اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام الاتصالات بين العقد في شبكات المنطقة التلقائية
- مبدأ نظام الاتصالات بين العقد في شبكات المنطقة التلقائية
- تطور عمل نظام الاتصالات بين العقد في شبكات المنطقة التلقائية
تتكون شبكة المنطقة (SPAN) من العقد المتنقلة والثابتة باستخدام روابط الإرسال اللاسلكي بين العقد وعادة ما تكون في منطقة جغرافية قريبة، كما تتيح التطبيقات للمستخدمين إنشاء الشبكات والمجموعات في (SPAN) والانضمام إليها ومغادرتها وإدارتها، وتسمح الإجراءات التلقائية للعقد بالانضمام إلى شبكات (SPAN) أخرى.
أساسيات نظام الاتصالات بين العقد في شبكات المنطقة التلقائية
تُعد طاقة الإرسال لواجهة الشبكة اللاسلكية ديناميكية وتتنوع تبعاً لمستوى البطارية ونوع المعلومات المراد نقلها وحالة الشبكة وطوبولوجياها، كما يقوم تجريد طبقة الكائن المتسامح مع التأخير بإنشاء وتعديل وحذف ونشر ومعالجة (DTDOs)، ويضمن بروتوكول النقل (PTP) نقلاً موثوقاً للمعلومات عبر الشبكة مع تجنب حالات الازدحام.
يتمتع بروتوكول الشبكة (AGENET) بقدرات توجيه وإعادة توجيه ويستخدم مخططات البيانات لإنشاء اتصال بين العقد المختلفة لشبكة (SPAN)، ويتم استغلال التعاون والتنوع للرد على تنقل العقدة الذي يتسبب في تغييرات متكررة في طوبولوجيا الشبكة وانقطاع الاتصال، كما أنّ شبكة المنطقة (SPAN) هي شبكة يمكن تشكيلها بواسطة عقد متنقلة أو ثابتة، والتي تستخدم روابط نقل لاسلكية بين العقد وعلى الرغم من إمكانية استخدام الروابط السلكية أيضاً.
عادة ما تكون عقد (SPAN) في منطقة جغرافية قريبة على الرغم من أنّ هذا القرب الجغرافي غير مطلوب حيث يمكن للمستخدمين البعيدين الانتماء إلى (SPAN) وعلى سبيل المثال من خلال عقد الوكيل، كما تُعد شبكات (SPAN) مناسبة تماماً للتواصل مع الأجهزة القريبة ممّا يعني أنّها يمكن أن تعمل كشبكات تقارب.
عادة ما تعني حقيقة وجود عقدتين في نفس (SPAN) أنّهما على مقربة منهما، هذا مناسب للخدمات القائمة على الموقع (LBS) أو التطبيقات القائمة على الموقع، حيث يمكن للمستخدمين أن يكونوا موجودين تقريباً داخل منطقة جغرافية معينة دون الحاجة إلى أي نظام تحديد مواقع إضافي، مثل جهاز نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
تدعم شبكات (SPAN) كلاً من نموذج الشبكات المخصصة ونموذج شبكة نقطة الوصول، ويتوافق نموذج الشبكات المخصصة مع الحالة، والتي يمكن فيها للعقد الموجودة في نطاق الإرسال الاتصال مباشرة أي دون إجبارها على استخدام عقدة وسيطة كمرحل للحزم، كما يمكن أن تدعم شبكات (SPAN) التي تدعم نموذج الشبكات المخصصة أيضاً شبكات متعددة المتاجر، ممّا يعني أنّ عقدتين يمكن أن تتواصل حتى لو لم تكن في نطاق اتصال مباشر متبادل.
في هذه الحالة يتم إنشاء الاتصال عن طريق العقد الوسيطة التي تعمل كمرحلات أو وكلاء للمعلومات والسمة المميزة لشبكات (SPAN) التي تستخدم نموذج الشبكات المخصصة، هي أنّه يمكن إنشاؤها من قبل المستخدمين النهائيين دون الحاجة إلى أي عقد بنية تحتية موجودة مسبقاً، على الرغم من إمكانية وجود عقد من بنية تحتية أيضاً.
- “SPAN” هي اختصار لـ “Space-Physics-Analysis-Network” و”GPS” هي اختصار لـ “Global-Positioning -System”.
- “LBS” هي اختصار لـ “location-based-service” و”PTP” هي اختصار لـ “Precision-Time-Protocol”.
- “DTDOs” هي اختصار لـ “Delay-Tolerant-Distributed-Objects”.
مبدأ نظام الاتصالات بين العقد في شبكات المنطقة التلقائية
يتوافق نموذج شبكة نقطة الوصول مع الحالة التي تجبرها تقنية الشبكات المستخدمة لتوصيل العقد في (SPAN) على استخدام وحدة تحكم مركزية، وتسمى عادةً نقطة الوصول أو المحطة الأساسية وفي إطار معيار (IEEE 802.11)، سيتوافق نموذج الشبكات المخصصة مع امتداد متعدد المراحل لما يسمى وضع (BSS / AdHoc) المستقل، بينما يتوافق نموذج شبكة نقطة الوصول إلى وضع (BSS) للبنية التحتية.
