U P A G E , is your page

www.upage.sub.ir

وای فای چیست و چگونه کار می کند؟ -- What Wi-Fi is and how it works

   فهرست مطالب وبلاگ   

وای فای چیست و چگونه کار می کند؟ -- What Wi-Fi is and how it works

 

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.

 

وای-فای، مخفف عبارت Wireless Fidelity است و استانداردي از زيرمجموعه Bluetooth است و تحت آن ارتباطى با قدرتى بيشتر از خود Bluetooth ايجاد خواهد شد. ارتباط Wi-Fi بيشتر بر پايه ارتباط شبكه اينترنت به صورت بى سيم تاكيد مى كند و همين امر باعث محبوبيت بسيار زياد آن شده است با استفاده از اين تكنولوژى به راحتى در مسافرت، هواپيما و يا هتل مى توان از طريق Laptop به اينترنت متصل شد. Wi-Fi كه همان استاندارد IEEE802.11 است در مدل هاى ۸۰۲.11a و ۸۰۲.11b مورد استفاده قرار مى گيرد و استاندارد اصلى آن IEEE802.11b است. در اين مدل حداكثر سرعت انتقال اطلاعات ۱۱Mbps است و از فركانس راديويى ۴/۲ گيگاهرتز استفاده مى كند. براى سرعت بخشيدن به اين استاندارد مدل ديگرى نيز به نام ۸۰۲.11b+ ايجاد شده كه سرعت انتقال را تا ۲۲mbps افزايش مى دهد. در مدل ۸۰۲.11a سرعت اطلاعات حدود ۵۴mbps است و از فركانس ۵۰GHz استفاده مى شود. به طور حتم اين مدل در آينده اى نه چندان دور جاى ۸۰۲.11b را خواهد گرفت.

تكنولوژي واي فاي: عصر ظهور اينترنت در همه جا


 * كاربردهاي wi-fi
    تكنولوژي wi-fi علاوه بر استفاده در ارتباط رايانه هاي شخصي در اتصال به اينترنت به صورت بي سيم امكان استفاده از هر شبكه ديگري را نيز دارد. به عنوان نمونه در تلفن هاي همراه نسل جديد امكان اتصال به اينترنت از طريق wi-fi فراهم شده است. همچنين
    wi-fi به عنوان راه حلي مؤثر به منظور توسعه شبكه هاي داخلي، بدون صرف هزينه سيم كشي مطرح شده است. دو تكنولوژي
    wi-fi و Bluetooth به عنوان رقباي يكديگر در شبكه هاي بي سيم مطرح شده اند و هم اكنون نيز رقابت آنها در حال افزايش است اما هدف اين دو فناوري يكسان نبوده و هر كدام هدف جداگانه اي را در پيش گرفته اند.
    Bluetooth براي استفاده در شبكه هاي بي سيم كوچك در نظر گرفته شده است كه داراي مصرف پائين برق و برد كوتاه تري است اما wi-fi براي استفاده در شبكه هاي بي سيم متوسط با برد و پهناي باند وسيع تري مطرح شده است.
    تكنولوژي wi-fi در باندهاي راديويي ۲‎/۴ و ۵ گيگاهرتز فعال است و مي تواند سرعتي در حدود Mbps ۱۱ تا Mbps ۵۴ داشته باشد اما در مقابل Bluetooth تنها سرعتي در حدود kbps ۷۲۰ را دارد.
    علاوه بر مواردي كه در بالابه آن اشاره شد سرويس
    voip( (voice over Internet protocol
    انتقال صدا از طريق تكنولوژي اينترنت ـ كه امكان برقراري تماس تلفني روي شبكه هاي رايانه اي را مقدور مي سازد نيز از wi-fi بهره مي گيرد. با استفاده از Dual Mode Telephony دستگاه هاي تلفن همراه نيز قادر خواهند بود با استفاده از تكنولوژي wi-fi تماس هايي با كيفيت تكنولوژي سلولي را برقرار سازند و بدين ترتيب شما هم امكان اتصال به اينترنت را روي گوشي خود خواهيد داشت و هم امكان مكالمه تلفني را.
    * تفاوت هاي سيگنال ها در سيستم wi-fi
    ۱ـ راديوهاي موجود در سيستم wi-fi قابليت تغيير فركانس را دارا هستند كه خود سبب جلوگيري از ايجاد تداخل كار سيستم هاي مختلف wi-fi در نزديكي هم خواهد شد.
    ۲ـ راديوهاي wi-fi از انواع مختلفي از تكنيك هاي كدگذاري اطلاعات استفاده مي كند كه نتيجه آن افزايش نرخ سرعت تبادل داده ها است.
    ۳ـ راديوهاي سيستم wi-fi با استفاده از استانداردهاي ‎/۱۱b ۸۰۲ و ۱۱a ‎/ ۸۰۲ كار مي كند كه عمل ارسال سيگنال ها روي فركانس ۲‎/۴ و ۵ گيگاهرتز صورت مي گيرد.
    * دلايل رشد wi-fi
    شبكه هاي مبتني بر wi-fi راه موفقيت و پيشرفت را در پيش گرفته است. تعداد كاربران تكنولوژي wi-fi كه در سال ۲۰۰۰ در حدود ۲‎/۵ ميليون نفر بود اكنون به ۱۸ ميليون كاربر رسيده است و مي رود تا مسير رشد و پيشرفت خود را ادامه دهد، از مهم ترين دلايل رشد تكنولوژي wi-fi مي توان به موارد زير اشاره كرد:
    ۱ـ پشتيباني شركت هاي مختلف: شركت هاي بزرگ و معتبري همچون مايكرو سافت، اينتل، سيسكو و آي بي ام بشدت مشغول كار روي تكنولوژي wi-fi هستند و سرمايه گذاري هاي هنگفتي نيز در اين زمينه انجام داده اند به عنوان نمونه شركت اينتل سيصدميليون دلار براي توسعه صنعت wi-fi بر روي Centrino سرمايه گذاري كرده است.
    ۲ـ توسعه ارتباطات باند پهن: استفاده از فناوري wi-fi سبب توسعه شبكه هاي باندپهن شده است به گونه اي كه در سال جاري حدود ۳۰ درصد رشد در زمينه باندپهن مشاهده شده است.
    ۳ـ شبكه هاي بزرگ ملي: هم اكنون در برخي از كشورهاي دنيا شبكه هاي بزرگ و ملي wi-fi در حال فعاليت هستند به عنوان نمونه در كشور آمريكا چهار شبكه
    cometa Networks،voice stream، Toshiba و Boingo مشغول سرويس دهي به كاربران هستند.
    ۴ـ تجهيزات آماده: شركت هاي توليدكننده سخت افزار در سال هاي اخير همراه با سخت افزارهاي خود لوازم و متعلقات مورد نياز سيستم هاي wi-fi را نيز به صورت آماده در اختيار مشتريان قرار مي دهند و ديگر نيازي به تهيه اين وسايل از بازارهاي رايانه به صورت جداگانه وجود ندارد. هم اكنون شركت هاي TIVO، Toshiba، Dell و ... در رايانه ها و قطعات توليدي خود تكنولوژي wi-fi را گنجانده اند. بر طبق اعلام شركت هاي سخت افزاري در دو سال آينده همه رايانه هاي همراه (Laptop) به تجهيزات wi-fi مجهز خواهند شد.
