هــمه چــیز در مــورد وایــمکـس و وای فای

[محمد خوزستان]

از خطوط بیسیم اینترنتی پرسرعت وای مکس WIMAX بیشتر بدانیم-وای فای چیست و چگونه کار می کند؟
امروزه دسترسی به اینترنت در بیشتر موارد به سه طریق زیر امکان پذیر است :
1-دسترسی باند پهن (Broad Band):
دسترسی خانگی معمولا از طریق DSL یا مودمهای کابلی صورت می گیرد در ادارات معمولا از خطوط E1 یا E3 استفاده می کنند .
2-دسترسی WIFI:
در منزل ممکن است شما یک روتر WIFIراه اندازی کرده باشید که به شما اجازه می دهد از Laptop در حین حرکت استفاده کنید . در جاده ها شما میتوانید در رستورانها , هتلها , کافی شاپها , یا کتابخانه ها نقاط دسترسی WIFI را پیدا کنید .
3-دسترسی Dial-Up:
اگر شما هنوز از Dial-Up استفاده می کنید یا شانس دسترسی به اینترنت پرسرعت را ندارید یا فکر می کنید دسترسی اینترنت پر سرعت خیلی گران است .
مشکل اصلی دسترسی به اینترنت پر سرعت قیمت بالای آن و دسترسی نداشتن در تمام نقاط می باشد .
مشکل اصلی دسترسی از طریق WIFI محدودهء کوچک تحت پوشش آن است .
چه تکنولوژی جدیدی می تواند تمام این مشکلات را حل نماید؟
این تکنولوژی جدید باید موارد زیر را فراهم کند
.سرعت بالای سرویس باند پهن
.سیستم بی سیم به جای سیستم کابلی که باید نسبت به DSL یا مودمهای کابلی بسیار ارزانتر باشد و خیلی راحتتر باشد که به حومه و مناطق روستایی گسترش داده شود .
.محدودهء تحت پوشش بزرگ مانند شبکه تلفن سلولی به جای محدودهء کوچک دسترسی WIFI
این سیتم در حال حاضر ایجاد شده و Wimax نامیده می شود.
Wimax مخفف World Wide Interoperability for Microwave Access و نام استاندارد IEEE آن 802.16 میباشد.
WIMAX وایمکس (وای مکس) چیست؟
WIMAX تقریبا مانند WI-FI عمل می کند با این تفاوت که در سرعت بالاتر ، در محدوده بیشتر و برای کاربران بیشتر طراحی شده است. WIMAX امکان سرویس دهی در حومه شهرها و روستا ها و نقاطی که دسترسی به اینترنت پر سرعت به دلیل عدم وجود امکانات مخابراتی و تلفنی امکان پذیر نیست را فراهم می کند.
وایمکس (وای مکس) WIMAX شامل دو قسمت عمده است:
1-دکل WIMAX که همانند دکلهای BTS های موبایل می باشد . یک دکل WIMAX حداکثر می تواند 8000 کیلومتر مربع را پوشش دهد.
2-گیرنده WIMAX : گیرنده و آنتن آن می بایست در اندازه های کوچک طراحی شده اند و حتی مدلهای PCMCI آن جهت نصب در لپتاپ ها وجود دارد .
شکل دکل وایمکس (وای مکس) WIMAX
دکلهای WIMAX با سرعت بالایی بصورت مستقیم به اینترنت متصل می شوند . اتصال دکلهای به اینترنت می تواند از طریق ارتباطات با سیم مانند لینکهای E1 یا DSL صورت پذیرد و یا اینکه از طریق ارتباطات بیسیم و مایکروویو صورت پذیرد.
