كيف تنشئ شبكة لاسلكية بالمدى الذي تريدة ؟

كيف تنشئ شبكة لاسلكية بالمدى الذي تريدة ؟
اولا نبداء بتعريف بعض المصطلحات:
1-بروتوكول الشبكة: هو عبارة عن مجوعة من البرامج تقوم بتطبيق قواعد وطرق معينة في العمل فيما بينها لتامين الاتصال بين الاجهزة في الشبكة الواحدة ولكل شبكة بروتوكول خاص فيها وهذا لا يعني ان لكل شبكة بروتوكول فريد من نوعة خاص بشبكة معينة لا يوجد اي شبكة في العالم تستخدم هذا البروتوكول ولكن يوجد عدة بروتوكولات وتستخدم كل شبكة ما يناسبها منها
2-LAN) LOCAL AREA NETWORK )
شبكة الاتصال المحلية وهي شبكة تغطي مساحة جغرافية صغيرة مثل الشبك الموجودة في المتجر او المؤسسة او الدرسة الخ
3WAN) WIDE AREA NETWORK)
شبكة الاتصال الواسعة هي شبكة تغطي مساحة جغرافية واسعة مثل شبكة الانترنت


1- المكرر repeater:يستخدم لتقوية الاشارة عند ارسال البيانات بين الشبكات بشرط استخدام نفس البروتوكول
2- الموزع switch:يستخدم لتقسيم الشبكة لتقليل الضغط على السيرفر
3- السيرفر server:هو جهاز حاسوب رئيسي في الشبكة يعمل كمدير او مسؤول عن باقي الاجهزة في الشبكة
4- الجسر bridge:يستخدم لربط شبكتين مختلفتين في سرعة نقل البيانات وفي البروتوكول المستخدم في كل شبكة
5- الموجهrouter:عبارة عن جهاز حاسوب مصغر وله نظام تشغيل (ios) ويعمل على اختيار المسار الافضل من حيث السرعة في الشبكة لايصالها الى المكان المطلوب ويعمل ايضا على ربط الشبكة المحلية lan والشبكة الواسعة wan عن طريق تحويل بروتوكول الشبكة الموجود فيها الى صيغة بروتوكول الشبكة wan (كما هو الحال عند ربط الشبكة مع خط adsl واحد كما في مقاهي الانترنت)
6- نقطة الوصول access point:هو عبارة عن جهاز يقوم بأخذ كيبل ايثرنت (وتعني lan او شبكة محلية وكلها مسميات لنفس الشيء) من الشبكة المحلية او من اي جهاز يراد ربطة بجهاز اخر وتحويل البيانات المراد تبادلها بين الجهازين الى موجات راديو ويعمل على ارسالها واستقبالها ويعمل على ارسال البيانات الى مسافات طويلة قد تصل الى مئات الكيلومترات حسب قدرة وكفائة الاجهزة المستخدمة والغرض الاساسي من هذا الجهاز ارسال واستقبال البيانات لمسافت طويلة ويمكن استخدامة كجهاز ارسال او استقبال
7- كرت الشبكة:ويستخدم لاستقبال الاشارة من الاجهزة المرسلة وتحويلها الى لغة يفهمها الحاسوب المستقبل
8- الكيبلات:وهي عبارة عن اوساط لنقل البيانات في الشبكات السلكية وتعمل ايضا على ربط مكونات الشبكة اللاسلكية معا
9- الانتينا:وتعمل على بث الاشارة في الجو وتوجد على عدة اشكال:


1- Direct Antenna
2- Sector Antenna
3- Grid Antenna
4- Omni Antenna
فقط انسخ اسم الانتينا الى جوجل وستظهر لك الصور
9-المودم:عبارة عن جهاز ببساطة يمكنك من الاتصال بالانترنت اما اذا الردت التفصيل فهو يعمل على تحويل الاشارة التماثلية الموجودة في اسلاك خط الهاتف الى اشارة رقمية يفهمها الحاسوب
الادوات:
ستحتاج في البداية لعمل شبكة لاسلكية تتكون من جهازين متصلين الى الاجهزة التالية:
1-جهازين حاسوب
2-مودم
3-خط adsl
4-راوتر
5-اكسس بوينت
6-كرت شبكة
7-انتينا

ملاحظة:
عندما تريد شراء الاجهزة المكونة للشبكة يجب الاخذ بعين الاعتبار البروتوكول الذي تعمل عليه فيجب ان تكون جميعها تعمل على نفس البروتوكول والتردد واذا اختلفت فانها لن تعمل مطلقاً
البروتوكول الذي تعمل عليه الاجهزة هو x802.11 IEEE حيث:
IEEE:INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS
وهو المعهد العالمي للمهندسين الذي قام بابتكار هذا البروتوكول
802:رقم البروتوكول
11.:رقم المجموعة التي قامت بتطوير هذا البروتوكول
:Xهو رقم الاصدار وقد صدر عدة اصدارات وهي
a802.11 وتعمل على التردد 5 GHz
802.11b وتعمل على التردد 2.4GHz
g802.11 وتعمل على التردد 2.4 GHz
فعندما تريد شراء اكسس بوينت وأنتيا وكرت استقبال يجب ان تكون كلها تعمل على نفس التردد فمثلا 802.11a لا يعمل مع b802.11 ولكن g802.11 يعمل مع b802.11 و g802.11

طريقة التوصيل:
يتم وصل خط الهاتف مع المودم
يتم وصل المودم مع الكمبيوتر الرئيسي (server) وكلمة سيرفر تعني الحاسوب الرئيسي والمسؤول عن باقي الاجهزة في الشبكة
يتم وصل الاكسس بوينت مع الكمبيوتر عن طريق كيبل الشبكة ووصل فيش الكهرباء بالفيش هذا اذا كان داخلي indoor اما اذا كان خارجي outdoor فيتم تغذيته بالكهرباء عن طرق مد سلك كهرباء طويل اليه او عن طريق كيبل الشركة ولكن في هذة الحالة يجب ان يكون الاكسس بوينت يدعم خاصية power of Ethernet اختصار(poe) وتحتاج الى power injector
حيث يتم وصل فتحة مع كيبل الشبكة مع الكمبيوتر والفتحة الاخرى يتم وصلها مع الاكسس بوينت ويتم وصل الفيش بالكهرباء وهكذا يكون لدينا كيبل واحد متصل مع الاكسس بوينت وهو كيبل الشبكة اما في الطريقة الاولي فكنا نحتاج الى كيبلين كيبل الشبكة وكيبل الكهرباء
يتم وصل الانتينا بالاكسس بوينت
يتم تركيب كرت الشبكة في الجهاز المستقبل مع العلم انه يوجد منه في السوق داخلي يركب في داخل الكيس في فتحة الpci
او يوجد خارجي يركب في فتحة الusb
الان بعد ان قمت بتركيب القطع يجب عليك تعريفهما واعدادهما وبعد ذلك نقول لك مبروك اصبح لديك شبكة لاسلكية متصلة بالانترنت او ما يعرف ب wi-fi
طريقة حساب المسافة التي تريد تغطيتها بالاشارة او الوايرلس او wi-fi
ان اقصى مسافة يمكن ان تصل اليها التغطية يمكن حسابها عن طرق عدة امور وهي:
1-قدرة الاكسس بوينت وتقاس بالميللي واط ويرمز لها بالرمز mw وتتراوح بين 32mw-500mw وقد تكون اكثر في الاجهزة الاحترافية
ومن الامور الاخرى التي تقاس بها القدرة الديسبل بالمللي وات ويرمز لها بالرمزdbm
2-الانتينا:تم ذكر ان الانتينا تستخدم لبث واستقبال الاشارة من البيئة المحيطةبها وتسمى كمية الموجات التي تستطيع الانتينا ارسالها او استقبالها من البيئة المحيطة وتقاس بوحدة الديسبل ويرمز لها بالرمز dbi
3-حساسية الجهاز المستقبل:سواء كان اكسس بوينت ام كرت شبكة ويرمز لها بالرمز -dbm وتمثل الحد الادني من الاشارة التي يستطيع الجهاز تمييزه واستقباله وكلما كان أقل كان افضل مع العلم ان -12 اكبر من -55 و-69 اكبر من -99 اي ان كرت استقبال حساسيته -90 افضل من كرت استقبال حساسيته-50
4-خسارة الاسلاك:وهي الجزء الضائع من الاشارة في الاسلاك المستخدمة في الربط بين جهاز الحاسوب وجهاز البث الاكسس بوينت او بين الانتينا والاكسس بوينت او الاثنان معا ويرمز لها بالرمز db
5-العوامل الخارجية:مثل العوامل الجوية والاشجار والجدران الخ
6-خسارة الفضاء الطلق:تتضائل قدرة الاشارة نتيجة الانتشار الجغرافي مما يتسبب في اضعاف الاشارة المستقبلة وتقاس عن طريق المعادلة:
40+20*log(r)=
حيث r المسافة بين النقطتين بالامتار
والقيمة الناتجة هي مقدار الخسارة في الفضاء الطلق
والان يمكن معرفة اذا ما كانت الشبكة ستعمل ام لا عن طريق المعادلة:
الربح الكلي-خسارة الفضاء الطلق=مستوى الاشارة عند نقطة الاستقبال
الربح الكلي يحسب عن طرق المعادلة التالية

قدرة جهاز الارسال بوحدة dbm
+
ربح هوائي (الانتينا) جهاز الارسال
-
خسارة سلك جهاز الارسال
+
ربح هوائي جهاز الاستقبال
-
خسارة اسلاك جهاز الاستقبال
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الربح الكلي

مثال:
يراد عمل شبكة تصل الى 5 كم وتتوفر المعدات بالمواصفات التالية:
ربح انتينا الاكسس بوينت 10dbi
ربح انتينا المستقبل 14dbi
قدرة الاكسس بوينت mw 100 او 20dbm وحساسية استقبالها -89dbm
قدرة ارسال اكسس بوينت المستقبل 30mw او 15dbm وحساسيته -82dbm
يستخدم كل من المستقبل والمرسل كابلات قصيرة للربط بين المعدات بخسارة 2 db عند كل مستخدم

الحل:
خسارة الفضاء الطلق= dB 113 = 20log(5000) + 4

الربح الكلي:
20
+
10
-
2
+
14
-
2
ـــــــــــــــــــــــــــ
40db

الان نقوم بطرح خسارة الفضاء الطلق من الربح الكلي:
40-113=-73

نلاحظ ان قوة الاشارة عند جهاز الاستقبال اكبر من حساسية الجهاز الاستقبال فنستنتج ان الشبكة سوف تعمل فالقاعدة تقول يجب ان تكون قوة الاشارة عند جهاز الاستقبال اكبر من حساسية الجهاز

ويمكن تطبيق ذلك رياضياً:
ناتج طرح خسارة الفضاء الطلق من الربح الكلي-حساسية جهاز الاستقبال=
فاذا كانت القيمة موجبة فانها سوف تعمل وكلما كانت القيمة اكبر كان افضل واذا كانت القيمة سالبة فان ذلك يعني انها لن تعمل مطلقا
ومن مثالنا السابق:
-73(-)-82=9
فنلاحظ ان هذة القيمة قليلة تمكننا فقط من الاتصال في الاجواء الهادئة ولا تضمن لك الاتصال عند الاجواء السيئة فيجب رفع قيمة قدرة ارسال الاكسس بوينت او الانتينا او حساسية جهاز الاستقبال حتى تحصل على شبكة لاسلكية قادرة على العمل في جميع الاحوال الجوية
المصدر كتاب الشبكات اللاسلكيه من الالف إلى الياء