مد كابلات الألياف البصرية

#####################
مد كابلات الألياف البصرية:
#####################

ال fiber cable مصنعة من ال glass وتحتاج إلى طرق معينة لمدها في ال Duct أو Tray.

إذا كنت تعمل في Rock soil بمعنى تربة فيها صخور يتطلب منك الحفر لعمق من 30-50 سم وإذا كانت طبيعة الأرض Sand soil بمعنى تربة رملية فسوف يتطلب منك الحفر مسافة 90 سم، وهذا لأن الضغط على التربة يؤثر عليها بشكل كبير.

بالنسبة لعرض الحفر فهي 11 أو 55 أو 110 سم.
بعد الحفر تقوم برمي المواصير.. Ducts.

أقطار المواصير ثابتة منها ال 11 / 5.5 / 3.5 سم، وأقصى شي أنه يتم رمي 4 مواصير ذو 11 سم.

في البداية عندما تريد مد كيبل بين منطقتين مثلا يجب اولا الذهاب إلى الجهات المختصة والمسؤولة وتأخذ منهم خرائط للطريق بين المنطقتين وتستخدم ال GPS، ويتم تحديد عنق الحفر وعدد المواصير ونوع التربة وعدد غرف التفتيش وطول الكيبل ونوعه.. وكل هذا الشي هو من عمل ال Planning.

#####################
بالنسبه لأنواع المواصير هناك نوعيين أساسيين:
#####################

1- PVC poly venel ethylene.
2- PE poly ethylene.

أطوال المواصير تكون في حدود ال 6 متر.

#####################
ملاحظة:
بعد تركيب المواصير و قبل سحب الكابلات يجب أن تتأكد من أن  تقفل نهايات المواصير ب cover لتجنب دخول التراب أو الحشرات أو أي شي يعيقك عند سحب الكابلات.
#####################

أي ماصورة يجب أن يكون فيها حبل نايلون لكي تسحب به الكابل داخل الماصورة.

#####################
تصنيفات أنواع الكابلات:
#####################

- central tube.
- mini tube.
- indoor.
- outdoor.
- armored.
- un armored.
- pulling.
- floating.
- blowing.
- single mode.
- multi mode.
- step index.
- graded index

#####################
طرق سحب الكابلات:
Cable pulling:
#####################

1- manual:
في هذه الحالة يجب عمل غرفة سحب كل 250 متر.
2- Using machine:
في هذه الحالة يجب عمل غرفة سحب كل 500 متر.

يتم سحب الكابلات عن طريق الضواغط (compressors) وهناك نوعين له:

1- blowing ( air ) pull up to 2 km.
2- floating ( water ) pull up to 4 km.

بكرات كابلات الفايبر تكون اطوالها 2 او 4 كم.

وحدة نظام الاتصالات بالألياف البصرية

#####################
وحدة نظام الاتصالات بالألياف البصرية:
#####################

تتكون وحدة الاتصالات بالألياف البصرية من:

جهاز الإرسال(Transmitter):
يرسل الإشارات الضوئية المشفرة.

مصدر ضوء(Light Source):
الجهاز المسؤول عن توليد الإشارة الضوئية التي سوف تمرر في الألياف البصرية.

الألياف البصرية( Optical Fibers):
تعمل هذه الألياف على توصيل ونقل المعلومات كإشارات ضوئية ولمسافات طويلة.

مجدد أو معزز الإشارات الضوئية(Optical Regenerator):
وهذا ضروري لتعزيز الإشارات وتقويتها حتى لا تضعف وتتلاشى خلال رحلتها الطويلة عبر الكيبلات البصرية.

جهاز الاستقبال(Receiver):
يستقبل الإشارات الضوئية ويحل تشفيرها.

*****************************
جهاز الإرسال (Transmitter):
*****************************
فيه تدار الأجهزة لتعطي سلسلة من الومضات الضوئية المتعاقبة التي تولد الشفرات أو الإشارات الضوئية المرسلة.

معزز الإشارات الضوئية(Optical Regenerator):
كما ذكر سابقاً أن هناك بعضاً من الإشارات الضوئية التي تفقد أو تضعف خاصة عندما تسير لمسافات طويلة كالذي يحدث في الكيبلات الممتدة تحت سطح البحر والتي تستخدم في أغراض الاتصالات بين السفن والغواصات، وبالتالي تعالج هذه الكيبلات البصرية بمعززات لهذه الإشارات تمتد على طول الكيبل وتعمل على تقوية الإشارات الضوئية .تتكون هذه المعززات من ألياف بصرية مغلفة بمادة خاصة،وعندما تسقط الإشارات الضوئية الضعيفة على جزيئات المادة فإنها تستثار لتعطي إشارات ضوئية قوية لها نفس خصائص الإشارات الضوئية الساقطة،أي أن الغلاف يعمل عمل الليزر(تفخيم الضوء الساقط) وهكذا تستمر عملية انتقال الضوء لمسافات طويلة دون أن تفقد.

*****************************
المستقبل (Receiver):
*****************************
تستخدم في هذه المستقبلات خلايا ضوئية( Photocell) أو الثنائيات الضوئية (Photodiode) التي تتعرف وتكشف الإشارات الضوئية المرسلة وتحل شفرتها إلى إشارات كهربية تدير الأجهزة المختلفة كالتلفزيون، والكمبيوتر، والهاتف... وغيرها.

عمل وصناعة واختبار الألياف البصرية

#####################
عمل وصناعة واختبار الألياف البصرية:
#####################

#####################
كيف تعمل الألياف البصرية ؟ و كيف تُوصل الضوء؟
#####################

إن الضوء ينتقل وفق خطوط مستقيمة، فإنه عند توجيه ومضة ضوئية خلال مسار طويل مستقيم، فإنها ستصل للطرف الآخر من دون مشكلة. ولكن ماذا لو كان بالمسار انحناء؟

بسهولة يمكن أن تتغلب على ذلك بوضع مرآة عند الانحناء لتعكس الضوء إلى داخل المسار مرة أخرى. و بنفس الطريقة تحل المشكلة لو كان المسار كثير الانحناءات حيث تُصف مرايا على طول المسار لتعكس الضوء باستمرار من جانب لأخر ليبقى في مساره. هذه بالضبط هي فكرة عمل الألياف الضوئية. حيث ينتقل الضوء بواسطة الانعكاس المستمر عن الجدار المحاذي للقلب الزجاجي انعكاسا داخليا كليا. و لان هذا الجدار لا يمتص أي من الضوء الساقط عليه فان الإشارة الضوئية يمكن أن تسافر مسافات طويلة دون تغير في شدتها.

#####################
كيف تصنع الألياف البصرية؟
#####################

يمرر الأكسجين على محلول كلوريد السيليكون وكلوريد الجرمانيوم ثم تمرر الأبخرة الناتجة داخل أنبوب من الكوارتز، وبدرجة الحرارة المرتفعة يترسب أوكسيد السيليكون وأوكسيد الجرمانيوم على الجدران الداخلية للأنبوب ويندمجان معا لتكوين الزجاج الخام المطلوب في صناعة الألياف البصرية، ويمكن التحكم في درجة نقاء وصفاء الزجاج المتكون من خلال التحكم في مكونات الخليط وتفاعلات أبخرته، ثم يتم سحب الزجاج على شكل ألياف في فرن كربوني درجة حرارته 1900-2200 درجة مئوية، بسرعة  m/s 10 – 20 ، مع الحرص على ثبات نصف القطر.

#####################
ما هي أسس اختبار الألياف البصرية؟
#####################

يتم اختبار الألياف البصرية من حيث:

1- قرينة الانكسار.
2- الشكل الهندسي، أساسا نصف القطر.
3- تشتت الإشارة الضوئية.
4- سعة حمل المعلومات.
5- تحملها لدرجات الحرارة.
6- إمكانية توصيل الإشارات الضوئية تحت الماء.

#####################
ما مكان الألياف البصرية في سلم التكنولوجيات الحديثة؟
#####################

استحوذ استخدام الألياف البصرية على نقل المعلومات عبر المسافات الطويلة ، إلا أنها تستخدم أيضا لنقل المعلومات لمسافات قصيرة، مثل: تبادل المعلومات بين الكمبيوتر الرئيسي والكمبيوترات الجانبية أو الطابعة في شبكات الاتصال. ونتيجة لمرونة الألياف البصرية ودقتها، أدخلت في صناعة الكاميرات الرقمية المتعددة المستخدمة في التصوير الطبي كالمنظار وكذلك في التصوير الميكانيكي لفحص اللحام والوصلات داخل أنابيب المجاري الطويلة. كما استخدمت الألياف البصرية كمجسات لتحديد درجات الحرارة والضغط نظرا لحساسيتها الصغيرة ودقة أدائها.

 مثال: مجسات على جدران وأجنحة بعض الطائرات لتنبيه الطيار عن الضغط المسلط على جسم أو أجنحة الطائرة.

نظرة عامة على كابلات الألياف البصرية

####################
نظرة عامة على كابلات الألياف البصرية fiber optics والتعرف على أهم مميزاتها وكيفية عملها..
####################

أحدثت الألياف البصرية ثورة في عالم الاتصالات بعد دخوله مجال تقنية الاتصالات ببداية القرن الحادي والعشرين ، وعلى عكس أنواع الكابلات والأسلاك الأخرى التي تعتمد في نقل البيانات على الذبذبات الكهربائية فإن الكابلات المكونة من الألياف البصرية تنقل البيانات عبر نبضات ضوئية.

الألياف البصرية : هي ألياف مصنوعة من الزجاج النقي ، طويلة ورفيعة لا تتعدى سمكها سمك الشعرة ، وتستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات بعيدة جدا وبسرعات عالية .

#####################
مكونات كابلات الألياف البصرية:
#####################

1. القالب ( Core ) : وهو إسطوانة رقيقة جدا من الزجاج الفائق النقاء ولا يتعدى سمكه سمك الشعرة ينتقل من خلاله الضوء.
2. الصميم أو العاكس ( Cladding ) : وهو التي تكسي الصميم يحيث تكون مصممة لعكس الضوء عليه باستمرار ليظل داخل القالب الزجاجي.
3. الغلاف الواقي ( Buffer coating ) : وهو غلاف بلاستيكي يغطي الصميم والقلب ويحميهما من الضرر.

#####################
منافذ التوصيل:
#####################

يستخدم حاليا نوعان من منفذ التوصيل( SC.. TC ).

وقد تلاحظون في أجهزتكم منفذ لتركيب موصل SC فهو الأكثر استخداما في أجهزة الكمبيوترات الشخصية.

#####################
أنواع الألياف الضوئية من حيث النمط:
#####################

الألياف الضوئية يمكن أن تقسم بصفة عامة إلى نوعين أساسيين:

1- الآلياف الضوئية ذات النمط الاحادي:
single mode fiber:

تنتقل من خلالها إشارة ضوئية واحدة فقط في كل ليفة ضوئية من ألياف الحزمة وهي النوع الأسرع نقلا للبيانات وتستخدم في شبكات التلفون و كوابل التلفزيون.
هذا النوع من الألياف يتميز بصغر نصف قطر القلب الزجاجي حيث يصل إلى حوالي micron 9 ( حيث 1 ميكرومتر تساوي 0.001 ملليمتر ) و تمر من خلاله أشعة الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي 1.3-1.55 nm.

2- الآلياف الضوئية ذات النمط المتعدد:
multi -mode fibers:

و بها يتم نقل العديد من الإشارات الضوئية من خلال الليفة الضوئية الواحدة مما يجعل استخدامها أفضل لشبكات الحاسوب. هذا النوع من الألياف يكون نصف قطره اكبر حيث يصل إلى 62.5micron و تنتقل من خلاله الأشعة تحت الحمراء.

#####################
أنواع الألياف الضوئية من حيث الاستخدام:
#####################

(1) كبل داخلي في معدة أو جهاز: ويكون صغير الحجم، بسيط التركيب، ورخيص الثمن.
(2) كبل بين المكاتب: للاستخدام داخل المبنى الواحد.
ويحتوي، عادة، على شعيرة واحدة أو اثنتين من الألياف.
(3) كبل بين المباني: يمر على الجدران، ويحتوى على عدة ألياف.
(4) كبل متعدد: يحتوي على كبول فرعية.
(5) كبل خاص بين المباني، بمواصفات ضد الحريق والدخان.
(6) كبل هوائي خارجي، بين أعمدة أو في أنفاق أرضية.
(7) كبل أنفاق مدرع.
(8) كبل الدفن المباشر، ذو طبقة خارجية مدرعة.
(9) كبل غواصات مائي: للاستخدام في المياه، العذبة أو المالحة.

#####################
المميزات والعيوب:
#####################

.. ما المميزات التي توفرها الألياف البصرية ..

1. سريعة جدا في نقل البيانات حيث بدأت بـ ( 100 ميجابت/ث ) وقد وصلت حاليا إلى أكثر من ( 200.000 ميجابت/ث ) .
2. مستوى الأمن التي تقدمه ضد التنصت عالية جدا لأنها تقوم بتحويل البيانات الرقمية إلى نبضات ضوئية فلا يمر بهذه الألياف أي إشارات كهربائية.
3. معدل انخفاض الإشارات منخفضة بشكل كبير مهما كانت طول السلك.
4. منيع ضد التداخل الكهرومغناطيسي التي تؤدي إلى تشويش الإشارات.
ولهذا يمكن تمديد هذا الألياف على شكل كابلات كبيرة تحتوي على آلآف الأسلاك بداخلها دون أن تؤثر على جودة الاتصال.
5. يمكن تمديد عدة ألياف بصري بداخل كابل واحد مما يسهل عملية التركيب.
6. لا تتأثر بالماء بل أصبح الدول تستخدمها لتوصيل الانترنت بين المحيطات.

.. أما العيب الرئيسي في هذه الكابلات أو الأسلاك..

العيب الوحيد هو أنها صعبة التركيب والصيانة ولأنها تعتمد على الزجاج فغالبا ما تنكسر النواة الزجاجي عند الانحنائات الشديدة إلا تلك المصنوعة حديثا من نواة بلاستيكية لكنها لا تستطيع حمل نبضات الضوء مسافات شاسعة كتلك المزودة بقالب زجاجي. 

شبكة التيترا

#####################
شبكة التيترا:
Tetra Network:
#####################

النظام الرقمي تيترا..
Terrestrial Trunked Radio= TETRA
هو شبكة رقمية تخدم شبكات اللاسلكي المتنقل الخاصة..
Digital Private Mobile Radio =DPMR
و شبكات اللاسلكي المتنقل العامة..
Public Access Mobile Radio =PAMR
و بذلك فهي تخدم أكثر من مجال مختلف مثل الشرطة , الإسعاف , رجال الإطفاء , المرور , رجال الأمن , القوات المسلحة , الخدمات العامة , خدمات النقل , الشبكات الخاصة بالأفراد , المصانع , المناجم , إلخ.

النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) معرف لدي معهد الاتصالات الأوروبي للمعايير القياسية..
European Telecommunications Standard Institute.

يعطي النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) الفرصة للمنظمات للتفكير بجدية في تطوير طريقة اتصالاتهم . ليتمتع بشبكة متكاملة , واسعة الانتشار , و خدمات لاسلكية تتوافق مع احتياجاتهم.

النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) هو أحد أكثر الأنظمة العملية لنقل الاتصالات الصوتية و المعلومات. فهو يعتمد علي تكنولوجيا متطورة تقدم العديد من المزايا لزيادة كفاءة عملك اليومي بصورة واضحة.

التصميم المقارب لتصميم الشبكات التي تعمل بالـ ( أي بي بروتوكول ) جعل من السهولة تطوير الشبكة بإضافة التطبيقات المختلفة بسهولة و بتكلفة مناسبة. مهما كانت احتياجاتك, النظام الرقمي تيترا (TETRA) يعطي الكثير من الإمكانيات التي تناسبك عن طريق مجموعة شاملة متنوعة من التطبيقات التي تضاف إلي النظام لتجعله حل متكامل شامل لكل احتياجاتك.

#####################
مميزات شبكة التيترا:
#####################

1- يتميز النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) بسرعة إعداد المكالمات.
2- توفير الاحتياجات الهامة لمجموعات من المستخدمين.
3- قابلية الاتصال المباشر بين الأجهزة.
4- نقل المعلومات بأنظمة الباكيت (Packet) أو السيركت (Circuit).
5- يقدم استخدام أمثل لترددات.
6- يعمل بدرجة عالية من الأمان.
و تتميز شبكة النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) عن الشبكات الأخري بقدرتها علي إلغاء تأثير الضوضاء و ذلك يجعل الصوت مسموع بوضوح حتي في الاماكن المعروفة بزيادة نسبة الضوضاء فيها مثل المطارات و مواقع البناء.

#####################
التقنية المستخدمة في شبكة التيترا:
#####################

يستخدم النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) أسلوب..
Time Division Multiple Access = TDMA
بحيث أن كل 4 مستخدمين يخدمهم تردد واحد كل تردد يبعد 25 كيلو هرتز عن التردد المجاور , و ذلك يعطي استخدام أمثل للترددات.

#####################
تخصيص الترددات لشبكة التيترا:
#####################

قامت منظمة الـ ( إي أر سي ERC ) بتخصيص حيز الترددات (380 - 383 ) ميجا هرتز و (390 - 393 ) ميجا هرتز ليستخدم للطوارئ في أي نظام اتصال رقمي متنقل في أوروبا.

و قامت منظمة الـ ( إي أر سي ERC ) بتخصيص حيز الترددات (410 - 430 ) ميجا هرتز..
و (870 – 876 / 915 – 921 ) ميجا هرتز..
و (450 - 470 ) ميجا هرتز..
و (385 - 390 / 395 – 399.9) ميجا هيرتز..
ليستخدم في أنظمة الاتصال المدنية الرقمية المتنقلة في أوروبا.

#####################
تصميم الشبكة:
#####################

النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) مصمم خصيصاً ليوفر لك كل ما تحتاج من اتصالات رقمية.

فمن خلال جهاز واحد تستطيع أن تجري اتصال مباشر , أو تجري محادثة إلي جهاز متنقل , و أن ترسل رسائل إلي الآخرين . و ذلك يكون أسهل من حمل أكثر من جهاز لإنجاز كل عمل علي حدا . تتيح لك شبكات النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) الاتصال بأي مستخدم يتنقل داخل الشبكة و ذلك في غضون ضغطة زر. و تستطيع أن تتصل بعدد من المستخدمين يصل إلى 100 مستخدم في آنٍ واحد.

#####################
كيفية عمل الشبكة:
#####################

يقسم النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) حيز الترددات المتاح إلي مجموعة من القنوات التي تخصص للمستخدمين حسب الطلب . و التنسيق مع الشبكات القومية و العالمية الأخرى ؛ مستخدم النظام الرقمي تيترا ( TETRA ) يستطيع الاتصال بمستخدمي هذه الشبكات الأخرى. و يتيح النظام الرقمي تيترا (TETRA) اتصال مستخدم بمستخدم أخر و يتيح أيضاً اتصال مستخدم بمجموعة من المستخدمين الموجودين في نطاق تغطية جهاز المستخدم (بالاتصال المباشر بين الأجهزة دون استخدام البنية التحتية للنظام).

شبكة ATM

#####################
شبكات ATM:
Asynchronous Transfer Mode:
#####################

شبكات ال ATM هي إختصار ل..
Asynchronous transfer mode.
وهي عبارة عن أنظمة كمبيوتر متصلة ببعضها البعض..
(Inter-Networked Computer systems).

بخلاف الشبكات العاديه (LANs)، مثل ال(Ethernet) و ال (Token Ring) و (FDDI)، تقنية ATM ليست ب (shared-access technology)، أي ليست كباقي تقنيات الشبكات (LANs) التي تسمح بمشاركة الخدمات والتطبيقات.

إن تقنية التطبيقات التي من الممكن مشاركتها (shared-access technology) تتكون من أسلاك متعارف عليها (common wires) يتم إستخدامها من قبل جميع الأطراف المتصله بالشبكة (attatched nodes) للإتصال.

إن إضافة أطراف أخرى للشبكة (Nodes) يعمل على تقليل ال (bandwidth) المتوفرة للأطراف الموجودة (existing nodes)، وبذلك هناك عدد محدود أو حد (limit) لإضافة هذه الأطراف إلى الشبكة (shared-access network).

شبكات ATM لا تعاني من هذا العجز (limitaion)، لذا فإن عدد الأطراف (nodes) يمكن أن تكون كثيرة جدا.

بما أن ال (traffic) أو العمل على شبكات (LAN) معقدة بعض الشيء، تعمل ال (hubs) وال (routers) التي يتم إضافتها الى الشبكة على استهلاك طاقة ومقدرة الشبكة.

بعكس شبكات LAN، إن تقنية (cell-switching) المستخدمة من قبل تقنية ATM، يتم بها إضافة منافذ (ports) لل (ATM Switch) ، وتصبح طريقة إتصال متواز (parallel connection)، هذه الطريقه تزيد وتقوي ال (bandwidth) لل (Hub) أو ال (Switch).

إن بناء شبكة ATM ، ال (ATM backbone) هي عبارة عن أنظمة (high-speed cell-switching systems).

هذه الأنظمة (وتسمى switches) يتم ربطها بأجهزة الاتصال العامة عبر (physical transmission links).

ال (End-Stations) أو المحطات يتم ربطها بشكل مباشر الى ال (Switch). كما في شبكات (X.25 Networks)، ال (end stations) تعمل على الاتصال ببعضها البعض.

إن في شبكات ATM، ال (end stations) تعمل على إرسال البيانات ك (fixed-length cells) أو كخلايا ثابتة المسافة.

طول كل خلية (cell) يصل إلى (53Bytes Long).
بالنسبه لل..
(Larger Frames , up to 64 Kbyte).
يتم تجزيئها إلى خلايا (cells)، ال (sending end-station) أو المحطة المرسلة هي المسؤولة عن نقل الخلية (cell) بشكل مناسب، بالإعتماد على تقنية..
(Quality Of Service = Qos).

إن جميع المعلومات، سواءا كانت: data, voice or video تستخدم نفس البناء الخاص بالخلية (cell structure) والحجم.

ليس هناك ما يضمن تسليم المعلومات (delivery guarantee).

