موضوع مقاله: شبکه بی‌سیم | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شبکه بی‌سیم | مقدمه: بااینکه به نظر می‌رسد که از نظر فنی عبارت شبکهٔ بی‌سیم برای اشاره به هر نوع شبکه‌ای که بی‌سیم باشد بکار می‌رود، این اصطلاح بیشتر برای اشاره به شبکه ارتباطی بکار می‌رود که در آن گره‌ها بدون استفاده از سیم به یکدیگر متصل می‌شوند؛ برای نمونه یک شبکه رایانه‌ای که نوعی از شبکه‌های ارتباطی است. | ## بخش 1: شبکه بی‌سیم | شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم عموماً به‌وسیله یکی از انواع سیستم‌های انتقال اطلاعات به دوردست پیاده‌سازی می‌شوند، که از امواج الکترومغناطیس استفاده می‌کنند، مانند استفاده از امواج رادیویی به‌عنوان حامل. تاریخچه اولین شبکه‌های حرفه‌ای تحت نام تجاری ALOHAnet در سال ۱۹۶۹ در دانشگاه هاوایی عملیاتی شد و در ماه ژوئن سال ۱۹۷۱. ریز موج‌های زمینی در پایین گیگاهرتز محدود است که محدودیت تمام ارتباطات به خط دید است. ارتباطات ماهواره‌ها – ماهواره‌های برقراری ارتباط از طریق امواج مایکروویو امواج رادیویی است که توسط جو زمین منحرف شده. این ماهواره‌های مستقر در فضا به‌طور معمول در مدار زمین‌آهنگ بالاتر از خط استوا است. این زمین در مدار سیستم قادر به دریافت و رله صدا و داده‌ها و سیگنال‌های تلویزیون می‌باشد. تلفن همراه و رایانه‌های شخصی در سیستم‌ها از چندین ارتباطات رادیویی از فناوری‌های استفاده شده است. هر منطقه دارای یک‌کم قدرت فرستنده یا رادیو رله آنتن دستگاه برای انتقال تماس از یک منطقه به منطقه بعدی است. رادیو و گسترش طیف فناوری – بی‌سیم شبکه‌های محلی با استفاده از یک فرکانس رادیویی تکنولوژی شبیه به دیجیتال تلفن همراه و یک‌کم فرکانس رادیویی فناوری است. بی‌سیم شبکه‌های محلی با استفاده از گسترش فناوری طیف برای فعال کردن ارتباط بین دستگاه‌های متعدد در یک منطقه محدود است. آی‌تریپل‌ئی ۸۰۲٫۱۱ تعریف مشترک از-استانداردهای بی‌سیم رادیو-موج تکنولوژی شناخته شده به عنوان وای فای نام برده می‌شود. چالش‌های جدید در شبکه‌های کامپیوتری راه کارهای جدیدی را می‌طلبد تا کاربران و شرکت‌ها بتوانند از سرویس‌ها و نرم‌افزارهای امروزی بهره ببرند. خصوصیات اصلی NGN عبارتند از جدا کردن لایه‌های انتقال، کنترل، سرویس و دسترسی از یکدیگر. لازم بذکر است ایجاد شبکه NGN برای شبکه‌های مختلف دارای راهکار ثابتی نمی‌باشد و برای هر شبکه متناسب با ساختار آن شبکه، نیاز به پیاده‌سازی یک روش یا تلفیق چند روش است. دلایل پیاده‌سازی NGN کاهش مشکلات شبکه به دلیل امکان مدیریت متمرکز افزایش تصاعدی ترافیک دیتا نسبت به صوت عدم یکپارچگی شبکه مدیریت شبکه اتمام ظرفیت شبکه موجود افزایش سوددهی شرکتها پیاده‌سازی پروتکل‌های استاندارد افزایش پهنای باند و ارائه سرویس‌های سریعتر رشدکلان انتقال اطلاعات(Data) نسبت به صوت و افزایش چشمگیر مشترکین اینترنت پرسرعت شبکه محلی بی‌سیم (Wireless LAN) تکنولوژی شبکه‌های بی‌سیم، با استفاده از انتقال داده‌ها توسط اموج رادیویی، در ساده‌ترین صورت، به تجهیزات سخت‌افزاری امکان می‌دهد تا بدون‌استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه‌های بی‌سیم بازهٔ وسیعی از