تاثیر شرایط محیطی بر شبکه های Wireless

[AliReza]

با توجه به اینکه شبکه های بیسیم توسط امواج پراکنده در هوا کار میکند شبکه های وایرلس به شدت تحت تاثیر متغیر های خارجی و داخلی قرار می گیرند که از آن جمله می توان به پدیده های آب و هوایی مانند :باد، باران ، برف ، مه ، دما و فشار که همگی ناشی از موقعیت جغرافیایی منطقه مورد نظر می باشد اشاره کرد .
لازم به ذکر است که امواج حاصل در شبکه های وایرلس از نوع الکترومغناطیس (EM) می باشند .
شبکه های وایرلس به شدت تحت تاثیر متغیر های خارجی و داخلی قرار می گیرند که از آن جمله می توان به پدیده های آب و هوایی مانند :باد، باران ، برف ، مه ، دما و فشار که همگی ناشی از موقعیت جغرافیایی منطقه مورد نظر می باشد اشاره کرد .
لازم به ذکر است که امواج حاصل در شبکه های وایرلس از نوع الکترومغناطیس (EM) می باشند .
شکست امواج الکترومغناطیسی در اتمسفر
امواج Wireless در لایه تروپوسفر که از سطح زمین شروع شده و بسته به موقعیت زمین و شرایط جوی به ارتفاع ۱۰ تا ۱۷ کیلومتر هم می رسد، انتشار می یابند .
لایه تروپوسفر شامل مجموعه ای از گازها و همچنین بخار آب می باشد .
با افزایش ارتفاع به ازای هر ۳۰۰ متر دما ۲ درجه کاهش می یابد .
سرعت فاز جبهه موج در ارتفاعات بالاتر کمی بیشتر خواهد بود که باعث ایجاد انحنا در موج EM می شود .
مسیر انتشار جبهه موج با عبور از اتمسفر انحنا پیدا می کند که به این خم شدگی (( پدیده شکست )) می گویند.
این ضریب شکست به عوامل زیر بستگی دارد :
۱) فشار کلی اتمسفر
۲) فشار بخار آب
۳) دمای هوا
تاثیر باران بر انتشار امواج EM
باران از ۳ طریق بر امواج EM تاثیر می گذارد :
۱) قطرات باران با شعاعی کمتر از طول موج تابشی، انرژی موج را با استفاده از تاثیر گرمازایی جذب می کنند و باعث کاهش انرژی موج می شوند که به شدتوابسته به فرکانس موج تابشی می باشد .
۲) قطرات بزرگ تر باران که تقریبا اندازه طول موج تابشی هستند، باعث پراکندگی طول موج می شوند و این امر باعث کاهش دامنه موج می شود .
میزان پراکندگی به عوامل زیر بستگی دارد :
الف ) میزان توزیع قطرات باران
ب ) جهت گیری قطرات باران
ج ) شدت قطرات باران
۳) قطرات باران باعث می شوند قطبیت موج تابشی به دلیل پراکندگی از بین برود و موج تابشی تضعیف گردد که به عوامل زیر بستگی دارد :
الف ) میزان توزیع قطرات باران
ب ) جهت گیری قطرات باران
ج ) شدت قطرات باران
د) میزان مسیری که موج در معرض باران قرار دارد
تاثیر مه و برف بر امواج
مه که همان مجموعه ای از قطرات بخار آب می باشد و دانه های برف موجود درهوا به دلیل شکل کروی که دارند، باعث ایجاد پراکندگی در امواج الکترومغناطیس و در نتیجه تضعیف امواج می شوند.
میزان تضعیف هم به عوامل زیر بستگی دارد :
۱) طول موج نور تابشی
۲) میزان تراکم و اندازه دانه های برف
۳) طول مسیری که موج در معرض برف و مه قرار دارد
درخشش اتمسفری و تاثیر آن بر امواج الکترومغناطیسی
درخشش اتمسفری یکی از پدیده های حاصل از شکست نور مرئی است . این پدیده از تغییرات سریع دما و رطوبت حاصل می شود . درخشش زمین در بیابان های داغ و چشمک زدن ستاره ها از نمونه های این پدیده هستند .
در مناطقی که وسعت حوزه درخشش از میزان توسعه پرتو کمتر است، پرتوپراکنده می شود و دامنه سیگنال کاهش می یابد . به عبارتی باعث کمرنگ شدن سیگنال نوری و کاهش میزان سیگنال به نویز تا حد آستانه می شود . میزان تاثیر این اثر بر امواج الکترومغناطیس، بستگی به وسعت حوزه درخشش دارد.
تاثیر باد بر شبکه های وایرلس
وزش باد با فشار وارد بر روی آنتن ها و ایجاد لرزش و انحراف در آنها از کارایی شبکه های وایرلس می کاهد .
دو عامل زیر باعث کاهش میزان پوشش آنتن و در نتیجه افت شدید سیگنال دریافتی می شود :
۱) تغییر جهت آنتن
۲) لرزش آنتن
اتلاف در فضای آزاد
در حالت کلی می توان گفت میران اتلاف انرژی موج در اثر انتشار در فضای آزاد به عوامل زیر بستگی دارد:
۱) فاصله
۲) فرکانس موج

[ناصر آرام نژاد]

با تشکر از مطلب شما.

فقط قابل ذکر هست امواج الکترومغناطیس به دو حالت AM و FM وجود دارند که اگر درست خاطرم باشه امواج AM نمیتوانند از یونوسفر ( مجموعه ای از چند لایه در اتمسفر بین 8 تا 80 کیلومتری زمین ) عبور کنند و دچار شکست می شوند و با استفاد از همین شکست می شود مشکل ارسال امواج مستقیم، در محیط دایره وار کره زمین رو حل کرد.

از طرفی امواج FM بدون مشکل از یونوسفر عبور می کنند و دچار شکست نمی شوند. مثل امواج ماهواره ای.

اطلاعات کاملتر رو میتونید اینجا ببینید:

AM, FM Radio Waves and Sound