تعتمد ال ATM Networks على بروتوكولات (transport protocols) لإتمام عملية النقل (نقل المعلومات).

إن شبكات ATM هي (layered architecture) تسمح للخدمات المتعددة (data, voice and video) بالختلاط عبر الشبكة.

#####################
طبقات شبكة ATM:
#####################

تم تحديد ثلاث طبقات (three lower layers) لتنفيذ ميزات ال ATM:

*****************************
1- The Adaptaion Layer :
*****************************
تعمل على التأكد من ميزات الخدمة (service charictarestics) وتعمل على تقسيم جميع أنواع البيانات إلى (48byte Payload) والتي بدورها سوف تعمل على تكوين ال (ATM Cell).

*****************************
2- The ATM Layer :
*****************************
تعمل على إرسال البيانات، بعد ذلك تعمل على إضافة (5byte header information) والتي تعمل على تأكيد إرسال الخلية (cell) الى جهة الاتصال المرغوبه.

*****************************
3- The Physical Layer :
*****************************
- تصف الميزات الإلكترونية (electrical characteristics) وواجهات الشبكة (Network Interfaces).
- هذه الطبقة تعمل على وضع ال (bits) في السلك (puts the bits on the wire).
- إن ال ATM ليست مقيدة بأي نوع محدد من ال (physical transport).

###################
فوائد ال ATM Tchnology :
بشكل عام ، ال ATM متعدد الفوائد ، ومن هذه الفوائد :
###################

*****************************
1- Flexible channel bandwidth allocation:
*****************************
المرونة في التحكم بال BW للقناة.

في شبكات ATM ، من الممكن لل (bandwidth) أن يتم تحديده (reassigned) في نفس الوقت إلى أي جهة (to any traffic) حسب الرغبة.

*****************************
2- scalable over physical size, speed, and node count:
*****************************
قابلة لتطوير الحجم المادي، والسرعة، وعدد العقد.

من الممكن تحديد ATM Networks جغرافيا (geographically).
وذلك لأن شبكات ATM تزداد بشكل غير محدد، وهذه التقنيه مخصصه للتقليل أو للتخلص من الإختلافات والقيود بين شبكات LANs and WANs.

*****************************
3- One Single Network :
*****************************
شبكة واحدة مستقلة.

تزودنا ATM بشبكة مستقلة (single network) لجميع أنواع ال (traffic) المستخدمة مثل: Voice, Data and Video.
تتطور ال ATM لتصبح تقنية نموذجيه (standard technology) لل (local, campus/backbone, and public and private wide area services).

هذا النظام سيعمل على جعل إدارة الشبكة أسهل وذلك عبر استخدام نفس التقنية لجميع الشبكات.

*****************************
4- Enables New Applications :
*****************************
تطبيقات جديدة ممكنة.

نظرا لسرعتها العالية في نقل البيانات وطرق الاتصال،
ال ATM تمكننا من إبتكار وتوزيع تطبيقات جديده مثل:
ال multimedia to the desktop.

*****************************
5- Compatibilty :
*****************************
التوافقية مع الشبكات الأخرى.

نظرا لأن تقنية ATM لا تعتمد على نوع إتصال محدد (type of physical transport)، فهي متوافقة (Compatible) مع الشبكات (physical networks)
المنتشره في عصرنا الحالي.
يمكن لل ATM الاتصال باستخدام : Twisted Pair, coax, and fiber optics.

*****************************
6- Long Architectual Lifetime :
*****************************
طول العمر المعماري لهذا النوع من الشبكات.

إن تقنية المعلومات وشركات الاتصالات في العالم تنظر وتركز على تقنية ATM .

لقد تم تصميم هذه التقنية من البداية للتزويد بالمرونة والسهولة في الاستخدام.

تقنية VoIP

#####################
تقنية VoIP: #####################

الصوت عبر بروتوكول الإنترنت Voice over IP أو VoIP هو وسيلة لربط المحادثات الصوتية عبر الإنترنت أو عبر أى شبكة تستخدم بروتوكول الشبكة Internet Protocol. وبالتالى يمكن لأى عدد من الأشخاص متصلين سويًا بشبكة واحدة تستخدم بروتوكول الإنترنت (IP) أن يتحادثوا هاتفيًا باستخدام هذه التقنية.

يشار للشركات التي تقوم بنقل الصوت عبر الإنترنت بالشركات الموفرة للخدمة.

#####################
المقدمة: #####################

في العام 1995 بدأ بعض الهواة بإدراك ان الصوت يمكن ان ينقل عبر الشبكة (الإنترنت) بدل نقله عن طريقة خطوط الهاتف فقط مما يمكن مستخدمي شبكة التي تربط أنحاء العالم من توفير المبالغ الكبيرة التي يدفعونها للقيام بالاتصالات الهاتفية الدولية حيث تم تطوير أول برنامج حاسوبي يستطيع مستخدموه من التواصل مع بعضهم ولا يتطلب سوى بطاقة صوت ومذياع وربط بالشبكة (الإنترنت). لم تكن هذه البرامج في تلك الفترة تتمتع بنقاء الصوت والنوعية المنشودة ولكنها كانت المؤشر على ان عملية نقل الصوت عن طريق الشبكة ممكنة وواعدة.

لم تعد الاتصالات الهاتفية عبر الشبكة مقصورة على الحواسيب فحسب ولاسيما بعد أن أصبح ممكنا الآن استخدام خدمات (نقل الصوت عبر برتوكول الإنترنت دون حتى الحاجة إلى تشغيل الحاسوب عن طريق الهواتف التي تدعم هذه التقنية. والجديرٌ بالذكر أن تقنية الاتصال عبر بروتوكول الشبكة (الإنترنت) تقنية مبنية على البرمجيات، وهي تستفيد من تقنية الصوت عبر بروتوكول الشبكة VoIP في نقل الصوت والبيانات عبر شبكة حاسوبية. وتتضمن هذه التقنية المبتكرة مزايا فائقة عديدة من بينها على سبيل المثال: تحويل المكالمات، والمؤتمرات الجماعية البعيدة (عن بعد)، والرسائل الصوتية، وغيرها وذلك لتعزيز شبكات الاتصالات وخفض التكلفة الإجمالية.

لاستخدام خدمات تقنية نقل الصوت عبر بروتوكول الشبكة ليس عليك سوى الاستعانة بوصلة إنترنت ذي نطاق واسع مثل خدمة خطوط الإنترنت السريعة (دي.أس.أل) وأحد أجهزة الشبكة (Routers) المزودة بالإنترنت ووصلات هاتفية.

#####################
تاريخ تقنية VoIP: #####################

تقنية نقل الصوت عبر بروتوكول الشبكة (VoIP) جاء لتغيير عالم الهاتف التقليدي. إن خطوط الهاتف التقليدية تتجه إلى البطء تدريجيا مع ما تقدمه تقنية VoIP في جميع أنحاء العالم من فوائد ومزايا في التكنولوجيا المتقدمة. ومن المفيد التوقف وإلقاء نظرة على تاريخ VoIP وستجد مستقبلا أكثر إثارة.

تاريخ تقنية نقل الصوت عبر بروتوكول الشبكة (VoIP) يدل على ان هذه التقنية بدأت عام 1995 عندما بدأت شركة صغيرة تسمى vocaltec، وكان يعتقد أنه أول برنامج هاتف إنترنت. وقد صمم هذا البرنامج لتشغيله على حاسوب منزلي ويشبه إلى حد كبير الهواتف المستخدمة اليوم، وانها تستخدم بطاقات الصوت والميكروفونات والسماعات. و كان يسمى البرنامج "هاتف الانترنت" ويستخدم بروتوكول H.323 بدلاً من بروتوكول SIP بالرغم من أنه أصبح أكثر شيوعا اليوم.

بدأت شركة vocaltec نجاحها مع هاتف الإنترنت، وكان نجاحها عام 1996. والعيب الرئيسي الذي ظهر في عام 1995 هو عدم توافر سعة الشبكة العريضة Broadband، وعلى هذا الاساس فان هذه البرمجيات المستخدمة في أجهزة المودم التي أدت إلى سوء نوعية الصوت عند مقارنتها مع مكالمه هاتفية عادية. ومن المفيد أيضاً.. الإشارة إلى ان أحدا من موظفي vocaltec الرئيسيين هو أيضا مؤسس whichvoip.com.

وبحلول عام 1998، زاد معدل استخدام VoIP traffic ليمثل ما يقارب من 1 ٪ من كل الرسائل الصوتية في الولايات المتحدة.وأصبحت الأنظار متجهة إلى إعداد وتهيئة الأجهزة التي مكنت اتصال حاسوب شخصى إلى هاتف PC-to-phone وهاتف إلى هاتف phone-to-phone. وقدمت شركات الشبكات مثل سيسكو ولوسينت المعدات التي يمكن ان تسير VoIP Traffic ونتيجة لذلك بحلول عام 2000 أصبح VoIP يمثل أكثر من 3 ٪ من جميع الرسائل الصوتية.

و من الشركات المعروفة والرائدة في هذا المجال شركة Skype التي ظهرت في منتصف التسعينات وهنالك مجموعة من البرامج الأخرى مثل ،Net2Phone, PC2Call, ZeroPhone.....

في عام 2005، أصبحت قضية ضمان جودة نقل الصوت تأخذ الأولوية على نقل البيانات لتصبح هذه التقنية أكثر اعتمادية لنقل صوت واضح دون انقطاع المكالمات الهاتفية. ان معدل النمو الهائل والسريع بتقنية VoIP ومع استخدام التقنيات اللاسلكية، أصبح مستقبل هذه التقنية أمرا مثيرا حقا للدهشة.

#####################
تعريف VoIP : #####################

وهي اختصارا ل Voice Over Internet Protocol (أي تقنية نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت) – هو وسيلة لربط المحادثات الصوتية عبر الشبكة (الإنترنت)أو عبر أى شبكة تستخدم بروتوكول الإنترنت Internet Protocol. وبالتالى يمكن لأى عدد من الأشخاص متصلين سويًا بشبكة واحدة تستخدم بروتوكول الإنترنت (IP) -مثل شبكة الإنترنت- أن يتحادثوا هاتفيًا باستخدام هذه التقنية.

#####################
مبدأ عمل التقنية: #####################

تقوم هذه التقنية بتحويل الإشارات الصوتية التماثلية Analog Signalsمن الهاتف إلى إشارات رقمية Digital Signals ويتم تقسيم هذه الإشارة إلى حزم Packets وتستخدم بروتوكول الإنترنتIP في إرسال هذه الحزم الرقمية في عدة مسارات عبر نفس شبكة البيانات وعند وصول هذه الحزم إلى الوجهة المحددة (المستقبل) تقوم بإعادة تجميع الحزم المرسلة لكي يتم سماعها بشكل واضح على عكس الاتصالات المعتادة فهي تستخدم مسارا واحدا محددا وإذا كان الطرف الآخر (المستقبل) هاتفا عاديا يتم تحويل الإشارة مرة أخرى إلى إشارات صوتية لكي يتم فهمها من المستقبل.

