين.

تحديد موقع جهاز التوجيه للحصول على أفضل تغطية لشبكة Wi-Fi:

إحدى الطرق الرئيسية لتحسين تغطية (Wi-Fi) لتحديد موقع جهاز التوجيه في أفضل وضع، وعلى الرغم من أنّه ليس من الممكن دائماً إجراء تغييرات كبيرة على موقع جهاز التوجيه، فمن الممكن في كثير من الأحيان إجراء تغييرات كبيرة حتى من خلال بعض التغييرات الصغيرة، كما يمكن أن تساعد بعض القواعد البسيطة في تحسين تغطية (Wi-Fi) وانتشار الإشارة، ومن هذه القواعد:

• تأكد من عدم مرور الإشارة عبر الجدران السميكة، حيث ستؤدي الجدران الكثيفة خاصةً تلك التي تستخدم الخرسانة إلى تقليل الإشارة بشكل كبير، ولتحقيق الانتشار والتغطية الأمثل لشبكة (Wi-Fi)، تأكد من أنّ الإشارة لا تحتاج إلى المرور عبر الجدران السميكة للوصول إلى أي مناطق استخدام عالية.

• تحديد موقع جهاز التوجيه فوق ارتفاع المكتب، حيث ستكون معظم الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تستخدم إشارة (Wi-Fi) محلية فوق ارتفاع المكتب وللحصول على مسار الإشارة الأمثل مع الحد الأدنى من العوائق، فمن الأفضل تحديد موقع جهاز التوجيه فوق ارتفاع المكتب، كما تخفف المكاتب والأثاث الآخر من أي إشارة وكذلك الأسلاك والأشغال المعدنية الأخرى المرتبطة بها.

• لا تحدد موقع جهاز التوجيه بجوار العديد من الأسلاك الأخرى، وعلى الرغم من أنّ تحديد موقع جهاز التوجيه، على سبيل المثال في خزانة بجوار صندوق المصاهر قد يكون مناسباً فمن المرجح أن تحمي الأسلاك الإشارة من العديد من المناطق.

• اجعل جهاز التوجيه قريباً من المناطق الرئيسية قدر الإمكان، حيث ستستفيد من تغطية (Wi-Fi) وانتشار الإشارة من كونها قريبة من مناطق الاستخدام الرئيسية قدر الإمكان، كما يتم تقليل خسارة المسار من المسافة التي تنتقلها الإشارة إلى أدنى حد، بالإضافة إلى ذلك ستحتاج الإشارة إلى الانتقال عبر عدد أقل من العوائق.

• تحديد النطاق، حيث يتم دعم (Wi-Fi) حالياً في كل من نطاقي (2.4 جيجا هرتز) و(5 جيجا هرتز)، كما سيوفر (2.4 جيجا هرتز) تغطية أفضل حيث أنّ الإشارات في هذا النطاق سوف تخترق الجدران والأرضيات بشكل أفضل، ولكن مقابل هذا (5 جيجا هرتز) يوفر نطاقاً ترددياً أوسع وسيكون قادراً على تحقيق إنتاجية أعلى في ظل ظروف مثالية.

• تحديد موقع جهاز التوجيه بعيداً عن التداخل: حدد موقع الجهاز بعيداً عن مصادر التداخل المحتمل، حيث أنّ عناصر مثل أجهزة التلفاز التي قد تقوم بدفق البيانات من جهاز توجيه ستحتاج إلى أن تكون قادرة على استقبال إشارة قوية خالية من التداخل، ومع ذلك يحتاج جهاز التوجيه أيضاً إلى الابتعاد عن التداخل لأنّه يتلقى بيانات الإدارة من الجهاز البعيد.

إذا كان هذا يعاني من تداخل فسيتم تقليل معدلات البيانات، كما أنّ مصادر التدخل في المنزل واسعة الانتشار، حيث تنتقل أفران الميكروويف في نطاق (2.4 جيجا هرتز) وستتسبب في حدوث تداخل ولكن العناصر الأخرى، مثل المحركاتوالمراوحوالمكانس الكهربائيةومصابيح الفلورسنت وغيرها الكثير تخلق تداخلاً.

ما هي أدوات تخطيط تغطية Wi-Fi؟

عند التخطيط لتغطية شبكة (Wi-Fi) لمنطقة رئيسية، مثل مركز تسوق أو مركز مؤتمرات يلزم اتباع نهج أكثر صرامة، حيث يتم استخدام أدوات تخطيط البرامج جنباً إلى جنب مع مسح شامل للموقع باستخدام خطط المنطقة، كما تبحث هذه الأدوات في خصائص انتشار (Wi-Fi) ثم تحسب تغطية (Wi-Fi)، وحتى عند استخدام أدوات البرامج الآلية، تساعد بعض المدخلات العملية في تغذية البيانات ذات الصلة بشكل صحيح ثم تضيف قيمة إلى الناتج منها.