شبكة لاسلكية

نجح فهماء الحاسوب في الآونة الأخيرة إلى استخدام ما يسمى بالشبكات المحلية،والتي يرمز لها LAN اختصاراً لحدثة(Local Area Network) وأن الهدف الأساسي من ذلك تحقيق الفائدة القصوى المرجوة من الموارد التي تتيحها الأجهزةعلى الشبكة وبالعمل فقد وفرت هذه الشبكات الكثير من الخدمات لمستخدميها حيث مكنتهم من التواصل مع بعضهم البعض عن طريق البريد الإلكتروني والاستفادة من البرامج والتطبيقات بالإضافة إلى إمكانية الولوج إلى قواعد بيانات مشهجرة لكن هذا لم يمنع من ظهور بعض العوائق والتي بدأت تحد من اتساع استخدام هذه الشبكات يمكن حتى نحدد أبرز هذه العوائق بما يلي :

الحاجة إلى وصلة فيزيائية حيث يتوجب على الجهاز الاتصال إلى منفذ ثابت مما جعل عدد العقد ضمن الشبكة يميل إلى الثبات ،
إضافة إلى تقييد المستخدم في مكان معين دون إمكانية تنقله لأن هذا الأمر يحتاج بتر الاتصال مع الشبكة وإعادة الاتصال من مسقط آخر #أما إذا أردنا إضافة عقدة جديدة إلى الشبكة فهذا يعني المزيد من التوصيلات السلكية

والمزيد من المساحة وهذا ما يؤدي بدوره إلى زيادة التكلفة .

إن هذه العوامل قد أدت إلى صعوبة في إنشاء هذه الشبكات وارتفاع ثمنها مما نادى إلى ضرورة تعديلها بحيث تتلاءم مع متطلبات العصر ،بناءً عليه بدأ التوجه إلى استخدام الشبكات (Wireless LAN) WLAN والتي قدمت الحلول للمشاكل التي عانت منها الشبكات السلكية، حيث أعطت مرونة كبيرة في عملية إضافة عقدة جديدة إلى الشبكة دون الحاجة إلى المزيد من التوصيلات السلكية ، والأهم هوإمكانية التنقل بحرية مع الجهاز المحمول ضمن مجال الشبكة ،هذا مع الأخذ بعين الاعتبار الكلفة المنخفضة لهذه الشبكات.

إضافة إلى الانتشار الواسع للحواسب يمكن القول بأن الميزات التي قدمتها ال WLAN للأجهزة المحمولة والمفكرات الإلكترونية قد أدت إلى زيادة الطلب على هذه التقنية الجديدة والتي ستلعب دوراً هاماً في حياتنا الإلكترونية في المستقبل القريب حيث يتوجه العالم في العصر الحديث إلى استبدال النظام السلكي الذي تم الاعتماد عليه في العقود الماضية والانتنطق إلى عصر حديث من الأجهزة اللاسلكية

ملاحظة: تجدر الإشارة إلى الاختلاف بين ال (Wide Area Network) WAN و(Wireless LAN) WLAN والتي ترسل المعلومات الرقمية إلى مسافات طويلة باستخدام الأنظمة الخلوية بمعدل نقل بيانات منخفض إضافة حاجتها إلى بنية تحتية ذات تكلفة عالية ...

تعريف الشبكات اللاسلكية

الشبكات اللاسلكيه (WLAN) اصبح الان بامكان الشخص التنقل في اي مكان يريده وحتى بالاماكن العامه وهوحاملا جهاز الحاسب المحمول اوال(لاب توب) وبدون اي أسلاك يستطيع ان يرسل اويتلقى اي بريد الكتروني والتصفح في الانترنت بحريه كامله واصبح بامكان المسافرين في الاول من ابريل 2004 على متن طائرات شركة طيران المانيه خلال الرحلات عبرت المحيط الاطلسي استخدام المحمول للاتصال بالانترنت وكل هذا بفضل التقنيه الجديده وهي الشبكات المحليه اللاسلكيه(WLAN \wireless local area network) وتسمح هذه التقنيه بالاتصال بشبكة الانترنت عبر إشارة الراديو( radio frequency/RF) بدلا من الاتصال عبر الاسلاك.

