antena

هرآنچه باید درباره شبکه بی سیم (Wi-Fi) و آنتن‌های آن بدانید

به طور حتم میدانید، راهاندازی dlna نیاز به یک شبکه خانگی دارد و بیشتر ما نیز به دلیل داشتن دستگاههایی همچون گوشی هوشمند و تبلت ترجیح میدهیم از شبکه Wi-Fi استفاده کنیم. استفاده از شبکه Wi-Fi راحت است اما پیچیدگیها و دردسرهای خاص خود را دارد. در اینجا میخواهیم با شبکههای Wi-Fi و ساختار آن بیشتر آشنا شده و درباره تنظیمات مربوط به آنها بیشتر بدانیم. همچنین به صورت عملی خواهیم دید، آنتنها و استانداردهای شبکه Wi-Fi چه تأثیری در کارایی و سرعت خواهندداشت و برای شبکه بیسیم خانگی باید به چه چیزهایی توجه داشته باشیم.

مرور کلی

رابط Wi-Fi از امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات در شبکه استفاده میکند. مؤسسه Wi-Fi Alliance که شرکت های مختلفی عضو هستند، وظیفه تعیین استانداردها و قوانین مربوط به این ارتباط رادیویی را بر عهده دارند و استانداردهای مختلف را براساس استانداردهای IEEE 802.11 تعیین میکنند. دستگاههایی که دارای امکانات و قابلیتهایی مطابق با این استانداردها هستند، نشان Wi-Fi Certified را دریافت میکنند. روترهای Wi-Fi میتوانند به صورت دستگاههای مجزا یا مجتمع شده در مودمهای ADSL ،WiMAX یا دستگاههای دیگر وجود داشته باشند. یک کنترلر داخلی وظیفه مدیریت سیگنالها، رمزنگاری و رمزگشایی و انتقال اطلاعات را بر عهده دارد و مانند هر وسیله رادیویی دیگری، آنتن بخشی جدایی ناپذیر از آن خواهدبود. آنتن های به کار رفته در روترها یا گیرنده های Wi-Fi ممکن است به صورت فیزیکی روی دستگاه قرار داشته و قابل دیدن بوده یا درون دستگاه مجتمع شده باشند. بیشتر روترها از باند ۲/۴ گیگاهرتز برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند که در رابط بلوتوث و حتی مایکروویوها به کار گرفته شده است. به همین دلیل و همچنین ازدیاد تعداد دستگاه های Wi-Fi باند ۲/۴ گیگاهرتز، میزان تداخل در این باند زیاد است. به تازگی با تعریف استانداردها و قوانین موردنیاز، امکان استفاده از باند پنج گیگاهرتز نیز فراهم شده و روترهای جدید می توانند به طور همزمان از دو باند ۲/۴ و پنج گیگاهرتز پشتیبانی کنند. استفاده از باند پنج گیگاهرتز تداخل را به کمترین میزان ممکن کاهش می دهد اما در عین حال دستگاه های گیرنده Wi-Fi نیز باید بتوانند از این باند پشتیبانی کنند.

امنیت در Wi-Fi

نمونه های اولیه استاندارد Wi-Fi تنها از سیستم رمزنگاری WEP یا Wired Equivalent Privacy بهره می بردند که البته به سادگی قابل شکستن و نفوذپذیر بود. به مرور زمان، سیستم های رمزنگاری WPA و WPA2 معرفی شد که باعث افزایش میزان امنیت شدند. استفاده از سیستمهای رمزنگاری باعث اشغال بخشی از پهنای باند می شود اما این مسئله به افزایش میزان امنیت و حفاظت از اطلاعات می ارزد. ویژگی WPS یا Wi-Fi Protected Setup که در سال ۲۰۰۷ معرفی شد، کاربر را از وارد کردن کلمه عبور برای اتصال به شبکه بی نیاز می کند و برای تبادل کلمه عبور و اتصال به شبکه بی سیم تنها کافیست یک دکمه فشرده شود. با این حال گفته می شود، این قابلیت امنیت پایینی داشته و یک هکر می تواند در عرض چند ساعت از طریق آن به شبکه نفوذ کند. به همین دلیل، برخی متخصصان شبکه توصیه می کنند، این ویژگی را در تنظیمات روتر غیرفعال کنید.

