جديد شبكات الجوال المخصصة

طوبولوجيا الشبكة الديناميكية : نظرًا لأن العقد تكون متنقلة ، فقد يتغير هيكل الشبكة بسرعة وبشكل غير متوقع وقد يختلف الاتصال بين المحطات مع مرور الوقت. يجب أن تتكيف MANET مع ظروف الحركة والانتشار وكذلك أنماط التنقل لعقد الشبكة المتنقلة. تُنشئ العقد المتنقلة في الشبكة ديناميكيًا التوجيه فيما بينها أثناء تحركها ، وتشكل شبكتها الخاصة أثناء التنقل.

علاوة على ذلك ، قد لا يعمل المستخدم في MANET داخل الشبكة المخصصة فحسب ، بل قد يتطلب الوصول إلى شبكة ثابتة عامة.

قدرة الارتباط المتقلبة : قد تكون طبيعة معدلات أخطاء البت العالية للاتصال اللاسلكي أكثر عمقًا في MANET. يمكن مشاركة مسار واحد من طرف إلى طرف بواسطة عدة جلسات.

تخضع القناة التي تتواصل عليها المطاريف للضوضاء والخبو والتداخل ، ولها عرض نطاق أقل من الشبكة السلكية. في بعض السيناريوهات ، يمكن للمسار بين أي زوج من المستخدمين اجتياز عدة روابط لاسلكية ويمكن أن يكون الارتباط نفسه غير متجانس. يتمثل أحد تأثيرات القدرات المنخفضة إلى المعتدلة نسبيًا في أن الازدحام هو المعيار المعتاد وليس الاستثناء ، أي أن الطلب الكلي للتطبيق من المرجح أن يقترب من سعة الشبكة أو يتجاوزها بشكل متكرر.

عملية مقيدة للطاقة : قد تعتمد بعض أو كل العقد في MANET على البطاريات أو غيرها من الوسائل للحصول على طاقتها. تحتاج هذه الأجهزة إلى خوارزميات وآليات مُحسَّنة تنفذ وظائف الحوسبة والتواصل.

الأمن المادي المحدود : تكون شبكات MANET بشكل عام أكثر عرضة لتهديدات الأمن المادي من شبكات الكابلات الثابتة. ينبغي النظر بعناية في الاحتمالية المتزايدة للتنصت والتحايل وهجمات رفض الخدمة.

2.3 حالة MANET

الشبكة المخصصة ليست مفهومًا جديدًا. تم نشره لأول مرة في الجيش في السبعينيات. نما الاهتمام التجاري بمثل هذه الشبكات مؤخرًا بسبب التقدم في الاتصالات اللاسلكية. تم تشكيل مجموعة عمل جديدة لـ MANET داخل فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF) للتحقيق في معايير دعم توجيه الإنترنت وتطويرها لشرائح IP المتنقلة واللاسلكية المستقلة وتطوير إطار عمل لتشغيل البروتوكولات المستندة إلى IP في الشبكات المخصصة.

زاد معيار IEEE الأخير 802.11 من الاهتمام البحثي في ​​هذا المجال. تم عقد العديد من المؤتمرات وورش العمل الدولية من قبل IEEE و ACM. على سبيل المثال ، كان MobiHoc (ندوة ACM حول الشبكات والحوسبة المخصصة للأجهزة المحمولة) أحد أهم مؤتمرات ACM SIGMOBILE (مجموعة الاهتمامات الخاصة حول تنقل الأنظمة والمستخدمين والبيانات والحوسبة). يحظى البحث في مجال الشبكات المخصصة باهتمام أكبر من الأوساط الأكاديمية والصناعة والحكومة. نظرًا لأن هذه الشبكات تطرح العديد من القضايا المعقدة ، فهناك العديد من المشكلات المفتوحة للبحث والمساهمات المهمة.

3. التحديات في شبكات المحمول المخصصة

 تجلب الميزات الخاصة لـ MANET هذه التكنولوجيا فرصة عظيمة جنبًا إلى جنب مع التحديات الشديدة. وتشمل هذه:

3.1 التوجيه في MANETs

تتمثل الوظيفة الرئيسية لطبقة الشبكة في توجيه الحزم من الجهاز المصدر إلى الجهاز الوجهة. خوارزمية التوجيه هي ذلك الجزء من برنامج طبقة الشبكة المسؤول عن تحديد خط الإخراج كحزمة واردة يجب إرسالها. تعد الخوارزميات التي تختار المسارات وهياكل البيانات التي تستخدمها مجالًا رئيسيًا لتصميم طبقة الشبكة.

