خدمة الربط البيني Wi-max

خدمة الربط البيني بشبكة الانترنت Wi Max:

-         تقنية اتصال بشبكة الانترنت بطريقة لا سلكية تستخدم أمواج الميكروويف.

-         تصل إلى محيط 15 كم في الظروف الطبيعة.

-         توفر خدمة الربط بالشبكة بسرعة تصل إلى 3 ميجا بت/ث.

-         تعتمد تقنية Wi Max على مبدأ وجود نقطة اتصال تربط بها عدة نقاط Access  Point.

-         تعمل على أساسات معيار IEEE802.16.

وصل الحاسوب لاسلكيا Wi-Fi

وصل الحاسوب لا سلكيا (Wi – Fi):

-   هي تقنية لربط أجهزة الحاسوب بطريقة لاسلكية، تعمل حسب معيار IEEE802.11.

-   تمتاز بسهولة التركيب، وحرية الحركة في مدى شبكة لا يزيد عن 50 متر.

-   تستخدم الأمواج الراديوية وعلى تردد 2.4 جيجا هيرتز.

-   تخدم شبكات المنازل وشبكات الأعمال في حدود المبنى الموجودة فيه.

-   يتم وصل الحاسوب بالشبكة عن طريق كرت شبكة خاص بالشبكة اللاسلكية.

-   هيكلية الشبكة المحلية اللاسلكية تكون على شكل نقطة لعدة نقاط، حيث يوجد جهاز مرجعي  (Access Point).

-   كلما ابتعد الحاسوب عن الجهاز المرجعي تقل سرعة نقل المعلومات.

-   توجد 14 قناة مختلفة يمكن أن تعمل الشبكة اللاسلكية على أي منها حتى لا تتداخل الأمواج مع الشبكات المجاورة

أصناف الشبكة اللاسلكية Wi- Fi:

• الصنف b سرعته 11 ميجا بت/ ث، وتردده 2.4 جيجا هيرتز.
• الصنف g سرعته 54 ميجا بت/ ث، وتردده 2.4 جيجا هيرتز.
• الصنف n سرعته 540 ميجا هيرتز تحت الدراسة.

وسائل الأمن في Wi – Fi

1-     كلمة سر لكل مستخدم.

2-     تعريف أجهزة الشبكة لدى الجهاز المرجعي.

تقنية البلوتوث Bluetooth

بلوتوث Bluetooth:

-         تقنية تسمح بتبادل المعلومات لاسلكيا بين جهازين أو أكثر لا تفصلهما مسافات كبيرة باستخدام الأمواج الراديوية.

-         يمكن ربط ثمانية أجهزة كحد أقصي معا في الوقت نفسه باستخدام البلوتوث.

-         يستخدم لربط أجهزة الحاسوب والهواتف النقالة (الجوال) والفأرة ولوحة المفاتيح وسماعة الرأس وغيرها. 

-         تصل سرعته إلى 3 ميجا بت/ث ويعمل على تردد 2.45 جيجا هيرتز.

-         لا يحتاج إلى توافق الأجهزة على خط نظر واحد لاستخدامه الأمواج الراديوية التي تنتشر في جميع الاتجاهات.

-          رخيصة الثمن ، وسهلة الاستخدام، تقنية لا سلكية.

تصنيف البلوتوث حسب مستوى الطاقة المستخدم:

• مستوى طاقة 100 ميلي واط يسمح بتبادل المعلومات على مسافات تصل إلى 100متر.
• مستوى طاقة 2.5 ملي واط يسمح بتبادل المعلومات على مسافة تصل إلى عشرة أمتار.
• مستوى طاقة 1 ملي واط يسمح بتبادل المعلومات على مسافة واحد متر.

أساليب الحماية في البلوتوث:

1-     التشفير.

2-     كلمة السر.

3-     تغيير الترددات في المدى المنتشر حيث تقوم الأجهزة بتغيير التردد 1600 مرة/ ث.

الأقمار الصناعية

الأقمار الصناعية:

-         عبارة عن محطات في الفضاء تعمل على تقوية الإشارات التي تصلها ثم تعيد بثها بترددات مختلفة حتى لا تتداخل الأمواج المرسلة والمستقبلة.

-         كلما ارتفع القمر الصناعي عن الأرض كلما زادت المساحة التي يغطيها على الأرض.

-         كلما ارتفع القمر الصناعي عن الأرض احتاج إلى طاقة أكبر لتوصيل المعلومات إلى الأرض.

يتكون القمر الصناعي من الأجزاء الآتية:

1. أجهزة استقبال: لاستقبال المعلومات من المحطة الأرضية أو من الأقمار الصناعية المجاورة.
2. أجهزة بث(إرسال): تقوم بإرسال المعلومات إلى الأرض أو الأقمار الصناعية الأخرى.
3. دوائر معالجة المعلومات وتوصيلها من أجهزة الاستقبال إلى أجهزة البث.
4. مصدر للطاقة الكهربائية لتشغيل الدارات.

أنواع الأقمار الصناعية:

1-     الأقمار الصناعية ثابتة الموقع حول الأرض (GEO):
* يصل ارتفاعها إلى 35 ألف كم عن سطح الأرض، وتدور بنفس سرعة دوران الأرض حول نفسها.
* يغطي القمر الواحد 42% من مساحة الأرض، أي أن ثلاثة أقمار كافية لتغطية مساحة الأرض كاملة.
* في الوقت الحالي يدور حول الأرض حوالي 100 قمر ثابت الموقع.
* بإنشاء اتصال بين هذه الأقمار يمكن توصيل معلومات بين أي نقطتين في العالم من خلال هذه الأقمار الثلاثة.

2-     الأقمار الصناعية متوسطة الموقع (MEO):
* تقع بين حزامي (فان ألن) وهي أحزمة مشحونة كهربائيا.
* يتراوح ارتفاعها ما بين 5 آلاف كم و20 ألف كم عن سطح الأرض.
* تستخدم في نفي نظام التوقيع الكوني (GPS) لتحديد مكان الأجسام على الأرض.
* يقوم نظام التوقيع الكوني بتقسيم الأرض إلى أبعاد إحداثيات أفقية وعمودية وارتفاع، حيث يمكن تحديد أي نقطة في العالم على شكل إحداثيات سينية وصادية وزينية.
* يستخدم نظام التوقيع الكوني للأغراض العسكرية والملاحة.
* استخدمت أجهزة التوقيع الكوني في السيارات وغيرها لتحديد خط سير للعنوان المقصود الوصول إليه.

3-     الأقمار الصناعية منخفضة الموقع (LEO):
* ارتفاع هذه الأقمار أقل من ألف كم عن الأرض.
* نظام ارديوم يعمل على توصيل خدمة الهاتف النقال لأي مكان في العالم ويتكون من 66 قمر.
* نظام تليدسك والثريا يهدفان لتوصيل خدمة الانترنت إلى أي مكان في العالم.

اجيال الهاتف المتنقل " 2 "

الجيل الثاني: النقل الرقمي للصوت:

مميزاته:

1. نقل الصوت على شكل إشارات رقمية مما يؤدي إلى تحسين نوعية الصوت.
2. إمكانية إجراء عمليات مختلفة مثل تشفير البيانات وضغطها لتقليل حجمها وتصحيح الأخطاء في الرسائل.
3. تكلفة تشغيلية منخفضة.
4. السماح بإدخال خدمات جديدة.

ملاحظة: استخدم هذا الجيل نفس مبادئ الجيل الأول.

من الأنظمة المستخدمة في هذا الجيل "النقل الرقمي للصوت"

أ- النظام العالمي للاتصالات الخلوية GSM:
* عدد المشتركين به 1.6 مليار شخص.

* نطاق كل عملية (إرسال/استقبال) 25 ميجا هيرتز، مقسمة إلى 124 قناة.

* كل قناة ترددها 200 كيلو هيرتز.

