اقرأ في هذا المقال
- ما هو اضمحلال الإشارة في الاتصالات
- أسباب حدوث اضمحلال الإشارة في الاتصالات
- أساسيات اضمحلال الإشارة في الاتصالات
- اضمحلال الإشارة في الاتصالات مقابل التضخيم
- كيفية منع اضمحلال الإشارة في الاتصالات أو تحسينه
يُعد اضمحلال الإشارة في الاتصالات هو فقدان قوة إشارة الإرسال المقاسة بالديسيبل، ومع زيادة معدل الاضمحلال للإشارة يصبح الإرسال، وعلى سبيل المثال مكالمة هاتفية أو بريد إلكتروني تحاول إرساله أكثر تشويشاً، ولمحاولة معالجة هذا التشويه ترسل الشبكات إشارات متكررة متعددة لضمان وصول إشارة واحدة على الأقل إلى وجهتها المطلوبة بنجاح.
ما هو اضمحلال الإشارة في الاتصالات
اضمحلال الإشارة في الاتصالات: هو أي انخفاض في قوة الإشارة، كما أنّه يحدث مع أي نوع من الإشارات سواء كانت رقمية أو تمثيلية وهي نتيجة طبيعية لإرسال الإشارة عبر مسافات طويلة.
يعد تقليل فقدان الاضمحلال أمراً بالغ الأهمية في تطبيقات الميكروويف والتطبيقات اللاسلكية والخلوية لأنّه لكي يعمل ارتباط البيانات الضوئية بشكل صحيح، فإنّه يعتمد على وصول الضوء المُعدَّل إلى جهاز الاستقبال بطاقة كافية لإزالة التشكيل بشكل صحيح، ومن خلال الاضمحلال يتم تقليل هذه الطاقة ويؤدي إلى فقدان إشارة الضوء التي يتم إرسالها.
أسباب حدوث اضمحلال الإشارة في الاتصالات
1- مسافة الإرسال
كلما زاد انتقال الإرسال من موقعه الحالي إلى مزودي الشبكة “C / O” أي المكتب المركزي زادت الضوضاء التي يتعرض لها على طول الطريق.
2- الضوضاء
أي ضوضاء إضافية على الشبكة مثل التيارات الكهربائية أو ترددات الراديو قد تتداخل مع الإشارة وتسبب الاضمحلال.
3- البيئة المحيطة
قد تؤدي البيئة المادية مثل الجدران والنوافذ والتركيب غير الصحيح للأسلاك إلى تشويه الإرسال والتسبب في الاضمحلال.
أساسيات اضمحلال الإشارة في الاتصالات
يعتمد تحليل الانحلال الكلي للإشارة على تشخيص الخسارة الكلية للمسار التي تحدث في روابط الاتصال في الغلاف الجوي مع مراعاة تأثيرات توهين الهياكل الغازية وتناثرها، وامتصاص وتوهين الأرصاد الجوية أي المطر والثلج والسحب والهياكل المضطربة التي تتلاشى بسرعة على الراديو والإشارات الضوئية تمر القنوات الجوية مع تلاشي
والغرض هو تنفيذ منهجية جديدة لتعريف وتقدير تأثيرات الاضمحلال والامتصاص والتشتتوالخبو للإشارات الراديوية والبصرية المنتشرة في قنوات الغلاف الجوي في ظروف الأرصاد الجوية المختلفة، كما يتم تحليل تأثير الهياكل الغازية والأجواء المائية والهياكل المضطربة في خسارة المسار الكلي لتصميم ميزانية الارتباط وفي تدهور معلمات تدفق البيانات، مثل السعة والكفاءة الطيفية ومعدل الخطأ في البتات ممّا يؤدي إلى فقدان بيانات المعلومات الإشارات، والتي تمر بمثل هذه الأنواع من القنوات مع تلاشي سريع وانخفاض جودة الخدمة.
كما تم وضع خوارزمية مثلى للتنبؤ بخسارة المسير الكلي لمختلف حالات الأرصاد الجوية التي تحدث في الغلاف الجوي الحقيقي على ارتفاعات مختلفة ولترددات مختلفة للإشارات المشعة، وتم اقتراح طريقة لكيفية تقييم معلمات تدفق البيانات والسعة والكفاءة الطيفية ومعدل خطأ البتات مع مراعاة تأثيرات تأثير الاضطرابات الجوية على الخبو السريع، والذي يفسد المعلومات التي تمر بمثل هذه الأنواع من القنوات.
كما تم من خلال جميع الاختبارات العملية باقتراح منهجية جديدة حول كيفية تقييم وتقدير السعة والكفاءة الطيفية والخسارة في الطاقةـ وفي تدفق بيانات المعلومات لسيناريوهات مختلفة لانتشار الإشارات الراديوية والبصرية عبر قنوات الغلاف الجوي مع الخبو الناجم عن ظروف الأرصاد الجوية المختلفة، والأهمية العملية هي السماح للنتائج التي تم الحصول عليها بتحقيق دقة أفضل للتنبؤ وزيادة جودة الخدمة في قنوات الاتصال في الغلاف الجوي.
كما يُعد اضمحلال الإشارة هو فقدان قوة الإشارة في كابلات الشبكات أو التوصيلات، حيث يتم قياس هذا عادةً بالديسيبل أو الجهد ويمكن أن يحدث بسبب مجموعة متنوعة من العوامل، كما قد يتسبب في تشويه الإشارات أو عدم إدراكها مثل إشارة “Wi-Fi” وقوتها تضعف بشكل ملحوظ كلما كان جهازك بعيداً عن جهاز التوجيه.
