خط ویژه 88104622(021) info@mojegooya.co



فصل پنجم
فصل چهارم

استانداردهای سیستم های وایرلس     استاندارد 802.11 و خانواده های آن: در ماه ژوئن سال 1997 انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد 802.11 IEEE 1997   را به عنوان اولین…

ادامه مطلب

فصل سوم

 شبکه های کامپیوتری و مدل OSI     سازمان بین المللی استاندارد که از آن بعنوان OSI  نام برده میشود. مسئول وضع قوانین و توسعه استانداردهای مختلف جهت بسیاری از کاربردها را در جهت…

ادامه مطلب

فصل دوم

سیگنالهای رادیویی و مفهوم کلی از آنتن ها به منظور برقراری یک ارتباط موفق بین دو یا چند سیستم فرستنده/گیرنده سیگنال رادیویی باید با توان مناسب از طریق آنتن تابیده شود تا برای گیرنده قابل دریافت و…

ادامه مطلب

 میکروتیک       شرکت میکروتیک (Mikrotik) نام شرکتی در لتونی است که تجهیزات مربوط به شبکه ، شبکه مخابراتی بیسیم تولید میکند و فروش محصولات میکروتیک در بیشتر نقاط جهان با…

ادامه مطلب

فصل یکم

فرکانس رادیویی(RF) چیست؟ بطور پایه ای میتوان گفت یک سیگنال رادیویی از یک سیگنال متناوبAC   شروع میشود که توسط یک فرستنده تولید شده است. این سیگنال AC درون یک رسانای مسی مثلا کابل کواکسیال…

ادامه مطلب

چکیده

شبکه های وایرلس امروزه در همه جا دیده می شوند.تکنولوژی به شدت در حال رشد است بطوری که میتوان گفت تقریبا پا به پای این تغییرات رفتن غیر ممکن به نظر میرسد. شرکتهای کوچک در بکارگیری و تطابق…

ادامه مطلب

مقدمه

برای انتقال اطلاعات به رسانه انتقال و سیستم انتقال داده ها احتیاج است.رسانه های انتقال اجزایی فیزیکی هستند که انتقال داده ها در آنها توسط روشهای متفاوت صورت میگیرد. رسانه هایی مانند کابل ها…

ادامه مطلب

فصل چهارم
[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

استانداردهای سیستم های وایرلس

 

 

استاندارد 802.11 و خانواده های آن:

در ماه ژوئن سال 1997 انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد 802.11 IEEE 1997   را به عنوان اولین استاندارد شبکه های محلی بیسیم منتشر ساخت. این استاندارد در سال 1999 مجددا بازنگری شد و توسط سازمان استاندارد سازی بین المللی (ISO) و موسسه استانداردهای ملی آمریکا ( ANSI) پذیرفته شده است.

استاندارد 1997،پهنای باند Mbps 2 را تعریف میکند که در محیط دارای نویز و اغتششاش بهMbps 1 میرسید،مدلاسیون قابل استفاده DSSS,FHSS   این دو روش در باند رادیویی    2.4   GHz   قابل دسترسی است نکته قابل توجه استفاده از رسانه مادون قرمز است ولی کاربرد این رسانه با توجه به محدودیت حوزه عملیاتی آن نسبتا محدود و نادر است.

گروهای کاری 802.11 :

802.11D: Additional Regulatory Domains

802.11E: Quality of Service (QoS)

802.11F: Inter-Access Point Protocol(IAPP)

802.11G: Higher Data Rates at 2.4 GHz

802.11H: Dynamic Channel Selection and Transmission Power Control

802.11 I: Authentication and Security

توضیحاتی در مورد بعضی از این کار گروه ها :

کمیته 8.2.11 E :

سعی دارد کیفیت سرویس سیمی یاEthernet QoS   را به دنیای بیسیم بیاورد.

کمیته 802.11 G :

کمیته ای است که با عنوان 802.11 توسعه یافته نیز شناخته میشود. این کمیته در نظر دارد نرخ ارسال داده ها در باند فرکانسی ISM را افزایش دهد. باند فرکانسی ISM یا باند فرکانسی صنعتی ،پژوهشی و پزشکی یک باند فرکانسی بدون مجوز است. استاندارد 802.11 gتا کنون نهایی نشده است و مهم ترین علت آن رقابت شدید میان تکنیک های مدولاسیون است. اعضا این کمیته و سازندگان تراشه توافق کرده اند که از تکنیک OFDM استفاده نمایند ولی با این وجود روش Pbcc نیز می تواند به عنوان یک روش جایگزین و رقیب مطرح باشد.

کمیته 802.11 H :

مسئول تهیه استانداردهای یکنواخت و یکپارچه برای توان مصرفی و نیز توان امواج ارسالی توسط فرستنده های مبتنی بر 802.11 است.

کمیته 802.11i,802.11x :

ابتدا بر روی سیستم های مبتنی بر   802.11 bتمرکز داشت. این دو کمیته مسئول تهیه پروتکل های جدید امنیت هستند. استاندارد اولیه از الگوریتمی موسوم به WEP استفاده کرد که در آن دو ساختار کلید رمز نگاری به طول 40 و 128 بیت وجود دارد. فعالیت این کمیته در راستای بهبود مسائل امنیتی شبکه های محلی بی سیم است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص گروه های کاری IEEE 802.11   میتوانید به نشانی http://www.ieee802.org/11 مراجعه کنید.

این استاندارد لایه های کنترل دسترسی به رسانه ( MAC) و لایه فیزیکی (PHY) در یک شبکه محلی با اتصال بی سیم را دربر دارد.

 

همبندی 802.11 :

در یک تقسیم بندی کلی میتوان دو همبندی را برای شبکه های محلی بی سیم در نظر گرفت .ساده ترین همبندی ،فی البداهه (Ad Hoc ) و بر اساس فرهنگ واژگان استاندارد IBSS,802.11   است. در این همبندی ایستگاه ها از طریق رسانه بی سیم به صورت نظیر به نظیر با یکدیگر در ارتباط هستند و برای تبادل داده از تجهیزات یا ایستگاه واسطی استفاده نمی کنند.

 

 

AP دیگر زیر ساختار (infrastructure) است. در این همبندی عنصر خاصی موسوم به نقطه دسترسی وجود دارد. نقطه دسترسی ایستگاههای موجود در یک مجموعه سرویس را به سیستم توزیع متصل میکند. در واقع نقطه دسترسی وظیفه دارد فریم ها (قاب های داده ) را بین ایستگاه ها توزیع و پخش کند. شکل همبندی زیر ساختار را نشان میدهد.

استاندارد   802.11 با استفاده از همبندی خاصی محدوده عملیاتی شبکه را گسترش می دهد. این همبندی به شکل مجموعه سرویس گسترش یافته (ESS ) بر پا می شود. در این روش یک مجموعه گسترده و متشکل از چندین BSS   یا مجموعه سرویس پایه از طریق نقاط دسترسی با یکدیگر در تماس هستند. در واقع سیستم توزیع ستون فقرات شبکه های محلی بیسیم است.

 

 

 

خدمات ایستگاهی:

استاندارد 802.11   خدمات هویت سنجی را به منظور کنترل دسترسی به شبکه تعریف می نماید.

سرویس هویت سنجی به ایستگاه کاری امکان می دهد که ایستگاه دیگری را شناسایی نماید. قبل از اثبات هویت ایستگاه کاری ،آن ایستگاه مجاز نیست که از شبکه بی سیم برای تبادل داده استفاده نماید. در یک تقسیم بندی کلی 802.11 دو گونه خدمت هویت سنجی را تعریف می کند:

Open System Authentication

Shared Key Authentication

استاندارد 802.11 n

استاندارد   802.11 n که در آینده نزدیک خواهد آمد،محدوده سرعت شبکه های بی سیم را برای رقابت با شبکه های اترنت   Ethernet 100 mbps ،که روی CAT5   کار میکنند بهبود خواهد بخشید. علاوه بر ترافیک اطلاعات سنتی ،این شبکه بی سیم جدید باید به قدری توانمند باشد تا برنامه های بیدرنگ مثل VOIP و ویدیوهایی با کیفیت DVD   را با پهنای باند بالا منتقل کند. در این میان ریسک اصلی 802.11n   مربوط به تولیدکنندگان چیپ ست ،تولیدکنندگان بنیادی و تولید کنندگان دستگاه های سیار است.سیلیکون مورد نیاز دستگاه های WLAN   برای تولید چیپ ست در دست تولید کنندگانی از قبیل Broadcom,Atheros,Airgo  و اینتل قرار دارد.تولید کنندگان ساختاری مثل Aruba,Bluesocket   و سیسکو از چیپ ست های 802.11n   به منظور تولید Access point   های حرفه ای برای مصرف مشتریان WLAN استفاده خواهند کرد.درست مانند همان هایی که توسط Dell . Hp   و Lenovo   تولید شده است. بدون شک   802.11 nسرعت های قابل توجهی را تحت شرایط ایده آل ارائه خواهد دارد ،ولی فناوری ای که در راه است،نیاز به توجه حرفه ای و دقیق دارد. با توجه به این حقیقت که تصویب این استاندارد در اوایل 2008 اتفاق افتاد ،انتظار نداشته باشید این شبکه WLAN در چند سال آینده به صورت عمومی در بیاید .اما هیچ وقت برای شروع یک برنامه زود نیست. پس از همین حالا به فکر برنامه ریزی برای نسل جدید این استاندارد باشید.

پس از سالها انتظار برای پایان جنگ استانداردها،شبکه های بیسیم برای استاندارد 802.11n   پرسرعت آماده می شوند. توان کاری بالا و رسیدن به آستانه 100Mbps ،نشان میدهد که برای اولین بار فناوری بیسیم رقیب شبکه های کابلی FastEthernet   شده است. البته جک های Ethernetتا مدت ها ناپدید نخواهد شد.802.11n   با محاسبه این چشم انداز آمده است که باعث برتری شبکه های بیسیم بر شبکه های کابلی شود.

این استاندارد در سال 2008 کامل شد،اما محصولات زیادی که از Pre-N   استفاده میکنند،قبل از آن در قفسه فروشگاهها ظاهر می شوند.بر اساس پیش نویس استاندارد نهایی ،این محصولات میزان عبور و توان عملیاتی بالاتری را هم برای (Access point)AP و هم برای دستگاههای میزبانی که از چیپ ست های مشابه از یک تولید کننده استفاده میکنند،ارائه مینمایند.

این تشابه شاید برای ادارات کوچک یا خانه ها خوب باشد ، اما برای مکان های حرفه ای Pre-N   مزیت چندانی ندارد،چرا که اکثر دستگاه های کاربران فقط از استانداردهای کم سرعت تر 802.11 a/b/g پشتیبانی میکنند و بروز کردن تمام دستگاه ها به Pre-N   یک کار غیر عملی است.

به ویژه این که قابلیت کار بین تولیدات Pre-N   کم است. به عنوان مثال،شرکت NetGear   دو نوع تولید Access point دارد:WN511B (که برمبنای چیپ ستBroadcoms Intensi-Fi) است و WN511T (که برمبنای چیپ ست Morvells Top Dog است ) و ادعا میکند که هر دوی این ها با نسخه 0.1 پیش نویس 802.11n   سازگار است.

اما وقتی یک میزبان که بر مبنای یک نوع چیپ ست Pre-Nبه یک Access Point   بر اساس یک نوع چیپ ست Pre-N دیگر وصل میشود ،حداکثر سرعت آن به ندرت به عملکرد 802.11g میرسد.

از طرف دیگر،تعداد کمی محصول وجود دارد که به Pre-Nتوجه نشان داده اند.برای این که استاندارد فعلی 802.11n فقط نسخه 0.1 آن هم به صورت پیش نویس نسخه نهایی است،محصولاتی که بر اساس این پیش نویس کار میکنند،ممکن است با استانداردهای تایید شده سازگار نباشند.هر چه نسخه پیش نویس کامل تر میشود،اکثر مشکلات مربوط به کار تولیدات مختلف کمتر می شود.

به همین خاطر تولید کنندگان باید بتوانند قابلیت بروز شدن نسخه نهایی را با استفاده از نرم افزار بروزرسانی برای محصولاتی که در اواخر سال 2007 تولید شده اند،تضمین کنند.تا آن زمان سازمان ها به دنبال استفاده از توان فناوری (Multiple input)MIMO,Multiple output MIMO باشند.

