تبلیغات
راز موفق ها ..... - استاندارد شبکه‌های محلی بی سیم(2)
تاریخ : 1389/09/15 | 17:35 | نویسنده : خیام

ادامه مقاله پست قبلی

2-5-2-سیگنالهای طیف گسترده با جهش فركانسی

    در یك سیستم مبتنی بر جهش فركانسی، فركانس سیگنال حامل به شكلی شبه تصادفی و تحت كنترل یك تركیب كننده تغییر میكند. شكل 2-5 این تكنیك را در قالب یك نمودار نشان میدهد.

 
PN-CODE= Pseudonoise code

 

2-5-2-سیگنالهای طیف گسترده با جهش فركانسی

    در یك سیستم مبتنی بر جهش فركانسی، فركانس سیگنال حامل به شكلی شبه تصادفی و تحت كنترل یك تركیب كننده تغییر میكند. شكل 2-5 این تكنیك را در قالب یك نمودار نشان میدهد.

 
PN-CODE= Pseudonoise code
شكل 2-5 - تكنیك FHSS

    در این شكل سیگنال اطلاعات با استفاده از یك تسهیم كننده دیجیتال و با استفاده از روش تسهیم FSK تلفیق میشود. فركانس سیگنال حامل نیز به شكل شبه تصادفی از محدوده فركانسی بزرگتری در مقایسه با سیگنال اطلاعات انتخاب میشود. با توجه به اینكه فركانسهای pn-code با استفاده از یك ثبات انتقالی همراه با پس خور ساخته میشوند، لذا دنباله فركانسی تولید شده توسط آن كاملا تصادفی نیست و به همین خاطر به این دنباله، شبه تصادفی میگوییم.


شكل 2-6- تغییر فركانس سیگنال تسهیم شده به شكل شبه تصادفی

    بر اساسی مقررات FCC و سازمانهای قانون گذاری، حداكثر زمان توقف در هر كانال فركانسی 400 میلی ثانیه است كه برابر با حداقل 2.5 جهش فركانسی در هر ثانیه خواهد بود. در استاندارد 802.11 حداقل فركانس جهش در آمریكای شمالی و اروپا 6 مگاهرتز و در ژاپن 5 مگاهرتز میباشد.

2-5-3-سیگنالهای طیف گسترده با توالی مستقیم

    اصل حاكم بر توالی مستقیم، پخش یك سیگنال برروی یك باند فركانسی بزرگتر از طریق تسهیم آن با یك امضاء یا كُد به گونهای است كه نویز و تداخل را به حداقل برساند. برای پخش كردن سیگنال هر بیت واحد با یك كُد تسهیم میشود. در گیرنده نیز سیگنال اولیه با استفاده از همان كد بازسازی میگردد. در استاندارد 802.11 روش مدولاسیون مورد استفاده در سیستمهای DSSS روش تسهیم DPSK است. در این روش سیگنال اطلاعات به شكل تفاضلی تهسیم میشود. در نتیجه نیازی به فاز مرجع برای بازسازی سیگنال وجود ندارد.

    از آنجا كه در استاندارد 802.11 و سیستم DSSS از روش تسهیم DPSK استفاده میشود، دادههای خام به صورت تفاضلی تسهیم شده و ارسال میشوند و در گیرنده نیز یك آشكار ساز تفاضلی سیگنالهای داده را دریافت میكند. در نتیجه نیازی به فاز مرجع برای بازسازی سیگنال وجود ندارد. در روش تسهیم PSK فاز سیگنال حامل با توجه به الگوی بیتی سیگنالهای داده تغییر میكند. به عنوان مثال در تكنیك QPSK دامنه سیگنال حامل ثابت است ولی فاز آن با توجه به بیتهای داده تغییر میكند. جدول زیر ایده مدولاسیون فاز را نشان میدهد.

Symbols

Bits

Phase Modulation

1

00

2

01

3

10

4

11

جدول 2-2- مدولاسیون فاز

    در الگوی مدولاسیون QPSK چهار فاز مختلف مورد استفاده قرار میگیرند و چهار نماد را پدید میآورند. واضح است كه در این روش تسهیم، دامنه سیگنال ثابت است. در روش تسهیم تفاضلی سیگنال اطلاعات با توجه به میزان اختلاف فاز و نه مقدار مطلق فاز تسهیم و مخابره میشوند. به عنوان مثال در روش pi/4-DQPSK، چهار مقدار تغییر فاز 3pi/4- ، 3pi/4، pi/4، و-pi/4 است. با توجه به اینكه در روش فوق چهار تغییر فاز به كار رفته است لذا هر نماد میتواند دو بیت را كُدگذاری نماید.

