در فرودگاه، هتل، رستوران، کتابخانه و یا حتی دفتر کار، امروزه دیگر در هر کجا که تصور کنید ممکن است بتوانید به اینترنت متصل شوید. در آینده ای نزدیک شبکه های ارتباطی بدون سیم چنان گسترشی می یابند که در هر زمان و مکانی شاهد ارائه خدمات اینترنت بی سیم خواهید بود. به کمک شبکه هایی همچون Wi-Fi قادر خواهید بود تا رایانه های یک اطاق یا دفتر کار خود را به راحتی به یکدیگر متصل نمایید.

شبکه های ارتباطی بدون سیم همواره از امواج رادیویی استفاده می کنند. در این شبکه ها یک قطعه رایانه ای اطلاعات را تبدیل به امواج رادیویی می نماید و آنها را از طریق آنتن ارسال می کند. در طرف دیگر یک روتر بدون سیم، با دریافت سیگنال های فوق و تبدیل آنها به اطلاعات اولیه، داده ها را برای رایانه قابل فهم خواهد ساخت.

به زبانی ساده، سیستم Wi-Fi را می توان به یک جفت واکی - تاکی که شما از آن برای مکالمه با دوستان خود استفاده می کنید تشبیه نمود. این لوازم، رادیوهای کوچک و ساده ای هستند که قادرند تا سیگنال های رادیویی را ارسال و دریافت نمایند. هنگامی که شما بوسیله آنها صحبت می کنید، میکروفون دستگاه، صدای شما را دریافت نموده و با تلفیق آن با امواج رادیویی، از طریق آنتن آنها را ارسال می کند. در طرف دیگر، دستگاه مقصد، با دریافت سیگنال ارسال شده از طرف شما توسط آنتن، آنها را آشکار سازی نموده و از طریق بلندگوی دستگاه، صدای شما را پخش خواهد کرد. توان خروجی و یا قدرت فرستنده این گونه لوازم اغلب در حدود یک چهارم وات است و با این وصف، برد آنها چیزی در حدود 50 تا 100متر می رسد.

حال فرض کنید بخواهید میان دو کامپیوتر به صورت یک شبکه و آن هم به شکل بدون سیم (همانند واکی - تاکی) ارتباط برقرار سازید. مشکل اساسی در این راه آن است که این لوازم از آن رو که جهت انتقال صوت ساخته شده اند، از نرخ سرعت انتقال کمی برخوردار هستند و نمی توانند حجم بالایی از داده ها را در زمان کوتاه منتقل کنند.

رادیوهایی که در سیستم Wi-Fi مورد استفاده قرار می گیرند، همانند مثال پیشین قابلیت ارسال و دریافت را دارا می باشند اما تفاوت اصلی آنها در این است که این رادیو ها قادر هستند تا اطلاعات به شکل صفر و یک دیجیتالی را به حالت امواج رادیویی تبدیل نمایند و سپس منتقل کنند. در کل سه تفاوت عمده میان رادیوهای سیستم Wi-Fi و رادیوهای واکی - تاکی معمولی وجود دارد که به شرح زیر است:

1- رادیوهای سیستم Wi-Fi با استاندارد های 802.11b و802.11g کار می کنند و عمل ارسال و دریافت را بر روی فرکانس های 2.4 گیگاهرتزی و یا 5 گیگا هرتزی انجام می دهند. اما واکی – تاکی های مذکور بر روی فرکانس 49 مگاهرتزی کار می کنند.

2- رادیوهای سیستم Wi-Fi از انواع مختلفی از تکنیک های کدگذاری اطلاعات بهره می برند که نتیجه آن افزایش نرخ سرعت تبادل داده ها خواهد بود. این روشها برای استاندارد 802.11a و 802.11g شامل تکنیک OFDM و برای استاندارد 802.11b شامل CCK می باشد.

3- رادیو هایی که در سیستم Wi-Fi مورد استفاده قرار می گیرند، قابلیت تغییر فرکانس را دارا هستند. مزیت این ویژگی در آن است که موجب جلوگیری از ایجاد تداخل کار سیستم های مختلف Wi-Fi در نزدیکی هم می شود.

به دلایلی که ذکر شد، سیستم های رادیویی Wi-Fi ظرفیت و سرعت انتقال داده با لاتری را نسیت به رادیو های واکی – تاکی دارند، این سرعت ها برای استاندارد 802.11b تا 11 مگابایت بر ثانیه و برای 802.11a و 802.11g در حدود 30 مگابایت بر ثانیه است.

