1.1-Сурет. Тербелістің түрлену сұлбасы

Радиохабарлағышта екi негiзгi процестердi жүзеге асырады: талап етілген амплитуда, қуаттың радиожиіліктік толқын тербелісінің генерациясы және осы тербелістің біреуін олар қалыптасатын құрылғыларының шығысындағы электрлік сигналдардың мәндеріне сәйкес келеді. Радиохабарлағыштың шығысынан шыққан радиожиіліктің модульденген тербеліс хабарлағыш антеннасына келіп түседі, ол сымдар жүйесі мен металдық беттен тұрады, осы тербелістер радиотолқындарға айналады (1.1-сурет). Хабарлағыштан шыққан және қалып қойған радиотолқындар сәулелену деп аталады. Қоршаған ортамен әрекеттесетін радиотолқындар бірқатар өзгерістерден өтіп, қабылдау пунктіне жетеді. Осы қабылдау антеннасында радиотолқындар радиожиіліктерге электрқозғалтқышты күшті (ЭҚК) әсер еткізеді. ЭҚК таралатын ортадағы радиотолқындардың энергия жоғалтулары үлкен болғандықтан аз амплитудаға ие болады. Сол себептен радиоқабылдағыш құрылғылардың басты тапсырмасы болып, кернеу мен қуат бойынша радиожиіліктің тербеліс модульденуін арттыру болып табылады. Арттырумен қатар талдау үрдісі де іске асады, , қабылдағыш антеннасына бағытталған әр түрлі қорек көздерінің радиокедергілерінен электромагниттік толқындар паразиттік тербелістерді басу. Тербелістерді арттыру мен оларды кедергілерден арылтқаннан кейін олардың демодуляция үрдісі басталады, ол радиожиіліктің модульденген тербелістердің дыбыстық жиіліктік сигналына түрленуі болып табылады. Соңғысы қосымша өзгертулерден өтіп, сигналдарды түрлендіру қондырғысына түседі, ал одан кейін ақпаратты алатын адамға түседі.

Бірінші бөлімге қортынды.

Бірінші бөлімді зерттей келе, Радиобайланыстың кең жолақты технологиялардың көптеген есептемелерді шешу мүмкіндіктерін жобалай алатынын анықтадық,сонымен қатар радиожетімділіктің кезеңдеріне тоқтала кеттік.

Аналогты тарату түрі жүйенің бірінші кезеңінде көбінен қолданылған, оның кемшіліктері мен ақпараттарды таратуының баяу болғандығынан жүйенің келесі кезеңдерінде қолданылмайды.

Екінші кезеңнен бастап, ақпараттың тарату түрі басты орын алады.

Ақпаратты тартудың аналогты жүйесінде телематика мен мультимедианың алмасу қызметі кезінде аналогты каналдар хабарды тарату ортасы болып табылады.

Үшінші кезең жүйелеріндегі ақпаратты жіберудің жаңа түрлері (мысалы, сөз, мәліметтер, бейнекөріністер) орын алады, ІР желісі 4.323 хаттамасының қолданылуы және қызмет көрсету сапасының (QoS) пайдалануын табу қиынға соғатынын анықтадық.

Төртінші кезең жүйелерінде жалпыға ортақ арналарға қол жеткізу технологияларының сапасы барлық бөлу арналарына байланысты: жиілікті бөлу (FDMA) және оның жақсартылған модификациясы – ортогоналды жиілікті бөлу (OFDMA), уақыттық бөлу (TDMA), кеңістік бөлінуі (SDMA), арналардың кодтық бөлінуі (CDMA) негіз болды.

Бесінші кезеңде радиобайланыстың кең жолақты технологиялардың көптеген есептемелерді шешу мүмкіндіктерін жобалайды.

2 Радиобайланыс жүйелерінің сипаттамаларын зерттеу

2.1 Wi-Fi технологиясының стандарттары

Wi-Fi - Wireless Fidelity деген ағылшын сөзінің қысқартылуы, ол бірнеше хаттамаларды біріктіретін және ресми түрде IEEE 802.11 деген атқа ие болған (of Electrical and Electronic Engineers – электрондық технологиялар саласында стандарттарды ойлап шығаратын халықаралық кәсіпорын) сымсыз (радио) байланыс стандартын білдіреді.

