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
Download
Report
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