اما اگر 802.11n از نسخه پیش نویس به نسخه استاندارد نهایی برسد،همان طور که در مورد 802.11g اتفاق افتاد ،انتظار داشته باشید که تولید کنندگان راه حل های موقتی ،از قبیل قابلیت بروز شدن Access Point که از نسخه نهایی 802.11n پشتیبانی میکند را ارائه دهند. 

 

 

قابلیت های MIMO:

MIMO اساس فناوری 802.11n است درست مثل فناوری Orthogonal Frequency (Muliplexing)OFDM devision که باعث افزایش سرعت 802.11 a/g میشد،MIMO پدیده ای به نام multipath سرعت802.11n را افزایش میدهد. مسیر چندگانه به این دلیل اتفاق میافتد که یک سیگنال بین یک Access point و میزبان میتواند از چند مسیر مستقل عبور کند

با ارسال جریان اطلاعات مختلف در هر مسیر سیگنال

Multiplexing : و افزایش توان هر مسیر ،توان موثر کلی نیز افزایش پیدا میکند. البته یک نکته وجود دارد و آن اینکه ،هر جریان اطلاعات منفرد به یک آنتن روی هر دو قسمت فرستنده و گیرنده نیاز دارد.

البته شبکه های 802.11a/b/g از هر دو باند 2.4 گیگاهرتز و پنج گیگاهرتز استفاده میکنند،ولی 802.11n استفاده بهتری از باند پنج گیگاهرتز خواهد کرد. مدیران شبکه نیاز دارند تجزیه و تحلیل های WLAN خود را با گرفتن بسته های اطلاعات به صورت بی درنگ در Access point یا کنترل کننده به دست آورند. همچنین مدیران باید آگاه باشند که میزبان های قدیمی هنگامی که از 802.11n استفاده میکنند،توان کاری کلی را پایین میآورند.

توجه به هسته :

افزایش توان کاری شبکه های بیسیم مستلزم تقویت قابل توجه پهنای باند مورد نیاز در هسته شبکه است. هر Access point مبتنی بر 802.11n قادر خواهد بود توان کاری 100Mbps داشته باشد. این مقدار چهار برابر سرعت بیشتر نسبت به 25Mbps در شبکه های 802.11a/g است و در نهایت تراکم را در کنترل کننده های تولید کنندگان WLAN افزایش می دهد. به عنوان مثال،یک کنترل کننده point 100 802.11n Access وادار خواهد شد به صورت تئوری با ترافیک 10Gbps کار کند. البته در حالت بهرهداری توان کاری 10 تا 25 درصد این مقدار خواهد بود.

این راه حل چند قسمت دارد،اما هنوز به صورت کامل توشط تولید کنندگان اجرا نشده است.پیش از هر چیز کابل ارتباطی بین کنترل کننده و Access point باید گیگابیتی باشد.هسته شبکه نیز با توجه به ارتباط داخلی لینک ها که امروزه با سرعت 10Gbps و در آینده 40Gbps خواهد بود،سریع تر خواهد شد.

مسئله مهم دیگر این است که رمزنگاری و موتورهای دیواره آتش کنترل کننده های امروزی باید پیشرفته تر شوند.به عنوان مثال،کنترل کننده Aruba 2400 از چهل و هشت،Access pointپشتیبانی میکند،اما توان دیواره آتش آن 2 Gbps است.شاید امروزه این مقدار به ایجاد گلوگاه منجر نشود،ولی اگر Access point ها به 802.11n ارتقا یابند،این سرعت جای بحث دارد.

به رغم وجود این مشکلات،آینده 802.11n   به نظر روشن میرسد.درست است که نسخه پیش نویس استاندارد و نسخه 1/0 قبلا منتشر شده است،ولی تایید نهایی آن در سال 2008 اتفاق افتاد و این فرصت به تولیدکنندگان داده خواهد شد تا موضوع بروز شدن 802.11n   را حل کنند.

برای زمان حال،مدیران WLAN   باید روش مهاجرت به 802.11n   را بررسی کنند،اما باید در مورد توسعه دستگاه های Pre-N   هوشیارانه عمل کنند و دستگاه هایی را انتخاب نمایند که حداقل تضمین برای پشتیبانی از استاندارد رسمی 802.11n   را دارا باشد.به ویژه در حوزه سازمانی بهتر است منتظر ماند تا این استاندارد بطور کامل تدوین شود و قابلیت کار دستگاه های مختلف با یگدیگر تضمین شده باشد.

2006/3

نسخه پیش نویس 802.11n ارائه شد که نتیجه آن دوازده هزار توضیح،برای تغییرات ارائه شد.

 

 

2006/7

آداپتورهای Pre-N به عنوان یک گزینه انتخابی در سیستم های Dell و بعضی نوت بوک ها پدیدار شد،ولی قابلیت استفاده برای شرکت های تجاری را نداشت.

 

اواخر 2007

محصولات مبتنی بر 802.11n همراه با ضمانت در مورد قابلیت ارتقا به استاندارد نهایی عرضه می شوند.

2006/8

اولین Access point حرفه ای Blue Socket BS AP-1700 معرفی شد.

 

2006/11

انتظار میرود پیش نویس 802.11n نهایی شود.

اوایل 2008

تصویب استاندارد 802.11n پیش بینی میشود.

 

مسیر پیموده شده برای رسیدن به نسخه نهایی 802.11n

MIMO ,802.11n را تقویت می کند:

4*4,2*3,2*2 این شماره ها به سیستم های جدید گردش چرخ ها هیچ ارتباطی ندارند،بلکه دلالت بر این دارند که چند آنتن و جریان داده مستقل در دستگاه های MIMO   مورد استفاده قرار میگیرند. یک سیستم 3*2 می تواند دو تا مسیر دیتا جداگانه بفرستد و سه تا آنتن دریافت کننده داشته باشد.به عنوان مثال،اضافه کردن آنتن اضافی دریافت سودمند است.چرا که دستگاه به صورت خودکار اطلاعات تمامی آنتن های دریافت را ترکیب و رمز گشایی میکند.

(در نتیجه سیگنال قوی تر میشود).این کار باعث افزایش احتمال انتقال کامل و بدون خرابی اطلاعات میشود. اما این مزیت باعث افزایش هزینه مصرف برق می شود. از این نظر برای Access point   جای نگرانی وجود ندارد. اما برای لب تاپ ها و دیگر دستگاه های سیار این مسئله مهم است.

MIMO   همچنین میتواند برای افزایش محدوده شبکه های بی سیم توسط روش موسوم به شکل دهی پرتو (beam forming ) یک انتقال را در جهت میزبان مورد استفاده قرار دهد. به جای ارسال اطلاعات روی یک آنتن،همان انتقال اطلاعات می تواند به صورت هوشمندانه انجام شود. این کار از طریق چند آنتن انجام می شود که باعث افزایش کیفیت سیگنال دریافتی در قسمت نهایی میشود.البته این به صورت یک بخش رسمی استاندارد پیش نویس نیست،بلکه به این صورت است که این کار برای پشتیبانی از پیام رادیویی تک و تنظیمات آنتن اضافه شده است که برای دستگاه های با مصرف کم،مثل دستگاه فرستنده و گیرنده VOLP ،مفید است.

 

استاندارد وایمکس (wimax)

IEEE (انجمن مهندسین برق و الکترونیک) با اتکا به دانش فنی صدها مهندس عضو خود،طیف کاملی از استانداردها را برای شبکه بیسیم ایجاد نموده است که شامل :

802.15 برای شبکه های شخصی PAN ،

802.11 برای شبکه های محلی ( LAN

802.16 برای شبکه های شهری (MAN ) 802.20 برای شبکه های گسترده ( WAN) میگردد.

هر استاندارد در این سری با هدف به کارگیری فناوری ارتباط بیسیم به صورت بهینه شده برای یک حوزه ارتباطی ایجاد گردیده است و علاوه بر آن که کاملا سازگار با سایر استانداردهای این سازمان می باشد،سعی شده با استانداردهای مشابه سایر مراجع و به خصوص ETSI نیز هماهنگ باشد. شکل 5-4 استانداردهای فوق را درکنار استانداردهای مشابه سایر سازمان ها نشان میدهد.

یکی از موفق ترین استانداردهای بدون سیم،IEEE 802.11 می باشد که فناوری منتخب اکثر شبکه های محلی بی سیم (WLAN) در اماکن عمومی و شرکت ها میباشد و ایجاد HotSpot را به عنوان کسب و کار بزرگی برای فراهم کنندگان خدمات دسترسی بیسیم به اینترنت فراهم نموده است.

HotSpot که ترجمه تحت الفظی آن ها نقطه داغ میباشد،اصطلاحی است که به برقراری ارتباط کابران با شبکه بیسیم در مکان های عمومی اطلاق میگردد.

کاربران با حضور در یک Hostspot ( مثلا یک رستوران یا فرودگاه یا یک فروشگاه)به شبکه متصل می شوند و می توانند از خدمات آن همچون اینترنت استفاده کنید. در حال حاضر تشکلی از شرکت های تولید کننده و فراهم کنندگان خدمات موسوم به WI-FI توسعه دستاوردهای تجاری حاصل از 802.11 را دنبال میکند.

استاندارد 802.16 دقیقا به عنوان دنباله ای برای 802.11 در نظر گرفته شده است و در پی کسب موفقیتی حتی بزرگتر میباشد. به کمک این فناوری کاربران از لاک شبکه محلی خارج میشوند و از خدمات ارتباطی در خارج از ساختمان نیز برخوردار خواهند بود.

گرچه هنوز بسیاری از فراهم کنندگان خدمات شبکه ای با جزئیات استانداردIEEE 802.16 آشنا نیستند،ولی این استاندارد حوزه ارتباطات بیسیم پرظرفیت را در آستانه ایجاد انقلابی قرار داده است و از آن به عنوان کاندیدای اصلی برای ایجاد شبکه های شهری بی سیم موسوم WireleddMan یاد میشود.802.16 از ابتدا برای ارائه دسترسی بیسیم در باند پهن (Broadband) به شبکه های شهری طرح گردیده است و ظرفیت انتقال آن قابل قیاس با خطوط مخابراتی E1 و مودم های DSL میباشد.

علاوه بر این که سیستم های ارتباطی مبتنی بر 802.16 دارای مزیت های نسبی میباشند که مهم ترین آن ها عبارتند از :

-برقراری سریع سرویس ارتباطی در مناطقی که ایجاد ارتباطات کابلی دشوار است.

-پرهیز از هزینه های فزاینده نصب تجهیزات با گسترش تدریجی شبکه متناسب با رشد میزان تقاضا.

-غلبه بر موانع و محدودیت های سیستم های کابلی.

در حال حاضر بسیاری در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه از فواید ارتباطات پرظرفیت محروم میباشند و ایجاد زیر ساختارهای سیمی برای این نواحی کاری دشوار،پرهزینه و درازمدت خواهد بود.

فناوری 802.16 برای غلبه بر این مشکلات طرح شده است و راه حلی استاندارد،انعطاف پذیر و مقرون به صرفه برای پر کردن شکاف فوق ارائه میدهد.

IEEE 802.16a یک گام به پیش :

در ژانویه سال 2003،IEEE با انتشار 802.11a نسخه جدیدی از فناوری های بیسیم را ارائه نمود که در طیف فرکانس رادیویی 2 الی 11 گیگاهرتز کار میکند و این در حالی است که استاندارد اولیه برای کار در طیف 10 الی 66 گیگاهرتز طرح گردیده بود.بزرگترین نتیجه این تغییر،رفع مشکل (محدودیت دید مستقیم)(LOS:Line Of Sight ) میباشد.

لازم به یادآوری است که خصوصیات امواج رادیویی با فرکانس بالای 10 گیگاهرتز باعث جذب این امواج توسط موانع طبیعی و مصنوعی (برای مثال درخت ها و ساختمانها )میگردد و لازم است با نصب آنتنهای فرستنده و گیرنده بر روی نقاط مرتفع و برج های مخابراتی،نوعی دید مستقیم بین مبدا و مقصد ایجاد شود.802.16 a با رفع این محدودیت،هزینه های ایجاد شبکه بیسیم شهری را به طرز قابل توجهی کاهش میدهد.