* يعمل هذا النظام على الترددات التالية:

            1- 900 ميجا هيرتز في معظم دول العالم. 2- 1900 ميجا هيرتز في أمريكا الشمالية.
            3- 1800 ميجا هيرتز في أوربا.

* من الخصائص المميزة لهذا النظام استعمال شريحة تعريف المشترك SIM.

الخدمات التي يقدمها نظام GSM:

التجوال، تخزين المعلومات، الرسائل القصيرة (SMS) يصل طولها لـ 160 حرف، تحويل المكالمات: كاشف الرقم، المكالمات المنتظرة، المكالمات الجماعية، نقل الصوت بشكل رقمي وبسرعة تصل إلى 9600 بت /ث.

            ب- نظام الهاتف المتنقل المتقدم الرقمي D-AMPS:

1. يعرف بنظام تقسيم وقت متعدد الوصول ويستخدم في الولايات المتحدة وصمم هذا النظام لكي يعمل مع جهاز متنقل من الجيل الأول (التماثلي).
2. يستعمل الترددات نفسها المستخدمة في النظام التماثلي 30 كيلو هيرتز.
3. يمتاز بضغط المكالمات بواسطة (دارة ضغط الصوت) حيث يضغط من 3 إلى 6 مكالمات على نفس التردد وفي نفس الوقت.

الجيل الثالث: النقل الرقمي للصوت والمعلومات:

-         يقوم بنقل الصوت والمعلومات بصورة رقمية وبجودة عالية، واستخدام الهاتف للمكالمات والانترنت وتبادل الرسائل والملفات.

-         يعتمد على طريقة تحويل الحزمة حيث ظهرت خدمة GPRS تقدم سرعة عالية لنقل المعلومات.

-         يمكن نقل المعلومات بسرعة تصل من 30 إلى 80 كيلو بت/ث.

يقوم بعدة عمليات في آن واحد مثل تصفح الانترنت، وتنزيل الرسائل الالكترونية، والحديث على الهاتف.

أجيال الهواتف المتنقلة " 1 "

أجيال الهواتف المتنقلة:

الجيل الأول: النقل التماثلي للصوت:

-        ظهر نظام الهاتف المتنقل المتقدم (AMPS) في أوائل الثمانينات.

-        يقوم بنقل الصوت على شكل إشارات تماثلية بتردد 30 كيلو هيرتز.

آلية عمل شبكة نظام النقل التماثلي للصوت (الهاتف المتنقل المتقدم):

·         تقسيم المساحات المكانية إلى مناطق تسمى خلايا.

·         قطر الخلية الواحدة بين عشرة وعشرين كيلو متر، في منتصف الخلية توجد المحطة المركزية على شكل برج.

·         تتصل جميع الأبراج بنقطة مركزية تسمى مكتب التحويل (MTSO).

·         يتصل مكتب التحويل بشبكة الهاتف الثابت أو بمكاتب تحويل لشبكات هاتف متنقلة أخرى.

·         لكل خلية مجموعة ترددات غير مستخدمة في الخلايا المجاورة.

·         يمكن إعادة استخدام الترددات في الخلايا المتباعدة.

·         نظراً لصغر قطر الخلية فإنها تستخدم كمية قليلة من الطاقة.

التسجيل في الشبكة:

1. يفحص جهاز الهاتف المتنقل 21 قناة معروفة في الخلية ويختار الإشارة الأقوى.
2. بعد أن يصبح الجهاز تابعا لها يرسل للمحطة المركزية فيها رقم الهاتف ورقمه المسلسل.
3. ترسل المحطة المركزية هذه المعلومات إلى مكتب التحويل لتسجل مكان وجود الهاتف لديها.
4. يقوم الهاتف بإعادة تسجيل نفسه مع المحطة المركزية كل 15 دقيقة.

عملية الاتصال:

1.      إدخال الرقم المراد الاتصال به.

2.      إرسال الطلب إلى المحطة المركزية ومن ثم إلى مكتب التحويل.

