مقدمه:
 انتقال اطلاعات از دو شيوه با سيم و بی‌سيم انجام می‌پذيرد. در اين شماره و شماره آينده سرويس‌های دسترسی بدون سيم را مورد بررسی قرار می‌دهيم و انشاءا… در شماره‌های آتی به انتقال سيستم‌های باسيم خواهيم پرداخت.

 بدون سيم

    شبكه‌های مخابراتی در چند دهه اخير تغييرات زيادی كرده‌اند. تنها يك قسمت از شبكه در صد سال اخير بی‌تغيير مانده است و آن سيم‌های مسی است كه به منزل مشتری می‌آيد.

    امروزه كشيدن سيم‌های مسی در شبكه‌های زيرزمينی كار بسيار دشواری است. ضمن آن كه اين سيم‌ها كه ساخته دست انسان است، در برابر طبيعت آسيب‌پذير بوده و تعمير آنها نيازمند سازمان و افراد متخصص و تجهيزات زياد است. بنابراین مدت زيادی طول خواهد كشيد و هزينه زيادی خرج خواهد شد تا اين سيم‌كشی به مناطق دورافتاده برسد.

    ثابت شده است كه رشد مخابرات در هر كشور گاهی اساسی برای رشد اقتصادی كشور و مردم خواهد بود. مخابرات باعث پيوستن انسانها و توسعه تجارت می‌شود. كشورهای در حال توسعه نياز زيادی به افزايش ظرفيت‌های مخابراتيشان دارند. اكنون در اين كشورها اين ظرفيت در حدود 4% است در حالی كه در كشورهای توسعه يافته 50% است. در نتيجه سرويس‌دهندگان مخابراتی به سمت راه‌حل بی‌سيم پيش می‌روند. بی‌سيم نقش اساسی را در رسيدن به مخابرات رؤيايی انسان “هر زمان، هر مكان” بازی می‌كند.

ارتباط بدون سيم در حلقه محلی

    در گذشته رابطه بين سرويس‌دهندگان مخابراتی و مشتريان، جفت سيم به هم تابيده بود. ده‌ها يا صدها از اين جفت سيم‌ها در كنار هم از داخل يك كابل از زيرزمين می‌گذشتند. هم‌زمان با رشد جهانی، تقاضا برای سرويس‌های تلفنی در حال گسترش است. امروزه بسياری از سرويس‌دهندگان مخابراتی به شبكه‌گذاری FTTH يا Fiber To The Home پرداخته‌اند و ارائه‌دهندگان سرويس‌های تلوزيون كابلی (CATV) نيز HFCها را به كار می‌برند. HFC همان Hybtrid Fiber Coax است.

    البته كه اين روش‌ها هنوز راه‌حل‌های گران‌قيمتی هستند و تا زمانی كه از لحاظ تجاری مورد پذيرش قرار گيرند بايد صبر كرد. مسأله‌اي كه به طور فزاينده مورد توجه سرويس‌دهندگان مخابراتی (حتی سرويس‌دهندگان خصوصی) قرار گرفته است، استفاده از تكنولوژی Wireless برای اتصال مشتركين به تجهيزات ادراه مركزی است كه به WLL يا WILL موسوم است. WLL در روند تكامل خود از فن‌آوری‌های Point to Multipoint, Point to Point، سيستم‌های سلولی ثابت ديجيتال يا آنالوگ و در نهايت شبكه‌های Wireless تلفن استفاده كرده است.

 سيستم‌های نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه

    اين دو سيستم در بازه وسيعی از فركانس‌ها كار می‌كنند (بين MHz900 تا GHz42). سيستم Point to Multipoint كه آن را از اين به بعد P-to-M می‌ناميم برای ايجاد ارتباط مايكروويو بين پايگاه اصلی و مشترك به آنتن‌های ماهوارهای بزرگتری نياز دارند. اين سيستم‌ها براساس فن‌آوری‌های TDMA يا FDMA كار می‌كنند. اين دو فن‌آوری در همين مقاله توضيح داده خواهند شد. طراحی سيستم تقريباً شبيه شبكه‌های ماكروويو قديمی است. به دليل عرض باند زياد، سرعت انتقال اطلاعات و كيفيت خوب صدا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است كه سيستم در مناطقی با تعداد مشترك زياد مورد استفاده قرار گيرد.

 سيستم‌های Cordless ديجيتالی

    سيستم‌های Dect به عنوان PBX (Privare Brangh Exchange) استفاده می‌شوند. از آن جايی كه سيستم‌های Cordless سيستم‌هايی با توان كم هستند بازه محدودی نيز دارند. اين سيستم‌ها در مناطق شهری قابل استفاده هستند و قابليت تحرك بيشتر دارند. بنابراين معمولاً در فاصله‌های كوتاه برای تبادل Fax و داده مثل Dect به كار می‌روند می‌توانند اطلاعات را با سرعت kbps64 انتقال دهند.

