مدرس اون لايندخول

29022012
الأساسيات الفيزيائية للشبكات اللاسلكية مباشر اون لاين

التمرين الأول: الحقول والأمواج الكهرطيسية

سؤال: ما هو طول الموجة المكافئ لموجة كهرطيسية ذات تردد 900 ميغاهرتز؟
الجواب: 33 سنتيمتراً. لأن طول الموجة = سرعة الضوء \ التردد


سؤال: ما هو طول الموجة التقريبي للضوء المرئي؟
الجواب: الضوء هو الجزء المرئي من الطيف الكهرطيسي، ويقع بين الترددين 7.5 x 1014 هرتز و 3.8 x 1014 هرتز والتي تعادل أطوال الموجة من 400 نانومتر تقريباً (بنفسجي / أزرق) إلى 800 نانومتر (أحمر).


سؤال: ما هو استقطاب الحقل المغناطيسي المنبعث من هوائي دايبولي؟
الجواب: خطي وموازٍ لاتجاه الهوائي – أي مثلاً في حالة هوائي دايبولي نظامي شاقولي يكون الإستقطاب شاقولياً أيضاً.


سؤال: تعتبر الأقمار الصناعية المستخدمة للنفاذ إلى الإنترنت VSAT أقماراً صناعيةً ذات مدار ثابت تتوضع على ارتفاع 35785 كيلومتراً فوق خط الإستواء. ما هي قيمة التأخير الأدنى الناجم عن استخدام هذه الأقمار الصناعية لنقل البيانات؟
الجواب: تستغرق الإشارة اللاسلكية حوالي 0.12 ثانية لرحلةٍ واحدةٍ من الأرض إلى القمر الصناعي. في حالة وصلةٍ عاديةٍ من النقطة أ إلى النقطة ب تعمل وفق بروتوكول TCP/IP نحتاج إلى أربع أضعاف هذه المدّة: تنتقل الحزمة من النقطة أ إلى القمر الصناعي، ومن ثم من القمر الصناعي إلى النقطة ب، بعدها ترسل ب إشارة تأكيد الإستلام. أي أن نتيجة القيمة الدنيا للتأخير تعادل حوالي 0.5 ثانية.


سؤال: تبلغ قيمة نفاذ الوقت timeout لأحد أجهزة الإرسال اللاسلكية 10 مايكروثانية، أي أن هذا الجهاز سينتظر إجابةً من الطرف الآخر لمدة أقصاها 10 مايكروثانية. ما هي المسافة بالكيلومتر التي ستبدأ عندها هذه القيمة بالتأثير على الوصلة اللاسلكية؟
الجواب: توافق قيمة نفاذ الوقت 10 مايكروثانية 3 كيلومترات، لكن بما أنّه يجب وصول الإجابة لتأكيد إستلام الحزمة ضمن نفس هذه المدّة تصبح المسافة 2 x 1.5 كيلومتر. عملياً لا تحافظ غالبية بطاقات الشبكة اللاسلكية على قيمة نفاذ المدّة بهذه الصرامة، لذا بإمكانك تمديد الوصلة لمسافات أطول. ولكن عليك الإنتباه في هذه الحالة، إذا ما وجدت الكثير من الضياعات لحزم TCP/IP على الرغم من وجود إشارةٍ قوية فقد تكون مسافة الوصلة هي السبب.



التمرين الثاني: الطيف الكهرطيسي

سؤال: ما هي نطاقات الترددات المستخدمة في الشبكات اللاسلكية؟
الجواب:

سؤال: أي من هذه الأجهزة قد يتسبب بالتشويش على شبكة لاسلكية؟
مايكروفون لاسلكي في قاعة مؤتمرات
فرن مايكروويف في مطبخ
هاتف خليوي
مخبر أشعة سينية (رونتجن X-Ray) في مستشفى
سيارة أو محرك يعمل بالديزل
الجواب:
مايكروفون لاسلكي في قاعة مؤتمرات: ممكن من حيث المبدأ، إلا أنً غالبية هذه التجهيزات تعمل بترددات أقل بكثير- من حوالي 10 ميغاهرتز وحتى 900 ميغاهرتز تقريباً. لذلك من غير المرجّح أن تتسبب هذه التجهيزات بالتشويش، على الأقل مع التجهيزات العاملة وفق معايير 802.11a/b/g.
فرن مايكروويف في مطبخ: نعم – وإذا ما كانت الإشعاعات تتسرب من هذا الجهاز فستجد الكثير من التشويش.
هاتف خليوي: من غير المرجّح – راجع ترددات الهواتف الخليوية ضمن تعريف الطيف الكهرطيسي في كراسة المتدرب.
مخبر أشعة سينية (رونتجن X-Ray) في مستشفى: من غير المرجّح – راجع الترددات ضمن تعريف الطيف الكهرطيسي.
سيارة أو محرك يعمل بالديزل: على الرغم من أنّ هذه الأجهزة قد لا تتسبب بالتشويش عبر الإشعاعات اللاسلكية، إلا أنّ المحركات تشكّل كتلاً ضخمةً من المعدن – والتي قد تتسبب بدورها في التأثير على الشبكة اللاسلكية.
(لقد كان هذا الجواب مثالاً على إجابةٍ من المشاركين لم يتوقعها المدرّب، إلا أنها كانت وبكل تأكيد صحيحةً تماماً).


التمرين الثالث: إنتشار الأمواج اللاسلكية

سؤال: إذا طلب منك الربط مع زبائن يقطنون قريةً تحوي أشجاراً وأنواعاً مختلفةً من الأبنية، أي من هذه الترددات تشكل خيارك الأمثل؟ ناقش إجابتك!
915 ميغاهرتز
2.4 غيغاهرتز
5.8 غيغاهرتز
الجواب: قد يكون التردد الأصغر هو الخيار الأمثل، لأن الترددات الأصغر تمتلك قدرةً أفضل على النفاذ عبر العوائق.


سؤال: ما هو العرض التقريبي لخط النظر المكافئ لوصلة لاسلكية بطول 100 كيلومتر؟ بضعة سنتيمترات، بضعة أمتار أم بضعة كيلومترات؟
الجواب: راجع قيم مناطق فرانيل – هذا العرض يعادل تقريباً 60 متراً.


سؤال: ما هي المواد والمركّبات التي ستبحث عنها عند تخطيطك لوصلة لاسلكية؟ بمعنى آخر، ما هي المواد التي قد تتسبب بالكم الأكبر من المشاكل؟
الجواب: المعادن والماء (بجميع أشكالها).



التمرين الرابع: الحساب بالديسيبل

سؤال: عبّر عن هذه القيم بالـ dBm / mW
الإستراتيجية المثلى تكمن في تذكّر أنّه:

للمضاعفة مرتين (x2) تعني + 3 dB
للمضاعفة عشر مرات (x10) + 10 dB

لنحاول تطبيق ذلك:

0 dB = 1 mW

x 10 تعطي:

10 dB = 10 mW

x 2 تعطي:

13 dB = 20 mW

x 2 تعطي:

16 dB = 40 mW

لنبدأ مجدداً من:

10 dB = 10 mW

x 10 تعطي:

20 dB = 100 mW

x 2 تعطي:

23 dB = 200 mW


تعاليق

avatar
privacy_tip صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى