Transcript معايير الشبكات الالسلكية إعداد Alberto Escudero Pascual/ IT +46 : إعتماداً على العمل األصلي لبرونو روجر ESMT / النسخة العربية : أنس طويلة آخر تعديل 19/6/2006

‫معايير الشبكات الالسلكية‬
‫إعداد ‪Alberto Escudero Pascual/ IT +46 :‬‬
‫إعتماداً على العمل األصلي لبرونو روجر ‪ESMT /‬‬
‫النسخة العربية‪ :‬أنس طويلة‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪1‬‬
‫األهداف‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫إستيعاب مفهوم المعيار‬
‫فهم آلية عمل المعهد الدولي لمهندسي الكهرباء‬
‫واإللكترون ‪IEEE‬‬
‫إستيعاب هيكلية معايير ‪IEEE‬‬
‫إدراك الفوارق التقنية بين تعديالت عائلة معايير ‪IEEE‬‬
‫‪802.11‬‬
‫إدراك الفوارق األساسية بين معياري ‪ WiMAX‬و‬
‫‪WiFi‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪2‬‬
‫المحتويات‬
‫• المعايير ‪ -‬المفتوحة والمغلقة‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫المعهد الدولي لمهندسي الكهرباء واإللكترون ‪ IEEE‬ومجموعات‬
‫العمل التابعة له‬
‫تاريخ معيار الشبكات الالسلكية )‪IEEE 802.11 (WiFi‬‬
‫تعديالت المعيار ‪)a,b,g,n( IEEE 802.11‬‬
‫المعيار )‪IEEE 802.16 (WiMAX‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪3‬‬
‫ما هو المعيار؟‬
‫"مجموعة محددة مسبقاّ من القواعد‪ ،‬الشروط أو المتطلبات‬
‫المتعلقة بتعريف المصطلحات‪ ،‬تصنيف المكونات‪ ،‬تحديد‬
‫المواد‪ ،‬األداء أو اإلجراءات‪ ،‬تخطيط العمليات‪ ،‬القياسات‬
‫الكمية أو النوعية لتوصيف المواد‪ ،‬المنتجات‪ ،‬األنظمة‪،‬‬
‫الخدمات أو الممارسة"‬
‫اللجنة اإلستشارية لسياسة المعايير الوطنية ‪US-NSPAC‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪4‬‬
‫لماذا تعتبر المعايير هامة؟‬
‫• المنتجين‪:‬‬
‫– ثقة‬
‫– الوصول إلى أسواق عالمية‬
‫• المستهلكين‪:‬‬
‫– توافقية مع المنتجات األخرى‬
‫– أمان‪ ،‬جودة‪ ،‬واستمرارية‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪5‬‬
‫‪IEEE‬‬
‫• المعهد الدولي لمهندسي الكهرباء واإللكترون‪.‬‬
‫• منظمة دولية ال تهدف للربح تعمل على تطوير معايير‪:‬‬
‫– اإلتصاالت‬
‫– تقنية المعلومات‬
‫– توليد الطاقة الكهربائية‬
‫• ‪ 900‬معياراً قيد االستخدام و ‪ 400‬أخرى قيد التطوير‬
‫• منها معايير ذائعة الصيت مثل معيار شبكات اإليثرنت ( ‪IEEE‬‬
‫‪ )802.3‬ومعيار الشبكات الالسلكية (‪)IEEE 802.11‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪6‬‬
‫‪IEEE 802 LAN/MAN‬‬
‫• عائلة معايير تشير إلى شبكات المناطق المحلية (‪ )LAN‬وشبكات‬
‫المناطق الحضرية (‪)MAN‬‬
‫• ينحصر تعريف معايير ‪ IEEE 802‬بالشبكات التي تنقل حزم‬
‫البيانات متفاوتة األحجام‬
‫• ترتبط بأسفل طبقتين في نموذج ‪OSI‬‬
‫– الطبقة الفيزيائية وطبقة وصل البيانات‬
‫• تتضمن معياري ‪ IEEE 802.11‬للشبكات الالسلكية و ‪IEEE‬‬
‫‪ 802.16‬للشبكات الالسلكية السريعة‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪7‬‬
‫تاريخ المعيار ‪802.11‬‬
‫• معيار شبكات اإليثرنت الالسلكية‬
‫• يشمل تعريفه‬
‫– استخدام ‪ CSMA/CD‬كآلية الوصول إلى الحامل‬
‫– سرعتين لنقل البيانات‪ 1 :‬و ‪ 2‬ميغابت في الثانية‬
‫– نطاق الترددات‪ :‬األشعة تحت الحمراء ‪ IR‬أو األمواج‬
‫الراديوية العاملة بتردد ‪ 2.4‬غيغاهرتز‬
