ما هي تقنية اختيار التردد الديناميكي في الشبكات DFS

يؤثر “DFS” على الشبكات اللاسلكية مع العديد من نقاط الوصول المجاورة التي لا يتم التحكم فيها مركزياً، حيث للتوافق مع قواعد “DFS” يجب أن تختار نقاط الوصول إلى الشبكات اللاسلكية تلقائياً قنوات تردد ذات مستويات تداخل منخفضة.

ما هي تقنية اختيار التردد الديناميكي DFS

تقنية اختيار التردد الديناميكي “DFS”: هي تقنية مستخدمة في شبكات “IEEE 802.11” اللاسلكية أو “Wi-Fi”، والتي تسمح للأجهزة بتبديل تردد التشغيل للإرسال ديناميكياً لتجنب التداخل مع الأجهزة الأخرى.

• “DFS” هي اختصار لـ “Dynamic frequency selection”.

• “IEEE” هي اختصار لـ “Institute of Electrical and Electronics Engineers”.

سمات تقنية DFS

• “DFS” هو تفويض قانوني لجميع أجهزة “IEEE 802.11” التي تشترك في طيف راديوي “5 جيجاهرتز” مع الرادار.

• تم اعتماد “DFS” في معيار “IEEE 802.11h” للإرسال اللاسلكي.

• ظهرت في عام 2003م عندما بدأت الشبكة اللاسلكية في استخدام نطاق “5 جيجاهرتز” الذي تستخدمه أنظمة الرادار بشكل أساسي.

• الهدف من “DFS” هو منع تداخل القناة المشتركة للإشارات بين المستخدم الأساسي، أي أنظمة الرادار والمستخدمين الثانويين أي “Wi-Fi” أو “WLAN”.

• يسمح “DFS” لجهاز التوجيه أو نقطة الوصول “AP” لشبكة لاسلكية باكتشاف إشارات الرادار في نفس طيف التردد وتغيير تردد التشغيل الخاص بهم.

• تبديل التردد يمنع التداخل بين الإشارات ويضمن أنّ أنظمة الرادار قادرة على إرسال إشارات دقيقة.

ملاحظة:“WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.

ملاحظة:“AP” هي اختصار لـ “Access Point”.

أساسيات تقنية DFS

تم تحديد مبدئياً في أوروبا ثم في الولايات المتحدة لاحقاً أنّه يجب استخدام اختيار التردد الديناميكي “DFS” لاستخدام الطيف “5 جيجاهرتز”، كما تختلف لوائح “DFS” هذه حسب المنطقة وعلى سبيل المثال حالياً لا تزال القنوات “120-124-128” مدرجة في القائمة السوداء في الولايات المتحدة بسبب التداخل المحتمل مع أنظمة رادار دوبلر الحرارية.

وعلى وجه التحديد تعني “DFS” أنّ النظام سوف يخطط قناة بنفسه وبالتالي سيحدد بنفسه القنوات لكل نقطة وصول، حيث قبل التمكن من تحديد القناة يجب أولاً قضاء “60 ثانية” على الأقل في الاستماع إلى القناة قبل اتخاذ القرار بأنّ هذه القناة مناسبة، حيث إذا كانت هذه القناة مستخدمة بالفعل أو كان هناك اكتشاف للرادار فانتقل إلى القناة التالية.

وإذا كان هناك اكتشاف للرادار فسيتم وضع القناة في القائمة السوداء لمدة “30 دقيقة” على الأقل، كما يجب عليك البحث لمدة “10 دقائق” وليس “60 ثانية” على بعض القنوات قبل إعلان أنّها مناسبة، لذلك فإنّ “DFS” يجعل بدء تشغيل النظام أبطأ لأن المسح يجب أن يتم بشكل سلبي ويتم قضاء الكثير من الوقت قبل الوصول إلى نتيجة.

ومع ذلك ستستمر “DFS” خلال المرحلة الوظيفية لأنّه يجب أن تكون دائماً “مناسباً” فيما يتعلق بالرادار حيث إذا تم الكشف عن وجود الرادار في نظام وظيفي، يجب أن يغادر الراديو هذه القناة في أسرع وقت ممكن وبشكل ملموس يتم إعطاء “AP” حوالي “10 ثوانٍ” أخرى قبل أن تصبح القناة مجانية، وبعد ذلك يبدأ اختيار قناة جديدة وبالتالي يمكن أن يستغرق أيضاً بعض الوقت وبالتأكيد في شبكة أكبر.

بينما تبحث “AP” عن قناة جديدة يمكنها بالطبع ألا تخدم أي عملاء، حيث بعد الثواني العشر الأولى تنقطع جميع الاتصالات ويجب على العملاء البحث عن نقطة وصول أخرى إذا كان ذلك ممكناً، وعلى الرغم من أنّ العملاء قد لا يقومون من حيث المبدأ بإجراء مسح نشط لهذه الترددات، فقد لاحظنا أنّ سلوك العملاء يمكن أن يؤدي إلى تشغيل “DFS” ومعظم إنذارات الرادار في هذا الصدد هي ايجابيات كاذبة.