اما النقاط الساخنه فهي عباره عن الاماكن التي يستطيع الشخص فيها استخدام تقنية الربط اللاسلكي بالانترنت . ان عدد النقاط الساخنه وصل إلى مئات الالاف في جميع انحاء العالم بحلول عام 2005 تعتمد تقنية النقاط الساخنه على عنصرين رئيسيين للاتصال:

بطاقة حاسب لاسلكي

1.بطاقات الحاسب اللاسلكيه(wireless computer cards )وقد تكون موجوده بالجهاز المحمول اوأي جهاز اخر اوقد تكون قابلة للاضافه به .تحتوي هذه البطاقه على هوائي داخلي اوخارجي .

جهاز نقطة وصول لاسلكي

2.نقطة الوصول (access point) التي تصل الشبكات المحليه اللاسلكيه بشبكة الانترنت. اما بالنسبة للطائرات التي تحتوي على نقاط ساخنه فيتم حل معضلة نقطة الوصول عبر هوائي خارج الطائره مرتبط باقمار صناعيه خاصه تصله بالشبكة عبر محطات استقبال ارضيه.

بالنسبه للسرعه والتكلفه فان تقنية الشبكات المحليه اللاسلكيه باستخدام اشارات الراديو(WLAN) بالمقارنه بالتقنيات الاخرى فقد استطاعت التغلب على معضلة نقل المعلومات لاسلكيا لمسافات بعيده نسبيا بتكلفه معتدلة"فمثلا تفوقت على تقنية نقل المعلومات عبر الأشعة تحت الحمراء حيث كانت محدودة لمسافات لا تزيد عن 20 مترا وهي غير قادرة على اختراق الحواجز، أيضا تفوقت على تقنية UMTS (universal mobile telecommunications system) المستخدمة في الهاتف المحمول؛ لأن نقل المعلومات في تقنية WLAN أسرع بكثير وبتكاليف معتدلة؛ ولأن تقنية UMTS في الهاتف المحمول غير متواجدة بكميات كافية في السوق حاليا. هذه مقارنه بين الشبكات السلكية(Wired) واللاسلكية(Wireless LAN) الشبكات اللاسلكيه اصبحت أكثر استعمالا في المؤسسات والبيوت .

انواع الشبكات اللاسلكية

أنواع الشبكات اللاسلكية

شبكات PAN:

(شبكة المناطق الشخصية)شبكات المناطق الشخصية (Wireless Personal Area Network) هي الشبكات التي تصل بين أجهزة ضمن مساحة صغيرة نسبياً, عادةّ ما تكون هذه المساحة ضمن مجال يمكن لشخص الوصول إلى جميع أجزائه. كمثال على ذلك, فإن تقنية البلوتوث تقوم مثلاً بربط حاسوب شخصي مع سماعات. وكذلك فإن تقنية الـ ZigBee تدعم تطبيقات هذا النوع من الشبكات.

شبكات LANشبكات المناطق المحلية:

(Wireless Local Area Network) هي النوع الأكثر شيوعا من الشبكات اللاسلكية. تقوم بربط الأجهزة على مسافة أبعد من النوع السابق كمنزل أومخط أوحتى بناء وفي بعض الأحيان تمتد لتغطي عدة كيلومترات. معظم الشبكات LAN تعتمد على المعيار IEEE 802.11 الذي يحتوي على معايير للشبكات اللاسلكية المحلية التي تعمل في الحزم الترددية 2.4, 3.6 وخمسة GHz وتضم عدداً من البروتوكولات المتنوعة. ان الخصائص المهمه لهذه الشبكه بالمقارنه مع شبكه الـ WAN هي أنها تنقل البيانات بسرعات أعلى بكثير حيث تقوم بنقل البيانات بسرعهعشرة إلى حدود 10000 ميجابت لكل ثانيه Mbps. الشبكات المحليه الحاليه - غير اللاسلكية على الاغلب هي مستنده على معيار الايثرنت. واي فاي وهواسم مستخدم بصورة شائعة كبديل عن التسمية IEEE 802.11 مع حتى هذا الاستخدام خاطئ من الناحية الفهمية. لأن Wi-Fi هوشعار لشركة يشير على إمكانية اتصال الأجهزة التي تتبع المعيار السابق معاً. شبكات لاسلكية محدّدة (Fixed Wireless Data): وهي شبكات لاسلكية تُستخدم لتحقيق اتصال بين جهازين أوشبكتين في مكانين مختلفين. يتم ذلك من خلال استخدام موجات صغرية أوأشعة ليزرية على مدى خط البصر (Line of Sight) وغالباً ما يُستخدم هذا النوع من الشبكات لربط شبكات في أبنية متجاورة دون الحاجة إلى ربط هذه الأبنية فيزيائياً مع بعضها.

شبكات MANشبكات المناطق الكبيرة:

(Wireless Metropolitan Area Network) تقوم بربط عدة شبكات LANمع بعضها البعض لتحقيق شبكة لاسلكية تمتد على رقعة جغرافية متوسطة الحجم مثل عبر حرم جامعي أومدينة. الخدمة التي تؤديها مشابه للخدمة التي يقوم بها مزود الانترنت (ISP). WiMAX هوالتعبير المستخدم للإشارة إلى هذا النوع من الشبكات ويتناوله المعيارين IEEE 802.16d وIEEE 802.16e الموضوعين من قبل جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. هناك ميزتان لهذا النوع من الشبكات حجم هذا النوع من الشبكات أكبر من الـ LAN. الكثير من الـ MAN تغطي منطقه بحجم مدينه وبعضها تغطي مجموعه من البنايات أي ما يعادل مساحه قطر ما بينخمسة إلى 50 كيلومتر. الـ MAN تعمل كشبكه ذات سرعات عاليه لتسمح بمشاركه المصادر المحلية الاقليميه. كثيرا ما تُستخدم لتزويد أودعم اشتراك الاتصال مع شبكات أخرى باستخدام وصله للـ WAN.

شبكات الأجهزة الخليوية:

إن التطور الذي حصل في الآونة الأخيرة في مجال الشبكات الخليوية مكنّنا من نقل معطيات ومعلومات عن طريق هذه الشبكات بالإضافة إلى الهدف الأساسي منها ألا وهونقل المحادثات بين جهازين خلويين: النظام العالمي للمواصلات الجوالة (Global System for Mobile Communications (GSM: وهومعيار لاتصال الأجهزة الهليوية مع بعضها. يتألف من ثلاثة أنظمة أساسية: النطام القاعدي (Base Station System), نظام العمليات والمساعدة (Operation and Support System) ونظام التحويل (Switching System). عند القيام بمكالمة, يتم الاتصال أولاً مع النظام القاعدي الذي يقوم بالاتصال مع نظام العمليات والمساعدة الذي يقوم بدوره بالاتصال مع نظام التحويل وأخيراً, يقوم هذا النظام بإيصال المكالمة إلى وجهتها. يعد نظام الـ GSM أكثر أنظمة الاتصالات الخليوية شيوعاً حيث يُقدّر حتى %80 من الهواتف الخليوية في العالم تعمل على هذا النظام.[3] خدمة الاتصالات الشخصية Personal Communications Service PCS: وهي شبكة رادوية تُستخدم من قبل بعض مستخدمي الهواتف الخليوية في أميركا الشمالية.

استخدامات الشبكات اللاسلكية:

لعبت الشبكات اللاسلكية دوراً كبيراً في الاتصالات العالمية منذ الحرب العالمية الثانية فعن طريق استخدام الشبكات اللاسلكية, يمكن إرسال معلومات لمسافات بعيدة عبر البحار بطريقة بسيطة ,عمليّة وموثوقة. منذ ذلك الوقت, تظورت الشبكات اللاسلكية بشكل كبير وأصبح لها استخدامات كثيرة في مجالات واسعة, نذكر منها:

1.الهواتف الخليوية تشكل أنظمة شبكات ضخمة حول العالم يزداد استخدامها يومياً للتواصل بين أشخاص من جميع أنخاء العالم.

2.إرسال معلومات كبيرة الحجم لمسافات شاسعة أصبح ممكناً من خلال الشبكات اللاسلكية من خلال استخدام الأقمار الصناعية للتواصل.

3.الاتصالات العاجلة - كاتصال أفراد الشرطة مع بعضهم - أصبحت أسهل بكثير باستخدام الشبكات اللاسلكية.

4.أصبح بإمكان الأفراد والشركات على حدّ سواء استخدام هذه الشبكات لتوفير اتصال سريع سواءً كان ذلك على مسافات قريبة أوبعيدة.

5.من أبرز فوائد الشبكات اللاسلكية هواستخدامها كوسيلة رخيصة وسريعة للاتصال بالانترنت في المناطق التي لا توجد فيها بنية تحتية تسمح بتوفير هذا الاتصال بشكل جيد كما هوالحال في معظم الدول النامية

البنية الطبقية للمعمارية IEEE 802.11

البنية الطبقية للمعمارية IEEE802.11 يتألف من الطبقتين التاليتين :

Physical layer
MAC layer

Physical Layer

طبقة مجسمة: تتألف هذه الطبقة من مجموعة من المكونات الفيزيائية وهي تعتمد عادة على إحدى التقنيات الثلاث التالية :

(InfraRed) IR •

(Frequency Hopping Spread Spectrum) FHSS •* (Direct Sequence Spread Spectrum)DSSS •*

كما تؤسس على هذه الطبقة باقي طبقات البروتوكول والتي تكون مسؤولة عن عملية التخاطب لإنجاز نقل البيانات .