آنتن‌های

آنتن های Wi-Fi در انواع مختلف و برای کاربرد در محیطهای بسته یا فضای باز طراحی شده اند. آنتن های Directional سیگنال را تنها به یک جهت منتقل کرده و به دستگاه دیگری که در مسیر انتقال سیگنال قرار گرفته می رساند.

۱۲۳۴

این آنتن ها در انواع مختلفی تولید شده و بیشتر برای فضاهای باز در نظر گرفته شده اند. به کمک این آنتن ها می توان اتصال اینترنت را از یک ساختمان به صورت بی سیم به یک ساختمان دیگر منتقل کرد (کاربردهای مشابه دیگری نیز در استفاده از این آنتن ها وجود دارد). آنتن های Omni-Directional همان چیزی است که در بیشتر روترهای خانگی و اداری یافت می شود و سیگنال را از یک نقطه به چندین جهت پخش می کند.

۱۲۳۴۵

این آنتن ها نیز در انواع مختلف برای کاربردهای داخلی و فضای بیرون طراحی شده اند. آنتن های Omni-Directional ساده در روترها، محیط پیرامون خود را به شکل یک پیراشکی که آنتن در وسط آن قرار گرفته، تحت پوشش قرار می دهند. البته به این دلیل که این آنتنها تمامی محیط اطراف خود را پوشش می دهند، حداکثر فاصله آنتن دهی آنها کمتر است. پوشش دهی آنتن های Wi-Fi به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل توان خروجی روتر یا کارت شبکه بیسیم، توان دریافت سیگنال، موانع محیطی مختلف در مسیر انتقال اطلاعات و… می شود. توان خروجی بر حسب میلی وات اندازه گیری می شود که بر حسب نوع کارت شبکه مورد استفاده می تواند متفاوت باشد (این مقدار هرچه بیشتر باشد، به این معناست که قدرت سیگنال خروجی بیشتر خواهدبود). آنتن ها سیگنال دریافتی را متمرکز کرده و می توانند توان خروجی را تقویت کنند. مهمترین عددی که درباره آنتن های Wi-Fi همواره مد نظر قرار می گیرد، نرخ دسی بل آن است که هرچه بیشتر باشد به معنی امکان ارسال سیگنال به فضای دورتر است.

در جست‌وجوی MIMO

عبارت MIMO مخفف Multiple-Input and Multiple-Output است که به معنای استفاده از چند آنتن و چندین ورودی و خروجی در فرستنده و گیرنده رادیویی با هدف افزایش کارایی در انتقال اطلاعات است.

۱۲۳۴۵۶

البته کلمات «آنتن» و «وجود چندین ورودی و خروجی» در تعریف MIMO لزوماً به معنای وجود چند آنتن فیزیکی در روتر نبوده و بیشتر به کانالهای انتقال اطلاعات گفته می شود. این فناوری بدون آنکه به توان یا پهنای باند بیشتری نیاز داشته باشد، می تواند سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهد و از همین بابت مورد توجه سازندگان دستگاه های Wi-Fi قرار گرفته است. این کار با پخش توان انتقال اطلاعات روی کانالها و آنتن های مختلف آرای های از اطلاعات برای انتقال ایجاد کرده و میزان ثبات و کارایی را  بهبود می بخشد. این موارد باعث شده، استاندارد MIMO در استاندارد ۸۰۲٫۱۱n، اتصال نسل چهارم مخابراتی ۴G ،WiMAX و HSPA+ گنجانده شود.

