Simsiz şəbəkə

Simsiz şəbəkə (azərb. wireless network‎) — şəbəkə qovşaqları arasında simsiz məlumat bağlantılarından istifadə edən kompüter şəbəkəsi.^[1] Simsiz şəbəkə evlərə, telekommunikasiya şəbəkələrinə və biznes qurğularına kabellərin binaya daxil edilməsi kimi bahalı proseslərdən yayınmağa imkan verir. Bu, həmçinin müxtəlif avadanlıq yerləri arasında əlaqə kimi xidmət edir.^[2] Admin telekommunikasiya şəbəkələri ümumiyyətlə radio rabitəsindən istifadə etməklə həyata keçirilir və idarə olunur. Bu icra OSI model şəbəkə strukturunun fiziki səviyyəsində (qatında) baş verir.^[3]

Bu inkişaf çox uzun mərhələləridir. Bir neçə əsas kəşfləri sadalayaq:^[4]

1807 – Fransız riyaziyyatçısı J. B. J. Furye Furye teoremini yaratdı

1847 – Alman psixoloqu və fiziki Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz elektrik rəqsi ideasını irəli sürdü.

1857 – Feddersen 1847-ci ildə Helmholtz-un irəli sürdüyü dövrənin elektrik rezonansı tezliyini ekperimental olaraq təsdiqlədi

1864 – Şotlandiyalı riyaziyyatçı və fizik Maksvel İşığın nəzəriyyəsi və elektromaqnit sahəsinin ümumi tənliklərini inkişaf etdirmişdi. O bu haqda 20 tənlik yaratmışdı.

1885 – Tomas Edison elektrostatik induksiya vasitəsilə simsiz kommunikasiya sistemlərini patentləşdirdi.

1899 – Markon ilk dəfə olaraq Fransadan İngiltereye ilk beynəlxalq simsiz mesajı göndərdi.

1990 – WWW inkişaf etdirildi.

Elektronlar hərəkət edəndə elektromaqnit dalğalar yaradırlar və bu dalğalar mühitdə yayılırlar (hətta vakuum da belə). Bu haqda ilk fikirləri britaniyalı fizik J. C. Maksvell 1865-ci ildə irəli sürdü. Nəzəriyyəsini isə ilk dəfə alman fiziki Hertz 1887-ci ildə verdi. Dalğanın bir saniyədəki rəqs sayına tezlik deyilir, f hərfi ilə işarə olunur və Hertz-in şərəfinə vahidi Hz -dir. İki dalğanın amplitudları arasındakı məsafə dalğa uzunluğu adlanır və yunan hərfi olan lambda (λ) ilə işarə olunur. Vakuumda bütün elektromaqnit dalğalar tezliyindən asılı olmayaraq eyni sürətlə yayılır. Bu sürət işıq sürəti adlanır və c hərfi ilə işarə olunur. Bu sürət təxminən 3x10^8 m/san -dir. Bu isə 1 nanosaniyədə 30 sm məsafə qət etmək deməkdir. Mis və ya fiber kommunikasiyada bu sürətin 2/3 və ya daha az sürətdən söz gedir. Heç bir siqnal və ya obyekt bu sürətdən yüksək sürətə malik ola bilməz. f, λ və c -nin arasındakı asılılıq isə belədir.^[5]

λxf=c

c-nin sabit olduğunu qəbul etsək, onda əgər λ bilsək f-i və ya f-i bilsək λ tapa bilərik. Əgər λ metrlə ölçülürsə, onda tezlik isə MHz ilə ölçüləcək. Spektrin radio, mikrodalğa, infraqırmızı və görünən işıq dalğalarının amplitudlarını, faza və tezliklərini modulyasiya etməklə kommunikasiyada istifadə etmək olar. X-ray, ultrabənövşəyi və qamma şüaları bunun üçün daha yaxşı olardı. Ancaq bu dalğaları idarə etmək, yaratmaq və qəbul etmək çətindir. Və bu şüalar canlılar üçün zərərlidir. Amma onlar həm maneələri yaxşı keçə bilir , həm də yüksək tezliklər var. Şəkildə göstərildiyi kimi LF, MF, HD dalğaları dalğa uzunluqlarına görə fərqlənirlər.(adları isə onların tezliklərini göstərir).^[5]