WIMAX می تواند دو نوع متفاوت از سرویس بیسیم را ارائه دهد:
1-سرویس بدون دید مستقیم :
همانند سرویس WI-FI ، در این سرویس می توان با یک آنتن کوچک به شبکه متصل شد . در این روش ، کاربران WIMAX از فرکانسهای پایین در رنج 2 تا 11 گیگاهرتز استفاده می کنند ( مانند WiFI) . ارسال موج کوتاه این امکان را فراهم می کند که امواج از موانع به راحتی عبور کنند و موانع شهری در ارسال امواج تاثیر کمتری می گذارد.
2-سرویس با دید مستقیم :
در این روش یک آنتن در دید مستقیم دکل WIMAX قرار دارد . این روش نسبت به روش قبلی قویتر و پایدار تر است و داده ها را با خطای کمتری ارسال می کند . این روش از فرکانسهای بالاتری برای ارسال داده ها استفاده می کند و می تواند تا رنج 66 گیگاهرتز را برای ارسال استفاده کند . فرکانسهای بالاتر امکان ارائه پهنای باند بالاتر را فراهم می کند .
سرویس بدون دید مستقیم در شعاع 6 تا 9 کیلومتری پوشش می دهد ( حدود 65 کیلومتر مربع تقریبا همانند محدوده تحت پوشش موبایل ) سرویس با دید مستقیم شعاع 50 کیلومتری را پوشش می دهد ( حدود 9300 کیلومتر مربع ) که این محدوده بسیار وسیع است .
وایمکس (وای مکس)WIMAX چطور کار می کند؟
WIMAX بر اساس همان قاعده WIFI کار می کند . WIMAX داده ها را به وسیله امواج رادیویی بین کامپیوترها منتقل می کند . یک کامپیوتر که به تجهیزات WIMAX مجهز شده است ، داده ها را از یک فرستنده WIMAX دریافت می کند . ممکن است داده های ارسال شده جهت امنیت بالا و جلوگیری از دسترسی سایرین رمز شده باشد .
سریعترین ارتباط WIFI سرعت 54Mbps را فراهم می کند . این درحالی است که WIMAX می تواند پهنای باند 70Mbps را فراهم کند که این پهنای باند بین کاربران مختلف که از این سرویس استفاده می کنند تقسیم می شود طوری که سرعت برای کاربر انتهایی تقریبا مانند سرعت ADSL است .
تفاوت اصلی بین WIFI و WIMAX وایمکس (وای مکس)
در سرعت نیست بلکه در محدوده تحت پوشش است . WIFI محدوده 30 متری را پوشش می دهد در حالیکه WIMAX می تواند تا شعاع 50 کیلومتری سرویس دهد. البته این محدوده در بهترین حالت به دست می آید و آب و هوا و شرایط جوی و شکل زمین و همچنین ساختمانهای بلند در شعاع تحت پوشش WIMAX تاثیر دارند .
مشخصات IEE 802.16
شعاع تحت پوشش هر دکل حداکثر 50 کیلومتر
سرعت 70Mbps
عدم نیاز به دید مستقیم بین کاربر و دکل WIMAX
فرکانس مورد استفاده بین 2 تا 11 گیگاهرتز و 10 تا 66 گیگاهرتز (دید مستقیم و غیر مستقیم )
تعریف شده بر روی هر دو لایه MAC و PHY.
پیاده سازی وایمکس (وای مکس) WIMAX
در پیاده سازی WIMAX معمولا کل یک شهر تحت پوشش سرویس اینترنت آن قرار نمی گیرد . چرا که هزینه استفاده از سرویسهای بیسیم به نسبت سایر سرویسهای موجود بسیار بالاتر است .
