CWNA

النسخ

1

2 جمیل حسین طویلھ (2013 ) إجازة في الھندسة الالكترونیة قسم الاتصالات جامعة حلب BSc electronics and Communication Engineering (University of Aleppo 2013) Dolphin-syria@hotmail.com

3

4 اسأل ا العظيم أن يكون هذا العمل صدقة جارية لبي و أمي رحمهما ا المهندس:جميل حسين طويله حلب 30/4/2014

5 بسم الله الرحمن الرحیم ما مكنني ربي فھو خیر للشبكات اللاسلكیة مساھمة خاصة في تسھیل بناء مجتمع المعلومات والمعرفة التي تصبوا إلیھ جمیع دول العالم حیث تقدم الشبكات اللاسلكیة بدیلا أرخص ویمكن نشره بوقت أقل من الكبلات أو الا لیاف الضوي یة أو بشكل مؤقت في بعض الا حیان وبذلك نستطیع تقلیل الفجوات الرقمیة بیننا وبین دول العالم المتقدم. إن انتشار الشبكات اللاسلكیة یسھل وصل المباني والدواي ر الحكومیة ویؤمن الولوج للشبكة و الوصول للانترنت في قاعات ومخابر الجامعات والكلیات وتوصیل الانترنت للمناطق والقرى البعیدة دون الحاجة للبنیة التحتیة المعقدة من الكابلات ccna wireless باللغة العربیة للمھندس نادر المنسي و كتاب الشبكات بعد أن قرأت كتاب للمھندس محمد أنس طویلة زاد اھتمامي بمجال الشبكات اللاسلكیة اللاسلكیة في الدول النامیة وجدت أن أشھر وأقوى شھادة في الشبكات اللاسلكیة ھي شھادة وبعد البحث عبر الانترنت CWNP المقدمة من شركة و بعد دراستي لمنھج ھذه الشھادة وعدم وجود مركز لتقدیم الامتحان في بلدي سوریا وعدم قدرتي على السفر بسبب ظروف الحرب في بلدي قررت أن أترجم ھذا المنھج للعربیة لیكون كتاب مساعد في فھم الشبكات اللاسلكیة یضاف للمكتبة العربیة الضعیفة جدا في ھذا المجال ولمساعدة الطلاب الجدد والمھندسین الحدیثي التخرج الذین لا یتقنون اللغة الانكلیزیة منھج ك ب ت لیعلمك تقنیة الشبكات اللاسلكیة ھذا الكتاب لا یساعدك لاجتیاز الامتحان فحسب ولكنھ یعلمك كیفیة تصمیم وتركیب وصیانة الشبكات اللاسلكیة طریقتي في الترجمة: ترجمة حرفیة لبعض الفقرات وترجمة إلتزمت با فكار المنھج الا صلي حسب فھمي لفقرات أخرى ولكن بشكل عام لقد سا قوم بنشر المنھج على شكل كتیبات كل كتیب یضم فصل أو أكثر إلى أن انتھي من ترجمة المنھج بشكل كامل ونشره بصورة نھاي یة على شكل كتاب یضم جمیع الكتیبات

6 ٦

7 معايير IEEE IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers جمعية المهندسين الكهربائيين واللكترونيين هي جمعية محترفة تصدر المعايير التي نستخدمها في التصالت مثل المعيار Ethernet standard الخاص بالشبكات السلكية IEEE حدد مجموعات عمل working groups للعديد من معايير التصالت اللسلكية مثل Working Group المسؤولة عن الشبكات الشخصية PAN) personal area network( بعض التقنيات التي معرفت بهذا المعيار هي Bluetooth and ZigBee standard مسؤول عن الشبكات اللسلكية الواسعة WiMAX المسماة ب Broadband Wireless في هذا الكتاب سنركز على التكنولوجيا المعرفة بالمعيار IEEE المسؤولة عن الشبكات اللسلكية المحلية network(wlan) wireless local area التي تستخدم التردد الراديوي في عملية التصال مجموعة IEEE standard تضم أكثر من 250 شركة لسلكية وأكثر من 450 عضو فعال وهي مكونة من لجان المعايير ومجموعات الدراسة و عدد من مجموعات العمل standing committees, study groups, and numerous task groups لجنة المعايير مسؤولة عن نشر وإعلن معايير بصورة نهائية مجموعة الدراسة (SG) Study Group مهمتها استكشاف وبحث إمكانية إضافة خصائص وإمكانيات جديدة للمعيار مجموعات العمل المختلفة task groups مهمتها مراجعة وتحسين المعيار الصلي الذي طور من قبل MAC Task Group (MAC) and the PHY Task Group (PHY) يخصص لكل مجموعة حرف أو أكثر يضاف بعد الرقم في هذا الفصل سنناقش المعيار الصلي standard والتعديلت المبرمة (معظمها موجودة في المعيار ( ومسودات التعديلت لمجموعات العمل المختلفة dolphin-syria@hotmail.com ٧

8 المعيار Original IEEE Standard: األصلي: المعيار األصلي نشر في يونيو 1997 وسمي Std. IEEE وغالبا ما يسمى معيار األولي ألنه أو معيار للشبكات الالسلكية المعيار ن قح في عام 1999 وأكد للمرة الثانية في 2003 ونشر باسم IEEE Std (R2003) في شھر مارس من عام 2007 تم اإلعالن عن المعيار Std. IEEE IEEE عرف تقنية في Physical layer and the MAC sublayer of the Data Link layer المعيار لم يعنون طبقات OSI العليا ھناك تفاعل بين MAC layer والطبقات األعلى في برامترات مثل جودة الخدمة quality of service (QoS) PHY Task Group worked دمجت مع MAC Task Group إلصدار المعيار األصلي PHY Task Group عرفت ثالث مواصفات أساسية للطبقة الفيزيائية األشعة التحت الحمراء (IR) : Infrared تقنية األشعة تحت الحمراء تستخدم أشعة الضوء تحت الحمراء كوسط انتشار رغم أن ھذه الطريقة عرفت في المعيار األصلي ولكنھا لم تطبق :Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) إشارات التردد الراديوي يمكن أن تكون إشارات بحزمة ضيقة spread spectrum أو ذات طيف منتشر narrowband اإلشارة الراديوية تكون منتشرة الطيف spread spectrum عندما يكون عرض الحزمة أعرض مما ھو مطلوب لحمل البيانات Frequency hopping :ھو تقنية طيف منتشر اخترعت في الحرب العالمية الثانية وھي منشوره في المعيار األصلي :Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) وھي تقنية طيف منتشر أخرى تستخدم في أجھزة الشبكات الالسلكية ومنشوره في المعيار األصلي كما عرف في المعيار األولي أو األصلي إما DSSS or FHSS وكال الطريقتين ترسالن في التردد الغير مرخص license free 2.4 GHz industrial, scien fic, and medical (ISM) band dolphin-syria@hotmail.com ٨

9 هذه الحزمة ISM هي حزمة من الترددات ل تحتاج لرخصة (مجانية) وتستخدم لغراض صناعية وتعليمية وفي الجهزة طبية تقنية DSSS يمكن أن ترسل على عدة قنوات ترددية تبدأ من ISM band 2.4 to 2,4835 GHz وتقنية FHSS ترسل على عدة قنوات ترددية من 2.402to GHz ISM band ممصنعوا الجهزة اللسلكية يمكن أن يختاروا بين إحدى التقنيتين DSSS or FHSS لن هاتين التقنيتين مختلفتين فل يمكنهما التصال مع بعض ماذا عن السرعة معدل نقل البيانات Data rate معرف في المعيار الصلي 1and 2 Mbps وذلك بغض النظر عن تقنية الطيف المنتشر المستخدمة معدل البيانات :Data rates هو عدد البيتات في الثانية التي تحملها الطبقة الفيزيائية خلل إرسال فريم واحد معدل البيانات Data rates هو سرعة وليس إنتاجيه throughput بسبب طبيعة الوسط الراديوي فإن إجمالي النتاجية تساوي نصف أو أقل من نصف معدل نقل البيانات تقنيتا الطيف المنتشر ستناقش بالتفصيل في الفصل السادس IEEE Ratified Amendments: في السنوات التي تلت إصدار المعيار الصلي عدة مجموعات عمل اجتمعت لمحاولة تحسين المعيار السابق وتم نشر 18 amendments تعديل للمعيار IEEE جمع معظم التعديلت السابقة في مستند واحد ونشره باسم المعيار IEEE standard وهذا المستند يحوي على : dolphin-syria@hotmail.com ٩

10 سنناقش هذا المعيار بحسب الترتيب الزمني: b: بما أن سوق الشبكات اللسلكية يستمر بالنمو بشكل كبير المعيار b هو معيار لملئمة معدات الشبكات اللسلكية (جعلها متوافقة أي إمكانية عملها مع بعضها) في عام 1999 نشرت مجموعة العمل b(tgb) Task Group المعيار والذي معدل وأصبح b-1999/Cor IEEE Std b-1999 كل ما يتعلق بالتعديل b يمكن أن تجده الن في البند 18 clause 18 of the standard الوسط الفيزيائي الذي عرفه هذا المعيار layer) (Physical هو High-Rate DSSS (HR-DSSS) المجال الترددي الذي يعمل عليه b هو الحزمة الترددية الغير مرخصة (المجانية) ISM band 2.4GHz to GHz هل أجهزة b تعمل مع أجهزة legacy القديمة b يستخدم تقنية DSSS لذلك هو متوافق مع الجهزة القديمة التي تستخدم DSSS ولكنه غير متوافق مع الجهزة القديمة التي تستخدم تقنية FHSS الهدف الرئيسي لمجموعة العمل (TGb) b هو الحصول على معدل نقل بيانات عالي في الحزمة الترددية 2.4GHz ISM وقد تمكنت من ذلك باستخدام تقنية ترميز تسمى dolphin-syria@hotmail.com ١٠

11 (CCK) Complementary Code Keying وطريقة تعديل باستخدام الخصائص الطورية للمواج الراديوية b تستخدم تقنية نشر تسمى Barker code في النهاية فإن data rates of 1, 2, 5.5, and 11 Mbps تدعم معدلت نقل بيانات b أجهزة b متوافقة مع أجهزة DSSS ذات معدل النقل 1and 2 Mbps معدلت إرسال البيانات 5.5Mbps and 11Mbps تسمى HR-DSSS معدل نقل البيانات يشير إلى السرعة أو إلى عرض الحزمة ولكنه ل يشير إلى النتاجية throughput هناك تقنية اختيارية تسمى (PBCC) Packet Binary Convolutional Code معرفت أيضا في البند a: في نفس العام الذي نشر فيه التعديل b نشر أيضاأ تعديل أخر هو IEEE Std a-1999 المهندسون في مجموعة العمل (TGa) عرفوا كيفية عمل في المجال الترددي 5GHz وذلك باستخدام تقنية Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) a تعمل على ثلث حزمات ترددية مختلفة في المجال 5GHz هذه الحزم تسمى (UNII) Unlicensed National Information Infrastructure كل ما يخص التعديل a يمكن أن تجده في البند 17 clause 17 of the standard حزمة الترددات GHz ISM band 2.4 هي مجال ترددي مزدحم أكثر من حزمة الترددات GHz UNII 5 أفران المايكرويف وأجهزة البلوتوث والهواتف اللسلكية وأجهزة أخرى تعمل في التردد 2.4GHz يمكن أن تسبب تداخلت للشارة الشبكة اللسلكية أحد اكبر ميزات استخدام a هو أنه يعمل في مجال ترددي أقل ازدحام FCC سمح بمجالت ترددية إضافية في 5GHz و IEEE حدد ذلك في التعديل h الجهزة القديمة من a كانت ترسل في 12channels of the UNII-1, UNII-2 and UNII-3 bands dolphin-syria@hotmail.com ١١

12 ولكن القنوات الترددية في المجال 5GHz تعتمد على قوانين بعض المنظمات المحلية في كل بلد وفقاأ للتعديل a فإن الجهزة يجب أن تدعم معدلت نقل بيانات 6,12and 24 Mbps with a maximum of 54 Mbps data rates وذلك باستخدام تقنية OFDM معدلت النقل 6,9,12,18,24,36,48and 54Mbps مدعومة من قبل معظم المصنعين تقنية OFDM ستناقش لحقاأ في الفصل 6 أجهزة a ل تستطيع التصال مع أجهزة b, g or legacy وذلك لن a تستخدم تقنية تعديل مختلفة وترسل في مجال ترددي مختلف عندما أعلن عن التعديل a مر عامان قبل أن تصبح أجهزة a متوفرة وذلك لن radio chipsets التي تستخدم تقنية OFDM كانت غالية قليلأ لذلك كان المشاريع التي تستخدم a نادرة حالياأ chipsets أصبحت متوفرة لستخدام a وتنمو بشكل متسارا معظم مصنعي أجهزة الشبكات اللسلكية الن يصنعون أكسس بوينت تعمل على الترددين 2.4and 5GHz dual-frequency access points (APs) with both 2.4 and 5 GHz radios ومعظم مصنعي أجهزة اللبتوب منذ 2007 يستخدمون a/b/g or a/b/g/n radio أي أن جهاز لبتوب يستطيع العمل على كل الترددين 2.4and 5 GHz معظم معدات الشبكات اللسلكية حالياأ يمكنها العمل على الترددين :802.11g التعديل الذي فجر ثورة في سوق الشبكات اللسلكية IEEE Std g-2003 IEEE عرف التعديل g والذي يعمل على التردد 2.4GHz to GHz ISM وهذه التقنية تسمى (ERP) Extended Rate Physical كل ما يتعلق بالتعديل g يمكن أن تجده في البند 19 clause 19 of the standard الهدف الرئيسي لمجموعة العمل (TGg) G هو تحسين التعديل b ليصل إلى معدل نقل بيانات أكبر dolphin-syria@hotmail.com ١٢

13 في التعديل g ع رفت تقنيتان إلزاميتان وتقنيتان اختياريتان الطريقتان اإللزاميتان في physical layers ھما ERP OFDM and ERP DSSS/CCK وذلك للحصول على معدل نقل بيانات أعلى (ERP OFDM) Extended Rate Physical OFDM وھي تقنية في الطبقة الفيزيائية وتقدم معدالت نقل data rates of 6,9,12,18,24,36,48 and 54 Mbps IEEE تطلب فقط المعدالت 9,12,18,24,36,48and 54 Mbps لتكون متوافقة مع DSSS only and b (ERP DSSS/CCK) : Extended Rate Physical DSSS وھي تقنية في الطبقة الفيزيائية وتقدم معدالت نقل بيانات data rates of 1,2,5.5 and 11 Mbps ما ھو الفرق بين, ERP DSSS/CCK DSSS, and HR DSSS من وجه نظر تقنية ليس ھناك اختالف بين DSSS and HR DSSS النقطة ھي أن g متوافق مع DSSS only and b وفي نفس الوقت يؤمن معدالت نقل أكبر وذلك باستخدامه ERP OFDM DSSS لھا نفس تأثير g المستخدمة في ERP DSSS/CCK المستخدم في و HR DSSS المستخدم في b الطريقتان االختياريتان في الطبقة الفيزيائية ھما: ERP PBCC and DSSS OFDM ھذه التقنيتان نادرا ما تستخدم ما ھو الفرق بين OFDM and ERP OFDM من وجه نظر تقنية ليس ھناك فرق بين التقنيتين االختالف ھو أن OFDM تشير إلى a التي تعمل على التردد 5GHz أما ERP OFDM تشير إلى g الذي يعمل على التردد 2.4GHz بما أن التعديل g ألزم استخدام ERP DSSS/CCK and ERP OFDM فإن م صنعوا أجھزة الشبكات الالسلكية يسمحون لألكسس بوينت أن تعمل بثالث أنماط مختلفة B Only Mode: عندما تعمل األكسس بوينت في ھذا النمط فھي تدعم DSSS, HR DSSS, and ERP DSSS/CCK وفعالية األكسس بوينت تصبح مثل أكسس بوينت b والمستخدمون يستطيعون االتصال مع األكسس بوينت بمعدالت نقل بيانات data rates of 11, 5.5, 2 and 1 Mbps dolphin-syria@hotmail.com ١٣

14 G-Only Mode: الكسس بوينت التي تعمل في هذا النمط يمكنها التصال مع ERP-OFDM فقط ول تدعم فقط وهي تدعم المستخدمين g ERP-DSSS/CCK, HR-DSSS and DSSS ل يمكنهم التصال مع الكسس بوينت b لذلك فإن مستخدمي تكون 54Mbps النتاجية throughput للكسس بوينت ذات معدل النقل حوالي 19to 20Mbps G النقية Pure G network هذا النمط يسمى أيضاأ شبكات B/G Mode: هذا النمط هو النمط الفتراضي لمعظم g access points ويسمى أيضاأ mixed mode وهو يدعم كلأ من ERP-DSSS/CCK and ERP-OFDM لذلك فإن أجهزة DSSS,,802.11b and g يمكنهم التصال مع نفس الكسس بوينت ولكن ثمن وجود هذه الجهزة مع بعض هو إنقاص النتاجية الكلية إذا حاول مستخدم DSSS or b HR-DSSS التصال بالكسس بوينت فإن الكسس بوينت ترسل إشارات إلى كل المستخدمين protection لتفعيل الحماية g بوجود طريقة الحماية يمكن أن يتواجد مستخدمون DSSS only,802.11b and g مع بعض الكسس بوينت b/g ذات معدل النقل 54Mbps سوف تقل إنتاجيتها throughput من 20Mbps إلى 8Mbps وذلك عندما تكون الحماية مفعلة ل تهتم كثيراأ بهذا الموضوا لنه مع استخدام التقنية الحدث n لست بحاجة للتعامل مع هذه التفاصيل التعديل g زاد من مبيعات أجهزة الشبكات اللسلكية لنه يملك معدل نقل بيانات عالي وهو متوافق مع المعدات القديمة كما ذكرنا سابقاأ فإن تقنيات الطيف المنتشر المختلفة ل تستطيع التصال مع بعضها لذلك g ألزم دعم كلأ من ERP-DSSS/CCK and ERP-OFDM والتعديل g أوجد طريقة حماية لمنع أجهزة DSSS or b من الرسال في نفس الوقت الذي ترسل فيه أجهزة g dolphin-syria@hotmail.com ١٤

15 802.11d: المعيار الساسي كتب استجابة للقوانين في الوليات المتحدة واليابان وأوربا وكندا القوانين في بلدان أخرى يمكن أن تختلف التعديل d ١٥

16 d IEEE Std. أضاف وعرف المتطلبات والضروريات للسماح لمعدات الشبكات اللسلكية بالعمل في المناطق الغير معرفه في المعيار الصلي معلومات البلد Country code information تكون في حقل خاص داخل فريم Beacons وداخل فريم probe responses (ستتعرف على هذه الفريمات في الفصل التاسع فريمات الشبكة اللسلكية) هذه المعلومات تستخدم في الجهزة التي تدعم d للتأكد من اللتزام بقوانين التردد والطاقة الخاصة بالبلد الشكل التالي يظهر فريم beacon لكسس بوينت معدة للستخدام في منغوليا ويظهر كود البلد ومعلومات التردد والطاقة التعديل d عرف أيضاأ معلومات مخصصة ل FHSS AP FHSS parameters مثل نمط القفزات الذي يختلف من بلد لخر وهذه المعلومات يجب أن ترسل داخل beacon or probe response frames هذه المعلومات يمكن أن تكون مفيدة في الجهزة القديمة التي تستخدم تقنية FHSS كل ما يتعلق بالتعديل d يمكن أن تجده في clause 9.8 of the standard h: h IEEE Std. هذا التعديل عرف تقنيتا اختيار التردد بشكل ديناميكي والتحكم بطاقة الرسال Dynamic frequency selection (DFS) and transmit power control (TPC) ١٦

17 الھدف األساسي من ھذا التعديل ھو تلبية المتطلبات القانونية عند العمل على التردد 5GHz في أوربا ولتحديد وتجنب التداخل مع أنظمة الرادار واألقمار الصناعية التي تعمل على التردد 5GHz التعديل h عرف إمكانية اإلرسال في حزمة جديدة ھي UNII 2 Extended وذلك في channels 11 إضافية كما يظھر في الجدول التالي فإن التعديل h ھو توسيع للمعيار a تقنيات اكتشاف وتجنب الرادار عرفت من قبل IEEE باستخدام DFS and TPC في أميركا و أوربا اكتشاف أشعة الرادار وتجنبھا مطلوب في الحزمتين UNII 2 and UNII 2 Extended band DFS يستخدم إلدارة الطيف في القنوات الترددية للمجال 5GHZ لألجھزة التي تستخدم تقنية OFDM European Radiocommunications Committee (ERC) and FCC أوصوا أن كروت الشبكة التي تعمل على التردد 5GHz يجب أن تدعم تقنية تجنب التداخل مع أنظمة الرادار DFS ھو تقنية اكتشاف وتجنب التداخل مع الرادار وتستخدم لتلبية المتطلبات القانونية (DFS) dynamic frequency selection تؤمن الخدمات التالية: األكسس بوينت تسمح للمستخدم إن يتصل بھا باالعتماد على القنوات الترددية المدعومة بھا dolphin-syria@hotmail.com ١٧

18 األكسس بوينت تفحص القناة الترددية قبل استخدامھا للتأكد من عدم وجود إشارات للرادار األكسس بوينت قادرة على تحديد الرادار في القناة الترددية الحالية و القنوات الترددية األخرى األكسس بوينت تتوقف عن العمل في حال اكتشافھا إشارة رادار وذلك لمنع لتداخل عند اكتشاف تداخل األكسس بوينت يمكن أن تختار قناة ترددية أخرى لترسل عليھا TPC يستخدم لتنظيم مستوى الطاقة المستخدمة في كروت الشبكة التي تعمل على التردد 5GHz وبتقنية OFDM ERC أوصى بضرورة استخدام TPC في كروت الشبكة التردد تعمل على التردد 5GHz وذلك لتقليل طاقة اإلرسال لتجنب التداخل TPC تستخدم لتلبية قوانين اإلرسال وھي تؤمن األمور التالية: المستخدم يمكن أن يتصل مع األكسس بوينت باالعتماد على طاقة إرسالھا تعيين مستوى الطاقة األعظمي المسموح به لكل قناة ترددية األكسس بوينت تستطيع تحديد طاقة اإلرسال ألي محطة متصلة بھا األكسس بوينت تستطيع تغير طاقة اإلرسال للمحطة باالعتماد على العوامل الفيزيائية مثل خسارة المسار المعلومات المستخدمة في DFS and TPC تتبادل بين المستخدم و األكسس بوينت داخل فريمات اإلدارة management frames التعديل h أضاف تحسينان ھما مجال ترددي إضافي UNII 2 Extended وتجنب التداخل مع أنظمة الرادار بعض جوانب التعديل h يمكن أن تجده في clauses 11.8 and 11.9 of the standard i: ھو تعديل خاص بحماية الشبكات الالسلكية ھناك مكونان أساسيان ألي مشروع حماية للشبكات الالسلكية خصوصية البيانات data privacy وتتم بالتشفير encryption والمصادقة authentication تعريف الھوية من 1997to 2004 لم يتم تعريف سوا طريقة تشفير واحدة ھي Wired Equivalent Privacy (WEP) dolphin-syria@hotmail.com ١٨

19 طريقة التشفير WEP يمكن كسرھا (اختراقھا) لذلك ھي ال تؤمن حماية للبيانات المعيار األصلي عرف طريقتين للمصادقة authentication الطريقة االفتراضية ھي النظام المفتوح Open System authentication وفيھا األكسس بوينت تسمح ألي مستخدم االتصال بھا بغض النظر عن ھويته الطريقة الثانية ھي المفتاح المشترك Shared Key authentication التعديل i IEEE Std. عرف طريقة تشفير قوية وطريقة مصادقة أفضل التعديل i عرف (RSN) robust security network الھدف الرئيسي من RSN ھو حماية البيانات التي تنتقل عبر الھواء التعديل i وبدون أي شك ھو أھم تحسين للمعيار األصلي التحسينات التي أضافھا التعديل i ھي: خصوصية البيانات data :الخصوصية privacy تتم باستخدام طريقة تشفير قوية تسمى Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol (CCMP) والتي تستخدم خوارزمية التشفير Standard(AES) Advanced Encryption طريقة التشفير غالبا يشار إليھا باالختصار CCMP, CCMP/AES or AES CCMP التعديل i عرف أيضا طريقة تشفير اختيارية تسمى (TKIP) Temporal Key Integrity Protocol والتي تستخدم خوارزمية RC 4 stream cipher المصادقة :authentication التعديل i عرف طريقتين للمصادقة باستخدام IEEE 802.1x للمصادقة أو باستخدام مفتاح مشترك مسبقا IEEE 802.1X authoriza on framework or preshared keys (PSKs) استخدام 802.1x يتطلب استخدام Extensible Authentication Protocol (EAP) والتعديل i لم يحدد أي طريقة EAP يجب أن تستخدم حماية الشبكة القوية network(rsn) :Robust security ھو طريقة كاملة لتأسيس المصادقة و عملية االتصال المحمي وتوليد مفاتيح تشفير بشكل ديناميكي للمستخدمين و لألكسس بوينت Wi Fi Protected Access 2 (WPA2) يملك شھادة تسمى Wi Fi Alliance وھي تعتبر تطبيق للتعديل i dolphin-syria@hotmail.com ١٩

20 وهي تعتبر تطبيق للتعديل i WPA1 هو سابق للتعديل i بينما WPA2 فهو مساير تماماأ للتعديل i كل ما يتعلق بالتعديل i يمكن أن تجده في البند 8 clause 8 of the standard 802.1X, EAP, AES CCMP, TKIP and WPA سيتم التحدث في الفصل 13 وللتعمق في هذا المجال اقرأ كتاب CWSP j: TGj هو تلبية j IEEE Std. العديد من أهداف مجموعة العمل القوانين في اليابان وذلك بتحسين MAC and a PHY لتتمكن من العمل في اليابان على الترددات 2.4GHz and 5 GHz bands في اليابان كروت الشبكة a تستطيع أن ترسل في الحزمة الدنيا 5.15GHz to 5.25 GHz من UNII band على الترددات التي يمكن أن تكون مرخصة أو غير مرخصة 4.9to GHz والترددات في اليابان كروت الشبكة a تستخدم تقنية OFDM التي تتطلب عرض قناة ترددية MHz 20 ستكون معدلت نقل البيانات MHz 20 عند استخدام قناة ذات عرض data rates of 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, and 54 Mbps OFDM بعرض قناة MHz 10 في اليابان هناك خيار لستخدام تقنية وبالنتيجة يكون معدل نقل البيانات data rates of 3, 4.5, 6, 9, 12, 18,24 and 27 Mbps معدلت نقل البيانات data rates of 3, 6, and 12 Mbps هي معدلت إلزامية MHz 10 عند استخدام قناة ذات عرض e: المعيار الصلي لم ميعرف طريقة جيدة لتحديد جودة الشارة (QoS) quality of service وذلك للستخدامات التي تكون حساسة للوقت مثل (VoWIP) Voice over Wireless IP والذي يعرف أيضاأ باسم Voice over Wi-Fi (VoWiFi) أو Voice over Wireless LAN (VoWLAN) الترفك في أجهزة الصوت أو الفيديو له تسامح قليل مع التأخير وهذا الترفك له أولوية على باقي البيانات dolphin-syria@hotmail.com ٢٠

21 التعديل e عرف طريقة في الطبقة لثانية layer 2 MAC لجودة الشارة في التطبيقات الحساسة للوقت مثل نقل الصوت والفيديو عبر الشبكات اللسلكية المعيار الصلي عرف طريقتان والتي فيهما يمكن لكرت الشبكة التحكم بالولوج للوسط الراديوي half-duplex medium الطريقة الفتراضية هي Function(DCF) Distributed Coordination وهي طريقة عشوائية لتحديد من الجهاز التالي الذي يستطيع الرسال في الوسط اللسلكي والطريقة الثانية هي (PCF) Point Coordination Function في هذه الطريقة الكسس بوينت هي مسؤولة عن تحديد من يستطيع الرسال في الوسط اللسلكي يجب أن تعرف أن PCF غير مختارة من قبل ممصنعي الشبكات اللسلكية في الفصل الثامن سوف نشرح بالتفصيل DCF and PCF التعديل e عرف تحسين لطرق الولوج للوسط لدعم متطلبات جودة الشارة QoS (HCF) Hybrid Coordination Function هو الطريقة المستخدمة في التعديل e QoS wireless network QoS يملك طريقتين للولوج لتأمين HCF الطريقة الولى: DCF وهي توسيع ل Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) EDCA تؤمن الولية للفريمات prioritization of frames بالعتماد على بروتوكولت الطبقات العليا ترفك الصوت أو الفيديو يجب أن يرسل بشكل فوري في الوسط الراديوي ول يجب أن يتعرض لي تأخير في عملية الرسال (كي ل يصل الصوت أو الصورة بشكل متقطع) الطريقة الثانية: Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access (HCCA) وهي توسيع ل PCF HCCA تجعل الكسس بوينت قادرة على تأمين أولوية المحطات prioritization of stations أي تسمح للمحطة (المستخدم) أن يرسل قبل غيره HCCA مثل PCF هي غير متبناه من قبل ممصنعي أجهزة الشبكات اللسلكية Wi-Fi Multimedia (WMM) لديه شهادة تسمى Wi-Fi Alliance dolphin-syria@hotmail.com ٢١