خصائص تقنية DFS

توفر “وفرة” قنوات “5 جيجاهرتز” فرصاً وبالتأكيد فيما يتعلق بعمليات النشر عالية الكثافة، حيث يعتمد استخدام هذه القنوات على عدة عوامل:

• النطاق الترددي المطلوب في مكان واحد.

• وجود شبكات أخرى.

• التغطية الممكنة باستخدام قنوات غير “DFS”.

• وجود أنظمة الرادار.

• عدد اتصالات العميل المتزامنة.

مبدأ عمل تقنية DFS

يتيح اختيار التردد الديناميكي “DFS” للأنظمة الراديوية العاملة في نطاق “5 جيجاهرتز” تحديد عمليات الإرسال الراديوية الراديوية التي يجب حمايتها من التداخل، حيث من خلال التحديد الديناميكي للتردد تقوم أجهزة الراديو غير الرادارية بمسح قناة اختيار التردد الديناميكي لمدة دقيقة، وإذا تم الكشف عن الرادار فإنّ أجهزة الراديو مطلوبة لتغيير القنوات.

وإذا لم يكن الأمر كذلك فيمكن للراديو المضي قدماً في قناة التردد المحددة ولكن إذا كان الراديو موجوداً على قناة تحديد التردد الديناميكي، وتم اكتشاف الرادار في أي وقت فيجب أن يغير الراديو القنوات وكما يتم تنظيم تحديد التردد الديناميكي من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية، ويجب أن تتوافق أجهزة وبرامج شبكة “LAN” اللاسلكية أي “WLAN” مع هذه القاعدة.

كما تعمل شبكات “WLAN” في النطاق “5 جيجاهرتز” الذي ينطبق عليه تحديد التردد الديناميكي لذلك قد يواجهون مستخدمين ذوي أولوية مثل خدمات الحكومة أو الرادار أو الطقس، حيث يجب أن تكون جميع أجهزة “WLAN” معتمدة من تحديد التردد الديناميكي وإذا لم تكن كذلك فلا يمكن استخدام أجهزة “WLAN” في قنوات تحديد التردد الديناميكي.

• “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.

تطور عمل تقنية DFS

تؤثر “DFS” على نشر “WLAN” الخاص بك اعتماداً على خطة القناة الخاصة بك، كما أنّه لنشر “WLAN” النموذجي تحتاج إلى ثلاث قنوات غير متداخلة لتجنب التداخل، حيث إذا اخترت أو يجب ربط القنوات على سبيل المثال إذا كنت تستخدم تقنية “802.11ac” فقد لا يكون هناك جميع القنوات التي تحتاجها.

وعند استخدام تقنية “802.11ac” من فإنّها تعمل حصرياً في نطاق “5 جيجاهرتز” ممّا يعني أنّ اختيار التردد الديناميكي هو بالتأكيد أحد الاعتبارات الرئيسية، كما تخلق هذه القنوات الأوسع فرصة أكبر للتدخل ولكن إذا اخترت عدم استخدام القنوات التي تدعم “DFS” للشبكات اللاسلكية، فإنّ تقنية “802.11ac” الخاصة يمكنها فقط الوصول إلى عدد محدود من القنوات.

إذا كنت تكافح مع أجهزة “WLAN” أو نشر “WLAN” أو الشبكات اللاسلكية أو إعداد “802.11ac” فيمكن أن تساعدك CTS Cabling”، كما يُعد الحصول على مشورة الخبراء والمهنيين إحدى الطرق للتغلب على كل الارتباك في تحديد التردد الديناميكي، ممّا يضمن أنّ جميع الشبكات والأجهزة الخاصة بك تعمل بالطريقة التي تريدها.

في العديد من البلدان قد تحد المتطلبات التنظيمية من عدد قنوات “5 جيجاهرتز” المتاحة أو تفرض قيوداً إضافية على استخدامها نظراً لتقاسم الطيف مع تقنيات وخدمات أخرى، وعلى سبيل المثال في الولايات المتحدة ودول أخرى تستخدم أنظمة الرادار بعض نطاقات البنية التحتية للمعلومات الوطنية غير المرخصة “U-NII”.

كما أنّ شبكات “Wi-Fi” التي تعمل في تلك النطاقات مطلوبة لتوظيف الكشف عن الرادار والقدرة على تجنبه، حيث يعالج معيار “IEEE 802.11h” هذا المطلب عن طريق إضافة دعم “DFS” والتحكم في قدرة الإرسال “TPC” على كل قناة “DFS”.

• “TPC” هي اختصار لـ “Transmit Power Control”.

• “U-NII” هي اختصار لـ “UNique Ingredient Identifier”.