امروزه با پیشرفت تکنولوژی های ارتباطی، برقراری ارتباطات مورد نیاز برای راه اندازی شبکه ها به کمک تکنیک های متفاوتی امکان پذیر می باشد. زمانی ارتباط بین ایستگاه های کاری در یک شبکه، فقط توسط کابل های Coaxial و اتصالات BNC امکان پذیر بود. سپس با پیشرفت تکنولوژی اتصالات موجود بهبود یافتند و کابلهای Twisted Pair و بعد کابل فیبر‌نوری یا Fiber Optic Cable پا به عرصه وجود گذاشتند. مزیت اصلی این پیشرفت ها افزایش سرعت انتقال داده‌ها و بهبود امنیت ارسال و دریافت داده ها می باشد.
در مراحل بعد، وجود برخی از مشکلات مانند عدم امکان کابل کشی جهت برقراری اتصالات مورد نیاز و یا وجود هزینه بالا یا سختی عملیات کابل کشی و غیر ممکن بودن یا هزینه بر بودن انجام تغییرات در زیر ساخت های فعلی شبکه سبب شد تا مهندسان به فکر ایجاد روشی برای برقراری ارتباط بین ایستگاه های کاری باشند که نیاز به کابل نداشته باشد. در نتیجه تکنولوژی های بی سیم یا Wireless پا به یرصه وجود گذاشتند.
در این تکنولوژی، انتقال اطلاعات از طریق امواج الکترومغناطیس انجام می گیرد. به همین منظور می توان از یکی از سه نوع موج زیر استفاده نمود:
«1» مادون قرمز : در این روش فاصله دو نقطه زیاد نیست زیرا امواج مادون قرمز برد کمی دارند و از طرفی سرعت انتقال داده‌ها توسط این موج پایین می‌باشد.
«2» امواج لیزر : این موج در خط مستقیم سیر می کند و نسبت به امواج مادون قرمز دارای برد بالاتر می باشد. مشکل اصلی در این موج، مخرب بودن آن می‌باشد. « این موج برای بینایی مضر می باشد.»
«3» امواج رادیویی : متداول ترین امواج در ارتباطات شبکه ای هستند و سرعت استاندارد آنها 11 مگابیت بر ثانیه می باشد. تجهیزات و شبکه های کامپیوتری مبتنی بر این نوع موج، به دو دسته تقسیم می شوند:
1- شبکه های بی سیم درون سازمانی یا In door
2- شبکه های بی سیم برون سازمانی یا Out door
شبکه های نوع اول «In door»، در داخل محیط یک ساختمان ایجاد می گردند. جهت طراحی اینگونه شبکه ها می توان یکی از دو روش زیر را در نظر گرفتک
1- Ad hoc Network
2- Infrastructure Network
در Ad hoc Network کامپیوتر ها و سایر ایستگاه های کاری دیگر، دارای یک کارت شبکه بی سیم می باشند و بدون نیاز به دستگاه متمرکز کننده مرکزی قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر خواهند بود. اینگونه شبکه سازی بیشتر در مواردی که تعداد ایستگاه های کاری محدود است - در شبکه های کوچک - مورد استفاده قرار می گیرند. « در ادامه مقاله در مورد این نوع شبکه ها صحبت بیشتری خواهد شد»
در روش دوم یعنی Infrastructure Network، برای پیاده سازی شبکه بی سیم مورد نظر، از یک یا چند دستگاه متمرکز کننده مرکزی یا Access Point که به اختصار AP نامیده می شود، استفاده می شود. وظیفه یک AP برقراری ارتباط در شبکه می باشد.
شبکه های نوع دوم «Out door»، در خارج از محیط ساختمان ایجاد می گردند. در این روش از AP و همچنین آنتن ها جهت برقراری ارتباط استفاه می شود. معیار اصلی در زمان ایجاد اینگونه شبکه ها، در نظر داشتن ارتفاع دو نقطه و فاصله بین آنها و به عبارت دیگر، داشتن دید مستقیم یا Line of Sight می باشد.