22 وهي صورة عن التعديل e ويعرف أولويات الترفك في أربع تصنيفات بدرجات مختلفة حسب الهمية كل ما يتعلق في التعديل e QoS يمكن أن تجده في clause 9.9 of the standard Post 2007 Ratified Amendments: منذ أن نشر العديد من التعديلت المهمة أبرمت لتؤمن تحسينات مستقبلية لتقنية الكثر أهمية كان التعديل n الذي كان سبب في ازدياد نمو صناعة منتجات الشبكات اللسلكية التقنيات a/b/g تعتبر الن تقنيات قديمة بسبب وجود n التعديلت r and k أيضاأ عرفا تحسينات لكنها وجدت طريقا ببطء في تقنية r-2008: ويعرف أيضاأ باسم النتقال السريع بين مجموعة الخدمات الساسية fast basic service set transition (FT) هذه التقنية غالباأ ما يشار إليها بالتجول المحمي السريع fast secure roaming لنها متعرف عملية تسليم أسرا عندما يتم التجول بين خليا الشبكة اللسلكية ويتم ذلك باستخدام طريقة حماية قوية تتم بواسطة (RSN) robust secure network التعديل r اقترح أولأ من أجل التطبيقات الحساسة للوقت مثل VOIP متوسط التأخير الزمني لعملية تسليم المستخدم من أكسس بوينت إلى أكسس بوينت مجاورة هو حوالي مئات من الميلي ثانية التجول roaming يمكن أن يكون سبب قلق عند استخدام WPA-Enterprise or WPA2-Enterprise security solution التي تتطلب استخدام سيرفير بعيد لجراء عملية المصادقة RADIUS server for 802.1X/EAP authentication RADIUS(Remote Authentication Dial-In User Service) ٢٢

23 والتي غالباأ ما تستغرق حوالي 700millie second المستخدم أو أكثر لمصادقة VoWiFi يتطلب أن تتم عملية التسليم بأقل من 150ms أو أقل لتفادي التقطع في الصوت وبالتالي انخفاض جودة المكالمة 802.1X/EAP security solutions هو نادر الستخدام في البيئات الحساسة للوقت بسبب مشاكل التأخير أثناء عملية التجول والتسليم في r المستخدم قادر على المحافظة على جودة الشارة QoS ويتصل بشكل محمي مع الكسس بوينت الجديدة باستخدام 802.1x وذلك أثناء عملية التجول وسيتم خلله توفير للوقت خلل التحضير للتصال المحمي وهذا يسرا عملية التسليم بين الخليا في الشبكة اللسلكية التعديل r ليس جزء من المعيار ولكنه أعلن في شهر يونيو من عام 2008 ونشر باسم IEEE r-2008 التخطيط لتطبيق هذه التقنية مهم جداأ لتأمين اتصال آمن في تطبيقات VoWiFi تفاصيل أكثر عن هذه التقنية تجدها في كتاب CWSP K-2008: هدف مجموعة العمل (TGk) هو تأمين وسيلة لقياس المصادر الراديوية radio resource measrement (RRM) التعديل k أوجد لتأمين إمكانية إيجاد معلومات إحصائية للمستخدم على شكل تقارير وطلبات في الطبقة الولى Physical layer وفي الطبقة الجزئية MAC sublayer of the Data-Link layer 2 التعديل k عرف تقنية من خللها يتم جمع بيانات المصادر للمستخدم ومعالجتها من قبل الكسس بوينت أو من قبل المتحكم WLAN controller المتحكم سيتم التحدث عنه في الفصل 10 الن تخيل المتحكم هو الجهاز القلب الذي يدير ويتحكم بأكثر من أكسس بوينت النقاط التالية هي بعض العناصر الساسية لقياس المصادر الراديوية المعرفة في k: dolphin-syria@hotmail.com ٢٣

24 التحكم بطاقة الرسال (TPC) :Transmit Power Control التعديل h عرف استخدام TPC في التردد 5GHz وذلك لتقليل التداخل في التعديل k تم استخدام TPC في الحزمة الترددية الثانية وفي المناطق المنظمة من قبل منظمات قانونية مختلفة عن FCC and ERC إحصائيات المستخدم :Client Statistics معلومات الطبقة الفيزيائية مثل نسبة الشارة إلى الضجيج signal-to-noise ratio وشدة الشارة signal strength ومعدل نقل البيانات data rates كلها يمكن أن ترسل على شكل تقارير إلى الكسس بوينت أو إلى المتحكم WLAN controller معلومات الطبقة الفرعية MAC مثل إرسال الفريمات وأخطاء الفريمات يمكن أن ترسل على شكل تقارير إلى الكسس بوينت أو إلى المتحكم إحصائيات القناة :Channel Statistics المستخدم يمكن أن يجمع معلومات الضجيج الخلفي noise-floor بالعتماد على أي طاقة راديوية موجودة في خلفية القناة ويرسل المعلومات على شكل تقارير إلى الكسس بوينت المعلومات المحمولة عبر القناة يمكن أن تجمع وترسل إلى الكسس بوينت الكسس بوينت أو المتحكم يمكن أن يستخدموا هذه المعلومات في اتخاذ القرارات في إدارة القناة تقارير الجيران : Neighbor Reports (MAHO) Mobile Assisted Handover هي تقنية تستخدم في الهواتف الرقمية أو أنظمة الجوال وتعمل مع بعضها لتؤمن أفضل عملية تسليم بين الخليا k يعطي الكسس بوينت أو المتحكم القدرة على توجيه المحطة (المستخدم) لتنفيذ هذه المهمة التي تتطلبها شبكات الجوال في عملية التسليم أثناء استخدام MAHO باستخدام طريقة مملوكة (غير مجانية) المستخدم يحتفظ بجدول يحوي على أجهزة الكسس بوينت المعروفة ويتخذ القرار عند عملية التجول من أكسس بوينت إلى أخرى جهاز المستخدم يتخذ قرار التجول بالعتماد مطال الشارة المستقبلة من أجهزة الكسس بوينت المعروفة لديه مسبقاأ جهاز المستخدم يتخذ قرار التجول بالعتماد وجه نظره الخاصة للبيئة الراديوية dolphin-syria@hotmail.com ٢٤

25 802.11k أمن تقنية تقدم للمستخدم معلومات إضافية حول البيئة الراديوية كما معرف في التعديل k فان الكسس بوينت أو المتحكم تطلب من المستخدم النصات إلى أجهزة الكسس بوينت المجاورة أو القنوات الخرى وجمع المعلومات الكسس بوينت الحالية أو المتحكم سيقوم بمعالجة هذه المعلومات وتوليد تقرير neighbor report مفصلأ فيه أجهزة الكسس بوينت المتاحة من الفضل إلى السوء قبل أن يقوم المستخدم بعملية التجول فانه يطلب neighbor report من الكسس بوينت الحالية أو من المتحكم ثم يقرر إلى أي أكسس بوينت سينتقل وذلك بالعتماد على neighbor report neighbor report بشكل فعال يقدم للمستخدم معلومات إضافية حول البيئة الراديوية (حول وجود أجهزة راديوية أخرى) التعديل k دمج مع التعديل r fast roaming على أمل تحسين عملية التجول roaming في الشبكات اللسلكية بالرغم من أن بعض المصنعين يدعمون حالياأ كلأ من تقنيتي APs and controllers في أجهزتهم k,802.11r معظم هذه التقنيات غير مدعومة في جانب المستخدم أعتقد انه حالياأ تم دعم هذه التقنيات في جانب المستخدم y-2008: بالرغم من أن معظم أجهزة تعمل على الترددات الغير مرخصة(المجانية) ولكن من الممكن أن تعمل تعمل أيضاأ على الترددات المرخصة(الغير مجانية) مهمة (Tgy) IEEE Task Group y هي إيجاد معيار لتقنية تسمح بمشاركة أجهزة مع non devices في الحزمة الترددية المرخصة 3650MHz 3700 MHz licensed band في الوليات المتحدة التقنية ال ممعرفة في هذا التعديل يمكن أن تستخدم في غير بلد وعلى حزمات ترددية مختلفة الحزمة الترددية licensed MHz band تتطلب تقنية تسمى (CBP) content-based protocol لتجنب التداخل بين الجهزة طريقة الولوج للوسط CSMA/CA المستخدمة في أجهزة الشبكات اللسلكية يمكن أن تؤمن عدم التداخل أو التصادم ولكن عندما تكون CSMA/CA غير كافية فإن التعديل y قد عرف استطاعة المحطة المتغيرة بشكل ديناميكي (DSE) dynamic STA enablement dolphin-syria@hotmail.com ٢٥

26 أجهزة تنشر وتعلن عن موقعها بشكل broadcast وذلك باستخدام معرف وحيد لكي تحل مشكلة التداخل مع أجهزة non التي تعمل على نفس التردد w-2009: هجوم منع الخدمة attack) denial-of-service attack (DoS هو هجوم شائع ضد أجهزة الشبكات اللسلكية وله عدة أنواا ولكن الهجوم الكثر شهرة هو هجوم الطبقة الثانية الذي يستخدم فريمات الدارة management frames حالياأ من سهل على أي مهاجم تعديل deauthentication or disassociation frames ثم إعادة إرسالها في الهواء وهي تسبب shutting down the wireless network هذا الهجوم سهل جداأ ويتم بتعليمة واحدة هي aireplay-ng سوف أتحدث بالتفصيل عن هجمات الشبكات اللسلكية في الفصل 14 حالياأ ولتفهم هذا الهجوم المهاجم يلتقط فريم beacon من الكسس بوينت و يأخذ المعلومات الخاصة بهذه الكسس بوينت ويزور فريمات قطع التصال أو فريمات إعادة المصادقة deauthentication or disassociation ويقوم بإرسالها في الهواء عندما تصل هذه الفريمات للضحية فإن جهاز الضحية يفهم أن هذه الفريمات قادمة من الكسس بوينت ويقوم بالستجابة لهذه الوامر ويقطع اتصاله مع الكسس بوينت وطالما أن المهاجم مستمر بإرسال الفريمات المزورة في الهواء فإن الضحية لن يستطيع التصال بالشبكة وهذا هو أبسط هجوم وهناك أنواا أخرى سأشرحها إن شاء ا في الفصل 14 الهدف الرئيسي ل (Tgw) IEEE Task Group w هو إيجاد طريقة لتسليم فريمات الدارة management frame بطريقة آمنة وبالتالي حماية هذه الفريمات من spoofed واستخدامها في الهجوم على الشبكة التعديل w يؤمن الحماية لكل من unicast, broadcast, and multicast management frames التعديل w يسمى robust management frames فريمات الدارة القوية تتضمن disassociation, deauthentication, and robust action frames action frames تستخدم للطلب من المستخدم أن يقوم بعمل بدلأ من مستخدم أخر وليست كل action frames قوية robust dolphin-syria@hotmail.com ٢٦

27 عند حماية فريمات unicast management frames الحماية يتم الحصول عليها باستخدام CCMP وعند حماية Broadcast and multicast frames الحماية يتم الحصول عليها باستخدام (BIP) Broadcast/MulticastIntegrity Protocol BIP يؤمن سلمة البيانات وتشفيرها باستخدام AES-128in Cipher-Based Message Authentication Code (CMAC) mode يجب أن تدرك أن w ل يحمي من كل هجمات layer 2 DoS attacks بعض المصنعين بدئوا باستخدام w n-2009: هذا التعديل هو التعديل الهم في عالم Wi-Fi منذ 2004 بدأت مجموعة العمل (Tgn) Task Group n العمل لتأمين إنتاجية اكبر greater throughput التعديل n زاد النتاجية في كل الحزمتين التردديتين both the 2.4 GHz and 5 GHz frequency bands التعديل n يعرف أيضاأ باسم (HT) High Throughput وهو يؤمن تحسينات في طبقتي PHY and MAC لتصبح قادرة على أن تدعم معدل نقل بيانات يصل إلى 600Mbps وبإنتاجية throughput above 100 Mbps HT تستخدم تقنية (MIMO) multiple-input, multiple-output وتقنية OFDM تقنية MIMO تستخدم عدة هوائيات إرسال واستقبال وتستفيد من خصائص المسارات المتعددة أجهزة n متوافقة مع أجهزة a/b/g في الفصل 18 سنتحدث بالتفصيل عن هذه التقنية z-2010: هدف مجموعة العمل (Tgz) Task Group z هو إيجاد معيار لتقنية (DLS) Direct Link Setup للسماح بالعمل مع non-dls-capable access points في معظم الشبكات اللسلكية كل الفريمات المتبادلة بين المستخدمين يجب أن تمر عبر الكسس بوينت DLS تسمح للمستخدمين بالتصال مع الكسس بوينت والتصال مع بعض بشكل مباشر direct frame exchanges dolphin-syria@hotmail.com ٢٧

28 بعض التعديلت القديمة عرفت DLS التعديل z عرف تحسينات لتقنية DLS communications DLS لم تستخدم حتى الن من قبل مصنعي أجهزة الشبكات اللسلكية WLAN vendors u-2011: الهدف الساسي لمجموعة العمل (Tgu) Task Group u هو عنونة التشبيك بين وأي شبكة خارجية التعديل u يسمى أيضاأ Wireless Interworking with External Networks (WIEN) هذا التعديل عرف كيفية التصال وفتح جلسات مع الشبكات الخارجية مثل شبكات الجوال 3G and 4G التعديل u منشر في فبراير 2011 وعرف طريقة للمساعدة في اكتشاف واختيار الشبكة من قبل محطة المستخدم المعلومات المنتقلة من الشبكات الخارجية تستخدم QoS mapping وتولد آلية لتأمين اتصال بخدمات الطوارئ أو السعاف v-2011: هذا التعديل منشر في فبراير 2011 التعديل k عرف طرق لسترداد المعلومات من المستخدم بينما التعديل v يعطينا القدرة على برمجة أو إعداد configure جهاز المستخدم بشكل لسلكي configure client stations wirelessly وذلك من خلل نقطة مركزية للدارة التعديل v عرف (WNM) Wireless Network Management والتي تعطي ل stations القدرة على تبادل المعلومات بهدف تحسين الداء الكلي للشبكة اللسلكية الكسس بوينت و جهاز المستخدم يستخدمان بروتوكول WNM protocols لتبادل بيانات التشغيل وبذلك كل محطة (مستخدم) تكون مدركة لحالة الشبكة بالضافة لتامين معلومات عن حالة الشبكة فإن التعديل v عرف آليات من خللها يمكن لجهزة الشبكة أن تتبادل معلومات المواقع وتؤمن دعم لمكانية تعدد BSSID (MAC address هو BSSID) dolphin-syria@hotmail.com ٢٨