تنظیمات روتر

رابط Wi-Fi دارای تنظیمات مختلفی است که بیشتر آنها در روترهای ساخت شرکت های مختلف ممکن است با نام های یکسان یا متفاوت حضور داشته باشند. چند گزینه پایه در میان این تنظیمات وجود دارد که با آنها و نقش هریک آشنا خواهیم شد. تصویر ، نمونه ای از صفحه تنظیمات رابط Wi-Fi را نشان می دهد که مختص روترهای TP-Link است. این گزینه ها در روترهای مختلف ممکن است، همگی در یک صفحه یا در بخش های مختلف روتر قرار گرفته باشند.

۱۴۷

گزینه Region که البته نام ایران هم در میان آن دیده می شود، مربوط به قوانین و مقررات هر کشور در استفاده از کانال های مختلف در رابط بی سیم است. در برخی کشورها، به دلیل تداخل امواج رادیویی یا موارد دیگر، استفاده از برخی کانال ها در باند ۲/۴ گیگاهرتز ممنوع شده است و در گزینه Region می توان با انتخاب هر کشور، کانال های مجاز به انتخاب را مشاهده کرد. گزینه Channel که به طور پیش فرض روی حالت Auto قرار دارد، فهرست کانال های موجود در باند ۲/۴ گیگاهرتز را نشان می دهد. کانال شش، یکی از مواردی است که در بیشتر اوقات توسط روترها انتخاب می شود و جزء شلوغترین کانالها به شمار می رود. خوشبختانه سری جدید روترهای TP-Link از قابلیتی به نام Signal Sustain Technology بهره می برد که سعی دارد یک کانال خلوت را انتخاب کرده و میزان تداخل را به حداقل برساند. همچنین شما می توانید از نرم افزارهای مختلفی که هم برای کامپیوترها و هم برای گوشی های هوشمند طراحی شده، استفاده کرده و خلوت ترین کانال موجود در محیط را به صورت دستی انتخاب کنید. گزینه Mode به نحوه پشتیبانی از استانداردهای مختلف ۸۰۲٫۱۱ مربوط می شود. با انتخاب گزینه ۱۱bgn mixed تمامی دستگاه های شما (حتی دستگاههای قدیمی که از گیرنده بی سیم با استاندارد ۸۰۲٫۱۱g یا ۸۰۲٫۱۱b) می توانند به روتر متصل شده و از آن استفاده کنید. اگر همه دستگاه های شما از استاندارد ۸۰۲٫۱۱n پشتیبانی می کنند، می توانید گزینه ۱۱n Only را انتخاب کنید. Channel Width به میزان پهنای باند کانال مربوط شده و دارای دو گزینه چهل مگاهرتز، بیست مگاهرتز و در برخی روترها Auto 20/40 MHz است. گزینه چهل مگاهرتز سرعت و کارایی سیگنال Wi-Fi را افزایش می دهد. اما این مسئله تنها در مواقعی مؤثر است که در فاصله خیلی دور از روتر قرار نگرفته باشید. در فاصله خیلی دور، سیگنال بسیار ضعیفتری در اختیار داشته و کارایی به شدت افت خواهدکرد.

Max Tx Rate بیشترین میزان سرعت انتقال اطلاعات را نشان می دهد و منطقی است که بیشترین میزان ممکن را انتخاب کنیم که برابر با حداکثر سرعت انتقال اطلاعات ذکرشده روی روتر است.