3.      يقوم مكتب التحويل بإرسال الطلب إلى الخلية الموجود فيها الجهاز المطلوب متضمنا رقم الهاتف ومعلومات أخرى.

4.      عند الرد ترسل المحطة المركزية رقم القناة التي ستتم عليها المكالمة فيرتبط الجهاز مع المحطة المركزية.

التسليم:

انتقال الهاتف المتنقل خلال المكالمة من الخلية الحالية الموجود فيها إلى خلية أخرى جديدة عندما تضعف الإشارة الواصلة إليه وتستغرق 0.3 من الثانية.

طرق التسليم:

1.      التسليم الناعم Soft: حيث يتم إنشاء الاتصال بالقناة الجديدة قبل أن تنفصل عن القناة القديمة مستفيدين في ذلك من تقاطع مجالات الخلايا المتجاورة.

2.   التسليم الصلب Hard: حيث يتم فصل الاتصال على القناة القديمة قبل أن يتم الاتصال بالقناة الجديدة، ويمكن أن تؤدي هذه العملية إلى فصل المكالمة إذا لم توجد قنوات شاغرة على القناة الجديدة.

تقنية اضغط للتكلم Push to Talk

نظم الاتصالات اللاسلكية:

تقنية اضغط للتكلم Push to Talk:

v      بدأ الاستخدام في الخمسينيات من القرن الماضي.

v      تتكون من جهاز بث واستقبال Transceiver وعدد من أجهزة الهاتف المتنقلة.

v      تستخدم كل الأجهزة تردداً واحداً، مما يعني أن الشخص لا يستطيع التحدث والاستماع في نفس الوقت، وجميع المشاركين يستطيعون سماع جميع المكالمات.

v      لا يمكن أن تجري مكالمتين في نفس الوقت على الشبكة.

v      تستخدم في سيارات الشرطة والسيارات العمومية.

وسائط النقل اللاسلكية

من أهم وسائط النقل اللاسلكية:

1. الأمواج الراديوية (Radio Waves):-
   * هي الأمواج المستخدمة في الاتصالات لنقل الصوت والصورة في المذياع والتلفاز.
   * تنتقل على ترددات تتراوح ما بين 10 كيلو هيرتز 100 ميغا هيرتز.
   مميزاتها:
   1- سهولة توليدها والتحكم بها.                   2- تنتقل لمسافات طويلة.
   3- تخترق الأبنية.                              4- تنتقل في جميع الاتجاهات.
2. أمواج الميكروويف (Microwaves):
   * أمواج تستخدم لربط المقاسم مع بعضها "نقل المكالمات الهاتفية".
   * ترددها من 100 ميغا هيرتز إلى 100 جيجا هيرتز.
   * المسافة بين كل برج وآخر 50 كيلو متر.
   خصائصها:
   أ. تنتقل في خطوط مستقيمة.
   ب. يجب أن يكون المرسل والمستقبل على نفس مستوى النظر نفسه.
   ج. لا تخترق الأبنية والحواجز.
   د. تتأثر بالعوامل البيئية مثل المطر والضباب والعوائق الطبيعية مثل الأشجار.
3. الأشعة تحت الحمراء (Infrared):
   * تستخدم في أجهزة التحكم عن بعد.
   * تعمل على ترددات عالية تتراوح ما بين 100 جيجا هيرتز و100 تيرا هيرتز.
   * تحتاج إلى خط نظر مباشر بين المرسل والمستقبل.
   * لا تخترق الأبنية والحواجز.
   * تستطيع الانعكاس على الجدران والأجسام الصلبة.

ملاحظة: لا تستخدم الترددات العالية جداً مثل الأشعة السينية وأشعة جاما في الاتصالات وذلك بسبب سرعتها الفائقة جداً وبالتالي لا يمكن التقاط البيانات التي تمر على أجهزة الاستقبال بسبب السرعة الزائدة، إضافةً إلى أنها تؤثر على جسم الإنسان لذلك لا يمكن استخدامها.