توپولوژیهای شبکه محلی بی سیم WLAN

ساختار و اجزای شبکه های محلی بی سیم

تقریبا همزمان با به بازار آمدن کامپیوترهای کیفی فکر اتصال به اینترنت از طریق این سیستم ها شکل گرفت. مشکل اصلی، عدم سازگاری این شبکه های بی سیم با هم بود.

امروزه استاندارد غالب در شبکه های بی سیم IEEE 802.11 می باشد.

توپولوژی های شبکه بی سیم

• توپولوژی ساختار دار (وابسته) Infrastructure
• توپولوژی مستقل Ad Hoc

توپولوژی Ad Hoc

شبکه های بی سیم Ad Hoc شامل مجموعه ای گره های توزیع شده اند که با همدیگر به صورت بی سیم ارتباط داردند. در این توپولوژی شبکه ها از هیچ شکل خاصی تبعیت نمی کنند و هیچ نقطه ثابتی به عنوان مرجع وجود ندارد. در این شبکه هر نود قابلیت برقراری ارتباط با سایر نودها را دارا می باشد. بنابراین در یک توپولوژی دلخواه شکل گرفته اند. همچنین این توپولوژی مکن است دارای مسیرهای یکطرفه باشد.

طبیعی ترین مزیت استفاده از این شبکه ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آنهاست. عملیات کنترل شبکه نیز بین نودها توزیع شده است، بدین معنی که هر نود مسئولیت کنترل خود را به عهده دارد. همچنین هر نود هم به عنوان Host و هم به عنوان Router عمل می کند.

در شبکه های Ad Hoc اگر دو گره در ناحیه انتشار خود باشند، می توانند مستقیم (Single – Hop) و اگر در برد هم نباشند به صورت چند گامی (Multi – Hop) با هم ارتباط برقرار کنند.

شبکه های Ad Hoc در بسیاری از موارد مفید واقع می شوند از جمله:

• سیستم های سیار مددرسانی در هنگام زلزله، سیل و آتش سوزی
• سیستم های هواشناسی سیار برای پیش بینی وضعیت هوا
• شبکه های نظامی
• شبکه تاکسی رانی
• کنفرانس ها و جلسات

تقسیم بندی شبکه های Ad Hoc

شبکه های بی سیم Ad Hoc به دو دسته تقسیم می شوند:

• شبکه های سیار   Mobile Ad Hoc Networking – MANET
• شبکه های حسگر هوشمند Smart Sensor Networking

شبکه های MANET

یک MANET مجموعه مستقلی از کاربران متحرک است که از طریق لینکهای بی سیم با پهنای باند محدود و بدون ساختار از پیش تعیین شده و نظارت مرکزی می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این سیستم هم می تواند به صورت مستقل عمل کند و هم واسطی به شبکه ثابت داشته باشد. توپولوژی شبکه از نوع داینامیک است، زیرا اتصال بین نودها به علت حرکت آنها در طول زمان تغییر می کند و نود جدیدی وارد یا نودی خارج می شود. شبکه حالت غیرمتمرکز دارد، یعنی کلیه عملیات مکان یابی و تحویل پیامها به عبارت دیگر، مسیریابی باید توسط خود نودها انجام شود.

MANET ها نیازمند الگوریتم توزیع شده مفیدی برای تعیین ساختار شبکه و مسیریابی هستند. فاکتورهایی از قبیل کیفیت متفاوت لینکها، محو شدگی، تداخل چندین کاربر، مصرف انرژی از جمله مقولات مرتبط هستند. شبکه باید قابلیت انطباق با مسیرهای تغییر یافته را داشته باشد.

مشکلات و مسائل مورد توجه در شبکه های Ad Hoc

نبود زیر ساخت و کنترل مرکزی باعث ایجاد مشکلات بسیاری می شود. این مشکلات به خاطر موارد زیر هستند:

• نبودن یک موجودیت مرکزی برای فراهم کردن سازماندهی
• محدودیت رنج ارتباطات بی سیم
• تحرک اجزای شرکت کننده در شبکه
• وابستگی تجهیزات به باطری

توپولوژی Infrastructure

در این حالت عمدتاً یک دستگاه فرستنده و گیرنده مرکزی به نام نقطه دسترسی Access Point (AP) وجود دارد. در حالت ساده، AP وظیفه دریافت، ذخیره و ارسال اطلاعات را بین شبکه های محلی سیمی و WLAN ها بر عهده دارد. AP یک پل است که وظیفه تبدیل سیگنالهای شبکه سیمی را به سیگنالهای شبکه بی سیم بر عهده دارد.

AP با آنتنی به آن متصل است می تواند در مکانی مرتفع یا هر جایی که ارتباط بهتری را فراهم می آورد، نصب شود. تمامی پیامها باید از طریق این ایستگاه مرکزی مبادله شوند. هر کاربر می تواند از طریق یک کارت شبکه بی سیم (Wireless Adaptor) به WLAN متصل شود. ناحیه ای که یک AP پوشش می دهد را BSS (Basic Service Set) و در برخی موارد سلول می نامند. که هر ایستگاه درون BSS می تواند به AP دسترسی داشته باشد. BSS ها از طریق یک ستون فقرات به نام سیستم توزیع (DS) به هم اتصال می یابند.

مجموعه تمامی سلولهای یک ساختار کلی شبکه، که ترکیبی از BSS های شبکه است، را ESS (Extended Service Set) می نامند. با استفاده از ESS می توان گستره وسیع تری را تحت پوشش شبکه محلی بی سیم درآورد. تحرک وسایل از طریق سوئیچ کردن از یک AP به AP دیگر تامین می شود.

تفاوت حالتهای Ad Hoc و Infrastructure در شبکه های بی سیم :

 برای اطلاع از فن آوری های نوین ارتباطی شبکه های وایرلس و ماکرویو و مراکز تلفنی تحت شبکه از کانال تلگرامی ما به آدرسهای Wireless_tech@ و Voip_Tech@  دیدن فرمایید.