الشبكات اللاسلكية.. تجعل العالم قرية صغيرة

يمتد نطاق تقنيات الشبكات اللاسلكية من شبكات الصوت والبيانات العامة، التي تسمح للمستخدمين بتأسيس اتصالات لاسلكية عبر المسافات الطويلة، إلى تقنيات الأشعة تحت الحمراء والترددات الراديوية المثلى من أجل الاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى.

تتضمن الأجهزة الشائعة المستخدمة للشبكات اللاسلكية أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر المكتبية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة باليد، وأجهزة المساعد الشخصي الرقمي (PDA)، والهواتف النقالة، وأجهزة الكمبيوتر المستندة لقلم، وأجهزة النداء، وغيرها من التقنيات.

تخدم التقنيات اللاسلكية العديد من الأغراض العملية. مثلاً، يمكن لمستخدمي الهاتف النقال استخدامه للوصول إلى البريد الإلكتروني. كما يمكن للمسافرين الذين معهم أجهزة كمبيوتر محمولة الاتصال بالإنترنت من خلال محطات أساسية مثبتة في المطارات، ومحطات السكك الحديدية، والأماكن العامة الأخرى.. وفي البيت، يمكن للمستخدمين وصل الأجهزة على سطح المكتب لمزامنة البيانات ونقل الملفات.

ولتخفيض تكاليف التقنيات اللاسلكية، والتأكد من توافقها، ودعم التبني واسع الانتشار لها، فإن مؤسسات عالمية ضخمة‎، تشترك بعدة جهود رئيسية لتوحيد المقاييس أو المعايير التي تنظم عمل ومجالات وترددات تشغيل كل خدمة من الخدمات اللاسلكية سابقة الذكر.

مثلاً، تقوم مجموعات العمل IEEE بتعريف كيفية نقل المعلومات من جهاز إلى آخر، سواء تم استخدام موجات راديوية أو أشعة تحت الحمراء، وكيف ومتى يجب استخدام وسيلة الإرسال للاتصالات.. وأثناء تطوير مقاييس الشبكات اللاسلكية، فإن مؤسسات مثل IEEE تهتم بإدارة الطاقة، وعرض النطاق الترددي، والأمان، وقضايا أخرى فريدة لشبكات الاتصال اللاسلكية.

على شاكلة الشبكات السلكية، فإنه من الممكن تصنيف الشبكات اللاسلكية ضمن أنواع مختلفة استناداً إلى المسافات التي سيتم إرسال البيانات عبرها.

من هذه الشبكات، شبكات الاتصال اللاسلكية واسعة النطاق (wireless wide area network) واختصارها (WWAN).

حيث تمكّن هذه التقنيات المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية عبر الشبكات العامة البعيدة أو الشبكات الخاصة.

ويمكن استخدام هذه الاتصالات عبر مناطق جغرافية واسعة، مثل المدن والدول، من خلال استخدام المواقع متعددة الهوائيات أو أنظمة الأقمار الصناعية المتوافرة من قبل موفري الخدمة اللاسلكية.

وتُعرف تقنيات WWAN الحالية بأنظمة الجيل الثاني (2G)، حيث تتضمن أنظمة الجيل الثاني وتتضافر الجهود للانتقال بشكل كلي، وفي كل أنحاء العالم، من شبكات اتصال الجيل الثاني، التي يمتلك بعضها إمكانية تجوّل محدودة بالإضافة إلى عدم التوافق بين بعضها، إلى تقنيات الجيل الثالث التي تتبع مقياساً عمومياً بالإضافة إلى توفير إمكانية التجوّل حول العالم. تشجّع ITU بنشاط تطوير مقياس عمومي للجيل الثالث.

مواقع متعددة

نوع آخر خاص بالمدن يسمى بشبكات المناطق المدنية اللاسلكية أو Wireless metropolitan area networks ‎ التي يرمز لها ‎WMAN‎ ‎ اذ تمكّن المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية بين مواقع متعددة ضمن منطقة مدنية (مثلاً، بين عدة مبانٍ مكتبية في مدينة معينة أو ضمن حرم جامعي أو في مكان عام مثل المطار)، من دون التكلفة العالية لمد كيبلات الألياف الضوئية أو الكيبلات النحاسية وتأجير الخطوط.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لشبكات WMAN أن تعمل كدعم لشبكات الاتصال السلكية، وذلك في حالة تعطل الخطوط المؤجرة لشبكة الاتصال السلكية.

تستخدم شبكات WMAN الأمواج الراديوية أو الأشعة تحت الحمراء لنقل البيانات. وبالتالي يزداد الطلب على شبكات الاتصال اللاسلكية عريضة النطاق، والتي توفر للمستخدمين الوصول إلى إنترنت بسرعات عالية، رغم استخدام تقنيات مختلفة، مثل multichannel multipoint distribution service ‎(‎MMDS‎)‎ و local multipoint distribution services ‎(‎LMDS‎)‎، تستمر مجموعة عمل IEEE 802.16‎ لمقاييس الوصول اللاسلكي عريض النطاق في تطوير المواصفات لتوحيد تطوير هذه التقنيات.

