خدمات البنية التحتية الأساسية المستقلة في الاتصالات IBSS

في معيار (802.11) يمكن للعملاء التواصل معًا بشكل مباشر دون الحاجة إلى نقطة وصول ويُطلق على هذا النوع من الاتصال اللاسلكي مجموعة الخدمة الأساسية المستقلة (IBSS)، واسم آخر لهذا هو (ad hoc network) ويتم استخدام هذا الاتصال غير السلكي بشكل عام، وعندما يرغب جهازي كمبيوتر محمول في مشاركة المعلومات ويريد جهاز كمبيوتر طباعة أعلى في وقت ما من طابعة وما إلى ذلك.

ما هي خدمات IBSS

مجموعة الخدمات الأساسية المستقلة (IBSS): في معيار (802.11) هي جهازان متصلان لاسلكيًا بطريقة نظير إلى نظير (P2P) دون استخدام (AP)، ويأخذ جهاز واحد دور الإعلان عن الشبكة اللاسلكية للعملاء، ويسمح (IBSS) لجهازين بالاتصال مباشرة دون الحاجة إلى أي أجهزة لاسلكية أخرى، كما لا تتعدى (IBSSs) من 8 إلى 10 أجهزة.

• “IBSS” هي اختصار لـ “Independent Basic Service Set”.

• “P2P” هي اختصار لـ “Peer-to-peer”.

• “AP” هي اختصار لـ “Access Point”.

أساسيات خدمات البنية التحتية الأساسية مستقلة IBSS

بالنسبة لعملية مجموعة الخدمات الأساسية المستقلة يعمل جهاز واحد كقائد والآخر يصبح العميل لذلك يعلن الجهاز القائد عن الشبكة والآخر يريد الانضمام إلى هذه الشبكة، وتدعم (WLAN) نوعين من الشبكات هي البنية التحتية (BSS) و(BSS) المستقلة (IBSS)، ومجموعة الخدمات الأساسية (BSS) هي لبنة البناء الأساسية لشبكة (WLAN) وتتكون كل خدمة (BSS) من محطتين على الأقل (STAs).

في (BSS) للبنية التحتية، يتواصل (STAs) عبر نقطة وصول مركزية (AP) تستقبل الحركة من المصدر (STA) وترحلها إلى الوجهة (STA)، كما يتصل كل (STA) مع (STAs) الأخرى مباشرةً ودون مساعدة من (AP)، أي أنّ كل (STA) في شبكة مخصصة يمكنها الاتصال بـ (STA) آخر إذا كانت ضمن نطاق راديو لبعضها البعض لأنّ كل حركة المرور تكون من نظير إلى نظير في (IBSS).

العديد من تطبيقات (WLAN) مخصصة للأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطارية، لذلك يعد استهلاك الطاقة لبطاقة (WLAN) عاملاً حاسمًا في إدارة طاقة (IBSS WLAN) الشاملة، ويستخدم معيار (IEEE 802.11 WLAN) الوصول المتعدد لاستشعار الناقل مع تجنب الاصطدام (CSMA / CA) كطريقة وصول، ممّا يتطلب من المحطات مراقبة الوسيط باستمرار أثناء وقت الخمول، ونتيجة لذلك فإنّ الطاقة المستهلكة في وضع الخمول ليست أقل بكثير من الطاقة المستهلكة في وضع الإرسال أو الاستقبال.

يتم تحقيق توفير الطاقة في شبكة (WLAN) من خلال السماح لـ (STAs) كلما كان ذلك مناسباً بالدخول في وضع استهلاك طاقة أقل أي وضع السكون، حيث لا تقوم بطاقة (WLAN) بمراقبة الوسيط وأنّ الدخول في وضع السكون يختلف عن إيقاف تشغيل بطاقة (WLAN)، حيث سيستغرق تشغيل بطاقة (WLAN) من حالة الإيقاف وقتًا أطول بكثير من إيقاظ بطاقة (WLAN) من وضع السكون.

فيما يتعلق باستهلاك الطاقة تستهلك بطاقة (WLAN) النموذجية (1.5 واط) في وضع الإرسال و(1.25 واط) في وضع الاستلام وحوالي (1.12 واط) في وضع الخمول و(0.045 واط) فقط في وضع السكون، كما يوفر وضع السكون وفورات كبيرة في الطاقة، ومع ذلك على الرغم من حفظ الطاقة في وضع السكون فإنّ (STAs) في وضع السكون معزولة تمامًا عن بقية الشبكة.

في وضع السكون لا تستطيع (STAs) إرسال أو استقبال أي حزم، ويثير هذا مشكلة أنّه عندما يكون لدى (STA) حزم لإرسالها ويكون (STA) الوجهة في وضع السكون، أي كيف يتم تنبيه الوجهة (STA) بحيث يمكنها استقبال الحزم، وأنّ التحدي يكمن في جعل المحطة الوجهة تستيقظ في الوقت المناسب عندما تقرر المحطة المصدر إرسال الحزم.

لحل هذه المشكلة تستخدم (IBSS WLAN) رسالة (Data_Alert و Data_Window) لأداء إدارة الطاقة لـ (IBSS) وفي فاصل زمني محدد مسبقًا يُعرف باسم (TBTT)، وتستيقظ جميع (STA) الخاصة بـ (IBSS) وتتنافس لإرسال المنارة الخاصة بها نظراً لتوزيع توليد الإشارة التنبيهية في (IBSS WLAN)، ويحتوي كل (STA) في (IBSS) على منارة جاهزة للإرسال في (TBTT)، ويتنافس مع جميع (STA) الأخرى في (IBSS) للوصول إلى الوسيط باستخدام تأخير عشوائي.

يقوم (STA) الذي يفوز بالتنافس بإلغاء جميع عمليات إرسال الإشارة التنبيهية المعلقة الأخرى، لذلك باستثناء حالة فشل جهاز التوجيه (Beacon)، يتم إرسال إشارة تنبيه واحدة لكل إشارة تنبيه ضوئية (Interval)، ومجموعة الخدمات الأساسية المستقلة (IBSS) هي مجموعة خدمات تتيح للأجهزة أو المحطات اللاسلكية الاتصال ببعضها البعض دون أي وسيط أو جهاز مركزي، ولا يحتوي أو يتضمن أي نقطة وصول، ولهذا السبب يُعرف أيضًا باسم الوضع المخصص أو شبكة نظير إلى نظير.

وشبكة نظير إلى نظير تعني ببساطة جهازين أو أكثر من أجهزة أو محطات أو أجهزة كمبيوتر متصلة ببعضها البعض بشكل مباشر ومشاركة الموارد دون أي كمبيوتر خادم منفصل، و(IBSS) عبارة عن مجموعة خدمات نادرًا ما يتم استخدامها، ويكون مطلوبًا فقط عندما يرغب جهازان أو أكثر مثل الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية، وما إلى ذلك في مشاركة الملفات أو نقلها دون الاتصال بأي شبكة لاسلكية توفرها نقطة الوصول، وتعتبر واحدة من أبسط شبكات (IEEE 802.11) لكنّها توفر نطاقًا قصيرًا وتغطي مساحة صغيرة.

• “TBTT” هي اختصار لـ “Target Beacon Transmission Time”.

• “STA” هي اختصار لـ “STAtion”.

• “WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.

• “CSMA / CA” هي اختصار لـ “Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance”.

• “BSS” هي اختصار لـ “Basic Service Set”.

خصائص خدمات IBSS

• يسمح لجهازين أو أكثر بالاتصال مباشرة مع كل جهاز دون أي وسيط أو جهاز مركزي.

• إنّها واحدة من أبسط وأسهل شبكات (IEEE 802.11).

• لا توجد بنية تحتية مطلوبة في (IBSS).

تطبيقات خدمات IBSS

• يستخدم (IBBS) بشكل أساسي في المكاتب الصغيرة، حيث لا يلزم الاتصال بالإنترنت.

• يتم استخدامه أيضًا لإنشاء الشبكات، حيث لا تكون البنية التحتية اللاسلكية موجودة أو مطلوبة مثل المطارات وما إلى ذلك.

مزايا خدمات IBSS

• في (IBSS) يمكن للأجهزة الاتصال ببعضها البعض مباشرة دون الاعتماد على نظام التوزيع (DS).

• مطلوب (IBSS) بشكل أساسي عندما تكون البنية التحتية اللاسلكية أو الإنترنت غير مطلوب أو محظور أي منع من الوصول إلى الشبكة السلكية.

• (IBSS) عبارة عن مجموعة خدمة بسيطة ويمكن تنفيذها بسهولة وسرعة لإعداد شبكة لاسلكية في أي مكان.

• تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لـ (IBSS) في سهولة الاتصال، ويمكن أن تتواصل المحطات مع بعضها البعض بسهولة دون أي مشكلة أو مشكلة في الشبكة.

• لا توجد أيضاً تكلفة إضافية مطلوبة للتواصل.

• يمكن للعملاء أو المستخدمين الانتقال من مكان إلى آخر لأنّه يدعم التنقل.

• في (IBSS) تتدفق إطارات البيانات وحركة المرور والملفات مباشرة بين محطة إلى محطة وتتلقى المحطة البيانات، والتي يتم إرسالها بواسطة محطات أخرى وتصفية البيانات أو حركة المرور على أساس عنوان (MAC) الخاص بالمستقبل.

ملاحظة: “MAC” هي اختصار لـ “Media Access Control” و”DS” هي اختصار لـ “distribution system”.

عيوب خدمات IBSS

• أحد العيوب الرئيسية لـ (IBSS) هو أنّه يغطي فقط مناطق صغيرة أو منطقة محدودة، لذلك لا يمكن استخدامه لإنشاء شبكة طويلة.

• لا يتضمن (IBSS) أي نقطة وصول ولا توجد شبكة سلكية متاحة، لذلك يمكنها فقط السماح بمشاركة الملفات الصغيرة أو نقلها بين الأجهزة أو المحطات.

• لا توجد مرونة.