29 وتقديم نمط جديد new WNM-Sleep mode والذي من خلله يستطيع جهاز المستخدم النوم لفترة من الزمن دون أن يستقبل فريمات خلل هذه الفترة s-2011: التعديل s نشر في يونيو 2011 distribution system (DS) للنظام الموزا portal تلعب دور بوابة AP والذي عادة ما يكون شبكة سلكية wired Ethernet المعيار لم يوصي أن يكون النظام الموزا هو وسط سلكي الكسس بوينت يمكن أن تلعب دور بوابة portal لنظام لسلكي موزا wireless distribution system (WDS) الهدف من التعديل s هو استخدام بروتوكول لملئمة انتقال الترفك عبر شبكة لسلكية معشقة التعديل s عرف إلزامية استخدام بروتوكول التوجيه المعشق المسمى (HWMP) Hybrid Wireless Mesh Protocol والذي يحدد المسار الذي يجب أن يمر به الترفك ال ممصنعون يمكن أن يستخدموا بروتوكولت مملوكة (غير مجانية) للتوجيه المعشق (MAP) :mesh access point هي الجهاز الذي يعمل كجهاز معشق وجهاز أكسس بوينت في نفس الوقت (MPP) :mesh point portal هي الجهاز الذي يلعب دور بوابة لشبكات خارجية مثل wired backbone ٢٩

30 ٣٠

31 تفاصيل أكثر عن النظام الموزا ستجدها بالفصل 7 وتفاصيل mesh networking في الفصل 10 IEEE Draft Amendments : مسودات التعديلت: draft amendments تبحث عن تحسينات و إمكانيات تطوبر مستقبلية لجهزة وتقنية الشبكات اللسلكية مسودات التعديلت هي مجرد اقتراحات ولم يتم تصديقها أو نشرها حتى الن مع ذلك فإن بعض ال ممصنعين قد استخدموا بعض هذه التقنيات في أجهزتهم ولكن معظم هذه الميزات هي مملوكة (غير مجانية) على سبيل المثال الشبكات اللسلكية المعشقة منشرة بشكل كبير في عالم الشبكات اللسلكية بالرغم من أن المعيار الذي نظم هذه التقنية صدر حديثاأ ال ممصنعين بدأو باستخدام هذه التقنية قبل أن يتم إصدار المعيار الخاص بها dolphin-syria@hotmail.com ٣١

32 في امتحان (PW0-105) exam انت غير مطالب بمعرفة كل هذه المسودات ولكن من المهم أن تكون مطلعاأ على التقنيات المستقبلية لن هذه التعديلت هي حالياأ مجرد مسودات يمكن أن تكون مختلفة عن التعديل النهائي الذي سيتم العلن عنه p: مهمة مجموعة العمل (Tgp) Task Group p هو تعريف تحسينات لجهزة نظام النقل الذكي (ITS) Intelligent Transportation Systems البيانات المتبادلة بين المركبات ذات السرعة العالية يمكن أن تكون في الحزمة المرخصة licensed ITS band of 5.9 GHz بالضافة إلى أن التصالت بين المركبات والبنية التحتية على جانب الطريق ستكون على GHz bands 5 وبالتحديد 5.850GHz to GHz وذلك في شمال أمريكا التصالت يمكن أن تكون على سرعة kilometer per hour 200 وضمن مجال 1000m و التأخير القليل المطلوب في بعض الجهزة (يجب أن تتم عملية التسليم بحوالي (4to 5 ms Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) يعرف باسم p وهو قابل للتطبيق في التصالت البحرية وفي السكك الحديدية aa: مسودة التعديل aa خصصت تحسينات للتحكم بالولوج للوسط (MAC) Media Access Control للحصول على تدفق صوت وصورة قوي أثناء وجود أنواا أخرى من الترفك ac: gigabit Wi-Fi يسميان أيضاأ ac and ad draft amendments لنهما يقدما احتمالية الحصول على معدل نقل بيانات أكثر من معدل النقل المعرف في التعديل n dolphin-syria@hotmail.com ٣٢

33 (VHT) ac and ad Very High Throughput الهدف منها الوصل إلى 1Gbps مسودة التعديل ac عرفت تحسينات لنتاجية عالية جداأ 6GHz وذلك في التردد القل من Very High Throughput (VHT) 2.4GHz and 5 GHz وبشكل متوافق 80MHz and 160 MHz عرض هذه التقنية يمكن أن تستخدم في مع التقنية المستخدمة حالياأ التعديل ac يمكن أن يستخدم للقنوات الترددية التعديل n استخدم single-user MIMO (VHT) Very High Throughput يمكن أن تستخدم تقنية multi-user MIMO (MU-MIMO) ac يمكن أن يستفيد من ميزات future radio chipsets التي تقوم بعملية المعالجة بشكل أفضل وتسمح بتعديل وترميز أفضل ad: مسودة التعديل ad عرفت تحسينات Very High Throughput (VHT) enhancements باستخدام حزمة ترددات عالية 60GHz التردد العالي كبير لدرجة تكفي لتامين إنتاجية throughput of up to 7 Gbps بسبب محدودة المجال مناسب 5GHz فإن المجال 60GHz يمكن أن يكون بديل VHT يمكن أن تتطلب تقنية تشفير جديدة dolphin-syria@hotmail.com ٣٣

34 المهندسين في ac and ad task groups توقعوا أن طريقة التشفير الحالية CCMP ل يمكن أن تكون مناسبة للستخدام مع معدل نقل البيانات العالي المتوقع ae: QoS مسودة التعديل ae تؤمن تحسينات لدارة af: af task group درست إمكانية استخدام Wi-Fi في الحزمة الترددية المفتوحة حديثاأ newly opened TV whitespace frequencies between 50 MHz and 600 MHz عرض الحزمة المنخفض يمكن أن يتطلب معدل نقل بيانات أقل من a/b/g/n تكمن الهمية في مسافة الرسال البعيدة ah: long-distance outdoor transmissions is significant : مسودة التعديل 1GHz ah عرفت استخدام Wi-Fi في الترددات القل من Defunct Amendments التعديلت الميتة: هذه التعديلت لم يتم تصديقها ونشرها وتعتبر ميتة ولكن بعض المواضيع الهامة مثل التجول وفحص الداء roaming and performance testing dolphin-syria@hotmail.com ٣٤

35 802.11F: هي مهمة لذلك سوف نناقشها في هذا الكتاب الحرف الكبير F يشير أن هذا التعديل لم يتم المصادقة عليه (TGF) Task Group F نشرت المعيار F-2003 IEEE Std. ولكن هذا التعديل لم يتم تصديقه وتم سحبه في فبراير 2006 المعيار الصلي أوصى بأن المصنع يجب أن يدعم التجول في الكسس بوينت الخاصة به اللية المطلوبة هي السماح لجهاز المستخدم المتصل مع الكسس بوينت بالنتقال والقفر إلى أكسس بوينت مجاورة في نفس منطقة التغطية ومتابعة التصال عبر الكسس بوينت الجديدة أفضل تشبيه لهذه العملية هو عملية التجول التي تحدث بين خليا الهاتف الجوال عندما تتحدث بالهاتف الجوال وأنت تنتقل بالسيارة فإن جوالك سوف يتجول roam بين أبراج التصالت للسماح لك بالتصال بشكل مستمر بدون أن تقطع محادثتك في الشكل التالي يظهر جهاز يقوم بتحميل ملف عبر AP-1 من FTP server لحظ أن أجهزة الكسس بوينت تملك مناطق تغطية متداخلة overlapping عندما ينتقل المستخدم ويقترب من AP-2 تصبح شدة الشارة القادمة من AP-2 أقوى والمستخدم يمكن أن ينتقل إلى AP-2 ويتابع FTP transfer عبر البوابة التي هي الكسس بوينت الجديدة dolphin-syria@hotmail.com ٣٥

36 بالضافة أن التسليم الذي يحدث أثناء التجول يقاس بالميلي ثانية بكيتات البيانات data packets المعدة للتسليم للمستخدم الذي سيقوم بعملية التجول إلى الكسس بيوينت الجديدة يمكن أن تعزل في الكسس بوينت الصلية لتجد البكيتات المعزولة طريقها إلى المستخدم يجب أن تتم العمليتان التاليتان: 1- الكسس بوينت الجديدة يجب أن تخبر الكسس بوينت الصلية بإن المستخدم قام بعملية التجول وتطلب منها كل البكيتات المعزولة 2- الكسس بوينت الصلية يجب أن توجه البكيتات المعزولة buffered packets بإتجاه الكسس بوينت الجديدة عبر النظام الموزا distribution system ليتم تسليمها للمستخدم الذي قام بعملية التجول ٣٦

37 هل عملية التجول يمكن أن تحدث بين أجهزة أكسس بوينت من مصنعين مختلفين Different Vendors Access Points الجواب هو ل F كان هدفه عنونة عملية التجول بين الكسس بوينت المستقلة من ماركات مختلفة autonomous access points from different vendors هذا التعديل كان مجرد نصائح وفي النهاية تم إسقاطه من قبل IEEE لن ممصنعوا أجهزة الشبكات اللسلكية WLAN vendors يريدون أن يشتري المستخدم كل أجهزة الكسس بوينت من نفس الماركة بالرغم من أن المعيار الصلي أخبر بضرورة دعم عملية التجول ولكنه فشل في تحديد كيف يجب أن تتم عملية التجول ٣٧

38 802.11T: هدف (TGT) Task Group T هو تطوير أدوات القياس واختبار الحالة لقياس أداء معدات الشبكات اللسلكية الحرف الكبير T يشير إلى أن هذا التعديل لم يتم المصادقة عليه T يسمى التنبؤ بالداء اللسلكي Wireless Performance Prediction (WPP) أجهزة تستخدم أداة قياس مستقلة ومختلفة من ممصنع لخر m Task Group: بدأت في 1999 من أجل الصيانة الداخلية للمعيار m تسمى أيضاأ وتصليح المعيار housekeeping لن مهمتها كانت توضح هذا التعديل له أهمية قليلة ولكن مجموعة العمل هذه مسؤولة أيضاأ عن نشر التعديلت ونشر المستندات dolphin-syria@hotmail.com ٣٨

39 ٣٩

40 ٤٠

41 الشبكات اللسلكية وتقنيات الطيف المنتشر: في هذا الفصل سوف تتعلم تقنيات الطيف المنتشر المختلفة spread spectrum والمجالت الترددية التي يدعمها كل تعديل وسوف تتعلم كيف أن هذه المجالت الترددية تقسم إلى قنوات ترددية مختلفة وسوف تتعلم أيضاأ تقنية OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing خلل هذا الفصل سوف تواجه العديد من قوانين FCC أن غير مطالب بحفظ هذه القوانين ولكن بشكل عام هناك تشابه في معظم القوانين في كل بلدان العالم وبالتالي فهم هذه القوانين سوف يساعدك على فهم القوانين في بلدك المعيار Industrial, Scientific, and Medical Bands: والتعديلت التصال في المجال التردد b, g, and n كلها عرفوا 2.4GHz and GHz هذا المجال الترددي هو مجال من ثلث مجالت تعرف باسم الحزم الصناعية والعلمية والطبية industrial, scientific, and medical (ISM) bands المجالت الترددية ل ISM هي: ٤١

42 ISM band معرفت من قبل ITU Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) سمح باستخدام ISM band داخل الوليات المتحدة FCC industrial band تعرف باسم 900MHz band scientific band تعرف باسم 2.4GHz band medical band تعرف باسم 5.8GHZ band هذه الحزم ليست بحاجة لرخصة لستخدامها (مجانية) ليس هناك أي محددات لستخدام أي نوا من المعدات في أي حزمة من الحزم الثلثة مثلأ : الكرت الراديوي المستخدمة في جهاز طبي يمكن أن يعمل على التردد 900MHz industrial band 900MHz ISM Band : 902MHz to 928MHz عرض هذه الحزمة 26MHz وتنتشر في المجال في الماضي هذه الحزمة كانت تستخدم في الشبكات اللسلكية ولكن الن معظم أجهزة الشبكات اللسلكية تستخدم المجاليين 2.4GHz and 5GHz أحد السباب التي قيدت استخدام هذا المجال الترددي في أجهزة الشبكات اللسلكية هو استخدامه في شبكات الجوال في Global System for Mobile Communications (GSM) العديد من أجهزة مراقبة الطفال والهواتف اللسلكية والسماعات اللسلكية تستخدم هذا المجال الترددي بعض المصنعيين مازالو ينتجوا non wireless networking devices تعمل على التردد 900MHz dolphin-syria@hotmail.com ٤٢

43 هذه المعدات تستخدم من قبل موزعي خدمة النترنت بشكل لسلكي لن هذه الترددات لها قدرة أكبر على أختراق الشجار والعوائق وهو المجال الكثر استخداماأ في الشبكات اللسلكية 2.4GHz ISM Band: 2.4GHz to 2.5GHz هذا المجال له عرض حزمة 100MHz وينتشر من IEEE standard عرف عمل أجهزة الشبكات اللسلكية على التردد 2.4GHz ISM band الجهزة التي تعمل على هذه الحزمة هي: 2.4GHz ISM band تستخدم أيضاأ في أجهزة المايكرويف وأجهزة الهواتف اللسلكية وأجهزة مراقبة الطفال ألعاب الفيديو اللسلكية أحد أكبر مساوئ استخدام هذه الحزمة هو احتمالية حدوث تداخل interference ليست كل قوانين البلدان تسمح بالرسال على التردد 2.4GHz IEEE سمح بالرسال في هذه الحزمة عبر 14 قناة channels ولكن كل بلد يحدد ماهي القنوات يسمح في استخدامها 5.8GHz ISM Band: 5.725GHz to 5.875GHz هذه الحزمة لها عرض 100MHz وتنتشر من 5.8GHz ISM band تستخدم في العديد من الجهزة مثل أجهزة مراقبة الطفال والهواتف اللسلكية و الكميرات اللسلكية ٤٣

44 يجب أن تميز بين 5.8GHz ISM band and UNII-3 band 5.725GHz to 5.825GHz تنتشر من UNII-3 band كل الحزمتين غير مرخصتان وتنتشران على نفس المجال الترددي ولكن 50MHz هي أكبر ب 5.8GHz ISM band IEEE a والذي هو حالياأ جزء من المعيار بدأ باستخدام OFDM في المجال الترددي 5GHz معظم البلدان تسمح باستخدام OFDM على قنوات مختلفة من UNII bands التي سنناقشها لحقاأ في هذا الفصل 5.8GHz ISM band بسبب قلة التقيدات من قبل FCC على الحزمة فهي مثالية في وصلت الجسور اللسلكية لمسافات بعيدة long-distance wireless bridging Unlicensed National Information Infrastructure Bands: IEEE a حدد الرسال في المجال الترددي 5GHz في ثلث حزمات وكل حزمة مكونة من أربع قنوات هذه الحزمات الترددية تعرف باسم Unlicensed National Information Infrastructure (UNII) bands UNII هي التعديل a عرف ثلث حزم من UNII-1(lower) UNII-2 (middle) UNII-3 (upper) ٤٤

