رای ارتباط موفقیت آمیز ، دیوایس های وایرلسی میباست از روش های مرجع و استانداردی استفاده کنند که بین تمام دیوایس ها مشترک و سازگار باشد. این متد ها باید پارامتر ها و ویژگی هایی را دارا باشند که بدون کوچکترین تداخل شرایطی را ایجاد کنند تا دستگاه های وایرلس با یکدیگر تعامل داشته باشند و عملیات های مورد نظرشان را انجام دهند.
فصل دوم ، از سری آموزش های CCNA Wireless 200-355 CWNA به بررسی و معرفی این استاندارد ها ، نهاد های استاندارد گذاری و انواع متد ها خواهد پرداخت .
در مقاله پیش رو ، قصد داریم مفهوم ITU-R و FCC را باهم بررسی کنیم. با ما همراه باشید.
اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU-R)
itu
وظیفه یک اداره نظارتی ارتباطات و مخابرات اینست که تعیین کند یا تصمیم بگیرد که کدام قسمت از موج های سیگنال رادیویی میتواند برای کدام هدف مشخص ، استفاده شود و بعلاوه چگونه میتواند استفاده شود. یک کشور ، ممکن است ارگان تعیین کننده مقررات خود را داشته باشد که موج های RF مربوطه را در مرز های مشخص خود کنترل میکند. اما ، بعضی از سیگنال های رادیویی با توجه به خصلت خود و فاکتور های مغیر متعددی میتوانند به مسافت های گسترده تری پخش (Spread) شود.
برای مثال ، یکی از اهدافِ ایستگاه های رادیویی این است که امواج خود را بصورت Broadcast از یک کشور به تمام کشور های دنیا منتقل کنند.
مثال مشابه دیگر این است که یک کارخانه سازنده رادیو احتمالا تجهیزات خود را بصورت جهانی به فروش برساند در این صورت مهم نیست که فرستنده و یا گیرنده در کدام نقطه از کره زمین وجود داشته باشند و کارخانه با توجه یک استاندارد معین تجهیزات خود را تولید میکند.
خب برای مدیریت امواج سیگنال های رادیویی در سطح جهانی ، سازمان ملل ؛ بخش بین المللی مخابرات اتحادیه ارتباطات رادیویی ( International Telecommunication Union Radio Communication Sector ) را تاسیس کرد.
ITU-R امواج و فرکانس های رادیویی را در 3 ناحیه مجزا تعریف میکند :
- ناحیه 1 : اروپا - آفریقا و آسیای شمالی
- ناحیه 2 :شمال و جنوب آمریکا
- ناحیه 3 : آسیای جنوبی و استرالیا
ITU-R وظایف متعددی دارد که در زیر به برخی از مهمترین آنها اشاره خواهیم کرد.
علاوه بر اینکه ITU-R تلاش میکند تا امواج RF برای تمام کشور ها قابل استفاده باشد ،همچنین سعی میکند تا مطمئن شود تا سیگنال هایی که از یک کشور به بیرون مخابره میشود با سیگنال های کشور های دیگر تداخل نداشته باشد. از وظیفه های ITU-R میتوان به کوشش برای تعیین کردنِ کاربرد مورد انتظار از هر قسمت از امواجِ RF نام برد.
ITU-R ، حتی مدار مربوط به ماهواره ها و فرکانس ها را ردیابی میکند ؛ بنابراین ، سیگنال های مربوط به ماهواره های یک کشور با سیگنال های ماهواره های کشور های دیگر تداخل پیدا نخواهد کرد.
بسیاری از باند ها در سیگنال های رادیویی شدیدا کنترل میشوند ، بدین منظور که شما باید قبل از استفاده از یک فرکانس خاص از یک نهاد نظارتی درخواست مجوز کنید.
نهاد های نظارتی ، معمولا نوع اجازه انتشار را تعیین میکنند و مجموعه ای از محدودیت ها را بر روی چیزهایی مانند منبع انتشار سیگنال ها و همچنین قدرت آنها ، اعمال میکنند.
نکته : فرض کنید که شما نرم افزار یا سخت افزاری را طراحی کرده اید که میبایست از فرکانس های رادیویی استفاده کند ، برای استفاده از فرکانس هایی که در باند های مجوز دار هستند ، باید نرم افزار را به نهاد های نظارتی ارائه دهید تا آنرا با توجه محدوده فرکانس های حاکم در کشور منطبق کنند ، سپس منتظر تایید شوید و پس از آن به تمام محدودیت های اعمال شده پایبند بمانید.