النوع الخاص بالتغطية المنزلية أو المكتبية يسمى بشبكات الاتصال اللاسلكية المحلية أو wireless local area network ويطلق عليها WLAN حيث تمكن المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية ضمن منطقة محلية على سبيل المثال، (ضمن منزل أو بناء أو شركة، أو في مكان عام مثل مطار). يمكن استخدام شبكات WLAN في المكاتب المؤقتة أو في أماكن أخرى، حيث تكون كلفة تركيب الكيبلات كبيرة نسبياً، بالإضافة إلى شبكة LAN موجودة أصلاً حتى يتمكن المستخدمون من العمل في مواقع مختلفة ضمن البناء وفي أوقات مختلفة.

يمكن لشبكات WLAN أن تعمل بطريقتين. في شبكات WLAN الأساسية، تتصل محطات العمل اللاسلكية (أجهزة مع بطاقات شبكة اتصال راديوية أو أجهزة مودم خارجية) مع نقاط الوصول اللاسلكي التي تعمل كجسر بين محطات العمل والبنية الأساسية للشبكة. في شبكات WLAN من نوع نظير إلى نظير، يمكن لعدة مستخدمين في منطقة محدودة، مثل قاعة مؤتمرات، أن يشكلوا شبكة اتصال مؤقتة من دون استخدام نقاط وصول، إذا لم يكن هناك داعٍ للوصول إلى موارد الشبكة.

تعدد المقاييس

صادقت IEEE العام 1997على مقياس 802.11 لشبكات WLAN، الذي يحدد سرعة نقل البيانات من 1 إلى 2 ميغا بايت بالثانية. والذي انبثق منه مقياسان آخران لنقل البيانات هما (802.11b , 802.11a) وفقاً للمقياس 802.11b الذي يبدو وكأنه المقياس الجديد المسيطر، يتم نقل البيانات بسرعة قصوى قدرها 11 ميغا بايت بالثانية على التردد 2.4 غيغا هرتز. أما المقياس الجديد الآخر، وهو 802.11a، فيحدد نقل البيانات بسرعة قصوى قدرها 54 ميغا بايت بالثانية على التردد 5 غيغاهرتز.

أما النوع الأخير في عالم الشبكات اللاسلكية فهو شبكة الاتصال شخصية المنطقة اللاسلكية أو Wireless personal area networks اختصارها ‎WPAN‎ حيث تمكن تقنيات WPAN المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية كافية للأجهزة مثل PDA، الهواتف النقالة، أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة المتواجدة ضمن فضاء العمل الشخصي (POS). وهو الفضاء الذي يحيط بالمستخدم حتى مسافة 10 أمتار.

حالياً، تقنيات WPAN الأساسية هي Bluetooth والأشعة تحت الحمراء. Bluetooth هي تقنية بديلة للكيبل تستخدم الأمواج الراديوية لنقل البيانات إلى مسافات حتى 30 قدماً. يمكن نقل بيانات Bluetooth عبر الجدران والجيوب والحقائب. يتم تطوير تقنية Bluetooth من قبل مجموعة مهتمة بهذه التقنية تسمى Bluetooth Special Interest Group (SIG)‎، التي نشرت مواصفات Bluetooth الإصدار 1.0 العام 1999. بشكل بديل، لوصل الأجهزة ضمن نطاق صغير جداً (1متر أو أقل)، يمكن للمستخدمين إنشاء ارتباطات بالأشعة تحت الحمراء.

لتوحيد تطوير تقنيات WPAN، أسست IEEE مجموعة العمل 802.15 لشبكات WPAN. وتقوم مجموعة العمل هذه بتطوير مقاييس WPAN، استناداً إلى مواصفات Bluetooth الإصدار 1.0. الأهداف الرئيسية لهذه المقاييس هي تخفيض التعقيد، تخفيض استهلاك الطاقة، إمكانية التشغيل المتبادل، والتوافق مع شبكات اتصال 802.11.

فوائد وإيجابيات

للشبكات اللاسلكية فوائد أكثر من الشبكات السلكية، احداها المرونة، إذ تمر موجات الراديو بالجدران وضمن فراغ المنزل دون الحاجة لوجود أي تمديدات فيزيائية.

والشبكات اللاسلكية سهلة في الاعداد والاستعمال، وهي تحتاج فقط إلى برنامج مساعد وتجهيز الكمبيوتر النقال او الدسك توب ببطاقة شبكة اتصالات لاسلكي، حيث أن معظم الأجهزة النقالة الحديثة تكون مجهزة بهذه البطاقة مسبقاً من ناحية المستخدم، وجهاز الراوتر أو الموجه من طرف مزود الخدمة مع تحميله بالإعدادات الصحيحة، بالإضافة إلى مقوي إشارة بينهما إن لزم الأمر.