دعم تجوال Wi-Fi في أجهزة Apple
الأجهزة المتصلة بشبكة Wi-Fi مسؤولة عن المحافظة على اتصالهم 802.11. جزء من علاقة الاتصال هذه هو تقرير موعد التجوال إلى مجموعة خدمات أساسية (BSS) أو نقطة وصول (AP). يتخذ الجهاز هذا القرار استنادًا إلى عوامل مختلفة، منها قوة الإشارة المستلمة وإتاحة نقاط الوصول على الشبكة نفسها أو شبكات أخرى انضم إليها الجهاز في السابق، ومكونة للانضمام تلقائيًا. بينما يبدأ الجهاز في البحث عن مرشحات للتجوال، يتم تطبيق تقنيات متنوعة لدعم تحسين التجوال لتحسين أداة هذا التجوال وعمر بطارية الجهاز بميزات كالآتي:
قياس الراديو (802.11k): لتقديم قائمة نقاط الوصول المجاورة.
انتقال BSS السريع (802.11r) ومعيار 802.11r التكيفي من Cisco: لمساعدة الأجهزة على التجوال بشكل سريع وآمن بين نقاط الوصول.
التخزين المؤقت لمعرف مفتاح التشفير الرئيسي (PMKID): لتمكين عودة التجوال سريعًا إلى نقاط الوصول التي تم الاقتران بها سابقًا.
التعامل مع الشبكات الخارجية (802.11u): لتمكين اكتشاف خدمة Wi-Fi والاتصال بها بسهولة وأمان.
إدارة الشبكة اللاسلكية (802.11v): للمساعدة على التعرّف على نقاط الوصول اللاسلكية المثالية للتجوال.
دعم تحسين التجوال لأجهزة Apple
تدعم أجهزة Apple تقنيات التجوال المساعدة الآتية:
التقنية | 802.11k | 802.11r | PMKID | 802.11u | 802.11v |
|---|---|---|---|---|---|
iPhone 5s أو أحدث |
|
|
|
|
|
iPad Pro 13 بوصة (M4) |
|
|
|
|
|
iPad Pro مقاس 9.7 بوصات أو أحدث |
|
|
|
|
|
iPad Air (الجيل الأول) أو أحدث |
|
|
|
|
|
iPad (الجيل الخامس) أو أحدث |
|
|
|
|
|
iPad mini 2 أو أحدث |
|
|
|
|
|
Apple Vision Pro |
|
|
|
|
|
كمبيوتر Mac مزود برقاقات Apple |
|
|
|
|
|
كمبيوتر Mac مستند إلى Intel |
|
|
|
|
|
قرار الجهاز بشأن التجوال
تكتشف الأجهزة موعد التجوال عن طريق تقييم قيمة مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI) الخاصة بالاتصال الحالي مقارنةً بـ RSSI الخاص بنقطة وصول جديدة. بعد انخفاض الإشارة إلى قيمة معينة (تُعرف باسم حد بدء التجوال)، يقيم الجهاز مرشحات التجوال. تتضمن العوامل حد بدء التجوال ونطاق التردد وتقنية الطبقة الفعلية المستخدمة بواسطة نقطة الوصول الخاصة بمرشح التجوال.
حد البدء وتراكب الخلايا
تراقب أجهزة كمبيوتر Mac اتصال BSSID الحالي وتحافظ عليه حتى يتخطى RSSI الحد –75 ديسيبل/مللي وات. تراقب أجهزة iPhone وiPad اتصال معرّف مجموعة الخدمات الأساسية (BSSID) وتحافظ عليه حتى يتخطى مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI) الحد –70 ديسيبل/مللي وات. بعد تجاوز Mac أو iPhone أو iPad حد بدء التجوال، يقوم الجهاز بالفحص للبحث عن معرّفات BSSID المرشحة للتجوال لمعرّف مجموعة الخدمات الموسعة (ESSID) الحالي.
تختلف هوائيات الأجهزة من طراز إلى آخر، وترى حدود خلايا مختلفة عن تلك المتوقعة. ضع ذلك في الحسبان عند تصميم خلايا لاسلكية وحساب تراكب إشارتها. من الأفضل دائمًا استخدام الجهاز الهدف عند قياس تراكب الخلايا.
التقنية | حد بدء التجوال | الحصول على قوة إشارة BSS نسبية عند نقل البيانات | الحصول على قوة إشارة BSS نسبية في وضع الخمول |
|---|---|---|---|
كمبيوتر Mac مزود برقاقات Apple | –75 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 12 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
كمبيوتر Mac مستند إلى Intel | –75 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 12 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
iPhone 5s أو أحدث | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
iPad Pro 13 بوصة (M4) | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
iPad Pro مقاس 9.7 بوصات أو أحدث | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
iPad Air (الجيل الأول) أو أحدث | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
iPad (الجيل الخامس) أو أحدث | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
iPad mini 2 أو أحدث | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
Apple Vision Pro | –70 ديسيبل/مللي وات | أقوى بمقدار 8 ديسيبل | أقوى بمقدار 12 ديسيبل |
معايير التحديد لمرشحات التجوال والنطاق والشبكة
إلى جانب وصول حد بدء التجوال، يجب أن تتمتع مجموعة الخدمات الأساسية (أو نقطة الوصول) المرشحة بإشارة أفضل من الحالية. بالنسبة إلى macOS، يجب أن تتمتع BSS المرشحة بـ RSSI أقوى من BSS الحالية بمقدار 12 ديسيبل، سواء كان Mac في وضع الخمول أو ينقل بيانات. بالنسبة إلى iOS و iPadOS و visionOS يجب أن تتمتع BSS المرشحة بـ RSSI أقوى من BSS الحالية بمقدار 8 ديسيبل إذا كان الجهاز iPhone أو iPad أو Apple Vision Pro ينقل بيانات، أو RSSI أقوى بمقدار 12 ديسيبل إذا كان الجهاز في وضع الخمول.
على سبيل المثال، جهاز iPhone متصل بـ SSID بينما قد ينخفض RSSI الاتصال الحالي إلى–75 ديسيبل/مللي وات خلال مكالمة صوتية عبر WLAN (VoWLAN). عند حدوث ذلك، تبدأ الأجهزة بعد ذلك في البحث عن معرّفات BSSID مرشحة للتجوال لديها RSSI بمقدار –67 ديسيبل/مللي وات على الأقل. إذا كان Mac متصلاً بالشبكة نفسها وانخفض RSSI الاتصال الحالي إلى –75 ديسيبل/مللي وات ، تبدأ الأجهزة في البحث عن معرّف BSSID مرشح للتجوال لديه RSSI بمقدار –63 ديسيبل/مللي وات على الأقل.
فكر في نشر يستخدم فيه iPhone أو iPad شبكة مصممة لخلايا تردد راديو 6 غيغاهرتز أو 5 غيغاهرتز لديها تراكب بمقدار –67 ديسيبل/مللي وات. في هذه الحالة، يحافظ الجهاز على اتصاله بـ BSSID لفترة أطول من المتوقع. وذلك لأن iPhone أو iPad يستخدمان حد بدء تجوال مقداره –70 ديسيبل/مللي وات.
يستخدم iOS و iPadOS و macOS و visionOS معلومات تمت مشاركتها بواسطة الشبكات عن استخدام القناة وكمية العملاء المرتبطين، بالإضافة إلى قياسات قوة الإشارة المستلمة لترتيب الشبكات المرشحة. توفر الشبكات ذات الترتيب الأعلى تجربة Wi-Fi أفضل. تختار أيضًا أنظمة التشغيل تلك شبكة استنادًا إلى المعايير الآتية:
شبكة Wi-Fi 7 (802.11be) مفضلة عن شبكة Wi-Fi 6 (802.11ax)
شبكة Wi-Fi 6 (802.11ax) مفضلة عن شبكة Wi-Fi 5 (802.11ac)
شبكة Wi-Fi 5 (802.11ac) مفضلة عن شبكة Wi-Fi 4 (802.11n) أو 802.11a
شبكة Wi-Fi 4 (802.11n) مفضلة عن 802.11a
عرض القناة 160 ميغاهرتز مفضل عن 80 ميغاهرتز أو 40 ميغاهرتز أو 20 ميغاهرتز
عرض القناة 80 ميغاهرتز مفضل عن 40 ميغاهرتز أو 20 ميغاهرتز
عرض القناة 40 ميغاهرتز مفضل عن 20 ميغاهرتز
يمكن أن يساعدك فهم كيفية تجوال العملاء—وكذلك معرفة قوة الإشارة المطلوبة لمرشح BSS—على تصميم شبكة لاسلكية تدعم الخدمات في الوقت الفعلي، مثل الصوت والفيديو.