#####################
خطوات عمل التقنية: #####################

- تحويل الإشارات التماثلية Analog Signals إلى إشارات رقمية Digital Signals.
- ضغط الحزم بصورة جيدة (عرض الحزمة صغير جداً) هنالك عدة موافيق (بروتوكولات) يمكن أن تختار بينها لضغط الحزمة بصورة متطورة وذلك لكي لا يحصل تأخير في الصوت.
- دمج حزم الصوت داخل حزم البيانات باستخدام ميثاق (بروتوكول) الوقت الحقيقي RTP-Real Time Protocol.
- نحتاج إلى إشارات للاتصال بالمستخدم (الجرس) ITU-T H323.
- عند المستقبل يتم تحليل الحزمة واستخلاص البيانات منها وتحويل الإشارات الرقمية إلى صوتية مرة أخرى وإرسالها للهاتف.
- يجب أن يحصل في وقت حقيقي Real Time لكي لا يحصل تقطيع في الصوت.

#####################
متطلبات ضرورية لعمل التقنية: #####################

- يجب استخدام PBX لتحديد مسار المحادثة الهاتفية.
- تحويل الإشارات الصوتية Analog Signals إلى إشارات رقمية Digital Signals.
- استخدام بروتوكول الإنترنت IP.
- يجب تقسيم الإشارات الرقمية إلى أجزاء صغيرة تسمى حزم رقمية لنقلها بعدة مسارات عن طريق الشبكة البيانات نفسها.
- يجب ضغط الحزم بصورة جيدة (عرض الحزمة صغير جداً) هنالك عدة بروتوكولات يمكن أن تختار بينها لضغط الحزمة بصورة متطورة وذلك لكي لا يحصل تأخير في الصوت.
- يجب أن يكون هنالك مكان للتخزين المؤقت لتجميع الحزم Buffer لكي لا يحصل تأخير في الصوت.
- يجب أن يحصل في وقت حقيقي Real Time لكي لا يحصل تقطيع في الصوت.

#####################
معايير تقنية نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت: #####################

وهي مجموعة من القواعد والشروط التي تحكم عملية الاتصالات الهاتفية وتنقسم إلى:

*****************************
الأنظمة المغلقة: *****************************

و هي التي تعتمد على معايير مغلقة (ليست حرة المصدر) مثل برنامج Skype وبروتوكول سيسكو الشهير (Skinny Client Control Protocol SCCP) وهو بروتوكول مغلق للتحكم بالطرفيات طور أساساً من قبل شركة سيلزيوس Selsius Corporation وتملكه وتضع مواصفاته الآن سيسكـوCisco System Inc. ومن أشهر التجهيزات العاملة وفق هذا البروتوكول سلسـلة هــواتف Cisco 7900.

*****************************
الأنظمة المفتوحة: *****************************

تضم المعايير المفتوحة التي تعتمد على بروتوكولات مفتوحة المصدر مثل :-

بروتوكول H.323:

هي مجموعة من البروتوكولات المعيارية المنبثقة عن نظام مطور من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات ITU-T من أجل نقل ملفات الصوت والصور عبر شبكة الحاسب الآلي باستخدام الحزم Packet-Based يستخدم هذا البروتوكول في غالبية التطبيقات الشهيرة مثل برنامج NetMeeting.

بروتوكول SIP:

هي اختصاراً لبروتوكول بدء المرحلة، وهو عبارة عن بروتوكول للإشارات الهاتفية المرتبطة ببروتوكولات الإنترنت، والتي تستخدم في بدء، وتعديل، وإنهاء مكالمات الهواتف من نوع VOIP. ولقد طورت فرق عمل هندسة الإنترنت IETF هذا البروتوكول، وتم نشرة علي هيئة بروتوكول RFC 3261 في البداية. يمكن لبروتوكول SIP أن يصف الاتصال الضروري لبدء المكالمة الهاتفية وأصبح بروتوكول بدء المرحلة بمثابة طفرة في عالم هواتف VOIP. وهذا البروتوكول بشبة إلي حد كبير بروتوكول HTTP، في انه بروتوكول نصي، وسهل الفهم، ومرن الاستخدام، ولذلك فقد حل بروتوكول SIP محل بروتوكول H323 القياسي في الاستخدام علي نطاق واسع.

بروتوكول IAX2:

وهو بروتوكول التواصل بين برامج أستريسك Asterisk وهو برنامج مقسم هاتفي مفتوح المصدر ويتيح نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت بين خوادم أستريسك Asterisk وعملاء IAX2 ويقوم بضغط الحزمة بصورة جيدة. لكي تأخذ فكرة عن حجم الهدر الناتج أثناء نقل الصوت عبر الإنترنت تذكر بأن الصوت المضغوط الذي يشغل مساحة 5.6كيلوبت في الثانية سيحتاج إلى 18 كيلوبت في الثانية من عرض الحزمة، يتألف الفرق بين 5.6 كيلوبت في الثانية و 18كيلوبت في الثانية من ترويسات الحزم التي ستنقل هذه البيانات. تحتوي هذه الترويسات على جميع المعلومات اللازمة (مثل IP Address) لنقل الحزم الصوتية إلى المستقبل. ولقد قام بروتوكول IAX2 بتخفيض هذا الهدر بشكل رائع عبر تحديد كمية البتات الإضافية المسموح استخدامها لكل حزمة، كما استغل أيضا مبدأ تجميع المحادثات المرسلة إلى نفس الوجهة وتضمينها في نفس الحزم.

#####################
تجهيزات/ معدات التقنية: #####################

لأي تطبيق VoIP يشترط وجود مصدر طاقة معتمد عليه وكذلك شبكة ذات سعة عالية وهذه أهم المعدات التي سنحتاج إليها:

1- محولات الهاتف التماثلية:
Analog Telephone Adaptors ATA:

يقوم محول الهاتف التماثلي ATA بربط أي هاتف تماثلي عادي مع شبكة نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت. يحتوي هذا المحول على منفذ من نوع RJ-11 (منفذ هاتف) ومنفذ آخر من نوع RJ-45 (منفذ شبكة الإيثرنت Ethernet) فيعمل هذا المحول على تحويل الإشارات الصوتية التماثلية الصادرة من الهاتف العادي التماثلي إلى إشارات رقمية ويمكن توصيل ATA على أي نوع من الهواتف ويعتبر ATA بمثابة VoIP Gateways

2- الهواتف البرمجية:
Soft phone:

يمكنك الاستعاضة عن شراء هاتف لنقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت بتثبيت برنامج يقوم بنفس المهمة ضمن حاسوب شخصي مما يعرف باسم "الهاتف البرمجي" Soft phone. لا يتطلب هذا البرنامج أكثر من توفر بطاقة صوت وسماعات ومصدح (ميكروفون) إضافة إلى التأكد من أن جدارك الناري الشخصي لا يمنع عمله ومن أمثلته (Net2Phone- PC2Call).

3- هواتف نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت:
VoIP Phone:

هي تجهيزات مصممة خصيصا لهذه الغاية يتم ربطها مع شبكة VoIP مباشرة ولاتحتاج أي معدات إضافية مثل ATA ولاتحتاج تنزيل أي برامج. يمكن أن تعمل هذه الهواتف وفق بروتوكول إنترنت واحد أو أكثر.

- المميزات الهامة التي يتوجب عليك تفقدها عند شراء هواتف نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت:

1- استهلاك بسيط لعرض الحزمة: دعم آليات الضغط المتطورة (مثل G.729 Speek).
2- توفر واجهة إدارة سهلة: تعمل عبر الويب.
3- منفذ للصوت: مخرج للصوت مع إمكانية توصيل سماعات لتطبيقات التدريب عن بعد.

4- هواتف نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت اللاسلكية:
Wi-Fi/WLAN Phone:

هي تجهيزات مصممة خصيصا لهذه الغاية يتم ربطها مع شبكة VoIP مثل السابقة ولكن الفرق الوحيد أنه يتم ربطها بالشبكة لاسلكياً عبر نقطة الوصول Access Point.

5- بطاقات الربط مع شبكة البدالات الهاتفية العامة:
PSTN interface cards:

في حال أردت توجيه المكالمات الهاتفية من التجهيزات التي تعمل وفق تقنيات نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت إلى الشبكة الهاتفية التقليدية PSTNستحتاج إلى تركيب بعض التجهيزات الخاصة لهذا الغرض ضمن مقسمك مثل بطاقة PCI TDM400P wildcard.

#####################
فوائد و مميزات التقنية: #####################

1.توفير التكلفة Minimize Cost:

- توفير التكلفة على المستخدمين:
إن الاتصال عبر هذه التقنية يوفر الكثير من التكلفة وذلك بسبب أن ما يدفع مقابل هذه الخدمة يكون ثابتا كاشتراك شهري ويكون الاتصال مفتوحا على مدار الساعة. وتعتبر تكلفة المكالمات الدولية عن طريق هذه التقنية الأرخص من أي وسيلة اتصال أخرى.

- توفير التكلفة على مزودي الخدمة:
لأن هذه التقنية تعتمد على البرمجيات أكثر من اعتمادها على المعدات مما يسهل عملية صيانتها بالإضافة إلى أن المشاكل غالباً ماتكون معروفة والمعدات قليلة التلف فالتكلفة تكون أقل (ممكن أن تكون تكلفة التركيب مرتفعة ولكن بعد ذلك تقل التكلفة).

2.المرونة Mobility:

لا يحتاج مستخدم هذه الخدمة لأن يكون بمكان واحد فقط بل من الممكن استخدامها بأي مكان وحتى في حالة السفر لدولة أخرى ويستمر استقبال المكالمات الداخلية كما لو كان بنفس البلد وبنفس التعرفة وذلك لاعتمادها على الشابكة (الإنترنت).
السماح للمستخدمين بتركيب هواتفهم في أي مكان داخل المكتب وذلك بتوصيل هواتفهم في أقرب فتحة للشبكة مع الاحتفاظ برقمهم الحالي.
يمكن تحويل المكالمات إلى أي مكان في العالم نظرا لخصائص بروتوكول SIP.

3- القابلية للتوسع Scalability:

القدرة على النمو مع تزايد الاحتياجات فيمكن التوسع وزيادة خطوط جديدة بسهولة وذلك بشراء المعدات اللازمة (VoIP Phone) وتوصيلها بالشبكة بدون الحاجة إلى وصلات منفصلة أو عن طريق تثبيت البرنامج على الجهاز.

4.الخدمات Features:

يحوي خدمات الهاتف العادي بالإضافة إلى خدمات أخرى مثل القدرة على المحادثات الجماعية – والبريد الصوتي - وإمكانية تخصيص النغمات – وإمكانية الاحتفاظ وإضافة تفاصيل الأشخاص المتصل بهم – وإمكانية التحكم في الأرقام ممكن منع اتصال أو استقبال رقم معين وغيرها.

5.القياسية Standardization:

فتعتبر أنظمة الهواتف VOIP بمثابة أنظمة قياسية من الدرجة الأولي – إذ أن جميع أنظمة هواتف VOIP الحديثة تستخدم SIP كبروتوكول لها. ومعنى هذا أنك كثيرا ما ستستطيع استخدام أي هاتف SIP VOIP أو أجهزة بوابة VOIP. أو العكس, فنظام الهاتف التقليدي يتطلب غالبا هواتف خاصة لاستخدام خصائص متقدمة, ووحدات فرعية خاصة لإضافة بعض المميزات.

