اقرأ في هذا المقال
- ما هي شبكة لاسلكية مخصصة
- أساسيات شبكة لاسلكية مخصصة
- مبدأ عمل شبكة لاسلكية مخصصة
- تطور عمل شبكة لاسلكية مخصصة
- مزايا شبكة لاسلكية مخصصة
- عيوب شبكة لاسلكية مخصصة
لا يتطلب توصيل جهازي كمبيوتر دائماً شبكة تتم إدارتها مركزياً، وبدلاً من ذلك يمكن للمستخدمين إعداد شبكة مخصصة بين جهازي كمبيوتر، كما يتصل الجهازان عبر كابل إيثرنت أو بطاقات لاسلكية ومع ذلك فإنّ هذا الاتصال مؤقت فقط.
ما هي شبكة لاسلكية مخصصة
شبكة لاسلكية مخصصة: هي شبكة لا مركزية تنبثق فيها الشبكة نفسها من الجهد الجماعي لجميع العقد، وبالتالي تعمل كل عقدة أيضاً كجهاز توجيه ويجب أن تكون على دراية بطوبولوجيا الشبكة والاتصال ونظراً لطبيعة الأجهزة المحمولة لعقد الشبكة، فإنّ تحديد العقد التي تُعيد توجيه البيانات يتم ديناميكياً بناءً على اتصال الشبكة.
أساسيات شبكة لاسلكية مخصصة
يتم تعريفها على أنّها مجموعة من العقد المتنقلة اللاسلكية التي تتواصل مع بعضها البعض لغرض تبادل البيانات أي الرسائل دون الاعتماد على أي بنية تحتية موجودة مسبقاً أو تحكم مركزي، والشبكة المخصصة هي المكان الذي يمكن فيه لجهازين التواصل مباشرة مع بعضهما البعض بدلاً من وسيط مثل جهاز التوجيه أو نقطة الوصول اللاسلكية.
عادةً ما يتم إعداد شبكات المنطقة الشخصية، حيث تتصل أجهزة متعددة حول فرد واحد كشبكة مخصصة، وبعض الأمثلة على ذلك تشمل:
- توصيل ساعتك الذكية بهاتفك.
- توصيل جهازي كمبيوتر محمول بشكل مؤقت لنقل الملفات بينهما.
- قم بتوصيل هاتفك الذكي بالكمبيوتر المحمول الخاص بك لاستخدام اتصال النطاق الترددي الواسع للأجهزة المحمولة والمعروف باسم الربط.
- عادةً ما يتم إعداد هذه الشبكات المخصصة بطرق لاسلكية مثل “Wi-Fi” أو “Bluetooth“، ومع ذلك يمكنها أيضاً استخدام اتصال “USB” سلكي.
ملاحظة:“USB” هي اختصار لـ “universal serial bus”.
مبدأ عمل شبكة لاسلكية مخصصة
توفر الشبكات اللاسلكية المخصصة بنية أساسية مرنة وقابلة للتكيف لنقل البيانات عبر مجموعة كبيرة ومتنوعة من البيئات، وفي الآونة الأخيرة تم زيادة نقل بيانات الصوت والفيديو في الوقت الحقيقي بسبب ظهور العديد من تطبيقات الوسائط المتعددة، كما يتمثل أحد التحديات الرئيسية في ضمان جودة تدفقات الوسائط المتعددة عندما تمر عبر شبكة لاسلكية مخصصة.
يتطلب تكييف بنية الشبكة مع متطلبات جودة الخدمة للوسائط المتعددة، كما تم وضع بنية جديدة لتنظيم وإدارة الشبكات المخصصة القائمة على الكتلة من أجل توفير تدفقات الوسائط المتعددة، حيث تعمل البنية على تكييف الهيكل اللاسلكي للشبكة من أجل تحسين جودة عمليات إرسال الصوت والفيديو.
ومن أجل تحقيق هذا الهدف تستخدم البنية بعض المعلومات مثل سعة كل عقدة ومعلمات “QoS” أي النطاق الترددي والتأخير وفقدان الحزمة، كما تقسم الهندسة المعمارية الشبكة إلى مجموعات متخصصة في حركة مرور وسائط متعددة محددة.
تتكون الشبكات اللاسلكية المخصصة من خلال مجموعة من العقد الموزعة داخل منطقة جغرافية محدودة، وبشكل عام تُعطى الطوبولوجيا الفيزيائية من خلال الكثافة وموضع العقد وحركتها على طول الوقت في المنطقة، كما يمكن للعقد اللاسلكية الاتصال بدون بنية أساسية سلكية باستخدام اتصال مخصص، والوسيلة التي يتم تنظيمها بها في الهيكل المادي والطريقة التي تتواصل بها مع العقد الأخرى تحدد طوبولوجيا الشبكة المنطقية والمسارات التي تتبعها البيانات في الشبكة المخصصة.
بمجرد بناء الهيكل المنطقي تمتلك العقد النهائية البنية التحتية للنقل اللازمة لتبادل المعلومات، كما تسمح هذه البنية التحتية بالمراقبة والإدارة عن بعد وجمع البيانات وما إلى ذلك، كما يمكن أن يكون هناك عدد كبير من الهياكل المنطقية اعتماداً على المعايير والخوارزميات التي تتبعها العقد عند بناء الشبكة ويجب أن تأخذ البنية في الاعتبار ميزات حركة الشبكة بهدف تحسين أداء وكفاءة عمليات الإرسال.
