شبكة المنطقة الواسعة اللاسلكية WWAN

في حياتنا اليوم يتم استخدام شبكة لاسلكية واسعة النطاق بأحجام مختلفة واعتماداً على توصيل المكالمات الهاتفية وصفحات الويب وتدفق الفيديو وتحدث مشاركة البيانات.

ما هي شبكة المنطقة الواسعة اللاسلكية WWAN

شبكة المنطقة الواسعة اللاسلكية (WWAN): هي شبكة واسعة النطاق (WAN) والشيء الوحيد هو أن الاتصال لاسلكي، حيث يوفر تغطية لاسلكية إقليمية وطنية وعالمية وحيث يمكن أن تكون شبكة المنطقة الواسعة سلكية أو لاسلكية، كما تكون اتصالات الشبكة اللاسلكية واسعة النطاق لاسلكية تمامًا.

• “WWAN” هي اختصار لـ “Wireless-wide-area-network”.

• “WAN” هي اختصار لـ “wide-area-network”.

أساسيات شبكة المنطقة الواسعة اللاسلكية WWAN

تتغير شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN) عن تقنية شبكة المنطقة اللاسلكية الواسعة (WWAN) من حيث الحكمة، وعلى سبيل المثال عندما تستخدم (WLAN Wi-Fi) لتوصيل البيانات ونقلها تستخدم (WWAN) تقنيات الشبكات الخلوية للاتصالات مثل (2G) و(3G) و(4G LTE) و(5G) لنقل البيانات .

لا تدل (WWAN) دائماً على منطقة واسعة فحسب بل إنّ منطقة مغلقة ذات تغطية جغرافية كبيرة تُعد أيضاً (WWAN)، وعلى سبيل المثال شبكات الهاتف المحمول المخصصة (MANET) مع عقد على المباني والأبراج أو الطائرات، كما تُعد الشبكة اللاسلكية الواسعة النطاق (LPWAN) قليلة الطاقة ومعدل البت المتدني هي عبارة عن (WWAN)، وعلى سبيل المثال إرسال حزم صغيرة من المعلومات بين الأشياء في حالة تطبيقات إنترنت الأشياء (IoT) المنفذة.

مثال عام على (WWAN) الذي يتم استخدامه في حياتنا اليومية هو جهاز كمبيوتر متنقل مثبت ببطاقة (WWAN) لإنشاء اتصال آمن وأسرع ويوصل بالإنترنت حتى في العمل من أي مكان، كما يتم تكوين العديد من الأجهزة اللاسلكية مع شبكة (WLAN) التي يخدمها جهاز التوجيه، و(Router) هو جهاز توجيه لاسلكي يتصل بجهاز التوجيه عبر إيثرنت ومتصل بشبكة المنطقة الواسعة (WAN) يومض لاسلكياً بـ (DD-WRT).

• “WLAN” هي اختصار لـ “Wireless-Local-Area-Network” و”DD-WRT” هي اختصار لـ “DresDren-Wireless-RouTer”.

• “IoT” هي اختصار لـ “Internet-of-Things” و”LPWAN” هي اختصار لـ “Low-power-WAN”.

• “MANET” هي اختصار لـ “Mobile-Adhoc-Network” و”LTE” هي اختصار لـ “Long-Term-Evolution”.

أنواع شبكة WWAN

• (GSM) أو (UMTS).

• واي ماكس (WiMax).

• (CDMA-one) أو (CDMA2000).

ملاحظة:“UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System” و”GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.

ملاحظة:“CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access”.

خصائص شبكة WWAN

• انخفاض سرعة الإرسال مقارنة بالاتصال المادي.

• يعتمد على معايير IEEE 802.16.

• عند زيادة المسافة، يحدث انخفاض في الإنتاجية والعكس صحيح.

• الحصول على أسرع بفضل شبكة (LTE) من فئة Gigabit.

• تغطية لاسلكية عالمية.

• مرنة مع الإدارة السحابية والنشر والانتقال.

• أمان أفضل من (WLAN).

• نسخ احتياطي متنوع وفعال من حيث التكلفة لتطبيقات البيانات.

• نشر سريع للتطبيقات الجديدة.

ملاحظة:“IEEE” هي اختصار لـ “Institute-of-Electrical-and-Electronics-Engineers”.

عيوب شبكة WWAN

• قد يكون استبدال (WWAN) المفقود مكلفاً.

• للحفاظ على اتصال شبكة موثوق.

• لبناء حل فعال من حيث التكلفة يمثل تحدياً.

• انخفاض الإنتاجية أثناء منطقة التغطية الكبيرة.

تقنيات شبكة WWAN

تُعرف الشبكة اللاسلكية واسعة النطاق (WWAN) أيضًا باسم الشبكة الخلوية المتنقلة، وهذه هي الشبكات اللاسلكية الأكثر انتشاراً، نظراً لأنّ جميع الهواتف المحمولة متصلة بشبكة لاسلكية واسعة النطاق والتقنيات الرئيسية هي كما يلي:

• النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM).

• خدمة راديو الحزمة العامة (GPRS).

• النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS).

كما يوسع حل الشبكات اللاسلكية من الرسم التخطيطي وبرنامج الرسم المتجه لمساعدة مهندسي ومصممي الشبكات بكفاءة في تصميم وإنشاء وتوضيح مخطط شبكة (WAN) لأي تعقيد، بحيث يساعد البرنامج المستخدمين على الانتقال بسرعة من فكرة إلى تنفيذ شبكة (WAN) لاسلكية.

