قبل بضعة عقود، وفي وقت كانت فيه شبكات Wi-Fi أبسط وأبطأ بكثير من الوقت الحالي، كانت العديد من أجهزة الراوتر تعتمد على هوائي واحد فقط، قادر على التعامل مع مسار لاسلكي واحد للبيانات في كل مرة.
ومع تطور تقنيات Wi-Fi وارتفاع سرعات الإنترنت، إلى جانب الزيادة الكبيرة في عدد الأجهزة المتصلة بالشبكات المنزلية، تغير تصميم أجهزة الراوتر تدريجيًا، وأصبح تعدد الهوائيات أمرًا شائعًا.
وتوجد اليوم أجهزة راوتر تضم ما يصل إلى 8 هوائيات، وهو ما قد يجعل بعضها يبدو للوهلة الأولى وكأنه مجرد حيلة تسويقية لجذب المستهلكين.
لكن وجود هذا العدد الكبير من الهوائيات يرتبط بأسباب تقنية حقيقية، في حين أن الراوتر المزود بهوائي واحد لم يعد قادرًا في كثير من الحالات على تلبية متطلبات الشبكات الحديثة، خصوصًا مع وجود العديد من الأجهزة التي تستخدم الاتصال اللاسلكي في الوقت نفسه.
الهوائي الواحد لم يعد كافيًا
يمكن تشبيه الهوائي الواحد بطريق لا يحتوي سوى على حارة واحدة. ففي بلدة صغيرة، قد تكون هذه الحارة كافية لاستيعاب حركة المرور، لكن إذا نُقل الطريق نفسه إلى مدينة مزدحمة، فسوف يبدأ الازدحام في الظهور بسرعة.
وينطبق الأمر نفسه على شبكات Wi-Fi.
عندما كان البريد الإلكتروني من أبرز الاستخدامات الشائعة للإنترنت، كان حجم البيانات وعدد الأجهزة المتصلة بالشبكة أقل بكثير، ولذلك كان وجود هوائي واحد في الراوتر كافيًا إلى حد كبير.
لكن طبيعة استخدام الإنترنت تغيرت بصورة كبيرة، وأصبحت الشبكات المنزلية تتعامل مع بث الفيديو والألعاب عبر الإنترنت ومكالمات الفيديو والتنزيلات والهواتف وأجهزة التلفزيون والأجهزة المنزلية الذكية، وكلها قد تعمل في الوقت نفسه.
ولهذا السبب، بدأ المصنعون في تطوير أجهزة راوتر يمكنها تشغيل عدة مسارات للبيانات في الوقت نفسه، باستخدام تقنية تعرف باسم MIMO، وهي اختصار لـ Multiple-Input, Multiple-Output، أي «متعدد المدخلات ومتعدد المخرجات».
وتعد هذه التقنية السبب الأساسي الذي يجعل وجود عدة هوائيات مفيدًا بالفعل.
فإضافة هوائيات جديدة إلى الراوتر من دون وجود المكونات والتقنيات التي تدعم MIMO لا تعني تلقائيًا الحصول على أداء أفضل، بل قد تؤدي في بعض الحالات إلى زيادة التعقيد والمشكلات بدلًا من حلها.
ماذا تفعل الهوائيات المتعددة؟
تسمح تقنية MIMO لأجهزة الراوتر المزودة بعدة هوائيات بنقل كميات أكبر من البيانات من خلال تقنية تعرف باسم التعدد المكاني (Spatial Multiplexing).
وتقوم الفكرة على توفير إمكانية إنشاء أكثر من مسار لنقل البيانات، بحيث يستطيع الراوتر الاستفادة من الهوائيات المتعددة لإرسال واستقبال البيانات بكفاءة أكبر.
لكن زيادة عدد الهوائيات لا تعني تلقائيًا أن عدد مسارات البيانات سيزداد بالعدد نفسه.
فالراوتر يحتاج إلى العتاد والمكونات الداخلية المناسبة حتى يتمكن من تحويل الهوائيات الإضافية إلى مسارات منفصلة وفعالة لنقل البيانات.
وبالتالي، فإن عدد الهوائيات وحده لا يكفي للحكم على أداء الراوتر، وإنما يجب النظر أيضًا إلى المكونات الداخلية ومعايير Wi-Fi التي يدعمها والبرمجيات التي تدير عملية الاتصال.
تشكيل الحزمة يوجه الإشارة نحو جهازك
من الاستخدامات المهمة الأخرى لتعدد الهوائيات تقنية تشكيل الحزمة (Beamforming).
وبطريقة مبسطة، تتيح هذه التقنية للراوتر تحديد موقع الجهاز المتصل به نسبيًا، ثم ضبط الإشارات الصادرة من الهوائيات المختلفة بحيث يتم تركيزها بدرجة أكبر في اتجاه ذلك الجهاز.
وكلما زاد عدد الهوائيات، زادت قدرة الراوتر على التحكم في الإشارات وتنسيقها، لأن كل هوائي إضافي يوفر إشارة أخرى يمكن ضبطها والاستفادة منها.
ويمكن تخيل هذه العملية من خلال مجموعة من الأشخاص يلقون حصوات صغيرة في بركة ماء في أوقات محسوبة بدقة. فالتموجات الناتجة يمكن أن تتجمع معًا لتكوين موجة أقوى في نقطة محددة، بينما تكون أضعف في أماكن أخرى.
وتعمل تقنية تشكيل الحزمة بطريقة مشابهة، إذ ينسق الراوتر إشارات الهوائيات المختلفة بحيث تتجمع بصورة أكثر فاعلية حول الجهاز المتصل بالشبكة.
أما الراوتر المزود بهوائي واحد، فلا يمتلك إشارات أخرى يمكن تنسيقها معه لتنفيذ العملية بالطريقة نفسها.
الهوائيات المتعددة تحسن استقرار الاتصال
لا يقتصر دور الهوائيات المتعددة على زيادة مسارات نقل البيانات، إذ تعد أيضًا عنصرًا مهمًا في تحسين استقرار الإشارة وموثوقيتها.
داخل المنزل، لا تنتقل إشارات Wi-Fi في خط مستقيم من الراوتر إلى الجهاز المستقبل.
فالإشارة يمكن أن ترتد عن الجدران والأثاث والأجسام المعدنية وحتى الأشخاص الموجودين في المكان، ما يؤدي إلى وصول الإشارة إلى الجهاز من مسارات مختلفة.
ولهذا السبب، فإن وجود عدة هوائيات متباعدة يمكن أن يساعد الراوتر على التعامل مع هذه الانعكاسات والعوائق، ويزيد فرص وصول إشارة أكثر وضوحًا واستقرارًا من أحد المسارات، حتى إذا تأثرت إشارات أخرى بالانعكاسات أو الحواجز الموجودة داخل المنزل.
وتسهم هذه الآلية في تحسين موثوقية الاتصال وتقليل تأثير بعض المشكلات التي قد تواجه الإشارة اللاسلكية أثناء انتقالها داخل المكان.
كيف تعمل تقنية MU-MIMO؟
تعد الهوائيات المتعددة أيضًا عنصرًا أساسيًا في تقنية MU-MIMO، وهي اختصار لـ Multi-User Multiple-Input Multiple-Output.
وفي أجهزة الراوتر القديمة، كان التعامل مع الأجهزة المتصلة يتم بصورة متتابعة، إذ يتواصل الراوتر مع جهاز واحد في لحظة معينة، ثم ينتقل بسرعة إلى جهاز آخر.
وكانت سرعة التبديل بين الأجهزة تجعل المستخدم يشعر أحيانًا بأن جميع الأجهزة تتصل بالشبكة في الوقت نفسه، رغم أن عملية الاتصال كانت تتم بصورة متعاقبة.
أما تقنية MU-MIMO، فتسمح للراوتر بتقسيم مجموعة الهوائيات المتاحة بحيث يتمكن من التواصل مع عدة أجهزة في الوقت نفسه، بدلًا من التعامل معها واحدًا تلو الآخر.
ويصبح هذا الأمر أكثر أهمية في البيئات التي تضم عددًا كبيرًا من الأجهزة المتصلة بالشبكة في الوقت نفسه، مثل المنازل التي تحتوي على العديد من الأجهزة الذكية أو المكاتب والمقاهي والأماكن العامة.
هل تحتاج فعلًا إلى راوتر بـ8 هوائيات؟
بالنسبة إلى معظم المستخدمين والمنازل، قد يكون الراوتر المزود بـ8 هوائيات خيارًا مبالغًا فيه، خصوصًا إذا كان عدد الأجهزة المتصلة بالشبكة محدودًا ولا توجد مشكلات كبيرة في التغطية أو الأداء.