45 لكل حزمة عرض 100MHz عندما منشر التعديل h قام IEEE بتخصيص مجال ترددي إضافي يعرف باسم UNII-2 Extended وهو مكون من 11 قناة ترددية إضافية عرض هذه الحزمة هو 255MHz الجهزة التي ترسل على الحزمة 5GHz UNII ليست كل البلدان تسمح بالرسال في هذه الحزمة الترددية IEEE standard سمح بالرسال في أربع حزم عبر 23 قناة ترددية UNII-1 (Lower Band): 5.150GHz to 5.250GHz لها عرض 100MHz وتنتشر من هذه الحزمة تستخدم indoor مع طاقة خرج أعظمية مسموح بها FCC كما عرف من قبل 50mW intentional radiator (IR) IEEE سمح ب (IR) 40mW intentional radiator وبذلك تكون متوافقة مع FCC قوانين FCC طلب أن يكون للجهزة التي تعمل على UNII-1 هوائي دائم ل يمكن تغييره ولكن في FCC 2004 عدل هذا القانون وسمح بإعادة وصل هوائي ولكن باستخدام موصل محدد ٤٥

46 UNII-2 (Middle Band): 5.250GHz to 5.350GHz لها عرض 100MH وتنتشر من indoor or outdoor سمح لهذه الحزمة أن تستخدم في FCC بطاقة خرج أعظمية 250mW 200mW intentional radiator حدد الطاقة العظمية لهذه الحزمة IEEE لتكون متوافقة مع قوانين FCC القوانين يمكن أن تكون مختلفة في بلدك وعليك التقيد بها UNII-2 Extended: 5.470GHz to GHz لها عرض 255MHz وتنتشر من وتستخدم في FCC indoor or outdoor بطاقة خرج أعظمية 250mW وفقاأ ل استخدام هذه الحزمة بدأ مع صدور التعديل h الذي عرف transmit power control (TPC) and dynamic frequency selection (DFS) لتجنب التداخل مع أنظمة الرادار منظمات القوانين في كل بلد هي التي تحدد كيفية تطبيق UNII في أي حزمة من TPC and DFS بعد نشر التعديل n والذي كان سبباأ في ازدياد صناعة أجهزة الشبكات اللسلكية والذي يمكن أن يسبب تداخل مع تقنيات أخرى (تطبيقات عسكرية أو رادار الطقس دوبلر) التي تعمل على نفس الحزمة الترددية ٤٦

47 لمنع التداخل المنظمات القانونية مثل FCC عملت مع مصنعي أجهزة الشبكات اللسلكية التي تعمل على الحزمة التداخل وقدمت عدة نصائح لتجنب هذا التداخل UNII وذلك لمحاولة منع بعض هذه النصائح يركز على مناطق جغرافية محددة هي مناطق توضع رادارات دوبلر بالتنسيق مع المنظمات القانونية ال ممصنعون يقومون بإعلم زبائنهم بعدم استخدام هذه المنتجات في هذه المناطق وذلك لتجنب التداخل مع الجهزة الخرى UNII-3 (Upper Band): 5.725GHz to 5.825GHz لها عرض 100MHz وتنتشر من وهي غالباأ ما تستخدم في outdoor point-to-point طاقة الخرج العظمية المسموح بها في هذه الحزمة 1000mW وفقاأ ل FCC 800mW حدد طاقة الخرج العظمية في هذه الحزمة IEEE مع قوانين لتكون متوافقة FCC ٤٧

48 3.6GHz Band: 3.65GHz to 3.7GHz التعديل h عرف استخدام المجال وهي حزمة مرخصة (غير مجانية) في الوليات المتحدة استخدام هذه الحزم يتضمن بعض التعديلت عند استخدامها بالقرب من محطة أرضية للتصالت الفضائية التعديل 4.9GHz Band: standard عرف المجال 4.94GHz to 4.99GHz للستخدام من قبل منظمات الحماية العامة أو الستخدام المملوك في الوليات المتحدة في عام 2004 ظهر التعديل 4.9GHz to 5.091GHz في اليابان j الذي عرف استخدام المجال الترددي هذا التعديل لحقاأ تم ضمه إلى المعيار Future Wi-Fi Frequencies: 60GHz: التعديل ad عرف تقنية Throughput(VHT) Very High التي ستعمل على التردد الغير مرخص (المجاني) unlicensed 60 GHz frequency band باستخدام تحسينات في طبقتي PHY and MAC layer على سرعة نقل بيانات يمكن الحصول 7Gbps هذا التردد العالي له قدرة ضعيفة جداأ على أختراق الجدران لذلك هذه التقنية ستؤمن عرض حزمة مكثف ومسافة تغطية قصيرة ٤٨

49 كرت الشبكة ثلثي الحزم له القدرة على العمل مع الحزمات الترددية الثلثة 2.4GHz,5GHz and 60GHz وهو يؤمن عملية تسليم بدون انقطاا بين مسافات التغطية القصيرة 2.4GHz and 5GHz ومسافات التغطية الكبيرة 60GHz White-Fi: هذا المصطلح يستخدم لوصف استخدام تقنية التلفزيونية الغير مستخدمة Wi-Fi في الحزمة الترددية TV white space مسودة التعديل af عرفت استخدام هذا المجال الترددية إذا تم تطبيق هذا التعديل فسوف نحصل على مسافات تغطية كبيرة جداأ لن white space frequencies are below 1 GHz Narrowband and Spread Spectrum: هناك طريقتان للرسال الراديوي: الحزمة الضيقة والطيف المنتشر الحزمة الضيقة تستخدم عرض حزمة قليل لترسل من خلله البيانات بينما الطيف المنتشر تأخذ البيانات التي سترسلها وتقوم بنشرها على عرض المجال الترددي الذي تستخدمه dolphin-syria@hotmail.com ٤٩

50 الحزمة الضيقة يمكن أن ترسل 2MHz of frequencies at 80 watts بينما الطيف المنتشر يمكن أن ترسل 22MHz of frequencies at 100 mw لن تقنية الرسال بالحزمة الضيقة تضع الشارة في مجال ترددي ضيق فإنها تتأثر بتشويش مقصود أو تداخل غير مقصود يمكن أن يؤدي إلى تخريب الشارة ولن الطيف المنتشر يستخدم مجال أعرض من التردد فهو أقل عرضة للتأثر بالتشويش المقصود أو التداخل الغير مقصود من المصادر الخارجية في طرف الرسال يتم نشر البيانات على عرض المجال الترددي المستخدم وفي طرف الستقبال يتم إعادة تجميع البيانات المنشورة ويتم نشر إشارة الضجيج ومن خلل هذه العملية يتم إرسال واستقبال الشارة بشكل مقاوم لشارة الضجيج طريقة الرسال بالحزمة الضيقة تتم باستخدام طاقة أكبر من طريقة الطيف المنتشر FCC والمنظمات القانونية في البلدان الخرى تتطلب أن تكون عملية الرسال في الحزمة الضيقة على تردد مرخص (غير مجاني) وذلك للتأكد من عدم حدوث تداخل مع إشارات الحزمة الضيقة الخرى محطات الراديوي AM and FM هي أفضل مثال على تقنية الرسال في الحزمة الضيقة محطات الراديوي ترسل على ترددات مرخصة لتجنب التداخل الناتج من استخدام نفس التردد أو ترددات مجاورة إشارات الطيف المنتشر ترسل باستخدام مستوى طاقة قليل جداأ ٥٠

51 وهذا يقلل من احتمالية حدوث تداخل مع الجهزة الخرى ولهذا السبب هي ترسل على ترددات غير مرخصة تداخل المسارات المتعددة: Multipath Interference: إحدى المشاكل التي يمكن أن تحدث للتصالت الراديوية عي مشكلة تعدد المسارات التي تحدث عندما تصل الشارة المنعكسة إلى الهوائي بعد وصل الشارة الصلية الفترة الزمنية بين وصول هاتين الشارتين تسمى تأخير النتشار delay spread في indoor environment يمكن أن يكون هذا التأخير ٥١

52 30to 270 nanoseconds (ns) وفي outdoor environment يكون تأخير النتشار له قيمة أكبر إذا كان التأخير كبير جداأ فإن البيانات المنعكسة يمكن أن تتداخل مع بيانات الشارة الصلية وهذا يسمى (ISI) intersymbol interference الطيف المنتشر غير حساس للتداخل بين الرموز ISI لنه ينشر عبر مجال من الترددات وهذه الترددات المختلفة تولد تأخيرات مختلفة للمسارات المتعددة بعض الطول الموجية يمكن أن تتأثر ب ISI وأطول موجية أخرى يمكن أن ل تتأثر ب (DSSS), b (HR-DSSS), and g (ERP) ISI هي أكثر تسامح مع تأخير النتشار ولكن التسامح لقيمة محددة فقط (DSSS) and b (HR-DSSS) يمكن أن تتسامح مع تأخير انتشار يكون أفضل عندما يكون التأخير أقل مرسل النتشار 500ns رغم أن هذا التسامح فإن الداء b يمكن أن ينتقل إلى أقل معدل بيانات عن+دما ي+زداد ت+أخير OFDM ه++و أك++ثر تس++امح م++ع ت++أخير النتش++ار ل++ذلك الرسال بمعدل 54Mbps مع تأخير انتشار يصل إلى g يس++تطيع 150ns هذا يعتمد على g chipset المستخدم في المرسل والمستقبل بعض القل chipset غير متسامحة مع التأخير وتنتقل إلى معدل النق++ل البيان++ات ف+ي n وباس+تخدام تقني+ة MIMO ف+إن المس+ارات المتع+ددة وف+ي ظروف معينة تستطيع تحسين الداء للشبكة اللسلكية تحس+ين تقني+ات معالج+ة الش+ارة الرقمي+ة يجع+ل n يس+تفيد م+ن الرسال المتعدد المتزامن ويستفيد من تأثير المسارات المتعددة ٥٢

53 في الفصل 18 سوف تتعلم أكثر عن n Frequency Hopping Spread Spectrum: 1and 2Mbps يستخدم في المعيار الصلي ويؤمن معدلت نقل ويعمل على التردد 2.4GHz ISM band IEEE حدد استخدام FHSS على 79MHz frequencies from 2.402GHz to 2.480GHz بشكل عام فإن طريقة عمل FHSS هي إرسال البيانات باستخدام مجال ترددي حامل صغير ثم القفز إلى مجال ترددي حامل آخر ثم إلى تردد أخر وهكذا FHSS ترسل البيانات باستخدام مجال ترددي محدد وذلك خلل فترة من الزمن تعرف باسم فترة القامة dwell time عندما تنتهي فترة القامة فإن النظام سوف ينتقل إلى تردد أخر ويبدأ الرسال من خلله لفترة إقامة أخرى كلما انتهت فترة القامة فإن النظام ينتقل إلى تردد أخر ويتابع عملية الرسال سلسلة القفز: Hopping Sequence: hopping set وتسمى أيضاأ نمط القفز hopping pattern أو مجموعة القفز وهي مكونة من سلسلة من الحوامل الترددية الصغيرة أو القفزات بدلأ من الرسال على تردد محدد فإن FHCC ترسل على سلسلة من القنوات الترددية الفرعية المسماة بالقفزات في كل مرة تنتهي فيها سلسلة القفز فإنه يتم إعادتها مرة أخرى ٥٣

54 الشكل التالي يظهر سلسلة مكونة من خمس قفزات 1MHz المعيار الصلي أوصى أن كل قفزة يجب أن يكون لها حجم في شمال أميركا وأوربا سلسلة القفز تحوي على القل ليس أكثر من 75 قفزة ولكن 79 قفزة وفي بلدان أخرى المر مختلف فرنسا تستخدم 35 قفزة بينما إسبانيا واليابان يستخدمان لتتم عملية الرسال بنجاح مرسل و مستقبل 23 قفزة متزامنان نفس الحامل(نفس القفزة) في نفس الوقت المعيار FHSS يجب أن يكونا عرف سلسلة القفزات يمكن أن تضبط في الكسس بوينت ويتم تسليم معلومات عن سلسلة القفزات للمستخدم عبر فريم beacon فترة القامة: DWELL time: هي المدة الذي يرسل فيها نظام إلى التردد التالي FHSS على تردد معين قبل أن ينتقل منظمات القوانين المحلية غالباأ ما تحدد فترة القامة 400ms حدد أعظم قيمة لفترة القامة FCC فترة القامة غالباأ ما تكون 100ms to 200ms المعيار حدد أن سلسلة القفزات يجب أن تحوي على القل 75 قفزة وبعرض 1MHz نظام FHSS الذي له سلسلة قفز تحوي على 75 قفزة وفترة إقامة 400ms يمكن أن يأخذ 30 ثانية ليكمل سلسلة القفز لمرة واحدة وبعد أن تنتهي سلسلة القفز فإنه سيتم إعادتها مرة أخرى ٥٤

55 Hop Time: زمن القفزة: هي الفترة الزمنية التي يمضيها المرسل أثناء النتقال من تردد لخر وهي فترة صغيرة جداأ 200to 300 microsecond 200to 300 micro مع فترة القامة 100to 200 millisecond فإن فترة القفز تكون مهملة فترة القفز هي وقت ضائع وفترات القامة الطويلة تقلل من الوقت الضائع خلل عمليات القفز بين الترددات والنتيجة هي إنتاجية أكبر أما إذا كانت فترات القامة قليلة وبالتالي بحاجة إلى قفزات أكثر وهذا يسبب وقت ضائع أكثر وبالنتيجة تكون النتاجية أقل Modulation: التعديل: FHSS يستخدم تقنية التعديل الرقمي الغوصي لترميز البيانات ٥٥

56 0or 1 bit Gaussian frequency shift keying (GFSK) (2GFSK) Two-level GFSK تستخدم ترددين لتمثيل 2bit تستخدم أربع ترددات كل تردد يمثل Four-level GFSK (4GFSK) (00,01,10,11) FHSS نادرة الستخدام حالياأ ومعظم ال ممصنعين قد توقفوا عن إنتاج أجهزة تعمل بهذه التقنية Direct Sequence Spread Spectrum: هذه التقنية موجودة في المعيار الصلي وتؤمن معدل نقل بيانات 2.4GHz ISM band وتعمل على التردد 1and 2 Mbps تم تحديثها في HR-DSSS في المعيار نقل 5.5and 11 Mbps b وأصبحت تؤمن معدلت High-Rate DSSS (HR-DSSS) تعرف باسم b 5.5 and 11 Mbps وهي متوافقة مع legacy DSSS DSSS at 1 and 2 Mbps أجهزة b يمكن أن ترسل باستخدام أو باستخدام HR_DSSS at 5.5 and 11 Mbps FHSS أجهزة b غير متوافقة مع أجهزة FHSS يرسل عبر القفز على عدة ترددات أما DSSS يرسل على قناة ترددية واحدة البيانات المرسلة يتم نشرها على المجال الترددي (القناة الترددية) dolphin-syria@hotmail.com ٥٦

