ماهو الـ WIFI ؟

ماهو الـ WIFI ؟


am
Wi-Fi هي ماركة مسجلة بالأصل من قبل Wi-Fi Alliance لكي تصف التكنولوجيا التحتية للشبكات المحلية اللاسلكية (WLAN) المبنية على مواصفات جمعية مهندسي الكهرباء والالكترونيات 802.11(IEEE 802.11) . واي فاي هي اختصار لكلمة (wireless fidelity) .قد تم تطويرها لكي يتم استخدامها من أجل أجهزة الكمبيوتر المتنقلة مثل الكمبيوتر المحمول في الشبكات المحلية (LAN).و لكنها أصبحت الآن و بشكل متزايد تستخدم في خدمات أكثر متضمنة الإنترنت و VoIP تقنية الصوت عبر الشبكة و الألعاب و مبادئ الربط الأساسية لمنتجات المستهلك الإلكترونية مثل أجهزة التلفاز و مشغلات أقراص DVD أو الكاميرات الرقمية. المزيد من المقاييس يتم تطورها و التي سوف تسمح لتقنية ال Wi-Fi بأن تستخدم في السيارات في الطرقات السريعة بدعم من نظام النقل الذكي لكي تزيد من السلامة و تجمع الإحصائيات و تسمح باستخدامها لأغراض تجارية متنقلة. إن ال Wi-Fi و شعار ال Wi-Fi هي علامات تجارية مسجلة ل Wi-Fi Alliance منظمة التجارة التي تقوم بفحص و التصديق على التجهيزات وفق مواصفات ال 802.11x ومن المواقع العربية التي تعنى بشرح الواي فاي موقع بإسم واي فاي عرب

لمزيد من المعلومات تفضل هنا

وهنا بعض من الصور توضح عمل Wi-fi بشكل عام سواء لأجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة الإلكترونية الأخرى










الموضوع طويل جدا , والإكتشافات الغريبة وخيبات الأمل كثيرة وأيضا النتائج فوق المتوقعة كثيرة !!

التكهن بمدى البث بين جهازين يعملان في طور Point to Point أو في طور ال Infrastrcture ب Point to multi point , صعب جدا , لأن مسار وسلوك موجات ال wireless في هذه الترددات تحديدا يخضع لضوابط كثيرة .

أول الشروط الازم توفرها لتحقيق بث بعيد المدى في WIFI هو وجود LOS (line of sight) بين المرسل والمستقبل أي عدم وجود أي عوائق في الطريق بينهما كجدران أو مباني أو أشجار وغيرها , حيث أن ال 802.11 عموما يتطلب LOS , وليس الحال كما في الترددات الأخرى (الأقل ك 900 و 800 و 450 وغيرها ) فإن ال LOS غير مطلوب تماما , كما هنا .
وحتى ال LOS يخض تلقائيا لتوفر Clear Fresnel zone بين الجهازين .

أهم 4 عوامل تحقيق بث بعيد يمكن أن ألخصها في التالي بترتيب الأهمية (في نظري) :

1) high receive sensitivity (على الأقل في جانب ال Server Radio) :
وال receive sensitivity هي عبارة عن مدى قوة حساسية السمع في جهاز الإستقبال (سيكون الأكسيس بوينت في حال ال Server) , ويمكن تشبيه ذلك تمام برهافة حاسة السمع لدى البشر فيوجد أشخاص حاسة السمع لديهم أكثر حدة ويستطيعون تمييز الأصوات الرهيفة جدا والتعرف عليها , فلو كان Client Radio قد أرسل رسالة ووصلت لل Access point ضعيفة وواهنة , فيمكن لأجهزة معينة أن تحقق الإتصال في حين ستفشل الكثير من الأجهزة الأخرى التعرف على تفاصيل هذه الإشارة وستعتبر غير صالحة ولن يتحقق الإتصال في هذه الحال .
أغلب الأكسيس بوينتس فيها receive sensitivity تصل إلى -90 dbm عند الوصول ل 1 mb/s في طور 802.11b , وتوجد أخرى تصل فيها ال sensitivity إلى -96 dbm , وكل مازادت القيمة السالبة كل ماكان أفضل .
يوجد الكثير لقوله في كل نقطة وسأختصر لذلك .