ساختار یک شبکه مبتنی بر استاندارد 802.16a متشکل از یک یا چند ایستگاه پایه میباشد که از طریق تعدادی آنتن فرستنده و گیرنده که هر یک قطاع جداگانه فرکانسی قرار دارند،سرویس ارتباطی مشترکین خانگی و تجاری را در یک محدوده با شعاع تقریبی 6 تا 9 کیلومتری برقرار میکند.

که البته این فاصله بنا به شرایط میتواند تا 45 کیلومتر نیز افزایش یابد.ایستگاه پایه خود از طریق یک ترانک پرظریفیت مخابراتی،به یکی از نقاط شبکه مادر متصل میباشد.

هر ایستگاه پایه دارای یک یا چند قطاع رادیویی است که با فرض استفاده از 20 مگاهرتز پهنای باند،هر یک از آن ها ظرفیت تبادل اطلاعات با نرخی در حدود 75 مگابیت در ثانیه را دارند.بنابراین به طور تقریبی ارایه خدمات به 40 مشترک بزرگ با ظرفیت دسترسی معادل خطوط E1 (دو مگابیت در ثانیه)و یا چند صد مشترک خانگی با ارتباطی مشابه با مودم های Xdsl در هر قطاع امکان پذیر است.

انعطاف بالایی در انتخاب ترکیب مشترکین و نحوه توزیع ظرفیت بین آن ها وجود دارد. که به فراهم کننده خدمات آزادی عمل فراوانی در سرویس دهی به نقاط شهری و روستایی را میدهد.

802.16 مشخصات امنیت و کیفیت خدمات (QoS)لازم برای کاربردهای حساسی همچون انتقال همزمان صوت و تصویر را در خود دارد و به این تربیت نیازهای مشتریان مشکل پسند هم برطرف خواهد گردید.

کاربردها:

موارد استفادهمتنوعی برای شبکه های مبتنی بر 802.16 پیش بینی شده است که در پنج گروه قابل دسته بندی میباشند:

ایجاد زیر ساخت ارتباطی بین ایستگاه های بی سیم:

شبکه تلفن همراه یا شبکه های HotSpot ،که به شبکه های سلولی معروف میباشند. در واقع متشکل از مجموعه ای از ایستگاههای ارتباط بیسیم میباشند که هر یک در قلب یک سلول شبکه قرار دارند و به تعدادی از مشترکین ثابت یا سیار در محدوده تحت پوشش خود سرویس میدهند.

در حال حاضر ارتباط بین ایستگاه های فوق از طریق خطوط مخابراتی (مانند خطوط E1)فراهم میگردد. شبکه 802.16 میتواند به عنوان جایگزین مناسبی برای این خطوط سیمی به کار گرفته شود که در عمل به صورت یک شبکه سراسری بدون سیم در خواهد آمد.راه حل فوق به خصوص در مناطقی که قابلیت رقابت به دلیل انحصاری بودن خدمات انتقال زمینی ،وجود ندارد (مانند کشور ایران)بسیار مورد توجه میباشد.

 

ارائه سریع دسترسی با ظریفیت بالا:

ایجاد شبکه 802.16a در کنار به کارگیری شبکه های محلی بدون سیم،منجر به ارائه دسترسی پر ظرفیت در نقاطی میگردد که دسترسی مشابه سیمی امکان پذیر نیست.

در این نواحی،استفاده از راه حل های سیمی معمولا مستلزم زمان انتظار طولانی است.

در حالی که بعضا ایجاد ارتباط پر ظرفیت اینترنتی برای یک شرکت تا آن حد حساس میگردد که نمیتواند تا ایجاد ساختارهای سیمی صبر کند.

با کمک 802.16a زمان انتظار از چند ماه به چند روز کاهش میابد. این قابلیت به خصوص برای نقاطی که برای مدتی محدود نیازمند ارتباط اینترنتی میباشند،مناسب است.برای مثال یک نمایشگاه تجاری که برای چند روز با ترافیک بالای اینترنتی روبرو میگردد و یا سایت های عمرانی بزرگ (مانند تاسیسات ایجاد یک سد)مکان های مناسبی برای بکارگیری قابلیت های این فناوری میباشند.

دسترسی پر ظرفیت برای عموم:

فناوری های سیمی قابلیت ارائه خدمات دسترسی پرظرفیت به تمامی مشترکین بالقوه را ندارند. مودم های DSL به طور معمول در حداکثر فاصله 3 تا 5 کیلومتری از مراکز تلفنی قابل استفاده میباشند.


ادامه مطلب

فصل سوم
[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

 شبکه های کامپیوتری و مدل OSI

 

 

سازمان بین المللی استاندارد که از آن بعنوان OSI  نام برده میشود. مسئول وضع قوانین و توسعه استانداردهای مختلف جهت بسیاری از کاربردها را در جهت هماهنگی بین تولید کنندگان محصولات در کل دنیا بعهده دارد.

مدل OSI :

این سازمان مدلی را بنام OSI ( Open System Interconnection ) وضع کرده است که جهت یکسان سازی ساختارهای و ابزارهای بکار رفته در شبکه سازی کامپیوتری مورد استفاده است. این مدل شامل ساختار هفت لایه ای است که بر اساس جدول زیر میباشد.

 

 

 

<!-- [if gte mso 9]>

OSI Model

Using OSI Layers for Referencing Other Protocols

 OSI                                                            TCP/IP                                                NetWare

Application                                                   Application                                             IPX

Presentation                                                 Transport                                             Mac Protocols

Session                                                       Internet

Transport                                                     Network Access

Network

Data Link

Physical

 مدل OSI  در کنار سایر مدل های شبکه ای

<!-- [if gte mso 9]> Normal 0 false false false EN-US X-NONE FA <!-- [if gte mso 9]> <!-- [if gte mso 10]> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

در این مدل بالاترین لایه که همان لایه 7 است نزدیکترین قسمت به کاربر شبکه است و پایین ترین لایه که لایه 1 میباشد (لایه فیزیکی) قسمتی است که با رسانه انتقالی (media ) شبکه که میتوان کابل یا وایرلس باشد ارتباط دارد.

اطلاعات تبادلی برای انتقال از یک نقطه به نقطه دیگر این مسیرهای 7 لایه ای را طی میکنند بطور مثال همانطور که در شکل نشان داده شده است دو کامپیوتر A و B   که از طریق یک بستر کابلی بهم متصل هستند. کامپیوتر A قصد ارسال بسته اطلاعاتی بسمت کامپیوتر B   را دارد.


در مدل OSI   هر بسته اطلاعاتی بطور عمومی PDU ( Protocol Data Unit) نامیده میشود.

در هر لایه یک سری خصوصیات لایه به آن PDU   اضافه میشود و PDU   در آن لایه خاص با شماره آن لایه مشخص میشود. برای مثالPDU   لایه 2 که بطور اختصاصی frame نیز نامیده میشود.


همانطور که دیده میشود هر PDU در عبور از لایه 7 به لایه 1 نشانه گذاری میشود که به این نشانه ها سرودم(Traile.header) آن لایه میگویند،PDU در عبور از لایه 7 تا لایه 3 فقط از طریق header نشانه گذاری شده اما در لایه 2 نشان دیگری بنام دم (trailer) نیز به آن افزوده خواهد شد. این نشانه گذاری ها بعلت این است که اطلاعات همانطور که در کامپیوتر مبدا A نشانه گذاری و بسته بندی می شود (encapsulation) دقیقا عکس همین عمل در کامپیوتر B (مقصد) اتفاق می افتد و اطلاعات رسیده به کامپیوتر مقصد در عبور معکوس از لایه 1 به لایه 7 (Decapsulation) بازگشایی می شوند. در کامپیوتر مقصد با استفاده از نشانه گذاری ها (tagging) و بسته بندی ها (encapsulation) که در کامپیوتر مبدا انجام شده PDU مربوط به هر لایه شناسایی شده و بعد از انجام فرایندهای مربوط به آن لایه و برداشتن نشان آن لایه تحویل لایه بالاتر خواهد شد این فرآیند آنقدر ادامه پیدا میکند تا اطلاعات به دست کاربر رسیده و کامپیوتر A از رسیدن کامل و سالم آن اطمینان حاصل کند. توضیحات بیشتر و مفصل تر در مورد مدل OSI و هم چنین سایر مدل ها مانند مدل TCP/IP و چگونگی فرآیند کاری و پرتوکل های مورد استفاده در آن در این مقوله نمی گنجد و می توان آنها در کتابهای تخصصی شبکه یا منابع موجود در شبکه جهانی اینترنت براحتی یافت و مطالعه کرد.

در اینجا تنها به توضیح بسیار مختصر یکی از لایه های این مدل و پروتکل مورد استفاده در آن که در مبحث وایرلس و استاندارد 802.11 بسیار پر کاربرد است خواهیم پرداخت.

یکی دیگر از سازمانهای وضع کننده استانداردها و قوانین در حوزه شبکه های کامپیوتری انجمن مهندسین برق و الکترونیک است که به IEEE شناخته میشود. این انجمن با توجه به مدل OSI یک ساختار خاص را جهت پیاده سازی شبکه های کامپیوتری مبتنی بر کابل ارائه کرد که بنام اترنت (Ethernet) یا استاندارد 802.3 IEEE معروف شد و بسیار پرکاربرد است. تقریبا اکثر شبکه های LAN امروزی از این استاندارد تبعیت می کنند.

Logical Link Layer : ( LLC )
Data Link Sub Layer : ( MAC Layer )

زیر لایه پایین که در مجاورت لایه فیزیکی قرار داشته بسیار مهم بوده و از شاخصهای استاندارد اترنت است که به نام MAC ( Media Access Control) شناخته شده است.

 MAC چیست ؟

MAC یا همان Ethernet Address یک مقدار 48 بیتی است که بطور منحصر بفردی یک ایستگاه کاری تحت استاندارد اترنت را در یک شبکه LAN معرفی میکند این آدرس با قرار گرفتن در ROM کارتهای شبکه بصورت (built in Address) بوده که سیستم عامل هر ایستگاه کاری بعد از بوت شدن و مراجعه به Rom کارت شبکه این اطلاعات را از آن دریافت میکند. به منظور اطمینان از یکتایی آدرس MAC ،این آدرس از یک سری قوانین جهانی تبعیت میکند و موسسه ای بنام IANA مسئول هماهنگ سازی و تخصیص این آدرس ها به کارخانه های سازنده کارت های شبکه است. سیستم آدرس دهی بگونه ای است که مقدار 48 بیتی خود به دو تکه 24 بیتی تقسیم میشود. قسمت اول یا همان 24 بیت اول که توسط IANA به هر سازنده ای تعلق میگیرد و منحصر بفرد است و تحت عنوان نشانگر یکتای سازمانی است.

(Organizational Unique Indentifier) (OUI) Enterشرکتهای سازنده نیز 24 بیت دوم را طوری مدیریت میکنند تا در نهایت از ترکیب این دو قسمت همواره مقداری منحصر بفرد حاصل شود.

جهت نمایش آدرس MAC از 12 رقم هگزا دسیمال بصورت های نشان داده در زیر استفاده میکنند.

00:03-0B-48-E9-20

00:03:6B:48:E9:20

0003,6B48,E920 ( این روش نمایش بیشتر توسط شرکت سیسکو استفاده میشود.)

ادامه مطلب

فصل دوم
[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

سیگنالهای رادیویی و مفهوم کلی از آنتن ها

به منظور برقراری یک ارتباط موفق بین دو یا چند سیستم فرستنده/گیرنده سیگنال رادیویی باید با توان مناسب از طریق آنتن تابیده شود تا برای گیرنده قابل دریافت و فهم باشد. در این راستا انتخاب و نصب درست یک آنتن یکی از مهمترین فاکتورهای اثر گذار در یک ارتباط سالم و موفق میباشد.