وفي كثير من الحالات، يمكن أن يكون الراوتر الجيد المزود بهوائيين إلى أربعة هوائيات أكثر من كافٍ لتلبية احتياجات المنزل اليومية.
والأهم من عدد الهوائيات وحده هو مجموعة العوامل التي تحدد أداء الراوتر، وفي مقدمتها معايير Wi-Fi التي يدعمها الجهاز، إلى جانب البرمجيات والمكونات الداخلية وطريقة إدارة الاتصالات المتعددة.
لذلك، لا ينبغي للمستخدم أن يختار الراوتر اعتمادًا على عدد الهوائيات فقط، لأن وجود عدد أكبر منها لا يضمن بالضرورة سرعة أعلى أو تغطية أفضل في جميع الظروف.
هل الراوتر ذو الهوائيات الكثيرة يحل مشكلة التغطية؟
إذا كانت تغطية المنزل تمثل المشكلة الرئيسية، فقد يكون الراوتر المزود بعدد أكبر من الهوائيات مفيدًا في بعض الحالات، لأنه يوفر إمكانات أكبر لتوجيه الإشارة وتحسين طريقة توزيعها.
لكن عندما تكون المشكلة الأساسية هي ضعف التغطية في أجزاء مختلفة من المنزل، فإن إنشاء شبكة Mesh يكون عادةً حلًا أكثر موثوقية من الاعتماد ببساطة على زيادة عدد الهوائيات في جهاز راوتر واحد.
وتقوم شبكات Mesh على استخدام أكثر من نقطة اتصال لتغطية مساحة أكبر، وهو ما قد يكون أكثر فاعلية في المنازل الكبيرة أو الأماكن التي تحتوي على جدران وعوائق تحد من وصول الإشارة.
متى يكون الراوتر متعدد الهوائيات مفيدًا للشركات؟
في بيئات العمل، قد يكون استخدام راوتر عالي السعة ومزود بعدد أكبر من الهوائيات ومسارات البيانات أكثر فائدة، خاصة في المكاتب والمقاهي والأماكن التي يتصل فيها عدد كبير من المستخدمين بالشبكة في الوقت نفسه.
فكلما ارتفع عدد الأجهزة التي تستخدم الشبكة، أصبحت قدرة الراوتر على التعامل مع الاتصالات المتعددة وإدارة حركة البيانات أكثر أهمية.
ومع ذلك، يظل عدد الهوائيات مجرد جزء واحد من الصورة، إذ تلعب معايير Wi-Fi والبرمجيات والمكونات الداخلية دورًا أساسيًا في الحفاظ على استقرار الشبكة وسلاسة عملها أثناء اتصال أجهزة متعددة بها.
عدد الهوائيات لا يعني سرعة إنترنت أعلى
هناك نقطة مهمة يجب الانتباه إليها عند شراء راوتر جديد: وجود عدد أكبر من الهوائيات أو دعم سرعات لاسلكية أعلى لا يعني بالضرورة أن المستخدم سيحصل على سرعة إنترنت أعلى من السرعة التي يدفع مقابلها.
فالحد الأقصى لسرعة الإنترنت المتاحة للمستخدم يظل مرتبطًا بالسرعة التي يوفرها اشتراكه لدى مزود الخدمة، إلى جانب العوامل الأخرى التي قد تؤثر على الاتصال.
وبالتالي، فإن شراء راوتر حديث مزود بـ8 هوائيات لن يؤدي فجأة إلى تجاوز السرعة القصوى التي تسمح بها باقة الإنترنت الخاصة بالمستخدم.
وفي النهاية، فإن الهوائيات الإضافية ليست مجرد عنصر شكلي في تصميم أجهزة الراوتر، بل ترتبط بتقنيات مهمة مثل MIMO والتعدد المكاني وتشكيل الحزمة وMU-MIMO، وهي تقنيات تساعد على تحسين قدرة الشبكة على نقل البيانات وإدارة الأجهزة المتعددة والحفاظ على استقرار الاتصال.
لكن ذلك لا يعني أن الراوتر ذو العدد الأكبر من الهوائيات هو الأفضل للجميع؛ فالاختيار الصحيح يعتمد على حجم المكان، وعدد الأجهزة، وطبيعة الاستخدام، ومعايير Wi-Fi المدعومة، وسرعة الإنترنت التي يوفرها مزود الخدمة.