کاربردها، از ساختارهای پیچیده‌ای چون شبکه‌های بی‌سیم سلولی -که اغلب برای تلفن‌های همراه استفاده می‌شود- و شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN – Wireless LAN) گرفته تا انوع ساده‌ای چون هدفون‌های بی‌سیم، را شامل می‌شوند. از سوی دیگر با احتساب امواجی همچون مادون قرمز، تمامی تجهیزاتی که از امواج مادون قرمز نیز استفاده می‌کنند، مانند صفحه کلیدها، ماوس‌ها و برخی از گوشی‌های همراه، در این دسته‌بندی جای می‌گیرند. طبیعی‌ترین مزیت استفاده از این شبکه‌ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان نقل و انتقال تجهیزات متصل به این‌گونه شبکه‌ها و هم‌چنین امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آن‌هاست. نمونه‌ای از این شبکه‌ها، ساختار بی‌سیم سلولی مورد استفاده در شبکه‌های تلفن همراه است. WLAN پوششی محدودتر، در حد یک ساختمان یا سازمان، و در ابعاد کوچک یک سالن یا تعدادی اتاق، را فراهم می‌کند. به‌عبارت دیگر، ساختار مجازی شبکه‌های محلی بی‌سیم بر پایهٔ طرحی ایستاست درحالی‌که شبکه‌های Ad hoc از هر نظر پویا هستند. تجارت ارتباطات موبایل به سرعت در CEPT (دفاتر پست و مخابرات اروپایی) در حال رشد و توسعه است. CEPT از طریق بازارهای پر قدرت موبایل، توسعه فناوری موبایل را رهبری می‌نماید و همکاری‌های جدیدی در زمینه سیستم‌های استادارد ساز، پیاده‌سازی و اجرای این فناوری‌ها به وجود آورده است. این استاندارد سیستم ارتباطات موبایل سلولی دیجیتالی نسل جدید را در CEPT اروپا توسعه داده است. برای اولین با کار استاداردسازی GSM جهت پیاده‌سازی این سیستم در سال ۱۹۹۱ صورت گرفته است. زیرسیستم رادیویی شامل تجهیزات و فانکشن‌های مرتبط با مدیریت اتصالات مسیر رادیویی، مانند مدیریت handoverها می‌باشد. MS به‌طور قرار دادی در زیر سیستم رادیویی قرار گرفته او همیشه آخرین مسیر یک مکالمه است و از برقراری یک مکالمه، به همراه زیر سیستم شبکه، جهت مدیریت Mobility، محافظت می‌کند. | ## بخش 2: شبکه بی‌سیم | زیرسیستم مرکز نگهداری و پشتیبانی (OMC) شامل فانکشن‌های نگهداری و پشتیبانی تجهیزات GSM می‌باشد و پشتیبانی رابط اپراتور شبکه را نیز بر عهده دارد. OMC در حقیقت فانکشن‌های نظارتی GSM یک کشور را انجام می‌دهد (مانند صورتحساب دادن) و یکی از مهم‌ترین فانکشن‌های آن هم، فانکشن نگهداری HLR یک کشور است. مدیریت سراسری و متمرکز شبکه نیز توسط مرکز مدیریت شبکه (NMC) انجام می‌پذیرد و OMC نیز مسئول مدیریت منطقه‌ای شبکه می‌باشد. شما می‌توانید کامپیوترهای منزل یا محل کار خود را بدون نیاز به سیم به یکدیگر متصل کنید. کامپیوترهایی که شبکه را تشکلیل می‌دهند می‌توانند تا بیش از ۱۰۰ فوت از هم فاصله داشته باشند. رادیوهای WiFi از تکنیک‌های کدگذاری پیشرفته تری استفاده می‌کنند که بنوبه خود موجب نرخ‌های داده‌ای بالاتری می‌شود. محصولات با استفاده از استاندارد آی‌تریپل‌ئی ۸۰۲٫۱۱ WLAN استاندارد به بازار عرضه شده. تکنولوژی بی‌سیم ثابت بی پیاده‌سازی نقطه به نقطه ارتباط بین کامپیوتر یا شبکه در دو مکان دور است که اغلب با استفاده از مایکروویو اختصاصی یا نور لیزر پرتوهای بیش از مسیرهای خط دید که اغلب در شهرستان‌ها به شبکه اتصال دو