اقرأ في هذا المقال
قد تشمل للاتصالات اللاسلكية الطرق والأجهزة والوسائط المقروءة بالكمبيوتر لتخصيص الموارد في شبكة محلية لاسلكية فعالة “WLAN“، كما قد يحدد المرسل مؤشرًا أولًا يحدد مجموعة من محطات المدخلات المتعددة أو المخرجات المتعددة “MU-MIMO”، والمرتبطة بوحدة الموارد الأولى “RU” في قناة المحتوى الأولى لإطار الإرسال.
أساسيات عمل الاتصالات اللاسلكية
قد يولد جهاز الإرسال أول جزء مشترك من مجال إرسال الإشارات “WLAN” في قناة المحتوى الأولى، وقد يشمل الجزء الأول المشترك المؤشر الأول، حيث قد يحدد المرسل مؤشراً ثانياً يحدد غياب محطات “MU-MIMO” المرتبطة بـ “RU” الثاني في قناة المحتوى الثانية لإطار الإرسال، كما قد يولد جهاز الإرسال جزءاً مشتركاً ثانياً من مجال الإرسال “WLAN” في قناة محتوى ثانية، وقد يتضمن الجزء المشترك الثاني مؤشراً ثانياً.
في بعض الأمثلة للطرق والجهاز والوسائط غير المؤقتة التي يمكن قراءتها بواسطة الكمبيوتر يشتمل الجزء المشترك الأول على حقل كتلة مشترك أول، بينما يشتمل الجزء المشترك الثاني على مجال كتلة مشترك ثانٍ لمجال إرسال الإشارات “WLAN”، وفي بعض الأمثلة للطرق والجهاز والوسائط غير المؤقتة المقروءة بالكمبيوتر يشتمل مجال الإرسال “WLAN” على مجال إشارة “HE B (HE-SIG-B)”.
- “WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.
- “MU-MIMO” هي اختصار لـ “Multi-user, multiple-input, multiple-output technology”.
- “RU” هي اختصار لـ “resource unit”.
مبدأ عمل الاتصالات اللاسلكية
يمكن أن تشتمل الطريقة على استقبال رتل إرسال في المحطة الأولى، حيث يشتمل رتل الإرسال على مجال الإرسال “WLAN” يمكن فك تشفيره بواسطة عدد من المحطات، وتحديد في جزء خاص بالمحطة من مجال الإرسال “WLAN”، ترتيب مجموعة من فدرات المعلومات الخاصة بالمحطة المرتبطة بتعدد المحطات، وتحديد عدد من التدفقات المكانية الموزعة على المحطة الأولى استناداً جزئياً على الأقل إلى الترتيب المحدد لتعدد فترات المعلومات الخاصة بالمحطة.
علاوة على ذلك قد تتضمن بعض الأمثلة على الطرق والأجهزة والوسائط غير المؤقتة المقروءة بالكمبيوتر أيضاً العمليات أو الميزات أو الوسائل أو التعليمات؛ لتحديد المعرف المرتبط بالمحطة الأولى في الجزء الخاص بالمحطة، حيث يمكن أن يستند الترتيب المحدد جزئياً على الأقل إلى المعرف المرتبط بالمحطة الأولى.
علاوة على ذلك قد تتضمن بعض الأمثلة للطرق والأجهزة والوسائط غير المؤقتة المقروءة بالكمبيوتر الوسائل أو رمز البرنامج أو التعليمات؛ لتحديد في الجزء الخاص بالمحطة من مجال إشارة “WLAN” لإطار الإرسال والعدد الإجمالي لقيم التدفق المكاني المرتبط بتعدد المحطات، حيث يمكن أن يستند العدد المحدد للتدفقات المكانية الموزعة لمحطة أولى جزئياً على الأقل إلى العدد الإجمالي لقيم التدفق المكاني.
إذا تم استقبال مجال مغناطيسي أو توفير موجات كهرومغناطيسية يفضل طول “λ / 2” للهوائي ثنائي القطب وطول “λ / 4” للهوائي أحادي القطب مع طرف واحد مؤرض؛ لأّنه يمكن الحصول على أقصى كسب، وعلى الرغم من استخدام النطاق “2.5 جيجاهرتز” كنطاق تردد لنوع الموجة الصغيرة، فإنّ نطاق التردد لا يقتصر فقط على نطاق “2.5 جيجاهرتز” أو نطاقات جيجاهرتز أخرى ولكن يمكن أيضاً استخدام نطاقات أخرى إذا أمكن لنقل واستقبال المجالات الكهربائية والمغناطيسية لموجة كهرومغناطيسية.
والطول الموجي “λ” للموجة الكهرومغناطيسية هو “22.1 م” عند “13.56 ميجاهرتز” و”33.3 سم” عند “900 ميجاهرتز”، و”12.2 سم” عند “2.45 ميجاهرتز” و”6.0 سم” عند “5 جيجاهرتز” و”3.0 سم” عند “10 جيجاهرتز” و”1.0 سم” عند “30 جيجاهرتز” و”3.0 مم” عند “100 جيجاهرتز”، وإذا تم تطبيق نوع الميكروويف على فإنّ النطاق “GHz” هو الأفضل لأنّه كلما زاد التردد كلما كان الهوائي أقصر.
عند التردد فوق “60 جيجاهرتز” يصعب استخدام ترانزستور “Si” القياسي في دائرة الإرسال ويصبح الترانزستور عالي الحركة للإلكترون “HEMT” ضرورياً ممّا يؤدي إلى تكلفة عالية، لذلك يفضل استخدام الموجات الكهرومغناطيسية بتردد “60 جيجاهرتز” أو أقل، ومع التقنيات الحالية عالية التردد تصبح دائرة الإرسال معقدة عند “30 جيجاهرتز” أو أعلى أي في ما يسمى نطاق تردد الموجة المليمترية.
لذلك من الأفضل استخدام الموجات الكهرومغناطيسية بتردد “30 جيجاهرتز” أو أقل، وهذه القيود ليست مبادئ أساسية؛ لأنّ هناك احتمالية باستخدام تردد في عدة عشرات من نطاقات “GHz” بعد التطورات التقنية المستقبلية، ومن حيث المبدأ ونظراً لأنّه يمكن استخدام هوائي الاستقبال أيضاً كهوائي إرسال فإنّ العلاقة بين الإرسال والاستقبال يمكن عكسها.
ومع ذلك عندما تؤخذ كفاءة قدرة الإرسال في الاعتبار يفضل استخدام هوائي ثنائي القطب أو أحادي القطب كهوائي للمحطة الأساسية إذا كانت مسافة الإرسال “10 سم” أو أكثر، ويفضل استخدام نوع الحث الكهرومغناطيسي إذا كانت مسافة الاتصال أقصر من “10 سم” أو عدة مم أو أقصر من بين أشياء أخرى.
- “HEMT” هي اختصار لـ “High-electron-mobility transistor”.
تطور عمل الاتصالات اللاسلكية
لتقليل حجم الهوائي يفضل استخدام هوائي ملفي كما هو موضح في الأشكال أو بدلاً من ذلك لاستخدام هوائي ثنائي القطب أو أحادي القطب بتردد إرسال يبلغ “10 جيجاهرتز” أو أعلى، أو أكثر على نحو مفضل عند “20 جيجاهرتز” أو أعلى، كما لا يقتصر شكل الهوائي ولكن يمكن استخدام أشكال أخرى مثل تعديلات هوائي ثنائي القطب، بما في ذلك هوائي مقلوب على شكل حرف L وهوائي شق وهوائي حلزوني.
يبلغ حجم الهوائي العازل المستخدم مع جهاز “Bluetooth” حوالي 1″ سم مربع” ومسافة الاتصال حوالي “1 متر” ويتم استخدام هذا الهوائي العازل بشكل فعال باعتباره هوائي مناسب، ومن خلال تمثيل الطول الموجي للموجة الكهرومغناطيسية كـ “λ”، في منطقة المجال القريب على مسافة اتصال أقصر من “λ / (2π)” يصبح نوع الحث الكهرومغناطيسي هو المسيطر.
وفي منطقة المجال البعيد على مسافة الاتصال “λ / (2π)” أو أطول يصبح نوع الموجة الصغيرة هو المسيطر، كما أنّ مسافة الاتصال هي مقياس واحد لتحديد ما إذا كان نوع الحث الكهرومغناطيسي أو نوع الموجة الصغيرة معتمداً، كما يرسل الهوائي “L1” للمحطة الأساسية إشارة مزودة من دائرة تحكم غير ممثلة باتجاه ملف هوائي “L2” من “Mote 3”.
يقترن ملفا الهوائي “L1″ و”L2” بمحاثة متبادلة “M”، بحيث يتم نقل المعلومات من المحطة الأساسية عبر الفضاء إلى “Mote 3″، وفي “Mote 3” يشكل محاثة ملف الهوائي “L2” والسعة “C2” المتوازي المتصل دائرة رنين لتستقبل بذلك إشارة لها تردد محدد من المحطة الأساسية، كما تمثل “R2” مقاومة للهوائي “L2” ويمكن إعطاء تردد الرنين “fc” بالمعادلة التالية باستخدام المحاثة “L” والسعة C.
fc = 1 / (2π√LC)
تزود المحطة الأساسية كل “Mote” وبإشارة تحكم وطاقة، كما قد تكون هذه الطاقة إمّا موجات تردد لاسلكي “RF” أو ضوء، وفي حالة استخدام موجات التردد اللاسلكي يتم استخدام دائرة “RF” بينما في حالة استخدام الضوء يتم استخدام مستشعر التحويل الكهروضوئي، كما يتصل العنصر الوظيفي بالمحطة الأساسية ويتلقى العنصر الوظيفي معلومات توقيت الاستشعار من النظام الأساسي، وينقل المعلومات المحسوسة إلى النظام الأساسي.
يتصل كل عنصر من العناصر الوظيفية بالمحطة الأساسية عن طريق عناصر وظيفية أخرى أو غيرها، حيث بالإضافة إلى الاتصال بالمحطة الأساسية، يتم أيضاً إجراء الاتصالات بين العناصر الوظيفية مثل بين العناصر الوظيفية وبين العناصر الوظيفية، وبهذه الطريقة في وفقاً لموقع وبيئة كل عنصر وظيفي وكما يمكن إرسال المعلومات المثلى إلى المحطة الأساسية بشكل أكثر كفاءة.
- “RF” هي اختصار لـ “Radio frequency”.