گزینه Enable Wireless Router Radio، عمل فعال و غیرفعال کردن سیگنال Wi-Fi و گزینه Enable SSID Broadcast، شناسایی نام شبکه بی سیم توسط دستگاه های مجاور را ممکن می سازد و به همین دلیل این گزینه ها باید فعال باشد. گزینه Enable WDS Bridging نیز برای زمانی کاربرد دارد که بخواهید دو روتر را از طریق رابط Wi-Fi به یکدیگر ارتباط دهید. گزینه WMM نیز جزء مواردی است که به طور پیش فرض، هم در روترها و هم در گیرنده های Wi-Fi مطابق با استاندارد ۸۰۲٫۱۱n فعال است (و باید آن را فعال نگه دارید!). WMM زیرمجموعه ای از قوانین مرتبط با استاندارد ۸۰۲٫۱۱e (استاندارد مرتبط با QoS) است که در بهینه سازی سیگنال ها در انتقال بهتر اطلاعات مؤثر است. در ضمن، در برخی روترها، فعال سازی این گزینه امکان دستیابی به سرعتی بیش از ۵۴ مگابیت در ثانیه را ممکن می سازد.

هفت نکته برای کسب سیگنال بهتر

  • محل مناسب برای روتر انتخاب کنید: مرکز خانه همواره بهترین گزینه برای قرار دادن روتر نیست. بهتر است نقطه ای را انتخاب کنید که عوامل ایجاد تداخل در اطراف روتر وجود نداشته نباشند. قرار دادن روتر بی سیم در ارتفاع بالا می تواند در ارائه سیگنال بهتر مؤثر باشد. همچنین بهتر است روتر تا حد ممکن از دیوار دور باشد. •تنها از یک استاندارد شبکه استفاده کنید: انتخاب گزینه ۱۱bgn mixed به اتصال دستگاه های مختلف با استانداردهای متنوع به روتر کمک می کند. اما این مسئله کارایی را کاهش داده و انتخاب گزینه های مختص به یک استاندارد می تواند در افزایش کارایی شبکه بی سیم مؤثر باشد.
  • استاندارد امنیتی WPA2 را به کار بگیرید: استاندارد WPA2 در حالت Personal بهترین حالت برای کاربران خانگی است و پهنای باند خوبی را نیز در اختیار شما قرار می دهد. انتخاب گزینه TKIP بخش زیادی از پهنای باند شما را اشغال خواهدکرد.
  • کانال شش را فراموش کنید: کانال شش از باند ۲/۴ گیگاهرتز شلوغترین کانال است و بهتر است کانال یازده یا یک را انتخاب کنید. نرم افزارهای کمکی نیز می توانند در انتخاب کانال ها بهتر شما را یاری کنند.
  • پهنای کانال صحیح را انتخاب کنید: انتخاب گزینه چهل مگاهرتز از تنظیمات Channel Width تنها در مواردی مؤثر است که فاصله شما از روتر خیلی دور نباشد. ایمن ترین حالت، انتخاب گزینه Auto خواهدبود.
  • فناوری MIMO را در نظر بگیرید: روترهای مجهز به فناوری MIMO سرعت و برد شبکه بی سیم را افزایش می دهند. پس در صورت امکان به سراغ روترهایی مجهز به این فناوری بروید (البته MIMO در بیشتر روترهای استاندارد ۸۰۲٫۱۱n وجود دارد).لوازم مورد استفاده برای بررسی شبکه Wi-Fi و تأثیر آنتنها روی آن، سعی کردیم به سراغ دستگاهها و لوازمی برویم که برای امور خانگی و ادارات کوچک طراحی شدهاند. دستگاههای انتخابی هزینه خرید بالایی نداشته و بیشتر کاربران توانایی خرید آنها را خواهندداشت.از میان گیرنده های مورد استفاده برای این آزمایش، یکی سرعت سیصد مگابیت در ثانیهای داشته و از آنتن مجتمع بهره میبرد و گیرنده دیگر، سرعت انتقال اطلاعات ۱۵۰ مگابیت در ثانیه داشته و دارای آنتن است. به همین دلیل میتوانید نتیجه استفاده از آنتن و سرعت انتقال اطلاعات مختلف در کار با روترهایی با آنتن ها و سرعتهای مختلف و همچنین هنگام رویارویی با موانع محیطی را بسنجیم.
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *