انواع شبکه وایرلس

انواع شبکه‌های بی‌سیم

(Wireless personal Area Networks) WPANS : این شبکه مربوط به اتصال مولفه های یک کامپیوتر با استفاده از امواج رادیوی برد کوتاه است. تقریباً هر کامپیوتر دارای ابزارهای جانبی مانند مانیتور، صفحه کلید، چاپگر و کیس می باشد که ممکن است در اتصال از طریق کابل با شکل مواجه شوند، بنابراین کاربران جدید در اتصال آنها با مشکل مواجه می شوند. بعضی از شرکت ها با یک شبکه ی بی سیم کوچک به نام Bluetooth این مولفه ها را بدون سیم به هم متصل می کنند. دو تکنولوژی مورد استفاده برای این شبکه ها عبارتند از: IP(Infrared) و Bluetooth (LEE 802.15) می باشد که مجوز ارتباط در محیطی حدود ۹۰ متر را می دهد. البته در IC نیاز به ارتباط مستقیم بوده و محدودیت مسافت وجود دارد. (Wireless Local Area Network)

WLANS: این نوع شبکه برای کاربرانی محلی از جمله محیط های دانشگاهی (Campus) یا آزمایشگاهها که نیاز به استفاده از اینترنت دارند، مفید می باشد. + در این حالت اگر تعداد کاربران محدود باشند و سیستم ها به اندازه کافی به هم نزدیک باشند می توان بدون استفاده از Access Point این ارتباط را برقرار نمود. + در این سیستم های کامپیوتر دارای یک مودم رادیویی و آنتن با کارت بی سیم می باشد که از طرف آن می توانند با کامپیوترهای دیگر ارتباط برقرار کند.

(Wireless MANS) : WMANS

توسط این تکنولوژی ارتباط بین چندین شبکه یا ساختمان در یک شهر برقرار می شود. برای راه اندازی backup آنها می توان از خطوط اجاره ای، فیبر نوری یا کابل های مسی نیز استفاده نمود.

(Wireless WANS) : WWANS برای شبکه هایی با فواصل زیاد مانند ارتباط بین شهرها با کشورها بکار می رود. این ارتباط از طریق آنتن های بی سیم یا ماهواره ها صورت می پذیرد. شبکه رادیویی که برای تلفن های سلوی بکار می رود، نمونه ای از سیستم های بی سیم می باشند. شبکه های بی سیم سلوی از جهاتی شبیه LANهای بی سیم هستند با این تفاوت که مسافت ها طولانی بوده و نرخ انتقال بیت ها کمتر است.

چون شبکه مورد بررسی ما شبکه های Ad hoc می باشند بنابراین WLANها را با جزئیات مورد بررسی قرار می دهیم.

– WLANها:

همزمان با ظهور کامپیوترهای notebook، افراد این رویا را داشتند که در دفتر کار خود قدم زده و به اینترنت وصل شوند در نتیجه گروههای زیادی بر روی این رویا کار کردند عملی ترین روش این بود که دفتر و کامپیوترهای کتابی به فرستنده و گیرنده رادیویی با برد کوتاه مجهز باشند تا ارتباط بین آنها بر قرار شود. این کار منجر به LANهای بی سیم شد. برای اینکه کامپیوترهای موجود در شبکه و امواج رادیویی آنها باهم هماهنگ باشند کمیته IEEE استانداردی به عنوان ۸۰۲٫۱۱ را برای شبکه های حمل بی سیم در نظر گرفت که نام متداول آن Wi-Fi می باشد.

– معماری ۸۰۲٫۱۱:

۸۰۲٫۱۱ دو نوع معماری را برای شبکه های بی سیم در نظر می گیرد: حالت زیر بایی (infrastructure) و حالت موردی (Adhoc)، در حالت زیر بنایی تمام ارتباطات باید از طریق ایستگاه اصلی عبور کنند از نظر استاندارد ۸۰۲٫۱۱ نام این دستگاه نقطه دسترس یا (access point) AP می باشد. نقطه دسترسی تماس می گیرند و اتصال مستقیم بین ایستگاهها وجود ندارد.در واقع AP وظیفه انتقال و پخش اطلاعات وارده را بین کامپیوترها بر عهده دارد. در شبکه های فوری با Adhoc کامپیوترها مستقیماً با یکدیگر ارتباط بر قرار می کنند این شبکه ها را شبکه های موقتی نیز می نامند. نمونه ای از این شبکه دو یا چند نفر است که در یک اتاق نشسته اند و کامپیوترهای آنها بدون استفاده از LANهای بی سیم و AP با یکدیگر ارتباط بر قرار می کنند. در این شبکه ها به علت محدودیت های فاصله ای، هر کامپیوتر نمی تواند با تمام کامپیوترهای دیگر در تماس باشد. به این ترتیب شرط ارتباط بین دو کامپیوتر این است که در محدوده عملیاتی بی سیم یا برد شبکه ی بی سیم قرار داشته باشند.

– استانداردهای ۸۰۲٫۱۱:

موسسه IEEE، در سال ۱۹۹۰ طی چندین استاندارد مشخصه های

نگران بوده و استفاده از آن در همه مکان ها مقرون به صرفه نیست. البته سازمانهایی هستند که تمامی این هزینه ها را تقبل می کنند تا چنین شبکه ای را راه انداز کنند و از مزایای سرعت بالا، امنیت و Qos آن استفاده کننده شیوه ارتباطی این روش  (orthogonal freguecncy Division OFDM Multiplexing) می باشد.

۸۰۲٫llb:

دستگاههایی که این استاندارد را رعایت می کنند جهت کار در باند فرکانی ۴/۲ گیگاهرتز و سرعت انتقال ۱۱ Mbps در فواصل حدود ۵۰ تا ۱۰۰ متر طراحی شده اند. بسیاری از سازندگان معتبر تجهیزات شبکه بی سیم از این استاندارد پیروی می کنند و در حال حاضر اغلب سازمانها از آن سود می برند، از آن جایی که مشخصه هایی که در این استاندارد تعریف شده اند بسیار کم اشکال و پایدار هستند، توصیه می شود که در سازمانهای بزرگ از آن استفاده شود. البته به علت تعداد زیاد استفاده کنندگانی که در باند ۲/۴ Ghz عمل می کنند امکان تداخل بین دستگاههای آن وجود دارد. ضمن آنکه ۸۰۲٫۱۱ فقط از ۳ کانال ارتباطی (از مجموع ۱۱ کانال) روی این باند استفاده می کند. شیوه ارتباطی آن نیز طیف گسترده رشته ای مستقیم یا (Direct Sequence Spread Spectrum) DSSS استفاده می کند و در شبکه های محلی بی سیم کاربرد فراوانی دارد.

۸۰۲٫۱۱g: + این مشخصه نیز مربوط به باند فرکانسی ۲/۴ GHZ است وی جهت کار با سرعت ۲۲Mbps در مسافت های ۳۰ الی ۷۰ متری مناسب است. هر چند که سرعت این استاندارد در حد ۲۲ مگابیت تعریف شده است. اما پیاده سازی آن بسیار گران قیمت بوده و به همین علت در کاربردهای محدودتر مورد استفاده قرار می گیرد.

+ این استاندارد از تکنیک مدل سازی ۳۰۲٫۱۱a و از باند فرکانی ۸۰۲٫۱۱b استفاده کرد.

– امنیت WLAN3:

مشخصه های تعریف شده برای شبکه های محل بی سیم به طور ذاتی نا امن هستند، زیرا اساساً بنیاد آنها بر این فرض استوار است که همگان باید بتوانند به شبکه دسترس داشته باشند و از منابع آن استفاده کنند. بنابراین ویژگی های امنینی باید به مجموعه تعاریف WLAN افزوده شود تا برای سازمانهای بزرگ قابل استفاده باشد. چون در این سازمانها مساله امنیت و نوع خطراتی که شبکه ها را تهدید می کند و نحوه مقابله با آنها اهمیتی حیاتی دارد.

اقدامات امنیتی اولیه باید به نحوی باشد که مزایای شبکه های بی سیم همچنان پا برجا و محفوظ بماند و راهکارهای امنیتی آنقدر دشوار نباشند که علت وجودی شبکه بی سیم را ذکر سوال ببرند.

با توجه به ضعف های امنیتی که در مشخصه های بنیادین WLANها وجود دارد، سازمانهایی همچون LEEE و Wi-Fi سه مکانیزم امنیتی کلی را برای WLANها استاندارد کرده اند.

WEP¹ و WPA² و WPAZ³.

WEP با نخستین شبکه های بی سیم بوجود آمد و تقریباً در همه موارد بخصوص در شبکه های خانگی چندان مفید واقع نشد بزرگترین ایراد WEP استفاده ناچیز آن از فناوری روز نگاری است یعنی WEP از فرمول Roli و کلیدهای H 2 بیتی برای روز نمودن اطلاعات استفاده می کند که با ابزارهای قفل شکن امروزی، طی چند ثانیه رمز آن گشوده می شود. بنابراین ثابت بودن کلیدها مهمترین مشکل WEP است.

WPAZ, WPA با استفاده از کلیدهای طولانی تر و دفعات بیشتر تغییر کلیدها، سعی کرده است این نارسایی ها را رفع کند. که در WPA کلیدها از نوع ۴۸ بیتی برای رمز نگاری استفاده می کنند که این مساله هک شدن آنها را بسیار سخت می کند WPA نیز توسعه یافته WPA می باشد که آن را قابل استفاده در دستگاههای مختلف می کند.

شبکه‌های Ad-hoc

شبکه های Ad hoc شبکه های بدون زیر ساختار و زیر بنایی می باشند که از مجموعه ای از میزبانهای بسیار تشکیل یافته اند که بوسیله لینک های بی سیم به یکدیگر متصل شده اند. و هر نود خود به عنوان یک سیستم هایی (End System) عمل کند و علاوه بر آن می تواند در نقش یک روتر بسته ها را ارسال کند. در یک شبکه A↓hoc در نود ممکن است یا از طریق یک hop یا از طریق چندین hog بیکدیگر متصل باشند. ترپولوژی شبکه های MANET ممکن است بطور متناوب و در نتیجه جابجایی نودها تغییر یابد. بنابراین با این تکنولوژی نودها می توانند به راحتی موقعیت خود را با همسایگان محلی تغییر دهند. وسایل استفاده شده در MANETها به شکل های مختلفی ممکن است وجود داشته باشند اما دارای فعالیت پایه ای یکسانی می باشند یعنی همه نودهای MANET حداقل تا یک اندازه دارای مالکیت می باشند. کاربرد اینترنت در دهه گذشته افزایش یافته است که این افزایش در کاربردهای چند رسانه ای و Web قابل مشاهده می باشند. در حالی که دستیابی به اینترنت هنوز از طریق کابل یا فیبر انجام می گیرد اما تعداد کاربرانی که از روش دسترس ubiquitous, mobile استفاده می کنند نیز افزایش یافته است. برای مثال آنها می خواهند قیمتها را بر روی Web زمانی که از یک فروشگاه محلی خرید می کنند مقایسه کنند، در هنگام رانندگی و در ماشین خود به ناوگان حمل و نقل اینترنتی دستیابی باشند، email خود را زمانی که سوار اتوبوس می باشند چک کنند و یا در یک کافی شاب یا در فرودگاه به پروژه خاص خود نظارت داشته باشند.

اگر به تاریخچه شبکه های Ad hoc نگاه کنیم مفهوم شبکه های بی سیم و اینترنت سیار، مفهوم تازه ای نمی باشد.

– تاریخچه شبکه های Ad hoc:

در سال ۱۹۷۰ وزارت دفاع در آمریکا تصمیم گرفت تا در سیستم خود شبکه های بی سیم سیار را بکار اندازد و نام آن را MANET نامید. دلیل آن نیز این بود که در میدان جنگ تضمین وجود ندارد که ارتباطات از طریق یک حالت زیر بنایی (infer structure) انجام گیرد. و یا اینکه تضمین وجود ندارد که این حالت زیر بنایی در این وضعیت خراب نشود. بنابراین تصمیم گرفتند به جای آن یک شبکه Adhoc را که بدون زیر ساختار می باشد را راه اندازی کنند و ارتباطات نظامی دیگر آسیب پذیر نخواهد بود. از جهت دیگر برای شبکه های Ad hoc انتشار سیگنال در هوا با فرکانس های بالای ۱۰۰MHZ صورت می گیرد بنابراین توانایی ارسال بسته های داده به اعضاء شبکه می تواند ناحیه تحت پوشش شبکه را افزایش دهد.

کاربرد فعلی شبکه های Ad hoc شامل بازیهای on-line، ارتباطات در کلاس درس، ارتباطات نظامی، جستجوهای علمی و غیره می باشد که در همه آنها ارتباطات گروهی مهم می باشد.

واژه “Adhoc” نشان می دهند که این شبکه به یک گروه خاص انتشار می یابد و با اغلب سرویسهای ویژه ای می باشد که برای کاربردهای خاص استفاده می شود. بنابراین یک شبکه “Ad hoc” در یک دوره زمانی کوتاهی از زمان برپا می شود. و پروتکل های ویژه ای برای هر کاربرد خاص در نظر گرفته می شود. کاربردها ممکن است بسیار باشند و محیط نیز ممکن است بصورت پویا تغییر یابد. در نتیجه پروتکل های Ad hoc باید خاصیت خود پیکر بندی (Self-configure) برای تنظیم شدن با محیط، ترافیک و تغییرات را داشته باشد.

به علت سیار بودن طبیعت بدون زیر بنایی شبکه های Ad hoc باید یک طراحی جدید استفاده شود. بنابراین از روش خود پیکر بندی ۰برای آدرس ها و مسیر یابی) در تحرک پذیری ان استفاده می شود. در سطح کاربرد، کاربران شبکه های Ad hoc با یکدیگر به صورت یک تیم در ارتباط می باشند (برای مثال، پلیس، ماموران آتش نشانی، تیم های پزشکی و غیره) بنابراین این کاربردها نیاز به ارتباطات گروهی مناسب (Multicasting ) برای ارسال داده و ترافیک پلاد رنگ دارند.

مزایای شبکه Adhoc در مقایسه با شبکه زیر بنایی به صورت زیر می باشد.

۱- ناحیه تحت پوشش آن برای وسایل ارتباطی، بزرگتر خواهد بود (واسط هوایی)

۲- نیاز به AP نخواهد داشت و دیگر مشکل خرابی در یک نقطه (Single Point of failure) وجود نخواهد داشت. اما معایب شبکه های Ad hoc نیز عبارتند از:

۱- در پروتکل های مسیر یابی reactive ، تاخیر در انتقال زیاد می باشد به این علت که باید یک مسیر به مقصد قبل از انتقال داد ایجاد شود.

۲- در پروتکل های مسیر یابی Proactive پنهانی باند به علت مسیرهای استفاده نشده به هدر می رود.

همچنان که قبلاً ذکر شد توپولوژی شبکه MANET ممکن است بطور متناوب در نتیجه جابجایی نودها تغییر یابد.

شکل زیر یک مثال ساده از مسیر یابی پویا را نشان می دهد که در آن توپولوژی شبکه تغییر یافته است. در این شکل با استفاده از مسیر یابی می خواهیم اطلاعات را از نود A به نود F ارسال کنیم زمانی که توپولوژی شبکه تغییر می یابد. (مثلاً جابجایی نودها، خرابی لینگ ها) مسیرهای معتبر باید برای ارسال داده های شبکه به مقصد خاص کشف و نگهداری شوند، که در این مثال نود F می باشد. این خاصیت از قاعده عمومی مسیر یابی در لایه IP متفاوت نمی باشد، اما فرضیات طراحی جدید بی سیم و امکان مسیر یابی نودهای سیار چالش های جدیدی را در این زمینه مطرح کرده است.

در زیر برخی نظریه که ممکن است در طراحی شبکه Ad hoc در نظر گرفته شود بیان شده است.

– اتصال پذیری Connectivity: اتصال پذیری از جنبه های مختلف در شبکه های Ad hoc مورد بررسی قرار می گیرند. از یک دیدگاه به این بحث مربوط می شود که چه تعداد نود عضو شبکه می تواند در همسایه های خود تعریف کند و آیا ارتباط نودها به صورت لینک دو جهته می باشد یا فقط لینک یک طرفه موجود می باشد (به علت تداخل در منطقه نظامی)

– توپولوژِ شبکه: توپولوژِ شبکه های بسیار بیشتر به این امر وابسته می باشد که نودها به چه سرعتی حرکت می کنند و در چه جهتی حرکت خواهند کرد. اگر همه نودها در یک جهت یکسان حرکت کنند، هیچ تغییر توپولوژی ایجاد نخواهد شد، اما اگر آنها در جهت های مختلف و با سرعت زیاد حرکت کنند، توپولوژی شبکه به سرعت تغییر خواهد کرد.

– ترافیک کاربر: ترافیک کاربر بیان می کند که خصوصیات و ویژگی های ترافیک در شبکه Ad hoc به چه صورت می باشد. آیا در مقابل از دست رفتن بسته ها تحمل پذیر می باشد، آیا بسته ها با جریان ثابت خواهند آمد یا با بزن های کوچک همه این موارد جنبه های مختلفی هستند که در طراحی شبکه های Ad hoc باید در نظر گرفته شوند.

۰ انرژی: ذخیره سازی انرژی در شبکه Ad hoc مهم می باشد به این علت که ذخیره سازی انرژی در شبکه هایی با نقاط ثابت دیگر مشکل ندارد و محدودیت انرژی در آنها وجود ندارد، اما نودها در شبکه های سیار از باطری ها استفاده می کنند و محدودیت های زیادی در دستیابی به انرژی دارند. در زخیره سازی انرژی بوسیله شبکه های Ad hoc باید بین اعضاء آن یکنواخت صورت گیرد تا اینکه اعضاء بدون باطری و انرژی اجرا نشوند.

همچنان که ذکر شد پیشرفت و کاربرد شبکه های Ad hoc مدیون پیشرفت تکنولوژی رادیویی می باشد و مهمترین هدف آن نیز موفقیت در کاربردهای نظامی بود. از همان ابتدا مفهوم این شبکه ها از شبکه های با زیر ساختار ثابت و اینترنت مجزا بود، و این دلیلی بود که تکنولوژی شبکه های Ad hoc در بیشتر زندگی افراد بکار برده نمی شد. اما با تغییراتی که از مفهوم شبکه های Ad hoc ایجاد کردند، آن را به عنوان شبکه های Ad hoc بجا معرفی کردند زیر شبکه های Ad hoc بجا به اینترنت از طریق لینک هایی با زیر ساختارهای بی سیم همانند ۸۰۲٫۱۱ متصل می شوند که انعطاف پذیری دسترسی به لینک ها را افزایش می داد. این روش فواید زیادی داشت. برای مثال در یک محیط بسته برای دسترسی به وسایلی که در دسترس نبودند، در یک محیط شهری برای برقراری شبکه بی سیم که دارای یک نقطه دسترسی ثابت نبودند اما دارای وسایل نقلیه و پیاده رو بودند، در یک محیط دانشکده برای اتصال نشست. گروهی از دانشجویان و محققان از طریق اینترنت مناسب بودند.

امروزه پس از گذشت چندین سال مشاهده می شود که شبکه های Ad hoc وارد مرحله تازه ای می شود. و شبکه های اینترنت سیمی و شبکه های Ad hoc سرانجام با یکدیگر متحد می شوند تا در کاربردهای اقتصادی موثر باشند.

اغلب کاربردهای شبکه های Ad hoc به صورت سیار می باشند. در حقیقت آنها دارای عناصرهای جای پذیر متناسب و هماهنگ با یکدیگر می باشند (مثلاً حرکت گروهی، مهاجرت دسته جمعی و غیره). آنها شامل انواع نودهای همگن (اما با شبکه ها، انرژی، دامنه انتقال و پهنای باند متفاوت) و ترافیک های همگن (صدا، داده و چند رسانه ای) می باشند. اما آنها اغلب دارای محدودیت های زمانی خاص می باشند. (به علت ترافیک چند رسانه ای و طبیعت اضطراری فعالیت ها).

در بخش زیر ویژگی های شبکه های Ad hoc:

– Mobility: نودها در این شبکه ها می توانند به سرعت تغییر مکان دهند. تحرک نودها یکی از ویژگی های شبکه های Ad hoc می باشد. حرکت سریع در نواحی که بدون زیر ساختار می باشد، اغلب نشان می دهد که کاربران باید ناحیه خاص را جستجو کنند و شاید تیم یا گروهی را تشکیل دهند که بین آنها هماهنگی وجود داشته باشد را یک کاربر یا فعالیت خاص را انجام دهند. ما می توانیم تحرک تصادفی خاص، تحرک گروهی، حرکت بین مسیرهای از پیش تعیین شده و غیره را داشته باشیم. نوع تحرک می تواند تاثیر مهمی در انتخاب نحوه مسیر یابی داشته باشد، و می تواند کارایی را تحت تاثیر قرار دهد.

– Multi hoping: شبکه Multi-hop شبکه هایی هستند که مسیر بین نود مبدا تا مقصد چندین نودهای دیگر را نیز پیمایش کند. شبکه های Ad hoc اغلب hop را برای عبور انتقال از موانع و ذخیره سازی انرژی ارائه می ده و عملیات تحت پوشش میدان جنگ چندین hopهای کوچک را برای کاهش تشخیص بوسیله دشمن ایجاد می کند.

– Self-organization: شبکه های Ad hoc باید بطور اتوماتیک پارامترهای پیکربندی خود را تعیین کنند که این پارامترها شامل: آدرس بندی، مسیر یابی، خوشه بندی، تعیین موقعیت، کنترل انرژی و غیره می باشد. در بعضی مواقع نودهای خاص (مثلاً نودهای ستون فقرات سیار) می توانند حرکت خود را هماهنگ کنند و به صورت پویا در ناحیه مشخص شده خاص، عمل توزیع را انجام می دهند تا قسمت های مقطع شده را شناسایی کنند.

– ذخیره انرژی: اغلب نودهای Ad hoc (مثلاً  laptop ها، PDAها، سنسورها و غیره) دارای قدرت باطری و انرژی محدود می باشند و توانایی تولید انرژی خودشان را ندارند. طراحی پروتکلی که انرژی مناسبی را برقرار سازد یکی از مهمترین بحث ها می باشد.

– Scalability: در بعضی کاربردها (مثلاً سنسورهای محیطی برای ساختمان های بزرگ، عناصر میدان جنگ، شبکه های وسایل شهری و غیره) شبکه Ad hoc می تواند به چندین هزار نود افزایش یاید. برای شبکه های بی سیم زیر بنایی مقیاس پذیری بوسیله ایجاد ساختار سلسله مراتبی قابل راه اندازی می باشد. تحرک محدود شبکه های زیر بنایی می تواند تکنیک های مربوط به IP سیار را به راحتی راه اندازی کند. در مقابل این به علت تحرک بیشتر و فقدان زیر ساختار ثابت، شبکه های Ad hoc نمی توانند تکنیک IP سیار یا ساختار سلسله مراتبی را راه اندازی کنند. بنابراین تحرک و اتصال با مقیاس بزرگتر یکی از مهمترین چالش ها در شبکه های Ad hoc می باشد.

– امنیتک چالش های که در زمینه امنیت شبکه های بی سیم وجود دارد مشخص می باشد. توانایی مزاحم ها برای استراق سمع به کانال ها.

بیشتر کارهایی که در شبکه های بی سیم زیر بنایی انجام می گیرد در شبکه های Ad hoc نیز استفاده می شوند، بنابراین شبکه های Ad hoc ممکن است بیشتر از شبکه های زیر بنایی مورد حمله قرار گیرند هر دو حمله فعال و غیر فعال امکان پذیر می باشد. حمله کننده ها باعث عملیات خرابکاری در شبکه می شوند. ۰خرابکار به عنوان یک نود قانونی بسته های داده و کنترلی را از هم جدا می کند، بسته های کنترل غیر واقعی را معرفی می کنند، جدول های مسیر یابی را دستکاری کرد. و باز سازی آن را مشکل می سازند و غیره).

با توجه به پیچیدگی پروتکل های شبکه Ad hoc تشخیص حمله کننده های فعال در شبکه های Ad hoc نسبت به شبکه های زیر بنایی پیچیده و مشکل می باشد. حمله کننده های غیر فعال مختص به شبکه های Ad hoc می باشند و نسبت به حمله کننده های فعال، خیلی مخفیانه و سری فعالیت می کنند. حمله کننده های فعال در نهایت تشخیص داده شده و بصورت فیزیک غیر فعال شد. و از بین می روند، اما حمله کننده های غیر فعال در نهایت تشخیص داده نمی شوند. همانند یک bug در یک فضای Sensorهای و یا در یک گوشه خیابان قرار می گیرند. به ترافیک داده ای و کنترلی نظارت کرده و پس از آن حرکت اعضاء تیم را در یک محیط شهری (Urban) و تنظیم نفرات گروه یا تحولات برای یک فعالیت خاص را استنباط کرده و این اطلاعات از طریق کانالهای خاص (ماهواره یا UAVها) با انرژی کمتر و احتمال تشخیص کمتر به طرف دشمن فرستاده می شود. دفاع از حملات غیر فعال نیاز به تکنیک های مقابله قدرتمندی می باشد که با طراحی پروتکل های شبکه ای دقیق ترکیب شود.

– Unmanned Autonomous Vehicle: بیشتر کاربردهای معروف شبکه های Ad hoc نیاز به اجزاء ربوتیک و خود مختار دارند. همه نودها در یک شبکه عمومی توانایی شبکه بندی مستقل را دارند. زمان که تحرک مستقل نیز افزوده می شود شرایط جالبی برای ترکیب شبکه بندی و تحرک بوجود می آید. برای مثال وسایل مستقل در پرداز یا UAVها می توانند در حفظ و نگهداری گروه زیادی از اتصالات شبکه Ad hoc با وجود موانع فیزیکی، بی نظمی در انتشار کانال ها و پارازیت های دشمن، همکاری لازم را داشته باشند. علاوه بر ان UAVها می توانند در افزایش کارایی با استفاده از آنتن های پرتو افکن کمک کنند.

– اتصال به اینترنت:

قبلاً ذکر شد که مزیت شبکه های Ad hoc این است که می توان بعضی خصوصیات شبکه های زیر بنایی را به ان اضافه کرد. برای مثال دسترسی به یک LAN بی سیم، زمانی که مورد نیاز می باشد (در یک کاراج، ماشین های پارک شده در خیابان، خانه های همسایه و غیره) می تواند توسعه داده شود. که یا استفاده از مسیر یابی های قابل حمل می توان انجام داد. این توسعه خاص روز به روز اهمیت پیدا کرده و در حقیقت یک تحول خاص برای کاربردهای اقتصادی می باشد. بنابراین هماهنگ سازی پروتیک های Ad hoc با استفاده از استانداردهای شبکه بی سیم زیر بنایی یکی از مهمترین بحث ها می باشد.

از مطالب بالا می توان به این نتیجه رسید که شبکه های Ad hoc دارای چالش ها و مسائل زیادی نسبت به شبکه های زیر بنایی می باشد. اما در حالت کلی شبکه های Ad hoc در دسته بندی شبکه های بی سیم در کدام بخش قرار دارند؟ بسیاری از محققین بر این عقیده اند که شبکه های بی سیم Ad hoc به عنوان زیر مجموعه ای از شبکه های بی سیم می باشد. در حقیقت تکنولوژی رادیویی شبکه های Ad hoc و اغلب تکنولوژی های MAC بوسیله پیشرفت در شبکه های بی سیم زیر بنایی بوجود آمده اند. اما ویژگی های طراحی منحصر به فرد در شبکه های Ad hoc آن را در شبکه بندی و محدوده انتقال از شبکه های زیر بنایی جدا ساخته است. (مسیر یابی، Multicast ارسال Ad hoc، TCP و غیره)

خانواده دیگر شبکه های Ad hoc، شبکه های سنسور می باشد که به عنوان زیر مجموعه شبکه های Ad hoc شناخته می شود. ویژگی های خاص و منحصر به فرد شبکه های سنسور (که ان را از شبکه های Ad hoc معمول جدا می سازد) در کوچکتر سازی، تعبیه سازی در زمینه های کاربردی و در نظر گرفتن مصرف انرژی کمتر می باشد.

بدون شک در لایه کاربرد ویژگی منحصر به فرد و تازه شبکه های سنسور، ترکیب پردازش داده ها داخل شبکه و انتقال آنها می باشد.

– کاربرد شبکه های Ad hoc:

شناسایی استفاده از تکنولوژی شبکه های Ad hoc در کاربردهای تجاری همیشه از مهمترین بحث ها و پیشنهادها بوده است. از تکنولوژی های بی سیم مطرح شده در فصل قبل تلفن های سیار، اینترنت بی سیم و شبکه های Ad hoc– براستی که برای تکنولوزی شبکه های Ad hoc کمتر جامه عمل پوشانده اند. بخصوص در حوزه تجاری، مدیریت و نظارت بر این شبکه ها کمتر انجام شده است، به این علت که همچنان که قبلاً ذکر شد مفهوم شبکه های بی سیم Ad hoc در حدود سال ۱۹۷۰ مطرح شد یعنی حدود چند ماه بعد از موفقیت Arpanet و زمانی که مفهوم سوئیچینگ بسته ای بی سیم بوجود آمد. سیستم های رادیوی بسته (Radio packet) خیلی زودتر از تکنولوژی های LAN بی سیم و سلولی مطرح شد. افراد قدیمی ممکن است بیاد داشته باشند که زمانی که Bob Metcalf در سال ۱۹۷۶ با اینترنت به بیرون آمد. کلمه ای که برای آن بکار برند این چنین بود: یک روش مبتکرانه برای تکنولوزی “رادیوی بسته ای” بر روی کابل. اما چه چیز باعث آرام کردن پیشرفت آن بخصوص در زمینه کاربردهای تجاری Ad hoc شد؟ دلیل اصلی این بود که سناریوی کاربردهای اصلی آن توسط اکثریت کاربران مدیریت نشده بود. تا اینکه اخیراً کاربردهایی در ناحیه بدون زیر ساختار مطرح شدند مثلاً میدان جنگ، جستجوی افراد در جنگ، کشف خرابی ها و غیره مطرح شدند بحث جدید نیز ایجاد امنیت در خانه برای افراد با استفاده از تکنولوژی VGVها و VAVها می باشد. به عبارت دیگر بر قراری ارتباطات قبل از ارسال عامل ها یا نیازهای ضروری پزشکی به خانه ها در حوادث خاص یکی از موارد مهم می باشد. اخیراً مفهوم جدیدی مطرح شده است که به توسعه شبکه های Ad hoc در کاربردهای تجاری کمک می کند که به نام شبکه های Ad hoc به صورت opp or tunistic معروف می باشد. این زمینه جدید بوسیله معروفیت شبکه های تلفن بی سیم و LANهای بی سیم معرفی شده است. یعنی محدودیت ها و کاستی های آنها را برطرف کرده است. شبکه های opp … Ad hoc برای توسعه شبکه دانشکده ای تا خانگی یا ناحیه ای که براحتی قابل دسترس نمی باشد استفاده می شود. یکی از مهمترین کاربردهای شبکه Ad hoc در زمینه Battlefield یا میدان جنگ می باشد.

۰ میدان جنگ (Battle field):

عملکردها و فعالیتهای Battle field و عامل های مستقل مانند UGVها و UAVها در بیشتر پروژه های مختلف بکار می روند. عامل ها در داخل کلاسترها یا سیستمهایی در یک محدوده کوچک زمینی، دریایی و ابزارهای در پرواز سازماندهی می شوند تا اینکه ماموریت های پیچیده ای که بوسیله چندین تیم انجام می گیرند به راه انداخته شوند. این ماموریت ها ممکن است شامل هماهنگ کردن فعالیت ها و جنبش های هوایی در یک ناحیه وسیع برای یافتن اشخاص تحت تعقیب، عملیات جستجو و رهایی در نواحی ناخوشایند (مثلاً محیط های شیمیایی، اتش و غیره)، جستجو در یک سیاره دور و غیره می باشد.

در هر یک از این کاربردها انواع مختلفی از UVها مورد نیاز می باشد، که هر یک از آنها به سنسورهای خاص، ابزارهای ویدئویی، پشتیبانی ارتباطات، سلاح های خاص مجهز می باشند. یک تیم UV ممکن است بصورت همگن یا همنوع باشند (مثلاً همه سنسورها UV هستند) یا ممکن است بصورت ناهمگن باشند (یعنی سلاحهایی که UV ها را با ترکیب های دیگر به کار می برند). به عبارت دیگر بعضی تیم ها ممکن است در فضا بوده و بعضی دیگر در زمین، دریا و یا زیر زمین موجود باشند. + در حقیقت ماموریت ها و فعالیت ها با افزایش درجه استقلال آنها، اختیارات آنها افزایش می یابد.

+ زمانی که یک ماموریت ایجاد می شود، تیم ها پیکر بندی شده و UVهای خاص از یک تیم به تیم دیگر حرکت می کنند تا به تغییرات ابزارها دسترسی داشته باشند.

برای مثال چندین تیم UV به صورت دسته جمعی بهترین راه را برای فعالیت در منطقه مین گذاری شده تعیین خواهند کرد. یا بهترین استراتژی را برای حذف مشکلات سیستم دفاع هوایی تعیین خواهند کرد. مدیریت توزیع فعالیت ها به صورت موفق نیاز به کارایی، قابلیت اعتماد و کمترین بی نظمی در بین هر یک از اعضاء تیم و بین تیم ها خواهد داشت.

فعالیت های ذکر شده در زمینه های مختلف امروزی شبکه های Ad hoc نیاز به مدیریت خاص دارند تا مشکلات آنها رفع گردند و کاربرد شبکه های Ad hoc در زمینه های تجاری و زمینه های مختلف افزایش یابد.