ترکیب سیتم Wi-Fi با رایانه

امروزه اغلب رایانه های لپ تاپ مجهز به سیستم Wi-Fi داخلی هستند و در غیر این صورت نیازمند نصب یک کارت Wi-Fi بر روی لپ تاپ و یا رایانه رومیزی خود خواهیم بود. شما می توانید یک کارت Wi-Fi در سیستم 802.11a یا 802.11b و یا 802.11g تهیه کنید که البته نوع 802.11g نسبت به تجهزات 802.11b از سرعت بالاتری برخوردار است. برای لپ تاپ ها این تجهیزات در قالب کارت های PCMCIA که در محل مخصوص خود نصب می شوند و یا به صورت اتصال خارجی از طریق یک درگاه USB عرضه می شوند.

برای رایانه ها رومیزی، می توانید از کارت های PCI و یا درگاه USB برای این منظور استفاده کنید. پس از نصب این تجهیزات کاربر قادر است تا در مکان هایی که اینترنت به شکل بدون سیم ارائه می شود با داشتن یک اشتراک، از خدمات بهره گرفته و به شبکه متصل شود.

 WiMAX

WiMAX اصطلاحی ابداعی است که مخفف کلاماتی است که به معنای قابلیت تبادل و استفاده اطلاعات در سطح جهانی برای دستیابی میکروویوها می باشد (Worldwide Interoperability for Microwavegrfht). چیزی که WiMAX در هسته خود دارد شامل استانداردهای مبتکرانه ای می شود که هدف آن تضمین کارکرد و هماهنگی امواج رادیویی باند پهن بی سیم برای استفاده ی مشتریان از فروشنده ای به فروشنده ی دیگر می شود.

 WiMAX چیست؟

WiMAX سیستم ارتباطی و دیجیتالی بی سیم می باشد. همچنین به عنوان پروتکل 802.16 ( توسط IEEE ) شناخته شده است که جایگزینی برای شبکه های بی سیم نواحی شهری تعیین شده است. WiMAX می تواند دستیابی بی سیم پهن باند فراهم سازد ( BWA ) که تا 30 مایل ( 50 کیلومتر ) برای ایستگاه های ثابت و 3 تا 10 مایل ( 5 تا 15 کیلومتر ) برای ایستگاه های سیار را پوشش می دهد. برعکس، استاندارد های شبکه های بی سیم محلی برای سیستم Wi-Fi در پروتکل 802.11 در اکثر حالت ها به تنها 100 تا 300 فوت ( 30 تا 100 متر ) محدود شده است.

با WiMAX، سرعت داده ها در شبکه هایی مانند Wi-Fi به سادگی پشتیبانی می شود. اما موضوع تداخل امواج کاهش می یابد. WiMAX بر روی هر دوی فرکانس های مجاز و غیر مجاز قابل اجراست که بدین وسیله محیطی تحت کنترل فراهم ساخته و الگوی اقتصادی قابل رشدی را برای امواج قابل حمل بی سیم ایجاد می سازد.

WiMAX می تواند برای شبکه های بی سیم دقیقا به طور مشابه ای با پروتکل های رایج Wi-Fi مورد استفاده قرار گیرد. WiMAX نسل دوم پروتکلی است که استفاده موثرتری از پهنای باند و جلوگیری از تداخل امواج را امکان پذیر ساخته و امکان سرعت های داده ی بالاتری بر روی مسافت های طولانی تر ممکن می سازد.

استاندارد 802.16 که توسط موسسه IEEE به تصویب رسیده است،ویژگی های تکنیکی از پروتکل های ارتباطی را تعیین می سازد. گروهی تحت عنوان WiMAX Forum وسیله ای برای تست تجهیزات تولید کنندگان برای سازگاری بیشتر پیشنهاد می کند، درست همان گونه که برای یک گروه صنعتی نیز چنین محیطی را فراهم می سازد که مختص گسترش های تجاری و توسعه ی فناوری می باشد.

WiMAX می تواند یک نقطه مرکزی را برای مشتریان فراهم سازد. علاوه بر آنکه چنین امکاناتی برای فراهم کنندگان خدمات، تولید کنندگان، تحلیل گران و محققانی که به تکنولوژی WiMAX، خدمات و محصولات آن علاقه مندند نیز امکان پذیر است. به زودی، WiMAX اصطلاحی به خوبی شناخته شده ای برای توصیف دستیابی اینترنت بی سیم در سرتاسر دنیا به حساب می آید.

 مزایا و برتری های وایمکس:

ویژگی ها و خصوصیات فنی نیاز به بستر سازی بنیادی شبکه ها در کشور امری ضروری به نظر می رسد که با ایجاد و برقراری این تکنولوژی جدید (وایمکس) امید است که بتوان ضعف ها و نقصان هایی که در شبکه های کشوری وجود دارد رفع گردد و امکانات و قابلیت ها ی جدیدی به آن افزوده شود.

شبکه های بنا شده با تکنولوژی WiMAX، جزء شبکه های wireless شهری محسوب می شوند که به راحتی می توانند با وجود منطقه ی بسیار وسیعی که دکل های WiMAX تحت پوشش خود قرار می دهند، کل شهر و یا شهرک های صنعتی و مناطق استراتژیک را پوشش دهند و قابلیت استفاده ی اینترنت بسیار پر سرعت را از طریق این تکنولوژی برای سازمان ها، ارگان ها و شرکت های تجاری و همچنین منازل مسکونی امکان پذیر سازند.

به کمک WiMAX، سرعت داده هایی مانند Wi-Fi، پشتیبانی می شوند و موضوع تداخل امواج نیز کاهش می یابد. یکی از ویژگی های این تکنولوژی عدم نیاز به دید مستقیم بین مشترکان و دکل های BTS می باشد.

از جمله خصوصیات WiMAX آن است که علاوه بر داده، صدا و تصویر را نیز به خوبی پشتیبانی می کند و سرویسی که ارائه می شود به صورت کاملا نامحدود می باشد و هیچ گونه محدودیت حجمی و یا زمانی ندارد و این بدان معناست که کاربر می تواند بدون هیچ محدودیت زمانی، در تمام شبانه روز به هر مقدار و حجمی که پهنای باندش اجازه می دهد download و یا upload داشته باشد.

یکپارچگی مودم، فرستنده و گیرنده ی رادیویی در سایز بسیار کوچک و قابل حمل و امکان نصب بسیار آسان آن نیز جزو برتری هایی محسوب می شود که نسبت به سایر فن آوری های مشابه خود داراست. امکان مدیریت مودم کاربر از راه دور توسط شرکت و کارشناسان فنی و قابلیت به روز رسانی نرم افزارهای مودم نیز در زمره ی این گونه موارد قرار می گیرند.

عدم نیاز به دید مستقیم میان مودم سمت کاربر و آنتن مرکزی و شعاع فوق العاده زیاد تحت پوشش آن در حین سرعت بالای انتقال داده نیز از جمله ویژگی های دیگر آن محسوب می شود. که توپولوژی های پیشرفته ( شبکه های mesh ) و تکنیک های آنتنی (beam-forming، STC و تنوع آنتن ) می توانند برای پوشش برد بیشتری به کار روند که این تکنیک های پیشرفته همچنین می توانند برای افزایش کارایی طیفی، ظرفیت، استفاده مجدد، توان خروجی ماکزیمم و میانگین برای هر کانال RF (فرکانس رادیویی) مفید واقع گردند.

خصوصیت interoperability در این تکنولوژی، بدین معناست که کاربر می تواند هر محصول مورد علاقه ی خود را خریداری کند ( با ویژگی های مورد نظرش ) و مطمئن باشد که این محصول با سایر محصولات مورد تایید مشابهش هماهنگی و سازگاری خواهد داشت که این امر رقابت بین شرکت ها، بهتر شدن کیفیت محصولات و کاهش قیمت ها را در پی خواهد داشت.

 کاربردهای عملی وایمکس :

مهمترین خصوصیت و برتری WiMAX که باید عنوان گردد همان قابلیت سیار بودن آن است که موجب می شود که این تکنولوژی را وارد لپ تاپ ها، کامپیوترهای دستی و در نهایت گوشی های تلفن های همراه سازد و این امکان را به آن ها می دهد که دیگر کاربران برای استفاده از اینترنت پر سرعت نیاز به استقرار در یک مکان خاص و یا محدوده ی بسیار محدود نداشته باشند و بتوانند در هر حال و حتی در حال حرکت نیز با سرعت های بالا از این امکان بهره مند گردند.

یکی از ویژگی های جالب و قابل توجه در این مورد بار گذاری اطلاعات بر روی گوشی های تلفن همراه می باشد که می تواند برای جنبه های تبلیغاتی بسیار موثر واقع گردد و آن هم بدین صورت است که مثلا فردی که در حال گذر از یک پل هوایی است به یک باره حجمی از اطلاعات بر روی گوشی وی فرستاده می شود که می تواند در قالب تصویر، صوت و یا انیمیشن باشد که برای جنبه های تبلیغاتی بکار گرفته شود و یا تعداد قابل توجهی افراد که روزانه از مترو استفاده می کنند که در هر ایستگاه نوع خاصی از تبلیغات می تواند برای این افراد فرستاده شود که این جنبه ها موج جدیدی از این فن آوری فوق العاده را در دنیای امروزی نمایان می سازند.

