در یک دسته بندی کلی می توان مدیا های ارتباطی را به سه دسته کلی تقسیم نمود شبکه های مبتنی بر فیبر نوری کابل های مسی و ارتباطات رادیویی و بیسیم تقسیم نمود ، در رابطه با بستر ارتباطی بر اساس کابهلی و شبکه های  فیبر نوری و شبکه های مبتنی بر کابلهای مسی شبکه در بخش‌های قبل به تفصیل ارتباط توضیحات لازم ارائه گردیده است اما در این بخش به شبکه‌هایارتباطی بی‌سیم یاهمان wireless می‌پردازیم.

مفاهیم پایه در شبکه رادیویی یا بی سیم چیست ؟

ایستگاه‌های رادیویی و تلویزیونی برای چند دهه است که سیگنال‌های نامریی آنالوگ را از طریق هوا ارسال می‌کنند. هوای پیرامون ما بستری مناسب برای انتقال و تبادل داده‌ها در اختیار شبکه‌ها قرار داده است ،شبکه‌هایی بی سیم که سیگنال‌ها و داده‌ها را همانند ایستگاه‌های رادیویی به شکل نامریی ارسال می‌کنند.

شبکه‌های بی‌سیم از طریق زنجیره‌ای از امواج الکترومغناطیس با یکدیگر ارتباط برقرار کرده که می‌تواند حامل داده‌ها یا می‌تواند حامل ارتباطات صوتی و تصویری باشد که با طول موج‌های مختلف استفاده می‌شود. اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) سازمانی جهانی است که وظیفه قانون‌گذاری و مدیریت فضای فرکانسی را عهده‌دار است. استانداردسازی مخابرات، ارتباطات رادیویی و توسعه مخابرات از وظایف این اتحادیه است. این اتحادیه استانداردهایی برای برقراری ارتباطات بین‌الملل وضع کرده که تخصیص فرکانس‌های بی‌سیم از جمله آن‌ها است. توجه داشته باشید هر فرکانسی برای هدف خاصی استفاده می‌شود. به‌طور مثال، برخی از باندها تنها برای یک استفاده خاص در نظر گرفته شده‌اند. به‌طور مثال، یک باند برای تلویزیون، FM یا AM در نظر گرفته شده است، در حالی که برخی دیگر همچون باندهای وای‌فای برای استفاده عمومی در دسترس قرار دارند. در مورد Wi-Fi، این حرف به معنای آن است که شما می‌توانید دستگاه وای‌فای خودتان را در اختیار داشته و از آن استفاده کنید بدون آن‌که به مجوز سازمان خاصی برای استفاده از این باند نیاز داشته باشید. در کشوری همچون ایالات متحد کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) که بر نحوه استفاده از طیف‌های بی‌سیم نظارت دارد، محدوده فرکانس‌ها یا پهنای باند طیف‌های بی‌سیم را 9 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز تعیین کرده است و مشخص کرده است که هر فرکانسی برای چه مقاصدی باید استفاده شود و در چه مکان‌هایی نباید از فرکانس‌های خاصی استفاده شود. (یک هرتز یا Hz یک چرخه در هر ثانیه است.)

ماژول تصویر

محدوده فرکانس فن‌آوری‌های بی سیم (مرتب شده از فرکانس‌های کم به زیاد)

دسته بندی امواج رادیویی

ارتباطات رادویی (electromagnetic signals) را بسته به  طول موج و فرکانس که استفاده می کنند را می تان به 4 دسته کلی تقسیم نمود.

  • Radio Frequency Transmission
  • Infrared Transmission
  • Microwave Transmission
  • Lightwave Transmission

انتقال فرکانس رادیویی

فرکانس رادیویی نوعی انتقال الکترومغناطیسی است که در ارتباطات بی سیم استفاده می شود. سیگنال هایRF به راحتی تولید می شوند و از 3 کیلو هرتز تا 300 گیگاهرتز هستند. اینها به دلیل خاصیتشان برای نفوذ در اشیاand و طی مسافت های طولانی در ارتباطات بی سیم مورد استفاده قرار می گیرند. ارتباط رادیویی به طول موج ، قدرت فرستنده ، کیفیت گیرنده ، نوع ، اندازه و ارتفاع آنتن بستگی دارد

انتقال مادون قرمز

تابش های مادون قرمز تابش های الکترومغناطیسی با طول موج بیشتر از نور مرئی است. اینها معمولاً برای ارتباطات کوتاه برد استفاده می شوند. این سیگنال ها از اجسام جامد عبور نمی کنند. مثالهایی مانند کنترل از راه دور تلویزیون ، اشتراک داده تلفن همراه.

