تظهر أهمية شبكات الحساسات اللاسلكية wireless sensor networks (WSN) باستخدامها في تطبيقاتٍ عديدة في مجالات الحياة المختلفة، كالرعاية الصحية، والمراقبة البيئية، والمجالات العسكرية والاقتصادية و الأتمتة الصناعية وتطبيقات عديدة أخرى.
ويحتل تطوير هذه
الشبكات وتحسين أدائها حيزاً هاماً من اهتمام مراكز الأبحاث والمعاهد العلمية المختصة. كما أن الاهتمام ببنى هذه الشبكات كمدخل إلى تحسين أدائها يعدُّ واحداً من أهم التقنيات والأساليب التي أعطت نتائجَ جيدةً في هذا المجال، وتُعدُّ البنية العنقودية واحدة من أهم البنى التي حظيت بالاهتمام المتزايد على مدى السنوات الأخيرة.
اقتُرح في هذا البحث تعديل بنية شجرة العناقيد Cluster tree بتقسيم العناقيد المكونة لشجرة العناقيد إلى مجموعات فرعية، وكل مجموعة من هذه المجموعات الفرعية تعمل كشجرة صغيرة من العقد. وتشير النتائج التي تم الحصول عليها بطريقة المحاكاة، إلى تحسن كبير على صعيد تقليل استهلاك الطاقة ومن ثمَّ زيادة في زمن حياة الشبكة، أي ضمان عمل الشبكة لفترات إضافية أطول، وذلك مقارنة بشجرة العناقيد التقليدية. ولكن ذلك كان على حساب انخفاض معدلات الإرسال ونسبة التسليم قليلاً في هذه الشبكات. مما يدفعنا إلى التوصية باستخدام هذه الطريقة بناء الشبكات المستخدمة في مراقبة الزراعات المحمية وغيرها من الشبكات ذات معدلات الإرسال المنخفضة
يعتبر ترميز الشبكة أحد الأبحاث الهامة في مجال الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، و يساهم إلى حد كبير في تحسين أداء هذه الشبكات، إذيستفيد من الطبيعة الإذاعية لعمليات الإرسال في هذه الشبكات لإرسال أكثر من رزمة في إرسال إذاعي واحد، لذا فإنه يحقق استفادة
مضاعفة من عرض الحزمة المتوفر، مما يزيد من مردود الشبكة و يقلل من الازدحام. هدفنا في هذا البحث هو التحقق من التحسين الذي يقدمه ترميز الشبكة لأداء شبكات Ad Hoc اللاسلكية متعددة القفزات، و كذلك دراسة تسريع عملية البحث عن فرص الترميز من خلال بناء أرتال افتراضية بحسب مسارات الرزم التي تمر عبر العقد، و تطبيق طريقة فعالة لإدارة هذه الأرتال.
بالرغم من كون الشبكات الافتراضية الخاصة تؤمن نقلاً آمناً و موثوقاً لبيانات الزبائن المشتركين في خدمتها إلا أنّ التشكيلات الأساسية المعتمدة عليها و المتمثلة بشبكات النقل غير المتزامن (ATM) Asynchronous Transfer Mode , و شبكات ترحيل الأطر Frame Relay,
إلا أن الوصلات المعتمدة عليها هذه التقنيات تعتبر بطيئة نسبياً , و تسبب تأخيراً زمنياً.
و مع النمو المتسارع لشبكة الانترنت و زيادة الحمل على الشبكة من حيث عدد المستخدمين و مزودات الخدمة. بدأت عملية البحث عن طرق توجيه فعالة و سريعة لرزم البيانات مع ضمان جودة الخدمة و تأمين إدارة و هندسة الحركة على الشبكة Traffic Engineering (TE). ظهرت تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Multi Protocol Label Switching ( MPLS) كتقنية معيارية حديثة تفي المتطلبات السابقة بعدما كانت في البداية طريقة لتحسين سرعة إرسال الموجهات .
يقدم هذا البحث دراسة تحليلية عن تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة باستخدام تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Virtual Private Network-Multi Protocol Label Switching ( _VPN MPLS), عبر تحسين عمليات التوجيه على مستوى الطبقة الثالثة و توفير زمن التأخير و التعقيد الناتج عن إعدادات بروتوكولات التوجيه على كامل الموجهات الداخلية في التقنية التقليدية, و اقتصارها عل الموجهات الطرفية في شبكات MPLS_VPN.
تم استخدام برنامج المحاكاة OPNET للحصول على النتائج التحليلية للتقنية الجديدة و مقارنتها مع التقنية القديمة.
