الشبكات اللاسلكية 2021

Writing by Heytham

ما هي الشبكات اللاسلكية wireless؟

الشبكات اللاسلكية wireless هي شبكة تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتقل عبر مساحة خالية لتوصيل المحطات أو الأجهزة.

الشبكات اللاسلكية wireless تستخدم وسائط غير موجهة، على عكس الوسائط الموجهة للكابلات النحاسية وكابلات الألياف الضوئية المستخدمة في الشبكات السلكية التقليدية. تُستخدم الشبكات اللاسلكية wireless عادةً من أجل:

- الاتصال بمحطات الهاتف المحمول، مما يحول دون استخدام الكابلات الثابتة، أو لمستخدمي الأجهزة المحمولة الذين ينتقلون عبر مسافات كبيرة، مثل مندوبي المبيعات بأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تحتوي على أجهزة مودم خلوية.

- مناطق العمل التي يكون فيها تشغيل الكابلات غير عملي أو مكلف، مثل المباني القديمة التي يكون تجديدها مكلفًا. في هذه الحالة، هناك حلان ممكنان:

1.  إنشاء الشبكات اللاسلكية wireless (WLAN) التي لا تستخدم أي كابلات بين المحطات.

2. إنشاء مجموعة من شبكات المنطقة المحلية السلكية التقليدية (LAN) والعديد من محطات الشبكات اللاسلكية wireless حسب الحاجة.

- شبكات المباني في الحرم الجامعي باستخدام جسر لاسلكي أو موجه. يمكنك عادةً استخدام الجسور أو أجهزة التوجيه اللاسلكية عبر مسافات تصل إلى 25 ميلاً في الشبكات اللاسلكية wireless. قد تدعم الاتصالات من نقطة إلى نقطة أو متعددة النقاط وغالبًا ما تدعم توجيه بروتوكول الإنترنت (IP) أو تبادل حزم الشبكات (IPX) باستخدام التوجيه الثابت أو بروتوكول معلومات التوجيه (RIP).

الشبكات اللاسلكية

أنواع الشبكات اللاسلكية wireless

يتميز معيار الشبكة اللاسلكية wifi التالي 802.11ac، الذي يُشار إليه غالبًا باسم Gigabit Wi-Fi، بالخصائص التالية:

- السرعة النظرية القصوى 1.3 جيجابت في الثانية

- يعمل في نطاق 5 جيجاهرتز

يربط ما يصل إلى أربعة أجهزة في وقت واحد باستخدام تقنية Multi User وMulti-Input وMulti-Output (MU-MIMO)

الشبكة اللاسلكية wifi في المستقبل القريب

معيار الشبكة اللاسلكية wifi التالي هو 802.11ax، سيكون أسرع بكثير من معيار الشبكة اللاسلكية wifi السابق 802.11ac وقادر على العمل حتى عندما تواجه الإشارة تداخلًا شديدًا. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تمكين MU-MIMO لأجهزة التوجيه 802.11ax، وستكون قادرة على إرسال البيانات إلى أجهزة متعددة - يشاع أنها تصل إلى 12 جهازًا - في نفس الوقت. ترسل معظم أجهزة التوجيه القديمة البيانات إلى جهاز واحد فقط في كل مرة أثناء التبديل بين الأجهزة بسرعة بحيث لا يتم ملاحظة التبديل.

العوامل التي تحد من سرعات اتصال الشبكة اللاسلكية wifi

يأتي التباين بين أداء الشبكة اللاسلكية wifi النظري والعملي من بروتوكول الشبكة، والتداخل اللاسلكي، والعوائق المادية على خط الرؤية بين الأجهزة، والمسافة بين الأجهزة.

بالإضافة إلى ذلك، مع تواصل المزيد من الأجهزة على الشبكة اللاسلكية wifi في وقت واحد، ينخفض ​​الأداء ليس فقط بسبب كيفية عمل النطاق الترددي ولكن أيضًا بسبب قيود أجهزة الشبكة.