من الممكن أيضاً اعتبار شبكات (SPAN) باستخدام نماذج هجينة ممّا يعني أنّ بعض العقد متصلة باستخدام “نموذج شبكة مخصصة”، بينما يتم توصيل العقد الأخرى باستخدام “نموذج شبكة نقطة الوصول” وتعمل العقدة الخاصة كبوابة بين جزأي شبكة (SPAN)، وكما يمكن أن تتضمن المعدات بطاقات واجهة الشبكة (NIC) ونقاط الوصول اللاسلكية (WAPs) ونقاط الشبكة (MP).
قد تتعايش عدة شبكات (SPANs) في نفس المنطقة الجغرافية، وقد يحدث هذا عندما تستخدم شبكات (SPAN) مختلفة قنوات راديو مختلفة أو عمليات إرسال متعامدة، ومع ذلك حتى إذا كانت عدة شبكات (SPAN) تستخدم نفس قناة الراديو في نفس المنطقة الجغرافية فقد يتم فصلها، وفي الحالة المحددة لاستخدام (IEEE 802.11) كتقنية اتصال أساسية قد توجد عدة شبكات (SPAN) منفصلة بشكل متبادل تستخدم نفس قناة الراديو في نفس المنطقة الجغرافية، بشرط أن تستخدم معرّفات (BSSID) مختلفة.
- “BSS” هي اختصار لـ “Base-Station-Subsystems” و”BSSID” هي اختصار لـ “Basic-Service-Set-Identifier”.
- “NIC” هي اختصار لـ “Network-Interface-Card” و”MP” هي اختصار لـ “multi-point”.
تطور عمل نظام الاتصالات بين العقد في شبكات المنطقة التلقائية
يمكن أن تدعم شبكات (SPAN) الاتصال في سيناريوهات غير متصلة، ويتوافق السيناريو غير المتصل مع الموقف الذي ترغب فيه العقدة في إرسال بعض المعلومات إلى العقدة الأخرى، ولكن قد لا تكون هناك إمكانية لإنشاء مسار إرسال مادي بين العقدتين، وباستخدام قفزة واحدة أو متعددة أي مسار انتقال بسبب المسافة الزائدة بين العقد.
وهذا يعني أنّه يجب تسليم المعلومات من عقدة إلى أخرى بطريقة تتسامح مع التأخير، والمعلومات التي ترغب العقدة A في إرسالها إلى العقدة B يمكن أن توجد لبعض الوقت في العقدة A أو في العقد الأخرى للشبكة وعلى سبيل المثال في عقد الترحيل أو معيد توجيه المعلومات، ونظراً للطبيعة المتنقلة لشبكات (SPAN) يمكن أن يحدث في المستقبل أن تكون العقدة B في نطاق الإرسال لبعض العقد التي خزنت المعلومات الموجهة إلى B.
في هذه الحالة سيتم تسليم المعلومات إلى العقدة B)، وأنّ الوقت المنقضي من إنشاء الرسالة حتى تسليمها إلى B يمكن أن يكون كبيراً، وكما يمكن أن تكون أوامر الحجم أكبر من الكمون المصادفة في سيناريوهات الاتصال العادية، وكما أنّ طلب معلومات العقدة A يمكن تسليمه إلى العقد الأخرى للشبكة ممّا يعني أنّ عدة عقد ستطلب المعلومات، ثم تزيد من احتمال أنّ من هذه العقد تحصل على المعلومات.
بعد ذلك يمكن تسليم المعلومات من إحدى هذه العقد إلى العقدة A بطريقة تتسامح مع التأخير، حيث تسلم العقدة A مسؤولية طلب بعض البيانات من العقدة B إلى (Relay)، وبعد مرور بعض الوقت أصبح (Relay) قادراً على الحصول على البيانات، وعلاوة على ذلك يمكنه أيضاً تسليم مسؤولية الحصول على هذه البيانات إلى (Relay).
عندما تسمح تقنية الشبكات الأساسية لـ (SPAN) بالاتصال بين العقد عن طريق البث أو الرسائل متعددة البث، فإنّ (SPAN) هي شبكة (SPAN) قائمة على البث، كما يمكن أن تكون (SPANs) التي تستخدم تقنية (IEEE 802.11) التي تم تشكيلها في (BSS) واحد، إمّا (BSS) مستقل أو (BSS) للبنية التحتية وفي شبكة (SPAN) القائمة على البث، يمكن تنفيذ العديد من إجراءات الشبكة مثل بث المعلومات إلى جميع العقد في الشبكة أو اكتشاف المستخدمين أو الخدمات عن طريق تقنيات الإرسال.
يمكن للعقدة بث رسالة إلى جميع جيرانها كالعقد التي يمكن الوصول إليها مباشرة باستخدام إرسال لاسلكي أي العقد الموجودة داخل منطقة تغطية العقدة التي تبث الرسالة، عن طريق رسالة إذاعية على الرغم من أنّه يمكن للعقدة أيضاً إرسال الرسالة إلى جميع جيرانها عن طريق رسائل أحادية الإرسال إلى كل جار بدلاً من استخدام رسالة بث واحدة فقط لجميع الجيران.
يمكن لهؤلاء الجيران تكرار نفس الإجراء وباستخدام بعض الآليات للحد من عدد الرسائل التي يتم بثها أكثر من مرة لتجنب الحمل الزائد لحركة المرور، وسيتم تطبيق هذا الإجراء بشكل متكرر على المناطق المجاورة حتى تتلقى جميع العقد في (SPAN) الرسالة.