2) ال output power في كل من المرسل والمستقبل (يجب أن تكون في الطرفين) :
هنا في Output power وفي ال receive sensitivity لم أدخل الأنتينات في الموضوع بعد , فأنا فقط أتحدث حاليا عن إمكانيات ال radio في كل من المرسل والمستقبل , فكما هو واضح كل مازدنا ال Output power سنزيد من قوة ال signal والتي بدورها إحتمال أن تصل لوجهتها (سليمة) وواضحة بحيث يستطيع المستقبل بمستوى ال receive sensitivity فيه أن يستمع إليها( بوضوح) سيكون كبير .
وال output power تكون للموجة الحاملة لموجة الداتا التي فيها البيانات والتي ستخبو شيئا فشيئا وهي في طريقها للمستقبل , والعوامل التي تأثر على إستمرارية قوتها كبيرة , منها المسافة والعوائق عموما ومستوى الضجيج noise والكثير غيرها لكن هذه أهم العوامل .

أغلب أجهزة ال Client تكون ال output power فيها 15-18 dbm أو 32-65 mw , وبالنسبة ل Access point , تكون أيضا في المدى بين 15-23 dbm أو من 32-200 mw .


مايحدث حتى الآن هو كالتالي :
مرسل Client أرسل رسالة ل Access point بعيد , وبدأ الإتصال بالطاقة القصوى لتكن 18 dbm أو 65 mw , (سنتحدث بال dbm) , المستقبل access point حاليا في طور الإرسال الحالي سيتمع لل signal فقط إن كانت قوتها قد وصلت كحد أقصى في ضعفها إلى -90 dbm , (في طور الإرسال الحالي) , ومن هنا ستتحرك ال signal من ال Client radio , وتخترق أول جدار (جدار الغرفة مثلا) , ثم جدار آخر أو جدارين , وكل جدار خرساني ينقص ال Signal بحوالي 12dbm , والفراغ أيضا ينقص ال signal بشكل كبير , ومع كل عائق ننقص في قيمة الإشارة حتى تصل للجهاز المستقبل , إن وصلت هذه القيمة لأقل من -90 dbm فلن يستطيع ال access تمييزها , وإلا فإنها ستكون مسموعة وسيجهز ال Access فورا للرد عليها بإشارة أخرى .
هذا الشرح بسط جدا , حيث أن مستوى الضجيج غالبا ما يكون السبب الأهم في عدم وصول الإشارة حتى لو لم تكن العوائق ستتسبب في توهين الإشارة بهذا الشكل .

3) ال Noise , أو مستوى الضجيج :
وال noise قد يصدر من عدة أماكن , أولا قد يكون صادر عن access point أو Client radio يبث في نفس التردد الذي تبث فيه شبكتنا حاليا , أي يبث في نفس ال channel ولتكن مثلا channel 1 , وترددها من 2.402 حتى 2.422 بعرض 20 Mhz في 11g , هذا الضجيج Noise يمكن تشبيهه تماما كما لو أنك جالس في غرفة وبجانبك مسجل يعمل ويصدر صوت , ويدخل للغرفة شخص آخر يريد التحدث إليك , فحتى لو كان سمعك رهيف , قد تحتاج للمزيد من التركيز للتمييز بين الصوتين بطريقة واضحة وإلا فإنك في الغالب ستطلب من المتحدث أن يعيد كلامه لأنك لم تستطع التمييز , وستضطر في النهاية إلى إغلاق المسجل !