57 DSSS Data Encoding: لن الوسط الراديوي غير محدود فهناك العديد من مصادر الضجيج والتداخل الخارجية المحتملة والتي يمكن أن تخرب الشارة تقنية DSSS تقوم بنشر البيانات على عرض المجال الترددي من خلل تمثيل bit واحد بسلسلة من bits تسمى chip هذه التقنية تسمى barker code bits تسمى عملية تحويل bit واحد إلى سلسلة من spreading or chipping يتم تمثيل البيانات بالشكل التالي: بسبب التداخل يمكن أن تتغير قيمة البيانات أثناء انتقالها في الهواء 1 1 يمكن أن ينقلب ويصبح 0 و 0 يمكن أن ينقلب ويصبح dolphin-syria@hotmail.com ٥٧

58 باستخدام chips يجب أن يتغير 5bit على القل لتتغير القيمة وبالتالي هذه التقنية تجعل من عملية التصال أكثر مقاومة للتداخل وأكثر مقاومة لتخريب الشارة وفي المستقبل يتم فك نشر chips وتسمى هذه العملية de-spreads وإعادة البيانات إلى شكلها الصلي 11chip يستخدم barker code للحصول على سرعة أكبر في HR-DSSS يتم استخدام طريقة ترميز أكثر تعقيداأ هي (CCK) Complementary Code Keying 8chip يستخدم CCK CCK can encode 4 bits of data with 8 chips (5.5 Mbps) and can encode 8 bits of data with 8 chips (11 Mbps) dolphin-syria@hotmail.com ٥٨

59 أنت غير مطالب بفهم CCK من أجل امتحان Modulation: التعديل: بعد أن ترمز البيانات باستخدام طريقة chipping المرسل بحاجة لتعديل هذه الشارة ويتم ذلك بخلق إشارة الحامل التي ستحمل chips يتم استخدام طريقة التعديل (DBPSK) Differential binary phase shift keying والتي تستخدم طورين مزاحين أحدهما لتمثيل chip الخاصة ب 0 والخر لتمثيل chip الخاصة ب 1 لتأمين إنتاجية أكبر يتم استخدام طريقة التعديل (DQPSK) differential quadrature phase shift keying والتي تستخدم أربع أطوار مزاحة لتمثيل (11,00),01,10 2chips وهذا يسمح بمضاعفة السرعة الجدول التالي يوضح طريقة الترميز والتعديل المستخدمة في b and a dolphin-syria@hotmail.com ٥٩

60 Packet Binary Convolutional Code: هي تقنية تعديل والتي تدعم معدلت نقل data rates of 5.5, 11, 22, and 33 Mbps ولكن كل الطرفين المستقبل المرسل يجب أن يدعما هذه التقنية للحصول على السرعة العالية b معرفت في التعديل PBCC modulation التعديل g أضاف ERP-PBCC modulation بشكل اختياري وتدعم سرعات data rates of 22 and 33 Mbps PBCC and ERP-PBCC ظهرت هاتين التقنيتين لفترة قصيرة في سوق office) SOHO(small office home ولكنهما نادرا الستخدام في بيئات المشاريع Orthogonal Frequency Division Multiplexing : هذه التقنية تستخدم في التصالت السلكية واللسلكية المعيار حدد استخدام OFDM في التردد 5GHZ وحدد استخدام ERP-OFDM في التردد 2.4GHz كما ذكرنا بالفصل الخامس فإن OFDM and ERP-OFDM هما نفس التقنية OFDM هو ليس تقنية طيف منتشر رغم أنه يملك خصائص مشابها للطيف المنتشر مثل طاقة الرسال المنخفضة واستخدام عرض حزمة أكبر لرسال البيانات بسبب هذا التشابه OFDM يعتبر تقنية طيف منتشر رغم أن هذا المصطلح هو خاطئ تقنياأ dolphin-syria@hotmail.com ٦٠

61 OFDM ترسل عبر 52 تردد متباعد ومنفصل تعرف باسم الحوامل الترددية الفرعية subcarriers عرض الحزمة الترددية لكل حامل فرعي هو 312.5KHz الحوامل الفرعية ترسل بمعدل بيانات منخفض و لنه يوجد العديد من الحوامل الفرعية فإن معدل البيانات الكلي يكون عالي ولن معدل البيانات منخفض في كل حامل فرعي فإن النسبة المئوية لتأخير النتشار تكون مماثلة لفترة الرمز symbol period وهذا يقلل من احتمال حدوث التداخل ما بين الرموز ISI تقنية OFDM هي أكثر مقاومة للثر السلبي لتعدد المسارات الشكل التالي يظهر أربع حوامل فرعية من أصل 52 ٦١

62 لجعل OFDM أكثر مقاومة لتداخل الحزمة الضيقة Convolutional Coding: narrowband interference يتم استخدام طريقة تصحيح أخطاء تسمى convolutional coding المعيار عرف استخدام convolutional coding كطريقة تصحيح أخطاء error-correction method لتستخدم مع تقنية OFDM وهي (FEC) forward error correction التي تسمح للمستقبل اكتشاف وتصحيح البيتات هناك عدة مستويات من convolutional coding وهو يستخدم نسبة بين البيتات المرسلة مقابل البيتات المرمزة لتؤمن مستويات مختلفة النسبة المنخفضة فيها تكون الشارة أقل مقاومة للتداخل الجدول التالي يقارن بين التقنيات المستخدمة لتأمين معدلت نقل بيانات مختلفة في كل g and a ٦٢

63 convolutional coding هذه التقنية معقدة ولست مطالب بفهمها من أجل امتحان Modulation: التعديل: OFDM يستخدم binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK) التعديل الطوري لمعدلت النقل المنخفضة أما معدلت النقل المرتفعة تستخدم 16QAM and 64QAM modulation ٦٣

64 هو تعديل هجين بين التعديل 2.4GHz channel: Quadrature amplitude modulation (QAM) المطالي والتعديل الطوري لتفهم كيفية استخدام g(ERP) DSSS,802.11b(HR-DSSS) and يجب أن تفهم كيف قسم المعيار IEEE الحزمة الترددية 2.4GHz ISM band إلى 14 قناة channels FCC أو المنظمات الخرى هي التي تحدد القنوات المصرح لك استخدامها يتم تمييز القنوات من خلل التردد المركزي مثلأ channel 1 هي 2.412GHz ±11 MHz هذا يعني أن channel 1 تنتشر من 2.401GHz to 2.423GHz المسافة بين الترددات المركزية للقنوات هي 5MHz فقط ولن عرض كل قناة هو 22MHz فإن القنوات ستكون متداخلة overlapping القنوات 1,6and 11 منفصلة عن بعضها وهي قنوات غير متداخلة لتكون القناتين غير متداخلتين يجب أن يكون بينهما 25MHz 5 قنوات أو مثلأ القناتين 2 9 غير متداخلتين القنوات 1,6,11 هي القنوات الكثر استخداماأ لنها غير متداخلة dolphin-syria@hotmail.com ٦٤

65 وفقاأ للمعيار الصلي قنوات DSSS يجب أن تملك مسافة لتكونا قناتين غير متداخلتين 30MHz بين الترددات المركزية للقناتين في الشبكات التي تستخدم DSSS يتم استخدام القنوات تردداتها المركزية تبعد عن بعض مسافة 25MHz 1,6,11 رغم أن ٦٥

66 HR-DSSS المتضمن في التعديل b حدد مسافة 25MHz بين الترددات المركزية لقناتين لتكونا غير متداخلتين رغم أنه من الشائع تمثيل الشارة الراديوية لقناة معينة بشكل مستقل ولكن طريقة التمثيل هذه غير صحيحة بالضافة إلى الحامل الترددي الرئيسي هناك حوامل ترددية جانبية transmit spectrum mask عرف قناا الطيف المرسل IEEE محدداأ أول تردد جانبي على بعد -11 MHz to -22 MHz or +11 MHz to +22 MHz من التردد المركزي ويجب أن يكون أقل ب 30dB من التردد الرئيسي القناا حدد أيضاأ أن أي حوامل جانبية على مسافة أكثر من +22 أو -22 من التردد المركزي يجب أن تكون أقل ب 50dB من إشارة التردد الرئيسي ٦٦

67 الشكل السابق يوضح قناا الطيف المرسل لقناة HR-DSSS at 2.4GHz قناا الطيف المرسل معرف ليقلل التداخل بين الجهزة التي تعمل على ترددات مختلفة الشكل التالي يظهر b RF signals on channels 1, 6, and 11 level1 يعني أن الكسس بوينت في القناة العلى من خط المستوى 6 تستقبل فقط الشارات 1 6 الشارات من القناة 1 11 غير متداخلة مع إشارة القناة في المستوى الثاني الشارات من القنوات القناة 1 11 متداخلة قليلأ مع إشارة 6 وبسبب ذلك من المهم أن تبعد أجهزة الكسس بوينت عن بعضها مسافة 5to 10 feet لكي ل يحدث تداخل بين الحزم الجانبية للشارات هذا التباعد يجب أن يكون عمودياأ وأفقياأ dolphin-syria@hotmail.com ٦٧

68 5GHz Channels: المعيار خصص UNII-1, UNII-2, UNII-2Extended, and UNII-3 الحزم الثلثة الصلية كل منها تملك أربع قنوات ترددية غير متداخلة وتملك مسافة 20MHz بين الترددات المركزية للقنوات ٦٨

69 UNII-2 Extended band الشكل التالي هو القنوات 11 في الشكل التالي هو القنوات الربعة في UNII-3 band IEEE عرف القانون التالي لمعرفة التردد المركزي لكل قناة حيث أن رقم القناة هو من 0 إلى 200 dolphin-syria@hotmail.com ٦٩

70 OFDM لم يحدد عرض القناة ولكن القناا الطيفي لقناة IEEE هو تقريباأ 20MHz كما هو واضح بالشكل التالي فإن OFDM spectrum mask الحزمة الترددية الجانبية ل تنحدر بسرعة لذلك ترددات الحزم الجانبية للقنوات هي أكثر عرضة للتداخل التعديل a يتطلب 20MHz مسافة بين الترددات المركزية للقنوات حتى تعتبر قنوات غير متداخلة كل القنوات الثلثة والعشرون في 5GHz UNII band تستخدم OFDM وتملك 20MHz مسافة بين الترددات المركزية للقنوات لذلك فإن كل قنوات الحزمة 5GHz UNII band تعتبر غير متداخلة ٧٠

71 Adjacent, Nonadjacent, and Overlapping Channels: القنوات المتجاورة والغير متجاورة والمتداخلة: المعيار التالي: IEEE عرف القنوات الغير متداخلة على الشكل قنوات غير متداخلة DSSS(legacy) تتطلب 30MHz بين الترددات المركزية للقنوات لكتون قنوات ERP(802.11g) HR-DSSS(802.11b) and تتطلب 25MHz تباعد بين الترددات المركزية للقنوات لتكون غير متداخلة قنوات OFDM 5GHz تتطلب 20MHz تباعد بين الترددات المركزية للقنوات لتكون غير متداخلة ما هي أهمية هذا التعريف عندما تنشر شبكة لسلكية من المهم أن تملك تداخل بين خليا التغطية roaming وذلك من أجل عملية التجول overlapping cell coverage ولكن هذه الخليا يجب أن ل تكون متداخلة في المجال الترددي لذلك نمط إعادة استخدام القناة channel reuse مطلوب لن التداخل في المجالت الترددية يسبب تراجع في الداء إعادة استخدام القناة سيناقش بالتفصيل في الفصل 12 المعيار IEEE عرف بشكل فضفاض القناة المجاورة على أنها أي قناة بدون تداخل ترددي مع القنوات المجاورة وذلك في DSSS and HR-DSSS PHYs أما في ERP and OFDM PHYs فالقناة المجاورة هي أول قناة بدون تداخل في المجال الترددي ٧١

72 Throughput vs. Bandwidth: النتاجية مقابل عرض الحزمة: التصالت اللسلكية تتم عادة باستخدام مجموعة من الترددات تسمى الحزمة الترددية frequency band هذه الحزمة تسمى عرض الحزمة bandwidth عرض الحزمة يلعب دوراأ في النتاجية النهائية ولكن هناك العديد من العوامل التي تحدد النتاجية بالضافة لعرض الحزمة وهي ترميز البيانات و التعديل والنزاا على الوسط و التشفير وعوامل أخرى يجب أن تميز بين عرض الحزمة الترددية frequency bandwidth وعرض حزمة البيانات data bandwidth (معدل نقل البيانات) ترميز وتعديل البيانات هو من يحدد معدل البيانات data rate والذي يسمى أحياناأ عرض حزمة البيانات data bandwidth المثال التالي يوضح هذه الفكرة: 5GHz قنوات OFDM a التي ترسل على التردد يمكن أن ترسل بسرعات 6,9,12,18,24,36,48or 54 Mbps ٧٢

73 مع ذلك فإن عرض الحزمة الترددية الذي ترسل عليه ( 5GHz )هو نفسه لكل هذه السرعات ماهو الفرق بين كل هذه السرعات bandwidth) data ) rate or data الفرق هو طريقة الترميز والتعديل المصطلح الصحيح هو سرعة نقل البيانات ولكن غالباأ ما يسمى عرض حزمة البيانات data bandwidth أحد المور المهمة التي يجب أن تدركها هو النتاجية الفعلية actual throughput عندما يدخل شخص مبتدئ إلى مكان لبيع معدات الحواسيب ويرى أجهزة المكتوب عليها 300Mbps فهو يفترض أن هذه الجهزة سوف تؤمن له إنتاجية throughput 300Mbps طريقة ولوج الوسط medium access Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) تحاول أن تتأكد من أن جهاز واحد فقط يمكن أن يرسل في أي لحظة وبسبب طبيعة الوسط الراديوي half-duplex (ل يمكن الرسال والستقبال في نفس الوقت) والحمل الزائد المتولد من CSMA/CA فإن محصل النتاجية الفعلية actual aggregate throughput هو %50 أو اقل من معدل نقل البيانات data rate بالضافة إلى أن النتاجية تتأثر بالتردد المستخدم تقنية HT and OFDM تستخدمان التردد 5GHz band and 2.4GHz وبسبب مستوى الضجيج الراديوي في الحزمة الترددية 2.4GHz ISM فإن إنتاجية الجهزة التي تعمل على التردد الجهزة التي تعمل على التردد 2.4GHz هي أقل من إنتاجية 5GHz dolphin-syria@hotmail.com ٧٣