‫• لم يعد يستخدم بصيغته األصلية في أية منتجات‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪8‬‬
‫تسميات المعيار ‪IEEE 802.11‬‬
‫• ‪WiFi‬‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫هي عالمة تجارية مرخصة يمنحها تحالف ‪ Wi-Fi‬للمنتجات المتطابقة مع‬
‫متطلبات التوافقية‬
‫تستخدم حاليا ً لإلشارة إلى شبكات ‪ 802.11‬تماما ً كما يستخدم مصطلح‬
‫اإليثرنت لإلشارة إلى شبكات ‪802.3‬‬
‫الشبكات الالسلكية ‪Wireless LAN‬‬
‫تستخدم عادة ألية شبكة السلكية محلية‬
‫وهي أيضا ً التسمية البديلة للمعيار ‪ IEEE 802.11‬المستخدمة من قبل‬
‫‪IEEE‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪9‬‬
‫تسميات المعيار ‪IEEE 802.11‬‬
‫• ‪IEEE 802.11x‬‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫يستخدم لإلشارة إلى المجموعة الكاملة لمعايير ‪IEEE 802.11‬‬
‫يستخدم أيضا ً للداللة على مجموعة المعايير التي ما زالت قيد التطوير ضمن‬
‫عائلة معايير ‪IEEE 802.11‬‬
‫يلتبس هذا المصطلح أحيانا ً مع معيار ‪ IEEE 802.1x‬للتحكم بالوصول‬
‫إلى الشبكة اعتماداً على العناوين الفيزيائية‬
‫ال توجد أية مجموعة عمل تدعى ‪802.11x‬‬
‫تجنب استخدام المصطلح ‪IEEE 802.11x‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪10‬‬
‫الجوانب التقنية لمعايير ‪IEEE 802.11‬‬
‫• الطبقة الفيزيائية (‪)L1‬‬
‫– تقنيات الترميز‬
‫– نطاق الترددات‬
‫• طبقة وصلة البيانات (‪)L2‬‬
‫– أسلوب الوصول إلى الناقل‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪11‬‬
‫تقنيات الترميز‬
‫‪Modulation Techniques‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫يعتمد عرض الحزمة (سرعة نقل البيانات) على تقنية الترميز‬
‫المستخدمة‬
‫كلما كانت البيانات مرمزة بفاعلية أكثر كلما ازدادت سرعة نقل‬
‫البيانات التي يمكن تحقيقها‬
‫يتطلب استخدام تقنية ترميز فعالة تجهيزات متطورة قادرة على‬
‫ترميز وفك ترميز البيانات‬
‫تعتبر تقنيات الترميز المتطورة أكثر مناعة ضد التشويش من التقنيات‬
‫البسيطة‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪12‬‬
‫تقنيات الترميز‬
‫‪Modulation Techniques‬‬
‫• ‪FHSS‬‬
‫– تغيير التردد دوريا ً تبعا ً لتسلسل محدد بشكل مسبق‬
‫• ‪DSSS‬‬
‫– يتم استبدال كل بت يحمل القيمة ‪ 1‬بسلسل ٍة محددة من البتات في حين يستبدل‬
‫كل بت يحمل القيمة ‪ 0‬بسلسلة متممة‬
‫• ‪OFDM‬‬
‫– ترسال إشارات متعددة في نفس الوقت لكن عبر ترددات مختلفة‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪13‬‬
‫نطاق الترددات‬
‫• ‪ 2.4‬غيغاهرتز المحددة من قبل إتحاد اإلتصاالت الدولي ‪ITU‬‬
‫والتي تدعى ‪( ISM‬لإلستخدامات الصناعية‪ ،‬العلمية والطبية)‬
‫– تستخدم في معايير ‪ b802.11‬و ‪g802.11‬‬
‫• ‪ 5‬غيغاهرتز وتدعى البينة التحتية الوطنية غير المرخصة للمعلومات‬
‫‪UNI‬‬
‫– تستخدم في المعيار ‪IEEE 802.11a‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪14‬‬
‫نطاق الترددات‬
‫• أصبحت حزمة الترددات ‪ 2.4‬غيغاهرتز مؤخراً مزدحمة بشدة‬
‫– الشبكات الالسلكية ‪WLAN‬‬
‫– الهواتف الالسلكية‬
‫– التجهيزات المزودة بتقنية ‪Bluetooth‬‬
‫• تتمتع حزمة الترددات ‪ 5‬غيغاهرتز بنسب تشويش أقل إال أنها تواجه‬
‫مشاكل أخرى‬
‫– أكثر حساسية لإلمتصاص (الماء‪ ،‬األبنية‪ ،‬البشر)‬
‫– أهمية خط النظر‬
‫– خاليا صغيرة‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪15‬‬
‫أسلوب الوصول إلى الناقل‬
‫• يستخدم معيار ‪ 802.11b‬بروتوكوالً يدعى ‪CSMA/CA‬‬
‫– تجنب التصادم عوضا ً عن كشف التصادم‬
‫– الحمل الزائد‬
‫• يتمكن بروتوكول ‪ CSMA/CA‬من تجنب التصادم عبر استخدام‬
‫أسلوب مبسط للتصويت‬
‫– رسائل ‪ CTS‬و ‪RTS‬‬
‫– المسافات بين اإلطارات ‪Interframe Spaces – IFS‬‬
‫– ‪ CRC‬و ‪ACK‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪16‬‬
‫تعديالت معايير ‪IEEE 802.11‬‬
‫• أكثر التعديالت شيوعا ً ‪802.11b/a/g‬‬
‫• من التعديالت األخرى ‪802.11f/h/i/k/n‬‬
‫– تحسينات وتطويرات أو تصحيحات‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪17‬‬
‫‪IEEE 802.11b‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫التردد‪ 2.4 :‬غيغاهرتز‬
‫تقنية الترميز‪DSSS+CCK :‬‬
‫السرعة القصوى لنقل البيانات‪ 11 :‬ميغابت في الثانية ‪Mbps‬‬
‫إختيار السرعة المتكيف‪ 1 ،2 ،5.5 ،11 :‬ميغابت في الثانية‬
‫يتضمن بعض التحسينات على المعيار األصلي ‪ 802.11‬لزيادة‬
‫سرعة نقل البيانات‬
‫– ‪ 5.5‬و ‪ 11‬ميغابت في الثانية‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪18‬‬
‫‪IEEE 802.11a‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫التردد‪ 5 :‬غيغاهرتز‬
‫تقنية الترميز‪OFDM :‬‬
‫السرعة القصوى لنقل البيانات‪ 54 :‬ميغابت في الثانية ‪Mbps‬‬
‫إختيار السرعة المتكيف‪6 ،9 ،12 ،18 ،24 ،36 ،48 ،54 :‬‬
‫ميغابت في الثانية‬
‫‪ 12‬قناة غير متراكبة‬
‫– ‪ 8‬مخصصة لإلستخدام الداخلي و ‪ 4‬للوصالت بين نقطتين ‪Point-to-‬‬
‫‪Point‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪19‬‬
‫‪IEEE 802.11a‬‬
‫• غير متوافق مع تجهيزات ‪802.11b‬‬
‫• لم يبلغ معيار اإلنتشار الواسع الذي حققه نظيره ‪IEEE 802.11b‬‬
‫– ضعف المنتجات األولية التي صممت وفقا ً لهذا المعيار‬
‫– القوانين األكثر صرامة في حزمة الترددات ‪ 5‬غيغاهرتز‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪20‬‬
‫‪IEEE 802.11g‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫التردد‪ 2.4 :‬غيغاهرتز‬
‫تقنية الترميز‪OFDM+CCK+DSSS :‬‬
‫السرعة القصوى لنقل البيانات‪ 54 :‬ميغابت في الثانية ‪Mbps‬‬
‫متوافق مع تجهيزات ‪802.11b‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪21‬‬
‫‪IEEE 802.11n‬‬
‫• السرعة القصوى لنقل البيانات‪ 540 :‬ميغابت في الثانية ‪Mbps‬‬
‫• تقنية الدخل المتعدد ‪ -‬الخرج المتعدد ‪Multiple-Input Multiple-‬‬
‫‪Output MIMO‬‬
‫– عدة مرسالت وعدة مستقبالت‬
‫– زيادة سرعة نقل البيانات ونطاق اإلرسال‬
‫• من المتوقع أن يتم إنجازه في أواسط العام ‪2006‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪22‬‬
‫‪IEEE 802.11n‬‬
‫• التنوع الفضائي ‪Spatial Diversity‬‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫إستثمار اإلنتشار متعدد المسارات‬
‫زيادة سرعة نقل البيانات‬
‫تخفيض نسبة الخطأ‬
‫إستخدام بيانات الصدى وإنعكاسات تعدد المسارات لتحسين اإلشارة‬
‫الرئيسية‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪23‬‬
‫‪IEEE 802.11n‬‬
‫• ترميز التقسيم الفضائي – ‪Spatial Division Multiplexing‬‬
‫‪SDM‬‬
‫– إستخدام عدة مرسالت إلرسال نفس سيل البيانات‬
‫– إرسال مجموعة من سيول البيانات المستقلة ضمن قناة واحدة من عرض‬