لسوء الحظ لايمكن إغلاق أي radio آخر في المجال لكي لايتسبب في حدوث تعارضات مع البث الحالي حيث يمكن أن يكون خاص بشركة أخرى في البناية المجاورة ! , وفي نفس الوقت لحسن الحظ , يمكن الإتفاف على هذه المشكلة , ومن إحدى الطرق تغيير قناة البث وإختيار الأفضل من حيث ال noise .



بشكل عام يوجد مصطلح أساسي في عالم ال wireless وصلت لفهمه بعد مدة طويلة (لأني كنت أبحث بعيدا في أسباب أخرى تحديدا output power) , وهو ال SNR إختصارا ل Signal to noise ratio , وهو قيمة الفرق بين قوة إشارة ال noise أو ال noise floor , مع قوة signal الخاصة بنا في بثنا , وكل مازادت قيمة SNR كلما زادت إمكانية الحصول على بث stable ومستقر . المتوسط المطلوب ل SNR في system مناسب هو 15 dbm , حيث لو كان ال noise -90 وقوة ال signal الخاصة بنا -60 dbm فإن ال SNR سيكون 30 وهي قيمة ممتازة جدا .

4) الأنتينات ويمكن تضمينها لكل من 1) و 2) :

الإنتينات تزيد من قوة كل من الإرسال والإستقبال وحتى ال noise (في الإستقبال) , أي تزيد من outpout power بشكل كبير وتزيد ال recive sensitivity أيضا بشكل كبير .

في حال ال Output power فتوجد أنتينات متفاوته في قوة البث , ويعتمد مداها على قيمة ال dbi فيها , فتوجد أنيتنات من 1 dbi حتى 32 dbi , في مجال ترددنا الحالي 2.4Ghz وهذا ماأعرفه , وتتراوح أسعارها بدأ ب 5 دولار إنتهائا ب 299 دولار ,
عند تركيب أنيتنا بقوة 15 dbi مثلا لتتصل مع ال radio بشكل مباشر فإنك تزيد من قيمة ال Output power ب 15dbm إضافية , أي أن لو كان ال radio output power حوالي 18 dbm وركبنا في الراديو أنتينا 15 dbi فإن قيمة ال output power ستصبح 33 dbm , أي 2 watt , وبالطبع ستزيد من إحتمالية وصول الإشارة للمستقبل البعيد ,
الأنتينات حقيقة لا تقوي الإشارة , لكن تعمل على تركيز بثها في مجال ضيق وبالتالي من قوتها في هذا الإتجاه , ويمكن أن تشبه ذلك بما لو أنك أمسكت بخرطوش مياه وقمت بتضييق فوهته فإن مدى إندفاع المياه (بنصف قطر أقل) سيزيد , وهذا نفس مبدأ عمل ال antenna في حال الإرسال .



في حال الإستقبال , ففي الأنتينات كال parabolic dish , فإن تصميم ال dish نفسه يعمل على تركيز الموجة المستقبلة في البؤرة (المنتصف) حيث توجد ال antenna والمتصلة بدورها بسلك coaxial (غالبا) , والمتصل مباشرة بال radio , لو إستخدمت إنتينا قوية ستلاحظ بشكل حقيقي قوة الإستقبال الكبيرة التي زادت , وغالبا ستحقق إتصال مقبول لو راعيت الأمور أعلاه .

لم أدخل موضوع الأسلاك coaxial بعد , ولكنه يلعب دور كبير جدا أيضا , لكن الإلفتاف عليه بتصميم Out door يمكن أني كون بسيط , (كان أكبر العوائق بالنسبة لي سابقا )
--------

يوجد الكثير لقوله كما سبق وذكرت , وأريد ذكر كل أسرار الموضوع والتي كما قلت توصلت إلى نتيجتها النهائية أخيرا , وإستطعت فهم بعض الطلاسم فيها .

إن كانت هناك أي أسئلة , أو أي طلبات لتوصيل كونيكشنات خارقة , سأقترح بعض الأجهزة وبعض السيناريوهات , وإن كانت هناك أسئلة عموما حول بعض التفاصيل , فأنا موجود بإذن الله .

