شبکه بی‌سیم

با وجود آنکه به نظر می‌رسد که از نظر فنی عبارت شبکه بی‌سیم جهت اشاره به هر نوع «شبکه‌ای» که «بی‌سیم» باشد بکار می‌رود، این اصطلاح بیشتر برای اشاره به «شبکه‌های 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.
شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم عموما به‌وسیله یکی از انواع سیستم‌های انتقال اطلاعات به دوردست پیاده‌سازی می‌شوند، که از «امواج الکترومغناطیس» استفاده می‌کنند، مانند استفاده از «امواج رادیویی» به عنوان «حامل». این پیاده‌سازی معمولا در «لایه فیزیکی» از «مدل مرجع OSI» انجام می‌شود.
انواع
شبکه نسل آتی NGN
NGN سرنام عبارت Next Generation Network یا نسل آتی شبکه می‌باشد. 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.
قابلیت همکاری با لایه‌های مختلف و شبکه‌های دیگر از طریق اینترفیس‌های باز (Open interface)
کنترل یکپارچه تکنولوژی‌های مختلف انتقال نظیر ATM، IP، TDM، Frame Relay و…
استفاده از عناصر استاندارد شبکه نظیر Gateway، Soft Switch و Application Server.
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 بازه 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. از نظر ابعاد ساختاری، شبکه‌های بی‌سیم به سه دسته تقسیم می‌گردند: WWAN، WLAN و WPAN.
مقصود از WWAN، که مخفف Wireless WAN است، شبکه‌هایی با پوشش بی‌سیم بالاست. نمونه‌ای از این شبکه‌ها، ساختار بی‌سیم سلولی مورد استفاده در شبکه‌های تلفن همراه‌است. WLAN پوششی محدودتر، در حد یک ساختمان یا سازمان، و در ابعاد کوچک یک سالن یا تعدادی اتاق، را فراهم می‌کند. کاربرد شبکه‌های WPAN یا Wireless Personal Area Network برای موارد خانگی است. ارتباطاتی چون Bluetooth و مادون قرمز در این دسته قرار می‌گیرند.
شبکه‌های WPAN از سوی دیگر در دسته شبکه‌های Ad Hoc نیز قرار می‌گیرند. تفاوت میان شبکه‌های Ad hoc با شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN) در ساختار مجازی آن‌هاست. به‌عبارت دیگر، ساختار مجازی شبکه‌های محلی بی‌سیم بر پایه طرحی ایستاست درحالی‌که شبکه‌های Ad hoc از هر نظر پویا هستند.
سیستم جهانی برای ارتباطات سیار (GSM)
مخابرات سلولی یکی از سریعترین Applicationهای رو به رشد در صنعت ارتباطات است. هر روزه بر تعداد مشترکین این نوع ارتباط در جهان افزوده می‌شود.
تجارت ارتباطات موبایل به سرعت در CEPT (دفاتر پست و مخابرات اروپایی) در حال رشد و توسعه‌است. 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 آورده‌است.
یکی از مهمترین محصولات این استاندارها که در CEPT شکل گرفته‌است استاندارد GSM است. این استاندارد سیستم ارتباطات موبایل سلولی دیجیتالی نسل جدید را در CEPT اروپا توسعه داده‌است. برای اولین با کار استاداردسازی GSM جهت پیاده‌سازی این سیستم در سال ۱۹۹۱ صورت گرفته‌است.
معماری GSM
سیستم GSM از ترکیب ۳ زیر سیستم اصلی به وجود آمده‌است:
زیر سیستم شبکه
زیر سیستم رادیویی
زیر سیستم پشتیبانی و نگهداری
در سیستم GSM برای برقراری ارتباطات اپراتورهای شبکه با منابع مختلف و تجهیزات زیر ساختار سلولی، نه تنها رابطی هوایی بلکه چندین رابط اصلی دیگر برای مرتبط کردن قسمت‌های مختلف این سیستم تعریف شده‌است.
سه رابط مهم در سیستم GSM در زیر آمده‌است:
رابط A که میان MSC و BSC قرار دارد.
رابط A-bis که میان BSC و BTS قرار دارد.
رابط UM که میان BTS و MS قرار دارد.
