مقدمه
تکنولوژی شبکه های بی سیم، با استفاده از انتقال داده‌ها توسط اموج رادیویی، درساده‌ترین صورت، به تجهیزات سخت‌افزاری امکان می‌دهد تا بدون‌استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه‌های بیسیم بازه‌ی وسیعی از کاربردها، از ساختارهای پیچیده‌یی چون شبکه‌های بیسیم سلولی -که اغلب برای تلفن‌های همراه استفاده می‌شود- و شبکه های محلی بیسیم (WLAN – Wireless LAN) گرفته تا انوع ساده‌یی چون هدفون‌های بیسیم، را شامل می‌شوند. از سوی دیگر با احتساب امواجی همچون مادون قرمز، تمامی تجهیزاتی که از امواج مادون قرمز نیز استفاده می‌کنند، مانند صفحه کلید‌ها، ماوس‌ها و برخی از گوشی‌های همراه، در این دسته‌بندی جای می‌گیرند. طبیعی‌ترین مزیت استفاده از این شبکه‌ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان نقل و انتقال تجهیزات متصل به این‌گونه شبکه‌ها و همچنین امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آن‌هاست. از نظر ابعاد ساختاری، شبکه‌های بیسیم به سه دسته تقسیم می‌گردند : WWAN، WLAN و WPAN مقصود از WWAN ، که مخفف Wireless WAN است، شبکه‌هایی با پوشش بیسیم بالاست. نمونه‌یی از این شبکه‌ها، ساختار بیسیم سلولی مورد استفاده در شبکه‌های تلفن همراه است. WLAN پوششی محدودتر، در حد یک ساختمان یا سازمان، و در ابعاد کوچک یک سالن یا تعدادی اتاق، را فراهم می‌کند. کاربرد شبکه‌های WPAN یا Wireless Personal Area
Networwبرای موارد خانه‌گی است. ارتباطاتی چون Bluetooth و مادون قرمز در این دسته قرار می‌گیرند.شبکه‌های WPAN از سوی دیگر در دسته‌ی شبکه‌های Ad Hoc نیز قرار می‌گیرند. در شبکه‌های Ad hoc، یک سخت‌افزار، به‌محض ورود به فضای تحت پوشش آن، به‌صورت پویا به شبکه اضافه می‌شود. مثالی از این نوع شبکه‌ها، Bluetooth است. در این نوع، تجهیزات مختلفی از جمله صفحه کلید، ماوس، چاپگر، کامپیوتر کیفی یا جیبی و حتی گوشی تلفن همراه، در صورت قرارگرفتن در محیط تحت پوشش، وارد شبکه شده و امکان رد و بدل داده‌ها با دیگر تجهیزات متصل به شبکه را می‌یابند. تفاوت میان شبکه‌ها Ad hoc باشبکه‌های محلی بیسیم (WLAN) در ساختار مجازی آن‌هاست.
به‌عبارت دیگر، ساختار مجازی شبکه‌های محلی بیسیم بر پایه‌ی طرحی آن است درحالی‌که شبکه‌های Ad hoc از هر نظر پویا هستند. طبیعی است که در کنار مزایایی که این پویایی برای استفاده کننده‌گان فراهم می‌کند، حفظ امنیت چنین شبکه‌هایی نیز با مشکلات بسیاری همراه است. با این وجود، عملاً یکی از راه حل‌های موجود برای افزایش امنیت در این شبکه‌ها، خصوصاً در انواعی همچون Bluetooth، کاستن از شعاع پوشش سیگنال‌های شبکه است. در واقع مستقل از این حقیقت که عملکرد Bluetooth بر اساس فرستنده و گیرنده‌های کم‌توان استوار است و این مزیت در کامپیوترهای جیبی برتری قابل‌توجه‌یی محسوب می‌گردد، همین کمی توان سخت‌افزار مربوطه، موجب وجود منطقه‌ی محدود تحت پوشش است که در بررسی امنیتی نیز مزیت محسوب می‌گردد. به‌عبارت دیگر این مزیت به‌همراه استفاده از کدهای رمز نه‌چندان پیچیده، تنها حربه‌های امنیتی این دسته از شبکه‌ها به‌حساب می‌آیند. یم، بازار دستیابی به اینترنت را متحول خواهد کرد.
WiMax استاندارد جدید شبکه های بی سیم
امروزه یافتن و خریدن یک کامپیوتر کیفی که مجهز به تراشه Wi-Fi نباشد، کاری دشوار است، دکمه‌ای که به کاربران کامپیوترهای همراه اجازه دستیابی به اینترنت را فارغ از مکانی که کاربر در آن حضور دارد می‌دهد. بدین‌ترتیب از اتاق غذاخوری، اتاق نشیمن و یا کافی‌شاپ می‌توان به اینترنت وصل شد.