    ۵ـ گسترش شبكه: پيشگامان صنعت
    wi-fi در همه نقاط دنيا بشدت در حال توسعه شبكه ها هستند، به عنوان نمونه در پارك ها، رستوران ها، اماكن تفريحي و گردشگري اين تكنولوژي به چشم مي خورد.
    ۶ ـ كاهش قيمت ها: هم اكنون قيمت تجهيزات wi-fi در نقاط مختلف دنيا سير نزولي را آغاز كرده است و به نصف كاهش يافته است و همين كاهش قيمت ها سبب گرايش بيشتر افراد به سوي تكنولوژي wi-fi خواهد شد.
    ۷ـ نوآوري هاي بيشتر: تكنولوژي wi-fi به دليل تازه وارد بودن به سرعت در حال پيشرفت است. شركت هاي اينتل و
    Mash Networks در حال ساخت آنتن هايي هستند كه نسبت به آنتن هاي فعلي محدوده بيشتري را پوشش مي دهد به علاوه شركت هاي سازنده گوشي تلفن همراه نيز در حال ساخت گوشي هايي با امكانات wi-fi مي باشند.
    * هزينه
    تجهيزات مورد استفاده در شبكه هاي كابلي نسبت به تجهيزات مورد استفاده در شبكه هاي بي سيم ارزان تر است اما با توجه به رشد روزافزون شبكه هاي بي سيم قيمت تجهيزات آن نيز در حال كاهش است.
    * كارآيي
    شبكه هاي كابلي داراي بالاترين كارآيي هستند، ابتدا پهناي باند ۱۰Mbps در اين شبكه ها رواج داشت اما با گذشت زمان اين سرعت به پهناي باند ۱۰۰Mbps و سپس ۱۰۰۰Mbps افزايش يافت. هم اكنون سوئيچ هايي با پهناي باند ۱Gbps در بازار وجود دارد. اما در مقابل شبكه هاي بي سيم با استاندارد ‎/۱۱b ۸۰۲ وحداكثر ۱۱Mbps و با استاندارد ۱۱a ‎/ ۸۰۲ پهناي باندي در حدود ۵۴Mbps دارد و در استانداردهاي جديد اين سرعت به ۱۰۸Mbps افزايش يافته است. علاوه بر فاكتور سرعت و پهناي باند، فاصله نيز از ملاك هاي مهم در سرعت ارسال داده ها در شبكه ها مي باشد. با توجه به اين كه فناوري wi-fi به فاصله حساس مي باشد و تنها در فواصل زير يكصدمتر قابل به سرويس دهي مي باشد، نبايد از اين تكنولوژي در فواصل بالاي يكصدمتر و يا در مكان هايي كه موانع فيزيكي دارد استفاده كرد.
    * اطمينان پذيري
    شبكه هاي كابلي در مقابل شبكه هاي بي سيم از اطمينان بيشتري برخوردار هستند اما در موقع راه اندازي بايد تجهيزات را به درستي نصب كرد تا در آينده مشكلي در سرويس دهي شبكه به وجود نيايد، به علاوه تجهيزات بي سيم مشكلات خاص خود مانند قطع شدن هاي پياپي، تداخل امواج الكترومغناطيسي ـ تداخل با شبكه هاي بي سيم مجاور و غيره را دارند كه روند رو به رشد آن بيانگر بهبود ضعف ها و كمبودها در شبكه است.
    * امنيت
    در شبكه هاي كابلي به دليل وجود Firewall (ديواره آتش) امنيت بيشتري وجود دارد در حالي كه در شبكه هاي بي سيم به دليل استفاده از هوا به عنوان بستري براي انتقال اطلاعات، بدون داشتن تكنيك خاصي براي رمزنگاري و نيز رمزگشايي اطلاعات، امنيت اطلاعات به خطر مي افتد و لزوم به كارگيري تكنيك هاي رمزنگاري (wired Equivalent privacy)WEP سبب افزايش امنيت اطلاعات در اين شبكه ها مي شود.
    * نتيجه گيري
    شايد بتوان wi-fi را نجات دهنده شبكه هاي بي سيم دانست و با وجود اين تكنولوژي مشكلات شبكه هاي بي سيم از بين برود اگر wi-fi با همين سرعت كنوني به حركت خود ادامه دهد بزودي شاهد حضور شبكه ها و اينترنت در همه جاي دنيا خواهيم بود. مكان هايي كه تاكنون اينترنت را از طريق dialup نيز تجربه نكرده اند به يك باره اينترنت را از طريق wi-fi دريافت مي كند. اگر بتوان wi-fiرا به تجارتي پرسود و پررونق تبديل كرد، شايد بتوان عصر wi-fi را همان عصر ظهور اينترنت در همه جا دانست، آرزويي مانند پرواز براي انسان ها
+ نوشته شده در  دوشنبه 25 شهریور1387ساعت 7:5 بعد از ظهر  توسط  حاجی  |