انتقال مایکروویو

مایکروویو نوعی انتقال الکترومغناطیسی است که در سیستم های ارتباطی بی سیم مورد استفاده قرار می گیرد. طول موج مایکروویو از یک متر تا یک میلی متر است. فرکانس آن از 300 مگاهرتز تا 300 گیگاهرتز متغیر است. این موارد برای ارتباطات از راه دور بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و نسبتاً ارزان ترند.

انتقال موج سبک

نور تابشی الکترومغناطیسی با طول موج بین تشعشعات مادون قرمز و اشعه ماوراlet بنفش است. طول موج از 430 تا 750THz است. اینها سیگنالهای نوری هدایت نشده مانند لیزر هستند و یک جهته هستند.

انواع فن آوری های ارتباط بی سیم

فناوری ارتباطات بی سیم بسته به فاصله ارتباطات ، دامنه داده ها و نوع دستگاه های مورد استفاده در انواع مختلف دسته بندی می شود. موارد زیر انواع مختلف فناوری های ارتباط بی سیم است.

  • Radio and Television Broadcasting
  • Radar Communication
  • Satellite communication
  • Cellular Communication
  • Global Positioning System
  • WiFi
  • Bluetooth
  • Radio Frequency Identification

  • وای فای

    Wi-Fi یک فناوری ارتباط بی سیم کم هزینه است. تنظیمات WiFi متشکل از یک روتر بی سیم است که به یک مرکز ارتباطی متصل می شود ، دستگاه قابل حمل را با اتصال به اینترنت متصل می کند. این شبکه بسته به تنظیمات روتر اتصال بسیاری از دستگاه ها را تسهیل می کند. دامنه اینشبکه ها به دلیل انتقال قدرت کم محدود است و به کاربر اجازه می دهد فقط در مجاورت متصل شود. این شبکه بسته به تنظیمات روتر اتصال بسیاری از دستگاه ها را تسهیل می کند. دامنه این شبکه ها به دلیل انتقال قدرت کم محدود است و به کاربر اجازه می دهد فقط در مجاورت متصل شود.

    مزایای

    اطلاعات را می توان با سرعت و دقت بالا به سرعت انتقال داد.

    بدون هیچ کابل و سیم از هر کجا و هر زمان به اینترنت دسترسی دارید.

    وضعیت های اضطراری را می توان از طریق ارتباط بی سیم هشدار داد.

    بی سیم ، هیچ دسته سیم در حال اتمام نیست.

    ارتباطات می تواند به جایی برسد که سیم کشی امکان پذیر و پرهزینه نباشد.

    معایب

    یک فرد غیر مجاز می تواند به راحتی از سیگنال های بی سیم که در هوا پخش می شود سو mis استفاده کند.

    برای محافظت از اطلاعات ، امنیت شبکه بی سیم بسیار مهم است.

    هزینه زیاد برای راه اندازی زیرساخت ها.

    ارتباطات بی سیم تحت تأثیر ساخت های فیزیکی ، شرایط آب و هوایی و تداخل سایر دستگاه های بی سیم است.

  • زیگ بی

    ZigBeeیک استاندارد ارتباطی بی سیم است که برای پاسخگویی به نیازهای منحصر به فرد حسگر بی سیم کم مصرف و کم هزینه و شبکه های کنترل طراحی شده است. ZigBee تقریباً در هر جایی قابل استفاده است، زیرا اجرای آن آسان است و برای کار کردن به انرژی کمی احتیاج دارد. Zigbee با توجه به نیازهای ارتباطی داده ها با ساختاری ساده مانند داده های حسگرها ساخته شده است.

    امکانات

    • دستگاه هایZigBee برای مصرف کم انرژی طراحی شده اند.
    • ZigBee در برنامه های تجاری مانند برنامه های سنجش و نظارت استفاده می شود.
    • ZigBee از قدرت بسیار کم و عمر باتری دستگاه بسیار طولانی استفاده می کند.
    • ZigBee قابلیت انعطاف پذیری بیشتر برای عملکرد بی سیم قابل اعتماد و عملکرد باتری را فراهم می کند.

  • وایمکس

    سیستم های باند پهن بی‌سیم وجود دارد که بدون اتصال از طریق کابل یاDSL، وب گردی سریع را ارائه می‎‌دهند(نمونه پهنای باند بی سیمWiMAX است). اگرچه WiMAX به طور بالقوه می‌تواند نرخ داده بیش از 30 مگابیت در ثانیه را ارائه دهد، اما ارائه دهندگان سرعت 0 داده را به طور متوسط 6 مگابیت بر ثانیه ارائه می‌دهند و اغلب کمتر تحویل می‌دهند، و این سرعت خدمات را نسبت به پهنای باند سیم کشی کندتر می‌کند. هزینه واقعی داده های موجود با استفاده از WiMAX به طور گسترده ای با فاصله از فرستنده متفاوت است. WiMAX همچنین یکی از نسخه های بی سیم 4G است که به عنوان فناوریSprint’s 4G در تلفن ها موجود است.

  • رادیو

    ارتباطات رادیویییکی از اولین فناوری های بی سیم بود که هنوز استفاده نشده است. رادیوهای قابل حمل چند کاناله به کاربر امکان ارتباط در مسافت های کوتاه را می دهد در حالی که رادیو های باندی و دریایی خدمات ارتباطی را برای مسافت های طولانی برای کامیونداران و ملوانان ارائه می‌دهند. بیشتر رادیو صدا را از طریق هوا به صورت امواج رادیویی پخش می کند. رادیو یک فرستنده دارد که داده ها را به صورت سیگنال های رادیویی به آنتن گیرنده منتقل می‌کند.

    برای پخش ایستگاه های برنامه نویسی مشترک با شبکه های رادیویی مرتبط هستند. پخش یا همزمان پخش می‌شود یا همزمان یا هر دو شکل. پخش رادیویی ممکن است از طریق کابل FM و ماهواره ها در مسافت های طولانی حداکثر تا دو مگابیت بر ثانیه انجام شود.

  • سلولی

    یک شبکه تلفن همراه Elect از پیوندهای رادیویی رمزگذاری شده استفاده می‌کند، که به بسیاری از کاربران امکان برقراری ارتباط در یک باند فرکانس واحد را می‌دهد. از آنجایی که گوشی های جداگانه از قدرت پخش قابل توجهی برخوردار نیستند، سیستم به شبکه ای از برج های سلولی بستگی دارد که قادرند منبع هر سیگنال را مثلثی کرده و وظایف دریافت را به مناسب ترین آنتن منتقل کنند.

    انتقال داده ها از طریق شبکه های تلفن همراه با سیستم های مدرن 4G با سرعت رسیدن به DSL سیمی امکان پذیر است. شرکت های تلفن همراه با یک دقیقه صدای مشتری و کیلوبایت برای دریافت اطلاعات از مشتریان خود شارژ می‌گیرند.

  • ماهواره

    ارتباطات ماهواره ای یک فناوری بی‌سیم است که در سراسر کره زمین از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. آنها در موقعیت های تخصصی کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. این دستگاه ها از فناوری ماهواره برای ارتباط مستقیم با ماهواره در مدار از طریق سیگنال های رادیویی استفاده می کنند. با این کار کاربران می توانند از هرجای کره زمین عملاً در ارتباط باشند. تلفن ها و مودم های ماهواره ای قابل حمل به دلیل افزایش دامنه، از قابلیت پخش قدرتمند و سخت افزار دریافت نسبت به دستگاه های تلفن همراه قدرتمند هستند.

    ارتباطات ماهواره ای از یک بخش فضایی و یک بخش زمینی تشکیل شده است. وقتی سیگنال از طریق دستگاه به ماهواره ارسال می‌شود، ماهواره سیگنال را تقویت می‌کند و آن را به آنتن گیرنده که در سطح زمین قرار دارد ارسال می کند. قطعه زمین از یک فرستنده ، گیرنده و بخش فضایی تشکیل شده است که خود ماهواره است.

  • فناوری بلوتوث

    فناوری بلوتوث به شما امکان می دهد انواع مختلفی از دستگاه های الکترونیکی را به صورت بی سیم به سیستم انتقال و اشتراک داده متصل کنید و این عملکرد اصلی بلوتوث است. تلفن های همراه هنگام انتقال اطلاعات از یک دستگاه به دستگاه دیگر، به گوشی های هندزفری، صفحه کلید بی‌سیم، ماوس و مایک به لپ تاپ متصل می‌شوند. فناوری بلوتوث عملکردهای بسیاری دارد و معمولاً در بازار ارتباطات بی سیم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    امکانات

    • فناوری بلوتوث از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط بین دستگاه ها استفاده می‌کند. دامنه اکثر این امواج رادیویی 15-50 فوت است.
    • طبق وب سایت رسمی بلوتوث، بلوتوث از یک سیگنال کم مصرف با حداکثر برد 50 فوت با سرعت کافی برای امکان انتقال اطلاعات استفاده می‌کند.
    • فرآیند جفت سازی هر دو دستگاه را شناسایی و به یکدیگر متصل می‌کند. همچنین از تداخل سایر دستگاههای بلوتوث غیر جفت شده در منطقه جلوگیری می‌کند.
    • .این فقط در صورت نیاز از حداکثر توان استفاده می‌کند و در نتیجه عمر باتری را حفظ می‌کند

  • مادون قرمز (IR)

    مادون قرمز یک سیستم انتقال رسانه است که سیگنال های داده را از طریق دیودهای ساطع کننده نور (LED) یا لیزر منتقل می کند. مادون قرمز یک انرژی الکترومغناطیسی با طول موج است که طولانی تر از نور قرمز است. اطلاعات را نمی توان از طریق موانع موجود در سیستم مادون قرمز جستجو کرد ، اما می تواند توسط نور مهار شود. یک نوع مادون قرمز سیستم نقطه به نقطه است که در آن انتقال بین دو نقطه محدود به یک محدوده و خط دید امکان پذیر است.

    فرکانس سیگنال برای انتقال در سیستم نقطه به نقطه 100 گیگاهرتز تا 1000 تراهرتز (THz) است و سرعت آن از 100 کیلوبیت بر ثانیه تا 16 مگابیت بر ثانیه است. روش دیگر انتقال مادون قرمز شامل سیستم پخش است – و در این روش ، یک ماده بازتابنده یایک واحد انتقال ، یک سیگنال داده را به چندین واحد دیگر تقویت و دوباره انتقال می دهد. فرکانس نرمال یک سیستم پخش مادون قرمز 100 گیگاهرتز تا 1000 THZ با سرعت محدود 1 مگابیت بر ثانیه است.

  • مایکروویو

    مایکروویو نوع موثری از انتقال داده های بی سیم است که با استفاده از دو روش جداگانه اطلاعات را انتقال می دهد. یکی از روش هایی که برای انتقال داده ها از طریق رسانه های بی سیم مایکروویو استفاده می شود ، روش ماهواره ای است که اطلاعات را از طریق ماهواره ای که 22300 مایل بالاتر از زمین است ، منتقل می کند. ایستگاه های روی زمین سیگنال های داده را به ماهواره با فرکانس 11 گیگاهرتز تا 14 گیگاهرتز و با سرعت انتقال 1 مگابیت بر ثانیه تا 10 مگابیت بر ثانیه به ماهواره می فرستند و می گیرند. روش دیگریک روش زمینی است ، که در آن از دو برج مایکروویو با یک خط دید واضح بین آنها استفاده می شود و هیچ مانعی برای ایجاد اختلال در آن دید نیست. به منظور حفظ حریم خصوصی ، اغلب از آن استفاده می شود. فرکانس انتقال داده برای سیستم های زمینی معمولاً 4 گیگاهرتز تا 6 گیگاهرتزیا 21 گیگاهرتز تا 23 گیگاهرتز است و سرعت آن معمولاً 1 مگابیت بر ثانیه (مگابیت بر ثانیه) تا 10 مگابیت بر ثانیه است.

    در مقايسه با همه تكنولوژيهای بي سيم، سيستمهای ماكروويو داراي بالاترين عرض باند بوده ( به دليل توان بالاي سيستمهای فرستنده) دستيابی به سرعت 1000 مگابيت بر ثانيه و بالاتر در اين سيستم ها امكانپذير است. سيگنالهای ارسال شده ، مسافتهای خيلي زيادی را طی می‌كند. با تركيبي از ماهواره ها و ارتباط نقطه به نقطه مايكروويو مي توان به برقراري ارتباط بين قاره ها دست يافت.

    مقرون به صرفه بودن هزینه های تهیه تجهیزات ماکروویو در مقایسه با سایر رقبا،نصب آسان و گستردگی ساپورت نیز سبب می شود کاربران همیشه این محصولات را در زمره نخستین انتخاب های خود در نظر داشته باشند.

مزایای لینک های مخابراتی ماکروویو (microwave) :

    • هزینه کمتر در مقایسه با استفاده از MPLS  و Leased Line
    • نرخ بازگشت سرمایه بالا در برابر هزینه کل مالکیت
    • پایداری لینک در سطح 99.99 درصد
    • توانایی انتقال حجم بالای اطلاعات (بیش از یک گیگابیت در ثانیه )
    • امکان انتقال مستقیم خطوط E1/T1 , STM1 , STM4
    • هزینه نگهداری پایین
    • امکانات نرم افزاری بالا به منظور مدیریت لینک ارتباطی
    • قابلیت Expansion  با هزینه پایین (قابلیت افزایش پهنای باند دستگاه با خرید لایسنس)
    • قابلیت پیاده سازی لینک همراه با لینک پشتیبان
    • در اختیار بودن کامل مسیر ارتباطی
    • امکان رمز گذاری مسیر ارتباطی

شبکه های بی سیم باتوجه به گستردگی

استاندارد برد شبکه انواع  شبکه
Bluetooth, ZigBee, NFC در دسترسی یک نفر شبکه محلی شخصی (WPAN)
(IEEE 802.11) WiFi در دسترس یک ساختمان یا یک ناحیه خاص شبکه محلی (WLAN)
(IEEE 802.15 ) WiMAX دسترسی در سطح شهر شبکه شهری (WMAN)
(Cellular ) UMTS, LTE دسترسی در سرتاسر جهان شبکه جهانی (WWAN)

 

پروژه های انجام شده

Urban & Wide  WiFi Coverage

عنوان پروژه

شرح پروژه

مساحت پوشش (متر مربع )
شرکت تبلیغاتی پرند مشهد شبکه دیجیتال شهری ، بیش از 110 نقطه در مشهد (بزرگترین شبکه یکپارچه بی سیم شهری در ایران )

66.000.000
دانشگاه علوم پزشکی مشهد شبکه اختصاصی اعضا هیات علمی دانشگاه – توزیع متمرکز اینترنت پر سرعت بی سیم و اتوماسیون اداری 16.000.000
شرکت بهره برداری نفت  و گاز شرق توزیع وسیع اینترنت بی سیم در محوطه کمپ اصلی استقرار  پرسنل شرکت و برخی ادارات مقیم در محدوده کمپ

250.000

هتل بین المللی قصر طلایی مشهد

 

 پوشش داخلی و توزیع اینترنت پر سرعت بی سیم در 16 طبقه بدون استفاده از تجهیزات داخلی بی سیم و کابل کشی داخلی

70.000
هتل بین المللی قصر الماس مشهد پوشش داخلی و توزیع اینترنت پر سرعت بی سیم در 8 طبقه و پوشش کامل داخلی با استفاده از تجهیزات خارجی بی سیم

24.000
هتل بین المللی الغدیر مشهد در 3 فاز و پوشش کامل داخلی با استفاده از تجهیزات خارجی بی سیم

60.000
هتل چهار ستاره توس مشهد در 6 طیقه و پوشش کامل داخلی با استفاده از تجهیزات خارجی بی سیم

8.000
هتل بزرگ مشهد طرقبه در 4 طیقه و پوشش کامل داخلی با استفاده از تجهیزات خارجی بی سیم و بیش از 300 اتاق

40000
شرکت ایران خودرو خراسان در حال انجام تست پایلوت در سالن مونتاژ کارخانه

33.000
گروه کارحانجات چینی مقصود انجام تست پایلوت در سوله اصلی

110.000
دانشکده فنی شهید منتظری مشهد پوشش سراسری محیط دانشکده و خوابگاهها

20.000
زائر سرای دانشگاه علوم پزشکی شیراز در 4 طبقه و استفاده از تجهیزات داخلی بی سیم

4000
ساختمان مرکزی جهاد دانشگاهی مشهد در 5 طبقه و استفاده از تجهیزات داخلی بی سیم

1000
قوه قضائیه – ساختمان میلاد مشهد در 27 طبقه پوشش داخلی و مدیریت مشتریان

15000
مهمانسرا و تالار صدف – بانک صادرات در 2 طبقه

1000
سالن همایش های صدا و سیما مشهد در 2 طبقه

3000