وحدة تحكم واجهة الشبكة اللاسلكية

وحدة تحكم واجهة الشبكة اللاسلكية ( WNIC ) هي وحدة تحكم في واجهة الشبكة تتصل بشبكة لاسلكية ، مثل Wi-Fi أو Bluetooth أو LTE (4G) أو 5G، بدلاً من شبكة سلكية، مثل شبكة Ethernet . تتكون من مودم ، وجهاز إرسال واستقبال لاسلكي يعملان في الخلفية، ويتبادلان البيانات الرقمية على شكل حزم بيانات مع أجهزة لاسلكية أخرى أو أجهزة توجيه لاسلكية باستخدام موجات الراديو المنبعثة من هوائي ، مما يربط الأجهزة معًا بسلاسة في شبكة الحاسوب . تعمل وحدة WNIC، مثل وحدات تحكم واجهة الشبكة الأخرى (NICs)، على الطبقتين 1 و2 من نموذج OSI .

يمكن تنفيذ وحدة تحكم واجهة الشبكة اللاسلكية كبطاقة توسعة وتوصيلها باستخدام ناقل PCI أو ناقل PCIe ، أو توصيلها عبر USB أو بطاقة الكمبيوتر الشخصي أو ExpressCard أو Mini PCIe أو M.2 .

انخفاض تكلفة معيار الواي فاي وانتشاره الواسع يعني أن العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة تحتوي على واجهة شبكة لاسلكية مدمجة في اللوحة الأم .

عادة ما يتم تطبيق هذا المصطلح على المحولات التي تستخدم بروتوكول شبكة Wi-Fi ( IEEE 802.11 )؛ وقد ينطبق أيضًا على بطاقة الشبكة التي تستخدم بروتوكولات أخرى غير 802.11، مثل تلك التي تنفذ اتصالات Bluetooth .

يمكن لبطاقة الشبكة اللاسلكية 802.11 أن تعمل في وضعين يُعرفان بوضع البنية التحتية ووضع الشبكة المخصصة :

وضع البنية التحتية

في شبكة وضع البنية التحتية، تحتاج بطاقة الشبكة اللاسلكية (WNIC) إلى نقطة وصول لاسلكية : حيث تُنقل جميع البيانات باستخدام نقطة الوصول كمركز تحكم. تتصل جميع العقد اللاسلكية في شبكة وضع البنية التحتية بنقطة الوصول. يجب أن تمتلك جميع العقد المتصلة بنقطة الوصول نفس مُعرّف مجموعة الخدمة (SSID) الخاص بها. في حال تفعيل أمان الشبكة اللاسلكية على نقطة الوصول (مثل WEP أو WPA )، يجب أن تحتوي بطاقة الشبكة على معلمات مصادقة صالحة للاتصال بنقطة الوصول.

وضع الاتصال المخصص

في شبكة الوضع المخصص، لا تتطلب بطاقة الشبكة اللاسلكية نقطة وصول، بل يمكنها الاتصال مباشرةً بجميع العقد اللاسلكية الأخرى. يجب أن تشترك جميع العقد في شبكة الوضع المخصص في نفس القناة ونفس اسم الشبكة (SSID).

يحدد معيار IEEE 802.11 المواصفات التفصيلية لكيفية عمل جميع الشبكات اللاسلكية 802.11 . عادةً ما تكون وحدات التحكم في واجهة 802.11 القديمة متوافقة فقط مع الإصدارات الأقدم من المعيار، بينما تدعم البطاقات الأحدث المعايير الحالية والقديمة على حد سواء.

تشمل المواصفات الشائعة الاستخدام في المواد التسويقية لشبكات المعلومات اللاسلكية ما يلي:

• معدلات نقل البيانات اللاسلكية (مقاسة بوحدة ميغابت/ثانية)
• طاقة الإرسال اللاسلكي (مقاسة بوحدة ديسيبل ميلي واط )
• معايير الشبكات اللاسلكية المدعومة، مثل 802.11b و 802.11a و 802.11g و 802.11n و 802.11ac و 802.11ax

تدعم معظم بطاقات الشبكة اللاسلكية معيارًا واحدًا أو أكثر من معايير الشبكة 802.11، وبلوتوث، و3GPP (2G، 3G، 4G، 5G).

قد يتأثر مدى الإشارة اللاسلكية بشكل كبير بالعوائق التي تعترض مسارها وجودة الهوائي. فالأجهزة الكهربائية الكبيرة، كالثلاجات وصناديق الفيوزات وأنابيب المياه المعدنية ووحدات التكييف، قد تعيق إشارة الشبكة اللاسلكية. ولا يُبلغ المدى النظري الأقصى لمعيار IEEE 802.11 إلا في الظروف المثالية، بينما يبلغ المدى الفعلي الفعال عادةً نصف المدى النظري تقريبًا. ^{[ 1 ]} وبالتحديد، لا تُحقق أقصى سرعة نقل بيانات إلا على مسافات قريبة جدًا (أقل من 7.6 متر تقريبًا)؛ أما عند أقصى مدى فعال للجهاز، فقد تنخفض السرعة إلى حوالي 1 ميجابت/ثانية قبل أن تنقطع تمامًا. والسبب في ذلك هو أن الأجهزة اللاسلكية تتفاوض ديناميكيًا على أعلى سرعة يمكنها الاتصال بها دون فقدان عدد كبير من حزم البيانات.  

في بطاقة الشبكة اللاسلكية 802.11، يمكن تنفيذ كيان إدارة طبقة MAC الفرعية (MLME) إما في مكونات بطاقة الشبكة المادية أو البرمجية الثابتة، أو في برنامج يعمل على وحدة المعالجة المركزية الرئيسية. تُسمى بطاقة الشبكة اللاسلكية التي تُنفذ وظيفة MLME في مكوناتها المادية أو البرمجية الثابتة ببطاقة FullMAC WNIC أو HardMAC NIC ^{[ 2 ]} ، بينما تُسمى بطاقة الشبكة التي تُنفذها في برنامج النظام ببطاقة SoftMAC NIC ^{[ 3 ]} .

يخفي جهاز FullMAC تعقيد بروتوكول 802.11 عن وحدة المعالجة المركزية الرئيسية، ويوفر بدلاً من ذلك واجهة 802.3 (إيثرنت)؛ بينما ينفذ تصميم SoftMAC الجزء الحساس للتوقيت من البروتوكول فقط في الأجهزة/البرامج الثابتة، والباقي على المضيف. ^{[ 4 ]}

تُستخدم رقائق FullMAC عادةً في الأجهزة المحمولة للأسباب التالية:

• يسهل دمجها في المنتجات الكاملة
• يتم توفير الطاقة من خلال قيام وحدة معالجة مركزية متخصصة بتنفيذ معالجة 802.11؛
• يتمتع مورد الرقائق بتحكم أكثر صرامة في MLME.

من الأمثلة الشائعة لرقائق FullMAC تلك المستخدمة في Raspberry Pi 3 .

يوفر إطار عمل mac80211 الخاص بنواة لينكس إمكانيات لأجهزة SoftMAC، بالإضافة إلى إمكانيات إضافية (مثل شبكات المش، المعروفة بمعيار IEEE 802.11s ) للأجهزة ذات الوظائف المحدودة. ^{[ 5 ] [ 3 ]}

يدعم نظام FreeBSD أيضًا برامج تشغيل SoftMAC. ^{[ 6 ]}

• قائمة نطاقات تردد الأجهزة
• دعم نظام التشغيل Wi-Fi