آشنایی با ارتباطات بی سیم – Wireless Communication ( بخش دوم )

در پست قبل مقدماتی از مفاهیم سیستم های ارتباطی بی سیم را تشریح نموده و انواع مختلف آن را مورد بررسی قرار دادیم . در این مقاله ، مطالب بیشتری را در تکمیل نوشته قبل ارائه داده و موضوع را با جزئیات بیشتری مورد ارزیابی قرار خواهیم داد .

اصولاً هدف از برقراری یک سیستم ارتباطی ، انتقال اطلاعات میان دو نقطه بوده به گونه ای که اطلاعات در مقصد ، کپی قابل قبولی از اطلاعات در مبداء باشد . اطلاعات در حین انتقال از کانال مخابراتی فیزیکی عبور نموده تا خود را به مقصد برسانند . اصولاً کانالهای مخابراتی فیزیکی یا همان بستر فیزیکی انتقال اطلاعات به چند دسته کلی تقسیم می شوند که برخی از مهم ترین آنها عبارتند از :

کابل های مسی ، کابلهای کواکسیال ، خطوط انتقال مایکرواستریپ ، موجبرها ، فیبر نوری ، فضای آزاد و …

کابل های مسی تلفن و اترنت

کابل کواکسیال

برد مایکرواستریپ

موجبرهای فلزی تو خالی مستطیلی و استوانه ای

فیبر نوری

هر یک از این کانال ها بسته به مشخصات فیزیکی خاص خود ، پارامترهای الکتریکی وی‍ژه ای را ارائه خواهند داد که یکی از مهم ترین آن ها عرض باند کانال می باشد . دیتای ورودی به یک کانال باید به گونه ای آماده گردد که در هنگام عبور از کانالی با پهنای باند مشخص ، کمترین میزان اعوجاج را پیدا کرده و با حداکثر دقت به مقصد برسد . بنا بر این یکی از مهم ترین وظایف فرستنده ، شکل دهی به طیف فرکانسی سیگنال ارسالی به منظور عبور مناسب از کانال می باشد . این عمل که در اصطلاح فنی مدولاسیون نامیده می شود ، امکان شیفت دهی طیف فرکانسی سیگنال پیام با توجه به مشخصات الکتریکی کانال را فراهم می نماید .

مدولاسیون که به عمل سوار نمودن اطلاعات بر روی یک موج حامل ( کاریر ) اطلاق می گردد ، بسته به ماهیت موج حامل به دو گروه اصلی تقسیم بندی می گردد :

چنان چه کاریر یک موج سینوسی تک فرکانس باشد ، مدولاسیون اصطلاحاً مدولاسیون موج پیوسته یا CW و چنانچه کاریر یک پالس مربعی باشد ، مدولاسیون در اصطلاح پالسی نامیده خواهد شد .

از آن جایی که هدف نهایی این بحث صحبت بر روی لینک های اترنت بی سیم با مدولاسیون های CW می باشد ، لذا در ادامه این نوع از مدولاسیون را بیشتر مورد توجه قرار خواهیم داد .

در این حالت بسته به ماهیت سیگنال پیام ( ‌آنالوگ یا دیجیتال ) ، دو نوع کلی مدولاسیون CW خواهیم داشت : مدولاسیون آنالوگ و مدولاسیون دیجیتال . هر کدام از این دو گروه نیز خود به سه مجموعه مدولاسیون های دامنه ، مدولاسیون های فرکانس و مدولاسیون های فاز تقسیم بندی می شوند .

در مدولاسیون های دامنه ، دامنه موج کاریر متناسب با تغییرات پیام ، در مدولاسیون های فرکانس ، فرکانس موج کاریر متناسب با تغییرات پیام و در مدولاسیون های فاز ، فاز موج کاریر متناسب با تغییرات پیام تغییر خواهد نمود . این مدولاسیون ها به ترتیب به روش زیر نامگذاری می گردند :

مدولاسیون دامنه آنالوگ : AM

مدولاسیون فرکانس آنالوگ : FM

مدولاسیون فاز آنالوگ : PM

مدولاسیون دامنه دیجیتال : ASK

مدولاسیون فرکانس دیجیتال : FSK

مدولاسیون فاز دیجیتال : PSK

مدولاسیون دامنه آنالوگ AM

مدولاسیون فرکانس آنالوگ FM

مدولاسیون فاز دیجیتال PSK

لازم به ذکر است که مدولاسیون های دیجیتال خود به انواع تحصصی فراوانی تقسیم بندی می گردند که بررسی آن ها از حیطه این مقاله خارج است .

از آن جایی که کانال فضای آزاد در سیستم های ارتباطی بی سیم از لحاظ مخابراتی کانالی با عرض باند وسیع است لذا در فرستنده های سیستم های بی سیم ، مدولاسیون مناسب جهت دستیابی به حداکثر ظرفیت کانال و بالاترین راندمان انتخاب می گردد.

همان گونه که در انتهای نوشته قبل مطرح شد ، شرکت کاوا ارتباطات هوشمند به منظور تسریع و همگرایی هرچه بیشتر در ارتباطات یکپارچه صدا و تصویر و دیتا بر بستر شبکه های IP ، پل های اترنت PTP را از میان طیف وسیع تکنولوژی ها و محصولات مختلف بی سیم انتخاب نموده و با کمک محصولات معتبر ترین برندهای تجاری جهان همچون موتورولا یا UBNT به پیاده سازی پرو‍ژه های گوناگون برای سازمان های مختلف در سراسر کشور می پردازد .

UBNT

Motorola

این محصولات از لحاظ فنی ، سیستم های بی سیم دیجیتالی با باند فرکانسی وسیع در رنج مایکروویو از حدود ۲ الی چند ده گیگاهرتز با قابلیت تغییر فرکانس ، دارای رنج توان متغیر و قابل تنظیم در حد کسری از وات ، دو طرفه و عموماً Outdoor و دارای امکان استفاده از مدولاسیون های حرفه ای قابل تغییر به منظور برقراری لینک ارتباطی تنها میان دو نقطه به حساب می آیند . این لینک ها که نوع خاصی از سیستم های بی سیم دیجیتال مطابق بر پروتکل های TCP/IP می باشند ، به منظور گسترش هر چه بیشتر یک شبکه LAN در جغرافیایی وسیع مورد استفاده قرار می گیرند . این سیستم ها عمدتاً زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که برقراری ارتباط کابلی میان دو نقطه امکان پذیر نبوده یا پیاده سازی آن مدت زمان زیادی به طول بینجامد . لینکهای اترنت PTP با امکان پیاده سازی و نصب سریع و آسان قادرند حجم انبوهی از اطلاعات در قالب صوت و تصویر و دیتا را به راحتی و با سرعت هر چه بیشتر به نقاط دور دست یا صعب العبور انتقال داده ، نیاز سازمان ها به کابل کشی های زمانبر و گران قیمت را به سادگی مرتفع نمایند . با این کار ، بستر شبکه مورد نیاز جهت برقراری کلیه ارتباطات IP Based اعم از سیستم های Voip ، ویدئو کنفرانس و انتقال اطلاعات دوربین های نظارتی و … به سهولت فراهم می گردد . در پستهای بعد برخی از مهم ترین انواع لینک های بی سیم PTP موتورولا ، مشخصات فنی آن ها و کانفیگ های مربوطه را مورد بررسی قرار خواهیم داد .