در شبکه های بی سیم ممکن است یکی از سه توپولوژی زیر مورد استفاده قرار گیرند:
a- Point To Point b- Point To Multipoint c- Mesh
********************************** دید کلی
امواج بلوتوث دارای برد کوتاهی می باشند و بیشتر برای راه اندازی شبکه های PAN که یکی از انواع شبکه های Ad hoc است، مورد استفاده قرار می گیرند.
**********************************
شبکه های Ad hoc
یک شبکه Ad hoc تشکیل شده از تجهیزات بی سیم قابل حمل که با یکدیگر به کمک تجهیزات ارتباط بی سیم و بدون بر قراری هیچگونه زیر ساختی، ارتباط برقرار می کنند.
برای شروع کار بهتر است ابتدا معنی واژه Ad hoc را بررسی نماییم. واژه Ad hoc به مفهوم For this purpose only یا «برای یک کاربرد خاص» می باشد. این واژه معمولا در جاهایی کاربرد دارد که حل یک مشکل خاص یا انجام یک وظیفه ویژه مد نظر باشد و ویژگی مهم آن، عدم امکان تعمیم راه حل فوق به صورت یک راه حل عمومی و به کارگیری آن در مسائل مشابه می باشد.
به شبکه Ad hoc، شبکه Mesh نیز می گویند. علت این نام گذاری آن است که تمام ایستگاه های موجود در محدوده تحت پوشش شبکه Ad hoc، از وجود یکدیگر با خبر بوده و قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر می باشند. این امر شبیه پیاده سازی یک شبکه به صورت فیزیکی بر مبنای توپولوژی Mesh می باشد.
اولین شبکه Ad hoc در سال 1970 توسط DARPA بوجود آمد. این شبکه در آن زمان Packet Radio نامیده می شد.
از جمله مزایای یک شبکه Ad hoc می توان به موارد زیر اشاره نمود:
«1» سرعت توسعه آن زیاد است.
«2» به سادگی و به صرف هزینه پایین قابل پیاده سازی می باشد.
«3» مانند سایر شبکه های بی سیم، به زیر ساخت نیاز ندارد.
«4» پیکر بندی خودکار
«5» هر یک از ایستگاه ها به عنوان یک روتر نیز ایفای نقش می کنند.
«6» استقلال از مدیریت شبکه اصلی
«7» انعطاف پذیر بودن «به عنوان مثال، دسترسی به اینترنت از نقاط مختلف موجود در محدوده تحت پوشش شبکه امکان پذیر است.»
«8» دو ایستگاه موجود در شبکه می توانند به طور مستقل از دیگر ایستگاه ها، با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و انتقال اطلاعات بپردازند.
همانطور که در مزایای فوق اشاره شد «شماره 4» اینگونه شبکه ها دارای پیکربندی خودکار می باشند. یعنی اگر پس از راه اندازی شبکه، یکی از ایستگاه ها بنابر دلایلی از کار بیافتد - مثلا فرض کنیم یکی از ایستگاه ها، یک دستگاه تلفن همراه باشد که به کمک بلوتوث وارد شبکه شده باشد و اکنون با دور شدن صاحب تلفن از محدوده تحت پوشش از شبکه خارج شود - در نتیجه شکافی در ارتباط بین ایستگاه ها بوجود خواهد آمد. با بروز چنین موردی شبکه Ad hoc به سرعت مشکل را شناسایی کرده و مجددا بصورت خودکار عمل پیکربندی و تنظیمات شبکه را بر اساس وضعیت جدید انجام خواهد داد و راه ارتباطی جدیدی برقرار خواهد کرد.
در شکل قبل قسمت a نشان دهنده این است که ایستگاه ها در حال شناسایی یکدیگر می باشند. در قسمت b می بینیم که یکی از ایستگاه ها برای ارسال داده به سمت مقصد مورد نظرش از یک مسیر خاص و بهینه استفاده می کند. اما در شکل c وضعیتی نشان داده شده است که یکی از ایستگاه های میانی از شبکه خارج شده و در نتیجه بعد از انجام پیکربندی مجدد، مسیر دیگری بین مبدا و مقصد برای ارسال داده ها بوجود آمده است.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)