 سيستم‌های آنالوگ سلولی

    براساس استانداردهای NMT, TCACS, AMPS كار می‌كنند. InfraStructure پايينی را ارائه می‌كنند و عرض باند كمی دارند. از نظر امنيت ضعيف و سرعت انتقال اطلاعات آنها پايين است. اين سرعت در حدود kbps6/9 است.

سيستم‌های ديجيتالی سلولی

    اين سيستم‌ها براساس استانداردهای TDMA و CDMA كار كرده و قيمت مناسبی دارند. اين سيستم‌ها امنيت بالايی دارند و سرعت انتقال اطلاعاتشان بسيار زياد است. استفاده از اين سيستم‌ها باعث شده است كه قيمت InfraStructure كاهش يابد. هم‌گرايی به سمت توليد سومين نسل سيستم‌های سلولی مثل UMTS كه MultiMedia را پشتيبانی می‌كند پيش می‌رود.

 سيستم‌های ماهواره

   امروزه يكی از راه‌های پيوستن به شبكه‌های جهانی با سرعت بالا به خصوص در كشورهای توسعه يافته با مساحت زياد استفاده از سيستم‌های ماهواره‌ای است. از آن جايی كه قرار دادن ماهواره در مدار كار بسيار پرهزينه‌ای است، راه‌حل‌های بی‌سيم از نظر اقتصادی برای عده بيشتری مقرون به صرفه است.

 مزايای سيستم‌های بدون سيم

    امروزه بيشتر شركت‌های مخابراتی به دليل مشكلات زيادی كه سيم‌های مسی يا فيبرهای نوری دارند دنبال راه‌حل‌های بدون سيم هستند. اين مزايا شامل موارد زير است:

 1- نصب و راه‌اندازی سريع

 2- كم شدن هزينه سرمايه‌گذاری

 3- كم شدن هزينه اجرا و اداره كردن

 4- انعطاف‌پذيری خوب

 5- قابل نصب بودن در اكثر نقاط (محدوديت‌های محيطی نصب آن كم هستند)

 6- قابليت اطمينان بيشتر (احتمال خطای انتقال پايين)

 7- انتقال ساده به سرويس موبايل

در زير به بررسی تكتك اين مزايا می‌پردازيم.

  نصب و راه‌اندازی سريع

    شبكه بی‌سيم در عرض چند ماه آماده می‌شود. سرعت آماده‌سازی فاكتور بسيار مهمی در گرفتن بازار رقابت است. هرچه اين عمليات سريع‌تر انجام شود كار زودتر آغاز می‌شود و سرمايه‌گذاری برای دوران كوتاه‌تری خواهد بود. مثلاً هر كس كه بتواند سريع‌تر سرويس تلفن را توسط سيستم بی‌سيم به دست مشتری برساند در رأس رقابت‌كنندگان قرار خواهد گرفت.

    سيستم‌های بدون سيم جديد دو مشكل اساسی ناشی از سيستم‌های بدون سيم قديمی را حل كرده‌اند. آن دو مشكل عبارت بودند از:

 1- گرفتن اجازه برای كندن زمين

 2- اجازه گرفتن برای سيم‌كشی

گرفتن اجازه‌نامه برای كندن خيابان‌ها و سيم‌كشی، فوقالعاده وقت‌گير و پرهزينه است.

 كم‌شدن هزينه سرمايه‌گذاری

شبكه‌های سيمی سه عيب عمده دارند كه باعث بالا رفتن قيمت آنها می‌شود. پياده‌كنندگان سرويس بايد خطوطی را پياده كنند برای مصرف 6 سال مشتری كافی باشند. زيرا فن‌آوری روز به سرعت در حال پيشرفت است و بايد نياز آتی را درنظر گرفت تا سود سرمايه‌بازگردد. اين موضوع باعث می‌شود كه به ازای هر مشتری هزينه زيادی برای سرمايه‌گذاری درنظر گرفته شود.

     شبكه‌ای كه براساس 6 سال آينده ساخته شود ممكن است دچار خطا در خمين شده باشد و نتيجه آن كه در مناطقی كمبود ظرفيت و در مناطقی ظرفيت هدر رفته خواهد شد.

    برخلاف سيستم بدون سيم كه تا قبل از مشتری تسهيلات مشتركی برای همه دارد، در سيستم سيمی هر مشتری اتصال مخصوص به خود را دارد. بنابراين كاملاً مشخص است كه سيستم بدون سيم در انتقال اطلاعات صرفه‌جويی می‌كند.