یکی از دلایل همه گیر نشدن استفاده کاربردی از کارت های بانکی و حذف پول از سیستم پرداخت های خرد در برخی کشورها از جمله ایران، عدم وجود زیر ساخت های لازم جهت گسترش شبکه های انتقال داده برای برقراری ارتباط بین هزاران دستگاه POS و ATM موجود در کشور می باشد. لذا این تکنولوژی به عنوان فن آوری پیشرفته در عرصه ی فن آوری اطلاعات می تواند موثرترین و کاراترین راه حل موجود باشد تا این خلل موجود را حل کند و سیستم خرید از فروشگاه ها، سازمان ها و شرکت های تجاری را آسان سازد.

توسعه ی ظرفیت تجارت الکترونیکی نیز از دیگر جنبه هایی است که حائز اهمیت می باشد. راه اندازی تدارک الکترونیکی در کشورهایی نظیر ایران، به توسعه ی ICT و افزایش قابلیت های دولت و پردازش تراکنش ها به شکل موثرتری منجر خواهد شد که فواید آن در بخش های دیگر نظیر پرداخت ها و مالیات ها، تخصیص منابع مالی و تامین اجتماعی آشکار می شود. که البته تحقیقات بیشتری برای یافتن بهترین شیوه ی پیاده سازی این گونه سیستم ها در کشورهای در حال توسعه مورد نیاز است.

قابلیت امنیت بالای داده هایی که در این شبکه وجود دارد موجب می شود تا داده ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده ها فقط با داشتن مجوز مربوطه ( به صورت username و password ) امکان پذیر باشد و کاربران و علی الخصوص کاربران سیار بتوانند در هر نقطه ای با داشتن چنین اجازه ای به این شبکه متصل شده و از امکانات ویژه ی آن برخوردار گردند.

علاوه بر این همانطوری که ذکر شد در برنامه های این تکنولوژی، استفاده از سرویس هایی همچون VoIP نیز گنجانده شده است که ممکن است این تکنولوژی را به عنوان یکی از رقبای سیستم موبایل کلاسیک تبدیل کند.

ایجاد یک شهر یا شهرک الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی برای رسیدن به آن می باشد که بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم سازیم.

و البته تسهیلات و امکانات بسیار زیاد دیگری نیز هستند که در اینجا مجال گفتن آن ها نیست.

در لغت به معنای تلگراف بی سیم و یا مخابره با تلگراف بی سیم می‌‌باشد . به طور کلی یک روش بی سیم برای تبادل اطلاعات است. در این روش از آنتنهای فرستنده و گیرنده در مبدأ و مقصد استفاده می‌شود. این آنتنها باید رو در روی هم باشند. برد مفید این آنتنها بین ۲ تا ۵ کیلومتر بوده و در صورت استفاده از تقویت کننده تا ۲۰ کیلومتر هم قابل افزایش است. از نظر سرعت انتقال داده‌ها این روش مطلوب بوده اما بدلیل ارتباط مستقیم با اوضاع جوی و آب و هوایی از ضریب اطمینان بالایی برخوردار نیست.

انواع شبکه های Wireless

امروزه از شبکه های بدون کابل ( Wireless ) در ابعاد متفاوت و با اهداف مختلف، استفاده می شود . برقراری یک تماس از طریق دستگاه موبایل ، دریافت یک پیام بر روی دستگاه pager و دریافت نامه های الکترونیکی از طریق یک دستگاه PDA ، نمونه هائی از کاربرد این نوع از شبکه ها می باشند . در تمامی موارد فوق ، داده و یا صوت از طریق یک شبکه بدون کابل در اختیار سرویس گیرندگان قرار می گیرد. در صورتی که یک کاربر ، برنامه و یا سازمان تمایل به ایجاد پتاسیل قابلیـت حمل داده را داشته باشد، می تواند از شبکه های بدون کابل استفاده نماید . یک شبکه بدون کابل علاوه بر صرفه جوئی در زمان و هزینه کابل کشی ، امکان بروز مسائل مرتبط با یک شبکه کابلی را نخواهد داشت . از شبکه های بدون کابل می توان در مکان عمومی ، کتابخانه ها ، هتل ها ، رستوران ها و مدارس استفاده نمود . در تمامی مکان های فوق ، می توان امکان دستیابی به اینترنت را نیز فراهم نمود . یکی از چالش های اصلی اینترنت بدون کابل ، به کیفیت سرویس ( QoS ) ارائه شده برمی گردد . در صورتی که به هر دلیلی بر روی خط پارازیت ایجاد گردد ، ممکن است ارتباط ایجاد شد ه قطع و یا امکان استفاده مطلوب از آن وجود نداشته باشد .

انواع شبکه های wireless

• WLANS: Wireless Local Area Networks . شبکه های فوق ، امکان دستیابی کاربران ساکن در یک منطقه محدود نظیر محوطه یک دانشگاه و یا کتابخانه را به شبکه و یا اینترنت ، فراهم می نماید .

• WPANS: Wireless Personal Area Networks . در شبکه های فوق ، امکان ارتباط بین دستگاههای شخصی ( نظیر laptop ) در یک ناحیه محدود ( حدود 914 سانتی متر ) فراهم می گردد . در این نوع شبکه ها از دو تکنولوژی متداول Infra Red ) IR) و ( Bluetooth ( IEEE 802.15 ، استفاده می گردد .

• WMANS: Wireless Metropolitan Area Networks . در شبکه های فوق ، امکان ارتباط بین چندین شبکه موجود در یک شهر بزرگ فراهم می گردد . از شبکه های فوق، اغلب به عنوان شبکه های backup کابلی ( مسی ،فیبر نوری ) استفاده می گردد .

• WWANS: Wireless Wide Area Networks . در شبکه های فوق ، امکان ارتباط بین شهرها و یا حتی کشورها و از طریق سیستم های ماهواره ای متفاوت فراهم می گردد . شبکه های فوق به سیستم های 2G ( نسل دوم ) معروف شده اند . امنیت برای پیاده سازی امنیـت در شبکه های بدون کابل از سه روش متفاوت استفاده می شود :

• WEP : Wired Equivalent Privacy . در روش فوق ، هدف توقف ره گیری سیگنال های فرکانس رادیوئی توسط کاربران غیر مجاز بوده و برای شبکه های کوچک مناسب است . علت این امر به عدم وجود پروتکل خاصی به منظور مدیریت "کلید " بر می گردد. هر "کلید " می بایست به صورت دستی برای سرویس گیرندگان تعریف گردد. بدیهی است در صورت بزرگ بودن شبکه ، فرآیند فوق از جمله عملیات وقت گیر برای هر مدیر شبکه خواهد بود . WEP ، مبتنی بر الگوریتم رمزنگاری RC4 است که توسط RSA Data System ارائه شده است . در این رابطه تمامی سرویس گیرندگان و Aceess Point ها بگونه ای پیکربندی می گردند که از یک کلید مشابه برای رمزنگاری و رمزگشائی استفاده نمایند .

• SSID: Service Set Identifier. روش فوق به منزله یک "رمزعبور" بوده که امکان تقسیم یک شبکه WLAN به چندین شبکه متفاوت دیگر که هر یک دارای یک شناسه منحصر بفرد می باشند را فراهم می نماید . شناسه های فوق، می بایست برای هر access point تعریف گردند. یک کامپیوتر سرویس گیرنده به منظور دستیابی به هر شبکه ، می بایست بگونه ای پکربندی گردد که دارای شناسه SSID مربوط به شبکه مورد نظر باشد . در صورتی که شناسه کامپیوتر سرویس گیرنده با شناسه شبکه مورد نظر مطابقت نماید ، امکان دستیابی به شبکه برای سرویس گیرنده فراهم می گردد .

• فیلترینگ آدرس های ( MAC ( Media Access Control : در روش فوق ، لیستی از آدرس های MAC مربوط به کامپیوترهای سرویس گیرنده، برای یک Access Point تعریف می گردد . بدین ترتیب ، صرفا" به کامپیوترهای فوق امکان دستیابی داده می شود . زمانی که یک کامپیوتر درخواستی را ایجاد می نماید ، آدرس MAC آن با آدرس MAC موجود در Access Point مقایسه شده و در صورت مطابقت آنان با یکدیگر ، امکان دستیابی فراهم می گردد . این روش از لحاظ امنیتی شرایط مناسبی را ارائه می نماید ، ولی با توجه به این که می بایست هر یک از آدرس های MAC را برای هر Access point تعریف نمود ، زمان زیادی صرف خواهد شد . استفاده از روش فوق، صرفا" در شبکه های کوچک بدون کابل پیشنهاد می گردد .