ما هو مفتاح الكود التكميلي CCK في الاتصالات

يُعد “CCK” بأنّه تقنية تعديل يتم نشرها في شبكات المنطقة المحلية اللاسلكية “WLAN” التي تتبع مواصفات “IEEE 802.11b” وبدأ استخدام “CCK” في عام 1999م، حيث حلت محل كود باركر في الشبكات اللاسلكية ويساعد “CCK” في الحصول على معدلات بيانات أعلى من “2 ميجابت في الثانية” وإن كان ذلك على حساب نطاقات أقصر.

ما هو مفتاح الكود التكميلي CCK

مفتاح الكود التكميلي “CCK”: هو طريقة تعديل مستخدمة في شبكات المنطقة المحلية اللاسلكية “WLAN”، ومعدلات البيانات الأعلى هي نتيجة تسلسل التقطيع الأقصر في “CCK” وهو ثماني بتات مقابل “11 بت” في كود باركر، وهذا يعني أنّ هناك انتشاراً أقل للحصول على معدلات بيانات أعلى لكن الإشارة تصبح أكثر عرضة للتداخل ضيق النطاق، ممّا يؤدي إلى نطاق إرسال لاسلكي أقصر.

• “CCK” هي اختصار لـ “Complementary-code-keying”.

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

أساسيات مفتاح الكود التكميلي CCK

مفتاح الكود التكميلي هو تحسين وتنوع لمفتاح ماري المتعامد “MOK”، وكلاهما يستخدم أكواد تكميلية متعددة الأطوار، و”CCK” هو طريقة التعديل المستعملة في معيار “802.11b” عند التشغيل بسرعة “5.5 ميجابت في الثانية” أو “11 ميجابت في الثانية”، كما تم اعتماد “CCK” لأنّه يستخدم نفس النطاق الترددي التقريبي مثل “MOK”، ويمكنه استخدام نفس الرأس للشبكات اللاسلكية الموجودة مسبقاً “1 ميجابت في الثانية” و”2 ميجابت في الثانية” ممّا يسهل التشغيل البيني.

تستخدم شبكات “WLAN” ذات المواصفات القياسية “802.11b CCK” للعمل في نطاق التردد اللاسلكي من “2.4 جيجاهرتز” إلى “2.4835 جيجاهرتز”، وتستعمل شبكات “WLAN” التي تعتمد معيار “802.11g CCK” عند التشغيل بسرعات “802.11b” وبسرعة “54 ميجابت في الثانية”، وتستخدم شبكات “WLAN” هذه مخطط تعديل أكثر تعقيداً يسمى تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد.

تم تقديم الرموز التكميلية لأول مرة بواسطة “Marcel Golay” في عام 1961م، وهذه الأكواد عبارة عن مجموعات من التسلسلات المحدودة ذات الطول المتساوي أو أزواج من الرموز الثنائية التكميلية، كما يستخدم التعديل الكامل في معيار “IEEE 802.11b” مفتاح رمز تكميلي “CCK” مع مجموعة من “256 إشارة” توفر “11 ميجابايت / ثانية” في بيئات انتشار داخلية مواتية.

ويعتبر تعيين البت إلى رمز لـ “IEEE 802.11b” دون المستوى الأمثل للتطبيقات التي يكون فيها احتمال خطأ البت مهماً، وتعد خدمات التخزين المؤقت للإشارة مثل دقة التنازع وتجنب الازدحام ضرورية في شبكات تبديل الحزمة الضوئية، كما تم وضع مخطط ذاكرة ضوئية يعتمد على تشفير السعة الطيفية “SAC” ورمز الكود التكميلي “CCK” لزيادة سعة المخزن المؤقت، وكما يتم تطبيق “CCK” على التخزين المؤقت للحزم عن طريق تحديد مجموعة رموز متاحة وتشفير بتات الحمولة إمّا بإشارة “SAC” أو تكاملها.

ويتم تحرير قيود السعة بشكل فعال، حيث إن الرموز القابلة للاستخدام لحزم الانتظار هي ضعف تلك الخاصة بالمخازن المؤقتة لنطاق الرمز التقليدي، ولتقليل تكاليف النظام عن طريق تقليل رقم الترميز يتم أيضاً فحص بنية مشتركة تعتمد على شبكة الدليل الموجي المصفوفة “AWG”، والقادرة على معالجة كل من الإشارات المشفرة النموذجية والتكميلية في وقت واحد.

• “MOK” هي اختصار لـ “Mari-orthogonal-key”.

• “SAC” هي اختصار لـ “Self-Assessment-of-Communication”.

كيفية عمل مفتاح الكود التكميلي CCK

تظهر شبكات تبديل الحزمة الضوئية “OPS” علامات النجاح المستقبلي في الاتصالات الضوئية ذات السرعة العالية والسعة الكبيرة، ومع ذلك فإنّ نشر “OPS” مقيد حالياً بمشكلات التخزين المؤقت للحزم الناتجة عن نقص أجهزة الذاكرة الضوئية، وتعتبر وظيفة التخزين المؤقت ضرورية لحل الاختصاص بين حزمتين أو أكثر في نفس القناة لمسار مشترك.

ونهج مماثل للتخزين المؤقت الكهربائي المستند إلى تقنية التخزين وإعادة التوجيه غير متوافق مع “OPS” لأنّه لا يمكن استخدام ذاكرة الوصول العشوائي الضوئية، لذلك تواجه الشبكات صعوبة في أداء الخدمات المستندة إلى التخزين المؤقت مثل دقة التنازع وتجنب الازدحام دون مساعدة الذاكرة الضوئية، ولتقليل تأثير التنازع على تبديل الحزمة وتحسين أداء الشبكة تم اقتراح العديد من مخططات التخزين المؤقت البصري لـ “OPS” عن طريق ترتيب الحزم في ثلاثة أبعاد إشارة وهي الوقت والطول الموجي والرمز .