بالمناسبة توجد تفاصيل كثيرة هنا أذكرها يمكن لمن يملك المال الكافي وعلاقة لابأس بها مع هيئة الإتصالات في البلد أن ينشيء شركة internet wireless ببساطة ويجني منها أرباح ليست في الحسبان , وإن كان السؤال لماذا لم أفعل أنا ذلك فالجواب حاولت وإخفقت بسبب عدم وجود التمويل , والسبب الثاني هو مدى تطور هذا السوق في البلد الذي أنا فيه , وتهديد سوق 3G wireless connection الأفضل بمراحل من 802.11 في حال الإنترنت (وليس WLAN) .

ماسأقوله هنا (في حال كان هناك تفاعل وطلبات) يمكن أن يغضب أي شركة wireless internet في أي مكان في العالم (ما عدا شركات 3G wireless) , حيث توجد بعض التفاصيل لايجب أن تذكر بهذه البساطة دائما وفي مكان واحد


عريف:
الكلمــة هـي إختصار لـ Wireless Fidelity و تعني الدقة في إرسال و إستقبال الموجات اللاسلكيـة،. و هي إحدى الطرق المستخدمة في الشبكات التي تربط جهازين أو أكثر ببعضهما لاسلكيا. و تستعمل أيضا من قبل البعض لتوفير خدمة الدخول إلى شبكة المعلومات الدولية بأقل تكلفة ممكنة. و في المستقبل المنظور يعتقد بأن هذه التقنية ستنتشر إلى درجة أنه سيكون بمقدورك الدخول إلى شبكة المعلومات الدولية من أي مكان و في أي وقت دون الحاجة إلى تمديد أسلاك.
الفوائد:
1- سهلة التركيب و الإعداد
2- تكلفتها مقبولة نسبيا
3- يمكن لجهاز لاسلكي واحد أن يربط عددا من أجهزة الحاسوب
المبادئ:

تستعمل الشبكة اللاسلكية موجات الراديو لنقل البيانات و الإشارات. فهي تعمل تقريبا كالهاتف اللاسلكي أو أجهزة العرض المرئي (تلفزيون). في الواقع إنها تشبه إلى حد كبير عملية التخاطب عبر جهاز راديو للإستقبال و الإرسال (جهاز اللاسلكي اليدوي). و هي تعمل كالتالي:

1- يقوم الجهاز اللاسلكي بترجمة بيانات الحاسوب إلى موجات راديو و من ثم يتم إرسالها عبر هوائي.
2- يستقبل جهاز التحويل تلك الموجات المرسلة و يفك تشفيرها (يعيد ترجمتها إلى بيانات خاصة بالحاسوب) و يرسل تلك البينات عبر سلك إلى شبكة المعلومات الدولية. و طبعا تعمل هذه العملية بالعكس أيضا في حال إستقبال المعلومات من شبكة المعلومات الدولية.

بإختصار تستطيع الأجهزة المستخدمة في تقنية الواي فاي أن ترسل و تستقبل موجات الراديو، و يمكنها تحويل الـ 1 و الـ 0 في التقنية الرقمية (الأرقام التمائلية – الباينري) إلى موجات راديو و بالعكس.

الفرق بين موجات الراديو العادية وموجات الواي فاي:

1- يتم بث موجات الواي فاي على ترددات تتراوح ما بين 2.4 و 5 جيجا هرتز، و هي أعلى نسبيا من الترددات التي تستعملها الهواتف اللاسلكية و الأجهزة المرئية و أجهزة اللاسلكي اليدوية. الترددات العالية هذه تسمح بحمل بيانات أكثر.