يعمل اتصال الشبكة اللاسلكية wifi بأعلى سرعة ممكنة يمكن أن يدعمها كلا الجهازين، وغالبًا ما يشار إليهما بنقاط النهاية. كمبيوتر محمول 802.11g متصل بجهاز توجيه 802.11n، على سبيل المثال، يخفض سرعة الشبكات اللاسلكية للكمبيوتر المحمول 802.11g. يجب أن يدعم كلا الجهازين نفس المعيار للعمل بسرعة أعلى.

كيف تعمل وما هي انواع الشبكات اللاسلكية

بالمعنى الأوسع، تتكون انواع الشبكات اللاسلكية من جميع أشكال اتصالات شبكة لاسلكية التي تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية من أي طول موجي أو تردد، والتي تشمل الأجزاء التالية من الطيف الكهرومغناطيسي:

انواع الشبكات اللاسلكية: الأشعة تحت الحمراء (IR)

تتراوح من ترددات من حوالي 300 جيجاهرتز إلى 200 تيراهيرتز وتستخدم انواع الشبكات اللاسلكية هذه بشكل أساسي في المناطق المحصورة حيث يكون الاتصال عبر خط البصر ممكنًا. لا يمكن للأشعة تحت الحمراء اختراق المباني أو الهياكل، ولكنها يمكن أن تنعكس عن الأسطح ذات الألوان الفاتحة.

انواع الشبكات اللاسلكية: الميكروويف

تتراوح من 2 جيجاهرتز إلى 40 جيجاهرتز وتستخدم لكل من الاتصالات الأرضية من نقطة إلى نقطة والاتصال عبر الأقمار الصناعية. تعاني انواع الشبكات اللاسلكية هذه من تدهور الإشارة عندما تكون الظروف الجوية سيئة (على سبيل المثال، في الضباب أو المطر).

انواع الشبكات اللاسلكية: راديو البث

تتراوح من 30 ميجاهرتز إلى 1 جيجاهرتز، وهي شبكو لاسلكية أقل تأثرًا بظروف الغلاف الجوي السيئة من الميكروويف، ويمكنها اختراق معظم المباني والهياكل، ولكنها شبكة لاسلكية تعاني من تداخل متعدد المسارات عبر مسافات طويلة.

لتوصيل محطات شبكة لاسلكية بشبكة LAN سلكية تقليدية، فأنت تحتاج فقط إلى مكونين:

نقطة وصول واحدة أو أكثر، وهي عبارة عن أجهزة إرسال واستقبال متصلة بشبكة LAN سلكية. تبث إشارات إلى محطات شبكة لاسلكية وتستقبل إشارات من محطات شبكة لاسلكية موجودة على الشبكة المحلية، وتقوم بإعادة توجيه الإشارات بين الشبكة السلكية ومحطات شبكة لاسلكية حسب الحاجة.

يحدد نطاق الاستقبال الفعال من نقطة وصول منطقة دائرية تسمى خلية، أو بشكل أكثر ملاءمة، مجموعة الخدمات الأساسية. في حالة وجود أكثر من نقطة وصول واحدة على الشبكة وتداخل خلاياها، يجب أن تقوم أجهزة نقطة الوصول أيضًا بتسليم الاتصال بينما تنتقل محطات التجوال من خلية إلى أخرى.

يتناسب عدد محطات شبكة لاسلكية التي يمكن لنقطة الوصول معالجتها بشكل فعال عكسياً مع متوسط ​​حركة المرور التي تولدها كل محطة. قد يوفر جهاز نقطة وصول لاسلكي نموذجي تغطية تصل إلى 3000 متر مربع في المناطق المفتوحة (أو أقل عند وجود عوائق) ويدعم معدلات نقل البيانات من 1 إلى 10 ميجابت في الثانية.

محول شبكة لاسلكية WLAN، والذي يمكن أن يكون جهازًا خارجيًا يسمى محول المحطة الذي يتم توصيله بمنفذ RJ-45 لبطاقة 10BaseT Ethernet، أو جهاز خارجي يتصل بمنفذ تسلسلي RS-232، أو بطاقة PCMCIA خاصة.

مهما كان الإعداد الذي تستخدمه، يقوم المحول اللاسلكي بتحويل الكمبيوتر المثبت عليه إلى محطة لاسلكية على الشبكة. يتم تضمين هوائي ثابت أو قابل للفصل بشكل عام ويعطي المحطة إرسالًا واستقبالًا أفضل. بالنسبة لشبكة WLAN صغيرة الحجم، قد يكون خرج الطاقة النموذجي للمحول 100 ميجاوات، مما ينتج عنه نطاق تغطية يبلغ حوالي 305 مترًا في المناطق المفتوحة (أو أقل عند وجود عوائق).

الشبكات اللاسلكية

المعيار الحالي للشبكات اللاسلكية هو IEEE 802.11، والذي يحدد الطبقة المادية (PHY) وبروتوكولات التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) وخصائص الاتصال اللاسلكي بين المحطات المتصلة بالشبكة. على وجه الخصوص، يغطي 802.11 اتصالات الميكروويف اللاسلكية منخفضة الطاقة في نطاق الاتصالات الصناعية والعلمية والوسيطة (ISM) التي تركز على 2.4 جيجاهرتز والتي تم وضعها جانباً من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) في أوائل الثمانينيات للاتصالات اللاسلكية غير المرخصة.

يغطي 802.11 كلاً من طرق اتصال الطيف المنتشر الشائعة (التسلسل المباشر وقفز التردد)، ويتضمن خوارزمية تشفير قابلة للتصدير تسمى الخصوصية المكافئة السلكية (WEP) لمنع التنصت ويحدد سرعة نقل بيانات قصوى تبلغ 1 أو 2 ميجابت في الثانية. يحدد 802.11 أيضًا معايير الاتصال اللاسلكي باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء. تتم حاليًا مراجعة 802.11 لدعم سرعات نقل تصل إلى 20 ميجابت في الثانية.

انتشار الطيف التسلسلي المباشر

يمكن أن يعمل كل من طيف الانتشار المباشر المتسلسل (DSSS) والتكنولوجيات اللاسلكية لانتشار الطيف الترددي (FHSS) في نطاق التردد ISM 2.4 جيجا هرتز غير المرخص. تتوفر أيضًا معدات DSSS للتشغيل في جزء من نطاق التردد 900 ميجاهرتز - وهو نفس الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي المستخدم بواسطة الهاتف الخلوي لحزم البيانات الرقمية الخلوية (CDPD) وتقنيات الترحيل لخدمات الاتصالات الشخصية (PCS) - وهو أكثر قدرة لاختراق المباني والهياكل من معدات 2.4 جيجا هرتز.

عند استخدام جسر لاسلكي، يفضل 900 ميجاهرتز لمسافات أطول، يعمل 2.4 جيجا هرتز بشكل أفضل على مسافات أقصر ويوفر إنتاجية أكبر للشبكة.

تستخدم معظم الأنظمة اللاسلكية طريقة الوصول إلى وسائط Carrier Sense ذات الوصول المتعدد مع تجنب الاصطدام، على عكس طريقة الوصول المتعدد بواسطة Carrier Sense مع اكتشاف الاصطدام المستخدمة في شبكات Ethernet السلكية. والسبب الرئيسي لذلك هو صعوبة اكتشاف التصادمات بين الموجات الكهرومغناطيسية غير الموجهة.

الشبكات اللاسلكية

الهوائي الاحادي

استخدم هوائيًا متعدد الاتجاهات إذا تم استخدام الجسر اللاسلكي أو الموجه للاتصال من نقطة إلى نقطة.

المصدر من هنا.

طالع أيضا:

- دليل إعداد الشبكة المنزلية 2021.

- كم تبلغ اسعار مقوي شبكة الجوال في 2021؟

- ما هو موزع الشبكات 2021؟

- كيف يعمل لاقط شبكات الواي فاي وما هي فائدته؟ 3 أشياء عليك معرفتها.