يسمح للأجهزة اللاسلكية بالإتصال مع الأجهزة المكونة للشبكة السلكية.
هناك ثلاث تقنيات أساسية تستخدم في إرسال البيانات في الشبكات اللاسلكية المحلية:
1-موجات الراديو عالية التردد ضيقة النطاق single- frequency radio و تسمى أحيانا موجات الراديو أحادية التردد Narrow- Band
High- Frequency Radio.
2-
موجات راديو الطيف الإنتشاري spread- spectrum radio.
3-
موجات الأشعة تحت الحمراء infrared.
يعمل الإتصال الراديوي في شبكات الكمبيوتر بشكل مشابه هو عليه في شبكات الإذاعة ، فالجهاز المرسل يقوم بإرسال إشـاراته باسـتخدام لما تردد معين و يقوم الجهاز المستقبل بضبط تردده ليتوافق مع تردد الجهاز المرسل لكي يتمكن من استقبال الإشارات.
الإختلاف الوحيد بين شبكات الكمبيوتر الراديوية و شبكات الإذاعة هو أن الشبكات الراديوية تقوم بإرسال البيانات و ليس الرسائل الصوتية كمـا في شبكات الإذاعة.
يعمل
Transceiver أحادي التردد كما يظهر من اسمه باستخدام تردد واحد فقط.
Radio
العمل باستخدام أي تردد ينتمي الى مـ دى التـرد دات الراديويـة single- frequency radio تستطيع أنظمة الراديو أحادي التردد ، و بشكل عام تستخدم شبكات الكمبيوتر الم دى العالي من طيف الترددات الراديوية و التي تقاس Frequency (RF) Rangeبالجيجـاهيرتز.
بشكل عام فإن أنظمة الإرسال الراديوي سهلة التركيب و الإعداد ، و لكن استخدام أنظمة عالية الطاقة لتغطية مساحات يعتبر أكثر كبيرة تعقيـدا تستخدم عالية الجهد لأنها أجهزة مستمرةو تحتاج الى صيانة و أيدي عاملة خبيرة.
الإعداد السي
ئ لأجهزة التردد الأحادي قد يؤدي الى:
1- إشارات مزيفة.
2- إستخدام ضعيف لقوة الإرسال.
3 معدلات إرسال بيانات منخفض.
يعتمد التوهين في الإشارات الراديوية على تردد و قوة الإشارة المرسلة، فكلما ارتفع التردد و قوة الإشارة كلما أصبح التوهين أضعف.
و حيث أن الراديو ذات التردد الأحادي رخيصة الثمن تعمل باستخدام تردد منخفض و تعاني من معدلات تـوهين قوة محدودة فإنها عادة أجهزة عالية، و له لا تستطيع تغطية مساحة و لا تستطيع المرور خلال الأجسام الكثيفة و المصمتة.
بشكل عام تعتبر أجهزة الراديو أحادي التردد أقل تكلفة من غيرها من الوسائط اللاسلكية و تعمل بترددات أكثر انخفاضا و لا تتجاوز قوة الإشارة أكثر من وات واحد.
تتراوح سرعة نقل البيانات في الشبكات الراديوية أحادية التردد بين 1 ميجابت في الثانية و 10 ميجابت في الثانية.
تعتبر إشارات الراديو أحادي التردد عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي و خاصة في المدى تر دد المنخفض و الذي يتداخل مع موجـات أجهـزة المستهلكين مثل فتح أبواب مرآب السيارات.
إعتراض الإشارات و التجسس عليها في هذه الأنظمة أمر غاية في السهولة إذا عرف تردد الإرسال.
أما شبكات راديو الطيف الإنتشاري أو متعدد التردد
spread- spectrum radio فهي تعتبر التقنية الأكثر استخداما في الشبكات اللاسلكية، وقد طورت هذه التقنية أول مرة من قبل الجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الثانية لمنع عمليات التجسس على الإرسال الراديوي.
تستخدم شبكات راديو الطيف الإنتشاري عدة ترددات معا لنقل الإشارة مما يقلل من المشاكل المتعلقة بالإرسال أحادي التردد.