6.السهولة في الاستخدام Easy to Use:

يسمح لك نظام الهاتف VOIP بسهولة إصلاح وضبط نظام الهاتف الخاص بك لوجود واجهة تعتمد على الرسوم التوضيحية GUI وعلى طرق الإنترنت مما يسهل عملية التثبيت والتحكم في النظام وعرض التقارير، بينما أجهزة الهاتف الخاصة الأخرى غالبا ما يكون بها صعوبات في الاستخدام بسبب واجهاتها التي صممت في الغالب لكي يقوم المتخصص بتركيب واستخدام تلك الأجهزة.

7.إمكانية دمج تقنيات الصوت والصورة والبيانات في آن واحد:

ان استخدام تقنية الصوت عبر الإنترنت تتيح للمستخدمين استخدام جميع التطبيقات التي تتم على الإنترنت مثل العمل على أي برنامج أو استخدام الايميل بالإضافة للاتصالات حيث تستخدم نفس الشبكة للصوت والصورة والبيانات. وبهذه الطريقة يتيح للمستخدم توفير الجهد والمال بنفس الوقت.

#####################
التحديات التي واجهتها التقنية (المساوئ): #####################

1- تعتمد هذه التقنية على وجود مصدر الطاقة:
يجب وجود مصدر طاقة ثابت ويعتمد عليه في هذه التقنية على العكس من الهواتف العادية فهي تعمل بدون مصدر طاقة فهي تزود بالطاقة من نفس الخط من المركز الرئيسي.

2- عدم إمكانية ربط مجموعة من الأجهزة على VoIP:
و لكن ذلك متاح بالنسبة لخط الهاتف العادي حيث يمكن ربط نظام الأمان في المنزل ونظام الاشتراك التلفيزيوني الرقمي ونظام الفيديو الرقمي بالهاتف العادي.

3- إتصالات الطوارئ ( Emergency Calls):
حيث أنه لايمكن تحديد موقع الاتصال عن طريق VoIP لأنه يعتمد على IP Address بينما عند الاتصال من الهاتف العادي يمكن تحديد مكان الاتصال وبدقة.

4- جودة الخدمة:
و هي تعني قدرة الشبكة على تقديم أفضل خدمة مهما كانت ظروف الشبكة ويعتبر ضمان توفرعرض الحزمة اللازم لنقل المحادثات الهاتفية على الدوام وبغض النظر عن الضغط على الشبكة.

#####################
من أهم التحديات التي واجهتها تقنية VoIP ومن أهم عوامل جودة الخدمة: #####################

1- التأخير (Latency):
يستخدم التأخير في الشبكة لقياس الزمن اللازم لانتقال حزمة البيانات من نقطة محددة إلى أخرى. فيجب منح حزم بيانات المحادثات الهاتفية الأولوية ضمن الشبكة لكي لايحصل تأخير في وصول المحادثة الهاتفية إليك. و لتخفيض ذا التأخير يجب إعداد الموجهات والمبدلات على طول مسار نقل البياتات في الشبكة وكذلك من الممكن إجراء المحادثات الهاتفية في حال تطلبت الوصلة استخدام أكثر من قمر صناعي واحد، لكنك ستحتاج الانتظار لثانية واحدة على الاقل قبل بدء المحادثة الهاتفية لكي يرد عليك الطرف الآخر. ومن أهم القواعد المتبعة لتخفيض التأخير هي تركيب المقسم الهاتفي PBX في الجزء الأقل إزدحاماً في الشبكة.

2- توتر الإرسال:
و هو التباين في توقيت وصول حزم البيانات الناجم عن الضغط على الشبكة والذي يسببه الازدحام مما يسبب التقطع في الصوت. و لتخفيف هذا التوتر يمكن استخدام صوان (Buffer) ارتعاش (Jitter) للتعامل مع الارتعاش وتخفيف آثاره السلبية ويتم فيها تجميع، تخزين وإرسال حزم بيانات الصوت إلى معالج الصوت بتواتر زمني ثابت. تقوم ذاكرة التوتر المؤقتة والتي توضع في جهة الاستقبال من المحادثة الصوتية بتأخير الحزم الواصلة بشكل متعمد (لكي تصل الحزم الكسولة - المتأخرة) مما يسمح للمستخدم بالحصول على مكالمة صوتية واضحة مع أقل قدر ممكن من التشويه.
هناك نوعين من أنواع الصوان المؤقت: ساكن وديناميكي. تعتمد الصوان (Buffer)المؤقت الساكن على التجهيزات ويتم إعدادها من قبل المصنّع، أما الصوان الدينمي فيعتمد على البرمجيات ويمكن إعداده من قبل المستخدم. من القيم الشائعة للصوان (Buffer)المؤقت 100 ميللي ثانية وهي تعبر عن زمن تخزين للحزم الصوتية في ذاكرة التوتر المؤقتة. ويمكنك تحسين نوعية المحادثة الهاتفية عبر زيادة ذاكرة التوتر المؤقتة ولكن على حساب زيادة التأخير الكلي في المحادثة.

3- معدل الأخطاء ( Errors Rate):
وهو معدل ضياع أو تلف الحزم ويقاس بمعدل الحزم التي لاتصل للمستقبل أو يطرأ عليها أي تغيير يؤدي إلى تلفها فيجب أن يكون معدل الأخطاء ضئيل جداً لضمان جودة الخدمة ويكون ذلك بزيادة سعة ناقل البيانات Network Bandwidth.

4- التوافرية ( Availability):
من الأمور المهمة جداً في هذه التقنية أن تكون شبكة نقل حزم بيانات المحادثات الهاتفية متوافرة دائماً وتعمل بشكل جيد ويجب ضمان ذلك.

5- التعرض للاختراق والفيروسات VoIP Hacking:
حالها حال أي نوع من الشبكات فهي يمكن أن تتعرض للاختراق والفيروسات فيجب حمايتها بمختلف أنواع البرامج ويجب العمل على تشفير البيانات.

6- التأثر بعوامل أخرى عندما يكون أحد طرفي VoIP كمبيوتر: عند فتح برنامج آخر مع الهاتف البرمجي على كمبيوترك Soft Phone ممكن أن تتأثرجودة المحادثة لأن المعالج يخدم أكثر من برنامج وممكن أن ينقطع اتصال محادثة هامة إذا توقف الجهاز عن العمل لاعتمادة على الطاقة.

#####################
مقارنة بين خدمة الهواتف التقليدية PSTN وتقنية نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت VoIP: #####################

1- تكلفة التركيب:
Setup Cost:

الأول : تكلفة تركيب PSTN أقل من VoIP .
الثاني : تعتمد على الطريقة المستخدمة حيث أنه من كمبيوتر-إلى- كمبيوتر لايكلف ولكن مثل تخصيص VoIP يكلف كثيراً.

2- تكلفة التشغيل:
Operating Cost:

الأول : تعتمد التكلفة على ساعات الاستخدام ممكن أن تكون كبيرة.
الثاني : يوفر كثير بعد أن يتم تطبيقه ولايعتمد على ساعات الاستخدام.

3- المعدات:
Equipment:

الأول : معداته رخيصة ويستخدم غالباً المعدات المتوفرة ولكنها غير قياسية.
الثاني : المعدات يوفرها لك مزود الخدمة عند الاشتراك ما عدا طريقة تخصيص VoIP فتحتاج إلى معدات متطورة وبنية تحتية جيدة.

4- قابلية التحرك(المرونة):
Mobility:

الأول : غير قابلة للتنقل.
الثاني : قابلة للتنقل لأنك تدخل عليها عن طريق شبكة الإنترنت فيمكن من أي مكان الاتصال والاستفادة من الخدمة.

5- الخدمات:
Features:

الأول : توفر الخدمات المتعارف عليها في الهاتف العادي (الاتصال، استقبال المكالمات، الانتظار..).
الثاني : يحوي خدمات الهاتف العادي بالإضافة إلى القدرة على المحادثات الجماعية – والبريد الصوتي وغيرها.

6- الوثوقية:
Reliability:

الأول : يمكن الاعتماد عليها دائماً .
الثاني : يجب إتخاذ التدابير الوقائية اللازمة لأنه يلزمها مصدر طاقة ثابت للتشتغل عبر الشبكة.

7- الأمان:
Security:

الأول : أكثر أماناً يستغرق جهد كبير للتنصت على مكالمة هاتفية.
الثاني : يجب إتخاذ الأمن اللازم لحمايتها من الاختراق كغيرها من الشبكات (الجدار الناري – برامج الحماية والفيروسات).

8- قابلية التوسع:
Scalablity:

الأول : القدرة على التوسع وزيادة خطوط جديدة صعبة جداً وتحتاج الكثير من الأسلاك وربما الحفر.
الثاني : القدرة على التوسع وزيادة خطوط جديدة سهلة جداً فقط تتم بشراء المعدات اللازمة (VoIP Phone) وتوصيلها بالشبكة أو عن طريق البرامج.

تقنية LiFi

#####################
تقنية LiFi:
Light Fidelity:
#####################

ال WiFi كان إختراع بالصدفة من المهندس والفلكي الأسترالي John O'Sullivan وهو يدرس ظاهرة الثقوب السوداء في السماء أكتشف أنه يمكن إستخدام موجات الراديو المستخدمة في دراساته في نقل الإنترنت والبيانات، والتقنية غيرت العالم من بعدها (وتشكل حاليًا %60 من جميع الإتصالات) ولكن بالإنتقال للضوء المرئي بدلًا من موجات الراديو يمكن تفادي والتخلص من كل عيوب موجات الراديو، الضوء المرئي يعتبر أخ لموجات الراديو ولكن تردد موجاته أسرع كثيرًا جدًا من موجات الراديو (تردد الضوء المرئي يصل ل790 تيراهرتز مقارنة ب300 جيجاهرتز فقط للراديو) وهذا يعني أن الضوء قادر على حمل البيانات بشكل أسرع بكثير جدًا وايضًا بشكل آمن، وايضًا لأنه متوافر في كل مكان ومستخدم في كل شيء فيتيح الإنترنت بسهولة أكبر بكثير وبشكل أرخص.

ال LiFi هي اختصار لمصطلح  ( Light Fidelity )و تعني العمل وفق الإضاءة أو الاعتمادية على الضوء , ابتكرها العالم الفيزيائي الألماني ” هارلد هاس ” من جامعة أدنبرة .
تم الإعلان عنها في عام 2011 حيث صنفت من بين أحسن الابتكارات في ذلك العام .
تعتمد هذه التقنية على المصابيح من نوع LED حيث تقوم بإرسال أشعة ضوئية يتعذر رؤيتها بالعين المجردة وذلك بعد إضافة رقاقة صغيرة لها, الأشعة المرسلة تقوم بنقل المعلومات التي تستقبل بواسطة محطة استقبال وهي الحواسيب و الهواتف الخاصة بالمستخدم .

