الأساسيات الفيزيائية للإرسال اللاسلكي

20/03/2006خر تعديل: آأنس طويلة

ItrainOnline MMTK www.itrainonline.org/itrainonline/mmtk1

الفيزيائية األساسياتالالسلكي لإلرسال

Sebastian Buettrich إعداد: : طويلة أنس العربية النسخة



األهداف

في / • المستخدمة األمواج اإلشعاعات فهم. الالسلكية الشبكات

لتصرفات • األساسية المبادئ بعض استيعاب. األمواج / اإلشعاعات هذه

إعدادات • حاالت، في الفهم هذا تطبيقواقعية وتركيبات



الكهرطيسية األمواج

من • اإلنتقال الهواء ضغط موجة تستطيع كما - فإن - األصوات تنتقل مثلما آلخر مكان

كموجة التنقل يستطيع الكهرطيسي الحقلباإلشعاع عادة تدعى كهرطيسية

.الكهرطيسي• : الضوء، الكهرطيسية األمواج على األمثلة من

السينية المايكروية X-Rayاألشعة األمواج ،الراديو .وأمواج



الموجة

[wikipedia.org عن منقولة الصورة [هذه



•c = * f•c الضوء سرعة الثانية 108×3 )هي في W (مترا

•المبداهيطولالموجةباألمتار

• f التردد W [s = Hz/1]هو أيضا يدعى بالهرتز، ويقاسنيو

اإلشارة ) • أو الضوء انتقال 1الالسلكية( يستغرق 3، األرض، إلى القمر من لإلنتقال من 8ثانية دقائق

و األرض إلى 0مايكروثانية )300الشمس ميلي ،3تعادل( مسافة لإلنتقال .100ثانية كيلومتر

الكهرطيسية األمواج



العشرية القوى

• Micro- 10-6 1/1000000 • Milli- 10-3 1/1000 m• Centi- 10-2 1/100 c• Kilo- 103 1,000 k• Mega- 106 1,000,000 M• Giga- 109 1,000,000,000 G



: الكهرطيسية األمواجاإلستقطاب

خطي دائري لولبي[wikipedia.org عن منقولة الصورة [هذه



الدايبولي: اإلشعاع مثالDipole

[image: from wikipedia.org]



الكهرطيسي الطيف



الطيف استخداماتالكهرطيسي



الشبكات في التردداتالالسلكية

بشكل • الالسلكية الشبكات سياق في التركيز يتمالصناعية، لألغراض المخصصة الحزم على رئيس

والطبية على ISMالعلمية الحصول تتطلب ال والتيترخيص:

12المبدا = 802.11b/gغيغاهرتز 2.4الحزمة سم

6-5المبدا = 802.11aغيغاهرتز x.5الحزمة سم

والمستخدمة • التالية الترددات نطاقات W أيضا نطاق هناك علىأضيق:

ميغاهرتز 915غيغاهرتز 3.5

وغيرها.



الالسلكية األمواج إنتشارالموجة • Wavefrontواجهةهويغنز • :Huygensمبدأ

نقطة – وكأنها ما موجة من نقطة أية إلى النظر يمكنفي المولدة الكروية األمواج من لمجموعة جديدة بداية

. الموجة انتشار اتجاه• ) مسارات ) الضوء مثل W تماما الالسلكية األمواج تتبع ال

الدوام على مستقيمةناقل • إلى الالسلكية األمواج تحتاج ال



الالسلكية األمواج

اإلمتصاص•اإلنعكاس•اإلنكسار•التشويش•



: اإلمتصاص الالسلكية األمواج

المعادن•أنابيب، ) ...(• ضباب، مطر، الماءإسمنت • طوب، أحجار،أشجار • خشب،•) الماء ) راجع أشخاص

الناقلة، قدرةتتناقص • المادة ضمن متزايد بشكل الموجةالديسيبل قيمة في خطي تناقص مع متزامن dBوبشكل

المكافئة



: اإلنعكاس الالسلكية األمواج

الصغرية • األمواج السطوح تنعكس على رئيس بشكلولكنه تنعكس المعدنية، المواد ا أو الماء سطح على W أيضا

. المالئمة األخرىاإلنعكاس = • زاوية الورود زاوية

مسطح: عاكس مثال

مقوس عاكس



: اإلنكسار الالسلكية األمواج

عند • لألمواج الواضح اإلنتشار أو اإلنحناء هو اإلنكسار . الموجة طول مع تقريبي بشكل يرتبط ما بعائق اصطدامها

هويغنز: • مبدأ السبب



: التشويش الالسلكية األمواج

البعض • بعضها تلغي أن األمواج 0 = 1 + 1تستطيع

كلمة الالسلكية ( تشويش)تستخدم الشبكات مجال فيمصادر عن الناجم اإلضطراب عن للتعبير األشمل بمعناهاسبيل ) على المجاورة كاألقنية األخرى الراديوية الترددات

المثال(.



: إعتماد الالسلكية األمواجالتردد على التأثيرات

الذهبية • :القواعد

انتقالها سرعة إزدادت الموجة طول ازداد كلما

عبر المرور على قدرتها إزدادت الموجة طول ازداد كلماالعوائق وحول

من المزيد نقل على قدرتها إزدادت الموجة طول قصر كلماالبيانات



الفضاء الالسلكيالبث فيالطلق

الطلق • الفضاء (FSL)خسارةفرانيل • (Frensel Zones)مناطقالنظر • خطالمتعددة • المسارات تأثيرات



الطلق الفضاء خسارة

القدرة • خسارة الطلق s تتناسب الفضاء فيوتقاس – التردد ومربع المسافة مربع مع W طردا

. بالديسيبل الخسارة هذه

FSL [dB]= C + 20 * Log(D) + 20 * Log(F)المسافة Dحيث هي

F بالميغاهرتز الترددالمسافة 36.6يساوي Cوالثابت تحديد تم و Dإذا تم 32.5بالميل إذا

. بالكيلومتر تحديدها



فرانيل مناطق



النظر خط• ) متاح ) بصري نظر خط توفير ينبغي عام بشكل

المساحة باإلضافة الالسلكيةللوصلة من قليل إلىه.حول



المتعددة المسارات

الجهة السبب: • إلى نفسها اإلشارة تصل قدنتيجة مختلفة مسارات عدة عبر المستقبلة

. غيره أو اإلنكسارالجزئي • والتعديل التشويش التأخيرات، تتسبب قد

المشاكلببعض لإلشارة لتجاوز • المتعددة المسارات تأثيرات استغالل يمكن

النظر خط عقبات



كامل: إرسال مسار مثال



dB الديسيبل

Log )P * 10تعريفه: •1 / P

0(

•: تذكرها ينبغي التي الهامة القيم من3 dB :مضاعفة قدرة

10 dB = :أضعاف x 10عشرة

•: النسبي الديسيبل = dBm إلى بالنسبة وات 1ديسيبل ميلي

dBi = مثالي آيزوتروبي هوائي إلى بالنسبة ديسيبلللتخطيط • القياسي المعيار بالديسيبل الحساب يعتبر

: الوصالت ميزانية كحساب الالسلكية الشبكات فيالمثال سبيل على



أمثلة: الديسيبل

•0 dBm = 1 mW •20 dBm = 100 mW •30 dBm = 1 W

قدره “• بربح متعدد ديسيبل ”6هوائيقدرها( RG213سلك )“• خسارة ديسيبل 0.5ذو

” المتر في



اإلرسال Txقدرة

ال • بطاقة تبثها التي القدرة الالسلكية هي شبكةبمعايير • تعمل السلكية شبكة بطاقة مواصفات من مثال

802.11a/b:

: الخرج قدرةb802.11: 18 dBm (65 ) أعظمية قدرة وات ميللي

a802.11: 20 dBm (100 ) قدرة وات ميللي أعظمية



اإلستقبال حساسية

الالسلكية • الشبكة بطاقة تحتاج التي القدرة كميةجيد بشكل تعمل لكي استقبالها

تعمل • السلكية شبكة بطاقة مواصفات من مثال:802.11bبمعايير

: اإلستقبال حساسيةالثانية 1 في dBm 95-ميغابت

الثانية 2 في dBm 93-ميغابت

الثانية 5.5 في dBm 91-ميغابت



الفيزياء؟ نحتاج متى

•!U دائماUوخاصة:

للمكتب • طاولة تحت النفاذ نقطة تتوضع عندما

الربيع • ويبدأ الشتاء ينتهي عندما

المدينة • في اإلزدحام ساعة تشتد عندما

•) ! الضوء ) بسرعة W جدا طويلة لمسافات وصالت بناء عند

تريد • المبيعات عندما مندوبي كالم من الثمين من الغث تمييز



المكاتب: شبكات أمثلة

من • vهائل v كم على Wعادة المكاتب تحتويالمتعددة المسارات مقومات

• : بنية أشخاص، للمشاكل المسببة األشياءحرارية، ) مشعات حواسيب، معدنية تحتية

.) ! مدمجة أقراص وحتى طاوالت،• W أساسيا والهوائيات المواقع اختيار يعتبر



الشتاء: ينتهي عندما أمثلةالربيع ويبدأ

بعض • فإن المناخي موقعك عن النظر بغضالرطوبة، النباتات، نمو مثل العوامل

السنة ... فصول عبر تتغير إلخ األمطاربمرور • الجافة األشجار تسمح قد حين في

الرطبة الالسلكيةاألمواج األشجار فإنستمنعها!



ساعة: تشتد عندما أمثلةالمدينة في اإلزدحام

على • الحضرية البيئات في الظروف تتغير : شاحنات، سيارات، أشخاص، الساعة مدار

كهرطيسي تشويشالقياسات • من اإلثنين يوم تتحقق أن عليك

السبت أجريتهاالتي يوم



استثمار: نريد عندما أمثلةالضوء سرعة

معايير • تطبيقات الوقت 802.11تحدد نفاذ time-outنوافذwindows: PCF, DIFS, SIFS ...

إنتقال • زمن يتسبب قد الطويلة المسافات وصالت فياألداء في vتدن وإلى اإلنتظار وقت نفاذ إلى الطويل اإلشارة

المشاكل • هذه فإن المستخدمة التجهيزات لمواصفات W تبعأتبلغ مسافة عند تظهر تصل 2 -1قد ربما أو فقط W كيلومترا

. 100حتى هذه أخذ عليك األحوال جميع في كيلومتراإلعتبار بعين التأثيرات

اإلنتظار • وقت نفاذ مشاكل على المعتادة المؤشرات منمن الرغم على للحزم كبيرة ضياعات المثال سبيل على

. قوية إشارة وجود



إدعاءات: من التحقق أمثلةالمبيعات مندوبي

جهاز • أو لهوائي يكون أن يستحيلمحددة – مسافة أو مدى ما السلكي

إمكانية إدعاء تكافئ العبارة هذهواحدة بيد التصفيق

تقنية • معايير وعود من الرغم WiMAXعلىخط بدون وصالت على الحصول بإمكانيةمن تتمكن لن الصغرية األمواج فإن نظر

لإلشارة الماصة المواد عبر النفاذ



: المعلومات من للمزيداإلنترنت شبكة على مواقع

ضمن • المنشورة المقاالت للبدء موقع أفضلبيديا الويكي

:// . .http www wikipedia orgستجدها التي األخرى المواقع إلى والوصالت

هناك!



الخالصة

في • الناقل بتحديد الوحدة هذه في قمناذات كهرطيسية كأمواج الالسلكية الشبكات

الغيغاهرتز فئة من تردداتاألمواج، • إنتشار أساسيات استعرضنا

وغيرها التشويش اإلنعكاس، اإلمتصاص،نتائجها على وتعرفنا

حاالت • على المعلومات هذه بتطبيق قمناالمسوقين إدعاءات إلى باإلضافة واقعية

الأساسيات الفيزيائية للإرسال اللاسلكي

Documents

Transcript of الأساسيات الفيزيائية للإرسال اللاسلكي