74 يجب أن تفهم أن تفهم أن الوسط الراديوي RF medium هو وسط مشاركة shared medium هذا يعني أن أي نقاش حول النتاجية يجب أن يكون عبر النتاجية الجمالية مثلأ: إذا كان معدل نقل البيانات data rate 54Mbps وبسبب CSMA/CA فإن النتاجية الجمالية aggregate throughput يمكن أن تكون فقط 20Mbps إذا كان هناك خمس مستخدمين يقومون بعملية تحميل ملف من FTP server في نفس الوقت فإن النتاجية لكل مستخدم ستكون حوالي 4Mbps وذلك في الظروف المثالية عدة أشياء أخرى يمكن أن تضيف حمل زائد وتقلل من النتاجية مثل الحماية والتشفير security and encryption يمكن أن يضيفان عمليات لتشفير وفك تشفير البيانات وهذا سوف يزيد من حجم الفريم وبالتالي زيادة في الحمل الزائد على عملية التصال تقسيم الفريمات Fragmentation of frame تخلق حمل إضافي من خلل إجبار النظام على إرسال فريمات أصغر RTS/CTS التي سندرسها لحقاأ في الفصل 9 يمكن أن تؤثر على النتاجية في بعض البيئات وفي حالت معينة فإن fragmentation and RTS/CTS يمكن أن يزيدان النتاجية إذا كانت النتاجية البدائية قليلة بسبب مشاكل في عملية التصال كل طبقات OSI يمكن أن تؤثر على النتاجية في اتصالت dolphin-syria@hotmail.com ٧٤

75 Communication Resilience: مرونة التصالت: كل التقنيات التي تحدثنا عنها في هذا الفصل تؤمن بشكل مباشر أو غير مباشر مرونة في عمليات اتصال الطيف المنتشر ينشر البيانات عبر المجال الترددي ويجعلها أقل عرضة لضجيج الحزمة الضيقة DSSS بشكل طبيعي هو مرونة ومقاومة لتداخل الحزمة الضيقة من FHSS تقنية الطيف المنتشر تستخدم مجال من الترددات والتي تضيف مرونة وذلك لن تأخير النتشار والتداخل بين الرموز ISI سيكونان مختلفان بين الترددات المختلفة بالضافة إلى أن ترميز البيانات يؤمن طريقة لكتشاف الخطاء تساعد على التقليل من عملية إعادة الرسال retransmissions ٧٥

76 ٧٦

77 ٧٧

78 ٧٨

79 طبولوجيات الشبكات اللسلكية شبكة الحاسب هي نظام يؤمن التصال بين أجهزة الحاسب ويمكن أن تكون جهاز ل جهاز peer to peer أو مستخدم ومخدم client-server أو وحدة مركزية وحولها عدة أطراف موزعة طبولوجية الشبكة متعرف بشكل فيزيائي أو منطقي انتشار العقد بالشبكة ويمكن أن تكون bus, ring, star, mesh, and hybrid topologies التي غالباأ ما تستخدم في الشبكات السلكية كل طبولوجيه لها ميزات و مساؤى الطبولوجية يمكن أن تغطي منقطة صغيرة أو يمكن أن تكون منبشرة عبر العالم طبولوجية الشبكة اللسلكية متعرف انتشار أجهزة الشبكة اللسلكية هناك العديد من التقنيات اللسلكية المتوفرة والتي يمكن أن ترتب أو تستخدم في أربع طبولوجيات أساسية في المعيار هناك أربع أنواا من الطبولوجيات وتعرف باسم مجموعة الخدمات service set في السنوات السابقة بعض مصنعي أجهزة الشبكات اللسلكية استخدموا أجهزة في طبولوجيات غير معيارية للحصول على شبكات لسلكية محددة في هذا الفصل سنغطي الطبولوجيات المعيارية وغير المعيارية ٧٩

80 wireless Networking Topologies: طبولوجيات الشبكة اللسلكية: رغم أن هذا الكتاب يركز على الشبكات اللسلكية لمنقطة محلية wireless local area network ولكن يوجد معايير وطبولوجيات لسلكية أخرى مثل الهواتف اللسلكية وتقنية البلوتوث و zigbee كل هذه التقنيات اللسلكية المختلفة يمكن أن ترتب في أربع طبولوجيات لسلكية أساسية: Wireless Wide Area Network (WWAN): شبكات المناطق الواسعة اللسلكية: تؤمن تغطية راديوية عبر مساحة جغرافية كبيرة WAN يمكن أن تجتاز المدن والبلدان والقاليم أو حتى يمكن أن تكون منتشره عبر العالم أفضل مثال على شبكات WAN هو شبكة النترنت العديد من شبكات المناطق الواسعة WAN للشركات العامة أو الخاصة تحوي على بنية تحتية مثل T1 lines, fiber optics, and routers البروتوكولت التي تستخدم في اتصالت الشبكات السلكية WAN تتضمن Frame Relay, ATM, Multiprotocol Label Switching (MPLS), and others ٨٠

81 (WWAN) wireless wide area network تغطي منطقة جغرافية كبيرة باستخدام الوسط اللسلكي بدلأ من السلكي WWNA غالباأ ما تستخدم تقنية الهواتف المحمولة أو تقنية الجسور اللسلكية المرخصة والمملوكة proprietary licensed wireless bridging بعض المثلة هي الشركات التي تستخدم تقنيات مثل general packet radio service (GPRS) code division multiple access (CDMA) time division multiple access(tdma) Long Term Evolution (LTE) Global System for Mobile Communications(GSM) البيانات يمكن أن ترسل إلى أجهزة الهاتف المحمول أو إلى tablet PCs أو إلى cellular networking cards معدل نقل البيانات وعرض الحزمة المستخدم في هذه التقنيات هو قليل جداأ بالمقارنة مع تقنيات الشبكات اللسلكية الخرى تقنية التصالت المحمولة تتطور باستمرار وبالتالي معدل نقل البيانات يزداد Wireless Metropolitan Area Network (WMAN): تؤمن تغطية راديوية لمنطقة كمدينة والضواحي التي حوالها WMAN تستخدم في بعض الحيان للملئمة لسلكية مختلفة matting بين تقنيات المعيار عرف هذه التقنية والتي تعرف باسم broadband wireless access أو تعرف باسم Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) ٨١

82 تقنية ظهرت كمنافس لمخدمات broadband مثل تقنية DSL رغم أن هي حلول لتوصيل البيانات لمسافات بعيدة إل أن هذه التقنية يمكن أن تستخدم لتؤمن ولوج للمستخدمين في منطقة تغطيتها هذه التقنية يمكن أن تستخدم لتؤمن تغطية لمدينة كاملة وذلك باستخدام mesh routers or mesh access point أو بالتعاون مع شركات التصالت التي تؤمن خدمة 4G/LTE Wireless Personal Area Network: تستخدم لتامين اتصال بين الجهزة القريبة من بعضها مثل أجهزة laptops, gaming devices, tablet PCs, and smartphones هذه الجهزة يمكن أن تتصل مع بعضها باستخدام تقنيات لسلكية مختلفة التقنيات الكثر شهرة في شبكات bluetooth and infrared هي WPAN bluetooth تعتمد على وسط اتصال ضوئي أما infrared اتصال راديوي والذي يستخدم تقنية تعتمد على وسط FHSS مجموعة العمل IEEE تركز على التقنيات المستخدمة في WPAN مثل bluetooth and zigbee zigbee تعتمد على الوسط الراديوي وتؤمن اتصال لسلكي بين الجهزة وبشكل رخيص أفضل مثال لستخدام في شبكات WPAN هو التصال بين جهازين peer to peer ٨٢

83 Wireless Local Area Network: المعيار عرف WLAN والتي تؤمن تشبيك لسلكي لمبنى أو شركة WLAN تستخدم أكثر من أكسس بوينت متصلة بشكل سلكي مع باقي مصادر الشبكة وهي تستخدم لتؤمن ولوج المستخدم لمصادر الشبكة وتؤمن له بوابة للولوج إلى النترنت مشاريع الشبكات اللسلكية الموزعة في عدة مناطق جغرافية يمكن أن تدار من مكان مركزي ويمكن أن تتصل باستخدام virtual private network (VPN) Topologies: العنصر الساسي في الشبكات اللسلكية هو الكرت الراديوي station(sta) والذي يسمى وفقاأ للمعيار المحطة radio card الكرت الراديوي يمكن أن يكون داخل الكسس بوينت أو داخل جهاز المستخدم المعيار عرف ثلث طبولوجيات والتي تعرف باسم مجموعات الخدمات service sets وهي التي تصف كيف تتصل الكروت الراديوية مع بعضها البعض طبولوجيات هي: مجموعة الخدمة الساسية (BSS) basic service set مجموعة الخدمة الموسعة set(ess) extended service مجموعة الخدمة المستقلة set(ibss) independent basic service ٨٣

84 حديثاأ ظهر التعديل s والذي عرف طبولوجية رابعة هي مجموعة الخدمة المعشقة set(mbss) mesh basic service قبل أن نبدأ بمناقشة طبولوجيات سنقوم براجعة لبعض المصطلحات الساسية في الشبكات والتي تفهم بشكل خاطئ simplex communications :في هذا النوا من التصال جهاز واحد فقط له القدرة على الرسال والجهاز الخر له قدرة على الستقبال فقط ونادراأ ما تستخدم في شبكات الحاسب :half-duplex communications كل الجهازين لهما القدرة على الرسال والستقبال ولكن جهاز واحد فقط يمكن أن يرسل في أي لحظة وهذه التقنية مستخدمة في اتصالت :full-duplex communications كل الجهازين يستطيعان الرسال والستقبال في نفس الوقت حالياأ الطريقة الوحيدة للحصول على full-duplex communications في معدات الشبكات اللسلكية هو إعداد قناتين قناة مخصصة لعملية الرسال فقط وقناة لعملية الستقبال فقط Access Point: نقطة الولوج: في البنية التحتية للشبكة السلكية فإن الجهزة تتصل بشكل half-duplex in ethernet hub في جهاز hub فإن الوسط يحجز لجهاز واحد فقط (أي أن جهاز واحد فقط يمكنه الرسال في أي لحظة) الكسس بوينت تعمل بنفس المبدأ فهي جهاز الراديوي هو وسط half-duplex لن الوسط half-duplex ٨٤

85 في الواقع فإن الكسس بوينت AP هي hub مع كرت راديوي وهوائي العديد من أجهزة الكسس بوينت تدعم (VLAN) virtual local area network رغم أن ذلك غير معرف في المعيار الكسس بوينت يمكن أن تدعم switch or WLAN controller VLAN تستخدم لتقليل حجم لعزل الشبكة لغراض الحماية VLANs يتم إعدادها في broadcast domain header للفريم اللسلكي يحوي على ثلث عناوين حالت معينة يمكن أن يحوي على أربع عناوين في الشبكة السلكية MAC وفي MAC الكسس بوينت تستخدم نظام العنونة في الطبقة الثانية لتوجيه معلومات الطبقات layer 7 3 information إلى الخدمة المتكاملة integration service أو إلى مستخدم لسلكي أخر معلومات الطبقات العليا المحتواه في جسم الفريم اللسلكي تسمى MAC Service Data Unit (MSDU) Client Station: محطة المستخدم: الكرت الراديوي الغير مستخدم في الكسس بوينت غالباأ ما يسمى بمحطة المستخدم client station الكرت الراديوي لمحطة المستخدم يمكن أن يستخدم في laptops, tablets, scanners and phones dolphin-syria@hotmail.com ٨٥

86 محطة المستخدم يجب أن تتصل في الوسط بشكل half-duplex أي بنفس الطريقة التي يتصل فيها الكرت الراديوي للكسس بوينت بالوسط الراديوي عملية اتصال client station تسمى associated في الطبقة الثانية مع الكسس بوينت Integration Service: الخدمة المتكاملة: المعيار عرف service(is) integration القادرة على تسليم MSDU بين النظام الموزا system(ds) distraction وأجهره الشبكة السلكية non-ieee LAN عبر بوابة portal البوابة غالباأ ما تكون access point or WLAN controller أبسط طريقة لتعريف الخدمة المتكاملة بأنها طريقة لتغير شكل الفريم بيانات الفريم اللسلكي المتضمنة معلومات الطبقات العليا layer3-7 (المسماة (MSDU غالباأ ما يكون الهدف النهائي لها هو البنية التحتية للشبكة السلكية ولن البنية التحتية للشبكة السلكية تختلف بالوسط فإن البيانات الموجودة في الفريم اللسلكي Frame تحول إلى 802.3Ethernet Frame هاتف VoWiFi يرسل data Frame إلى الكسس بوينت الحمل المفيد من MSDU في الفريم هو VoIP packet والوجهة النهائية له هي 802.3network core الموجود في قلب الشبكة السلكية VoIP server مهمة الخدمة المتكاملة integration service هي إزالة 802.3Frame داخل MSDU VoIP payload ووضع header and trailer ثم يتم إرسال 802.3Frame إلى الشبكة السلكية ٨٦

87 الخدمة المتكاملة integration service تقوم بأداء المهمة المعاكسة وهي تحويل 802.3Frame payload إلى Frame المعيار عرف كيفية عمل الخدمة المتكاملة على أنها تقوم بتحويل الحمل المفيد داخل الفريم بين الفريم السلكي و الفريم اللسلكي وبالعكس transfers data frame payloads between an and medium ولكن الخدمة المتكاملة يمكن أن تحول وسط أخر MSDU بين الوسط اللسلكي وأي إذا كان الترفك متجه نحو حافة الشبكة فإن الخدمة المتكاملة تكون موجودة في الكسس بوينت تقنية الخدمة المتكاملة موجودة بشكل طبيعي في WLAN controller وعندها فإن ترفك المستخدم يتم إرساله عبر نفق tunnel إلى WLAN controller Distribution System: النظام الموزا: المعيار عرف النظام الموزا system(ds) distribution هو الذي يستخدم لربط مجموعة من مجموعات الخدمة الساسية sets(bsss) set of basic service بواسطة شبكة مدمجة وذلك من أجل خلق مجموعة خدمة موسعة set(ess) extended service مجموعة الخدمات ستناقش لحق ما في هذا الفصل الكسس بوينت بطببعتها تعمل كبوابة portal الترفك اللسلكي wireless traffic يمكن أن يعاد توجيهه إلى الوسط اللسلكي أو يوجه نحو الخدمة المتكاملة integration service ٨٧

88 النظام الموزا system(ds) distraction يتكون من مكونان أساسيان: وسط النظام الموزا medium(dsm) :distraction system وهو الوسط الفيزيائي للتصال بالكسس بوينت وغالب ما ما يكون وسط سلكي ولكن يمكن أن يكون وسط لسلكي خدمات الوسط الموزا services(dss) distribution :تكون system داخل الكسس بوينت وهي غالباأ software هذا السوفت وير يقدم خدمات تستخدم في إدارة عمليات التصال association وإعادة التصال disassociation مع جهاز المستخدم DSS تستخدم عنونة الطبقة الثانية الطبقات العليا re association وقطع التصال 7 3 إلى مستخدم لسلكي أخر كل ما يتعلق ب مطلوب في شهادة MAC لتقوم بتوجيه معلومات (MSDU) information إما إلى الخدمة المتكاملة أو DSS أنت غير مطالب به من أجل امتحان وهو CWAP أكسس بوينت واحدة أو أكثر من أكسس بوينت يمكن أن تتصل مع نفس وسط النظام الموزا distribution system medium dolphin-syria@hotmail.com ٨٨