دعم تحسين التجوال
العثور على شبكة ونقطة وصول صالحتين هو جزء فقط من العملية. يلزم على العميل إكمال عملية التجوال بسرعة من دون انقطاع لكي لا يواجه المستخدم وقت توقف. يتضمن التجوال مصادقة العميل مع BSSID الجديد وإلغاء المصادقة مع BSSID الحالي. يحدد الأمن وطريقة المصادقة مدى سرعة حدوث ذلك.
أولاً، تتطلب المصادقة المستندة إلى 802.1X إكمال العميل تبادل المفتاح EAP بالكامل. بعد ذلك، يمكنه إلغاء المصادقة من BSSID الحالي. بناءً على بنية المصادقة التحتية للبيئة، قد يستغرق ذلك بضع ثوانٍ. قد يواجه المستخدمون النهائيون خدمة منقطعة لأن البيانات لا يمكن تمريرها على الشبكة حتى إكمال المصادقة.
يمكن لـ iPhone و iPad و Mac مزود برقاقات Apple و Apple Vision Pro دعم تعديلات المعيار 802.11 الآتية: 802.11k و 802.11r و 802.11v. حتى في حالة وجود جهاز لا يدعم 802.11r، فإن جميع الأجهزة تدعم تخزين PMKID المؤقت. باستخدام هذا النوع من التخزين المؤقت، يتحقق الجهاز من معرف مفتاح التشفير الرئيسي (PMKID) الذي أرسله العميل. يمكنك استخدام تخزين PMKID المؤقت مع بعض المعدات اللاسلكية لتحسين التجوال بين نقاط الوصول. هناك نوع آخر من التخزين المؤقت—وهو التخزين المؤقت للمفتاح الثابت (SKC)—يعمل على تحسين التجوال رجوعًا إلى نقاط الوصول التي تم الارتباط بها سابقًا. ولا يُعد التخزين المؤقت للمفتاح الثابت مكافئًا للتخزين المؤقت للمفتاح الانتهازي، ولا متوافقًا معه. إذا كنت تريد دعم الأجهزة التي تعمل بتقنية FT والتي تحتوي على تخزين PMKID المؤقت، فقد تحتاج إلى مزيد من معرفات مجموعات الخدمات.
قياس الراديو (802.11k):
يسمح 802.11k لهذه الأجهزة بالتعرّف سريعًا على نقاط الوصول القريبة المتوفرة للتجوال. عندما تضعف قوة إشارة نقطة الوصول الحالية ويحتاج جهازك إلى التجوال إلى نقطة وصول جديدة، يعرف الجهاز بالفعل نقطة الوصول التي توفر أفضل اتصال.
المسح للتجوال هو عملية مستخدمة بواسطة الجهاز للتحقق من نقاط الوصول التي تدعم ESSID الحالي ذا الصلة. يتحقق الجهاز من جميع القنوات المتاحة بتردد 2.4 غيغاهرتز و5 غيغاهرتز ومسح القنوات بتردد 6 غيغاهرتز بشكل أساسي. بالإضافة إلى ذلك، يتم اكتشاف الشبكات ذات التردد 6 غيغاهرتز خارج النطاق عن طريق الاستماع إلى عنصر معلومات المرشدات في تقرير النقاط المجاورة المخفض في النطاقين 2.4 غيغاهرتز و5 غيغاهرتز.
يتم إجراء مسح التجوال بسرعة أكبر إذا كان 802.11k ممكنًا على الشبكة. ذلك مفيد لأن أجهزة Apple وأنظمة التشغيل المدعومة تستخدم أول ست إدخالات في تقرير النقاط المجاورة لإعطاء أولوية للقنوات المطلوب مسحها. إذا كان تقرير النقاط المجاورة 802.11k ليس ممكنًا، فيجب أن تقوم تلك الأجهزة بالمسح بشكل أكثر منهجية.