1. زیر سیستم شبکه
این سیستم شامل تجهیزات و فانکشنهای مربوط به مکالمات end-to-end، مدیریت مشترکین، Mobility می‌باشد و نیز مانند رابطی میان سیستم GSM و مراکز تلفن ثابت (PSTN) عمل می‌کند.
زیر سیستم شبکه، یک زیر سیستم سوئیچینگ می‌باشد که شامل MSCها، AUC، HLR، VLR و EIR می‌باشد.
2. زیر سیستم رادیویی
شامل تجهیزات و فانکشنهای مرتبط با مدیریت اتصالات مسیر رادیویی، مانند مدیریت handoverها می‌باشد. این زیر سیستم شامل BTS، BSC و MS است. MS به‌طور قرار دادی در زیر سیستم رادیویی قرار گرفته او همیشه آخرین مسیر یک مکالمه‌است و از برقراری یک مکالمه، به همراه زیر سیستم شبکه، جهت مدیریت Mobility، محافظت می‌کند.
3. زیر سیستم مرکز نگهداری و پشتیبانی (OMC)
شامل فانکشنهای نگهداری و پشتیبانی تجهیزات GSM می‌باشد و پشتیبانی رابط اپراتور شبکه را نیز بر عهده دارد. OMC به تمام تجهیزات داخل سیستم سوئیچینگ و BSC متصل می‌شود. 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.
بسته به اندازه شبکه هر کشور می‌تواند بیشتر از یک OMC داشته باشد. مدیریت سراسری و متمرکز شبکه نیز توسط مرکز مدیریت شبکه (NMC) انجام می‌پذیرد و OMC نیز مسئول مدیریت منطقه‌ای شبکه می‌باشد.
سرویس ارتباطات شخصی (PCS)
D-AMP
اینترنت بیسیم پاکت پی سی‌ها و لپ تاپها (Wi-Fi)
WiFi روش بیسیم برای ایجاد و اداره شبکه‌است که به آن شبکه‌سازی ۸۰۲٫۱۱ و شبکه‌سازی بیسیم نیز گفته می‌شود. بزرگترین نقطه قوت WiFi، سادگی آسان است. 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.
تکنولوژی رادیویی WiFi
رادیوهای WiFi که با استانداردهای ۸۰۲٫۱۱b و ۸۰۲٫۱۱g کار می‌کنند در ۲٫۴GHz امواج را ارسال می‌کنند، در صورتی‌که آنهایی که از استاندارد ۸۰۲٫۱۱a تبعیت می‌کنند در ۵GHz امواج را ارسال می‌نمایند. Walkie_Talkieهای عادی عموما در ۴۹MHz کار می‌کنند. فرکانس بالاتر امکان نرخ‌های داده‌ای بالاتر را فراهم می‌کند.
رادیوهای WiFi از تکنیک‌های کدگذاری پیشرفته‌تری استفاده می‌کنند که بنوبه خود موجب نرخ‌های داده‌ای بالاتری می‌شود. برای ۸۰۲٫۱۱a و ۸۰۲٫۱۱g، تکنیک بکار گرفته شده، orth_ogonal freguency_division multiplexing (OFDM) نام دارد. برای ۸۰۲٫۱۱b این تکنیک با عنوان: Complementary Code Kying(cck) شناخته می‌شود.
رادیوهای بکار رفته در WiFi از قابلیت تغییر فرکانس‌ها برخوردار هستند.
اضافه کردن WiFi به یک کامپیوتر
یکی از بهترین چیزها در مورد WiFi سادگی آن است. تعداد زیادی از laptopهای جدید با کارت WiFi توکار به بازار عرضه شده‌اند   در بسیاری از موارد شما برای شروع کار با WiFi مجبور به انجام هیچ کاری نیستید. همچنین افزودن یک کارت WiFi به یک laptop قدیمی‌تر یا به یک کامپیوتر رومیزی بسیار ساده‌است
داده بی‌سیم ثابت (Fixed Wireless Data)
وای مکس
شبکه شخصی بی‌سیم
شبکه محلی بی‌سیم
شبکه کلان‌شهری بی‌سیم
شبکه گسترده بی‌سیم