عموم مردم بهWi-Fi به عنوان یک ایستگاه مرکزی کاری که می‌تواند ارتباط را بین چندین کاربر به‌طور یکسان به اشتراک بگذارد علا‌قمندند. البته با این محدودیت که فاصله کاربران برای محیط داخلی (indoor) کمتر از 100 متر و برای محیط خارجی(outdoor) کمتر از 400 متر باشد. اما استاندارد جدیدی معرفی شده است که عملاً توانایی Wi-Fi را زیر سؤال برده است. این استاندارد معروف بهwimax می‌باشد که باعث ایجاد ارتباطات بیسیم اینترنتی با پهنای باند بالا با سرعتی نزدیک به Wi-Fi که محدودیت‌های آن را هم ندارد یعنی تا فواصل بالای حدود 50 کیلومتر را هم پشتیبانی می‌کند.
شبکه‌های شهری بیسیم با سرعت‌های پهنای باند بالا چندان جدید نیستند، اما تجهیزات خاص باندپهن عمدتاً گران قیمت هستند. در حال حاضر شرکت‌ها به‌تدریج در حال رسیدن به توافق‌هایی بر روی جزییات استاندارد wimax هستند که این منجر به کاهش قیمت این تجهیزات خواهد شد.
توافقات صنعتی روی جزییاتی نظیر اینکه چگونه سیگنال‌های wimax را رمزگشایی کنیم تا فرکانس‌هایی را ایجاد کنیم که قابل استفاده باشند و چگونه امکان برقراری ارتباط چندین کاربر تا دستیابی به آن فرکانس‌ها را فراهم کنیم، سرانجام به شرکت‌هایی نظیر اینتل اجازه خواهد داد تا تراشه که حاوی قابلیت wimax برای استفاده در تجهیزات بیسیم با پهنای باند بالا هستند را بسازند.
و در نهایت انتظار می‌رود که قیمت recieverهای wimax به حدود 50 تا 100 دلار یعنی چیزی حدود قیمت DSLها یا مودم‌های کابلی امروزی برسد و این یعنی میلیون‌ها نفر از کاربران بالاخره می‌توانند از سرویس‌های رایج اینترنت استفاده کند و به آسانی از طریق آنتن‌های نصب شده روی بام از هر گوشه شهر به اینترنت وصل شوند.
اگرچه ظهور اولیه wimax در حوزه‌های عمومی بوده است، اما با ظهور تدریجی تجهیزات و استانداردها، شاهد موج جدیدی از صنایع کوچک و متوسط بیسیم خواهیم بود که دیگر خطوط گران قیمت 1T1/E نیستند و ایستگاه‌های کاری همچنین می‌توانند خدمات خود را در مکان‌هایی بدون خطوط تلفن هم ارایه دهند و این یعنی دستیابی پرسرعت به اینترنت در نواحی دورافتاده‌ای که غالباً هیچ تجهیزات ارتباطی ندارند.
Wimax که مخفف Woldwide Interoperability for Microware Access می‌باشد، کمی فراتر از یک لیست طولانی از مشخصات تکمیلی و تخصصی که نمایشگر تجهیزات بیسیم کارخانه‌های مختلف که می‌توانند با سرعت‌های زیاد با هم کار کند، است. این استاندارد با نام IEEE802.16 نیز شناخته می‌شود که از سال 1990 کاربرد آن شروع شده است و نقطه مقابل فناوری‌های اترنت یا Wi-Fi بوده است. یک واحد انتقال‌دهنده wimax می‌تواند صوت، تصویر و سیگنال‌های اطلاعاتی را در طول فواصل بالای 50 کیلومتر (با رعایت خط دید مستقیم) و با سرعتی در حدود 70 مگابیت درثانیه (یعنی سرعتی که برای دستیابی 60 شرکت با سرعت خطوط 1T یا صدها کاربر خانگی با سرعت DSL کفایت می‌کند) انتقال می‌دهد.
اعلان شرکت اینتل (در ژانویه 2004) که موضوع اصلی‌اش در رابطه با wimax بود باعث رونق یافتن سریع این فناوری و توسعه این استاندارد شد.
شرکت سازنده Centrino قبلاً طی یک ابتکار تراشه‌های Wi-Fi را درون کامپیوترهای کیفی قرار داده بود. اسکات ریچاردسون مدیر گروه بیسیم باند پهن شرکت اینتل در این رابطه گفت: <ما دنبال این بودیم که آیا می‌توان همه شهرها را با Wi-Fi تحت پوشش اینترنتی قرار داد یا خیر و اینکه شاید پوشش اینترنتی دادن یک شهر با تکنولوژی Wi-Fi کار ساده‌ای باشد اما مشکل از این قرار است که مدیریت این شبکه بسیاربسیار سخت می‌شد و در ضمن Wi-Fi بسیار هم محدود عمل می‌کرد.
ریچادسون می‌افزاید: ما متوجه شدیم که Wi-Fi نیازمند این است که فراتر از یک تکنولوژی حامل رفتار کند و در ضمن از طیف وسیعی از توانایی‌هاهم بهره‌مند شود.
