شبکه های بی سیم یا Wireless نوع خاصی از انواع شبکه های کامپیوتری هستند که از ارتباطات داده ای بیسیم بین گره ها استفاده می کنند. به وسیله شبکه بندی بیسیم، دیگر نیازی به فرآیند پرهزینه کابل کشی در منازل مسکونی، شرکت ها و شبکه های ارتباطی نبوده و به این طریق در هزینه صرفه جویی خواهد شد.
عموماً شبکه های ارتباطی بیسیم، به وسیله ارتباطات رادیویی، پیاده سازی و مدیریت می شوند که در سطح لایه فیزیکی مدل OSI اتفاق می افتد.
شایان ذکر است که شبکه های بیسیم به دلیل عملکرد براساس امواج الکترومغناطیسی آسیب پذیری بیشتری نسبت به شبکه های سیمی داشته و در واقع هرکس با داشتن یک سیستم مجهز به کارت شبکه x 802.11 می تواند این امواج را دریافت کند.
فناوری های شبکه های بی سیم این امکان را در اختیار کاربران و تجهیزات سخت افزاری قرار می دهند که با انتقال داده ها توسط امواج و بدون استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
ساختار پیاده سازی اغلب شبکه های وایرلس به این صورت است که از یک دستگاه فرستنده، گیرنده مرکزی (Access Point) استفاده می شود که با کمک آنتنی که به آن متصل است می تواند در محل مرتفع و یا هر مکانی که امکان ارتباط بهتر را فراهم می کند، نصب شود.
اولین شبکه بیسیم حرفه ای تحت برند ALOHAnet در سال ۱۹۶۹ در دانشگاه Hawaii توسعه داده شد و در ژوئن سال ۱۹۷۱ عملیاتی شد. اولین شبکه بیسیم تجاری نیز خانواده محصولات WaveLAN بوده که توسط NCR در سال ۱۹۸۶ توسعه داده شد.
از شبکه های وایرلس یا شبکه های بدون کابل می توان در مکان های عمومی جهت تامین اینترنت استفاده نمود. از مزایای این شبکه ها این می باشد که علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه کابل کشی، امکان بروز مسائل مرتبط با یک شبکه کابلی را نخواهد داشت.
از اصلی ترین چالش های اینترنت بدون کابل، کیفیت سرویس (QOS) ارائه شده می باشد.
در صورتی که به هر دلیلی بر روی خط پارازیت ایجاد گردد، ممکن است ارتباط ایجاد شده قطع و یا امکان استفاده مطلوب از آن وجود نداشته باشد.
• شبکه های بی سیم سلولی (Cellular wireless network یا point to point)
• شبکه های بی سیم غیر سلولی (Non-cellular wireless network)
شبکه های بی سیم با توجه به گستردگی ناحیه هایی از شبکه که تحت پوشش قرار می دهند به 4 دسته تقسیم می شوند:
این دسته از شبکه ها، شبکه هایی با پوشش بی سیم بالا می باشند که در شبکه های تلفن همراه استفاده می شوند.
این نوع شبکه برای کاربران محلی کاربرد دارد. به طور مثال برای محیط دانشگاه ها، سازمان ها، شرکت ها، منازل و مکان های دیگر که نیاز به استفاده از اینترنت دارند، استفاده می شود. در این حالت از Access Point استفاده می شود که در واقع همانند مودم های اینترنتی می باشند که در طول روز از آن ها استفاده می کنیم.
دو نوع تکنولوژی معروف مورد استفاده در این شبکه عبارت است از: Infra Red و Bluetooth، که اجازه ارتباط را در محیطی در حدود ۱۰۰ متر، می دهد. البته در استفاده از Infra Red به ارتباط با دید کاملا مستقیم نیاز است.
همچنین این تکنولوژی ها هر روز درحال ارتقا می باشند و منجر به بهبود در کیفیت و برد از لحاظ متراژ می شوند.
از فرکانس 5GHz استفاده می کند و سرعت آن تا 54 مگابیت در ثانیه می رسد که این سرعت در شرایط ایده آل بدست می آید. دلیل عدم استفاده از این استاندارد این می باشد که برد ان تا فاصله 35 متری بیشتر نیست واگر مسافت افزایش یابد سرعت به طرز باور نکردنی کاهش می یابد.
از فرکانس 2.4GHz استفاده می کند وسرعت آن تا 11 مگابیت برثانیه می رسد. یکی از مشکلات عمده این استاندارد این است که بسیاری از دستگاه ها مانند تلفن های بیسیم و دوربین ها و…از این استاندارد استفاده کرده که منجر به ایجاد تداخل در سیگنال می شود. اگرچه این استاندارد سرعت بالایی ندارد ولی بسیار پرکاربرد (خصوصا در منازل) می باشد و برد آن در فضای باز به 100 متر و در داخل ساختمان به 35 متربه علت کاهش برد در محیط داخل دیوارها، سقف ها و… که مانع از عبور سیگنال می شوند، می رسد.
