نطاقات التردد والقنوات

تعمل Wi-Fi أساسًا على نطاقين لاسلكيين من التردد: 2.4 GHz و5 GHz (مع إضافة المعدات الأحدث نطاق 6 GHz). وينقسم كل نطاق إلى قنوات، وهي أجزاء أصغر من التردد تستخدمها الشبكات لتجنب التداخل فيما بينها. ويُعد فهم النطاقات والقنوات أمرًا أساسيًا لتصميم شبكة لاسلكية سريعة وخالية من التداخل. يشرح هذا الدرس كلا الأمرين وكيفية اختيار القنوات بحكمة.

يوفر نطاق 2.4 GHz مدى أطول وقدرة أفضل على اختراق الجدران، مما يجعله مناسبًا للتغطية. لكنه أبطأ وأكثر ازدحامًا؛ إذ تستخدمه أجهزة كثيرة، بما في ذلك أجهزة Wi-Fi القديمة، وBluetooth، وأفران الميكروويف، والهواتف اللاسلكية. ويسبب هذا الازدحام تداخلًا. كما لا يحتوي نطاق 2.4 GHz إلا على عدد قليل من القنوات القابلة للاستخدام، مما يجعل تجنب التداخل أصعب.

يتميز نطاق 5 GHz بسرعة أعلى وازدحام أقل بكثير، مع عدد أكبر من القنوات غير المتداخلة. لكن ذلك يأتي مقابل مدى أقصر وقدرة أضعف على اختراق الجدران والأرضيات، لأن الترددات الأعلى تضعف بسرعة أكبر. ويُعد 5 GHz مثاليًا للاتصالات عالية السرعة في الغرفة نفسها أو في المناطق المفتوحة، بينما يصل 2.4 GHz إلى مسافة أبعد بسرعة أقل.

ينقسم كل نطاق إلى قنوات. وتتداخل نقطتا وصول متقاربتان تستخدمان القناة نفسها لأنهما تتشاركان التردد ذاته. ولتجنب ذلك، ينبغي لنقاط الوصول المتجاورة استخدام قنوات مختلفة وغير متداخلة. فكّر في القنوات على أنها مسارات على طريق؛ فوضع السيارات في مسارات منفصلة يمنع التصادمات. ويُعد التخطيط الجيد للقنوات أساسًا لشبكة Wi-Fi موثوقة.

يحتوي نطاق 2.4 GHz على القنوات من 1 إلى 11 (في أمريكا الشمالية)، لكنها متداخلة، إذ إن عرض كل قناة أكبر من المسافة الفاصلة بينها. والقنوات الوحيدة التي لا تتداخل مع بعضها هي 1 و6 و11. لذلك ينبغي في نطاق 2.4 GHz الالتزام بالقنوات 1 و6 و11؛ فاستخدام أي قناة أخرى يؤدي إلى تداخلها مع قناتين منها ويسبب التداخل. وهذه حقيقة كلاسيكية في الاختبارات.

يوفر نطاق 5 GHz عددًا أكبر بكثير من القنوات غير المتداخلة، غالبًا 20 قناة أو أكثر، مما يتيح مساحة أكبر لتوزيع نقاط الوصول دون تداخل. ويُعد هذا الوفرة أحد الأسباب الرئيسية لأداء 5 GHz الأفضل في البيئات الكثيفة. وبعض قنوات 5 GHz هي قنوات DFS (الاختيار الديناميكي للتردد) التي تتشاركها أجهزة الرادار، ولذلك يجب على نقطة الوصول إخلاؤها عند اكتشاف الرادار.

يمكن تجميع القنوات لإنشاء قنوات أعرض بعرض 20 أو 40 أو 80 أو 160 MHz، وذلك لزيادة السرعة. وتنقل القنوات الأعرض بيانات أكثر، لكنها تستخدم جزءًا أكبر من النطاق وتتداخل بسهولة أكبر، مما يزيد خطر التداخل. وفي نطاق 2.4 GHz المزدحم، تُعد القنوات العريضة خيارًا سيئًا. أما في نطاق 5 GHz ذي المساحة الأكبر، فقد تعزز القنوات العريضة معدل النقل عندما يكون عدد الجيران المتنافسين على الوسط اللاسلكي قليلًا.

عندما تستخدم نقطتا وصول متقاربتان القناة نفسها، فإنهما تتعرضان لـالتداخل على القناة نفسها؛ إذ يتعين عليهما مشاركة الوقت الهوائي والتناوب، مما يخفض الأداء الفعلي إلى النصف. وعندما تستخدمان قنوات متداخلة، يحدث تداخل القنوات المتجاورة، وهو أسوأ لأنه يؤدي إلى تشويش الإشارات بدلًا من المشاركة المنظمة. ويؤدي التعيين الصحيح للقنوات، ولا سيما قاعدة 1-6-11 في نطاق 2.4 GHz، إلى تجنب المشكلتين.

لاختيار القنوات جيدًا، يجري الفنيون مسحًا للموقع اللاسلكي لفحص القنوات التي يستخدمها الجيران وتحديد المواضع التي تكون فيها التغطية ضعيفة. وتوضح الفكرة أدناه نوع المعلومات التي يكشفها الفحص. وباستخدام هذه البيانات، تضع نقاط الوصول وتعيّن القنوات لتقليل التداخل، كما لو كنت ترتب محطات راديو بحيث لا تتسرب إشاراتها إلى بعضها.

تستخدم العديد من نقاط الوصول الحديثة توجيه النطاق لدفع الأجهزة القادرة على ذلك إلى نطاق 5 GHz الأسرع والأقل ازدحامًا، بدلًا من تركها تتصل تلقائيًا بنطاق 2.4 GHz. وتعلن نقطة الوصول عن SSID واحد على كلا النطاقين، ثم توجه كل عميل إلى النطاق الأفضل استنادًا إلى قوة الإشارة والحمل. ويؤدي ذلك إلى توزيع العملاء بين النطاقين تلقائيًا، مما يحسّن الأداء العام دون حاجة المستخدمين إلى اختيار النطاق بأنفسهم.

اختر النطاق المناسب للمهمة: 2.4 GHz للمدى، و5 GHz للسرعة والازدحام الأقل. عيّن قنوات غير متداخلة؛ وفي نطاق 2.4 GHz يعني ذلك استخدام 1 أو 6 أو 11. راقب عرض القناة وتجنب التداخل على القناة نفسها وتداخل القنوات المتجاورة. وهذه الاختيارات، التي يسترشد بها مسح الموقع، هي ما يميز شبكة Wi-Fi سريعة ومستقرة عن شبكة بطيئة وغير موثوقة.

اختبر معرفتك بالقنوات.

تستخدم Wi-Fi نطاق 2.4 GHz (مدى أطول، وازدحام أكبر، وسرعة أقل) ونطاق 5 GHz (سرعة أعلى، وقنوات غير متداخلة أكثر، ومدى أقصر). وينقسم كل نطاق إلى قنوات؛ وينبغي لنقاط الوصول المتقاربة استخدام قنوات مختلفة. وفي نطاق 2.4 GHz لا تتداخل سوى القنوات 1 و6 و11. وتزيد القنوات المجمعة العريضة السرعة، لكنها تزيد التداخل أيضًا. تجنب التداخل على القناة نفسها وتداخل القنوات المتجاورة، مسترشدًا بمسح الموقع اللاسلكي.