#####################
أسباب الظهور: #####################

يلاحظ مؤخرا ازدياد كبير في عدد الشبكات اللاسلكية و الراديو , ما أدى إلى تزايد الأجهزة المعتمدة عليها التي تبث و تستقبل البيانات عبر شبكات الانترنت و الـ WiFi  و الهاتف المحمول حيث تشير الإحصائيات إلى ازدياد رهيب في كمية البيانات المنقولة و هذا ما أدى إلى ضغط كبير على هذه الشبكات الحالية ما جعلها عاجزة عن مسايرة هذا الكم الهائل من البيانات , و هنا تأتي تقنية LiFi  كحل عملي لهذا المشكل و ذلك بفضل سرعتها الفائقة في نقل البيانات .

#####################
طريقة العمل: #####################

المبدأ الأساسي لطريقة عمل الـ LiFi قائم على العرض الطيفي الخاص بالضوء و المقصود به عرض الترددات , فالعرض الترددي الخاص بالضوء أكبر بـ 10000 مرة من العرض الترددي الخاص بالـ WiFi.
أو موجات الراديو مما يسمح بوجود عرض ترددي واسع جدا يمكن الاستفادة منه , ويتم عمل ذلك من خلال المصابيح من نوع LED حيث لها إضاءة من نوع خاص تكون متقطعة بمعدلات عالية و لا تدرك العين المجردة هذا التقطع,وهذا يفيد بإنشاء ما يسمى بالـ Binary Code أي (0 و 1) وهو الشكل الذي تتواجد عليه البيانات داخل الحواسيب , كما أن هذه التقنية لا تقوم بإصدار أي أشعة  أخرى غير الضوء عكس الـ WiFi.
لا يشوش ضوء الشمس أو أي مصدر آخر للضوء على عملية النقل لأن الرقاقات تقوم بفلترة و ترشيح البيانات المنقولة .

#####################
ماذا يحدث لو تم غلق المصباح: #####################

ربما أكبر سؤال قد يتبادر لذهن من يريد تجربة هذه التقنية هو هل يجب إبقاء المصباح مفتوحا لاستقبال الانترنت فالجواب هو لا , فهذه المصابيح يمكنها تخفيض إضاءتها بحيث لا يمكن ملاحظتها بالعين المجردة لكن سينجم عن ذلك نقص في سرعة نقل البيانات , فكلما كانت شدة الإضاءة أكبر كانت سرعة نقل البيانات أكبر .

#####################

خصائص تقنية ال LiFi:

#####################

1- متوسط سرعاتها أكبر من متوسط سرعات الWifi ب100 مرة. حاليًا متوسط سرعات الLifi التي توصل لها الباحثين هي 10 جيجابت في الثانية، وبالمقارنة أسرع متوسط سرعات Wifi حاليًا هو 100 ميجا في الثانية. وفي السياق التجاري تم توصيل Lifi بسرعات جيجابت في الثانية في إستونيا.
.
باحثون آخرون في بريطانيا توصلوا لLifi بسرعات 224 جيجا في الثانية، يعني في الثانية الواحدة تحمّل 18 فيلم كل واحدة فيهم مساحته جيجا ونصف!
.
2- الLifi لا تحتاج لrouter أي مصباح كهربائي عادي أو لمبة ممكن تكون الrouter أو مركز إرسال إشارات الإنترنت والdata.
.
3- بسبب الخاصية السابقة لا تحتاج تحجم نفسك بمساحة معينة لتكون متصل بالإنترنت، أي مكان فيه ضوء يبقى فيه إنترنت بمعنى أن الشقة والشارع كله وكل الأماكن تقريبًا متصلة بالإنترنت.
.
4- بسبب أن الLifi يعتمد على الضوء بدلًا من موجات الراديو فالسرعة تكون stable وواصلة لأقصاها طوال الوقت بدلًا من الWifi التي سرعاتها تتغير وتقل وتتذبذب بشكل مستمر.
.
5- أيضًا الLifi أكثر أمان بكثير من الWifi لأن الضوء لا يخترق الجدران مثل موجات الراديو وبالتالي لا يمكن لأحد من التصنت عليك أو إختراق ما تفعل.
.
6- الLifi يمكن بسهولة جدًا من تحقيق حلم الinternet of things بمعنى أن تكون جميع الأجهزة الإلكترونية والأجهزة بشكل عام متصلة ببعضها، يعني الثلاجة متصلة بالموبايل بالغسالة بالأضواء المنزلية بكل شيء وتتحكم في أي شيء من أي شيء آخر، وحتى تستطيع الإتصال بالأجهزة في الشارع والمصابيح أو عمدان النور ترسل بيانات عن الطريق والشارع للمهندسين أو الحكومة، إلخ.

7- لا تحتاج أن تترك النور طوال الوقت لكي تتلقى إشارة إنترنت، أو بمعنى آخر ممكن تطفئ النور أو تجعله خافت جدًا لدرجة أن عينيك حرفيًا لا تراه ولكن الreceiver يستطيع إستقباله وترجمته. وبضعة شركات تعمل على إنزاله السوق للناس وتجارب على مستوى واسع بدءًا من أوروبا وآسيا وينتقل لباقي العالم.

#####################
مميزاتها : #####################

1- الأمان :
تكون الانترنت محصورة فقط في المساحة التي يصلها الضوء و بالتالي لن يتم تسريبها للخارج فيكمن التحكم في إتجاهها بسهولة , وهذا سيمنع المخترقين و المتجسسين من الوصول لأجهزتك و بالتالي منعهم من الوصول إلى بياناتك الخاصة , وهذا عكس موجات الراديو التي هي في كل مكان حولنا وهذا يصعب من مهمة التحكم فيها لذلك هي دائما  في عرضة للاختراق و التجسس.

2- السرعة :
ربما أكبر ما يميز هذه التقنية هو سرعتها العالية جدا في نقل البيانات حيث أنه من المعروف أن تردد موجات الضوء أكبر بـ 10000 مرة من التردد الخاص  بموجات الراديو .

3- التكاليف :
لا تحتاج متطلبات كبيرة أو بنى تحتية ضخمة أو أبراج عملاقة  LiFi تقنية الـ و لا الكثير من الأسلاك , فالبنية التحتية الخاصة بها تعتمد على وجود الكهرباء ووجود مصابيح من نوع LED و التي تتوفر بالمليارات في العالم بالإضافة إلى سعرها الزهيد و قوتها في توفير الطاقة وكذلك طول مدة استعمالها بالإضافة إلى أنها غير ملوثة للبيئة فهي تصدر الضوء فقط .

4- التشويش :
أغلب الناس يعانون مشكل منعهم من استعمال الانترنت في بعض الأماكن  الحساسة مثل الطائرات و المستشفيات و المصانع البتر وكيماوية و المراكز  الحربية حيث أنه في حال وصلت موجات الراديو إليها قد تحدث أضرار كبيرة لذلك تأتي تقنية الـ LiFi لتحل هذا المشكل نهائيا حيث يمكن استعمال الانترنت على الهواتف و الحواسيب  في أي مكان دون أن تحدث أي ضرر على الأجهزة الأخرى , فهي الأكثر ملائمة في هذه الحالات .

5- الانترنت في أعماق المياه :
مع تقنية LiFi سنتمكن من استعمال الانترنت تحت سطح الماء فمن المعروف أن ترددات الضوء قادرة على اختراق الماء عكس ترددات الراديو التي لا يمكنها ذلك .

#####################
مستقبل LiFi : #####################

لا شك أن تقنية LiFi تتفوق على الـ WiFi في العديد من الجوانب لذا يمكن  اعتبارها تقنية المستقبل لسرعتها و تكلفتها الزهيدة لكن رغم ذلك لا يمكننا  الاستغناء عن الـ WiFi خاصة في المستقبل القريب فيتوجب استعمالهما جنبا لجنب و هذا لتخفيف الضغط على ترددات الـ WiFi.

مشاكل وحلول ال Wi-Fi

#####################
مشاكل وحلول ال Wi-Fi: #####################

قد يعاني المستخدم في العمل أو المنزل من وجود موجهات أخرى خاصة بجيرانه تستخدم التردد والقناة نفسها التي يستخدمها موجهه. وتزداد هذه المشكلة مع توزيع مزودي خدمات الإنترنت للموجهات نفسها (أي التردد والقناة نفسها) لملايين المستخدمين (تقوم بعض الموجهات الجديدة لدى تشغيلها باختيار أقل القنوات كثافة من حيث عدد المستخدمين).

مع وجود كاميرات أمنية لاسلكية في العمل وسماعات «بلوتوث» وأجهزة «ميكروويف» للتسخين، وغيرها من الأجهزة التي تستخدم التردد نفسه.

وقد يلجأ البعض إلى تحميل برمجة للموجه خاصة ببلد مختلف عن بلده، وذلك للحصول على القناة 14 التي قد لا تكون تعمل في بلده، ولكن هذا الأمر غير قانوني، أضف إلى ذلك أن جهاز المستخدم المحمول قد لا يدعم القناة 14، ويكون المستخدم بذلك قد أوقف الاتصال اللاسلكي تماما.

ومن العوامل التي تؤثر سلبا على سرعة الاتصال اللاسلكي خيار المستخدم ببروتوكول الحماية الخاص بالموجه اللاسلكي، حيث إن بروتوكول «دبليو إي بي» WEP سيفرض عبئا أكبر على الموجه وقد يخفض الأداء الإجمالي بنسب تصل إلى 30%. أضف إلى ذلك أن هذا البروتوكول القديم غير آمن مقارنة بالإصدارات الأخرى الحديثة، مثل «دبليو بي إيه/دبليو بي إيه 2» WPA/WPA2 التي تقدم سرعة أداء أعلى ومستويات حماية أفضل، ولا تخفض من سرعة الأداء إلا بنسب تتراوح بين 5 و10%.

على الرغم من أن عدم استخدام بروتوكول حماية سيقدم لك مستويات أداء أعلى، فإن المخاطر أو السلبيات التي تصاحب ذلك أكبر بكثير من الفوائد، حيث سيصبح بإمكان أي شخص قريب من الموجه (سواء كان من الجيران أو فردا أوقف سيارته بالقرب من منزلك) تحميل ما يشاء من الإنترنت وخفض سرعة الاتصال الخاصة بك خلال ذلك، والدخول إلى ملفات كومبيوترك أو هاتفك الجوال والعبث بها. ويجب اعتبار أن خسارة 5 إلى 10% من الأداء هي ضريبة مقبولة لقاء الفوائد المجنية.

* إصلاح مشكلات «واي فاي» وبإمكانك تجربة برنامج مفيد لمعرفة عدد الموجهات القريبة منك والقنوات التي تستخدمها تلك الموجهات، هو «إن إس إس آي دير 2» inSSIDer 2

(http://www.metageek.net/products/inssider/)..

الذي سيعرض معلومات مهمة عن الشبكات اللاسلكية القريبة، والتي تعتبر معلومات أفضل من تلك التي يعرضها نظام التشغيل. ويمكن للمستخدم معرفة القنوات غير المستخدمة في الموجهات المحيطة به، ليستخدم واحدة منها ويحصل على أداء أفضل.

ويمكن أيضا استخدام برنامج «هيت مابر» HeatMapper

(http://www.ekahau.com/products/heatmapper/overview.html)..