جایگزین مناسبی برای استاندارد 802.11b می باشد و قابلیت سازگاری و بازگشت به استاندارد 802.11b را دارد. به همین دلیل است که بر روی بسیاری از دستگاه ها نوشته شده است، 802.11g&b که به این معنی می باشد که توانایی استفاده از هر دو سیگنال را دارند. از فرکانس 2.4GHz استفاده می کند و سرعت ان به 54 مگابیت بر ثانیه می رسد و مسافت 35 متر در فضای داخل و 105 متر در فضای باز را پشتیبانی می کند.
این استاندارد از هر دو فرکانس 2.4 و5 گیگاهرتز پشتیبانی می کند و سرعت 100 مگابیت بر ثانیه دارد، ولی با فراهم آوری شرایط لازم، قابلیت پشتیبانی مسافت تا حدود 350 متر را نیز دارد. این استاندارد از تکنولوژی به نام MIMIO استفاده می کند که به این معنی می باشد که همزمان بیش از یک سیگنال ارسال و در یافت می شود و در نتیجه سرعت بالاتری خواهیم داشت.
| استاندارد | برد شبکه | نوع شبکه |
| Bluetooth, ZigBee, NFC | در دسترسی یک نفر | شبکه محلی شخصی (PAN) |
| (IEEE 802.11 (WiFi | در دسترس یک ساختمان یا یک ناحیه خاص | شبکه محلی (LAN) |
| (IEEE 802.15 (WiMAX | دسترسی در سطح شهر | شبکه شهری (MAN) |
| (Cellular (UMTS, LTE | دسترسی در سرتاسر جهان | شبکه جهانی (WAN) |
شبکه های بی سیم در مقايسه با شبكه های سيمی و كابلی می تواند قابليت های زير را فراهم کند:
در شبكه های سیمی به دليل آن كه به هر يک از ايستگاه های كاری باید از محل سويئچ مربوطه كابل كشيده شود، با مسائلی همچون داكت كشی، نصب پريز و……… مواجه هستيم، در ضمن اگر محل فيزيكی ايستگاه مورد نظر تغيير يابد، نیاز به كابل كشی مجدد و …….می باشد.
شبكه های بی سيم از امواج استفاده نموده و قابليت تحرک بالائی دارند، بنابراين اعمال تغيير در محل فيزيكی ايستگاه های كاری به راحتي امكان پذير می باشد و تنها كافيست از روش های زير جهت راه اندازي آن بهره برد:
تجهيزاتی همچون هاب، سوئيچ يا كابل شبكه نسبت به مورد های مشابه در شبكه های بی سيم ارزانتر می باشند، اما درنظر گرفتن هزينه های نصب و تغييرات احتمالی محيطی نيز غیر قابل انکار می باشند.
تجهيزات كابلی بسيار قابل اعتماد می باشند، فقط باید هنگام نصب و يا جابجائی، اتصالات با دقت كنترل شوند.
تجهيزات بی سيم همچون Broadband Router ها مشكلاتی همانند قطع شدن های پياپی، تداخل امواج الكترومغناظيس، تداخل با شبكه های بی سيم مجاور و … را داشتند كه روند رو به تكامل آن نسبت به گذشته (مانند 802.11g ) باعث بهبود آن شده است.
شبكه های كابلی، دارای بالاترين كارائی می باشند که در ابتدا پهنا باند Mbps 10 بود و سپس به پهنا باند های بالاتر(100 Mbps و 1000Mbps) افزايش يافتند.
شبكه های بی سيم با استاندارد 802.11b، حداكثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g، پهنای باند 54 Mbps را پشتيبانی می كنند.
شایان ذکر می باشد که كارائی Wi-Fi نسبت به فاصله حساس می باشد، به این معنا که كارائی با افزايش فاصله نسبت به Access Point پايين خواهد آمد.
به دليل اين كه در شبكه های كابلی كه به اينترنت هم متصل هستند، وجود ديواره آتش از الزامات است و تجهيزاتی مانند هاب يا سوئيچ به تنهايی قادر به انجام وظايف ديواره آتش نمی باشند، باید در چنين شبكه هايی ديواره آتش مجزايی نصب شود.
به دليل اين كه در شبكه های بی سيم از هوا به عنوان رسانه انتقال استفاده می شود، بدون پياده سازی تكنيک های خاصی مانند رمزنگاری، امنيت اطلاعات به طور كامل تامين نمی گردد.