یا بیشتر ساختمان‌ها بدون نصب سیمی لینک‌اند. شبکه‌های بی‌سیمad hoc شبکه بی‌سیم‌های ad hoc شناخته شده‌اند به عنوان یک شبکه بی‌سیم مش یا شبکه اد هاک متحرک (MANET) و شبکه‌های بی‌سیم ساخته شده از رادیو گره‌های که در یک توپولوژی مش به‌طور سازمان یافته است. شبکه‌های Ad hoc می‌تواند «خود زخم التیام یابد» به‌طور خودکار دوباره مسیر یابی در اطراف یک گره است که قدرت را از دست داده است. این شبکه را می‌توان برای اتصال شعبه‌ای از کسب و کار یا به عنوان یک مکان دسترسی به سیستم اینترنت مورد استفاده قرار داد. بی‌سیم ارتباط بین نقاط دسترسی معمولاً نقطه به نقطه مایکروفر لینک با استفاده از سهموی ظروف در 2.4 GHz band به جای چندوجهی آنتن با استفاده از شبکه‌های کوچکتر است. تنظیمات دیگر در حال مش سیستم‌های است که در آن هر نقطه دسترسی به عنوان یک رله محسوب است، و هنگامی که در ترکیب با سیستم‌های انرژی تجدید پذیر مانند پانل‌های خورشیدی فتوولتائیک یا وزش. در یک شبکه تلفن همراه هر سلول مشخص با استفاده از مجموعه‌ای متفاوت از فرکانس‌های رادیویی از تمام سلول‌های همسایه برای جلوگیری از هر گونه تداخل استفاده می‌کند. با هم پیوست این سلول‌ها ارائه پوشش رادیویی بیش از یک منطقه جغرافیایی گسترده است. این را قادر می‌سازد تعداد زیادی از فرستنده قابل حمل و گیرنده (به عنوان مثال تلفن همراه پیجر، و غیره) برای برقراری ارتباط با یکدیگر و با فرستنده و گیرنده‌ای ثابت مانند تلفن در هر نقطه در شبکه از طریق ایستگاه‌های پایه حتی اگر برخی از فرستنده و گیرنده در حال حرکت را از طریق بیش از یک سلول در طول انتقال ارتباط برقرار کند. اگر چه در اصل در نظر گرفته شده برای تلفن‌های همراه با توسعه گوشیهای تلفن همراه و شبکه‌های به‌طور معمول انجام داده شده‌اما علاوه بر مکالمات تلفنی: سیستم جهانی برای ارتباطات تلفن همراه (GSM): شبکه GSM شبکه‌ای است که به سه سیستم اصلی تقسیم می‌شود :ایستگاه تعویض سیستم و پایه و سیستم عملیات و پشتیبانی سیستم. تلفن همراه متصل به پایه سیستم ایستگاه که پس از آن متصل به عملیات و پشتیبانی ایستگاه است؛ سپس آن را متصل به تعویض ایستگاه که در آن تماس منتقل می‌شود. D-AMPS: خدمات پیشرفته دیجیتال تلفن همراه است که با یک نسخه به روزرسانی از آمپر است که مرحله به مرحله با توجه به پیشرفت در تکنولوژی است. فضای شبکه فضای شبکه برای ارتباط بین فضاپیما معمولاً در مجاورت زمین استفاده می‌شود. کاربردهای مختلف برخی از نمونه‌هایی استفاده شده شامل گوشی‌های تلفن همراه است که بخشی روزمره از شبکه‌های بی‌سیم است که اجازه می‌دهد ارتباط شخصی راحت انجام شود. یکی دیگر از مثال‌های شبکه سیستم‌های بین قاره‌ای است که با استفاده از رادیو ماهواره برای برقراری ارتباط در سراسر جهان است. خدمات اورژانس مانند پلیس، از شبکه‌های بی‌سیم برای برقراری ارتباط به‌طور مؤثر استفاده می‌شود. برای کسب و کار از شبکه‌های بی‌سیم برای ارسال و به اشتراک‌گذاری داده‌ها استفاده می‌شود خواص عمومی در یک مفهوم کلی ارائه طیف گسترده‌ای از شبکه‌های بی‌سیم با استفاده از کسب و کار کاربران خانگی است."