طبقه بندي موضوعي : مباحث عمومي فناوري اطلاعات
نويسنده : كيانوش مراديان
ناشر : همكاران سيستم
تاريخ انتشار : 27/04/1386

با پيشرفت فناوری و  پیدایش تكنيك هاي جديد انتقال اطلاعات در سيستم هاي مبتني بر Wireless، سرعت دسترسي و پهناي باند افزايش يافته و از خطاهاي سيستم كاسته شده است. باكمي جست و جو روي اينترنت ، Access Point هايي خواهيد يافت كه مرزهاي سنتي  اين فناوری كه سال ها با سرعت هاي آشناي  11 Mbpsو 54 Mbps و در موارد پيشرفته تر آن  22Mbps و 72 Mbps و يا حتي  108 Mbps كار مي كرده اند را شكسته اند و شاهد پیشرفت های بیشتر يعني سرعت 300 Mbps در فناوري بي سيم هستيم. در اين نوشتار فناوري هاي مختلف مبتني بر Wireless بررسي شده  است و در پایان به اين پرسش كه آيا با آمدن شبكه هاي جديد     Wirelessعمر شبكه هاي Wired به پايان رسيده است ، پاسخ داده خواهد شد.

SISO

درانتقال اطلاعات در سيستم هاي بي سيم و از طريق امواج راديويي ، به طور سنتي از يك آنتن در گيرنده و از يك آنتن در فرستنده استفاده مي شود. اين سيستم  به Single Input Single Output يا SISOشهرت دارد. در اين مدل فرستنده و گيرنده (هردو) از يك زنجيره ی RF  (كدكننده و ديكد كننده) استفاده مي کنند. پياده سازي SISO ارزان و ساده است و تقريبا از زمان پيدايش فناوری راديو از آن استفاده می شده است و از  آن مي توان در راديو و تلويزيون و همچنين فناوری بي سيم شخصي (WI-FI , Bluetooth) استفاده كرد.

SIMO

تکنیک چند آنتن در گیرنده ، برای افزايش كارايي انتقال اطلاعات  به وجود آمد. سيستمي كه برای ارسال (انتقال) اطلاعات از يك آنتن و برای دريافت اطلاعات از چندين آنتن استفاده مي کند به SIMO يا Single Imput , Multiple Output مشهور شد.

 

 

MISO

سيستمي كه از چند آنتن در فرستنده و يك آنتن در گيرنده استفاده مي كند ، MISO يا Multiple Input Single Output نام دارد. اين تكنيك به نام STC (Space Time Coding) معروف است. انتقال اطلاعات در اين سيستم از طريق دو آنتن فرستنده و فاصله ی زماني مشخص انجام مي شود . به بيان ديگر ، اطلاعات توسط دو آنتن در دو زمان متفاوت به شکل مستمر ارسال مي شود.

 

MIMO

    برای افزايش توان عملياتي يك لينك راديويي ، چندين آنتن در هردو قسمت فرستنده و گيرنده قرارداده مي شوند. اين سيستم را MIMO يا Multiple Input Multiple Output مي نامند.  در اين تكنيك ، تعداد آنتن هاي دوطرف (فرستنده و گيرنده) يكی است و امكان چند برابركردن Throughput فراهم مي شود. برای مثال ، يك سيستم 2x2 MIMO ، Throughput را دوبرابر خواهد كرد. آنتن ها در هر يك از نقاط انتهايي يك ارتباط ، به منظور كاهش خطا و بهينه کردن سرعت انتقال داده به كار مي روند. MIMO يكي از چندين روش آنتن هاي هوشمند هستند.