در مقابل ، ITU-R ، برای مثال ، تنها دو محدوده فرکانس زیر را برای نرم افزار های صنعتی ، علمی و پزشکی ارائه کرده است که در اصطلاح به این نرم افزار ها ISM Applications ، میگویند. industrial, scientific, and medical (ISM)
دو محدوده فرکانس (ISM Bands) نامبرده که میتوانند بدون محدودیتی بر روی Wireless LAN ها پیاده سازی شوند عبارتند از :
2.400 تا 2.500 GHz
5.725 تا 5.825 GHz
دسترسی این محدوده از باند ها برای هرکسی که قصد دارد از آنها استفاده کند ، آزاد است.
به معنای دیگر ، میتوان از محدوده فرکانس باند های ISM بدون هیچگونه مجوز یا اجازه ای برای انتقال داده های مورد نظر استفاده کرد.
نکته قابل توجه در این است که ، در حالی که استفاده از باند های بدون مجوز بسیار راحت تر میباشد ؛ اما بسیار آسیب پذیر تر میباشند و میتوانند مورد سوء و دخالت قرار بگیرند.
برای مثال ، به دلیل اینکه ISM Bands قابلیت دسترسیِ بدون هیچگونه محدودیتی برای همگان دارد ، هکر ها میتوانند بر روی این بستر های ارتباطی ، شنود (Sniffing) انجام دهند و بیت های مربوط به داده های انتقالی را ببینند.
یا برای مثالی دیگر ، تصور کنید که شما تصمیم دارید برای اداره خود یک فرستنده وایرلس نصب کنید که از یک فرکانس [حالا هرچی!] استفاده میکند. روز بعد ، در اداره همسایه یک فرد دیگر فرستنده وایرلس خود را نصب میکند ، که از طرفی دقیقا در همان فرکانس شما سیگنال ها را Broadcast میکند یا حتی از فرکانسی استفاده میکند که با فرکانس شده Overlapping میشود. خب راه حل چیست؟
راه حل بسیار سادس . بخاطر اینکه هیچگونه مجوز و اعمال فاکتور های خاصی (unlicensed) در کار نیست ؛ شما میتوانید زحمت بکشید و transmitter خود را به فرکانس دیگری تغییر بدید یا قدری دیپلماسی به خرج بدهید و همسایه خود را راضی کنید تا او transmitter خود را به فرکانس دیگری منتقل کند.
نکته : تمام فرکانس باند هایی که برای شبکه های وایرلس (Wireless LANs) ، استفاده میشود ؛ از نوعِ بدون مجوز میباشد.
بنابراین ؛ کار برای ما بسیار راحت است ، چرا که میتوانیم یک دیوایس وایرلس تهیه کنیم و بلافاصله شروع به استفاده از آن کنیم.
نکته : فرستنده هایی که بصورت بدون مجوز هستند (Unlicensed Transmitter) باید تنها باید میان محدوده فرکانس های تایید شده بمانند و سیگنال ها را در بین ماکسیمم Power Levelای که تایید شده است ، ارسال کند.
خب شاید این سوال پیش بیاد که نام این سازمان های نظارتی ملی چیست؟! و در کجا فعالیت دارند و طی چه چارچوبی کار میکنند؟! در ادامه به پاسخ به این سوال و بررسی مفصل آنها خواهیم پرداخت.
FCC
FCC
در ایالات متحده ، کمیسیون فدرال ارتباطات یا The Federal Communications Commission وظیفه دارد تا مقررات مربوط به فرکانس های رادیویی ، کانال های رادیویی و تعیین میزان قدرت انتقالی را بر عهده دارند.
نکته : برخی کشور های دیگر نیز ، از قوانین FCC بعنوان استاندارد اصلی استفاده میکنند.
همانطور که گفتیم ، ISM Band از محدوده فرکانس 2,4-2,5 GHz استفاده میکند که توسط ITU-R معرفی شده است.
نکته : FCC به Unlicensed National Information Infrastructure (U-NII) ، فضای فرکانس 5GHz را برای تهجیزات شبکه اش ، اختصاص داده است .
U-NII ، در واقع به 4 زیر-باند تقسیم میشود :
U-NII-1 (Band 1): 5.15 to 5.25 GHz
U-NII-2 (Band 2): 5.25 to 5.35 GHz
GHz 5.725 تا U-NII-2 (Band 3): 5.47 (گسترش یافته)
GHz 5.825 تا U-NII-3 (Band 4): 5.725 ( همانند ISM )
نکته : از این پس ، زمانی که صحبت از باند های 5GHz میشود ، مقادیر مختلف آن تحت عناوین مختلف بیان میشود ؛ مانند ، U-NII-1, UNII-1, U-NII و ... .