MAC Layer

طبقة مراقبة الوصول الاعلامي: تعهد هذه الطبقة طريقتين مختلفتين للوصول :

1- وظيفة التنسيق الموزع Distributed Coordination Function 
2- وظيفة التنسيق النقطي Point Coordination Function.

ملاحظة : حتى الMacLayer تتوضع عند قمة الطبقة الفيزيائية، وبدوره عامل التنسيق الموجه يتوضع على قمة عامل التنسيق الموزع

فوائد استخدام الشبكات اللاسلكية

المرونه(wirelessness)

للشبكات اللاسلكيه فوائد أكثر من الشبكات السلكيه واحدى هذه الفوائد المرونه اذ تمر موجات الراديوبالحيطان والحاسوب اللاسلكي يمكن انتقد يكون في أي مكانعلى نطاق الاكسس بوينت.

سهل الاستخدام

الشبكات اللاسلكيه سهلة إلى الاعداد والاستعمالفقط برنامج مساعد وتجهيز الحاسوب الننطق اوالدسك توب ببطاقة شبكة اصالات لاسلكيه وهناك حواسب مجهزه بهذه البطاقه مثل اجهزة سنترينو.

التخطيط

ان الشبكات السلكيه واللاسلكيه يجب ان تكون مخططه بدقه ولكن الاسوء في الشبكات السلكيه انه يجعل منظر الجدران غير مرتب وتعدد الاخهزة يكلف في عملية الصيانه ان مكونات الشبكات السلكيه هي(كابلات ،سويتش,هب,رواتر......الخ) لذلك يجب ان نخطط لها بعنايه ام بالنسبه للشبكات اللاسلكيه فهي أسهل بكثير من ذلك المنطق ولكن يجب ان نخطط لهذه الشبكات لانماط الاستعمال العمليه

مكان الاجهزه

الشبكه اللاسلكيه يمكن تكون مخفيه يمكن ان توضع من وراء الشاشات وهي هذه الشبكات مناسبه تماما للاماكن اوالمواقع التيقد يكون من الصعب ربط شبكه سلكيه فيها مثل المتحف البنايات القديمه .

المتانه

شبكات اللاسلكي ممكن ان تكون متينه ولكن ممكن ان تعاني من التداخل الاذاعي من الاجهزة الاخرى والاداء يمكن ان يضعف عند محاولة المستخدمين استعمال نفس الاكسس بوينت .

الاسعار

ان اسعار الشبكات اللاسلكيه كانت غاليه كانت بطاقة ال(PCI)اللاسلكيه تكلف 100يوروعام 2000 وفي نهاية 2004 اصبحت تكلف 30يوروفقط وهذا يعني ان الاسعار الان ليست عاليه وان الشبكات اللاسلكيه اصبحت اختيار الكثير من مستخدمي البيوت.

تطور البروتوكول802.11

ظهر في بداية الأمرالبرتوكول 802.11 ولكنه لم يستخدم كثيراً لأنه استبدل بتطويراته802.11.b بسبب المعدل القليل لنقل البيانات وقد استخدم الآلية CSMA/CA ومن ثم ظهر الكثير من التطويرات له مثل 802.11.a ويدعم مجال نقل بيانات من 25 إلى 54 ميغا بايت ولكنه يعاني من معضلة المدى الخاص بشبكته حيث أنه يدعم حتى 50 متر.

وفي نفس الوقت ظهر 802.11.b الذي يمتاز عن سابقه بالمدى الخاص بالشبكة حيث يصل حتى 100 متر ولكن بمشكلة حتى معدل نقل البيانات أقل من 6.5 إلى 11 ميغا بايت فقط.

لذلك ظهرت الحاجة لبروتوكول يحقق مزايا البروتوكولين معاً فظهر البروتوكول 802.11.g والذي يحقق الميزتين من مجال الشبكة 100 متر ومعدل نقل البيانات 25 إلى 54 ميغا بايت.

وهناك تطويرات كثيرة على الطريق مثل 802.11.n والذي شارف على الصدور، بالإضافة إلى 802.11.s، و802.11.k وغيرها ولكنها قيد الدراسة. ومن المواقع العربية التي تعنى بالشبكات اللاسلكية مسقط يسمى واي فاي عرب