2- تستعمل تقنية الواي فاي المعايير القياسية رقم 802.11 (و هي مجموعة قواعد دولية موحدة للشبكات اللاسلكية) لتوصيل الشبكات بحيث يمكنها نقل بيانات بسرعة تصل إلى 11 ميغا بيت في الثانية الواحدة بهذه الطريقة. و هناك معايير أخرى من نفس الفئة يمكنها نقل البيانات بسرعة تصل إلى 54 ميغابيت في الثانية، و في الطريق هناك معايير أكثر سرعة لإستعمالها في المستقبل.

3- يمكن لموجات الواي فاي أن تنتقل بسرعة بإستعمال أي موجة راديو ثلاثية ( لها ثلاث ترددات) بحيث أنها تقفز من تردد إلى آخر و بهذا تقلل من فرص تداخل الموجات و تسمح بإستعمال نفس الوصلة اللاسلكية لعدد أكبر من الأجهزة في نفس الوقت.

و بشرط وجود وصلة مهايئة أو كرت لاسلكي في الأجهزة المراد تركيبها في الشبكة، يمكننا توصيل العديد من الأجهزة بإستعمال محول واحد لتوصيلها جميعا بشبكة المعلومات الدولية. طريقة التوصيل هذه تعتبر كافية و غير مرئية و يكمن الإعتماد عليها.

تقنية المستقبل:

و تعرف تقنية المستقبل اللاسلكية بإسم واي ماكس WiMax و هي إختصار للكلمات Worldwide Interoperability for Microwave Access و معناها التشغيل التداخلي عن طريق الموجات القصيرة التي تستعمل في تقنية الهاتف النقال عبر العالم. بمعنى آخر "كما ترك العالم الهواتف الأرضية و استبدلها بتلك الهواتف النقالة، فإن تقنية الواي ماكس لها نفس التأثير و يمكنها أن تحل محل تقنية الـ DSL المستعملة في المنازل للدخول إلى شبكة المعلومات الدولية بسرعة. يعني أنه بمجرد تشغيل جهاز الحاسوب الخاص بك سيتم توصيله آليا بأقرب هوائي لمنظومة الواي ماكس للجهاز لتدخل عبرها إلى شبكة المعلومات الدولية.

الفرق بين تقنية الواي ماكس و تقنية الواي فاي:

1- تعمل تقنية الواي ماكس بسرعة أكبر بكثير، و تغطي مساحات و مسافات أكبر و أطول (الهائي الواحد يغطي مساحة 8000 كيلو متر مربع) ، و تسمح لعدد أكبر من المستخدمين بإستعمالها، و بهذا ستنعدم مشكلة توصيل الخدمات في المناطق الريفية أو النائية.

2- إن أسرع خدمة واي فاي يمكنها نقل البيانات بسرعة تصل إلى 54 ميجابيت في الثانية بينما تقنية الواي ماكس يمكنها نقل البيانات بسرعة 70 ميجابيت في الثانية. و في حال كان عدد المستخدين كبيرا فإن تلك التقنية سيكون بمقدورها توفير الخدمة لعشرات المحال التجارية و الشكات و مئات المنازل. حيث ستوفر لهم بالحد الأدنى سرعة نقل بيانات كتلك التي يوفرها المودم الأرضي.

3- المساحة التي تغطيها تقنية الواي فاي العادية يصل قطرها إلى 60 مترا بينما يبلغ قطر المساحة التي تغطيها تقنية الواي ماكس 100 كيلومتر. و الفرق هنا يعزى إلى الترددات المستعملة و قوة أجهزة الإرسال. و بالطبع تعمل المسافة، و طبيعة المكان و المباني الضخمة و الطقس كعوائق أمام تغطية المساحات المذكورة بالكامل.

4- تعمل تقنية الواي ماكس بترددات تتراوح ما بين 2 – 11 جيجا هرتز و ما بين 10 – 66 جيجا هرتز بينما تعمل تقنية الواي فاي بين ترددات تتراوح ما بين و 5 جيجا هرتز.









اتمنى ان المعلومة وصلتك ...

تحياتي ..
__________________


\\\|///
\\ - - //
( @ @ )
oOOo-(_)-oOOo