الذي سيرسم خريطة للشبكة اللاسلكية للموجهات الموجودة حول المستخدم. ويمكن حمل الكومبيوتر المحمول وتشغيل البرنامج والتجول في المنزل أو المكتب، ليبدأ البرنامج عمله، أو يمكن استخدام خريطة منزل أو مكتب المستخدم. ويمكن بهذه الطريقة تحديد الأماكن التي تعاني من ضعف في الإشارة أو الأداء، وتغيير مكان موجهك إلى موقع أفضل، سواء لك أو لعميلك.

ولكن البرامج المذكورة تعتمد على بطاقة «واي فاي» اللاسلكية الخاصة بكومبيوتر المستخدم، الأمر الذي يعني أنها لا تستطيع التعرف على التداخلات غير المرتبطة بشبكات «واي فاي» ولكن تؤثر عليها سلبا.

ويمكن استخدام أجهزة خاصة تتصل بالكومبيوتر عبر مأخذ «يو إس بي» تقوم بقياس التداخل الناجم عن شبكات «واي فاي» وذلك الناجم عن غير ذلك. ومن تلك الأجهزة «واي - سباي» Wi - Spy الذي يمكن استخدامه مع برنامج «تشانلايزر» Chanalyzer..

(يمكن الحصول على الجهاز والبرنامج من موقع «ميتاغيك»
http://www.metageek.net)..

ويتراوح سعر الجهاز مع البرنامج بين 99 و999 دولارا أميركي، وفقا للمزايا المختارة (مثل فحص شبكات 2,4 أو 5 غيغاهيرتز، وتقارير مفصلة، وغير ذلك).

ولموقع الموجه أثر كبير جدا على الأداء، حيث إن وضعه على الأرض أو وراء خزانة سيؤثر سلبا على الأداء، وبشكل كبير. أضف إلى ذلك وضعه بالقرب من جسم معدني (مثل الخزائن المعدنية أو المشعات الحرارية) التي قد تمتص الموجات أو تعكسها بطرق غير مرغوبة. هذا، ولا ينصح بوضعه بالقرب من أي جهاز كهربائي، مثل التلفزيون أو نظام السينما المنزلية، وينصح بوضعه في وسط المنزل، ذلك أن موجات الراديو الصادرة منه تكون على شكل كروي، وبذلك يضمن المستخدم توزيع وصول الموجات بشكل شبه متساو إلى جميع غرف المنزل. ولا ينصح بوضعه فوق سجاد المنزل، ذلك أن الموجه يسخن في الأوضاع الطبيعية، ووجود السجاد سيعيق من عملية تبريده بشكل كبير.

وإن كنت تريد الاتصال لا سلكيا من غرفة تصلها إشارة ضعيفة من الموجه، فينصح باستخدام بما يعرف بـ«مقويات المدى»Range Extender التي توضع في منتصف المسافة بين المستخدم والموجه وتوصل بالكهرباء، لتقوم بتقوية الإرسال اللاسلكي بشكل ملحوظ. وينصح بشراء جهاز من نفس العلامة التجارية الخاصة بموجهك، وذلك لضمان التوافق التام بينهما. وتبلغ أسعار هذا النوع من الأجهزة نحو 70 دولارا أميركي.

ومن الممكن أيضا تحويل البث اللاسلكي إلى سلكي، وذلك عن طريق استخدام أسلاك الكهرباء بين الغرف، بوصل الموجه بجهاز خاص متصل بالمقبس الكهربائي، لتصبح جميع مقابس المنزل مزودة بإنترنت لاسلكي، وبالتالي الحصول على اتصال بالإنترنت في جميع أنحاء المنزل، ومن دون تمديد وصلات خارجية. وتبلغ أسعار هذا النوع من الأجهزة نحو 60 دولارا أميركي.

وإن كنت تستخدم موجها يحتوي على جهاز «مودم» مدمج، فينصح بوصل الـ«مودم» بالمقبس الرئيسي للهاتف، وليس مقبس امتداد للخط الرئيسي، إذ إن القيام بوصله بالمقبس الرئيسي سيرفع من جودة سرعات الاتصال بالإنترنت.

#####################
مسببات انخفاض الأداء والسرعة: #####################

1- أجهزة بث الفيديو:
تستخدم هذه الأجهزة داخل المنازل لبث الصورة من مكان لآخر، مثل أجهزة مراقبة الأطفال الرضع، أو كاميرات المراقبة اللاسلكية، التي تعتبر العدو الأكبر لشبكات «واي فاي».

2- أفران الـ«ميكروويف»:
كانت هذه الأفران الأولى المتهمة بخفض جودة إشارة «واي فاي» (في ترددات 2,4 غيغاهيرتز)، ويمكن أن تنخفض السرعة بنسبة 64% لدى تشغيل الفرن من مسافة تبعد عن الموجه 8 أمتار أو أقل، وقد يمتد تأثير ذلك إلى 50 مترا في بعض الأحيان.

3- السماعات وأدوات التحكم اللاسلكية:
تؤثر السماعات اللاسلكية لنظام السينما المنزلية وأدوات التحكم اللاسلكية بأجهزة الألعاب الإلكترونية ومشغلات الموسيقى سلبا على جودة الإشارة اللاسلكية.

4- بلوتوث:
قد تتداخل الأجهزة التي تستخدم تقنية «بلوتوث» للتواصل، وتؤثر سلبا على أداء شبكات «واي فاي»، ولكن الأجهزة الجديدة تستخدم تردد «بلوتوث» مختلفا عن السابق، وتحل المشكلة من جذرها.

5- الأضواء:
تؤثر الأضواء المختلفة في المنزل على أداء شبكات «واي فاي» بنسبة تصل إلى 25%، وخصوصا لدى استخدام أضواء تتغير شدتها بشكل آلي. وتؤثر أيضا الأضواء التي تستخدم تقنية «فلوريسينت».

6- مواد البناء:
قد تحتوي جدران منزلك أو سقفه أو أرضه على شبكة حديدية تدعم مواد البناء، حيث إن وجودها سيؤثر بشكل كبير على جودة الإشارة اللاسلكية.

7- الكابلات الكهربائية:
وبما أن المعادن تخفض من جودة الإشارة اللاسلكية، فإن أسلاك الكهرباء المعدنية ستقوم بذلك أيضا، وستخفض من الجودة بتوليدها مجالا كهرومغناطيسيا عند مرور التيار الكهربائي فيها.

8- أحواض السمك:
حيث إن كم الماء الموجود في الحوض سيخفض من جودة الإشارة اللاسلكية بشكل كبير.

9- المرآة:
للمرآة الكبيرة أثر سلبي على الجودة، حيث إنها ستعكس الموجات اللاسلكية باتجاهات عشوائية.

10- التلفزيونات القديمة:
ليست التقنيات الجديدة هي الوحيدة المسؤولة عن خفض جودة إشارة «واي فاي»، حيث إن بعض التلفزيونات الكلاسيكية «سي آر تي» CRT (تلفزيونات أشعة الكاثود) تستطيع إيقاف الإشارة اللاسلكية لحي كامل.

تقنية الواي ماكس WiMAX

#####################
تقنية الواي ماكس WiMAX:
Worldwide Interoperability for Microwave Access:
#####################

تعتبر‎ ‎الـ WiMAX ‎  امتدادًا لتكنولوجيا الـWiFi ‎  من حيث التطور في الخدمات اللاسلكية‎ ‎ذات الحيز الواسع. وتعتبر ‏تكنولوجيا الـWiMAX ‎  من الشبكات الإقليمية‎ ‎اللاسلكية‎ Wireless Metropolitan Area Network (MAN) ‎ وتهدف إلى استبدال‎ ‎الخطوط الرقمية ‎ DSL)‎, ‏ISDN,‎.. ‎  وخطوط الكابل الأرضية) بحيث تصبح‎ ‎لاسلكية، كما ‏تهدف إلى إمداد المواقع المستخدمة للـ WiFi ‎  بالانترنت‎ ‎لاسلكيًا‎.‎

تعتبر تقنية الواي ماكس WiMAX‎، التقنية الأكثر نضجاً من بين كل التقنيات اللاسلكية المقبلة للاتصال بالإنترنت، ‏وهي تقنية تم تطويرها من قبل 70 شركة تقنية حول العالم على رأسها شركة إنتل‏‎( Intel)‎، وكوفاد‎( Covad) ‎، و إيه ‏تي آند تي ‎ AT&T)‎ )، وفي حين تقوم تقنية الواي فاي الحالية بتغطية مساحة مقدارها حوالي 300 قدم من بث ‏الإنترنت اللاسلكي فإن محطة الواي ماكس يمكنها تغطية مساحة دائرة يبلغ نصف قطرها 45 كيلومتراً من بث ‏الإنترنت، وهذا ما يجعل الواي ماكس حلاً مثالياً لإيصال الإنترنت إلى أماكن بعيدة، وتعميمها على مدن بأكملها، ‏خصوصاً أن نقطة البث الواحدة بإمكانها أن تنقل بيانات بسرعة 70 ميغابايت في الثانية، في حين أن سرعة الواي ‏فاي لا تتجاوز 11 ميغابايت في الثانية‏‎.‎

في ظل تطبيق هذه التقنية سيتمكن المستخدم من الدخول إلى الإنترنت في منزله أو خارج منزله و بدون أية أسلاك، كما يمكن للشركات ‏تغطية مدن بأكملها ببث الإنترنت تماماً كبث الراديو أو الجوال، فمدينة متوسطة المساحة لن تحتاج إلا إلى حوالي 2 أو 3 ‏أبراج بث لتغطية المدينة بأكملها، والجدير بالذكر أن خدمة الواي ماكس أرخص من الاتصال بالإنترنت عبر ‏الكيبل أو‎ DSL ‎وذلك لأن الواي ماكس توفر تكلفة التوصيلات السلكية مما ينعكس إيجاباً على تكلفة الخدمة بالنسبة ‏للمستخدم. ‎
‎
وكانت شركة إنتل‎ ( Intel ) ‎وشركة فوجيتسوFujitsu) ‎ ) من أوائل الشركات التي رفعت شعار‎( WiMax) ‎، ‏وانضمت إليهما العديد من الشركات العالمية من أمثال نوكياNokia) ‎)  وسيسكو (Cisco) وبروكسيم Proxim)‎)، ‏ليكونوا جميعاً اتحاداً أسموه اتحاد ‎ WiMAX‎، ويهدف هذا الاتحاد إلى تعميم استخدام شبكات الاتصال اللاسلكية‎ ‎Wireless ‎عالمياً باستخدام معايير موحدة، ويتضمن ذلك اعتماد تقنيات وأجهزة متوافقة مع هذه المواصفات، واتفاق ‏هذه الشركات الكبرى على معايير موحدة جعل من السهولة بمكان إجراء الاتصالات اللاسلكية ليس فقط بين ‏منتجات الشركة الواحدة، بل بين منتج أي شركة وشركة أخرى، وهذا سيكون في صالح المستهلك في النهاية.

#####################
مواصفات عامة لتقنية ال WiMAX:
#####################

- واي ماكس: التعامل المتبادل علي نطاق عالمي باستعمال الميكروويف للدخول للشبكة.

- هي تقنية أنظمة اتصالات لاسلكية رقمية (ثابتة ومحمولة ومتنقلة).

- تعتمد هذه التقنية علي معيار IEEE 802.16.
توفر سرعات عالية لاسلكيا 70Mbs على مدى 70km.