    سيستم سيمی تنها در مصارف با پهنای باند بالا مقرون به صرفه است. بنابراين بهتر است كه سرمايه‌گذاران از هر دو سيستم استفاده كنند. مثلاً در نقاطی كه پرجمعيت است و كوتاهی طول حلقه باعث به صرفه‌بودن اقتصادی می‌شود از سيم استفاده كنند. معمولاً در اين گونه اماكن مشتريان نياز به پهنای باند زياد دارند. اما در مناطق كم‌جمعيت كه معمولاً دور افتاده‌تر هم هستند، بهتر است از روش‌های بدون سيم استفاده شود.

 كم‌شدن هزينه اجرا و اداره كردن

    شبكه مخابراتی پس از نصب بايد راه‌اندازی شود. سيستم‌های بدون سيم در مقايسه با شبكه‌های سيمی هزينه كمتری را صرف راه‌اندازی می‌كنند. شبكه‌های باسيم احتياج به هزينه بالاتری برای تعميرات سيستم دارد. ايرادهای معمول عبارتند از

    سيل، طوفان و زلزله كه می‌توانند به مقدار زيادی قابليت اطمينان شبكه سيمی را كاهش دهند. يكی از مسائلی كه باعث بالا رفتن هزينه در سيستم‌های سيمی می‌شود،نياز داشتن پرسنل ناظر بر سيستم است. در حالی كه امكانات متمركز شبكه‌های بدون سيم اين مشكلات را برطرف می‌كند.

    تجهيزات سيستم بدون سيم در داخل خانه جاگذاری می‌شود. جايی كه از مشكلات طبيعی، دزدی و پوسيدگی درامان باشد. ضمن آن كه شبكه‌های بدون سيم به كارمندان كمتری نياز دارد.

 انعطاف‌پذيری خوب

    سيستم بی‌سيم قابليت انعطاف زيادی دارد، به طوری كه به راحتی می‌توان با زياد شدن تقاضا ظرفيت شبكه را با افزودن كانال‌ها، حامل‌های RF يا Sectorها افزايش داد. زياد شدن تعداد مشتركين در سيستم بدون سيم بسيار ساده است. در سيستم بدون سيم، اپراتور به سادگی برای يك مشتری جديد با استفاده از يك تلفن و نصب آن روی سيستم، سرويس ارائه می‌دهد. اگر ظرفيت متقاضيان به ميزان قابل ملاحظه‌ای زياد شود، به سادگی می‌توان با اضافه‌كردن ظرفيت سلول سايت، ظرفيت را بالا برد و همچنان اگر ظرفيت به طور ناگهانی كم شود تجهيزات شبكه می‌تواند به مكان‌های ديگری منتقل شود.

 قابل نصب بودن در اكثر نقاط

    برای زمين‌های سخت و غيرقابل دسترسی مثل كوهستان‌ها، جزيره‌ها و مناطق حاشيه‌ای سيستم بدون سيم اغلب تنها راه‌حل به صرفه است. ضمن آن كه اين سيستم برای مكان‌های شلوغ و مراكز شهرها جايی كه كشيدن كابل كار مشكلی است بسيار مناسب است. در اين جور مناطق سيستم بدون سيم می‌تواند منطقه وسيعی را از يك نقطه سرويس‌دهی كند.

 قابليت اطمينان بيشتر

    مشتركين خواهان سرويس مخابراتی قابل اطمينان هستند. همانگونه كه قبلاً توضيح داده شد، تجهيزات شبكه بدون سيم متمركزتر است و در نتيجه حساسيت كمتری نسبت به مشكلات طبيعی دارد. پس خطاهای سيستم بدون سيم فوقالعاده سريع‌تر از خطاهای سيستم با سيم برطرف می‌شود.

 انتقال ساده به سرويس موبايل

    اپراتورها مايلند انعطاف‌پذيري لازم برای به روز بودن را داشته باشند. سيستم بدون سيم اپراتورها را آماده می‌كند تا بتوانند در آينده روی شبكه فعلی سرويس موبايل بدهند. سايت‌های سلولی به سادگی به شبكه اضافه می‌شوند و ظرفيت مورد نياز برای سرويس‌های موبايل را فراهم می‌كند. در حالی كه سرويس‌دهندگان سيستم‌های سيمی بايد شبكه موبايل جديدی را برای اين گونه سرويس‌دهی‌ها بسازند.

مدل ساده دسترسی بدون سيم

چهار قسمت اساسی در سيستم دسترسی بدون سيم عبارتند از:

  1- پايگاه مشتركين

  2- پايگاه راديويی انتقال موج

  3- كنترل كننده شبكه بدون سيم

  4- شبكه‌های خارجی كه ايجاد دسترسی بدون سيم را انجام می‌دهد

در ادامه به شرح كار و وظايف هر يك از اين چهار قسمت می‌پردازيم.

پايگاه مشتركان

    پايگاه مشتركان، وسيله‌ای است كه در نزديكی محل مشترك قرار دارد. اين وسيله می‌تواند ثابت، متحرك يا متصل به وسيله نقليه باشد. يك دسترسی بدون سيم می‌تواند شامل هر سه نوع ترمينال‌های مشتركان باشد. در نوع متصل وسيله نقليه ترمينال همان واحد راديويی است كه در ماشين قرار دارد. در نوع متحرك اين وسيله يك تلفن دستی است و در حالت ثابت می‌تواند يك جعبه بيرون ساختمان يا به صورت تلفن ثابت با يك واحد راديويی و يك آنتن داخل ساختمان باشد.

    كار پايگاه مشتركان اين است كه پيام مشترك را (اعم از صدا، تصوير و…) از شكل اوليه آن به سيگنال ديجيتالی تبديل كند و سيگنال به فرم مناسب برای انتقال راديويی درآيد اين پروسه دوطرفه است.

    پايگاه مشتركان دو زير سيستم دركنار خود دارد كه يكی منبع تغذيه و ديگری بخش واسط مصرف‌كننده است. در بعضی موارد دستگاه Interface يا همان بخش واسط می‌تواند دستگاه تلفن معمولی باشد كه توسط سيم‌كشی داخلی و Dropline خارجی به گيرنده و فرستنده كه ممكن است صدها مايل فاصله داشته باشد وصل شود. منبع تغذيه می‌تواند يك اتصال AC متناوب استاندارد پشتيبانی شده توسط باتری ماشين باشد. در بعضی از موارد پايگاه مشترك ممكن است توسط سيم يا امواج راديويی يا هر دو به پايگاه مشتركان ديگر وصل شود.

 پايگاه راديويی انتقال امواج

    پايگاه راديويی يك فرستنده- گيرنده است كه روی محلی به نام سلول يا سكتور تشعشع می‌كند. ايعاد محلی كه تحت پوشش قرار می‌دهد می‌تواند بين صدها فوت تا صدها مايل، بسته به نوع فن‌آوری ابزارها، تغيير كند. پايگاه اصلی شامل تعدادی زيرسيستم‌های عملياتی/ماژول می‌باشد. اين ماژول‌ها عبارتند از:

    - ماژول‌های راديويی كه شامل انتقال‌دهندگان، دريافت‌كنندگان، تقويت‌كننده‌های توان، تركيبكننده‌ها، فيلترها، آنتن‌ها و غيره هستند. بعضی ممكن است برای يك كانال و بعضی برای تعداد زيادی از كانال‌ها مورد استفاده قرار گيرند.

   - ماژول پردازشگر سيگنال ديجيتال

   - ماژول واسطه شبكه

   - تجهيزات معمول از جمله منبع تغذيه و كنترل سيستم

 كنترل‌كننده شبكه

    كنترل‌كننده شبكه يك زير سيستم است كه عمليات كل سيستم دسترسی بدون سيم را كنترل می‌كند. وظايف كنترل‌كننده نمايش دادن سيستم، كنترل واسط بين سيستم دسترسی بدون سيم و شبكه خارجی است و عمليات ديگری نظير Handoff و Vehicle Location را نيز انجام می‌دهد.

    اين عمليات می‌تواند به روش‌های مختلفی اجرا شود. به عنوان مثال يك سيستم سلولی، ممكن است سيستم سوئيچينگ خود را در درون خود داشته باشد. سيستم سوئيچينگ می‌تواند شامل سوئيچ‌های مركزی متصل به المان‌های سوئيچينگ واسط باشد. در آن سيستم دستگاه‌هايی می‌توانند وجود داشته باشند كه براساس تلفن بدون سيم‌كار می‌كنند. اين دستگاه‌ها از طريق يك بخش واسط خود از طريق خطوط انتقال استاندارد (خطوط سيمی) به مراكز ديگر متصل است، به شبكه وصل هستند. دستگاه بدون سيم (مثل دستگاه تلفن بدون سيم) با داشتن ميكروپروسسوری كوچك برای كار كردن با امواج راديويی می‌تواند اين ارتباط را برقرار كند. به اين شكل هر دو سوی خط عمليات يكديگر را می‌فهمند.

 شبكه‌های خارجی

    شبكه‌های خارجی كه سيستم دسترسی بدون سيم معمولاً به آن متصل می‌شود شبكه تلفنی سوئيچی عمومی است كه به آن PSTN می‌گويند.

در  آينده،اين مطلب را پی خواهيم گرفت.