اما استفاده یک ایستگاه WIMAX در یک شهر بسیار قابل قبول تر از راه اندازی ایستگاههای فراوان WIFI جهت استفاده کاربران سیار می باشد . اما در برخی از شهرها که راه اندازی سرویسهای بر روی کابل هزینه های بالایی را می طلبد ، شرکتهای ارائه دهنده به استفاده از این تکنولوژی روی آورده اند .
تکنولوژی WIMAX این امکان را به کاربران می دهد که از اینترنت خود به صورت سیار استفاده کنند . علاوه بر این در برنامه های آینده این تکنولوژی استفاده از سرویسهایی همچون VOIP نیز گنجانده شده است که ممکن است این تکنولوژی را به یکی از رقبای سیستم موبایل کلاسیک تبدیل کند .
سناریوی یک ارتباط WIMAX
برای دسترسی به یک سرویس WIMAX باید کامپیوتر شما امکان دسترسی به شبکه WIMAX را داشته باشد . معمولا این دستگاهها از سوی شرکتهای ارائه دهنده خدمات به کاربران ارائه می شوند .
نکته دیگر فاصله شما از ایستگاه سرویس دهنده است . چرا که شما تنها در محدوده تحت پوشش شبکه می توانید از خدمات مورد نظر خود استفاده کنید .
برای راه اندازی سرویس هم شما می بایست هزینه های مربوطه را پرداخت کنید و همچنین کدهای رمز دریافت و ارسال روی دستگاه شما تنظیم شده باشد . حال به راحتی می توانید از اینترنت پرسرعت سیار خود استفاده کنید.
سوتیترها GAN)Global Area Network) :
هدف نهایی تمامی شبکه های محلی ، ایجاد یک شبکه جهانی است . این شبکه که با استاندارد 802.20 شناخته می شود تقریبا همانند شبکه های موبایل امروزی فعالیت می کند که در آن کاربران به نقاط مختلف سفر می کنند اما در همه نقاط امکان استفاده از سرویس اینترنت پر سرعت را دارند . این شبکه علاوه بر سرعت بالا ، این امکان را به کاربر می دهد که در حال حرکت و در تمامی نقاط از به اینترنت متصل باشد .
ورود WIMAX به نوت بوکها :
حداکثر تا دوسال آینده تکنولوژی WIMAX در نوتبوکهای CEntrino تعبیه خواهد شد و به این ترتیب از سال 2008 باید منتظر تغییرات گسترده ای در شکل دسترسی به اینترنت خواهیم بود .
مقیاس شبکه ها :
کوچکترین سایز شبکه ها شبکه های شخصی می باشند (personal area network (PAN این امکان را فراهم می کند که دستگاهها در فواصل کوتاه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند
مرحله بعدی شبکه های محلی (local area network (LAN است . LAN امکان می دهد که منابع دستگاهها بین یکدیگر تقسیم شوند ولی LAN ها محدود به فواصل کوتاهی هستند . یکی از استاندارهای شبکه های LAN که به صورت بیسیم سرویس دهی می کند WIFI نام دارد.
WIMAX سایز بعدی شبکه ها است که در مقیاس شهری (metropolitan area network (MAN کار می کند . این نوع از شبکه ها در محدوده یک شهر سرویس دهی می کنند.