- بواسطة عدد قليل من المحطات القاعدية يمكن تغطية مدينة كبيرة مثل الرياض وجدة في السعودية.

- تقنية الواي ماكس المتنقلة (Mobile WiMax) والمعتمدة علي المعيار..
IEEE 802.16e أو IEEE 802.16

- توفر أيضا مع السرعة العالية إمكانية التجوال خلال منطقة تغطية الشبكة.

#####################
الهدف من تقنية ال WiMAX:
#####################

تهدف تقنية واي ماكس إلى:

1- تغطي محطة الواي ماكس المتنقل مساحة دائرة نصف قطرها 3 إلى 7 كيلو متر.
2- سرعة نقل البيانات قد تصل إلى 20Mbs.
3- خدمة الواي ماكس بما أنها لا سلكية فهي أقل تكلفة من خدمة البيانات عبر الخط الرقمي للمشترك DSL.

#####################
الشركات المشغلة لخدمة ال WiMAX:
#####################

تقوم الشركات المزودة للخدمة بنشر أبراج في جميع أرجاء المدن وتقوم هذه الأبراج ببث الإشارة على قطر مداه 5 كيلو متر في كل اتجاه من البرج.
بعد ذالك يتم التقاط الإشارة من الأبراج لدى المستخدمين عن طريق وحدات التقاط توضع خارج المنزل في أعلى السطح او في الجهة المقابلة للبرج ويتم توجيهها إلى البرج المزود للخدمة بشكل تقريبي وتقوم بإرسال والتقاط الإشارة من البرج .
بعد استلام الإشارة عن طريق الوحدة الخارجية يتم إرسالها عن طريق سلك ممدود إلى جهاز يقوم بتحليل وتحويل الإشارة إلى معلومات وبيانات .
بعد ذالك يقوم هذا الجهاز بتوزيع الاتصال بالإنترنت داخل المنزل عن طريق الكابل أو بطريقة لاسلكية وتستخدم الوي ماكس أنظمة الهوائيات الذكية الاختيارية لتحسين النطاق وسعة النقل والاختيار الديناميكي للتردد الذي يساعد في تقليل التشويش وتشفير المكان والزمان.

#####################
أنواع ال WiMAX:
#####################

يتوفر من تقنية الواي ماكس صورتان:

الصورة الأولى: الواي ماكس الثابت حيث يستقبل جهاز العميل الإشارة من مكان ثابت سواء بالمنزل أو بالمكتب، ويتواجد لجهاز الالتقاط شكلان اما في اسطح البناية أو داخلي بقرب النوافذ.

الصورة الثانية: وهي المتحركة وتشبه بذلك الجوال حيث بامكان المستخدم التنقل من مكان لاخر أثناء تصفحة واستخدامه للنت.

#####################
بنية شبكة ال WiMAX:
#####################

هناك بنيتان أساسيتان لشبكة الواي ماكس:

1- ال(Point to Multipoint (P2MP: نقطة إلى عدة نقاط.
تتميز هذه المحطة القاعدية بأنها المحور حيث كل الاتصالات بين محطات المشتركين تمر عبرها.

2- ال Mesh بنية متشابكة.
تتميز هذه البنية بأن الاتصال يمكن أن يمر من محطة مشترك عبر أخرى حتي المحطة القاعدية.

#####################
كيفية عمل تقنية ال WiMAX:
#####################

فكرة عمل تقنية الواي ماكس تشبه فكرة عمل تقنية الواي فاي إلا أن الواي ماكس تعمل على مسافات أكبر وبسرعات أعلى، حيث تقوم تقنية الواي ماكس بإرسال البيانات من جهاز إلى آخر عن طريق موجات الراديو "Radio Wave" في نطاق تردد بين 2 و 11 جيجاهيرتز وبسرعة تصل إلى 70 ميجابايت في الثانية، وهذه البيانات تكون مشفرة بحيث تمنع أي مستخدم غير مصرح له بالاطلاع عليها أو الوصول إلى هذه البيانات.

#####################
المكونات الأساسية لنظام ال WiMAX:
#####################

يتكون نظام تقنية الواي ماكس من جزئين:

1- برج الواي ماكس WiMAX Tower: وهو يشبه تماماً برج الإرسال في شبكات الهاتف المحمول، كل برج واي ماكس يغطي مساحة كبيرة تصل إلى 50 كيلومتر وهذا يعود إلى الترددات المستخدمة وكذلك قدرة محطات الإرسال.

2- مستقبل الواي ماكس WiMAX Receiver: وهو الجهاز الذي يستقبل الإشارة المرسلة من البرج ويحولها إلى بيانات ثم يقوم بتوزيع هذه البيانات داخل المنزل عن طريق الكيبل أو بطريقة لاسلكية.

ويتصل برج الواي ماكس مباشرة بالإنترنت باستخدام أسلاك  T3 line أو يتصل ببرج واي ماكس آخر بواسطة الميكروويف.

#####################
تطبيقات ال WiMAX:
#####################

تتمثل التطبيقات في: (الصوت ,المرئيات ,البيانات, التنقل)
( IP Multimedia Subsystems-IMS)IP وكلها
علي شبكة الواي ماكس وذالك بأستعمال النظم الفرعية للوسائط المتعددة.

#####################
فكرة ال IMS:
#####################

إن الشبكة المعتمدة كليا على ال IP تسمح للمشترك بدخول العديد من الخدمات بغض النظر عن كيفية دخول هذه الخدمات للشبكة.
المشترك يستطيع الوصول الي أي خدمة علي أي جهاز..
(DSL . WiFi .WiMAX . 3G).

#####################
تقوم بنية ال IMS على ثلاث طبقات بسيطة:
#####################

1- طبقة ال Connectivity LAYER وهي مثل طبقة ال phy التوصيلية.

2- طبقة التحكم Control Layer وظيفتها التأشير والتبديل.

أما التأشير المستعمل خلال الشبكة وبين فروعها فهو مبني علي البروتوكول.. SIP..
(Session Initiation Protocol).

3- طبقة الخدمات Service Layer حيث تقدم التطبيقات مثل ال VoIP و IPTV.

#####################
مميزات ال WiMAX وأهمها:
#####################

1- توفر سرعات إتصال كبيرة بين شركات الإنترنت من خلال محطات واي ماكس للإرسال في المدن الكبرى ودون الحاجة إلى وجود المرسل والمستقبل في مجال مباشر أو في خط مستقيم، وبالتالي لن تكون هناك حاجة لأي عوائق أو حواجز بين أجهزة الإرسال المركزية وأجهزة الاستقبال في نطاق التغطية.

2- تتيح محطة الإرسال المركزية العاملة بتكنولوجيا واي ماكس تبادل المعلومات والصوت والصورة بين الشركات والمنازل
ومزودي خدمات الإنترنت بسرعات كبيرة تصل إلى 280Mbps وهي سرعة كافية لتوصيل المئات من الشركات بسرعات نقل مماثلة لسرعة اتصالات T1 و E1.

3- تتيح تكنولوجيا واي ماكس مرونة في تخصيص أحجام تردد قنوات الإرسال وإعادة استخدام تردد هذه القنوات، مما يزيد من سعة خلايا الاتصال مع نمو الشبكة، وهذا بدوره يمكن زيادة عدد المشتركين.

4- صممت الترددات في تقنية الواي ماكس لتتدرج من واحد حتى 100 مستخدم كل قناة من قنوات التردد حيث تبدأ قنوات الاتصال من 1.75MHz وحتى تردد 20MHz.

5- تم تصميم معيار واي ماكس للوصول إلى السرعة المثالية في كل أنواع الأماكن سواء تلك التي تكون فيها أجهزة الإرسال والاستقبال على مستوى مباشر أو مستوى شبه مباشر أو مستوى غير مباشر.

6- تعتمد تكنولوجيا الوي ماكس على بروتوكول المنح والطلب في الاتصال بالوسائط لوصلة مما يصل بسرعات الاتصال إلى سرعات مماثلة لل T1و E1 للشركات وسرعات مماثلة للاتصالات للمنازل DSL في الإنزال والاستقبال وتستخدم هذه التكنولوجيا البيانات المشفرة ببروتوكول Tdmv وبروتوكول Tdme في التحميل والإرسال مما يمكن تكنولوجيا واي ماكس من نقل الصوت والصورة.

7- تساعد هذه التكنولوجيا علي تشغيل الاتصالات اللاسلكية بسرعات كبيرة وتمثل البديل لاتصالات البيانات والصوت والصورة السريعة للمنازل والشركات الصغيرة والمتوسطة.

8- تستطيع شركات الاتصالات استخدام أجهزة الاستقبال المتوافقة مع هذه التكنولوجيا، والتي يتم تركيبها في المنشآت والمباني لتوصيل الاتصالات الهاتفية التقليدية واتصالات الإنترنت للمنازل أو الشركات الصغيرة مما يؤدي إلى تقليل تكاليف مد كابلات الاتصالات وتركيب معدات البنية الأساسية، وتمثل هذه التكنولوجيا المرحلة الأخيرة في طريق طويل مليء بالتحديات والصعاب أمام توصيل الإنترنت بسرعات عالية لاسلكيا عبر الموجات الدقيقة.

#####################
الفرق بين ال WiFi وال WiMAX:
#####################

الواي ماكس ليس واي فاي ويجب التفريق بين خدمات كلا التقنيتين:

*****************************
أولا: من جهة التغطية النموذجية:
(Typical max coverage):
*****************************

ال (WLAN (WiFi.. أقل من 100m.

ال (WiMAX (WLAN..
إذا كان LOS من(12-15) km.
وإذا كان NLOS من (1-2) km.

*****************************
ثانياً: من جهة التحسين:
(Optimisation):
*****************************

WiFi (WLAN)..
For indoor short range spaces.

WiMax (WMAN )..
- For Nlos environments.
- (band GHZ 2-11) supports advanced antenna techniques.

*****************************
ثالثاً: من جه قابلية التوسع:
(Scalability):
*****************************

WiFi (WLAN)..
- LAN application.
- The number of users can vary between one to several tens with a subscriber per CPE.

WiMax (WMAN )..
- Efficient support of hundreds of SSs with a limited number of users SS.
- Flexible bandwidth channels ranging 1.5-20 MHz.

*****************************
رابعاً: من جهة معدل نقل البيانات:
(Bit Rate):
*****************************

WiFi (WLAN)..
Maximum spectral efficiency 2.7 b/s/Hz
54Mb/s in 20MHz channels.

WiMax (WMAN )..
Maximum spectral efficiency 5 b/s/Hz
100Mb/s in 20 MHz channels.

*****************************
خامساً: من جهة جودة الخدمة:
(Qos) Quality of Service:
*****************************

WiFi (WLAN)..
Without Qos support.

WiMax (WMAN )..
- Native MAC Qos support.
- Service differentiation levels.

ملخص للفروق:

1- تعمل تقنية الواي ماكس بسرعة أكبر بكثير، و تغطي مساحات و مسافات أكبر و أطول (الهوائي 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 يكمن في الترددات المستعملة و قوة أجهزة الإرسال. و بالطبع تعمل المسافة و طبيعة المكان و المباني الضخمة و الطقس كعوائق أمام تغطية المساحات المذكورة بالكامل.