هناك تقنيتان أساسيتان تستخدمان في شبكات راديو الطيف الإنتشاري هما:
1-
التتابع المباشر Direct Sequence Modulation.
2-
القفزات الترددية Frequency Hopping.
تعتبر تقنية التتابع المباشر أكثر استخداما من التقنية الأخرى.
تقوم تقنية التتابع المباشر بإرسال عبر مجموعة من ترد دات الراديو في نفس الوقت و تقوم بإضافة بتـات مـن البيانـات أيضا بياناتها المشفرة التي ليس أي سوى تضليل المستقبلة غير المرخص باستقبال البيانات ، يطلق على البتات اسـم المزورة لها فائدة الأجهزة لها هذه هذه المـزورة chips.
يعرف الجهاز المرخص له بالإستقبال التر ددات التي ستحتوي على بيانات صالحة فيقو م بجمع البيانات و د الإشـارات غيـر مسبقا هذه اسـتبعا الصالحة.
أما في تقنية القفزات الترددية
Frequency Hopping فإن الإشارات تنتقل بسرعة من تردد الى آخر ، و يكون هناك تفاهم مسبق بين الجهاز المرسل والجهاز المستقبل على استخدام نموذج معين في تنظيم القفزات بين الترددات المختلفة و الفترات الزمنية التي تفصل بين كـ و ل قفـزةأخرى.
يتبع كل مصنع أو منتج نموذجه الخاص في الخوارزمية المتبعة في القفزات الترددية التي يستخدمها الجهازين المرسل و المستقبل.
تعتبر سعة نطاق البث في تقنية القفزات التر ددية أكبر في تقنية التتابع المباشر و ذلك نتيجة لأن كل الترددات في النطـاق تكـون متاحـة منها للإستخدام من قبل تقنية القفزات الترد دية بعكس تقنية التتابع المباشر التي تستخد م مجموعة من التر ددات و لكن ليس كلها.
تعتبر أنظمة الطيف الإنتشاري معتدلة التكلفة نسبيا و ذلك وفقا للأجهزة المستخدمة.
تتراوح سرعة نقل البيانات في م بين 2 و 6 ميجابت في الثانية و لكن مع م طاقة أكبر و نطاق أعلى من التردد من الممكـن استخدا هذا النظا ما الحصول على سرعات أكبر بكثير.
عبر ترددات مختلفة و لي فإن أي تداخل قد يتم مع أحد الترددات دون لا يؤثر على ككل و التي تكون موزعة على هذه غيرها مما بالتا الإشارة ترددات مختلفة مع ملاحظة أنه مع مع دل نقل البيانات عبر الترددات المختلفة يزداد معدل التداخل معدل اسـتخ دام التـرددات نظرا لزيادة زيادة المعرضة للتداخل في وقت معين.
اعتراض إشارات راديو الطيف الإنتشاري ممكن و لكن التجسس على الإشارات فشبه مستحيل و خاصة أن المتجسس لا يعرف التـرددات هذه المختلفة المستخدمة في الإرسال و لا يعرف التفريق بين البيانات الصالحة أو الطالحة.
تستخدم بعض الشبكات اللاسلكية الضوء لنقل البيانات و هي نوعان: -1 شبكات الأشعة تحت الحمراء.
2- شبكات الليزر و هي توفر سرعات عالية جدا لكن تكلفتها مرتفعة جدا أيضا.
ترسل البيانات باستخدام ديود باث للضوء (Injection Laser Diode (ILD . أو ديود قاذف لليزر (Light Emitting Diode (LED
إشارات الأشعة تحت الحمراء لا تستطيع اختراق الجدران أو الأجسام الصلبة كما أنها تضعف إذا تعرضت لإضاءة شديدة. أنظر الصورة.
انعكست إشارات الأشعة تحت الحمراء عن الج دران تخسر نصف مع كل نعكاس ، و و المح دو د تستخدم إذا فإنها طاقتها ا نظرا لمداها ثباتها فإنها عادة في الشبكات المحلية الصغيرة.
يتراوح المدى الترددي الذي تعمل فيه الأشعة تحت الحمراء ما بين 100 جيجاهرتز و 300 تيراهرتز.
تستطيع الأشعة تحت الحمراء توفير سرعات إرسال عالية و لكن فإن السرعة الفعلية التي تستطيع الإرسال بالأشـعة أجهزة نظريا عمليا الحمراء أقل من ذلك بكثير.
تعتمد تكلفة أجهزة الأشعة تحت الحمراء على المواد المستخدمة في تنقية وترشيح الأشعة الضوئية.
تستخدم شبكات الإرسال باستخدام الأشعة تحت الحمراء تقنيتان هما:
1-
نقطة الى نقطة Point to Point.
2-
إرسال منتشر أو إذاعي Broadcast.
3-
الإرسال العاكس Reflective.
تتطلب تقنية نقطة الى نقطة يسمح لكل من الجهاز المرسل و المستقبل رؤية الآخر يتم بدقة ليواجه كل أحدهما لهذا تصويبهما منهما خطا مباشرا الآخر ، فإذا لم يتوفر خط مباشر بين الجهازين فسيفشل الإتصال
. أنظر الصورة.
و مثال على هذه التقنية هو جهاز التحكم بالتلفاز. و نظرا للحاجة الى التصويب الدقيق للأجهزة فإن تركيب هذه الأنظمة فيه صعوبة.
تتراوح سرعة نقل البيانات باستخدام هذه التقنية بين بضع كيلوبتات في الثانية و قد تصل الى 16 ميجابت في الثانية على مدى كيلومتر واحد.
يعتمد مقدار التوهين في إشارات الأشعة تحت الحمراء على كثافة و وضوح الأشعة المبثوثة يعتمد على الظروف المناخية و العقبـات فـي كما طريق الأشعة، و كلما كانت الأشعة مصوبة بشكل أدق كلما قل مستوى التوهين كما أنه يصبح من الصعب اعتراض الأشعة أو التجسس عليها.
تقنية الإرسال المنتشر فإن الأشعة يتم على مساحة واسعة و يطلق على شبكات الإرسال اامنتشر شبكات الأشعة تحت الحمـراء نشرها أحيانا أما المبعثرةNetworks Scatter Infrared أنظر الصورة.
يستطيع الإتصال مع أكثر من جهاز في وقت واحد و الأمر يعتبر من ناحية و عيب من ناحية أخرى حيث أنه يسمح لإعتراض هذا ميزة واحدا الإشارة و التجسس عليها.
و نجد أن سرعة نقل البيانات في التقنية أقل في التقنية السابقة فهي لا تتجاوز 1 ميجابت في الثانية و مرشحة فـي المسـتقبل، منها للزيادة هذه
ولكن في المقابل فإن إعدادها أسرع و أسهل و أكثر مرونة، و هي تتأثر سلبا بالضوء المباشر و بالعوامل الجوية، و لا يتجاوز المدى ا لذي أيضا تغطيه هذه التقنية إذا كانت طاقتها ضعيفة بضع عشرات من الأمتار.
النوع الثالث و هو العاكس
Reflective فهو عن دمج للنوعين السابقين ، و فيه يقوم كل جهاز بالإرسال نحو نقطة معينة و في أما عبارة هـذه النقطة يوجد Transceiver يقوم بإعادة أرسال الإشارة الى الجهاز المطلوب. أنظر الصورة.
ملخص الدرس الثالث
:
توفر الشبكات اللاسلكية فوائد كثيرة و هي تنقسم الى ثلاث أنواع
: الراديو أحادي التردد و راديو الطيف الإنتشاري و الأشعة تحت الحمراء.
تعمل شبكات الراديو أحادي التردد تردد واحد تستخدم شبكات راديو الطيف الإنتشاري مجموعة من الترددات و هي تنقسم الـى
نوعين
: التتابع المباشر و القفزات الترددية.
تنقسم شبكات الأشعة تحت الحمراء الى قسمين
: نقطة الى نقطة و الإرسال الإنتشاري و العاكس.
