در طراحی شبکه های بی سیم، یکی از مهمترین فاکتورهایی که باید همواره در نظر گرفته شود (LOS (Line of Sight یا وضعیت دید در مسیر میان دو آنتن است.
وجود موانع در مسیر LOS می تواند موجب از بین رفتن سیگنال رادیویی شود، به این معنی که وجود هر چیزی میان دو آنتن ممکن است مانع عملکرد صحیح شبکه شود.
در این مقاله به مفاهیم اصلی در خصوص شرایط دید مناسب برای تعیین بهترین حالت دید در شبکه های وایرلس پرداخته شده است.
برقراری شرایط مورد نیاز LOS
اولین قدم برای مرور شرایط دید، اطمینان از امکان برقراری LOS است. با احراز شرایط تعیین شده، سیستم وایرلس مناسب و صحیحی می تواند برای شبکه مورد نظر انتخاب شود.
به طور کلی 3 حالت برای شرایط LOS وجود دارد:
1- دید مستقیم (LOS): هیچ مانعی میان دو آنتن وجود ندارد.
2- دید نزدیک به مستقیم (nLOS): انسداد نسبی میان دو آنتن.
3- دید غیر مستقیم (NLOS): انسداد کامل میان دو آنتن (مانند وجود یک درخت در مسیر).
شبکه های فضای باز (outdoor) همواره ممکن است با موانع بزرگی مواجه شوند، اما شرایط دید در شبکه های داخل ساختمانی (indoor) نیز حائز اهمیت است. لازم است موانعی مانند دیوارها، سقف و مبلمان نیز در این فضاها در نظر گرفته شوند چرا که آن ها هم دریافت سیگنال های بی سیم را تحت تأثیر قرار می دهند.
عوامل موثر در میزان کیفیت شرایط دید
علاوه بر موانع، سه عامل دیگر می توانند شرایط دید را تحت تأثیر قرار دهند که باید مد نظر قرار گیرند:
1. چند مسیری و انعکاس (Multipath and Reflections)
2. فرنل زون (Fresnel Zone)
3. هدررفتگی در طول مسیر (Path Loss)
چند مسیری و انعکاس
در انتقالات بی سیم، چند مسیری و انعکاس به اندازه ی میزان قدرت سیگنال حائز اهمیت هستند، به این خاطر که این دو فاکتور می توانند عملکرد شبکه را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار داده و نقش به سزایی در میزان و سرعت ارسال سیگنال به مقصد دارند.
چند مسیری
چند مسیری یا Multipath زمانی رخ می دهد که سیگنال های بی سیم در چند مسیر حرکت می کنند و در زمان های متفاوتی به گیرنده می رسند. دلیل وقوع این پدیده وجود موانعی نظیر ساختمان یا آب در مسیر حرکت سیگنال است که موجب بازتابش موج رادیویی در چند مسیر می شود .
انعکاس
انعکاس یا Reflections زمانی رخ می دهد که سیگنال های رادیویی در برخورد با اجسام پراکنده می شوند.
هنگامی که سیگنال ها از دیوارها و سقف عبور می کنند و از اشیاء فلزی منعکس می شوند، دارای نقاط اوج (peak) و صفر (null) در دامنه هستند و در پولاریزاسیون افقی یا عمودی تغییر می کنند.
فرنل زون (Fresnel Zone)
فرنل زون یک منطقه سهمی گون در اطراف مسیر دید بین دو آنتن است که نسبت به طول مسیر و قدرت سیگنال رادیویی تغییر می کند. ارسال سیگنال الکترومغناطیسی بین دو آنتن دقیقا در یک خط مستقیم انجام نمی شود، بلکه انرژی سیگنال در یک فضای سه بعدی سهمی گون منتقل می شود. که باید در هنگام طراحی لینک های وایرلس محاسبه شود.
طبق استاندارد برای داشتن یک ارتباط بی سیم پایدار می بایست که حداقل 60 % ناحیه Fresnel Zone خالی از موانع باشد.
هدر رفتگی در طول مسیر (Path Loss)
از دیگر مواردی که در تعیین شرایط دید امر مهمی به شمار می آید، میزان هدر رفتگی در طول مسیر (Path Loss) است. برخی از فرکانس های رادیویی به خوبی از اشیا عبور می کنند در حالی که برخی دیگر از آن ها قادر به عبور نیستند، و در نتیجه این امر موجب هدر رفتگی سیگنال در مسیر می شود.
برای مثال سیگنال های فرکانس 2.4GHz به سادگی از دیوار عبور می کنند اما تجربه نشان داده در هنگام عبور از برگ ها و درختان دچار هدررفتگی می شوند. علت این موضوع این است که دیوارها خشک هستند، در حالیکه درختان رطوبت بالایی دارند و سیگنال های فرکانس 2.4GHz به سادگی توسط آب جذب می شوند.
از طرف دیگر سیگنال های فرکانس 900MHz به سادگی نمی توانند توسط آب جذب شوند. در این موارد، زمانی که درختان باعث ایجاد شرایط دید نزدیک به مستقیم (nLOS) یا دید غیر مستقیم (NLOS) می شوند، استفاده از فرکانس 900MHz بهتر از فرکانس 2.4GHz برای جلوگیری از هدر رفتگی در طول مسیر است.
جمع بندی
در طراحی شبکه های وای فای لازم است فاکتورهای زیادی را در نظر گرفت. با توجه به این فاکتورها و با برنامه ریزی و ارزیابی دقیق سایت و موانع موجود در مسیر، می توان شرایط دید درست و مناسبی را ایجاد نمود.