در حال حاضر این که صنعت می‌پذیرد و تعداد انگشت شماری از انواع مختلف فناوری‌های بی سیم. که هر یک از فناوری‌های بی سیم تعریف شده استاندارد است و به توصیف توابع منحصر به فرد در هر دو فیزیکی و از مدل OSI پیوند لایه داده شده است. این استانداردها در آن‌ها متفاوت است سیگنالینگ مشخص روش‌های جغرافیایی است که در دامنه و فرکانس کاربردها، در میان چیزهای دیگر است. این تفاوت‌ها می‌تواند برخی از فناوری‌های مناسب برای شبکه‌های خانگی و دیگران بهتر ومناسبتر به شبکه سازمان‌های بزرگتر است." عملکرد هر استانداردی در محدوده جغرافیایی متفاوت بود و بنابراین ساخت یک استاندارد مناسب تر نسبت به آینده با توجه به آنچه در آن است که یکی در تلاش برای به انجام رساندن با شبکه‌های بی‌سیم است. | ## بخش 3: شبکه بی‌سیم | استفاده از این تکنولوژی همچنین به اتاق را برای بسط مانند از 2G به 3G و اخیراً 4G تکنولوژی که مخفف نسل چهارم تلفن همراه است ارتباطات تلفن همراه استاندارد است. شبکه‌های بی‌سیم تبدیل به امری عادی شدند و پختگی را افزایش می‌دهند از طریق پیکربندی شبکه سخت‌افزار و نرم‌افزار و ظرفیت بیشتری برای ارسال و دریافت مقادیر بزرگتر از داده‌ها را سریع تر می‌توان به دست آورد. شبکه‌های بی‌سیم مزایای بسیاری را ارائه می‌دهند وقتی مشکلی در منطقه‌ای به سیم می‌آید برای برقراری ارتباط مانند در سراسر یک خیابان یا رودخانه یک انبار در سمت دیگر محوطه یا ساختمان‌هایی که از لحاظ فیزیکی از هم جدا شده تلاش می‌شود اما در عمل به عنوان یک. شبکه‌های بی‌سیم اجازه می‌دهد تا به کاربران برای تعیین یک فضای خاصی که این شبکه قادر خواهد بود برای برقراری ارتباط با دستگاه‌های دیگر از طریق این شبکه اقدام نماید. این تکنولوژی اجازه می‌دهد تا برای یک جایگزین برای نصب فیزیکی شبکه‌های رسانه‌ها مانند TPsبا coaxes رتبهو یا فیبر نوری، که همچنین می‌تواند گران‌قیمت باشد. صفحه اصلی شبرای مالکان فناوری بی‌سیم است که یک گزینه مؤثر در مقایسه با اترنت برای به اشتراک‌گذاری پرینتر، اسکنر و با سرعت بالا اتصال به اینترنت. Wlan کمک به صرفه جویی در هزینه نصب و راه اندازی کابل‌های رسانه‌های صرفه جویی در زمان از نصب و راه اندازی فیزیکی و همچنین ایجاد تحرک برای دستگاه‌های متصل به شبکه است. این NEs را می‌توان مستقل از سیستم‌ها یا محصولات که یا عرضه شده توسط یک تولیدکننده یا مونتاژ توسط ارائه دهنده خدمات (کاربری) یا سیستم جامع با قطعات از چند تولیدکنندگان مختلف است. محصولات بی‌سیم NEs و دستگاه‌های استفاده شده توسط یک حامل‌های بی‌سیم برای ارائه پشتیبانی برای شبکه backhaul به عنوان به خوبی به عنوان یک تلفن همراه تعویض مرکز (کارشناسی ارشد). آنچه که به ویژه مهم هستند NEs که در برج همراه به ایستگاه پایه (BS) کابینه واقع شده. دلبستگی سخت‌افزار و موقعیت آنتن و مرتبط با تعطیلی و کابل مورد نیاز به اندازه کافی قدرت و استحکام و مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر باد و طوفان شکر و تخم مرغ و دیگر شرایط آب و هوایی. الزامات مورد نیاز برای اجزای فردی مانند سخت‌افزار و کابل و اتصالات و تعطیلی باید به در نظر گرفتن ساختار که به آن متصل هستند توجه شود. مشکلات تداخل در مقایسه با سیستم‌های سیمی و بی‌سیم شبکه‌ها اغلب موضوع تداخل الکترومغناطیسی