این بخش به انواع آنتن های مورد استفاده در سیستم های وایرلس و چگونگی استفاده از آنها بسته به نوع کاربرد و طراحی شبکه میپردازد و مشخصات هر یک را معرفی میکند. در حقیقت انتخاب آنتن یک سیستم وایرلس مانند انتخاب لامپ برای خانه است در هنگام خرید لامپ ها با انتخاب های زیادی مواجه هستیم لامپهای رومیزی،لامپهای سقفی،لامپهای با تمرکز نور یا پخش آن و ... همچنین به ابزارها و لوازم جانبی مورد نیاز جهت استفاده بهتر و نصب مناسب آنتن خواهیم پرداخت.

 

بهره فعال و غیرفعال:Active and Passive Gain

 در فصول گذشته دیدیم توان تشعشع معادل ایزوتروپیک از آنتن (EIRP) را میتوان بوسیله افزایش توان خروجی سیستم افزایش داد و این کار در حقیقت با افزایش توان بوسیله عناصر الکتریکی مانند فرستنده یا تقویت کننده انجام گرفته است تعبیر به بهره فعال (Active Gain) میشود. روش دیگر برای افزایش توان تشعشعی معادل ایزوتروپیک از آنتن(EIRP) همانطور که در فصول گذشته مشاهده شد جهت دهی یا تمرکز توان میباشد.

وقتی که توان متمرکز میشود،در حقیقت مقدار توان تحویل شده به آنتن (IR) تغییری نمیکند و ثابت است و آنتن است که مانند یک لنز در سیستمهای نوری عمل کرده و توان را در یک جهت یا نقطه خاص متمرکز میکند،در این حالت که بهره توسط آنتن افزایش می یابد و ارتباطی به افزایش توان کلی سیستم قبل از تحویل به آنتن (IR) ندارد به بهره غیرفعال (Passive Gain) تعبیر میشود.

 

پهنای پرتو (دسته اشعه)الکتریکی Beam width

 

 

بسیاری از لامپها دارای یک لنز قابل تنظیم هستند که به استفاده کننده این امکان را میدهد که نور خروجی آنها را در یک فضای باریکتر یا پهن تر بتاباند آنتنهای فرکانس های رادیویی نیز دارای اینچنین قابلیتی هستند اما بر خلاف چراغ ها آنتن ها قابلیت تنظیم ندارند. و کاربر باید قبل از خرید آنتن درباره چگونگی تمرکز آن بسته به نیازی که دارد تصمیم مناسب را اتخاذ کند.

پهنای پرتو الکتریکی در حقیقت یک اندازه گیری از پهنا یا نازکی اشعه ای است که آنتن می تاباند و این اندازه گیری در هر دو راستای افقی و عمودی اتفاق می افتد.

اندازه گیری پهنای پرتو اشعه از مرکز آنتن یا نقطه ای که آنتن بیشترین قدرت سیگنال رادیویی را دارد در هر دو جهت محور عمودی و افقی تا نقطه ای که توان آنتن به نصف کاهش پیدا میکند(3dB) تعیین می شود همانطور که در شکل نشان داده شده است. سپس فاصله بین دو نقطه نصف توان مشخص سده در راستاهای محورهای عمودی و افقی بر حسب درجه اندازه گیری میشود مقدار اندازه بدست آمده در راستای افقی بنام پهنای پرتو افقی و مقدار بدست آمده در راستای عمودی پهنای پرتو عمودی نامیده میشود. توجه به این نکته ضروری است که با اینکه قسمت عمده سیگنال رادیویی تولید شده در ناحیه پهنای پرتو آنتن متمرکز میشود اما یک بخش قابل ملاحظه ای از سیگنال رادیویی نیز وجود دارد که در جهاتی غیر از نواحی پهنای پرتو آنتن پخش میشود که از آن به گلبرگ پشتی یا کناری آنتن تفسیر می شود.

 

در هر حالت این پهنای گلبرگ های کناری در مقایسه با پهنای پرتو اصلی بسیار کوچک است در عین حال در بعضی از شرایط و کاربردها استفاده از آنها بسیار مفید و موثر است همچنین باید توجه داشت که در برقراری یک ارتباط نقطه به نقطه مطمئن باشیم که آنتن ها طوری تنظیم شدهاند که گلبرگهای اصلی باعث برقراری ارتباط شده اند و در راستای یکدیگر قرار دارند.

جدول 2-1 انواع مدل های آنتهای مورد استفاده یک استاندارد مانند 802.11 را معرفی میکند.

Antenna Beam width

Antenna TypesHorizontal Beam width Vertical Beam width

(In degrees) (In degrees)

Omni-directional 3607 to 80

Patch/panel 30 to 1806 to 90

Yagi30 to 7814 to 64

Sector 60 to 1807 to 17

Parabolic dish 4 to 254 to 21

شکل 2-1 پهنای پرتو آنتن

 

 انواع آنتن ها:

 

 

آنتن همه جهته  : Omni Directional

 

 

این آنتن سیگنال رادیویی را شبیه یک لامپ سقفی پخش میکند،طراحی این آنتن به نوعی است که در همه جهت ها پخش داشته باشند و همه جهت ها را پوشش میدهد.

 

 Semi - Directional:

 

 

شبه جهتی: این آنتنها شبیه لامپ های تیرهای چراغ برق یا لامپ های دیواری که یک قسمت از خیابان یا پارکینگ را روشن میکنند عمل میکند.

 

آنتنهای جهتی Highly-Directional :

 

 

این آنتن ها همانند لامپ های پرژکتوری که یک ناحیه بسیار کوچک مثلا یک دایره روی صحنه نمایش را روشن میکنند عمل میکند.

توجه به این نکته ضروری است که تقویت سیگنال توسط آنتن ها فقط در هنگام پخش نمیباشد بلکه در مرحله گیرندگی نیز آنتن عمل مشابه را انجام میدهد.

 

آنتن های همه جهته :

 

 

این آنتن ها سیگنال های رادیویی را در همه جهات بطور یکسان پخش میکنند یک مثال بسیار خوب برای نشان دادن نحوه کار آنتن های Omni  این است که تصور کنید انگشت اشاره تان را به حالت عمود نگه داشته اند و یک نان شیرینی حلقوی روی انگشتان قرار گرفته است .این نان حلقوی در حقیقت یک قیاس بسیار نزدیک به چگونگی پخش سیگنال رادیویی ار آنتن همه جهته است.

حال فرض کنیم که یک برش افقی به این نان حلقوی زده و روی محل برش را کره بمالیم. این محل برش خورده که به کره آغشته شده است در حقیقت همان Azimuth chat   یا H-PLANE   یک آنتن همه جهته را نشان میدهد و اگر برش را بصورت عمودی انجام دهیم مقطع برش نشان دهنده E-plane   یا Elevation   خواهد بود.

در فصول قبل با پارامترهایdbi   و dbd   آشنا شدیم و مهم است که به این نکته توجه کنیم که هر چه مقدار این پارامترهای (dbd,dbi) یک آنتن بیشتر باشد قدرت تمرکز و جهت دهی آنتن بیشتر خواهد شد. این سوال پیش می آید که با توجه به اینکه آنتن های   Omniدر هر جهات سیگنال را بطور یکسان پخش میکند منظور از تمرکز و جهت دهی یا بطور کلی پارامترهای dbi   و dbd   در این آنتن ها چیست ؟ در این آنتن ها وابسته به نوع کاربرد،پخش مثلا عمودی تقویت شده در حالی که افقی تضعیف میشود و یا برعکس.

 

با توجه به نکته گفته شده درباره آنتن همه جهته با بهره بالا باید دقت کرد که چون پهنای پرتو عمودی کاهش یافته است نسبت به موارد استفاده از این آنتنها دقت شود مثلا اگر از این آنتن در یکی از طبقات یک ساختمان چندین طبقه استفاده شود با توجه به محدودیت پرتو عمودی همان طبقه دارای پوشش بسیار خوبی است اما هر چه به طبقات بالاتر یا پایین تر رویم از پوشش کاسته شده و نهایتا قطع خواهد شد.

مشاهده میشود که آنتن Omni   دارای توان کافی در پخش افقی میباشد که هر دو ساختمان کناری را پوشش دهد اما با توجه به محدودیت پوشش عمودی (پرتو عمودی) ساختمان سمت راستی به علت کمبود ارتفاع نمی تواند ارتباط خود را برقرار کند. توجه به این نکته نیز حائز اهمیت است که طول آنتنها همواره مضرب یا کسری از طول موج سیگنال ارسالی یا دریافتی است. مثلا در فرکانس   2.4 GHZ یک آنتن دایپل نیم موج از دو قسمت تشکیل شده است که هر کدام دارای اندازه برابر هستند.

اگر چه در شکل آنتن دایپل به حالت افقی نشان داده شده است اما در ساخت آنتن های Omni  از یک دسته از این آنتنهای دایپل که بصورت عمودی کنار هم چیده شده اند استفاده میشود.

 

 

آنتن های نیمه جهتی :

 

 

برخلاف آنتن های همه جهتی که سیگنال رادیویی را در همه جهات پخش میکند آنتن های نیمه جهتی طوری طراحی شده اند که سیگنال رادیویی را در یک مسیر خاص جهت دهی میکنند. از این آنتن ها بیشتر برای ارتباطات در فواصل کوتاه و متوسط استفاده میکنند و برای فواصل طولانی تر بیشتر از آنتن ها کاملا جهتی استفاده میکنند. سه نوع آنتی که در رده آنتن های نیمه جهتی قرار میگیرند عبارتند از : yagi,panel,patch

آنتن های patch,panel    در رده آنتن های مسطح دسته بندی میشوند،واژه patch   اشاره به نوعی طراحی دارد که المانهای تابش کننده درون آنتن قرار گرفته اند.

 

این یک پدیده معمول شده است که اسامی آنتن های patch,panel  را با همه یا بجای یکدیگر استفاده می کنند،در صورتی که از نوع دقیق آن مطمئن نباشیم بهترین نام گذاری همان آنتن مسطح است.

از آنتن های مسطح معمولا برای مقاصدی نظیر راهروهای بلند در شرکتها،سازمان ها،بیمارستانها،مدارس و دانشگاه ها استفاده میکنند. این آنتن ها در این حالت می توانند پوشش سیگنال رادیویی مناسبی درون راهرو و اتاق های منتهی به آن ایجاد کنند و مقدار این پوشش نیز بستگی به پارامترهایی مانند: توان فرستنده بهره و پهنای پرتو آنتن و تلفات و تلفات سازه های مورد استفاده در ساختمان دارد. استفاده از این آنتنها در محیط های بسته برخلاف آنتن های تمام جهتی،باعث کاهش پدیده هایی مانند چند مسیری،بازتابش و در نتیجه جلوگیری از خرابی اطلاعات دریافتی و ارسالی میشود.

آنتن های یاگی(Yagi) :

 این آنتنها از نوع همان آنتن های سنتی تلویزیون هستند که روی بام بسیاری از خانه ها مشاهده میشود با این تفاوت که آنتن های تلویزیون طوری طراحی شده اند که از نظر فیزیکی بزرگتر هستند چون باید یک محدوده نسبتا وسیع از فرکانسهای رادیویی را دریافت کنند اما آنتن های یاگی مورد استفاده مثلا در استاندارد 802.11 همگی به منظور ارتباط در یک بازه بسیار کوچک فرکانسی (2.4 GHZ) مورد استفاده قرار میگیرد.

یکی از مزایای استفاده از آنتن های نیمه جهتی امکان نصب آنها در ارتفاع مناسب و امکان شیب دادن آنها بسمت پایین جهت پوشش یک ناحیه خاص است همچنین امکان شیب دادن آن بسمت بالا در جهت مخالف برای برقراری یک ارتباط نقطه به نقطه نیز وجود دارد همچنین با توجه به طراحی این آنتنها امکان استفاده از گلبرگ فرعی در جهت عمودی نیز وجود دارد.

 

 

Highly-directional آنتن  :

از این نوع آنتن ها برای ارتباطات نقطه به نقطه مثلا بین دو ساختمان استفاده می شود این مدل از آنتنها دارای قدرت تمرکز زیاد روی سیگنال رادیویی و ایجاد پرتو باریک هستند. دو نوع از این آنتن ها موجود است.

آنتن  Parbolic dish/grid   :

بسیار شبیه دیش های دریافت کننده سیگنال های ماهواره ای که روی سقف ساختمان ها قرار میگیرد میباشد و آنتن های Grid نیز شامل یک شبکه سیمی هستند که بنحو خاصی در آمده اند،باید توجه کرد که فاصله این شبکه های سیمی کاملا به فرکانس مورد استفاده بستگی دارد از این آنتنها در ارتباطات فواصل دور تا 58Km   و حتی بیشتر نیز استفاده میکنند.

 

با توجه به فواصل طولانی و همچنین پهنای پرتو باریک این آنتن ها در نظر گرفتن اپر باد در نصب آنها بسیار مهم است چون که با تغییر بسیار اندک در جهت یک سمت از این آنتنها سمت دیگر دارای پوشش فرکانس رادیویی بسیار ضعیف شده و قطع خواهد شد. بنابراین برای این آنتنها پارامتری بنام (wind Load) تعریف میشود که مقاومت آنها در برابر شدت با است،بطور کلی باید توجه داشت که در مناطق بادخیز استفادهاز آنتن های Grid نسبت به Dish   به علت داشتن شبکه های سیمی و در نتیجه تحمل آن در برابر باد برتری دارد. راه دیگر در مناطق بادخیز استفاده از آنتن های با پهنای پرتو بیشتر است در این حالت انحراف کوچک در آنتن یک سمت سبب از دست رفتن ارتباط نخواهد شد.

آنتن های Sector :

این آنتن ها یکی از انواع آنتن های نیمه جهتی با بهره بالا هستند که یک پوشش بشکل کلوچه ایجاد میکنند این آنتنها معمولا در وسط مکانی که میخواهیم در آنجا پوشش سیگنال رادیویی داشته باشیم نصب میشود و در پشت آن نیز یک آنتن دیگر از همین نوع برای پوشش قسمت مخالف استفاده میشود.

هر آنتن بطور منفرد مساحت موردنظر خود را پوشش می دهد اما مجموع این آنتن های سکتور پوشش کامل معادل با یک آنتن همه جهته را ایجاد میکنند.

برخلاف آنتن های نیمه جهتی ذکر شده در قبل آنتن های سکتور دارای پرتو عقبی بسیار ناچیز هستند بنابراین امکان تداخل با آنتن پشتی کاهش می یابد.

این آنتنها دارای پهنای پرتو عمودی 60 تا 180 درجه هستند در حالی که پهنای پرتو افقی آنها باریک و در حدود 7 تا 17 درجه است بهره این آنتن ها حداقل از10 dbi شروع میشود.

آنتن های سکتور این خاصیت را دارند که در یک ارتفاع مناسب بالای عوارض زمینی نصب شوند و برای پوشش منطقه مورد نظر اندکی به سمت پایین شیب پیدا کنند اما این خاصیت برای آنتن های Omni وجود ندارد. همچنین با توجه به اینکه هر آنتن سکتور یک ناحیه خاص را سرویس دهی میکند امکان اتصال هر کدام از این آنتنها به یک فرستنده/گیرنده مجزا وجود دارد که این امر سبب کاهش بار روی سیستم فرستنده/گیرنده در مقایسه با حالت یک آنتن Omni و یک فرستنده/گیرنده خواهد شد.

دید مستقیم بصری Visual Ling Of Sight

وقتی که نور مرئی از یک نقطه به نقطه دیگر انتشار میباید این بنظر میرسد که در یک مسیر مستقیم و صاف که از آن بعنوان خط دید بصری ( (LOSنام برده میشود سیر میکند برای بیشتر کارها و اهداف مسیر نور بشکل خط کاملا مستقیم در نظر گرفته می شود اما پدیده هایی مانند انکسار،تفرق،شکست و ....ممکن است باعث اندکی تغییر مسیر شوند بطور مثال اگر در فصل تابستان که هوا بسیار گرم است به یک پارکینگ ماشین از یک فاصله نسبتا دور نگاه کنیم میتوانیم مشاهده کنیم که تصاویر اشیتا و ماشین ها لرزان است و این بخاطر صعود گرما از سطح پارکینگ و زمین است که سبب ایجاد شکست امواج نوری و تصاویر حاصل از اشیا میشود.

اما وقتی صحبت از ارتباط رادیویی بین دو نقطه میشود نمیتوان گفت که تنها داشتن دید مستقیم بصری برای برقراری یک ارتباط سالم کافی است.

دید مستقیم رادیویی RF Line Of Sight :

ارتباطات رادیویی نقطه به نقطه در گام اول نیاز به دید مستقیم بصری و بدون مانع بین دو نقطه دارند اما این کافی نیست یک ناحیه اضافی اطراف این مسیر بصری مستقیم نیز باید خالی از موانع باشد تا یک ارتباط رادیویی سالم برقرار شود. این ناحیه که بین دو آنتن قرار دارد و بشکل توپ فوتبال آمریکایی است است به ناحیه فرنل معروف است.

: Fresnel Zone

همانطور که گفته شد این ناحیه را شبیه یک توپ فوتبال آمریکایی میتوان تصور کرد که در اطراف خط سیر مستقیم بصری بین دو آنتن واقع شده است

 

 

 

 

 

از نظر تئوری قطر ناحیه فرنل یا به عبارتی تعداد بیضی های هم محور که در اطراف خط سیر مستقیم بصری (Los) بین دو آنتن هستند نامحدود است. نزدیکترین بیضی به خط مستقیم را ناحیه فرنهل اول دومین بیضی را ناحیه فرنهل دوم و ... میگویند.

تنها نواحی فرنهل 1 و 2 روی ارتباطات بین سیستم تاثیر زیادی دارند و سایر نواحی تاثیر بسیار کمی دارند. اگر ناحیه فرنهل نخست حتی اندک هم با مانع روبرو شود این مانع اثرات منفی زیادی در ارتباط دو نقطه ایجاد میکند و سبب ایجاد عواملی مانند تفرق و چند مسیری خواهد شد.

خط چین ناحیه فرنهل 60% و خط کامل ناحیه فرنهل 50% را نشان میدهد.

باید توجه داشته باشیم که موانع خارجی در یک ارتباط نقطه به نقطه نباید بیشتر از 90% ناحیه فرنل مورد نظر تجاوز کنند.هر مانعی که بیشتر از این 90% تجاوز کند میتواند باعث ناپایداری و حتی قطع ارتباط دو نقطه شود،در مناطق جنگلی و پوشیده از درخت و مناطقی که اندازه موانع بنا به دلایل طبیعی یا مصنوعی ممکن است تغییر کند پیشنهاد میشود که موانع را حداکثر تا 20% ناحیه فرنهل مورد نظر محاسبه کنیم تا در آینده با رشد درختان یا موانع با مشکل ایجاد مانع در این ناحیه مواجهه نشویم.

موانع معمول برای یک لینک نقطه به نقطه معمولا همین درختان و ساختمانها هستند به همین جهت بررسی دوره ای مسیر یک لینک مهم است تا وضعیت موانع مانند درختان یا ساختمان ها بررسی شوند تا با افزایش طول،درون ناحیه فرنهل قرار نگرفته باشد و سبب مشکلات و نهایتا قطع ارتباط شوند. اگر این اتفاق افتاده باشد و موانعی در ناحیه فرنل ایجاد شده باشد بهترین راه حل جابجایی آنتن که در حقیقت همان افزایش ارتفاع آن میباشد است و یا در صورت امکان میتوان نسبت به حذف موانع اقدام نمود.

برای بدست آوردن قوس ناحیه فرنهل فرمولهایی استفاده میشوند که در زیر به معرفی و برسی آنها میپردازیم اولین فرمول برای محاسبه قوس ناحیه فرنهل در نقطه میانی بین دو آنتن است این نقطه میانی همان نقطه ای است که ناحیه فرنهل بیشترین قوس را دارد.

Radius(60%)=43.3

فاصله دو آنتن برحسب مایل:D فرکانس کاری فرستنده : ((GHZ F

این فرمول یک مقداری را بدست می آورد که در حد مطلوب است اما در عمل این میزان فضای باز برای یک ارتباط نقطه به نقطه مورد نیاز نیست.

رابطه بالا مقداری از قوس را بدست می آورد که ناحیه فرنل دارای 60% فضای باز بدون مانع (CLEARANCE) بین دو آنتن باشد.

این فرمول های بسیار پر کاربرد هستند و با استفاده از نتایج این فرمول ها میتوان ارتفاع مناسب برای 2 آنتن را در حالتی که بهترین و بیشترین فضای باز را داشته باشیم محاسبه کرد.

اما اگر بخواهیم مقدار قوس را مثلا در ناحیه غیراز نقطه وسط بین دو آنتن پیدا کنیم از یک فرمول پیشرفته به این منظور استفاده میکنیم :

ناحیه فرنل مورد نظر ( معمولا بین 1 با 2 میباشد) : N

فاصله بین دو آنتن ( مایل ) : D

فرکانس کاری (GHZ) : F

فاصله محل مورد نظر از آنتن 1( مایل ) : d1

فاصله محل مورد نظر از آنتن 2( مایل ) : d2

Radius=72.2*

 

 

 

حال اگر مانع ما دارای ارتفاع 40feet باشد با توجه به مقدار بدست آمده 67.53 پا برای ناحیه فرنل،ارتفاع مناسب آنتن از سطح زمین برای اینکه این مانع در ناحیه فرنهل قرار نگیرد عبارت است از 40+67.53=107.53=108feet حال اگر ما این اجازه را بدهیم که مانع تا 40 درصد ناحیه فرنل اجازه ورود داشته باشد یا به عبارتی ناحیه فرنل با فضای باز 60 درصد را در نظر بگیریم بنابراین 60 درصد از 67.53 پا برابر میشود با 40.52 و با توجه به ارتفاع خود مانع که 40 پا است پس کمترین مقدار ارتفاع آنتن برای این ارتباط برابر است با 40+40.52=80.52=81feet در مباحث بعدی خواهیم دید که علاوه بر ناحیه فرنل خمیدگی سطح زمین نیز در تعیین ارتفاع مناسب آنتن تاثیر گذار بوده و در محاسبات وارد خواهد شد.

برای محاسبه مقدار دقیق ناحیه فرنل در فواصل و نقاط مختلف یک نرم افزار نیز ارائه شده است که ضمیمه میباشد.

وقتی که از آنتن هایی با قدرت تمرکز بالاتر سیگنال که قبلا معرفی کردیم ( مثلا Dish ) استفاده میکنیم پهنای پرتو سیگنال رادیویی نازکتر میشود در این حالت بسیاری به اشتباه فکر می کنند که این باریک شدن سبب کاهش و کوچکتر شدن ناحیه فرنل نیز میشود در حالی که همانطور که مشاهده می شود اندازه ناحیه فرنل تابعی از فرکانس و فاصله دو آنتن است بنابراین نوع آنتن مورد استفاده یا چگونگی جهت دهی یا تمرکز آن تاثیری در این پارامتر نخواهد داشت نواحی فرنل به 2 بخش زوج و فرد تقسیم میشوند،نواحی فرد با فرکانس اصلی هم فاز و نواحی زوج با فرکانس اصلی اختلاف فاز دارند. قبلا دیدیم که اختلاف فاز و سیگنال یک فرکانس در گیرنده باعث تضعیف و یا حتی از بین رفتن سیگنال دریافتی خواهد شد بنابراین توجه با این نکته در برپایی یک لینک ضروری است.

وقتی ارتفاع دو آنتن یا وضعیت جغرافیایی منطقه برقراری لینک طوری باشد که باعث انعکاس زیاد ناحیه فرنهل دوم یا زوج بطرف گیرنده شود باعث تضعیف و یا حتی چند مسیری و در نهایت قطعی ارتباط میشود. بطور کلی این پدیده خیلی متداول نیست و مخصوصا در نواحی صاف مانند دشتها و بیابان ها توجه به این نکته ضرورت چندانی ندارد.

ناحیه فرنهل یک کمیت سه بعدی است آیا ممکن است که مانعی از جهت بالا باعث تداخل در ناحیه فرنهل شود ؟

اگر چه درختان از آسمان رشد نمیکنند و ساختمان ها نیز در آسمان ساخته نمی شوند اما رعایت و در نظر گرفتن ناحیه ناحیه فرنهل در قسمت بالایی یک لینک نیز ضروری است زیرا مثلا استفاده از این لینک ها در جاهایی مثل تونلها،مسیرهای متروی زیرزمینی درون ساختمان ها و موارد مشابه محدودیت ناحیه فرنهل را از تمامی ابعاد برای ما ایجاد میکند.

توجه به پارامتر ناحیه فرنهل برای برقراری ارتباطات بیرونی (outdoor) بیشتر مورد توجه قرار میگیرد و در محیط های داخلی (indoor) سایر پارامترهای گفته شده در فصول قبلی مانند انکسار،تفرق و انعکاس و .... نقش بیشتری را در چگونگی کیفیت یک ارتباط دارند.

3-10- تحدب زمین ( Earth Bulge) :

وقتی که یک ارتباط نقطه به نقطه را در یک فاصله نسبتا دور برپا میکنیم باید به پارامتری مانند قوس و انحنای زمین که تحت عنوان تحدب زمین (Earth bulge) از آن نام برده میشود توجه داشت.

برای فواصل بالاتر از 7 مایل در یک ارتباط نقطه به نقطه در نظر گرفتن این پارامتر در محاسبات برقراری لینک ضروری است.

فرمول زیر ارتفاع مورد نیاز آنتن ها را علاوه بر مقدار محاسبه شده در قسمت فرنل با توجه به تحدب زمین بدست می آورد.

ارتفاع تحدب زمین فوت: H فاصله دو نقطه (مایل) : D

H=D2/8

حال با توجه به مطالب عنوان شده میتوان گفت که تقریبا تمامی عوامل برای بدست آوردن ارتفاع مناسب آنتن های یک لینک مشخص شده اند که عبارتند از :

1-قوس 60 درصدی ناحیه فرنهل

2-تحدب زمین

3-ارتفاع موانع مسیر و فاصله این موانع از آنتن ها

مخلوط کردن این 3 پارامتر با یکدیگر رابطه ای را نتیجه میشود که برای بدست آوردن ارتفاع آنتن های یک لینک بطور دقیقی میتوان از آن استفاده کرد.

ارتفاع مانع + قوس زمین + ناحیه فرنهل = H

H=OB+(D2/8)+43.3

ارتفاع موانع بر حسب پا (feet)=OB

فاصله دو نقطه بر حسب مایل=D

فرکانس کاری (GHZ)=F

 

 

پلاریزاسیون آنتن : Antenna polarization

یکی دیگر از پارامتر ها مورد توجه در هنگام نصب و برقراری یک لینک پلاریزاسیون آنتن است اگر چه که این پارامتر خیلی معروف نیست اما تاثیر بسیار زیادی در موفقیت و برپایی یک ارتباط دارد،انتخاب پلاریزاسیون مناسب هنگام استفاده از انواع آنتن ها حیاتی و مهم است،چه اینکه آنتن با پلاریزاسیون افقی نصب شده باشد و چه اینکه با پلاریزاسیون عمودی نصب شده است باید توجه شود که آنتن های هر دو سمت از یک پلاریزاسیون تبعیت کنند. در ارتباطات داخلی (indoor ) پلاریزاسیون عامل مهمی نیست چون که سیگنال رادیویی با برخوردهای زیاد خود به موانع داخلی دچار تغییر پلاریزاسیون می شوند.

اما بطور معمول سیستم های AP داخلی ( indoor) از آنتن های همه جهته با بهره پایین استفاده میکنند که پلاریزاسیون عمودی هنگام پخش دارند. سازندگان کامپیوترهایی همراه (laptop) نیز معمولا آنتن های این سیستم ها را داخل پوشش صفحه مانیتور آن قرار میدهند که بعد از باز کردن درب آن مانند یک آنتن با پلاریزاسیون عمودی عمل میکند.

 چند آنتنی :Antenna Diversity

شبکه های وایرلس،علی الخصوص شبکه های داخلی (indoor ) همواره در معرض چند مسیری هستند،برای جلوگیری و کاهش اثرات چند مسیری (multipath) معمولا از روشی به نام چند آنتی در سیستمهای وایرلس،علی الخصوص در AP ها استفاده میکنند.

چند آنتی وقتی است که نقطه دسترسی (AP) دارای 2 آنتن است که این دو با یکدیگر عمل گیرندگی را انجام می دهند تا اثرات منفی چند مسیری به حداقل برسد شکل 3-13 یک AP   را با سیستم چند آنتی نشان می دهد.

 

 از آنجایی که طول موج شبکه های وایرلس در استاندارد 802.11 (فرکانس 2.4 GHZ) از 5 اینچ (2.5 سانتیمتر)کمتر است آنتنها میتوانند در فاصله خیلی نزدیک به هم قرار گرفته و بسیار موثر باشند. وقتی گیرنده یک سیگنال رادیویی را دریافت میکند سیگنالی که از هر دو آنتن دریافت کرده را با یکدیگر مقایسه میکند و سیگنال قوی تر و مناسب تر را انتخاب میکند این نمونه گیری بطور پیوسته ادامه دارد تا همواره سیگنالی که دارای بهترین کیفیت است انتخاب شود.

از آنجا که 2 آنتن بسیار به هم نزدیک هستند شاید این گمان حاصل شود که اثرات و فواید چندانی ندارند اما همانطور که می دانیم سیگنال رادیویی زمانی که در گیرنده دریافت میشود معمولا کمتر از 000001/0 میلی وات توان دارد.پس میتوان تصور کرد که در این توان حتی یک تغییر خیلی کوچک نیز در سیگنال دریافتی توسط آنتن میتواند بسیار مفید باشد. AP بطور کلی مجبور است که فرستادن اطلاعات و دریافت آنرا بطور متناوب انجام دهد. وقتی که فرستنده (AP) میخواهد که اطلاعات را به client ارسال کند به این نکته که از کدام یک از آنتنها این اطلاعات را دریافت کرده است توجه نمیکند. بلکه از آن آنتنی استفاده میکند که اخیرا بیشترین دریافت را داشته است.

بطور کلی این تکنولوژی در اکثر سیستم ها وایرلس بکار برده شده است ولی ممکن است در جاهایی مانند کارتهای PCMCIA   یا کامپیوترهای همراه قابل دیدن نباشد زیرا که در این سیستم ها آنتن ها پوشیده هستند و حفاظتی روی آن قرار دارد.

باید به این نکته توجه کرد که همواره یکی از این دو آنتن فعال هستند یعنی وقتی که یک سیستم وایرلس در حال ارسال سیگنال با یک آنتن هستند امکان دریافت با آنتن دیگر وجود ندارد.(Half Duplex)

(MIMO) Multiple input multiple output

این تکنولوژی در حقیقت نوعی پیچیده تری از سیستم چند آنتی است. در این سیستم بیش از یک آنتن در هر دو سمت فرستنده و گیرنده مورد استفاده قرا ر میگیرند. این آنتن ها طوری ترکیب شده اند که خطاهای سیستم را به کمترین حد ممکن برساند و سرعت انتقال اطلاعات را به بیشترین حد ممکن ارتقا دهند. این تکنولوژی یکی از انواع تکنولوژی است که بنام آنتن های هوشمند (Smart Antenna ) معروف است انواع دیگر آن عبارتند از (multiple inpat single outpat) MISO  و  (single inpat multiple outpat) SIMO .

یک سیستم پردازش سیگنال پیشرفته که تحت عنوان (STC) space time coding شناخته میشود معمولا با این تکنولوژی بکار برده میشود در این تکنیک اطلاعات را توسط چندین سیگنال همزمان رادیویی ارسال میکند و در گیرنده دوباره اطلاعات را از این سیگنال ها بازسازی مینماید استاندارد 802.11.n   شامل این تکنولوژی است.

 

 

اتصالات آنتنی و نصب آنتن ها :

آنتن یکی از مهمترین بخش یک سیستم وایرلس است چگونگی نصب آنتن و اتصال آن به فرستنده/گیرنده بسیار حساس و مهم است. اگر نصب آنتن و اتصال آن به فرستنده/گیرنده بطور درست انجام نشده باشد تمام مزایای گفته شده قبلی در مورد آنتن عملا بی اثر خواهد شد.

سه پارامتر عمده که در مورد نصب آنتن و اتصالات آن مهم است عبارتند ازVSWR , Return Loss   اتصال فیزیکی آنتن.

 

 

Voltag standing wave Ratio

این پارامتر به علت عدم تطبیق امپدانس بین بخشهای مختلف در یک سیستم فرستنده/گیرنده رادیویی اتفاق می افتد.

زمانی که فرستنده تولید سیگنال رادیویی کند این سیگنال تولیدی از طریق کابل به آنتن منتقل میشود. در این مسیر انتقال بخشی از این سیگنال به دلیل عدم تطابق امپدانسی برگشت میشود. این عدم تطابق ممکن است در هر جایی رخ دهد اما بیشتر در محل اتصال فرستنده/گیرنده به کابل و کابل به آنتن رخ میدهد.

مقدار این سیگنال برگشتی با میزان عدم تطابق ارتباط مستقیم دارد.

 

نسبت بین ولتاژ موج برگشت شده و موج منتشر شده در یک نقطه مشخص از کابل که بر حسب db   بیان شود را Return Loss   گویند.

 

 

کمیت مهمی که در اینجا به تعریف آن میپردازیم با نام نسبت موج ایستاده برگشتی (VSWR) نام دارد و عبارت است از نسبت بیشترین مقدار اندازه گیری شده ولتاژ خط انتقال ( همان مقداری که توسط فرستنده تولید میشود)به کمترین مقدار ولتاژ اندازه گیری شده خط انتقال (همان مقداری که در آنتن دریافت میشود).

در حقیقت میتوان گفت که نسبت عدم تطابق امپدانس ها می باشد. در حالت ایده آل این نسبت به صورت 1:1 نشان داده میشود که بیانگر تطابق کامل است اما این وضعیت در حالت واقعی عملا امکان پذیر نیست و مقدار مطلوب در حالت واقعی بصورت 1.5:1 نشان داده میشود.

VSWR=V max ÷Vmin

با افزایش عدم تطابق امپدانس مقدار VSWR نیز افزایش یافته در نتیجه توان رسیده به آنتن کاهش خواهد یافت .جدول زیر این اثر را نشان می دهد.

Signal loss caused by VSWR

VSWR Radiated Power Lost Power Db power loss

0db 0% 100% 1:1

Nearly 0 db 4% 96% 1.5:1

db1 ˂ 11% 89% 2:1

3db 50% 50% 6:1

 

نسبت تضعیف سیگنال و VSWR

اولین و مهمترین نکته در کم شدن این اثر توجه با انتخاب سیستم ها،کابل ها و سایر اتصالات به نحوی است که بیشترین تطبیق را داشته باشند.

 

نصب فیزیکی آنتن ها و اتصالات مرتبط :

همانطور که قبلا اشاره شد نصب فیزیکی آنتنها در یک سیستم وایرلس یکی از مهمترین قسمتهایی است که عملکرد درست یک ارتباط را در آینده تضمین میکند. موارد اشاره شده در زیر نکات کلیدی هستند که در هنگام نصب باید به آنها توجه کرد:

جانمایی (placement) :

بهترین محل برای قرار دادن آنتن به نوع آن بستگی دارد.

بطور مثال وقتی که می خواهیم یک آنتن همه جهته (omni) را نصب کنیم بهترین محل برای آن مرکز ناحیه ای است که می خواهد تحت پوشش قرار گیرد.

یا مثلا هنگامی که یک آنتن جهتی را نصب میکنیم باید آنرا در موقعیتی قرار دهیم که بیشترین پوشش را در ناحیه مورد نظر داشته باشیم،همچنین انتخاب آنتن با بهره مناسب جهت جلوگیری از کاهش یا افزایش بیش از اندازه ناحیه پوشش ضروری است.

اتصال آنتن (mounting):

بعد از تعیین محل قرارگیری آنتن نوبت به نصب آن میرسد. بسیاری از آنتن ها علی الخصوص آنتنهاتی بیرونی (outdoor) دارای اتصالاتی هستند که برای نصب آنها روی دکل ها و تیرک ها استفاده میشود. همچنین آنتن هایی مانند آنتن های جهتی دارای قسمتهایی برای تنظیم زاویه و محور آنتن هستند. دقت در این نکته لازم است که چون آنتنها در محل های بادخور قرار دارند تمام پیچ ها و اتصالات آنها کاملا با دقت بسته و سفت شود.

3-15-3-استفاده در محیط مناسب : باید به خاطر داشت که استفاده از آنتن ها بسیار مهم است مثلا استفاده از یک آنتن داخلی (indoor) در محیط بیرونی (outdoor) با توجه به تغییرات شرایط و عدم همسانی محیط های بیرونی و داخلی ممکن است که مشکلات زیادی را ببار آورد و حتی باعث از بین رفتن و تخریب آنتن به علت پارامترهایی همانند افزایش یا کاهش شدید دما شود،بطور کلی قطعاتی که برای مصارف بیرونی استفاده میشود،مانند آنتن ها طوری طراحی شده اند که در مقابل تغییرات شدید پارامترهای محیط مانند گرما،سرما،برف،باران با و ... مقاوم باشند.

تنظیمات Alignment :

<!-- [if gte mso 9]>
قبل از نصب آنتن باید دفترچه و انضمام آن کاملا مطالعه شود و توصیه های سازنده برای نصب مورد توجه قرار گیرد ادامه مطلب

[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

 میکروتیک
 
 
میکروتیک
 
شرکت میکروتیک (Mikrotik) نام شرکتی در لتونی است که تجهیزات مربوط به شبکه ، شبکه مخابراتی بیسیم تولید میکند و فروش محصولات میکروتیک در بیشتر نقاط جهان با استفاده از نماینده خود میسر شده است ، مهمترین محصول این شرکت سیستم عامل میکروتیک است ، که مسیریابی است با استفاده از هسته لینوکس ساخته شده است .
 
میکروتیک
 
سیستم عامل میکروتیک علاوه بر قابلیت نصب بر روی رایانه های خانگی ، بصورت بسته نرم افزاری-سخت افزاری نیز ارائه شده است که در سال 1995 میلادی همزمان با شکل گیری استاندارد 802/11 توسط دو دانشجوی MIT آمریکا بوسیله نگارشی از سیستم عامل لینوکس بنیان گذاشته شد.
از قابلیت های میکروتیک می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1_ مسیریاب (Routing)
2_دیوار آتش (Firewall)
3_بی سیم (Wireless)
4-پروتکل پیکربندی پویای میزبان (Dhcp Server)
5-برگردان نشانی شبکه و میزبان نماینده (Server Nat & Proxy)
6-پشتیبانی از آی پی نسخه 6 (IPv6 Support)
7-مدیریت کاربر (User Managment)
8-تعادل رسانی بارگذاری (Load Balancing)
 
 ویژگی نقطه دسترسی (Access Point) اکسس پوینت و دیگر ویژگی ها را در شبکه های بیسیم بازی میکند . برنامه کاربردیاین شرکت برای سیستم عامل winbox نام دارد ،
دریافت برنامه winbox : winbox.exe [حجم: 53 کیلوبایت] ( تعداد دانلود: 7)
 
میکروتیک
 
 رادیو میکروتیک یا روتر برد (Routerboard) صفصه مدارهای مسیریاب های میکروتیک به طور کلی به 2 دسته مسیریاب و بیسیم تقسیم میشوند البته دستگاه های بی سیم میکروتیک هم توانایی مسیریابی را دارند اما عمده استفاده آنها در صنعت محصولات وایرلس و بیسیم هستند .
 
 
 
 

ادامه مطلب

فصل یکم
[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

فرکانس رادیویی(RF) چیست؟

بطور پایه ای میتوان گفت یک سیگنال رادیویی از یک سیگنال متناوبAC   شروع میشود که توسط یک فرستنده تولید شده است. این سیگنال AC درون یک رسانای مسی مثلا کابل کواکسیال میشود و از طریق یک آنتن بصورت سیگنال الکترو مغناطیس تشعشع میشود.

تغییرات شار الکتریکی در یک آنتن که همان جریان شناخته میشود سبب تغییر میدان های الکترومغناطیس اطراف آنتن خواهد شد.

یک سیگنال AC که از آن به شکل موج (Wave form) تعبیر میشود در واقع همان چیزی است که به آن موج سینوسی گویند و در شکل نشان داده شده است.

 

 

A sine wave

 

فصل یکم

 

 

شکل 1-1 شکل موج سیسنوسی

 

 

1-1-خصوصیات فرکانس های رادیویی :

 

 

بطور کلی برای همه فرکانس های رادیویی مشخصه های کلی زیر قابل تعریف است.

 

1)قطبیت 2)طول موج 3)فرکانس 4)دامنه 5)فاز

 

 

-شناختن رفتارهای فرکانس های رادیویی (RF)

یک سیگنال رادیویی در داخل هوا یا محیط های مختلفی سیر میکند که باعث میشود تغییر کند و رفتارهای مختلفی را نشان دهد.

رفتارهای انتشار امواج رادیویی شامل مواردی هستند که توضیح داده میشود.

 

انتشار موج چیست؟

 

 

برای فهم بهتر رفتارهای امواج رادیویی فهم چگونگی انتشار موج بعد از ترک آنتن مهم است.

همان طور که میدانیم امواج الکترومغناطیس میتواند در خلا کامل یا سایر مواد و محیط ها انتشار یابد مسیری که امواج میتوانند حرکت کنند و این وابسته است به مواردی که در مسیر سیگنال قرار دارند بعنوان انتشار امواج شناخته میشوند.

بطور مثال یک دیوار خشک اثر کاملا متفاوتی روی سیگنال رادیویی نسبت به آهن دارد.اتفاقاتی که برای سیگنال رادیویی بین دو نقطه می افتد در حقیقت نتیجه مستقیم همین پارامتر انتشار موج است. بهترین قیاس برای اصطاح انتشار موج در شکل نشان داده شده است.

وقتی ما اصطلاح انتشار یافتن (Propagate) را برای امواج بکار میبریم سعی میکنیم سیگنال رادیویی را تصور کنیم که در یک فاصله نسبتا دور از آنتن جدا شده است.

شکل زیر یک زلزله را نمایش میدهد توجه میکنیم که حلقه های متحدالمرکز از مرکز زمین لرزه به سمت بیرون انتشار میبایند.انتشار موج سیگنال رادیویی بسیار شبیه به این حالت میباشد.

 

-2- Absorption جذب :

 

 

یکی از متداولترین رفتارهای سیگنال رادیویی را در جهات مختلف جذب میکنند.

 

 

-2-2- Reflection : انعکاس – بازتابش :

 

 

یکی دیگر از رفتارهای مهم در انتشار موج است زمانی که موج به یک سطح صاف که مساحت نسبتا بزرگی نسبت به طول موج دارد برخورد کند بسته به محیط انتشار مسیر آن ممکن است که دچار خمیدگی به یک مسیر دیگر شود.

مثال آن طبق شکل مانند برخورد یک بیم لیزر است که به یک آینه کوچک برخورد میکند یا برخورد یک توپ به یک دیوار است.

 

بطور کلی 2 نوع عمده انعکاس وجود دارد.

 

 

1)انعکاس امواج آسمانی ( (Sky wave

2)انعکاس مایکروویو (Microwavw)

 

 

انعکاس امواج آسمانی در فرکانسهای زیر 1 GHZ رخ میدهد که سیگنال دارای طول موج زیاد است و سیگنال بر اثر برخورد با قسمت باردار لایه یونیسفر جو زمین دچار بازتابش میشود.

اما سیگنال های مایکروویو بین فرکانسهای 1 GHZ تا 30 GHZ است ،بعلت بالا بودن فرکانس طول موج ها بسیار کوچک است و اصطلاح مایکروویو به همین دلیل به آن اطلاق میشود .امواج مایکروویو میتوان از اجسام کوچکتر مانند یک درب فلزی منعکس شوند،در محیط های خارجی امواج مایکرویو توسط چیزهایی مانند ساختمانها،سطح جاده ها،سطح آب،سطح زمین و ....

منعکس میشود در محیط های داخلی انعکاس از اشیایی مانند درب ها،دیوارها،کابپنتها و .... صورت میگیرد.

 

 

1-2-3- Scattering   پراکندگی:

 

 

پراکندگی را میتوان در بسیاری از موارد بصورت انعکاس چندگانه براحتی تعریف کرد. این انعکاس های چندگانه زمانی رخ میدهد که طول موج سیگنال الکترومغناطیس بزرگتر از آن تکه ای از رسانه ای باشد که سیگنال از درون آن عبور میکند پراکندگی به دو راه مختلف اتفاق می افتد: نوع اول دارای اهمیت کمتری است و اثر کمتری روی کیفیت سیگنال دارد.

نوع اول از پراکندگی روی سطح پایین تری اتفاق می افتد و اثر کمتری روی کیفیت سیگنال دارد این نوع از پراکندگی زمانی خودش را نشان میدهد که سیگنال رادیوی از درون ماده ای عبور میکند و بخشی از این سیگنال منعکس شود. عواملی مانند مه و بخار آب میتوانند این حالت را ایجاد کند.

نوع دوم زمانی است که سیگنال رادیویی با یک سطح ناصاف برخورد کند و به چندین مسیر شکسته میشود.

عواملی مانند فنس های توری،شاخه و برگ درختان ...میتوانند سبب این حالت شوند.

شکل زیر یک چراغ قوه را نشان میدهد که به یک سطح میتابد.میتوان مشاهده کرد که چگونه سیگنال اصلی بعد از برخورد به این سطح بطور کامل در مسیرهای متفاوت پراکنده میشود.

 

1-2-3- Refraction   ( شکست ) :

 

 

یک سیگنال رادیویی میتواند دچار خمیدگی شود که این رفتار آن به عنوان شکست تعبیر میشود. یک تعریف درست از شکست در حقیقت همان خمیدگی سیگنال رادیویی است در حالی که از محیط های انتقال با چگالی های مختلف عبور میکند که این باعث تغییر مسیر امواج میشود.

بیشترین حالت وقوع این پدیده به علت عوامل جوی است و سه عامل اصلی این پدیده عبارتند از:

بخارآب،تغییرات دمایی هوا،تغییرات در فشار هوا.

در محیط های بیرونی سیگنالهای رادیویی بطور معمول کمی به طرف سطح زمین شکست پیدا میکنند.

 

 


1-2-4- Diffraction   (تفرق) :

 

 

 

مفهوم این پدیده در خیلی از مواقع با پدیده قبلی (Refraction) شباهت دارد و باعث گیج شدن میگردد،این عامل نیز یکی از رفتارهای انتشار موج است. در حالی که همان طور که تعریف کردیم Refraction خمش سیگنال رادیویی در اثر عبور از محیط انتقال بود.

حالتهایی که برای این پدیده ممکن است پیش بیاید به عواملی مانند:شکل جسم،اندازه،ماده سازنده،موانع و هم چنین مشخصات سیگنال رادیویی مانند پلاریزاسیون،فاز و دامنه بستگی دارد. بطور کلی موانعی مانند ساختمانها،تپه ها و ....که بین فرستنده و گیرنده قرار گرفته اند باعث ایجاد این پدیده میشوند.موج وقتی که با موانع برخورد میکند از نظر سرعت افت میکند و در اطراف مانع دچار خمیدگی میشود،اما امواجی که در مسیر خود با مانعی روبرو نمی شوند در مسیر اولیهخود با همان سرعت حرکت میکنند.

 

 

 

1-2-6-تضعیف : (Attenuation) Loss

 

 

بهترین تعریف برای این پدیده کاهش دامنه یا شدت سیگنال رادیویی است.سیگنال چه در هوا و چه در کابل میتواند دچار تضعیف شود. سیگنال رادیویی که درون کابل سیر میکند بر اثر عواملی مانند امپدانس الکتریکی دچار تضعیف میشود. تضعیف بطور معمول مورد پسند و انتظار نیست اما در بعضی از موارد مهندسان از ابزارهایی بنام تضعیف کننده (Attenuator) برای تطبیق توان استفاده می کنند. بطور کلی وقتی سیگنال رادیویی از آنتن در هوا پخش میشود به علت عواملی مانند جذب،فاصله،چند مسیری و ... دچار تضعیف میشود هم چنین این نکته حائز اهمیت است که مواد مختلف وابسته به جنسشان اثرات تضعیفی خاص خود را دارند که تعدادی از آنها در جدول زیر آمده است.

 



 

Materials-Attenuation Comparision

Material                             2.4 GHz

 

Foundation Wall                     -15 dB

Brick,Concrete,Concrete Blocks    -15 dB

Elevator or metal obstacle          -10 dB

Metal Rack                             -6 dB

Drywall or Sheetrock                   -3 dB

Non-tinted Glass Windows or Door -3 dB

جدول 1-1 جدول تضعیف مواد

 

 

 

 

 

 

 

1-2-7-افت فضای آزاد (free space path loss) :

 

 

افت در شدت سیگنال است که بر اثر طبیعت پخش شوندگی (واگرایی ) امواج بوجود میآید که در حقیقت به همان واگرایی پرتو فرکانسی اشاره میکند،انرژی سیگنال رادیویی هر چه از آنتن دورتر شویم در شعاع وسیع تر پخش میشود و این باعث افت شدت سیگنال خواهد شد.

یکی از راههای خوب نشان دادن افت فضای آزاد مدل بالون است.قبل از اینکه بالون کاملا با هلیوم پر شود از نظر اندازه بسیار کوچک است اما دارای تراکم زیادی در پلاسیک مخزن آن میباشد بعد از اینکه بالون باد شد و از نظر اندازه رشد کرد پلاستیک آن بسیار نازک تر میشود،سیگنالهای رادیویی نیز به همین روش دچار واگرایی و تضعیف میشوند خوشبختانه این اثر تضعیف در رشد سیگنال بصورت لگاریتمی بوده خطی نمیباشد بدین معنا که مقدار تضعیف در دو فاصله ثابت از آنتن به یک اندازه نیست مثلا در فرکانس   2.4GHZ توان حدود 80 dB در 100 متر اول افت میکند در حالی که این افت برای 100 متر دوم تنها 6 dB است.

در زیر فرمول تضعیف فضای آزاد آمده است:

 

 

LP=32.4+(20Logl0F)+(20Logl0D)

افت فضای آزاد LP=( dB)

فرکانس F:(MHZ)

فاصله بین آنتن ها D:(Km)

 

یکی از راه های ساده برای تخمین افت فضای آزاد قاعده 6 dB است. به این صورت که این قانون میگویند دو برابر شدن فاصله با افت به مقدار 6 dB در دامنه سیگنال رادیویی برابر است جدول زیر این قانون را برای برخی از فواصل نشان میدهد.

 

 

Attenuation Due to free space path loss

Distance[km]                       Attenuation[dB]

2.4GHz

1                    100.4                    106.4

2                    106.4                    112.4

4                    112.4                    118.5

5                    118.5                    124.5

جدول 1-2 تضعیف فضای آزاد

 

 

باید توجه کرد که سیگنال 5GHZ دارای افت بیشتری نسبت به سیگنال 2.4 GHZ است که این به معنی است که فرکانس بالاتر سریع تر افت پیدا میکند و این به علت طول موج کوتاهتر است.

 

 

1-2-8- چند مسیری Multipath :

 

 

چند مسیری یکی از عوارض ناشی از انتشار موج است به این معنا که سیگنال رادیویی از دو یا چند مسیر در یک زمان یا تفاوت زمانی بسیار کوچک (نانو ثانیه) به آنتن گیرنده میرسد. این چند مسیری به علت طبیعت موج و انکسار و انعکاس آن از موانع اطراف است. در محیط های داخلی سیگنالهای منعکس شده میتواند از عواملی مانند دیوارها،میزها،کابینت ها و ... باشد و در محیط های بیرونی از عواملی مانند،کوه ها،تپه ها،ساختمانها،سطح جاده ها سطح دریا و زمین همچنین شرایط جوی ایجاد گردد.

 

بطور معمول زمان بیشتری طول میکشد تا سیگنالهای منعکس شده نسبت به سیگنالهای اولیه که در مسیر خود هستند به آنتن گیرنده برسند این تفاوت زمان در حد نانوثانیه بوده و به عنوان پارامتری بنام (delay spread) شناخته شود. در آینده خواهیم دید که بعضی از تکنولوژی های طیف فرکانس گسترده نسبت به این پارامتر از بعضی دیگر مقاوم تر هستند.

اما چه چیزی اتفاق میافتد که پدیده چند مسیری رخ میدهد؟ نتیجه این پدیده در تلویزیون ها بسیار ملموس و قابل مشاهده است و باعث سایه یا دوگانگی تصویر خواهد شد اثرات چند مسیری در سیگنالهای رادیویی میتواند هم مفید و هم مخرب باشد اما بطور معمولا اثرات مفید آن است این پدیده میتواند باعث تضعیف،تقویت و یا خرابی سیگنال رادیویی شود.

 

 

اثرهای چند مسیری در بعضی از مواقع به نام (Ragleight fadig) شناخته شده اند.این نامگذاری به افتخار Lord Raglieght فیزیکدان انگلیسی میباشد. چهار اثر عمده پدیده چند مسیری عبارتند از :

 

 

1) Downfade : این حالت باعث کاهش دامنه سیگنال میشود. وقتی که چند فرکانس رادیویی بطور همزمان به گیرنده میرسد و دارای اختلاف فاز هستند نتیجه این خواهد بود که دامنه سیگنال حاصل در گیرنده کاهش خواهد یافت. اختلاف فاز بین 121 تا 179 درجه سبب این پدیده خواهد شد.

2) Upfade : در این حالت وقتی چند سیگنال بطور همزمان اما بصورت هم فاز نسبت به سیگنال اولیه به گیرنده می رسند در نتیجه دامنه سیگنال در گیرنده افزایش خواهد یافت. اختلاف فازهای کوچکتر از 0 تا 120 درجه سبب این حالت خواهد شد. در هر حال توجه به این نکته ضروری است که سیگنال نهایی دریافت شده در گیرنده نمیتواند دامنه ای بیشتر از دامنه خود داشته باشد.

3) Nulling : این پدیده باعث از بین رفتن سیگنال میشود. زمانی که چندین سیگنال از مسیرهای متفاوت بطور همزمان به گیرنده میرسند و دارای اختلاف فاز 180 درجه نسبت به سیگنال اولیه هستند میتوانند سبب از بین رفتن سیگنال رادیویی گردند.

4) Data Corruption (از بین رفتن اطلاعات): به علت تفاوت زمانی در دریافت سیگنال دریافتی اولیه با سیگنال های حاصل از بازتابش که با عنوان تاخیر انتشار (delay spread) شناخته میشود ممکن است چندین سیگنال بازتابش شده وجود داشته باشد و در این حالت گیرنده دچار مشکل برای دیمدولاسیون اطلاعات سوار بر سیگنال رادیویی خواهد شد.

همچنین این تاخیر انتشار حاصل از تفاوت زمانی ممکن است سبب همپوشانی بیت ها با یکدیگر شده و در نتیجه سبب خرابی اطلاعات دریافتی شود.

 

1-2-9-بهره : (Amplification)Gain

 

 

یکی از بهترین تعریفها برای این پارامتر را میتوان تقویت دامنه یا شدت سیگنال است. دو نوع از بهره با نامهای بهره فعال و غیرفعال (Active&Passive Gain) شناخته شده هستند.

دامنه سیگنال میتواند توسط یک دستگاه خارجی تقویت گردد. بهره فعال معمولا توسط یک تقویت کننده که در روی سیم انتقال به فرستنده/گیرنده یا آنتن قرار میگیرد انجام میشود. یک تقویت کننده معمولا یک دستگاه با قابلیت دو طرفه است که در هر دو جهت ورودی و خروجی عمل تقویت را انجام میدهد. بهره فعال نیاز به استفاده از یک منبع تغذیه خارجی دارد.

مهره غیر فعال توسط متمرکز کردن سیگنال رادیویی توسط آنتن انجام میشود.

آنتن دستگاهی غیر فعال است که نیاز به یک منبه تغذیه خارجی ندارد.

 

ادامه مطلب

چکیده
[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

شبکه های وایرلس امروزه در همه جا دیده می شوند.تکنولوژی به شدت در حال رشد است بطوری که میتوان گفت تقریبا پا به پای این تغییرات رفتن غیر ممکن به نظر میرسد.
شرکتهای کوچک در بکارگیری و تطابق سیستمهای خود با تکنولوژی وایرلس به سرعت وارد عمل میشوند و منتظر دستورالعمل و قانون خاصی نمی مانند.
شرکتهای متوسط در زمینه بکارگیری این تکنولوژی اندکی محتاط تر هستند این شرکتها معمولا بستری جهت آزمایش و بررسی تکنولوژی های جدید میباشند.
شرکتهای بزرگ تلاش کرده اند تا با بکارگیری تکنولوژی وایرلس (مثلا 802.11)در 5 سال گذشته یک پذیرش نسبی را ایجاد کنند و از تکنولوژی در کاهش هزینه های خود در سیستمهایی مانند سیستمهای دسترسی به شبکه عمومی و بانکهای اطلاعاتی شرکت و همچنین سیستمهای ردیابی اتومبیل و .... استفاده کنند.

ادامه مطلب

مقدمه
[xfgiven_img]میکروتیک، خرید میکروتیک، فروش میکروتیک، تعمیرات میکروتیک، اس ایکس تی، خرید sxt[/xfgiven_img]

برای انتقال اطلاعات به رسانه انتقال و سیستم انتقال داده ها احتیاج است.رسانه های انتقال اجزایی فیزیکی هستند که انتقال داده ها در آنها توسط روشهای متفاوت صورت میگیرد.
رسانه هایی مانند کابل ها کواکسیال،زوج سیم های بهم تابیده و در این سالها نیز فیبرهای نوری از رایجترین این سیستمهای فیزیکی انتقال داده ها هستند.
برای انتقال داده های بین دو نقطه با استفاده از رسانه های ذکر شده در بالا وجود این رسانه ها در هر دو سمت و مسیر بین آنها الزامی است.حال فرض کنیم که این دو نقطه دو شهر در دو طرف یک کوه و یا حتی دو کشور و .....باشند.وجود موانع طبیعی مانند کوه ها،جنگل ها،اقیانوس ها،دریاها و سایر موانع دیگر در نقاط مختلف عملیات کابل کشی و ایجاد یک بستر ارتباطی را در بسیاری از موارد بسیار سخت و حتی غیر ممکن می کند.از طرفی حتی با غلبه بر این موانع با روشهای جدید تکنولوژی هزینه ها و زمان اجرای این ساختارها بسیار زیاد خواهد بود.
موارد اشاره شده در بالا و بسیاری از نقاط ضعف دیگر در بعضی ار کاربرها باعث بوجود آمدن ایده ابداع و استفاده از سیستمهای بی سیم با استفاده از امواج الکترومغناطیس جهت انتقال داده ها بین دو نقطه شد.
امروز با فراگیر شدن استفاده از کامپیوترهای همراه که همگی مجهز به امکان استفاده از شبکه های بیسیم هستند استفاده از این روش جهت استفاده از شبکه ها بخصوص اینترنت در نقاط مختلف مانند کتابخانه ها،مراکز آموزشی و دانشگاهی و مراکز عمومی بسیار شایع شده است.
در ادامه تلاش میکنیم تا با معرفی تکنولوژی انتقال داده ها بر بستر بیسیم،قدم به قدم به معرفی آن بپردازیم و در نهایت به یک درک مناسب از ساختار آن دست یابیم.
بطور کلی برای فهم،پیاده سازی،طراحی،و مدیریت شبکه های وایرلس(مثلا استاندارد 802.11)بطور همزمان نیاز به فهم دو مقوله وجود دارد:
الف)بحث مدل OSI  و هم چنین یک تصویر درست از مفاهیم شبکه و TCP/IP  ،زیرا در حقیقت استانداردی مانند 802.11 IEEE  مانند یک دروازه به یک شبکه سیمی است.
ب)فهم پایه ای از مفاهیم فرکانس رادیویی (RF)  و پدیدهای مرتبط با آن داشته باشیم.
بنابراین در برپایی و پیاده سازی و در نهایت کارکرد درست یک شبکه مبنی بر تکنولوژی وایرلس عملا دو شاخه از علوم مهندسی دخالت دارند که با کمک یکدیگر ایجاد این بستر را ممکن میسازند.

ادامه مطلب