بیتهای فرد

بیتهای زوج

اختلاف فاز

1

1

-3pi/4

0

1

3 pi/4

0

0

Pi/4

1

0

-pi/4

جدول 2-3- مدولاسیون تفاضلی

    در روش تسهیم طیف گسترده با توالی مستقیم مشابه تكنیك FH از یك كد شبه تصادفی برای پخش و گسترش سیگنال استفاده میشود. عبارت توالی مستقیم از آنجا به این روش اطلاق شده است كه در آن سیگنال اطلاعات مستقیماً توسط یك دنباله از كدهای شبه تصادفی تسهیم میشود. در این تكنیك نرخ بیتی شبه كُد تصادفی، نرخ تراشه نامیده میشود. در استاندارد 802.11 از كُدی موسوم به كُد باركر برای تولید كدها تراشه سیستم DSSS استفاده میشود. مهمترین ویژگی كدهای باركر خاصیت غیر تناوبی و غیر تكراری آن است كه به واسطه آن یك فیلتر تطبیقی دیجیتال قادر است به راحتی محل كد باركر را در یك دنباله بیتی شناسایی كند.

    جدول زیر فهرست كامل كدهای باركر را نشان میدهد. همانگونه كه در این جدول مشاهده میشود كدهای باركر از 8 دنباله تشكیل شده است. در تكنیك DSSS كه در استاندارد 802.11 مورد استفاده قرار میگیرد، از كد باركر با طول 11 (N=11) استفاده میشود. این كد به ازاء یك نماد، شش مرتبه تغییر فاز میدهد و این بدان معنی است كه سیگنال حامل نیز به ازاء هر نماد 6 مرتبه تغییر فاز خواهد داد.

جدول 2-4- كدهای باركر

     لازم به یادآوری است كه كاهش پیچیدگی سیستم ناشی از تكنیك تسهیم تفاضلی DPSK به قیمت افزایش نرخ خطای بیتی به ازاء یك نرخ سیگنال به نویز ثابت و مشخص است.

شكل2-7- مدار مدولاسیون با استفاده از كدهای باركر

شكل 2-7 مدل منطقی مدولاسیون و پخش سیگنال اطلاعات با استفاده از كدهای باركر را نشان میدهد.

2-6-استفاده مجدد از فركانس

    یكی از نكات مهم در طراحی شبكههای بیسیم، طراحی شبكه سلولی به گونهای است كه تداخل فركانسی را تا جای ممكن كاهش دهد. شكل 2-8 سه كانال DSSS در محدوده فركانسی ISM را نشان میدهد.

شكل 2-8- سه كانال فركانسی F3,F2,F1

    شكل 2-9 مفهوم استفاده مجدد از فركانس با استفاده از شبكههای مجاور فركانسی را نشان میدهد. در این شكل مشاهده میشود كه با استفاده از یك طراحی شبكه سلولی خاص، تنها با استفاده از سه فركانس متمایز F3,F2,F1 امكان استفاده مجدد از فركانس فراهم شده است.

شكل 2-9- طراحی شبكه سلولی

    در این طراحی به هریك از سلولهای همسایه یك كانال متفاوت اختصاص داده شده است و به این ترتیب تداخل فركانسی بین سلولهای همسایه به حداقل رسیده است. این تكنیك همان مفهومی است كه در شبكه تلفنی سلولی یا شبكه تلفن همراه به كار میرود. نكتهجالب دیگر آن است كه این شبكه سلولی به راحتی قابل گسترش است. خوانندگان علاقمند میتوانند دایرههای جدید را در چهار جهت شبكه سلولی شكل فوق با فركانسهای متمایز F1,F2,F3 ترسیم و گسترش دهند.

2-7- آنتنها

   در یكی تقسیم بندی كلی آنتنهای مورد استفاده در استاندارد IEEE 802.11 به دو دسته: تمام جهت و نقطه به نقطه تقسیم میشوند. واضح است كه آنتنهای تمام جهته با توجه به آنكه نیازی به تنظیم ندارند، راحتتر مورد استفاده قرار میگیرند. این آنتنها در اغلب كارتهای شبكه (كارتهای دسترسی) و نیز نقاط دسترسی یا ایستگاههای پایه بكار میروند.

    این آنتنها در فواصل كوتاه قابل استفاده هستند و برای بهره گیری در فواصل طولانیتر به تقویت كنندههای خارجی نیاز دارند كه البته در بسیاری موارد استفاده از این تقویت كنندههای خارجی میسر و یا قانونی نیست. از سوی دیگر آنتنهای نقطه به نقطه یا خطی در كاربردهای خارجی استفاده میشوند و به تنظیم دقیق نیاز دارند. محدوده عملیاتی رایج در آنتنهای تمام جهته 45 متر و محدوده عملیاتی آنتنهای نقطه به نقطه و توان بالا در حدود 40 كیلومتر است. در كاربردهایی كه استفاده از تقویت كننده بلا مانع است، این محدوده عملیاتی به شكل قابل توجهی افزایش یافته و تنها توسط خط دید (مسیر دید) محدود میشود. از جمله عوامل مهمی كه محدوده عملیاتی تجهیزات مبتنی بر IEEE 802.11 را تحت تأثیر قرار میدهد محل نصب نقاط دسترسی یا ایستگاه پایه و نیز تداخل رادیویی است. همانگونه كه پیشتر گفته شد، تجهیزات مبتنی بر این استاندارد سعی میكنند كه با بالاترین نرخ ارسال داده كار كنند و در صورت نیاز به سرعتهای پایینتر برگردند.

 

3



  • پی دی با
  • پرشین بلاگ
  • ضایعات