شبکه هاي بيسيم
Wireless Communication
متداولترين روش اتصال کامپيوترها در يک شبکه استفاده از کابل است. کابل ها علي رغم ساده و ارزان بودن داراي محدوديت هايي نيز هستند. مثلاً مي توان دو دفتر يک شرکت را که در دو نقطه از يک شهر واقع هستند، توسط کابل به هم ارتباط داد. به علاوه استفاده از کابل در بسياري از مواقع دست و پاگير است. براي غلبه بر اين محدوديت ها در بعضي از شبکه ها، از محيط واسطه انتقال راديويي يا بي سيم استفاده مي شود. تکنولوژي بي سيم به عنوان جايگزين سيستم کابل کشي به سرعت در صنعت نرم افزار و سخت افزار مطرح شده است. در بعضي از شبکه ها، از سيستم بي سيم براي پشتيباني از شبکه در هنگام آسيب ديدگي کابل ها استفاده مي شود. شبکه هايي که از تکنولوژي بي سيم براي ارتباط استفاده مي کنند، شبکه هاي بي سيم (Wireless) نام دارند. در شبکه هاي بي سيم از امواج راديويي به عنوان محيط انتقال استفاده مي شود. امواج راديويي مورد استفاده در شبکه هاي بي سيم را از نظر فرکانس به کار رفته به سه گروه تقسيم مي کنند. امواج راديويي، مايکروويو و مادون قرمز.
امواج راديويي (Radio Frequency): فرکانس امواج راديويي (RF) به کار رفته در شبکه هاي بي سيم بين محدوده 10 کيلوهرتز تا چند گيگاهرتز قرار مي گيرند. امواج RF به خودي خود در تمام جهت ها منتشر مي شوند، اما مي توان به کمک آنتن هاي ويژه جهت انتشار اين امواج را محدود به يک سمت خاص نمود. برد انتشار امواج راديويي بسيار زياد است ضمن آنکه مي توان به کمک دستگاه هاي فرستنده - گيرنده (Transceiver) راديويي، اين امواج را براي ارسال به نقاط دورتر تقويت کرد. سرعت انتقال داده در سيستم هاي راديويي بين 1 تا 11 مگابيت برثانيه است. سيستم راديويي RF مي تواند در سيستم هاي شبکه اي سيار يا Mobile نيز مورد استفاده قرار گيرد. ارتباطات در اين محدوده نياز به مجوز ندارند.
مايکروويو (Microwave): نوع ديگر شبکه هاي بي سيم از امواج راديويي در باند فرکانسي مايکروويو براي محيط انتقال استفاده مي کنند. امواج مايکروويو برخلاف امواج RF فقط در يک جهت منتشر مي شوند. اين امواج در برابر تداخل حاصل از فعاليت هاي الکتريکي اتمسفري نظير رعد و برق بسيار حساس هستند. در سيستم هاي مايکروويو نيز همانند امواج RF سرعت انتقال داده به فرکانس سيگنال بستگي داشته و در ناحيه اي بين يک تا ده Mbps قرار مي گيرد. فرکانس سيگنال در سيستم هاي مايکروويو بين 4 تا 14 گيگاهرتز مي باشد. سيستم هاي مايکروويو به دو صورت مورد استفاده قرار مي گيرند: سيستم هاي زميني و سيستم هاي ماهواره اي. سيستم هاي مايکروويو زميني از آنتن هاي بشقابي دو طرفه براي رله امواج استفاده مي کنند و بايد داراي مجوز باشند. سيستم هاي ماهواره اي مايکروويو از طيف فرکانس باند کوتاه استفاده کرده و براي رله آن ها از ماهواره ها کمک گرفته مي شود. تضعيف در سيستم هاي راديويي RF و مايکروويو نيز وجود دارد. در اين سيستم ها، تضعيف به اندازه آنتن و فرکانس سيگنال بستگي دارد.
مادون قرمز (IR): نوع سوم شبکه هاي بي سيم از امواج راديويي در فرکانس امواج نور در ناحيه مادون قرمز براي محيط انتقال استفاده مي کنند. براي توليد امواج مادون قرمز از ديود هاي نور گسيل (LED) يا ديودهاي ليزري (ILD) استفاده مي شود. استفاده از امواج نوري مادون قرمز براي محيط هاي سربسته بسيار مناسب است. هزينه تجهيزات اين سيستم به کيفيت مورد استفاده و توليد کننده آنها بستگي دارد. از آنجايي که فرکانس امواج راديويي در ناحيه مادون قرمز بالا است، سرعت انتقال داده در سيستم هاي مادون قرمز نيز بالا بوده و بين يک مگابيت بر ثانيه تا 16 مگابيت برثانيه مي باشد.
انواع شبکه هاي بي سيم: شبکه هاي بي سيم براساس کارکرد خود مي توانند به سه طبقه تقسيم شوند. اين انواع عبارتند از سيستم هاي رايانه اي سيار (MobileComputing)، شبکه هاي LAN بي سيم يا WLAN و شبکه هاي محلي توسعه يافته (ELAN) يا Extended LAN.
شبکه هاي رايانه اي سيار از واسطه هاي عمومي نظير خطوط تلفني براي انتقال داده استفاده مي کنند. سرعت انتقال داده در اين روش بين 8 تا 36.6 مگابيت بر ثانيه است. با استفاده از اين شبکه ها کاربران مي توانند حين سفر به مبادله نامه هاي الکترونيکي و اطلاعات بپردازند. خطوط تلفني تنها محيط هاي انتقال اين شبکه ها نيستند. در اين شبکه ها نيز مي توان از سيستم هاي راديويي نظير آنچه که در تلفن هاي سيار و تلفن هاي ماهواره اي به کار مي رود، نيز استفاده کرد. داده ها در شبکه هاي WLAN همانند شبکه هاي LAN ارسال مي شوند. در شبکه هاي WLAN يک نقطه مرکزي موسوم به نقطه دسترسي مرکزي يا Central Access Point به کمک تجهيزات فرستنده و گيرنده تمام کامپيوتر هاي شبکه را بهم متصل ميکند. در شبکه هاي WLAN از مادون قرمز، ليزر و امواج راديويي براي انتقال داده استفاده مي شود. شبکه هاي نوع سوم يا ELAN با اتصال دو يا چند شبکه LAN به کمک پل هاي بي سيم ايجاد مي شوند. براي فواصل بيشتر مي توان از Bridge هاي بي سيم برد بلند استفاده کرد. برد اين پل ها حدود 50 کيلومتر است. در شبکه اي ELAN، داده و صوت با سرعت 1.445 مگابيت بر ثانيه انتقال داده مي شوند.
علت مقبوليت شبکه هاي WLAN: شبکه هاي Wireless LAN شبکه محلي بدون کابل است که همان مزايا و وضعيت تکنولوژي LAN را دارد.شبکه هاي محلي بي سيم به جاي استفاده از کابل هاي هم محور، به هم تابيده يا فيبر نوري از فرکانس هاي راديويي RF استفاده مي کند. شبکه هاي بي سيم با اتکا به امواج گسترده (Spreed Spectrum) که حساسيت کمتري نسبت به نويز راديويي و تداخل دارند عمل مي کنند. لذا براي انتقال اطلاعات بسيار مناسب مي باشند.
حرکت از LAN کابلي به بي سيم: اترنت تکنولوژي حکمفرما در دنياي کابلي است که توسط سازمان IEEE با استاندارد 802.3 تعريف شده است. و يک استاندارد کامل با سرعت بالا و قابليت دسترسي گسترده مي باشد. اترنت امکان انتقال اطلاعات باا سرعت ده مگابيت در ثانيه را دارد و نوع سريع تر آن با سرعت صد مگابيت در ثانيه اطلاعات را انتقال مي دهد.
اولين فناوري شبکه محلي بي سيم در باند 900 مگاهرتز و سرعت پايين (1 تا 2 مگابيت برثانيه) متولد شد. عليرغم کمبودها و بخصوص سرعت پايين، آزادي و انعطاف پذيري بي سيم باعث شد اين فناوري تازه راه خود را به خرده فروشي ها و انبارهايي که دستگاه هاي قابل حمل در دست را براي مديريت و دريافت اطلاعات استفاده مي کردند، باز کند.
در سال 1991 شبکه هاي بي سيم از اقبال عمومي گسترده برخوردار شدند. يک سال بعد شرکت ها به توليد دستگاه هاي شبکه هاي بي سيم که در باند 2/4 گيگاهرتزي کار مي کردند، روي آورند. در ژوئن 1997، IEEE استاندارد 802.11 را براي شبکه هاي محلي بي سيم ارائه داد. استاندارد 802.11 از انتقال با نور مادون قرمز و دو نوع انتقال راديويي با پهناي باند 2/4 گيگاهرتز و سرعت انتقال داده 2 مگابيت بر ثانيه پشتيباني مي کند. در سپتامبر سال 1999 نيز استاندارد IEEE 802.11b براي انتقال اطلاعات بصورت بي سيم با سرعت 11 مگابيت برثانيه معرفي گرديد.
مزاياي شبکه هاي بي سيم:
- انعطاف پذيري: دسترسي به اطلاعات بلادرنگ در هرکجا و در هر زمان در يک ساختمان و يا در چند ساختمان بدون انجام کابل کشي.
- نرخ سرعت بالا در حد شبکه هاي کابلي: امروزه کاربران با سرعت 11 مگابيت در ثانيه به اطلاعات مي توانند دسترسي داشته باشند که همانند سرعت اترنت معمولي است.
- نصب آسان: نصب شبکه محلي بي سيم سريع و آسان است و نياز به سيم کشي و ايجاد مسير روي ديوارها و سقف عا را از بين مي برد.
- نگهداري آسان و ارزان: در طي زمان نگهداري از شبکه محلي بي سيم هزينه کمتري دارد. در ضمن تعميرات کابل ها، مسير ها و هزينه هاي گسترش مسير کابل کشي نيز از ميان رفته است.
- WEP براي حفاظت از داده ها: همانند شبکه هاي کابلي، نسبت داده ها از طريق WEP (WiredEquivalent Privacy) تضمين مي گردد.
دانلود حل تمرین میدان ها و امواج الکترومغناطیس چنگ