89 معظم الشبكات اللسلكية تستخدم الكسس بوينت كبوابة portal للشبكة السلكية 802.3Ethernet في العديد من أوساط النظام الموزا فإن الكسس بوينت عاد أة توصل مع switch والذي غالباأ ما يقدم الطاقة للكسس بوينت بطريقة متقدمة باستخدام Ethernet(POE) power over الكسس بوينت يمكن أن تلعب دور بوابة لوساط سلكية أو لسلكية وسط النظام الموزا غالباأ ما يكون 802.3Ethernet Wireless Distribution System: النظام الموزا اللسلكي: المعيار عرف آلية التصال اللسلكي باستخدام فريم يحوي على أربع عناوين MAC address هذه اللية تعرف باسم النظام الموزا اللسلكي System(WDS) Wireless Distribution أمثلة على استخدام WDS هي bridging, repeaters, and mesh networks مثال أخر هو عندما تعمل الكسس بوينت لتؤمن التغطية ولتؤمن التصال مع أكسس بوينت أخرى باتصال backhaul بما أن النظام الموزا DS يستخدم السلك wired Ethernet backhaul ولكن يمكن استخدام التصال اللسلكي بدلأ منه WDS يمكن أن يوصل أكثر من أكسس بوينت مع بعض باستخدام wireless backhaul WDS يمكن أن يعمل باستخدام أجهزة أكسس بوينت تملك كرت راديوي واحد أو أكسس بوينت تملك كرتين راديوين الشكل التالي يظهر tow AP كل أكسس بوينت لها كرت راديوي واحد الكسس بوينت ل تؤمن الولوج للمستخدمين فقط بل هي تتصل مع بعضها البعض بشكل مباشر WDS ٨٩

90 سيئة هذه الحلول هو أن النتاجية تكون قليلة جداأ بسبب طبيعة الوسط الراديوي half-duplex وعند استخدام كرت راديوي واحد فإن الكسس بوينت لن تستطيع التصال مع المستخدم ومع الكسس بوينت الخرى في نفس الوقت وهذا سيؤدي إلى نقصان في النتاجية أي نظام موزا مرغوب أكثر 802.3network هو دائما الخيار الفضل للنظام الموزا لن معظم المشاريع تملك بنية تحتية سلكية دمج الشبكة اللسلكية مع الشبكة السلكية هو الحل المنطقي الوسط السلكي للنظام الموزا weird distribution system medium يجنبك العديد من المشاكل التي يمكن أن تواجهك في الوسط اللسلكي للنظام الموزا مثل العوائق الفيزيائية والتداخل الراديوي عندما يكون من الصعب استخدام الوسط السلكي فالحل البديل هو استخدام الوسط اللسلكي الشكل التالي يظهر أجهزة أكسس بوينت لها كرتين راديوين dual-radios access point كل كرت يعمل على تردد مختلف عن الخر WDS بين 2.4GHz يؤمن الولوج للمستخدمين بينما أجهزة الكسس بوينت 5GHz يؤمن وصلة ٩٠

91 النتاجية في هذه الحالة لن تقسم لن كرت 2.4GHz يستطيع التصال في نفس الوقت الذي يتصل فيه كرت 5GHz backhaul WDS المكرر اللسلكي wireless repeater هو مثال على المكرر يستخدم لزيادة منطقة التغطية الشكل التالي يظهر مستخدم متصل مع أكسس بوينت تعمل كمكرر المكرر يؤمن التغطية ولكنه غير متصل مع wired backbone عندما يرسل المستخدم فريم إلى المكرر فإن المكرر يقوم بتوجيه هذا الفريم إلى الكسس بوينت المتصلة بشكل سلكي مع wired backbone عملية التصال بين المكرر و الكسس بوينت هي WDS ٩١

92 Service Set Identifier(SSID): معرف مجموعة الخدمات: ٩٢

93 هو السم الذي يستخدم للتعريف بالشبكة اللسلكية workgroup name يمكن مقارنته باسم مجموعة العمل في ويندوز SSID طبولوجيات تستخدم SSID لتتمكن الكروت الراديوية من التعرف على بعضها من خلل عملية البحث الفعال active scanning أو من خلل البحث الغير فعال passive scanning عملية إعداد SSID يجب أن تتم على كل الكروت الراديوية متضمنة أجهزة الكسس بوينت وأجهزة المستخدمين SSID يمكن أن يكون 32 حرف وهو حساس لحالة الحرف الكبيرة والصغيرة معظم الكسس بوينت لها القدرة على إخفاء SSID ولكن إخفاءه ليس إل محاولة ضعيفة لحماية الشبكة ولكنه يبقى خيار يمكن لمدير الشبكة استخدامه مجموعة الخدمات الساسية: هي حجر الساس في أي طبولوجية Basic Service Set(BSS): أجهزة التصال المكونة لمجموعة الخدمات الساسية بوينت واحدة فقط ومستخدم أو أكثر BSS هي أكسس ٩٣

94 المستخدم الذي هو عضو في مجموعة الخدمات الساسية يملك اتصال في الطبقة الثانية مع الكسس بوينت هذا التصال يسمى associated الكسس بوينت عادة تكون متصلة مع وسط نظام موزا ولكن هذا غير مطلوب في BSS إذا عملت الكسس بوينت كبوابة للنظام الموزا فإن المستخدم يمكن أن يتصل مع مصادر الشبكة عبر الكسس بوينت كل المستخدمين الذين سيتصلون مع بعضهم البعض يجب أن يمرروا البيانات المتبادلة عبر الكسس بوينت Basic Service Set Identifier(BSSID): معرف مجموعة الخدمة الساسية: ٩٤

95 وهو 48bit (6-octet) MAC address بوينت ويعرف باسم BSSID الخاص بالكرت الراديوي للكسس MAC address للكسس بوينت أبسط تعريف ل BSSID أنه عنوان ولكن التعريف الكثر دقة هو عنوان معرف مجموعة الخدمة الساسية في الطبقة الثانية اسم الشبكة اللسلكية هو SSID layer2 MAC address هو BSSID وال ممصنع يقوم بكاتبته على الجهاز كما يظهر بالشكل التالي فإن BSSID address موجود في MAC header لمعظم فريمات الشبكة اللسلكية BSSID يلعب دوراأ في توجيه الترفك traffic داخل مجموعة الخدمة الساسية BSS وهو يستخدم كمعرف فريد في الطبقة الثانية لمجموعة الخدمة الساسية منطقة الخدمة الساسية: Basic Service Area(BSA): ٩٥

96 وهي منطقة التغطية التي تؤمنها الكسس بوينت في BSS وتعرف باسم BSA المستخدم يمكن أن يتحرك داخل منطقة التغطية ويبقى متصل مع الكسس بوينت طالما أن شدة الشارة المستقبلة هي أعلى من عتبة الحساسية لمؤشر لشدة الشارة المستقبلة received signal strength inductor(rssi) المستخدم يمكن أن ينتقل بين مناطق معدلت البيانات المتغيرة الموجودة داخل BSA عملية النتقال بين معدلت البيانات المختلفة تعرف باسم dynamic rate switching ٩٦

97 حجم وشكل BSA يعتمد على عدة عوامل كطاقة إرسال الكسس بوينت AP transmit power وربح الهوائي antenna gain والمحيط الفيزيائية Extended Service Set(ESS): مجموعة الخدمة الموسعة: وهي أكثر من مجموعة خدمة أساسية واحدة متصلة مع بعضها بواسطة وسط نظام موزا distribution system medium ESS تتكون عادة من مجموعة من أجهزة الكسس بوينت مع عدة مستخدمين متصلين بأجهزة الكسس بوينت وكل هذه العناصر تكون ضمن وسط نظام موزا واحد single DSM الشكل التالي يظهر مثال على ESS التداخل بين خليا التغطية يؤمن عملية التجول roaming معظم ال ممصنعيين ينصحون بتداخل بين الخليا 20% 15to للحصول على عملية تجول ناجحة ٩٧

98 ESS يمكن أن تتكون من عدة أجهزة أكسس بوينت بدون تداخل ما بين الخليا في هذه الحالة المستخدم الذي يغادر منطقة الخدمة الساسية basic service set للكسس بوينت الولى فإنه سوف يفقد التصال ثم سيعاود التصال عندما ينتقل إلى منطقة التغطية الخاصة بالكسس بوينت الثانية هذه العملة تسمى nomadic roaming ٩٨

99 المثال الخير على ESS هو نشر عدة أجهزة أكسس بوينت بتداخل كلي بين مناطق التغطية هذه الحالة تسمى colocation والغاية منها هو زيادة استطاعة المستخدم الطرق الثلثة السابقة تتشارك بوسط النظام الموزا الذي عادة ما يكون 802.3Ethernet ويمكن أن يكون وسط لسلكي في معظم مجموعات الخدمة الموسعة فإن أجهزة الكسس بوينت تشارك نفس اسم SSID اسم الشبكة في ESS يعرف بمعرف الخدمة الساسية الموسعة extended service set identifier (ESSID) أثناء عملية التجول يجب أن يكون SSID هو نفسه في كل الكسس بوينت أما BSSID والذي هو MAC address فهو يختلف من خلية لخرى ٩٩

100 Independent Basic Service Set(IBSS): مجموعة الخدمة الساسية المستقلة: الكروت الراديوية المكونة ل IBSS network هي كروت راديوية لمستخدمين فقط ول تحوي على أكسس بوينت ١٠٠

101 كل هذه الجهزة ترسل فريمات بين بعضها البعض بشكل مباشر ول تقوم بتوجيه الفريمات من مستخدم لخر not route كل الفريمات يتم تبادلها بشكل peer-to-peer half-duplex الجهزة في IBSS تتصل مع بعضها بالوسط الراديوي وفي أي لحظة جهاز واحد فقط يستطيع أن يرسل Ad Hoc network peer-to-peer لها اسم أخر هو IBSS أو ليكون اتصال IBSS ناجح يجب أن ترسل جميع الجهزة على نفس القناة الترددية بالضافة لذلك يجب أن تشارك كل الجهزة المستقلة المتصلة مع بعضها بشكل مجموعة نفس اسم SSID نقطة أخرى يجب أن تدركها في IBSS هي BSSID MAC address للكسس بوينت لقد عرفنا BSSID على أنه كيف سنعرف BSSID في IBSS والتي ل تحوي على أي أكسس بوينت الجهاز الول الذي يبدأ IBSS يولد بشكل عشوائي BSSID على شكل virtual MAC العشوائي هو address48 BSSID هذا ال MAC address ويستخدم كمعرف في الطبقة الثانية في IBSS Mesh Basic Service Set(MBSS): مجموعة الخدمة الساسية المعشقة: المعيار عرف BSS,ESS and IBSS وحديثاأ صدر التعديل s الذي عرف طبولوجية جدية هي الطبولوجية المعشقة ١٠١

102 عندما تدعم الكسس بوينت خاصية التعشيق mesh فإنها يمكن أن تنشر في الماكن التي يصعب وصل الشبكة السلكية لها وتؤمن وسط لسلكي موزا ينتقل عبره الترفك كما يظهر بالشكل التالي أكسس بوينت واحدة أو اكثر يمكن أن تتصل مع الشبكة السلكية وتسمى الجدر root أو البوابة portal وباقي أجهزة الكسس بوينت تتصل مع بعضها بشكل لسلكي wireless backhaul إلى أن تصل إلى الشبكة السلكية طريقة عمل mesh BSS تشبه طريقه عمل الراوترات في الشبكة السلكية لن هدفها هو اكتشاف المحطات المعشقة المجاورة لها وتحديد المسارات المختلفة التي سيسلكها الترفك ليصل إلى وجهته النهائية تذكر أن تبادل فريمات هو عملية في الطبقة الثانية لذلك IP وليس على MAC addresses يعتمد على عناوين mesh routing بروتوكول التعشيق اللسلكي الهجين (HWMP) hybrid wireless mesh protocol معرف كبروتوكول لختيار المسار الفتراضي في MBSS العديد من ممصنعي أجهزة الشبكات اللسلكية قدموا هذه الخدمة من عدة سنوات وذلك باستخدام بروتوكولتهم الخاصة والمملوكة ١٠٢

103 ننصحك بشراء معدات من نفس ال ممصنع عند تركيبك لشبكة لسلكية معشقة لن طبولوجية التعشيق ليست معيارية ويمكن أن تكون منتجات شركة معينة غير متوافقة مع منتجات شركة أخرى Configuration Modes: أنماط ترتيب : AP المعيار عرف محطة المستخدم STA وعرف الكسس بوينت الكسس بوينت ومحطات المستخدمين يمكن أن يتم ترتيبها بأكثر من طريقة العدادات الفتراضية للكسس بوينت تسمح لها بالعمل داخل مجوعة الخدمة الساسية BSS كبوابة للشبكة السلكية ١٠٣

104 ولكن الكسس بوينت يمكن أن يتم إعدادها في أنماط أخرى لتعمل في طبولوجيات غير معيارية كما أن محطة المستخدم (جهاز المستخدم) يمكن إعداده ليعمل إما في BSS or IBSS أنماط الكسس بوينت: Access Point Modes: النمط الفتراضي لمعظم الكسس بوينت هو نمط الروت أو الجدر root mode وفيه يكون الغرض من الكسس بوينت هو تأمين بوابة للنظام الموزا و الكسس بوينت تقوم بنقل البيانات بين النظام الموزا والوسط اللسلكي السم root ليس مستخدم من قبل كل ال ممصنعين العديد من ال ممصنعين يستخدمون مصطلح root mode للشارة إلى AP mode يوجد العديد من النماط الغير معيارية والتي يمكن للكسس بوينت العمل بها: نمط الجسر Bridge نمط جسر مجموعة العمل workgroup bridge نمط المكرر repeater نمط التعشيق mesh نمط الفحص المعيار scanner لم يعرف هذه النماط لذلك كل ممصنع يمكن أن يدعم أنماط مختلفة في الكسس بوينت التي ينتجها ١٠٤

105 Client Station Modes: أنماط محطة المستخدم: جهاز المستخدم يمكن أن يعمل بأحد هذين النمطين: النمط الفتراضي :infrastructure mode عند العمل في هذا النمط فإن جهاز المستخدم يكون قادر على التصال عبر الكسس بوينت هذا النمط يسمح للمستخدم أن يشارك في مجموعة الخدمة الساسية BSS أو مجموعة الخدمة الموسعة ESS المستخدم الذي يتم إعداده ليعمل بهذا النمط يمكن أن يتصل مع المستخدمين عبر الكسس بوينت ويمكن أن يتصل عبر الكسس بوينت مع أجهزة شبكات أخرى موجودة في نفس النظام الموزا مثل السيرفرات الموجودة في الشبكة السلكية mode : Ad Hoc ويسمى أحياناأ peer-to-peer mode كرت المستخدم الذي تم إعداده ليعمل في هذا النمط يمكن أن يشارك في IBSS ول يتصل عبر الكسس بوينت كل المستخدمين سيتبادلون الفريمات بشكل peer-to-peer dolphin-syria@hotmail.com ١٠٥

106 ١٠٦