 

   

 

    در سيستم هاي بي سيم معمولي يك آنتن در مبدا و آنتن ديگر در مقصد قراردارد. در اين گونه سيستم ها ، نويز محيط دركيفيت ارتباط تاثير  می گذارد و مشكلات ارتباطي را افزايش می دهد. به طور مثال ، وقتي امواج الكتريكي با موانعي مانند تپه ها ، دره ها ، ساختمان ها و كابل هاي فشار قوي برق برخورد مي كنند پراكنده می شوند و در مسيرهاي مختلف به سوی هدف حركت مي كنند و بخش هايي از سيگنال كه با تاخير به گيرنده مي رسند ، سبب ايجاد مشكل می شوند. محو شدن سيگنال ، انكسار سيگنال  و به وجود آمدن فاصله بين سيگنال ها از جمله ی این مشكلات هستند.

    در سيستم هاي ارتباطي ديجيتالي ، همچون سيستم اينترنت بي سيم ، اين مشكلات سبب كاهش سرعت دسترسي و بالارفتن خطاي ارتباطي خواهند شد. استفاده دو يا چند آنتن در مسير انتشار سيگنال ها در مبدا و مقصد ، مشكلات ناشي از پراكندگي سيگنال ها را ازبين خواهد برد و حتي می توان از اين خاصيت برای برقراري ارتباطي مطمئن تر استفاده کرد.

 

 

       توضيح :  

       آنتن در واقع مبدل فركانس راديويي به جريان تناوبي  است. آنتن ها داراي دو مدل پايه هستند : آنتن گيرنده كه دريافت كننده ی انرژي موج RF و تبديل كننده به ولتاژ AC تجهيزات الكترونيكي است و آنتن هاي انتقالي كه توسط ولتاژ AC تغذيه  می شوند و موج RF تولید مي کنند.

 

MIMO و استاندارد 802.11n

اين استاندارد در ادامه ی استانداردهاي پیشین مبتني بر IEEE 802.11  و براي فناوري مبتني بر MIMO تهيه شده ، اما  تاكنون توسط موسسه ی استاندارد IEEE  پذیرفته نشده است. استفاده ی انحصاري ، تنها در محيط هاي Indoor و همچنين عدم تطابق محصولات مبتني بر MIMO با برندهاي مختلف از  دلايل عدم تصویب اين استاندارد هستند. جالب اينجاست كه با وجود عدم تصويب آن تاكنون ، شركت هاي مختلفي نظير LINKSYS ، DLink و CNET به ارائه ی محصولات خود با استفاده از اين فناوري پرداخته اند. سرعت زياد ، پهناي باند و افزايش فاصله ی پوشش
، از نكات قوت اين فناوری اند كه مسير آينده ی  تكامل سيستم هاي بي سيم را ترسيم مي کنند.

 

آيا شبكه هاي بي سيم جايگزين مناسبي براي شبكه هاي فعلي هستند ؟

سيستم هاي Wireless  مرسوم در حال حاضر 54 Mbps برای ارتباطات Outdoor و 108 Mbps برای شبكه هاي داخل ساختماني يا Indoor ( سيستم هاي بي سيم تقويت شده) هستند و هنوز بستر مناسب و قابل اطمينان   بي سيم براي ارتباط چندين Access Point فراهم نشده است .  به همین دلیل اين ارتباط از طريق خطوط كابل مسي برقرار می شود. كندي شبكه هاي بي سيم در انتقال همزمان حجم بالاي ترافيك و همچنين تاثيرات محيطي شديد ( نويز) ، باعث ايجاد اختلال هاي پيش بيني نشده مي شوند. حداكثر سرعت ادعا شده در حال حاضر براي سيستم هاي بي سيم 300 Mbps است كه Throughput  واقعي آن كسري از اين مقدار خواهد بود .بنابراین در مقايسه با شبكه هاي Wired فعلي ( سرعت دسترسي در Endpoint معادل  1000 Mbps و در Backbone معادل  10 Gb ) هنوز نقش مكمل شبكه هاي Wired را  خواهند داشت. سيستم هاي فعلي بي سيم در مصارف با ترافيك پايين شبكه ، مانند به اشتراك گذاردن فايل ها ی تحت شبكه و همچنين اينترنت بسيار مناسب اند ، اما در ارتباطات با ترافيك بالا و نرم افزارهاي Client-Server تحت Database واحد ، تاکنون عملكرد مناسبي را نداشته اند.