البنى القائمة على الكتلة هي طبولوجيا “Topology” شائعة جداً في الشبكات المخصصة، حيث تنظم هذه البنى العقد في مجموعات صغيرة من العقد التي تعمل بشكل مستقل ومستقل، كما يمكن للعقد في كل مجموعة التواصل مع العقد الأخرى التي تنشئ أحياء أو من خلال أحياء جيرانها، وفي نفس الوقت يمكن أن تتواصل الكتلة مع مجموعات أخرى أو مع شبكات خارجية من خلال مستوى هرمي أعلى والذي تشترك فيه جميع المجموعات.
يمكن أن تكون في العديد من الخوارزميات والمخططات الخاصة بالتجميع اللاسلكي، حيث سيعتمد هيكل الشبكة على معايير اختيار الجوار عند بناء الكتلة، وعلاوة على ذلك فإنّ حركة العقد تغير الهيكل باستمرار ممّا يزيد من عدد رسائل الإدارة.
كما تم بحث اختيار العقدة المجاورة على نطاق واسع في العديد من هياكل الشبكات واعتماداً على عقد الغرض، يمكن تنظيمها مع مراعاة المسافة الجغرافية وخفض استهلاك الطاقة وتقليل وقت التقارب وتعظيم النطاق الترددي المتاح بالكامل لنقل البيانات والتسامح مع الخطأ أو أغراض توزيع الحمل وما إلى ذلك.
تطور عمل شبكة لاسلكية مخصصة
نظراً للنمو السريع للتكنولوجيات اللاسلكية وتطورها أصبحت الشبكات اللاسلكية المخصصة أكثر شيوعاً بين الناس، وهناك العديد من التطبيقات الناشئة والبيئات الجديدة التي يجب استخدامها والاتجاهات الجديدة هي شبكات لاسلكية مخصصة موجهة للمستخدم وموجهة نحو الخدمة، حيث يكون أحد أهمها هو تدفق الصوت والفيديو في الوقت الفعلي وأحياناً يكون استخدامها في أنواع أخرى من الشبكات معقداً جداً أو مكلفاً للغاية.
من أجل توفير حركة مرور البيانات في الوقت الفعلي داخل شبكة لاسلكية مخصصة من الضروري تحديد وقياس معلمات جودة خدمة الشبكة “QoS”، من التأخير والارتعاش والحزم المفقودة وعرض النطاق الترددي المضمون، كما يجب تحليل جودة الخدمة من وجهتي نظر متكاملتين.
ومن ناحية يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنّه بالنسبة لكل تدفق وسائط متعددة ويجب الاحتفاظ بمعلمات “QoS” داخل نطاق على مدار الوقت، ومن ناحية أخرى فإنّ تدفقات الوسائط المتعددة المختلفة أي اعتماداً على ما إذا كان الصوت أو الفيديو أو اعتماداً على برنامج الترميز المستخدم سيكون لها قيم ونطاقات جودة خدمة مثالية مختلفة.
على الرغم من وجود بعض الاهتمام بإدارة تدفق الحركة في الشبكات المخصصة إلّا أنّ العديد من الباحثين يأخذون في الحسبان معلمات جودة الخدمة في مقترحاتهم، لكنّ أنظمة المجموعات الحالية لا تستخدم معلمات “QoS” كمعايير لبناء الهيكل المنطقي، لذلك يمكن أن تكون قيم “QoS” التي تم الحصول عليها خارج النطاق المطلوب.
ولذلك لن يتم ضمان جودة اتصالات الوسائط المتعددة وستتأثر جودة تجربة “QoE” للمستخدمين النهائيين، وعلاوة على ذلك يجب مراقبة معلمات “QoS” بشكل مستمر لأنّ قيمها قد تختلف بشكل كبير بسبب تغييرات الشبكة أي ربط العقدة وخروجها وتدفق الصوت والفيديو والبيانات المتزامن الجديد.
- “QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.
- “QoE” هي اختصار لـ “Quality of experience”.
مزايا شبكة لاسلكية مخصصة
- من الأسهل توصيل الأجهزة معاً لذا فإنّ إعداد الشبكة يكون أسرع وأبسط، وهذا مهم جداً في المواقف التي لا يكون فيها المستخدمون ملمين بتكنولوجيا المعلومات.
- إنّها أقل تكلفة مثل عدم وجود نقطة وصول مركزية مثل جهاز التوجيه المنزلي، وهذا يوفر أموال شراء هذا الجهاز، وهذا يعني أيضاً أنّه ليس هناك حاجة إلى حمل جهاز إضافي.
عيوب شبكة لاسلكية مخصصة
- الشبكات المخصصة أبطأ من الشبكات التقليدية، وذلك لأنّ الأجهزة التي تستخدم وضع الشبكات المخصصة عادةً ما تدعم فقط سرعات نقل أبطأ.
- عادة ما تكون أقل أماناً بسبب الاستخدام الشائع للاتصالات اللاسلكية، وهي أقل أماناً من الاتصالات السلكية ولا يوجد جهاز مركزي لإدارة أمان الشبكة.
