بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
مقدمه
تمرکز این درس بر روی مسایل لایه های بالای یک ارتباط بی سیم خواهد بود نه بر روی مسایل لایه فیزیکی و انتقال رادیویی که خود یک درس جداگانه می باشد. بنابراین در این بخش تنها مسایل پایه ای و مهم ارسال و انتقال رادیویی که برای فهم لایه های بالاتر الزامی است مورد تاکید قرار می گیرد.
مساله اصلی در مخابرات بی سیم مساله تداخل (Interference) بین فرستنده ها و گیرنده های مختلف است. در حالیکه در یک شبکه سیمی انتقال بر لینک های مختلف تزاحمی برای هم ندارند، در ارسال بی سیم ارسال هر لینک برای لینک دیگر به منزله نویز و سیگنال مزاحم است.
به طور کلی اثر گذاری لایه فیزیکی بر پشته پروتکلی در شبکه های بی سیم بسیار بیشتر از شبکه های سیمی است. به همین دلیل است که پروتکل لایه های بالاتر باید با در نظر گرفتن مشخصات لایه فیزیکی طراحی شوند.
اسلاید 2 :
دورنمای مطالب
در ابتدا به شکل خلاصه باندهاي فركانسي، سیگنال ها و نحوه انتشار آنها و همچنین آنتن ها مورد بررسی قرار می گیرد.
به دلیل مساله تداخل و محیط مشترک ارسال، می بایست باندهای فرکانسی استفاده شده توسط ایستگاههای مختلف رگوله شده باشد. این امر با تکنیک های Multiplexing صورت می گیرد. طرحهای مالتی پلکسینگ باید به گونه ای باشد که تداخل بین فرستنده ها را حداقل کند.
برای ارسال داده های دیجیتال در یک باند فرکانسی می بایست از مدولاسیون استفاده شود. مدولاسیون های استاندارد برای انتقال بی سیم در بخش سوم مورد بررسی قرار می گیرد.
یک تکنیک انتقال که در مخابرات بی سیم به وفور استفاده می شود مخابرات طیف گسترده (Spread Spectrum) است كه موضوع بخش چهارم خواهد بود.
اسلاید 3 :
باندهای فرکانسی برای انتقال رادیویی
ارسال رادیویی می تواند در باندهای مختلف فرکانسی انجام شود. هر باند فرکانسی مزایا و معایب خود را دارد. طیف فرکانسی قابل استفاده از 300 Hz تا 300 THz است که 1 THz=1014 Hz
فرکانس f و طول موج l یک سیگنال رادیویی از طریق رابطه l = c/f با یکدیگر رابطه دارند که c سرعت نور و برابر c @ 3x108m/s است.
هر باند فرکانسی کاربرد خاص خود را دارد.
شکل اسلاید بعد طیف فرکانسی قابل استفاده را با نام های استفاده شده برای هر کدام نشان می دهد.
اسلاید 4 :
پارامترهای یک سیگنال سینوسی پریودیک شامل پریود ( T )، فرکانس ( f = 1/T ) ، دامنه ( A ) و فاز (j ) است.
s(t) = At sin(2 p ft t + jt)
دلیل اهمیت سیگنالهای سینوسی این است که هر سیگنال پریودیک را طبق بسط سری فوریه می توان بر حسب سینوس ها و کسینوس هایی با مضاربی از فرکانس سیگنال اصلی بیان کرد.
یک روش توصیف سیگنال، توصیف در حوزه زمان (Time Domain Representation)است. در این حالت دامنه سیگنال در هر لحظه ارایه می شود.
اگر سیگنال دارای مولفه های فرکانسی مختلف باشد، توصیف در حوزه فرکانس بهتر است. در این حالت دامنه یک مولفه فرکانسی از سیگنال بر حسب فرکانس های مختلف ارایه می شود.
می توان با استفاده از فازورها سیگنال را در حوزه فاز نمایش داد.
شکل اسلاید بعد این نمایش ها را برای یک موج سینوسی نشان می دهد.
اسلاید 5 :
آنتن ها(Antennas)
تبادل اطلاعات بين فرستنده و گيرنده مستلزم مصرف انرژي است.
آنتن ها با قابليت ارسال و دريافت تشعشعات الكترومغناطيسي، تبادل انرژي در فضا بين فرستنده و گيرنده را ممكن مي سازند.
يك مدل مرجع تئوريك براي آنتن ها، آنتن هاي ايزو تروپيك هستند كه ميزان تشعشع آنها در تمام جهت ها (سه بعد) يكسان است.
اسلاید 6 :
در عمل، آنتن هاي واقعي داراي اثرات جهتي هستند يعني ميزان تشعشع در جهات مختلف متفاوت است.
پترن تشعشعي (Radiation Pattern) ميزان تشعشع آنتن در جهات مختلف را مي دهد.
يكي از انواع آنتن ها آنتن دايپل (Dipole Antenna) كه داراي طول l/2 يا اگر بر سطح فلزي باشد l/4 است. توجه كنيد كه شكل آنتن بستگي به طول موج امواجي كه متشعشع مي كند (آنتن فرستنده) يا دريافت مي كند (آنتن گيرنده) دارد.
شكل اسلايد بعد آنتن دايپل را نشان مي دهد.
اسلاید 7 :
آنتن هاي جهتي و سكتوري (Directed and Sectorized Antenna)
داراي جهت هاي تشعشعي مشخصي هستند. مثلا آنتن هاي ايستگاه پايه (Base Station) در شبكه تلفن موبايل از اين آنتن ها استفاده مي كند.
با استفاده از اين آنتن ها، محيط مورد نظر پوشش داده مي شود و مي توان از فركانس استفاده مجدد (Frequency Reuse) در هر سكتور داشت. مثلا آنتن هاي شبكه تلفن موبايل مطابق شكل 3 يا 6 سكتوري است.
