فرادرسانتقال بی سیم در شبکه های کامپیوتری — راهنمای جامع
انتقال بی سیم شکلی از رسانه هدایت نشده است. انتقال بیسیم نیازمند ایجاد هیچ لینک فیزیکی بین و یا چند دستگاه نیست و ارتباط به صورت بیسیم صورت می‌پذیرد. سیگنال‌های بیسیم در هوا پخش می‌شوند و از سوی آنتن‌های گیرنده دریافت شده و مورد پردازش قرار می‌گیرند. اگر به یادگیری در رابطه با مفاهیم و کاربردهای شبکه‌های بیسیم علاقه دارید، فیلم‌های مجموعه آموزش شبکه های بیسیم – مقدماتی تا پیشرفته در فرادرس را مشاهده کنید.
زمانی که یک آنتن به یک مدار الکتریکی یک رایانه یا دستگاه بیسیم وصل می‌شود، داده‌های دیجیتال را به سیگنال‌های بیسیم تبدیل می‌کند و در بازه فرکانسی مورد نظر در همه جهات منتشر می‌کند. در سمت دیگر گیرنده این سیگنال‌ها را دریافت و آن‌ها را مجدداً به داده‌های دیجیتال تبدیل می‌کند.
بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیس برای انتقال بیسیم مورد استفاده قرار می‌گیرد:
انتقال رادیویی
تولید فرکانس رادیو ساده‌تر است، چون طول موج بلندتری دارد و از میان دیوارها و سازه‌های مشابه عبور می‌کند. امواج رادیو طول موجی بین 1 میلی‌متر تا 100،000 کیلومتر دارند و فرکانس آن‌ها بین 3 کیلوهرتز (فرکانس بسیار پایین) تا 300 گیگاهرتز (فرکانس بسیار بالا) متغیر است. فرکانس‌های رادیویی به شش باند فرعی تقسیم می‌شوند.
امواج رادیویی در فرکانس‌های پایین‌تر می‌توانند از میان دیوارها عبور کنند؛ در حالی که فرکانس‌های رادیویی بالاتر در خط مستقیم منتشر می‌شوند و در صورت برخورد با موانع انعکاس می‌یابند. قدرت امواج با فرکانس پایین در مسافت‌های بلندتر به شدت کاهش می‌یابد. امواج رادیویی با فرکانس بالاتر قدرت بیشتری دارند.
فرکانس‌های پایین‌تر مانند باندهای VLF ،LF و MF می‌توانند روی سطح زمین تا 1000 کیلومتر منتشر شوند.
امواج رادیویی با فرکانس بالا مستعد جذب از سوی باران و موانع دیگر هستند. این امواج از لایه ایزوسفر جو زمین برای بازتاب استفاده می‌کنند. امواج رادیویی با فرکانس بالا مانند HF و VHF به سمت بالا انتشار می‌یابند و زمانی که به لایه ایزوسفر جو برسند به سمت زمین بازتاب می‌یابند.
انتقال مایکروویو
امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالاتر از 100 مگاهرتز عموماً در خط مستقیم سیر می‌کنند و با متمرکز کردن آن‌ها به سمت ایستگاه مشخص می‌توان سیگنال‌هایی را روی آن‌ها ارسال کرد. از آنجا که امواج مایکروویو در خط مستقیم سیر می‌کنند، فرستنده و گیرنده باید در خط دید هم قرار داشته و همراستا باشند. امواج مایکروویو طول موج‌هایی از 1 میلی‌متر تا 1 متر و بازه فرکانسی از 300 مگاهرتز تا 300 گیگاهرتز دارند.
آنتن‌های مایکروویو امواج را متمرکز کرده و یک شعاع مشخص ایجاد می‌کنند. همان طور که در تصویر فوق مشخص است، می‌توان از چندین آنتن استفاده کرد تا به نقاط دوردست‌تر نیز دسترسی یافت. امواج مایکروویو فرکانس‌های بالاتری دارند و از موانعی مانند دیوار عبور نمی‌کنند. انتقال مایکروویو وابستگی زیادی به شرایط جوی و فرکانس مورد استفاده دارد.
انتقال فروسرخ
امواج فروسرخ (مادون قرمز) بین طیف مرئی نور و امواج مایکروویو قرار می‌گیرند. طول موج آن‌ها بین 700 نانومتر تا 1 میلی‌متر و بازه فرکانسی‌شان بین 300 تا 430 گیگاهرتز است.
موج فروسرخ برای ارتباط در محدوده‌های بسیار کوتاه مانند ریموت تلویزیون استفاده می‌شود؛ امواج فروسرخ در خط مستقیم سیر می‌کنند، چون ماهیتی جهتی دارند. این امواج به دلیل بازه فرکانسی بالا نمی‌توانند از موانعی مانند دیوار عبور کنند.
انتقال نوری
بالاترین طیف موج الکترومغناطیسی که می‌توان برای انتقال داده‌ها استفاده کرد، سیگنال رسانی نوری است. این کار با استفاده از لیزر به دست می‌آید.
امواج نوری به دلیل فرکانس نوری خود دارای خط سیر مستقیم هستند. از این رو فرستنده و گیرنده باید در خط دید هم قرار داشته باشند. از آنجا که انتقال لیزری غیر جهت‌دار است، در دو انتهای ارتباط باید فرستنده لیزری و تشخیص‌دهنده نوری نصب شود. اشعه لیزر عموماً 1 میلی‌متر عرض دارد و از این رو تنظیم دقیق دو سمت ارتباط برای مشاهده همدیگر کار دشواری محسوب می‌شود.
در این روش ارتباط، لیزر به عنوان فرستنده (Tx) و تشخیص‌دهنده‌های نوری به عنوان گیرنده (Rx) استفاده می‌شوند.
لیزر نمی‌تواند از موانعی مانند دیوار، باران و مه غلیظ عبور کند. به علاوه اشعه لیزر بر اثر باد، دمای جو یا تغییرات دمایی در مسیر خود دچار اعوجاج می‌شود. لیزر برای انتقال داده‌ها امن است، زیرا امکان استراق یک اشعه لیزری به عرض 1 میلی‌متر بدون ایجاد اختلال در آن ناممکن است.
اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:
- مجموعه آموزش‌های دروس مهندسی کامپیوتر
- آموزش شبکه های بی سیم (Wireless Networks)
- مجموعه آموزش‌های شبکه‌های کامپیوتری
- آموزش معرفی شبکه‌های حسگر بی سیم زیر آب
- انتقال بی سیم داده‌ها بین تلفن همراه و ویندوز — راهنمای جامع
- وای فای ۶ چیست و چه تفاوتی با سایر نسخه‌ها دارد؟ – به زبان ساده
==