مسلماً wimax که می‌تواند در فواصل دورتر و تحت بازه وسیعی از فرکانس‌ها کار کند، ایده‌آل خواهد بود. پس اینتل شروع به طراحی پردازند‌ه‌های ارتباطی برای کار، تحت این فرکانس‌ها (از 2 تا 11 گیگاهرتز یعنی ناحیه اصلی که توسط Wi-Fi استفاده می‌شود، امواج مایکرویو و انواع مخصوصی از رادارها) نمود و اولین تراشه را در ماه سپتامبر تولید کردند و سپس شروع به ایجاد و گسترش اتحادیه‌ای به نام اتحادیه wimax نمودند تا محصولات مختلف کارخانه‌ها را در این مورد تأیید کند و مدعیان و پیشگامان این تکنولوژی را مشخص سازند.
همچنین Intel Capital، یکی از بخش‌های اصلی شرکت اینتل، شروع به سرمایه‌گذاری در چندین شرکت نمود تا بتواند wimax را تبدیل به وسیله سودآور نمایند و از آن به بهترین شیوه استفاده کند.
شرکت speakeasy در سیاتل، یکی از این شرکت‌هاست و البته می‌تواند یکی از اولین از گسترش‌دهندگان بازار wimax باشد.
این شرکت در سال 1994، به عنوان یک کافی‌نت تأسیس شد تا ارتباطات فوق‌العاده سریع DSL را برای بازیگران کسانی که بازی‌های کامپیوتری مفصل online انجام می دادند یا متخصصینی که در منزل کار می‌کردند، فراهم آورد اما به‌خاطر اینکه DSL هم تحت خطوط تلفن کار می‌کند، در نتیجه یک محدودیت ذاتی را با خود به ارث برده است. مثلاً حدود 30 درصد از اهالی شهرهایی که از خدمات شرکت Speakeasy استفاده می‌کنند از مراکز اصلی تلفن دور هستند. به نقل از یکی از مدیران این شرکت، همین دوری افراد از مراکز اصلی تلفن مهمترین محرک برای این شرکت بود تا به دنبال شیوه‌ها و روشهای جدیدی باشد و به همین علت، اکنون wimax مهمترین و استراتژیک‌ترین پدیده برای تجارت آنها است.
Speakeasy شروع به آزمایش و بررسی فنی تجهیزات wimax با استفاده از تراشه‌های اینتل نموده است و امیدوار است تا اواسط سال 2005 مشتریان زیادی را به خود جلب کند.
اگر چه ضرورت استفاده از wimax برای مصرف‌کنندگان، کسب و کارها و مردم در نواحی دورافتاده و صعب‌العبور برای داشتن یک دسترسی خوب و موفقیت‌آمیز و پرسرعت به اینترنت کاملاً واضح و مبرهن است، اما این اتفاق هم یک شبه هم رخ نخواهد داد. و همین مسأله احتمالاً باعث می‌شود مدت زمانی طول بکشد تا صنایع به سود اقتصادی این فناوری دست بیابند و آن را عمومی کنند. پس هنوز هم ساختن شبکه‌ای از اتصال‌دهنده‌ها با ارزش است. ریچاردسون می‌گوید: مردم فکر می‌کنند که شما می‌توانید تنها یک برج و برج فرستنده اصلی wimax را روی تپه‌ای در اطراف شهر قرار دهید و با آن اینترنت همه شهر را تأمین کنید. اما این همه مسأله نیست، در این‌جا هم دقیقاً مانند شبکه‌های تلفنی با افزایش تقاضا ما مجبور به اضافه کردن برج‌‌های جدید هستیم. اما شرکت Tower stream، شرکتی که قصد اضافه کردن wimax را به سرویس‌های خود دارد، اعلام نموده که این مشکل بدین شیوه حل می‌شود که می‌توان بر روی ساختمان‌های بلند در شیکاگو، نیویورک، بوستون و شهرهای دیگر، انتقال‌دهنده‌های ویژه wimax را نصب کرد و از یک اینترنت پرسرعت با ساختاری بیسیم بهره‌مند شد. ساختاری که مطمئناً بسیار ارزان‌تر از سیم، فیبرنوری و کابل تمام خواهد بود استحکام امنیت بیسیم امنیت شبکه بیسیم یک موضوع دینامیکی است. مشکلات جدید به سرعت پدیدار شده‌اند محققان دانشگاهی با WEP و برنامه‌هایی که برای یک مدت کوتاه مثل چند ماه در اینترنت قابل دسترسی بوده و به هر کسی اجازه‌ی شکستن کلیدهای استفاده شده در شبکه WEP را می‌داد، مشکلاتی پیدا کردند. از سوی دیگر کمپانی های فروش تجهیزات کامپیوتر و هیستهای استاندارد دائماً وضعیت امنیت شبکه را به سیستمهای مقابله کننده با این مشکلات اعمال کرده و راه‌حلها را برای نسل بعدی محصولات آماده می‌کنند: