تحقیق مقاله Bluetooth

مقدمه :

با گسترش شهرها و بوجود آمدن فاصله های جغرافیایی بین مراکز سازمان ها و شرکت ها و عدم رشد امکانات مخابراتی با رشد نیاز  ارتباطی داخل کشور ، یافتن راه حل و جایگزین مناسب جهت پیاده سازی این ارتباط شدیدا احساس می شود که در این زمینه سیستم های مبتنی بر تکنولوژی بی سیم انتخاب مناسبی می باشد.

PAN  یا  Personal Arean Network  :

سیستم های بی سیم که دارای برد و قدرت انتقال پایین هستند را شامل می شود که این ارتباط غالبا بین افراد برقرار می شود. نمونه این تکنولوژی در سیستم ها Infrared برای ارتباط نقطه به نقطه دو شخص و یا Bluethooth برای ارتباط یک نقطه به چند نقطه جهت ارتباط یک شخص به چند شخص می باشد. استاندارد مورد استفاده در این محدوده کاربرد IEEE 802.15  می باشد.

LAN   یا Local Area Netwok :

در این دسته بندی سیستم های بی سیم از استاندارد IEEE 802.11 استفاده می کنند. این محدوده کاربری معادل محدوده شبکه های LAN باسیم بوده که برپایه تکنولوی بی سیم ایجاد شده است.

MAN  یا Metropolitan Area Netwok  :

سیستم های بی سیم از استاندارد IEEE 802.16 استفاده می کنند. محدوده پوشش فراتر از محدوده LAN بوده و قالبا چندین LAN را شامل می شود. سیستم های WIMAX اولیه مبتنی بر این استاندارد هستند.

WAN  یا Wide Area Netwok  :

سیستم های بی سیم مبتنی بر استاندارد IEEE 802.16e  هستند که به IEEE 802.20 نیز شهرت یافته اند. سیستم های WIMAX در ابعاد کلان و بدون محدودیت حرکتی در این محدوده کار می کنند.

پروتکل های  رایج در شبکه های بی سیم و مشخصات آن ها به صورت زیر هستند :

802.11                                     

1 Mbps , 2.4 GHZ

802.11 a

5.8 GHZ Frequence

54 Mbps

802.11b

2.4 GHZ Frequence

11 Mbps

802.11g

2.4 MHZ Frequence

54 Mbps

802.11a+g

2.4 & 5.8 GHZ Frequence

54 Mbps

قوانین ومحدودیت ها :

به منظور در دسترس قرار گرفتن امکانات شبکه های بی سیم برای عموم مردم و همچنین عدم تداخل امواج شرایط محدود کننده ای برای افراد توسط کمیته FCC  تعیین شد که مهمترین آن ها این است که تجهیزات شبکه های بی سیم در باند فرکانسی 2.4 Ghz مجاز به داشتن حداکثر 10mw توان خروجی با زاویه پوشش آنتن 9 درجه هستند که توان خروجی برای باند فرکانسی 5.8 Ghz تا 200 mw مجاز اعلام شده است.

Wifi  و Wimax  :

دسترسی به اینترنت روی شبکه های بی سیم مبحث جدیدی به نام Wifi را مطرح کرده است که توسط آن مراکز فرهنگی ، پارک ها ، کتابخانه ها و ... تحت پوشش wifi و درنتیجه اینترنت قرارگرفته اند. مثال بارز این امکان در محل دائمی نمایشگاه های تهران می باشد و بازدید کنندگان قادر به دسترسی به اینترنت توسط کامپیوترهای قابل حمل خود هستند. در راستای تسهیل ارتباط و پوشش و سرعت بیشتر دسترسی تکنولوژی جدیدی در حال شکل گیری است که به نام Wimax شناخته می شود. این تکنولوژی از استاندارد IEEE 802.16e بهره می برد.

روش های ارتباطی بی سیم :

تجهیزات و شبکه های کامپیوتری بی سیم بر دو قسم Indoor یا درون سازمانی و Outdoor یا برون سازمانی تولید شده و مورد استفاده قرار می گیرند.

شبکه های بی سیم Indoor :

نیاز سازمان ها و شرکت ها برای داشتن شبکه ای مطمئن و وجود محدودیت در کابل کشی ، متخصصین را تشویق به پیدا کردن جایگزین برای شبکه کامپیوتری کرده است. شبکه های Indoor به شبکه هایی اتلاق می شود که در داخل ساختمان ایجاد شده باشد. این شبکه ها بر دو گونه طراحی می شوند. شبکه های Ad hoc و شبکه های  Infra Structure. در شبکه های Ad hoc دستگاه متمرکز کننده مرکزی وجود ندارد و کامپیوترهای دارای کارت شبکه بی سیم هستند. استراتژی Ad hoc برای شبکه های کوچک با تعداد ایستگاه کاری محدود قابل استفاده است. روش و استراتژی دوم جهت پیاده سازی استاندارد شبکه بی سیم ، شبکه Infra Structure می باشد. در این روش یک یا چند دستگاه متمرکز کننده به نام Access Point  مسؤولیت برقراری ارتباط را برعهده دارد.

شبکه های بی سیم Outdoor :

برقراری ارتباط بی سیم در خارج ساختمان به شبکه بی سیم Outdoor شهرت دارد. در این روش داشتن دید مستقیم یا Line Of Sight ، ارتفاء دو نقطه و فاصله، معیارهایی برای انتخاب نوع Access Point و آنتن هستند.

انواع ارتباط :

شبکه بی سیم Outdoor با سه توپولوژی Point To Point ، Point To Multipoint و Mesh قابل پیاده سازی می باشد.

Point To point :

در این روش ارتباط دو نقطه مدنظر می باشد. در هر یک از قسمت ها آنتن و AccessPoint نصب شده و ارتباط این دو قسمت برقرار می شود.

Point To Multi Point :

در این روش یک نقطه به عنوان مرکز شبکه درنظر گرفته می شود و سایر نقاط به این نقطه در ارتباط هستند.

Mesh :

ارتباط بی سیم چندین نقطه بصورت های مختلف را توپولوژی Mesh می گویند. در این روش ممکن است چندین نقطه مرکزی وجود داشته باشد که با یکدیگر در ارتباط هستند.

ارتباط بی سیم بین دو نقطه به عوامل زیر بستگی دارد :

1-      توان خروجی Access Point ( ارسال اطلاعات)

2-      میزان حساسیت  Access Point( دریافت اطلاعات)

3-      توان آنتن

1- توان خروجی Access Point :

یکی از مشخصه های طراحی سیستم های ارتباطی بی سیم توان خروجی Access Point می باشد. هرچقدر این توان بیشتر باشد قدرت سیگنال های توایدی و برد آن افزایش می یابد.

2- میزان حساسیت Access Point :

از مشخصه های تعیین کننده در کیفیت دریافت امواج تولید شده توسط Access Point نقطه مقابل میزان حساسیت Access Point می باشد. هرچقدر این حساسیت افزایش یابد احتمال عدم دریافت سیگنال کمتر می باشد و آن تضمین کننده ارتباط مطمئن و مؤثر خواهد بود.

3- توان آنتن :

در مورد هر آنتن توان خروجی آنتن و زاویه پوشش یا انتشار مشخصه های حائز اهمیت می باشند در این راستا آنتن های مختلفی با مشخصه های مختلف توان و زاویه انتشار بوجود آمده است که آنتن های Omni ،  Sectoral ،  Parabolic ، Panel ،  Solied و  . . . . مثال هایی از آن هستند.

انواع شبکه های بی سیم

WLANS (Wireless Local Area Networks )

برای کاربران محلی از جمله محیطهای(Campus) دانشگاهی یا آزمایشگاهها که نیاز به استفاده از اینترنت دارند مفید می باشد. در این حالت اگر تعداد کاربران محدود باشند می توان بدون استفاده از Access Point این ارتباط را برقرار نمود .در غیر اینصورت استفاده از Access Point ضروری است.می توان با استفاده از آنتن های مناسب مسافت ارتباطی کاربران را به شرط عدم وجود مانع تاحدی طولانی تر نمود.

 WPANS(Wireless Personal Area Networks )

دو تکنولوژی مورد استفاده برای این شبکه ها عبارت از :IR (Infra Red ) و Bluetooth (IEEE 802.15 ) می باشد که مجوز ارتباط در محیطی حدود 90 متر را می دهد البته در IR نیاز به ارتباط مستقیم بوده و محدودیت مسافت وجود دارد .

 WMANS(Wireless Metropolitan Area Networks )

        توسط این تکنولوژی ارتباط بین چندین شبکه یا ساختمان در یک شهر برقرار می شود برایBackup  آن می توان از خطوط اجاره ای ،فیبر نوری یا کابلهای مسی استفاده نمود .

 WWANS(Wireless Wide  Area Networks )

برای شبکه هائی با فواصل زیاد همچون بین شهرها یا کشورها بکار می رود این ارتباط از طریق آنتن ها ی بی سیم یا ماهواره صورت می پذیرد