İnformasiyanın ötülürməsi elektromaqnit dalğanın enerjisi və ötürmə zolağından asılıdır. Şəkildə nə üçün fiber optik kabellərdən istifadə olunması nı anlamaq olar. Bir çox kommunikasiyada sıx tezlik zolağında olan dalğalardan (və ya siqnal) istifadə olunur. Çünki sıx tezlik zolağında tezliklər daha səmərəli qəbul olunur və informasiya daha yaxşı qəbul olunur. Amma bəzi xüsusi hallarda geniş tezlik zolağında olan dalğalardan da istifadə olunur. Xüsusi hallarda üç metod var.^[5]

Bu metodda ötürücü dalğanın tezliyini bir tezlikdən digər tezliyə saniyədə yüzlərlə dəfə sıçradır. Bu metod əsasən hərbi kommunikasiyada istifadə olunur. Bu metoddan istifadədə həmçinin yüksək müqavimət yaranır və bu müqavimət digər tezlik zolağından gələn siqnallar ilə qarışmasına və qəbuledicinin kommunikasiyanı kəsməsinə imkan vermir Kommunikasiyada maneə yaratmaq imkansıza yaxındır və informasiyanın dedektə olunması çox çətindir. Bu metodun geniş istifadəsinə Bluetooth və 802.11 kommunikasiyaların keçmis versiyalarını misal göstərmək olar.^[5]

Bu metodda geniş tezlik zolağında olan dalğaları ardıcıl olaraq yayılır və onlar kod ardıcıllığı yaradırlar. Bu metodda kodlar müxtəlif ola bilər. Bu kodlar CDMA metodu ilə kodlanır. Metod 3G telefon şəbəkələri və GPS texnologiyasının əsasını təşkil edir. Bəzi xüsusiyyətləri ilə 802.11b simsiz lokal kompüter şəbəkələrində də istifadə olunub. Bu metoddan ticari məqsədlər üçün olaraq geniş istifadə olunur. Səbəb isə çoxlu sinqalı eyni tezlik zolağından playlaşmağa imkan verməsidir.^[5]

Bu metodda cəld şəkildə pulsasiyalar göndərilir. Bu pulsasiyalar geniş tezlik zolağında yayılaraq siqnal göndərirlər. Və 500 MHz tezliyinə malik olan siqnallar müəyyən olunur. Sürətli pulsasiya ötürülməsi zamanı siqnal sıx şəkildə geniş tezlik zolağında yayılır. Ultra geniş tezlik zolağı metodunda yüksək dərəcədə kommunikasiya üçün potensiali var. Çünki geniş tezlik zolağından yayıldığı üçün digər sıx tezlik zolağından yayılan siqnallardan olan əlavə müdaxilələrə daha çox dözümlüdür.^[5]

Radio dalğalar asan generasiya olunur, uzun məsafələrə yayıla bilir və maneələri asan keçə bilir. Bu səbədən radio dalğalar kommunikasiyada geniş istifadə olunur. Onlar mənbədən bütün istiqamətlərə yayılırlar. Ötürücü və qəbuledicinin fiziki olaraq harda olması bu ötürmədə fərq etmir. Amma bu xarakteristika pis nəticələr də doğura bilir.1970-ci ildə General Motors şirkti yeni Cadillac avtomobillərini kompüter idarəli antilock əyləcindən istifadə etməyi qərarlaşdırdı. Sürücü əyləci basanda kompüter əyləci kilidləmək yerinə əyləci açıb-bağlayırdı. Bir gün bir Ohio Highway şirkətinin işçisi qərargahla yeni mobil radio baş qərargahı çağırmaq üçün yeni mobil radio istifadə etməyə başladı və birdən onun yanında Cadillac-ın sürücüsü idarəetməni itirdi. Aşağı tezliyə malik olduqları üçün maneələri asan keçə bilirlər. Amma məsafə artdıqca dalğaların enerjisi kəskin şəkildə azalır. Bu isə yol itkisi adlanır. Radio ötürmə həm də yağış və digər faktorlarda zəifləyə bilir. Və motor və elektrik cihazları tərəfindən müdaxiləyə məruz qala bilir. VLF, LF və MF zolaqlarında radio dalğalar yeri təqib edir. Və tezlik artdıqca onların enerjisi azalır. Məhz buna görə də Boston AM radio stansiyasındakı MF zolağında olan yayınlara New Yorkdan qoşulmaq olmur. HF və VHF zolaqlarındakı dalğalar isə yer tərəfindən udulur. Ancaq ionosferə çatan dalğaların bir hissəsi sınaraq qəbuledici tərəfindən qəbul oluna bilir. Və burada enerjisi artmış dalğalar uzaq məsafələrə yayıla bilir. Bu səbəbdən həvəskar radio stansiyalarda bu zolaqda olan radio dalğalardan istifadə olunur.^[5]

Mikrodalğalar bir xətt üzrə yayılır. Parabolik antena (tanış olan peyk televizor qabığı kimi) bütün enerjiyi kiçik bir şüa mənbəyə çevirərək, daha yüksək bir sinyal-səs-küy nisbətini verir, lakin mütləq ötürücü və qəbuledici antenaların bir-biri ilə dəqiq uyğunlaşdırılması lazımdır. Bunun üçün qüllələr hündür olmalıdır. Əgər hündür olmazsa, onda dalğalar yer tərəfində udulur. Və uzun məsafələr ötürülməsi üçün isə retranslyatorlar olmalıdır. Və hər bir retranslyator arasındakı məsafə təxminən qüllənin uzunluğunun kvadratı qədər olmalıdır. Radio dalğalardan fərqli olaraq mikrodalğalar obyektləri çox da yaxşı keçə bilmir. Və buna görə fokuslanmış dalğalar bəzən gecikə bilir. Və bəzən bu informasiyanın düzgün qəbul edilməsinə maneə törədir. Nəticə olaraq mikrodalğali kommunikasiya uzun məsafəli telefon kommunikasiyasında, televizor yayımları və digərlərində geniş istifadə olunur. Onun fiberdən üstün bir neçə cəhəti var. İlki kabellərdən istifadə olunmamasıdır. Hər 50 kilometrlik torpaq sahəsinin kiçik bir hissəsini satın alıb üzərinə mikrodalğalı qüllə qoyaraq, telefon sistemi yaratmaq olar. Burdan MCI şirkətinin necə uzun məsafəli telefon kommunikasiya şirkəti ola bildiyini anlamaq olar.^[5]

İdarə olunmayan infraqırmızı ötürmə daha çox qısa məsafələrdə istifadə olunur. Televizorların pultları, VSR və digər cihazlarda bu ötürmədən istifadə olunur. Bu ötürmə zamanı siqnallar obyektləri keçə bilmir. Məhz bu səbəbdən binada olan qonşular bir-birlərinin televizorlarını idarə edə bilmirlər. Və ucuz və sadəliyi bu ötürmənin xüsusi sahələrdə stifadə olunmasına zəmin yaradır.^[5]

Optik ötürmə görünən, infraqırmızı və ultraviolet işıq vasitəsilə siqnalları daşıyan kommunikasiya formasıdır.^[5]

Görünən zolaqda olan optik kommunikasiya adətən görənən optik kommunikasiya adlanır. Bu kommunikasiya sisteminin üstün cəhəti insan gözünün görmədiyi yüksək sürətlə döyünən işıq diodlarıdır . VLC can be possibly used in a wide range of applications including wireless local area networks, wireless personal area networks and vehicular networks among others. Bu sistemləri simsiz lokal kompüter şəbəkələrində istifadə etmək olar. Digər tərəfdən, boş ərazilərdə optik (FSO) sistemləri IR tezliklərdə (750–1600 nm) fəaliyyət göstərir. Bu sistemlər tipik olaraq lazer transmitterlərdən istifadə edir. Həmçinin son bərk optik mənbə və qəbuledicilərin inkişafı nəticəsində ultaraviolet kommunikasiyasına da maraq artıb.(200–280 nm).^[5]

İdarə olunmayan optik siqnallar əsrlərdir istifadə olunur. Buna iki evin üzərindəki lazer sayğacları ilə lokal kompüter şəbəkəsini yaratmağı misal göstərmək olar. Lazerlər tek istiqamətlidirlər. Buna görədə qəbuledicidə fotodedektor lazımdır. Bu ötürmədə xarici faktorların (temperatur, hava şəraiti, duman , külək və s.) böyük təsiri olur.

Ötürmə aralığına görə simsiz işıq sistemləri 5 kateqoriyada tətbiq tətbiq olunur və öyrənilir.

1. Ultra qısa-bu aralıqda yaxın yerləşdirilmiş çiplər arasında əlaqə, ötürmə və s. öyrənilir
2. Qısa – sualtı kommunikasiya, Simsiz şəxsi kompüter şəbəkələri və s. şəbəkələrdə istifadə olunur.
3. Orta-Qapalı simsiz lokal şəbəkələrdə İR və Gİ kommunikasiyası və s. öyrənilir
4. Uzun- FSO sistemlərində öyrənilir.
5. Ultra uzun – Peyk kommunikasiyasında və s. öyrənilir.

• Simsiz lokal şəbəkə
• Simsiz rabitə

• Wireless Networking in the Developing World: A practical guide to planning and building low-cost telecommunications infrastructure (PDF) (2nd). Hacker Friendly LLC. 2007. səh. 425.
• Pahlavan, Kaveh; Levesque, Allen H. Wireless Information Networks. John Wiley & Sons. 1995. ISBN 0-471-10607-0.
• Geier, Jim. Wireless LANs. Sams. 2001. ISBN 0-672-32058-4.
• Goldsmith, Andrea. Wireless Communications. Cambridge University Press. 2005. ISBN 0-521-83716-2.
• Lenzini, L.; Luise, M.; Reggiannini, R. "CRDA: A Collision Resolution and Dynamic Allocation MAC Protocol to Integrate Date and Voice in Wireless Networks". IEEE Journal on Selected Areas in Communications. IEEE Communications Society. 19 (6). June 2001: 1153–1163. doi:10.1109/49.926371. ISSN 0733-8716.
• Molisch, Andreas. Wireless Communications. Wiley-IEEE Press. 2005. ISBN 0-470-84888-X.
• Pahlavan, Kaveh; Krishnamurthy, Prashant. Principles of Wireless Networks – a Unified Approach. Prentice Hall. 2002. ISBN 0-13-093003-2.
• Rappaport, Theodore. Wireless Communications: Principles and Practice. Prentice Hall. 2002. ISBN 0-13-042232-0.
• Rhoton, John. The Wireless Internet Explained. Digital Press. 2001. ISBN 1-55558-257-5.
• Tse, David; Viswanath, Pramod. Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge University Press. 2005. ISBN 0-521-84527-0.
• Kostas Pentikousis. "Wireless Data Networks". Internet Protocol Journal. 8 (1). March 2005. İstifadə tarixi: 29 August 2011.
• Pahlavan, Kaveh; Krishnamurthy, Prashant. Networking Fundamentals – Wide, Local and Personal Area Communications. Wiley. 2009. ISBN 978-0-470-99290-6.

• "Curlie – Computers: Data Communicat­ions: Wireless". curlie.org.