تحقیق مقاله شبکه های بی سیم محلی

مقدمه

تاکنون چندین بار به دسترسی به شبکه یا اینترنت نیاز داشته و آرزو کرده اید که در یک اتاق متفاوت یا فضای بیرون بدون احتیاج به کابل کشی طویل کار کنید؟ یا چندین بار در یک مکان عمومی مثل هواپیما یا هتل احتیاج به فرستادن یک e-mail فوری داشته اید؟

اگر شما هم جزء هزاران کار بر شبکه اعم از کاربران  خانگی، مسافران تجاری باشید، پاسخ یکی است. قابل توجه کاربران شبکه: 11 .802 پایه و اساس شبکه های بی سیم جواب سئوال است.11. 802 قابلیت تحرک پذیری و همچنین پهنای باند مورد نیازی که کاربران خواهان آن هستند را فراهم می آورد.

ایده شبکه بی سیم محلی یک ایده جدید نیست چندین دهه از این مفهوم می گذرد. استاندارد 11 . 802 درسال 1997 تصویب شد، پس علت اینکه شبکه های بی سیم جدیداً گسترش پیدا کرده اند چیست؟ پهنای باند و قیمت  پایین باعث توسعه این شبکه ها شده است.

شبکه های بی سیم اولیه مثل Ricbchet,ARDIS,ALHa  تنها ارسال داده به نرخی کمتر از 1Mbps را فراهم می آوردند. با آمدن 11 . 802 این مقدار 2Mbps افزایش یافت. نسخهb11. 802 در سال 1999 تصویب شده و نرخ انتقال داده تا 11Mbps را فراهم می آورد که قابل مقایسه با سرعت در شبکه های محلی سیمی مثل اترنت (10Mbps ) می  باشد. استانداردهای  802.11ag نرخ انتقال داده تا54Mbps را فراهم آوردند مثل شبکه های Fast Ethernet در شبکه های سیمی.

تولید کنندگان کمی بعد ارزش شبکه های بی سیم را درک کرده اند و بسیاری از این صنایع به این نوع شبکه اعتماد کرده و از آن برای تولید محصولاتشان استفاده کردند.

اگر چه شبکه های 11 . 802 یک توپولوژی محلی هستند، اما مدیران شبکه های سیمی  و شبکه های سیمی مثل اترنت 3 .802 را مبارزه طلبیدند و وسایل شبکه های موبایل را در اختیار مدیران شبکه قرار دادند.

802.11 Wireless Ians:

11 .802 به علت پیاده سازی اسان و استفاده راحت آن در توسعه شبکه، به صورت فراگیر درآمده است.  از دیدگاه کاربر، این شبکه ها دقیقاً مثل شبکه های اترنت هستند و معماری آنها ساده است، اگر چه رویارویی با یک محیط کنترل نشده، پیچیده تر از مواجهه با یک محیط سیمی کنترل شده است.

MAC  در 11 .802 باید یک مکانیزم دسترسی که امکان دسترسی نسبتاً خوبی به محیط را بدهد، فراهم آورد. ایستگاههای11. 802  قابلیت تشخیص بر خوردی را که  ایستگاههای اترنت سیمی دارند، مبتنی بر CSMACD دارند، دارا نمی باشند.(1 قابلیت تشخیص Collision ندارند.)

درنتیجه به یک MAC  قوی تر و Scalable تر برای دسترسی به خط با کمترین Overrhead نیاز است.

نگاهی بر توپولوژیهای Wlan :

شبکه های 11 .802 دارای انعطاف پذیری در طراحی هستند. شما می توانید یکی از سه آرایش زیر از  توپولوژیهای Wlan را انتخاب کنید:

Independent  Basic Service Sets ( IBSSs. AD- HOC )

Basic Service Sets ( Bsss)

Extended Service Sets ( Esss)

یک Service Set   مجموعه ای از وسایل جانبی است که Wlan را ایجاد کنند. دسترسی به شبکه با Broadcast کردن یک سیکنال از طریق Rf carrier Wireless به یک ایستگاه گیرنده ، درون رنجی از فرستنده ها می تواند صورت گیرد. فرستنده ارسالش را با یک Service  Set Identifier (SSID) آغاز می کند. گیرنده SSID را برای فیلتر کردن سیکنال های دریافتی به کار می برد و از این طریق سیکنال مربوط  به خودش را می یابد.