عند قياس اضمحلال الإشارة في شبكة سلكية وكلما زادت قوة الإشارة على مسافة طويلة كان الكابل أكثر فعالية، كما ستواجه الكابلات الأقل كفاءة صعوبة في توهين الإشارة وقد يحتاج مسؤولو الشبكات إلى ضبط الكابل أو إدخال مكبرات صوت أو مكررات من أجل تعزيز قوة الإشارة.
ومع ذلك فكلما زاد عدد المضخمات المطبقة ستصبح سرعة الإشارة أبطأ بين نقاط النهاية، بسبب المكونات الإضافية التي تمت إضافتها، كما يمكن أن يحدث التوهين مع أي نوع من الكابلات أو الاتصال اللاسلكي بما في ذلك ما يلي:
- الكابلات النحاسية.
- كابلات الألياف.
- الأقمار الصناعية.
- إشارات الراديو.
- الشبكات اللاسلكية.
اضمحلال الإشارة في الاتصالات مقابل التضخيم
في حين أنّ اضمحلال الإشارة هو فقدان قوة الإشارة فإنّ التضخيم يعزز قوة الإشارة، ومع ذلك يمكن أن يؤثر التضخيم أيضاً على الضوضاء في الإرسال ممّا قد يؤدي إلى تدهور جودة الإشارة، كما يمكن أن تأتي الضوضاء في شكل ترددات كهرومغناطيسية أو تيارات كهربائية أو تسرب للأسلاك أو إشارات لاسلكية.
في شبكات الكمبيوتر يمكن أن تساعد البرامج الداخلية في تقليل الضوضاء الكلية بحيث لا تكون الإشارة مشوهة للغاية، حيث تُعد إدارة كل من التوهين والتضخيم من بين المهارات الأساسية ومهام استكشاف الأخطاء وإصلاحها لمحترفي الشبكات.
كما يمكن أن يحدث التضخيم بعدة طرق مختلفة، بحيث أنّ مكررات الشبكة أو الإشارة هي طرق شائعة لتضخيم الإشارات، كما تأخذ أجهزة إعادة الإرسال الإشارة التي يتم إرسالها وتعالجها ثم ترسل الإشارة أقوى من ذي قبل إلى النقطة الوسيطة التالية إمّا مكرر آخر أو المستخدم النهائي.
وطريقة أخرى هي معززات الإشارة وهي شائعة مع الإشارات اللاسلكية، حيث تعمل الهوائيات عادةً بشكل جيد مع معدات التعزيز أو مطلوبة لها، كما يُعد تضخيم نظام اسم المجال “DNS” طريقة أخرى ولكن هذا يرتبط عادةً بأنظمة أمان الشبكة ويستخدم لتضخيم الإشارة لإرباك الخادم المستهدف عن طريق إغراقه بالبيانات.
- “DNS” هي اختصار لـ “Domain Name System”.
كيفية منع اضمحلال الإشارة في الاتصالات أو تحسينه
يمكن أن يتسبب اضمحلال الإشارة في حدوث مشكلات للشركات من جميع الأحجام خاصةً الشركات الدولية التي لها مكاتب متعددة في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك يمكن منع إضمحلال الإشارة أو تحسينه ببعض التعديلات السهلة، ومن الطرق المتاحة:
1- تحسين الكابلات
يمكن أن تأتي الكابلات بأشكال عديدة بما في ذلك النحاس والألياف والأقمار الصناعية وغير ذلك، يمكن لكل نوع من الكابلات التعامل مع معدلات نقل مختلفة ودرجات حرارة مختلفة، وعلى الرغم من أنّ الكابلات النحاسية رخيصة الثمن وشائعة إلّا أنّها قد تكون أقل فعالية وقد تتعرض لاضمحلال الإشارة بشكل متكرر أكثر من الأنواع الأخرى من الكابلات.
ومع ذلك تستخدم الكابلات الليفية أنابيب زجاجية وترسل إشارات من خلال أطوال موجية عالية التردد من الضوء، كما يمكن أن يساعد تبديل الكابلات من النحاس إلى الألياف بالإضافة إلى ضمان عزلها جميعاً بشكل صحيح في تحسين قوة الإشارة وسرعتها.
2- تقصير المسافة
مسؤول الشبكة ليس فقط مسؤولاً عن الربط الشبكي للبيئة ولكن للحفاظ على أفضل الكفاءات الممكنة حيث يمكن أن يساعد استخدام كابلات أقصر أو نقل المنتج النهائي بالقرب من مصدر الإشارة، وفي تحسين قوة الإشارة وكلما كانت الإشارة أسرع أصبحت الشركة أكثر إنتاجية وفعالية من حيث التكلفة.
3- تحسين مكبرات الصوت أو مكررات
على الرغم من أنّ أجهزة إعادة الإرسال أو مكبرات الصوت قد تبطئ الإشارة إلّا أنّها تقوم بعمل رائع في منع الاضمحلال، كما قد تعمل هذه الخيارات بشكل أفضل في المكاتب الكبيرة أو البيئات التي تحتاج فيها الإشارة إلى الوصول لمسافة أبعد ولكن سرعة الإرسال أقل أهمية.