شبكات Ad-hoc فتحت بعدا جديدا في الشبكات اللاسلكية. فإنها تسمح للعقد اللاسلكية التواصل في غياب الدعم المركزي . في هذه الشبكات لا توجد بنية تحتية ثابتة لان العقد متحركة بشكل مستمر مما يسبب تغير مستمر و ديناميكي في الطبولوحيا. تختلف برتوكولات التوجيه في
شبكات Ad-hoc عن برتوكولات الانترنت العادية المصممة من أجل الشبكات اللاسلكية ببنية تحتية ثابتة , برتوكولات التوجيه في شبكات MANET تواجه تحديات كبيرة بسبب التغير الدائم في الطبولوجيا , الارتباط الغير متماثل , انخفاض الطاقة اللازمة للانتقال، الطبولوجيا المتغيرة , و حركية العقد المستمرة و تعتبر هذه التحديات من القضايا المهمة التي تميز شبكات MANET .
توفر بروتوكولات التوجيه حلول توجيه جيدة تصل إلى مستوى مقبول و معظمها تم تصميمها و تنفيذها لتوجد الحلول المناسبة لمشاكل الشبكات اللاسلكية من حيث الطبولوجيا المتنقلة و الحركية في العقد .
و مع زيادة أنواع بروتوكولات التوجيه المستخدمة في الشبكات المحمولة أصبح من الضروري دراسة فاعلية كل نوع من البروتوكولات و في هذا البحث تمت المقارنة بين الأنواع الأكثر شهرة للبرتوكولات
( الاستباقية , التفاعلية , الهجينة ) تم تقييم أداء الشبكة لكل نوع البروتوكولات كلا على حده من حيث المردود Throughput, حركية التوجيه Routing Traffic Sent, الحمل Load, التأخير Delay و تحديد أي من هذه البروتوكولات مناسب لكل حالة .
ركزت الأبحاث في السنوات القليلة الماضية على مواد صنعية مؤلفة من بنى تكرارية تعطي خصائص مغناطيسية غير موجودة في الطبيعة فعند تفاعلها مع الأمواج الكهرومغناطيسية تعطي معاملي سماحية كهربائية و نفوذية مغناطيسية سالبين. سميت بالمواد سالبة السماحية الكهربائ
ية و النفاذية المغناطيسية (Meta-materials MMs) أو مواد ذات قاعدة اليد اليسرى و درست هذه المواد في مجال الاتصالات المكروية و الضوئية حيث استخدمت في عدة تطبيقات أهمها المرشحات و الهوائيات و الألياف الضوئية و قد تم دراسة التوضع التجزيئي لهذه المواد ضمن الفراغ الحر و تم تحليل كلا من معاملي الارسال و الانعكاس الناتجين عن سلوكها الجديد و الوصول إلى تصميم مرشح ميكروي. يقترح هذا البحث تحليل خواص كلا من معاملي الإرسال و الإنعكاس الناتجين عن التوضع التجزيئي للـشرائح MMs ضمن دليل الموجة و دراسة تأثير تغيير بارامترات الشكل التجزيئي على خصائص الإرسال لدليل الموجة ثم تطبيقه في مجال تصميم مرشح عالي الانتقائية.
أصبحت الهوائيات في الوقت الحاضر حاجة أساسية لا غنى عنها و خصوصاً في مجال الشبكات اللاسلكية, و تطورت في العقود القليلة الماضية بشكل كبير جداً من حيث الربح و الممانعة و عرض الحزمة و عرض المجال الترددي و شكل المخطط الاشعاعي و غير ذلك بما يتناسب مع المتط
لبات الجديدة و المتزايدة.
تم الاهتمام في هذا بدراسة هوائي عريض الحزمة حيث يكون هذا الهوائي مهماً جداً في الأنظمة التي تعمل على مجموعة من الترددات و ليس على تردد ثابت حيث ان الهوائيات التقليدية التي يتم تصميمها على تردد محدد تتغير استجابتها بشكل ملحوظ اذا ما استخدمت على مجال ترددي عريض حول التردد المصممة لأجله.
تم في هذا البحث تصميم الهوائي LPDA (Log periodic Dipole Array) عريض الحزمة و دراسة سلوكه على مجال ترددي عريض و مقارنته بالهوائي المرجعي للهوائيات السلكية و هو هوائي نصف طول الموجة و تم التركيز على دراسة تأثير تغير التردد على شكل المخطط الاشعاعي للهوائي و عرض حزمة الاشعاع عند مستوي نصف الاستطاعة و على نسبة الأمام الى الخلف (F-B).
