استاندارد شبکه های وایرلس

شبکه های بی‌سیم برمبنای استاندارد IEEE 802.11 طراحی و پیاده سازی شده اند .

استاندارد شبکه های محلی بیسیم در سال 1997 تحت عنوانIEEE 802.11-1997 انتشار یافت و توسط سازمان استاندارد سازی بین المللی ISO و موسسه استانداردهای ملی آمریکاANSIپذیرفته شد و با بازنگری مجدد در سال 1999منجربه شکل گیری شبکه های بیسیم براساس استاندارد IEEE 802.11-1999  شد .

در استاندارد 1997 با روش مدولاسیون DSSS در پهنای باند ، در شرایط مساعد و محیط هایی که نویز ندارند با پهنای باند 2Mbps تعریف می‌شود و در شرایط  نامناسب این پهنای باند تا 1Mbps تنزل می‌کند .با روش مدولاسیون FHSS در این استاندارد پهنای باند 1Mbps دست یافتنی است و همچنان در شرایط عاری از نویز و مناسب تا 2Mbps هم میتوان استفاده کرد .

هر دو روش های مدولاسیون DSSS,FHSS در بازه ی 2.4 گیگاهرتز باند رادیویی کار می‌کنند .

این استاندارد علاوه بر دو مدولاسیون DSSS,FHSS به عنوان رسانه‌ی انتقال از رسانه‌‌‌‌ی مادون قرمز هم بهره می‌گیرد هرچند که رسانه‌ی مادون قرمز به دلیل محدودیت حوزه عملیاتی کاربرد نادر و اندکی دارد .

انواع استاندارد  802.11

استاندارد 802.11 توسط موسسه IEEE در سال 1990 به عنوان استانداردی برای شبکه های بی‌سیم تعریف شد که تحت این استاندارد تکنولوژی های متفاوتی برای شبکه های وایرلس ارائه شده است .

802.11

1. قابل استفاده در کانال 2.4گیگاهرتزی .
2. کاربرد آن در روش‌های انتقال DSSS ,FHSS است .
3. سرعت در بازه ی 1مگابیت درثانیه تا 2 مگابیت در ثانیه است .

802.11a

• قابل استفاده در کانال 5 گیگاهرتزی .
• کاربرد آن در روش های انتقال OFDMاست (تکنیک مدولاسیونیOFDM عامل افزایش قابل توجه پهنای باند در این استاندارد است) .
• سرعت آن 54 مگابیت در ثانیه است (پهنای باند شبکه های بیسیم را تا 54 مگابیت در ثانیه افزایش می‌دهد ) .
• از باند رادیویی جدیدی برای شبکه های محلی بیسیم استفاده می‌کند .
• Rate انتقال دیتا در این استاندارد نباید از 6و12و24 مگابیت در ثانیه کمتر شود .
• این استاندارد را نسل بعدی استاندارد 802.11 تلقی می‌کنند و حتی در برخی از محصولاتی مانند تراشه های  Atheros و کارتهای شبکه PCMCIA/Cardbus محصول Access Inc Card این استاندارد پیاده شده است .
• از معایب این استاندارد این است که افزایش پهنای باند منجر به کاهش بازه‌ی عملیاتی این استاندارد به نسبت استاندارد 802.11b شده است .
• پهنای باند واقعی این استاندارد به دلیل سربار پردازشی کمتر از باند اسمی آن می‌باشد .
• این استاندارد از باند فرکانسی خاصی موسوم به UNII استفاده می کند .
• نکته‌ی مورد توجه در این استاندارد تعریف پل‌سازی شبکه ای در کاربردهای داخلی و فضای باز با بیان قوانین لازم است.

سه محور اصلی ویژگی های 802.11a

• در قیاس با استاندارد 802.11b پهنای باند به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است به طوریکه در استاندارد 802.11aحداکثر پهنای باند 54مگابیت در ثانیه ست .

• استفاده از باند فرکانسی 5گیگاهرتز که طیف فرکانس خلوتی است .

• استفاده از 3 محدوده ی فرکانسی که هر کدام دارای 4 کانال غیرپوشا هستند(به عبارتی 12 کانال فرکانسی غیرپوشا) .

802.11b

1. قابل استفاده در روش DSSS می‌باشد .
2. کاربرد آن در شبکه‌های بی‌سیم محلی یا  local است .
3. دارای سرعت 11مگابیت درثانیه می‌باشد .
4. این استاندارد با نام wi-fi یا 802.11 High Rate است .
5. این استاندارد اجازه ی دو نوع ارتباط در شبکه را به تجهیزات می‌دهد یک نوع آن ارتباط نقطه به نقطه یاpoint-to-point است و نوع دیگر اتصال از طریق نقاط دسترسی یا همانAccess Point است .

802.11g

• قابل استفاده در کانال 2.4 گیگاهرتزی .
• کاربرد آن در شبکه های محلی بی‌سیم است .
• هدف این استاندارد رسیدن به سرعت بالای 20مگابیت در ثانیه است .

 یک ذهنیت غلط:

ذهنیت اشتباهی که درمورد استاندارد های 802.11وجود دارد این است که استاندارد 802.11a قبل از استاندارد 802.11bپیاده سازی شده است در صورتی که 802.11b  نسل دوماستانداردهای وایرلس است ولی 802.11a نسل سوم از مجموعه استاندارد802.11 است ولی هیچکدام ازاین دو نمی‌توانند جایگزینی برای دیگری باشد زیرا تفاوت عمده و اساسی بین لایه های فیزیکی مورد استفاده برای هرکدام است .

باند فرکانسی UNII به سه قطعه پیوسته فرکانسی به شرح زیر تقسیم می شود:

• UNII-1 @ 5.2 GHz
• UNII-2 @ 5.7 GHz
• UNII-3 @ 5.8 GHz

سه ناحیه عملیاتی UNII

12 کانال فرکانسی توسط این 3 ناحیه فراهم می‌شود که کاربرد هر کدام به شرح زیر است:

• باند UNII-1 برای كاربردهای فضای بسته
• باند UII-2 برای كاربردهای فضای بسته و باز
• باند UNII-3 براي كاربردهای فضايی باز و پل بين شبكه‌ای

در اروپا به جای این استاندارد از Hyper Land 2 برای شبکه های از نوع وایرلس استفاده می‌شود ولی درژاپن این نواحی فرکانسی مورد استفاده هستند .

افزودن پهنای باند

استاندارد 802.11a حداکثر پهنای باند 5 برابری در مقایسه با حداکثر پهنای باند استاندارد 802.11b فراهم می‌کند که اصلی ترین علت این افزایش چندین برابری پهنای باند استفاده از تکنیک  پيشرفته مدولاسيون، موسوم به OFDM است. تكنيك OFDM يك تكنولوژي (فناوري) تكامل يافته و بالغ در كاربردهاي بي‌سيم به شمار مي‌رود. اين تكنولوژي مقاومت قابل توجهي در برابر تداخل راديويي داشته و تاثير كمتري از پديده‌ي چند مسيري مي‌پذيرد.

تکنیک مدولاسیون در شبکه های وایرلس تلویزیون های دیجیتالی وبه عنوان فناوری پایه در خطوط مخابراتی ADSL استفاده می‌شود.

تکنولوژی وایرلس موجب فراهم سازی ساده ترین راه انتقال data بدون کمک گرفتن از تجهیزات سخت افزاری و بسترهای فیزیکی مثل سیم یا کابل است . شبکه های وایرلس محدوده ی زیادی از کاربردها را به خود اختصاص می‌دهد به عنوان مثال :

• شبکه های وایرلس سلولی(پرکاربرد برای تلفن همراه)
• شبکه های محلی وایرلس (wireless LAN)
• هدفون های وایرلس
• تمامی تجهیزاتی که به واسطه مادون قرمز کار می‌کنند (مثل کیبورد و موس صفحه کلید و...)

تقسیم بندی شبکه های وایرلس از جهت ابعاد ساختاری

1. WLAN
2. WWAN
3. WPAN

شبکه WWAN یا Wireless WAN

1. شبکه هایی هستند که دارای پوشش وایرلس بالایی در مقایسه با WLAN هستند .
2. در مقایسه با یک شبکه محلی به تفاوت هایی در فناوری نیاز دارد  . 
3. شبکه گسترده بی سیم ( WWAN ) با توجه به استفاده از فن آوری های سلولار شبکه تلفن همراه برای انتقال داده مانند 2G ، 3G ، 4G LTE و 5G ، با شبکه محلی بی سیم (WLAN) متفاوت است .

شبکه WLANیا WirelessLAN

• شبکه هایی هستند که پوشش محدودتری(در حد یک ساختمان یا اداره ) دارند .
• در ابعاد کوچکتر یک سالن یا چند اتاق را در برمی‌گیرند .
• تفاوت شبکه های WLANبا Ad Hoc در ایستایی وپویایی است شبکه های اد هوک از هر جهت پویا محسوب میشوند درصورتیکه طراحی شبکه های WLANاز نوع ایستا می‌باشند .
• ساخت يک WLAN آسان است، به خصوص در مقايسه با کابل هاي نصب شده براي شبکه هاي سيمي .
• دسترسي به يک WLAN ساده تر از يک شبکه سيمي است زيرا طول کابل يک عامل نيست .
• WLAN ها حتي زماني که دور از يک کسب و کار يا خانه هستند، مانند در مناطق عمومي، رايج هستند .
• در حالت معمول، مقصود از WLAN استاندارد 802.11b است.
• در حال حاضر، مقصود از WLAN تمامی پروتکل‌ها و استانداردهای خانواده‌ی IEEE 802.11 است.
• مانند هر تکنولوژی دیگری، پیشرفت شبکه‌های محلی‌ بی‌سیم به کندی صورت می‌پذیرفت. با ارایه‌ی استاندارد IEEE 802.11b، که پهنای باند نسبتاً بالایی را برای شبکه‌های محلی امکان‌پذیر می‌ساخت، استفاده از این تکنولوژی وسعت بیشتری یافت. 

شبکه WPAN یا Wireless PAN

• کاربرد این شبکه ها برای منازل است .
• ارتباطات با مادون قرمز و Bluetooth از نوع شبکه WPAN هستند .
• زیر مجموعه ی شبکه های Ad Hoc (در این نوع شبکه با ورود یک سخت افزار به فضای تحت پوشش این شبکه بلافاصله به صورت پویا به شبکه افزوده می‌شود )هستند.مثال:Bluetooth

در این مقاله صرفاجهت آشنایی با استانداردهای لحاظ شده در شبکه های وایرلس و ماهیت ساختاری آن وچگونگی شکل گیری آن

 اندک توضیحاتی ارائه شد؛در مقالات بعدی با تحلیل بر انواع ساختارهای شبکه های وایرلس و پرداختن به شبکه های WWAN,WLAN,WPAN به تفصیل با ما همراه باشید .

شرکت لنایزر به عنوان تامین کننده و ارایه دهنده  تجهیزات برند و قابل اعتماد در حوزه ی شبکه ضمن پشتیبانی ، درجهت بهبود زیر ساخت شبکه و ترویج تکنولوژی و تجهیزات به روز شبکه می‌کوشد و با ارائه بهترین مشاوره ،خواستار برآورده ساختن سطح مطلوبی از انتظارات شما می‌باشد.