شبكة لاسلكية واسعة النطاق (WWAN) هي حركة مرور شبكة مغلفة في تكنولوجيا الاتصالات المحمولة مثل قابلية التشغيل البيني العالمية للوصول إلى الموجات الدقيقة (WIMAX)، ونظام الاتصالات المتنقلة العالمي (UMTS) وقسم الوصول المتعدد (CDMA 2000) والنظام العالمي للجوال (GSM)، أو شبكات 3G على سبيل المثال لا الحصر.

ملاحظة:“GPRS” هي اختصار لـ “General-Packet-Radio-Services”.

خصائص شبكة WWAN

تسمح الشبكة الخلوية للاتصالات المتنقلة للمستخدمين الذين لديهم بطاقات (WWAN) أو أجهزة راديو خلوية مدمجة (GSM / CDMA) بتصفح الويب وإرسال البريد الإلكتروني واستلامه، وأداء أي وظيفة للشبكات بشكل عام كما لو كانت متصلة فعلياً بشبكة (WAN)، وخصائصه كالتالي:

• يتم تقليل معدلات النقل بشكل كبير عند مقارنتها بالتوصيلات المادية.

• يعتمد (WIMAX) على معايير معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE 802.16) أو الوصول اللاسلكي واسع النطاق.

• القاعدة العامة المقبولة هي أنّ (WIMAX) ستحافظ على معدلات نقل تبلغ (70 ميجابت في الثانية) عند حوالي (30 ميلاً).

• كلما زادت المسافة، تقل الإنتاجية والعكس صحيح.

• يتم تقليل المنافسة على اتصال نقطة الوصول من خلال الجدولة، بحيث يتم تعيين وقت محدد للاتصال بنقطة الوصول بمجرد اتصال جهاز (WIMAX) بنقطة الوصول منذ ذلك الحين.

مبدأ عمل شبكة WWAN

بينما تعتمد شبكات المنطقة المحلية غالباً على (Ethernet) أو الكابلات المزدوجة المجدولة أو الموجهات اللاسلكية قصيرة المدى، قد تعتمد (WAN) اللاسلكية أشكالاً متوعة من أنظمة الشبكة الخلوية لنقل الإشارات خلال مسافة أطول، حيث عادةً ما يدعم موفرو الاتصالات الكبار مثل (T-Mobile) و(Sprint) و(Verizon) و(AT&T) شبكة (WAN) اللاسلكية بطريقة أو بأخرى.

غالباً ما تتطلب هذه الأنواع الأكبر من الشبكات بعض أنواع التشفير أو الأمان التي قد لا تحتاجها شبكة المنطقة المحلية، وبسبب أنّ الشبكات اللاسلكية الواسعة النطاق تقوم على أنظمة الاتصالات المشابهة التي تدعم ربط البيانات والصوت من وإلى الأجهزة اللوحية، فقد تكون هذه الأنواع الأكبر من الشبكات أيضاً معرضة لما يسمى بأزمة الطيف، حيث يوجد نقص حالي في قد يكون للكمية المحدودة من ترددات الطيف اللاسلكي تأثير على كيفية قيام مزودي خدمات الاتصالات بتقديم الخدمات إلى قاعدة مستهلكين متنامية.

كما قد يعمل هذا على عمل بعض أصحاب الشبكات اللاسلكية الواسعة بتعديل عناصر شبكاتهم من أجل الاعتماد بشكل أقل على الأنظمة التي تنتقل إلى نقطة ذات سعة قصوى، ويوفر (WWAN) أمان تشفير (128 بت) أيضاً، لذلك يتم نقل البيانات بأمان بين الأجهزة ويمكن للمستخدمين أيضاً الاتصال بـ الشبكات الخاصة الافتراضية (VPN) باستخدام اتصال خلوي.

يمكن أن يغطي اتصال الشبكة الخلوية منطقة جغرافية كبيرة ويكون في متناول كل مستخدم يعيش في المدن أو أي مكان آخر، حيث يمكن الوصول إلى اتصال المحمول واتصال (WWAN) أكثر أماناً من إشارات الراديو وتقنية (GSM) القديمة.

لاستخدام الإنترنت الخلوي يحتاج المستخدمون إلى شراء شريحة هاتف محمول وشراء أي باقة إنترنت من شركات الاتصالات المتنقلة، وحزمة الإنترنت لديها حد لاستخدام البيانات على سبيل المثال (10 جيجابايت) و(50 جيجابايت) وما إلى ذلك، حيث إذا وصل المستخدم إلى أي حد لبيانات الهاتف المحمول للحزمة فإنّه يحتاج إلى إنفاق المزيد من الأموال لاستخدام الإنترنت، كما تقدم بعض شركات الاتصالات أنواعاً مختلفة من الباقات الاقتصادية التي تكون في متناول اليد لجميع أنواع المستخدمين.

يُعتبر اتصال البيانات عبر القمر الصناعي مفيداً أيضاً في المناطق التي لا يتم فيها الوصول إلى إشارات المحمول، وعلى سبيل المثال أثناء الكوارث الطبيعية مثل الفيضانات يمكن للناس الزلازل الاتصال بالعالم عبر الاتصال عبر الأقمار الصناعية، والاتصال عبر الأقمار الصناعية هو أيضاً لاسلكي ولكنّه يتمتع بسرعة نقل بيانات أقل من الاتصال الخلوي واتصال (WI-FI).

• “VPN” هي اختصار لـ “Virtual-Private-Network”.