IBSS:

یک IBSS شامل گروهی از ایستگاههای 11 . 802 می باشد که مستقیماً با یکدیگر در ارتباط اند که به این نوع شبکه ها AD-HOC هم اطلاق می شود. چون  یک شبکه بی   سیم اساساً  Peer-to-peer می باشد، (که چگونه دو ایستگاه با کاردمال واسط شبکه 11 .802 ( NICS ) مجهز شده اند و می توانند یک IBSS را ایجاد و از این طریق با هم ارتباط برقرار کنند)؟

AD/HOC/IBSS

یک شبکه AD_HOC زمانی ایجاد می شود.که وسایل کلانیت به طور منفرد بدون استفاده از Access point  یک شبکه کامل را ایجاد کنند. این شبکه ها نیاز به هیچ نقشه قبلی یا برداشت نقشه تکه ای زمین( محیط ) ندارند بنابر این معمولاً کوچک هستند وتنها به اندازه  که برای برقراری ارتباطات  برای Share کردن اطلاعات لازم است می می باشد. برخلاف حالت ESS ، کلانیت ها مستقیماً باهم در ارتباطند که تنها یک BSS ایجاد کرده که هیچ ارتباطی با شبکه سیم دار ( Wired ) ندارند. دراینجا محدودیتی در تعداد وسایلی که می توانند در IBSS باشند، وجود ندارد. اما چون هر وسیله ای یک کلاینت است، اغلب، تعداد معینی از اعضا نمی توانند با هم صحبت کنند. به علت عدم وجود AP در IBSS ، زمان به صورت توزیع شده کنترل می شود، یعنی کلانیتی که آغاز کننده ارتباط است یک وقفه beacon تنظیم می کند، برای ایجاد Target  beacon   Transmission time  ( TBTT). زمانیکه یک TBTT رسید، هرکلانیت در IBSS کارهای زیر را انجام می دهد:

تایمرهای قبلی از TBTT را منحل می کند.

 یک تأخیر به صورت رندم از اول معین می کند.

اگر قبل از اتمام زمان تأخیر، beacon  ای برسد، تایمرهای قبلی را از سر می گیرد ولی اگر beacon ای دریافت نکند، در این مدت زمان تا انتهای زمان تأخیر، یک beacon فرستاده وبعد تایمرهای قبلی را از سر می گیرد.

چون در اغلب موارد احتمال وجود یک نود پنهان وجود دارد، ممکن است تعداد beacon های زیادی از کلانیت های مختلف در زمان وقفه فرستاده شود، بنابراین کلانیت ها ممکن است چندین beacon دریافت کنند اگر چه این در استاندارد اجازه داده شده وپیامدی در بر ندارد، چون کلانیت ها تنها در جستجوی دریافت اولین beacon مربوط به تایمرخودشان هستند.

Embeded timer درون beacon یک تایمر عملکرد  همزمان است.

( Timer Synchronization function) TSF . هر کلانیت TSF درون beacon را با تایمر خودش مقایسه می کند و اگر مقدار دریافت شده بیشتر باشد، به این معنی است که کلاک ایستگاه فرستنده سریعتر کار می کند، بنابراین تایمرش را update می کند. با مقداری که دریافت کرده است.

ESS:

چندینinForastructure توسط واسطهای uplink می توانند به هم متصل شوند. در دنیای 11 . 802 واسطهای uplink ، BSS را با سیستم توزیع ( DS ) متصل می کند. مجموعه متصل شده BSS توسط DS را ESS می نامند. نیازی نیست uplink برقراری ارتباط uplink با DS به صورت سیمی باشد. اما اکثر اوقات اغلب بخش uplink DS  به صورت اترنت ?? است.

802.11 Medium Access    Mechanisms :

شبکه های مبتنی بر 11 . 802 مکانیزم Carrier Sense Multiple  Access With collision avoidance( CSMAICA ) را به کار می برند، درحالیکه مکانیزم اترنت CSMA/CD می باشد. اترنت سیمی تشخیص collision درمحیط امکانپذیر است. اگر دو ایستگاه همزمان شروع به ارسال کنند، سطح سیگنال درسیم انتقال بالا می رود که نشاندهنده وقوع تصادم به ایستگاه فرستنده است.

ایستگاههای 11 .802 قبل از ارسال خط را سنس کرده و درصورت اشغال بودن خط منتظر می مانند تا خط آزاد شود و بعد ارسال کنند. نودهای 11 .802 قابلیت تشخیص collision را ندارند و فقط از وقوع آن دوری می کنند .

نگاهی بر CSMA/CD :

می توان مکانیزم CSMA/CD را با کنفرانس تلفنی مقایسه کرد. هر یک از دوطرفی که می خواهد صحبت کند، باید منتظر بماند تا صحبت دیگری تمام شود. زمانیکه خط ازاد است، هر یک می توانند صحبت کنند، اگر دو طرف همزمان شروع به صحبت کنند، باید توقف کرده و بعد در فرصت مناسب دوباره صحبت کنند.

CSMA/CD منظم تر از CSMA/CD است. مجدداً در مقایسه با کنفرانس اما با کمی تفاوت:

- قبل از اینکه هر یک از دو طرف صحبت کنند باید تصمیم بگیرند که چه مقدار قصد صحبت کردن دارند، این به هر یک از نودهایی که مثلاً‌ قصد ارسال دارند فرصت می دهد که بفهمند تا چه حد باید منتظر بمانند تا نوبت ارسال آنها برسد.