على سبيل المثال، قد يمشي مستخدم يُجري مكالمة إلى الجانب الآخر من المبنى. عندما يتخطى iPhone الحد –70 ديسيبل/مللي وات، يقوم بالمسح لأهداف تجوال. إذا كان يستخدم تقرير النقاط المجاورة الذي يوفره 802.11k، فسيجد نقاط الوصول التي تدعم ESSID الحالي على ثلاث قنوات. يمسح تلك القنوات فورًا ويجد أن نقطة الوصول على قناة ما تتمتع بقوة إشارة مناسبة ويقوم بالتجوال. إذا لم يكن 802.11k مُمكنًا على الشبكة، فيجب على العميل مسح كل قناة على كل نطاق للعثور على هدف تجوال. يمكن لهذا أن يضيف بضع ثوانٍ إلى العملية.
انتقال BSS السريع (802.11r)
يُسهِّل 802.11r عملية المصادقة باستخدام ميزة تسمى انتقال BSS السريع (FT) عندما يقوم جهازك بالتجوال من نقطة وصول إلى أخرى على الشبكة ذاتها. تسمح ميزة FT للأجهزة بالاقتران بنقاط الوصول بسرعة أكبر. حسب بائع جهاز Wi-Fi الخاص بك، يمكن أن تعمل FT مع كل من طريقتي المصادقة بالمفتاح المشترك مسبقًا (PSK) وبتقنية 802.1X. لا تدعم أجهزة كمبيوتر Mac المستندة إلى Intel انتقال BSS السريع، لكنها تعمل مع شبكات انتقال BSS السريع بحيث لا يتطلب نشر معرّفات SSID إضافية.
على شبكات Cisco، معيار 802.11r التكيفي مدعوم للسماح لأجهزة Apple التي تدعم ميزة FT بالتعامل مع الأجهزة القديمة التي لا تدعم ميزة FT على SSID مكوَّن للسماح بالعملاء التي تدعم FT وتلك التي لا تدعمها في الوقت نفسه. تتبادل أجهزة Apple المدعومة ونقاط وصول Cisco إشارات بأن 802.11r التكيفي مدعوم من قِبل الشبكة وبأنه يمكن استخدام ميزة FT. ويظل بإمكان أجهزة العملاء اللاسلكية القديمة التي لا تدعم 802.11r الربط بالشبكة نفسها، لكنها لا تتمكن من الاستفادة من تجوال FT الأسرع. يتطلب 802.11r التكيفي إصدار 8.3 من Cisco أو أحدث وأجهزة Apple مدعومة مثبتًا عليها iOS 10 و iPadOS 13.1 و macOS 10.13 أو أحدث.
التخزين المؤقت لـ PMKID
يسرّع التخزين المؤقت لـ PMKID عملية إعادة الاتصال. يمكن لجهاز العميل—الذي قام سابقًا بإنشاء مفتاح تشفير رئيسي من خلال إكمال مصادقة EAP (بروتوكول المصادقة القابل للتوسيع) أولية وتبادل المفاتيح - العودة إلى نقطة الوصول نفسها حيث تم تخزين معرف PMKID الخاص به مؤقتًا. يتم تحسين وقت التجوال عن طريق تسريع إعادة الاتصال من نقطة اتصال ما أو BSS إلى نقطة اتصال أخرى تم الانضمام إليها سابقًا. ويدعم iOS و iPadOS و macOS التخزين المؤقت لـ PMKID الثابت للمساعدة على تحسين التجوال بين معرفات BSSID في ESSID نفسه.
التعامل مع الشبكات الخارجية (802.11u)
تستخدم المؤسسات 802.11u (المعروفة أيضًا باسم نقطة وصول Wi-Fi المعتمدة أو HotSpot 2.0) للسماح لمستخدميها بالانتقال تلقائيًا من شبكة Wi-Fi إلى أخرى—على غرار التجوال الخلوي—دون تغيير أي معلومات خاصة بتسجيل الدخول. عندما يكتشف أحد الأجهزة نقطة وصول 802.11u معتمدة، يتصل الجهاز تلقائيًا بتلك الشبكة.
إدارة الشبكة اللاسلكية (802.11v)
تقدم 802.11v معلومات إضافية حول نقاط الوصول القريبة التي قد تكون مرشحات مثالية للربط. وعندما يحتاج جهاز إلى التجوال، تتم مراجعة بيانات انتقال BSS (التي تقدمها الشبكة) ليتمكن الجهاز من تحديد نقاط الوصول الأفضل للتجوال بسرعة.