للتخزين المؤقت البصري في المجال الزمني تمتلك خطوط تأخير الألياف “FDLs” القدرة على تنفيذ خوارزمية يدخل أولاً يخرج أولاً على تدفقات الحزمة التي تدخل جهاز التوجيه، وتنتقل الحزم الضوئية في “FDLs” لطول مرتب لفترة زمنية محددة حتى يتوفر منفذ الإخراج المخصص، كما يتم تحقيق التخزين المؤقت لمجال الطول الموجي في “OPS” بواسطة محولات الطول الموجي القابلة للضبط التي تعدل كل حزمة مخزنة بإشارة طول موجي محددة.

يمكن الاحتفاظ بالحزم المتعددة في جهاز مشترك مع وجود تصادمات من خلال استخدام تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي “WDM“، كما يمكّن استخدام الرموز الضوئية أجهزة توجيه الشبكة من إنشاء سيناريوهات التخزين المؤقت المعروفة باسم تبديل الكود للحزم الضوئية، وتبديل الكود هو عملية يتم تنفيذها بواسطة مفتاح ضوئي يقوم بتغيير الكود الأصلي لحزمة الإدخال إلى كود إخراج جديد.

في التخزين المؤقت لمجال الكود يتم تحويل كل بت حمولة في الحزمة إلى تسلسل رمز قبل إدخال مخزن مؤقت، وعلاوة على ذلك يمكن دمج “WDM” والرموز الضوئية لتحسين نموذج التخزين المؤقت من خلال توسيع سعته.

• “OPS” هي اختصار لـ “Optical-packet-switched”.

• “WDM” هي اختصار لـ “wavelength-division-multiplexing”.

• “FDL” هي اختصار لـ “Fiber-Delay-Line”.

تطور مفتاح الكود التكميلي CCK

تم تقديم مفتاح الكود التكميلي “CCK” لتعزيز القدرات، وبدلاً من مجرد استخدام أكواد نموذجية يمكن تخصيص أحد الرموز النموذجية أو التكميلية لحزمة للتشفير، ونظراً لزيادة رقم الكود في نظام التخزين المؤقت يتم أيضاً زيادة حجم وعدد برامج الترميز ممّا يتسبب في زيادة تعقيد النظام.

يتم استخدام تقنية التشفير البصري لتشفير السعة الطيفية “SAC” وتصميم الترميز استناداً إلى شبكة الدليل الموجي المصفوفة “AWG” لتبسيط بنية المخزن المؤقت، ويمكن إجراء كل من عمليتي التشفير والتشفير التكميلي بواسطة مشفر مشترك، ونظراً لتقليل رقم الترميز الذي تم تنفيذه يمكن تقليل تكلفة النظام.

يتم تقريب حزم معالجة المخزن المؤقت إلى نموذج اصطفاف، حيث تُستخدم متغيرات عشوائية مستقلة ذات توزيع مماثل لنمذجة أوقات الوصول البيني لتدفق الحزم الواردة، كما تتبع الأوقات بين الوصول التوزيع الأسي وبالتالي يمكن التعامل مع عدد الحزم الواردة في المدة الزمنية من 0 إلى t على أنّه تيار بواسون يتميز بالمتوسط ​​والتباين المتساويين، وأوقات المعالجة لكل حزمة يتم إجراؤها بواسطة المخزن المؤقت هي أيضاً مستقلة وموزعة بشكل مماثل ولها خاصية بلا ذاكرة.

وكثافتها هي دالة أسية بمتوسط “​​1 / μ” والتباين “1 / μ2″، واستناداً إلى نتائج التحليل يتم تحرير قيود السعة للمخزن المؤقت المقترح بشكل فعال ويتم تقليل احتمالية إسقاط الحزمة “PDP”، حيث أنّ عدد الرموز المتاحة لـ “CCK” هو ضعف عدد المخازن المؤقتة القائمة على التعليمات البرمجية السابقة.

• “PDP” هي اختصار لـ “Possibility-drop-packet”.

ميزات CCK

• يتم استخدام “CCK” في الشبكات المحلية اللاسلكية لتحقيق أقصى معدلات بيانات نظرية تبلغ “11 ميجابت في الثانية”.

• يتم تنفيذ “CCK” للإرسال في نطاق التردد اللاسلكي من “2.4 جيجاهرتز” إلى “2.4835 جيجاهرتز”.

• يتضمن “CCK” زوجاً من الأكواد يسمى تسلسلات التقطيع التي تكمل بعضها البعض، وفي الأكواد التكميلية عدد أزواج العناصر المتطابقة، والتي تسمى العناصر المتشابهة في تسلسل واحد يساوي عدد أزواج العناصر غير المتشابهة في التسلسل الآخر التي لها نفس الفصل.

• يحتوي “CCK” على تسلسل تقطيع أقصر يبلغ “8 بتات” مقارنةً بتسلسل التقطيع “11 بت” في كود باركر، كما ينتج عن هذا انتشار أقل وبالتالي معدلات بيانات أعلى.

• أثناء استخدام “CCK” تصبح الإشارة عرضة لتداخل النطاق الضيق وبالتالي يصبح نطاق الإرسال الخاص بها أقصر.