لماذا تستخدم شبكة Wi-Fi تجنب الاصطدام بدلاً من اكتشاف الاصطدام مثل إيثرنت السلكية؟

لا يستطيع جهاز الإرسال اللاسلكي عادةً الاستماع للاصطدامات أثناء الإرسال، لأن إشارته الخاصة تطغى على أي إشارة واردة، وقد لا تسمع المحطة حتى محطة أخرى تتصادم عند المستقبل (مشكلة المحطة المخفية). لذا تتجنب شبكة Wi-Fi الاصطدامات مسبقًا باستخدام تحسس الناقل، والتراجع العشوائي، والإقرارات بدلاً من اكتشافها في منتصف الإرسال.

ما الفرق بين الشبكة اللاسلكية والشبكة المتنقلة؟

يشير اللاسلكي إلى استخدام رابط راديوي بدلاً من سلك لقفزة واحدة، بينما يشير التنقل إلى تغيير الجهاز لنقطة اتصاله بالشبكة بمرور الوقت. يمكن أن يكون الجهاز لاسلكيًا ولكنه ثابت، أو متنقلاً عبر نقاط إرساء سلكية؛ وتتناول الشبكات المتنقلة على وجه التحديد الحفاظ على الاتصال والعنونة سليمة مع تغير نقطة الاتصال.

الشبكات اللاسلكية والمتنقلة

تغطي الشبكات اللاسلكية والمتنقلة الاتصال عبر الروابط اللاسلكية المشتركة والدعم اللازم عندما تغير الأنظمة الطرفية نقطة اتصالها، وتشمل شبكات Wi-Fi والشبكات الخلوية والبروتوكولات التي تحافظ على اتصال الجهاز المتحرك.

اعثر على موضوع باستخدام PaperMindقريبًاFind papers & topics

Tools & resources

تنزيل الشرائح

Learn & explore

فيديوقريبًا

Definition

الشبكات اللاسلكية والمتنقلة هي المجال الفرعي لشبكات الحاسوب المعني باتصالات البيانات عبر الروابط اللاسلكية (الراديوية) ومع آليات الشبكة التي تحافظ على الاتصال والعنونة والجلسات للأنظمة الطرفية المتنقلة والمتغيرة الموقع.

Scope

يغطي هذا المجال التحديات المميزة للروابط اللاسلكية — التوهين، التداخل، المسارات المتعددة، ومشكلة المحطة المخفية الغائبة عن الوسائط السلكية — والتقنيات التي تعالجها: شبكات IEEE 802.11 اللاسلكية المحلية (LANs) مع وصولها المتوسط CSMA/CA، والشبكات الخلوية من الأجيال السابقة وصولاً إلى بنية 4G/5G، وإدارة التنقل، التي تسمح للجهاز بالاحتفاظ بالاتصال والعنونة أثناء تنقله بين الشبكات. وهي تتعامل مع اللاسلكي كتقنية ربط ووصول ذات تداعيات على الطبقات العليا من المكدس، وتستبعد هندسة الطبقة الفيزيائية للترددات الراديوية التفصيلية.

Sub-topics

Core questions

كيف تختلف الروابط اللاسلكية عن الروابط السلكية، وكيف تؤثر هذه الاختلافات على البروتوكولات؟
كيف تنشأ مشكلة المحطة المخفية، وكيف يخفف CSMA/CA من الاصطدامات في شبكة Wi-Fi؟
كيف تُنظم الشبكة الخلوية إلى خلايا ومحطات قاعدية ونواة، وكيف تطورت عبر الأجيال؟
كيف يتم الحفاظ على عنوان المضيف وتوجيهه عندما ينتقل بين الشبكات (إدارة التنقل)؟
ما الفرق بين التعامل مع التنقل ومجرد التعامل مع الروابط اللاسلكية؟

Key concepts

عيوب الرابط اللاسلكي (التوهين، التداخل، المسارات المتعددة)
مشكلة المحطة المخفية
CSMA/CA
IEEE 802.11 (Wi-Fi)
نقاط الوصول والارتباط
الخلايا الخلوية والمحطات القاعدية
إعادة استخدام الترددات
التسليم (handoff)
بروتوكول الإنترنت المتنقل (Mobile IP) وعناوين الرعاية (care-of addresses)
شبكات الجيل الرابع والخامس (4G/5G) الأساسية

Key theories

عيوب الرابط اللاسلكي وCSMA/CA: تعاني الروابط الراديوية من توهين الإشارة والتداخل والمسارات المتعددة، واكتشاف الاصطدام غير عملي، لذا تستخدم شبكة Wi-Fi الوصول المتعدد بتحسس الناقل مع تجنب الاصطدام بالإضافة إلى مصافحات RTS/CTS الاختيارية لمعالجة مشكلة المحطة المخفية.
البنية الخلوية وإعادة استخدام الترددات: تقسم الشبكات الخلوية المنطقة إلى خلايا تخدمها محطات قاعدية وتعيد استخدام الترددات عبر الخلايا غير المتجاورة لزيادة كفاءة الطيف إلى أقصى حد، مع وجود شبكة أساسية تتعامل مع المصادقة وإدارة الجلسات والاتصال بالإنترنت الأوسع.
إدارة التنقل والتحويل غير المباشر: يتطلب الحفاظ على إمكانية الوصول إلى جهاز متحرك تتبع موقعه وتوجيه حركة المرور إلى شبكته الحالية، تقليديًا عبر وكيل منزلي وعنوان رعاية (Mobile IP) أو، في الأنظمة الخلوية، عبر كيانات إدارة التنقل في الشبكة الأساسية.

Clinical relevance

تُعد الشبكات اللاسلكية والمتنقلة هي الطريقة التي يصل بها معظم الناس الآن إلى الإنترنت: تربط شبكة Wi-Fi المنازل والمكاتب والأماكن العامة، بينما توفر الشبكات الخلوية النطاق العريض المتنقل لمليارات الأجهزة. تتيح إدارة التنقل الانتقال السلس (handoff) أثناء تنقل المستخدمين، وتستهدف بنية 5G حالات الاستخدام ذات الكمون المنخفض والأجهزة الضخمة مثل الأتمتة الصناعية وإنترنت الأشياء. تعتمد مفاهيم تخطيط السعة واستخدام الطيف والتجوال جميعها على هذه المفاهيم.

History

أرست أبحاث الراديو الحزمي في السبعينيات، بما في ذلك نظام ALOHA، الوصول العشوائي عبر القنوات اللاسلكية. جعل معيار IEEE 802.11 (منذ عام 1997) الشبكات اللاسلكية المحلية منتشرة في كل مكان، بينما تطورت الشبكات الخلوية من الجيل الأول التناظري (1G) عبر GSM الرقمي وصولاً إلى 4G LTE و5G القائمة على الحزم. تم توحيد دعم التنقل لمضيفي IP باسم Mobile IP، وتدمج النوى الخلوية الحديثة التنقل والأمان واتصال IP.

Key figures

Charles Perkins
Norman Abramson
Andrew S. Tanenbaum

Seminal works

kurose2021
ieee80211-2020
tanenbaum2010

Frequently asked questions

لماذا تستخدم شبكة Wi-Fi تجنب الاصطدام بدلاً من اكتشاف الاصطدام مثل إيثرنت السلكية؟: لا يستطيع جهاز الإرسال اللاسلكي عادةً الاستماع للاصطدامات أثناء الإرسال، لأن إشارته الخاصة تطغى على أي إشارة واردة، وقد لا تسمع المحطة حتى محطة أخرى تتصادم عند المستقبل (مشكلة المحطة المخفية). لذا تتجنب شبكة Wi-Fi الاصطدامات مسبقًا باستخدام تحسس الناقل، والتراجع العشوائي، والإقرارات بدلاً من اكتشافها في منتصف الإرسال.
ما الفرق بين الشبكة اللاسلكية والشبكة المتنقلة؟: يشير اللاسلكي إلى استخدام رابط راديوي بدلاً من سلك لقفزة واحدة، بينما يشير التنقل إلى تغيير الجهاز لنقطة اتصاله بالشبكة بمرور الوقت. يمكن أن يكون الجهاز لاسلكيًا ولكنه ثابت، أو متنقلاً عبر نقاط إرساء سلكية؛ وتتناول الشبكات المتنقلة على وجه التحديد الحفاظ على الاتصال والعنونة سليمة مع تغير نقطة الاتصال.