ما الذي يجعل خوارزمية التوجيه مهمة صعبة في الشبكة المخصصة عندما يكون هناك الكثير من الخوارزميات المتاحة للشبكة السلكية؟

 السبب هو الهيكل المتغير للشبكات المخصصة. أصبحت جميع قواعد الشبكة السلكية ، أي الهياكل الثابتة والجيران الثابت والمعروف ، خارج النطاق تلقائيًا. مع وجود شبكة مخصصة ، قد يتغير الهيكل طوال الوقت ؛ لذلك يمكن أن تتغير المسارات الصالحة تلقائيًا دون أي تحذير.

فيما يلي الخصائص المرغوبة لبروتوكول توجيه MANET:

العملية الموزعة : نظرًا لعدم وجود نقطة مركزية مثل الشبكة السلكية ، تقوم كل عقدة في MANET بإجراء التوجيه.

Loop-freedom:

 بالرغم من أنه إذا لم يتم دمجها في بروتوكول التوجيه ، يمكن استخدام قيمة TTL لمنع الحزمة من التجوال في الشبكة لفترات طويلة بشكل تعسفي. ولكن ، لا يزال ، هذه الخاصية مرغوبة للاستخدام الفعال للموارد وتحسين الأداء العام.

عملية قائمة على الطلب :

 بدلاً من افتراض توزيع منتظم لحركة المرور داخل الشبكة والحفاظ على معلومات التوجيه بين جميع العقد في جميع الأوقات ، يجب أن تتكيف خوارزمية التوجيه مع نمط حركة المرور على أساس الطلب أو الحاجة.

 يجب أن يتم ذلك بطريقة تمكنه من استخدام طاقة العقد المتنقلة وعرض النطاق الترددي للشبكة بشكل أكثر كفاءة على حساب زيادة تأخير اكتشاف المسار.

العملية الاستباقية :

 هذا هو عكس العملية القائمة على الطلب. في سياقات معينة ، فإن عملية الكمون الإضافية القائمة على الطلب غير مقبولة. إذا سمح النطاق الترددي وموارد الطاقة ، فإن العملية الاستباقية مرغوبة في هذه السياقات.

الأمان :

 بدون شكل من أشكال أمان مستوى الشبكة أو طبقة الارتباط ، يكون بروتوكول توجيه MANET عرضة للعديد من أشكال الهجوم. قد يكون من السهل نسبيًا التطفل على حركة مرور الشبكة ، ومعالجة رؤوس الحزم وإعادة توجيه رسائل التوجيه ، داخل شبكة لاسلكية دون شروط الأمان المناسبة.

عملية الفترة :

 نتيجة للحفاظ على الطاقة ، أو أن هناك حاجة أخرى إلى أن تكون غير نشطة ، قد تتوقف عقد MANET عن الإرسال و / أو الاستقبال لفترات زمنية عشوائية.

يجب أن يكون بروتوكول التوجيه قادرًا على استيعاب فترات النوم هذه دون عواقب وخيمة بشكل مفرط.

دعم الارتباط أحادي الاتجاه :

يتم افتراض الروابط ثنائية الاتجاه عادةً في تصميم خوارزميات التوجيه ، والعديد من الخوارزميات غير قادرة على العمل بشكل صحيح عبر الروابط أحادية الاتجاه. ولكن ، يمكن أن تحدث الروابط أحادية الاتجاه في الشبكات اللاسلكية.

اخيرا

مانيت هي واحدة من أهم التقنيات وأهميتها في الوقت الحالي. يمكن استغلال الشبكات المتنقلة المخصصة في منطقة واسعة من التطبيقات ، من العسكرية ، والإنقاذ في حالات الطوارئ ، وإنفاذ القانون ، والتجارية ، إلى السياقات المحلية والشخصية. لقد اكتسب بالفعل كتلة حرجة بين الباحثين في الأوساط الأكاديمية وكذلك في الصناعة. علاوة على ذلك ، هناك أيضًا فورة من النشاط في هيئات المعايير في هذا المجال. تم اقتراح العديد من بروتوكولات التوجيه المصممة للشبكات المخصصة كمسودة إنترنت وطلب تعليقات ( RFC ) لفريق مهام هندسة الإنترنت (IETF). ومع ذلك ، فإن MANET كتقنية لا يمكن أن تصبح ناجحة وشائعة إلا إذا تمت معالجة التحديات المتعلقة بالتوجيه واكتشاف التسلل بشكل مناسب.