تقنية الطيف المنتشر

تقنية الطيف المنتشر
Spread Spectrum Technology

إن الوسط الجوي المستخدم في الشبكات اللاسلكية على نطاقين :
1 - نطاق ضيق ذو تردد احادي يطلق عليه اسم Narrow Band ويستخدم طاقة ارسال عالية
2 - ونطاق واسع ذو مجموعة ترددات يطلق عليه اسم Spread Spectrum ويستخدم طاقة ارسال منخفضة
طبعا نطاق Spread Spectrum افضل كون هذا النطاق الواسع يستخدم قوة ارسال
خفيفة وحزمة عريضة من الترددات وكلما كانت حزمة الترددات عريضة يزداد معدل
نقل البيانات

سأضرب لكم مثال لتتوضح الصورة
نعتبر الوسط الجوي حوض سباحة و Narrow Band هو خرطوم ماء 1 انش وسوف نعتبر
Spread Spectrum غلاف لعدد 20 خرطوم من و Narrow Band كما في الصورة

واذا اردنا ان نملئ بركة السباحة بسرعة هل نستخدم Narrow Band ام Spread Spectrum؟
وكذلك Narrow Band فهو يستخدم تردد احادي ضيق اما Spread Spectrum فهو مجموعة من الترددات
و يستخدم الطيف المنتشر في الهواتف اللاسلكية وفي نظام الملاحة GPS وفي
الشبكات اللاسلكية المختلفة واقصد بالمختلفة لان الشبكات اللاسلكية تنقسم
الى ثلاثة اقسام :
Wireless Local Area Networks (WLAN)
و الطيف المنتشر المستخدم هنا هو DSSS وهي
اختصار Direct Sequence Spread Spectrum وهي تقنية اسلوب نقل وغير محتاجة
للترخيص من قبل هيئة الاتصالات عند استخدام تردداتها واحيانا نطلق على هذا
النوع من الشبكات اسم wi-fi
Wireless Personal Area Networks (WPAN)
و الطيف المنتشر المستخدم هنا هو FHSS وهي اختصار Frequency Hopping Spread Spectrum وهي تقنية اسلوب نقل ايضا وهي مستخدمة في البلوتوث لانه يصنف ضمن هذا النوع من الشبكات
Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN)
هذا النوع من الشبكات لابد من مراجعة هيئة الاتصالات
المحلية لاخذ ترخيص من اجل استخدام تردداتها وهذا النوع يطلق عليه اسم
wi-max ويستخدم للاتصالات البعيدة

Frequency Hopping Spread Spectrum
FHSS
وهذا اسلوب نقل في الشبكات اللاسلكية من نوع WPAN وكما قلنا ان البلوتوث ضمن شبكات WPAN
FHSS تستخدم تردد 2.4 Ghz
ومجال الحزمة من 2.4000 وحتى 2.4835
يستخدم 79 قناة فقط ضمن مجال الحزمة
وعرض القناة الواحدة هو 1 Mhz
وتقنية FHSS معرفة ومنتجة من المعهد العالمي IEEE ببروتوكول 802.11 ومعهد آخر اسمه OPEN AIR
شرح عمل هذا التقنية :
عمل هذه التقنية هو تحميل الداتا والقفز بين القنوات بزمن معين اي انه لا
يستخدم 79 قناة دفعة واحدة انما يستخدم عدة قنوات منها ثم يتركها وينتقل
ليستخدم القنوات الذي بعدها وهكذا حيث لا يتجاوز عدد القفزات 26 قفزة لان
هذا شرط وضعته هيئة الاتصالات الفيدرالية FCC لمستخدمين هذه التقنية
اذا قلنا انه لا يمكننا ان نتجاوز 26 قفزة في 79 قناة فكم يكون عدد القنوات المستخدمة اثناء القفز؟؟؟
سهلة , نقسم 79 على عدد القفزات المسموحة فينتج عدد القنوات المستخدمة اثناء القفز , الناتج بشكل تقريبي هو 3 قنوات

اي يقوم بتحميل الداتا على الحزمة الاولى والمؤلفة
من ثلاث قنوات والتي عرضها 3 Mhz ثم ينتظر فترة زمنية قصيرة جدا ثم ينتقل
ويستخدم الحزمة التي بعدها
ويتبين لنا من ان هذا النوع من اسلوب النقل لا يستخدم كامل عرض الحزمة
وبذلك تكون سرعة نقل البيانات ضعيفة وانتم تعلمون ماهي سرعات البلوتوث فهي
لا تتعدى 2 Mhz

Direct Sequence Spread Spectrum
DSSS
وهذا هو اسلوب النقل المستخدم في شبكاتنا اللاسلكية والتي هي من نوع WLAN
وتقنية DSSS معرفة ومنتجة من المعهد العالمي IEEE ببروتوكول 802.11 وبروتوكول 802.11b وبروتوكول 802.11g
ويستخدم تردد 2.4 Ghz
ومجال الحزمة من 2.401 وحتى 2.473
يستخدم 11 قناة
وعرض القناة الواحدة هو 22 Mhz
ولا يستخدم القفز انما يستخدم كامل القناة
ومسافة مركز كل قناة إلى مركز القناة التي بعدها عرض 5 Mhz ويفسر معدل نقل
البيانات اكبر من FHSS وذلك لان عرض القناة الواحدة 22 Mhz

اذا وضعنا اثنان من Access Point في غرفة واحدة
واستخدمنا قناة رقم 1 لل AP الاول واستخدمنا قناةرقم 2 لل AP الثانية
سيكون هناك تداخل في الاشارات مما يؤدي الى ضياع البيانات لماذا؟
انتبه الى الصورة في الاعلى تردد القناة رقم 1 متداخل مع تردد القناة رقم
2 بنسبة 75% لذلك اريدكم ان تخبروني كم عدد القنوات في الصورة السابقة غير
متداخلة ؟؟؟
أحسنتم , هناك ثلاث قنوات غير متداخلة وهي القناة رقم 1 ورقم 6 ورقم 11

لذلك اذا وضعنا ثلاثة AP في غرفة واحدة ووضعنا لكل
AP تلك الترددات الغير متداخلة لن يتم هناك اي تداخل في الاشارة ولن يتم
ضياع البيانات

مثال :
في بيتنا يوجد انترنت وايرليس وفي بيت جاري يوجد انترنت وايرليس وعندما
اطلب انترنت الوايرليس الذي عندي يدخل ثم يفصل ثم يدخل ثم يفصل لماذا ؟؟؟
في الحقيقة يجب ان تنتبه الى ان جهاز الانترنت الذي عندك يبث على قناة هي
نفس القناة التي يبثها جهاز جارك ولهذا سوف تجعل جهازك يصاب في دوخة لانه
سوف يضيع بين تردد جهازك وتردد جهاز جارك

ولنمثل القناة بيانيا لتتوضح الصورة اكثر

والحل هو تغيير قناة الارسال اما عندك او عند جارك. والصورة مثال بسيط لكيفية تغيير القناة في راوتر adsl لاسلكي من نوع linlsys

وإذا كان لدينا عدد كبير من AP فيجب ان نحرص على تفريقهم باعطائهم قنوات متباعدة وذلك لنمنع التداخل بين الاشارات كما في الصورة

المرجع : Certified Wireless Network Administrator
PW0-100