مطرح است. این می‌تواند ناشی از شبکه‌های دیگر یا انواع دیگر از تجهیزات است که تولید امواج رادیویی است که در داخل یا نزدیک به باندهای برای برقراری ارتباط رادیویی استفاده می‌شود. جذب و انعکاس در حقیقت امواج الکترو مغناطیس از حرکت ذرات باردار در سیم حامل جریان یا… ساطع می‌شوند. برخی از مواد باعث جذب امواج الکترومغناطیسی و جلوگیری از آن برای رسیدن به گیرنده می‌شود. آلومینیوم فویل عایق حرارتی در خانه‌های مدرن به راحتی می‌تواند کاهش سیگنال‌های تلفن همراه داخل سالن با 10 dB است که اغلب منجر به شکایت در مورد پذیرش بد از راه دور روستایی سیگنال همراه است. چند محو در چند محو شدن دو یا چند راه مختلف گرفته شده توسط این سیگنال با توجه به بازتاب می‌تواند سیگنال برای لغو کردن در مکان‌های خاص یا قوی تر شدن در مکان‌های دیگر (upfade). اغلب کاربران در حال آگاه شدن اند که آگهی شماره (به عنوان مثال برای IEEE 802.11 تجهیزات یا LTE networks) نیست و ظرفیت خود را، اما با تمام کاربران دیگر و در نتیجه فرد کاربر رأی به مراتب پایین‌تر است. با استفاده از چند آنتن و انتقال در فرکانس‌های مختلف کانال می‌تواند به کاهش و محو می‌شود و می‌تواند تا حد زیادی افزایش ظرفیت سیستم. قضیه شانون می‌تواند توصیف حداکثر نرخ داده‌ها از هر یک لینک بی‌سیم که مربوط به پهنای باند هرتز و به سر و صدا در کانال باشد. یکی می‌تواند تا حد زیادی افزایش ظرفیت کانال با استفاده از مایمو تکنیک‌هایی که در آن چندین آنتن یا چند فرکانس می‌تواند از مسیرهای چندگانه به گیرنده بهره‌برداری شود برای رسیدن به حد توان بالاتر – توسط یک عامل از این محصول از فرکانس و هوایی تنوع در هر پایان است. شبکه کل شبکه به پهنای باند بستگی دارد که چگونه پاشنده متوسط است (ساختمان متوسط به‌طور کلی بهتر است کل پهنای باند به دلیل آن که حداقل تداخل را داراست) چگونه بسیاری از فرکانس‌های در دسترس هستند چگونه این فرکانس پر سر و صدا هستند چگونه بسیاری از آنتن استفاده می‌شود و این که آیا یک جهت آنتن در حال استفاده است … تلفن همراه شبکه‌های بی‌سیم به‌طور کلی باید ظرفیت‌های خود را به دلیل استفاده از جهت آنتن و توانایی خود با استفاده مجدد از کانال‌های رادیویی در غیر سلول‌های مجاور و علاوه بر این سلول‌ها را می‌توان بسیار کوچک با استفاده از فرستنده‌های کم قدرت این است که در شهرستان‌ها به ظرفیت شبکه در مقیاس خطی با تراکم جمعیت است. ایمنی نقاط دسترسی بی‌سیم نیز اغلب نزدیک به انسان است اما رها کردن قدرت از راه دور است که به سرعت پس از قانون مربع معکوس. فرکانس رادیویی (RF) قرار گرفتن در معرض از WiFi به احتمال زیاد کمتر از کسانی که از گوشی‌های تلفن همراه استفاده نمی‌کند ." آن را نیز دیدم "... بدون هیچ دلیل که چرا مدارس و دیگران باید با استفاده از WiFi و تجهیزات است." در اکتبر 2007 HPA راه اندازی جدید "سیستماتیک" مطالعه اثرات شبکه‌های وای فای از طرف دولت انگلستان به منظور آرام کردن ترس است که تا به حال به نظر می‌رسد در رسانه‌ها در دوره اخیر تا آن زمان". | ## جمع‌بندی | مایکل کلارک از HPA می‌گوید: تحقیقات منتشر شده در گوشی‌های تلفن همراه و دکل اضافه نمی‌کند مگر به کیفرخواست از WiFi.