‫الحزمة‬
‫– تزداد قدرة نقل البيانات بازدياد عدد سيول البيانات المرسلة‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪24‬‬
‫‪ WiMAX‬في مقابل ‪WiFi‬‬
‫• المعيار المستقبلي للشبكات الالسلكية السريعة؟‬
‫• حلول الشبكات الخارجية لتوصيل نقطة إلى عدة نقاط ‪Point-to-‬‬
‫‪Multi-Point‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪25‬‬
‫‪ WiMAX‬في مقابل ‪WiFi‬‬
‫مجال التغطية‬
‫)‪IEEE 802.16 (WiMAX‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الشبكات الخارجية وشبكات ‪PtMP‬‬
‫خاليا كبيرة (‪ 10-7‬كيلومتر)‬
‫وصالت المسافات البعيدة (‪50‬‬
‫كيلومتر)‬
‫ال توجد مشكلة النقاط الخفية‬
‫(‪)DAMA-TDMA‬‬
‫تقنية ترميز معقدة (‪ 256‬بت)‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫)‪IEEE 802.11 (WiFi‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الشبكات الداخلية وشبكات ‪PtP‬‬
‫خاليا صغيرة (أصغر من ‪ 100‬متر)‬
‫مشكلة النقاط الخفية‬
‫‪CSMA/CA‬‬
‫تقنية ترميز بسيطة (‪ 64‬بت) في‬
‫معايير ‪a/g‬‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪26‬‬
‫‪ WiMAX‬في مقابل ‪WiFi‬‬
‫إمكانية التوسيع وقدرة اإلرسال‬
‫)‪IEEE 802.16 (WiMAX‬‬
‫)‪IEEE 802.11 (WiFi‬‬
‫• مرونة في تخصيص عرض حزمة‬
‫معين لكل قناة (‪20 – 1.5‬‬
‫ميغاهرتز)‬
‫• عدد كبير من القنوات غير المتداخلة‬
‫(تبعا ً لعرض حزمة كل قناة)‬
‫• السرعة القصوى لنقل البيانات‪70 :‬‬
‫ميغابت في الثانية في قناة ذات‬
‫عرض حزمة يعادل ‪ 20‬ميغاهرتز‬
‫• عرض حزمة ثابت (‪ 20‬ميغاهرتز)‬
‫• عدد صغير من القنوات غير‬
‫المتداخلة (‪)5-3‬‬
‫• السرعة القصوى لنقل البيانات‪54 :‬‬
‫ميغابت في الثانية‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪27‬‬
‫‪ WiMAX‬في مقابل ‪WiFi‬‬
‫جودة الخدمة‬
‫)‪IEEE 802.16 (WiMAX‬‬
‫)‪IEEE 802.11 (WiFi‬‬
‫• تدعم عبر التصويت لكل سيل‬
‫للبيانات على حدة‬
‫• أربعة أنواع لخدمات الجدولة‬
‫• تتوفر فقط في المعيار ‪802.11e‬‬
‫• مجموعة محددة من األولويات ضمن‬
‫وصلة واحدة‬
‫• سياسة واحدة لجودة الخدمة تنطبق‬
‫على جميع وصالت نقطة الولوج‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫خدمة المنح غير المخصص ‪UGS‬‬
‫خدمة التصويت في الزمن الحقيقي‬
‫‪rtPS‬‬
‫خدمة التصويت في الزمن غير الحقيقي‬
‫‪nrtPS‬‬
‫خدمة الجهد األقصى ‪BE‬‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪28‬‬
‫الخالصة‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫يضمن المعيار التوافقية بين المنتجات المختلفة‬
‫يعتبر المعهد الدولي لمهندسي الكهرباء واإللكترون ‪ IEEE‬الجهة الرئيسية‬
‫لوضع المعايير المتعلقة بتقنية المعلومات وأنظمة اإلتصاالت‬
‫ً‬
‫عائلة من المعايير‬
‫يمثل المصطلح ‪IEEE 802.11 Wireless LAN‬‬
‫للشبكات الالسلكية‬
‫يكمن الفرق بين تعديالت المعيار )‪ IEEE 802.11 (a/b/g‬في تقنيات‬
‫الترميز‪ ،‬نطاق الترددات والتحسينات المدخلة على األسلوب األصلي‬
‫للوصول إلى الناقل‬
‫لقد تم تصميم المعيار ‪ )IEEE 802.16 (WiMAX‬ليكون حالً للشبكات‬
‫الخارجية السريعة ذات الخاليا الكبيرة‪ ،‬في حين صمم المعيار ‪WiFi‬‬
‫‪ )(802.11‬ليكون حالً للشبكات العاملة ضمن المباني‬
‫آخر تعديل‪19/6/2006 :‬‬
‫أنس طويلة‬
‫‪Multimedia Training Kit‬‬
‫‪www.itrainonline.org‬‬
‫‪29‬‬