______________
وای فای چیست و چگونه کار می کند؟

در فرودگاه، هتل، رستوران، کتابخانه و یا حتی دفتر کار، امروزه دیگر در هر کجا که تصور کنید ممکن است بتوانید به اینترنت متصل شوید. در آینده ای نزدیک شبکه های ارتباطی بدون سیم چنان گسترشی می یابند که در هر زمان و مکانی شاهد ارائه خدمات اینترنت بی سیم خواهید بود. به کمک شبکه هایی همچون Wi-Fi قادر خواهید بود تا رایانه های یک اطاق یا دفتر کار خود را به راحتی به یکدیگر متصل نمایید.
شبکه های ارتباطی بدون سیم همواره از امواج رادیویی استفاده می کنند. در این شبکه ها یک قطعه رایانه ای اطلاعات را تبدیل به امواج رادیویی می نماید و آنها را از طریق آنتن ارسال می کند. در طرف دیگر یک روتر بدون سیم، با دریافت سیگنال های فوق و تبدیل آنها به اطلاعات اولیه، داده ها را برای رایانه قابل فهم خواهد ساخت.
به زبانی ساده، سیستم Wi-Fi را می توان به یک جفت واکی - تاکی که شما از آن برای مکالمه با دوستان خود استفاده می کنید تشبیه نمود. این لوازم، رادیوهای کوچک و ساده ای هستند که قادرند تا سیگنال های رادیویی را ارسال و دریافت نمایند. هنگامی که شما بوسیله آنها صحبت می کنید، میکروفون دستگاه، صدای شما را دریافت نموده و با تلفیق آن با امواج رادیویی، از طریق آنتن آنها را ارسال می کند. در طرف دیگر، دستگاه مقصد، با دریافت سیگنال ارسال شده از طرف شما توسط آنتن، آنها را آشکار سازی نموده و از طریق بلندگوی دستگاه، صدای شما را پخش خواهد کرد. توان خروجی و یا قدرت فرستنده این گونه لوازم اغلب در حدود یک چهارم وات است و با این وصف، برد آنها چیزی در حدود 50 تا 100متر می رسد.
حال فرض کنید بخواهید میان دو کامپیوتر به صورت یک شبکه و آن هم به شکل بدون سیم (همانند واکی - تاکی) ارتباط برقرار سازید. مشکل اساسی در این راه آن است که این لوازم از آن رو که جهت انتقال صوت ساخته شده اند، از نرخ سرعت انتقال کمی برخوردار هستند و نمی توانند حجم بالایی از داده ها را در زمان کوتاه منتقل کنند.
رادیوهایی که در سیستم Wi-Fi مورد استفاده قرار می گیرند، همانند مثال پیشین قابلیت ارسال و دریافت را دارا می باشند اما تفاوت اصلی آنها در این است که این رادیو ها قادر هستند تا اطلاعات به شکل صفر و یک دیجیتالی را به حالت امواج رادیویی تبدیل نمایند و سپس منتقل کنند. در کل سه تفاوت عمده میان رادیوهای سیستم Wi-Fi و رادیوهای واکی - تاکی معمولی وجود دارد که به شرح زیر است:

1- رادیوهای سیستم Wi-Fi با استاندارد های 802.11b و802.11g کار می کنند و عمل ارسال و دریافت را بر روی فرکانس های 2.4 گیگاهرتزی و یا 5 گیگا هرتزی انجام می دهند. اما واکی – تاکی های مذکور بر روی فرکانس 49 مگاهرتزی کار می کنند.

2- رادیوهای سیستم Wi-Fi از انواع مختلفی از تکنیک های کدگذاری اطلاعات بهره می برند که نتیجه آن افزایش نرخ سرعت تبادل داده ها خواهد بود. این روشها برای استاندارد 802.11a و 802.11g شامل تکنیک OFDM و برای استاندارد 802.11b شامل CCK می باشد.

3- رادیو هایی که در سیستم Wi-Fi مورد استفاده قرار می گیرند، قابلیت تغییر فرکانس را دارا هستند. مزیت این ویژگی در آن است که موجب جلوگیری از ایجاد تداخل کار سیستم های مختلف Wi-Fi در نزدیکی هم می شود.
به دلایلی که ذکر شد، سیستم های رادیویی Wi-Fi ظرفیت و سرعت انتقال داده با لاتری را نسیت به رادیو های واکی – تاکی دارند، این سرعت ها برای استاندارد 802.11b تا 11 مگابایت بر ثانیه و برای 802.11a و 802.11g در حدود 30 مگابایت بر ثانیه است.

ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه

امروزه اغلب رایانه های لپ تاپ مجهز به سیستم Wi-Fi داخلی هستند و در غیر این صورت نیازمند نصب یک کارت Wi-Fi بر روی لپ تاپ و یا رایانه رومیزی خود خواهیم بود. شما می توانید یک کارت Wi-Fi در سیستم 802.11a یا 802.11b و یا 802.11g تهیه کنید که البته نوع 802.11g نسبت به تجهزات 802.11b از سرعت بالاتری برخوردار است. برای لپ تاپ ها این تجهیزات در قالب کارت های PCMCIA که در محل مخصوص خود نصب می شوند و یا به صورت اتصال خارجی از طریق یک درگاه USB عرضه می شوند.
برای رایانه ها رومیزی، می توانید از کارت های PCI و یا درگاه USB برای این منظور استفاده کنید. پس از نصب این تجهیزات کاربر قادر است تا در مکان هایی که اینترنت به شکل بدون سیم ارائه می شود با داشتن یک اشتراک، از خدمات بهره گرفته و به شبکه متصل شود.