Бүгінгі таңда ең танымал және кең таралған хаттама түрі IEEE 802.11b болып табылады (әдетте Wi-Fi деген кезде діл осы хаттаманы айтады). Ол 2,4-тен 2,4835 ГГц жиілік диапазонында қолданылатын мәліметтерді жіберу және 11 Мбит/с максималды жылдамдықты қамтамасыздандыратын сымсыз байланыстың функционалдығын анықтайды.

Мұндай желіде сигналды жіберу ұзақтылығы 100 метрды құрайды, бірақ ашық аймақта ол бұданда жоғары мәндерге ие болуы мүмкін (300-400 м дейін).

802.11b стандарттан басқа 802.11а сымсыз стандартта бар, ол 5 ГГц жиілікте қолданылады және 54 Мбит/с максималды жылдамдықты қамтамасыздандырады, санымен қатар 802.11g стандарты 2,4 жиілікте жұмыс істеп, 802.11а стандарты секілді 54 Мбит/с жылдамдықты қамтамасыз етеді. Бірақ ұзақтылығының кіші болуы, есептеу алгоритмінің күрделілігі мен энегргияны тұтынуының жоғары болуының себептерінен бұл технологиялар қазіргі таңда үлкен қолданысқа ие болған жоқ. Одан басқа 802.11n стандарты да ойластырылып жатыр, оның жоспарлап отырған жылдамдығы 320 Мбит/с.

Дәстүрлі сымды технологиялар секілді, Wi-Fi мәліметтер базасын сақтайтын серверлерге қол жеткізеді, сонымен қатар Ғаламторға кіреді және керек мәліметтерді шығарып алады. Бірақ сәліметтер оқылып отырған компьютерді токқа тығудың қажеті жоқ. Оны радиусы 300 м болатын қолжетімділік нүктесіне орналастырады, Wi-Fi – құрылғысы қарапайым офистік АТС секілді функцияларды орындайды. Бұл кезде мәліметтер радиотолқын арқылы 2,4-2,483 ГГц жиілік диапазон аралығында жіберіледі.

Wi-Fi – технологиялары 3 маңызды мәселелерді шешуге мүмкіндік береді:

1. мобильді компьютермен қолдануды жеңілдетеді;

2. офисқа өзінің ноутбугімен келген кісілердің жұмыстары еш қиындықсыз жімыс істуін қамтамасыз етуі;

3. кабельдерді орнатуға мүмкіндігі жоқ және орнатуы өте қымбат жерлерге жергілікті желіні орнатуы.

Wi-Fi желісінің бар болуы кәсіпорын үшін басты орын алады. Ол кәсіпорынның корпоративтіимиджіне ықпал етеді.

Wi-Fi сымсыз желісінің ядросы айтып отырғандай қолжетімділік нүктесі болып саналады (Access Point), ол жердегі инфрақұрылымдық желіге қосылады (мысылы, офистік Ethernet-желісі) және радиосигналдың жіберілуін қамтамасыз етеді (2.1-сурет). Әдетте, қолжетімділік нүктесі қабылдағыштан, хабарлағыштан, сымды желіге қосылуға мүмкіндік беретін интерфейстан және мәліметтерді өңдейтін қамтамасыздандыратын бағдарламадан тұрады. Қосылып біткен соң, қолжетімділік нүктесінің айналасында радиусы 50-100 метр болатын аймақ пайда болады (оны хот-спот немесе Wi-Fi аймағы деп атайды), ол жерде сымсыз байланысты қолдануға болады.

Кез келген Wi-Fi желісінің басты артықшылығы барлық қолданушылардың Ғаламтор желісіне қол жеткізуі болып табылады, ол қолжетімділік нүктесін ғаламтор-арнасына тікелей қосылуын немесе оған кез келген сервердың қосылуын қамтамасыз етеді. Екі жағдайда да мобильдік қолданушыларға өз беттерімен ештене орнатудың қажеті жоқ, өйткені қосывлу үшін бар болғаны браузерді іске қосып және керек ғаламтор сайтының адресін енгізу қажет.

Сонымен қатар Wi-Fi желісі бар бірнеше қолданушылар тікелей өзара байланыса алады, ол үшін арнайы қолжетімділік нүктесінің бар болуы да маңызды емес, олар өзара файлдармен алмаса алатын жергілікті желі секілді желіні құрайды, бірақ мұндай жағдайда көрініп тұрған станциялардың саны азаяды.

Wi-Fi желісі орнатылмаған құрылғылар үшін (мысалы, қарапайым үйдегі немесе офистегі компьютерлер) осы стандартты қамтамасыздандыратын арнайы картаны алу керек. Қазіргі таңда оның құны орташа 30-50 долларды құрайды, ал олар компьютерлерге стандартты интерфейстер арқылы қосыла алады (PCI, USB, PCMCIA және т.б.).

Ең бірінші 802.11 сымсыз желісі 1997 жылы электротехника мен радиоэлектроника инженерлерінің институтында (IEEE) қабылданып, бастапқыда мәліметтерді жіберу жылдамдығы 2 Мбит/с-қа дейін жетеді. Стандарт модуляцияларының қолданатын технологиялық сұлбалары: жұмыс жасайтын жиіліктің кез келген уақытта қайта құрылуы (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum) және спектрдың тікелей кең жолақты модуляциясы (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum).

1999 жылы IEEE Wi-Fi сымсыз желісінің тағы екі стандартын қабылдады: 802.11а және 802.11b. 802.11а стандарты жиіліктерді бөлетін ортогоналды мультиплекциялы цифрлық модуляциялы технологиялар негізіне (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) құралған. Ал 802.11b стандарты 802.11а стандартына қарағанда DSSS принципына негізделген.

OFDM сұлбаларына қарағанда, DSSS сұлбаларын құру оңай болғандықтан 802.11b стандарты нарықта ерте қолданысқа ие болды (1999 жылдан бастап). Осы уақыттан бастап, 802.11b стандарты барлық сымсыз радиожетімділік хаттамаларында қолданылады, олар офистарда, үйлер мен өала шетіндегі коттедждерде, хот-стоптарда кең таралған. Ethernet сымсыз құрылғылар альянсындағы (WECA - Wireless Ethernet Compatibility Alliance) сыйсымдылық сетификациясын өткен барлық құрылғыларда ресми түрде тіркелген Wi-Fi логотипі болады. WECA альянсы (немесеWi-Fi Alliance) Wi-Fi технологиялар негізіндегі барлық сымсыз құрылғыларды шығаратын орындарды өзіне қосады. Альянс сертификаттайды, маркерлейді, сонымен қатар, Wi-Fi технологиясы бар құрылғыларды сыйсымдылыққа тексереді.

2001 жылдың басында Құрама Штаттардың Комминикациялары (FCC - Federal Communications) Commission бойынша Федералды Комиссия жаңа ережелер енгізді, соның арқасында 2,4 ГГц диапазонында қосымша модуляциялар рұқсат етіледі. Осы жағдай IEEE 802.11b стандартын кеңейтуге қол жеткізді, ол мәліметтерді жіберу кезіндегі жоғарғы жылдамдыққа ие болуға мүмкіндік берді. Сол себепті 802.11g стандарты пайда болды. Оның жұмыс істеу жылдамдығы 54 Мбит/с және ODFM технологиясын қолданады. 2.1-кестеде жоғарыда айтылған стандарттар келтірілген.

2.1-кесте. Стандарттардың түрлері

Стандарт	802.11	802.11а	802.11b	802.11g
Стандарттың сертификатталған жылы	1997	1999	1999	2003
Өткізудің қолжетімділік жолағы	83,5 МГц	300 МГц	83,5 МГц	83,5 МГц
Операция жиілігі	2,4-2,4835 ГГц	5,15-5,35 ГГц	2,4-2,4835 ГГц	2,4-2,4835 ГГц
Модуляция типтері	DSSS, FHSS	OFDM	DSSS	DSSS, OFDM
Арналы арқылы мәліметтерді жіберу жылдамдығы	2, 1 Мбит/с	54, 48, 36, 24, 18, 12, 9 , 6 Мбит/с	11, 5.5, 2, 1 Мбит/с	54, 36, 33, 24, 22, 12, 11, 9, 6, 5.5, 2, 1 Мбит/с