طريقة حساب قوة الاشارة التي تريد تغطيتها بتقنية (الوايرلس)


layout6

 

يمكن حساب قوة الاشارة واقصى مسافة يمكن ان تصل اليها تغطية (Nano Station) عدد/2 مثلا” عن طريق حساب المعادلتين التاليتين :-

 

الاولى:-

حساب خسارة الفضاء الطلق (Open Space):- وفيها تتضاءل الاشارة نتيجة الانتشار الجغرافي مما يسبب في اضعاف الاشارة المستقبلة وتحسب من خلال المعادلة التالية ( 20log(r)+40) حيث قيمة (r) تمثل المسافة بين نقطيتي المرسل والمستقبل وتقاس بالامتار (m) .

فمثلا” اذا كان لدينا نانو ستيشن عدد /2 احدهما (Tx) والاخر (Rx) والمسافة بينهما 250 متر فان حساب خسارة الفضاء الطلق تساوي حسب المعادلة اعلاه كالاتي :-

Open Space = 20 Log (250) + 40 =87 db

3

 

ثانيا”:-

حساب الربح الكلي (Total Gain) والذي يحسب عن طريق المعادلة التالية :-

[قدرة جهاز الاستقبال بوحدة(dbm) + ربح حهاز الارسال (Gain) بوحدة (dbi) – خسارة سلاك جهاز الارسال (db) + ربح حهاز الاستقبال (Gain) بوحدة (dbi) – خسارة سلاك جهاز الارسال (db) ]

 

ومن المعادلة اعلاه اود توضيح الاتي:-

  •      القدرة تقاس بالـ mw او dbm
  •     تقاس الموجات ( الاشارات)التي يتم ارسالها واستقابلها بوحدة الديسبل (dbi) وتدعى بالكسب (gain)
  •       حساسية جهاز الاستقبال يرمز لها ( – dbm ) وكلما كانت قيمتها اقل احسن فمثلا” -12 اكبر من -50 و -69 اكبر من – 99 اذن (-99) هي اقل اشارة وتكون  هي الافضل .
  •     يمكن الحصول على معلومات الجهاز المستخدم من ( قدرة جهاز الارسال وربح جهاز الارسال والاستقبال (gain) من خلال كتلوك الجهاز او من خلال البحث عن مواصفات الجهاز المستخدم عن طريق الانترنت وكما موضح في الصورة ادناه
5
جدول رقم 1

ومن خلال المعادلتين يمكن حساب قوة الاشارة عند جهاز الاستقبال وذلك بطرح خسارة الفضاء الطلق من الربح الكلي أي بطرح المعادلة (رقم 2 من رقم1) ومن ثم طرح الناتج مع حساسية الجهاز

مستوى الاشارة عند نقطة الاستقبال= (الربح الكلي – خسارة الفضاء الطلق) – حساسية الجهاز

ولتوضيح ذلك اليكم المثال التالي:-

مثال:-

لدينا مجموعة كاميرات مراقبة يراد ربطها لموقع معين ونقل بياناتها الى مركز السيطرة عن طريق الوايرلس باستخدام (NanoStationM5) وطريقة الربط (peek to peek) اي يكون الربط للنانو الاول اكسس بوينت في مركز الخدمة ولنانو الثاني المربوط على الكاميرا يكون ستيشن) لكل كاميرات وكما موضح في الرسم ادناه والمطوب حساب قوة الاشارة عند نقطة الاستقبال لكل كاميرا .

1

كما واضح في الصورة اعلاه ان موقع العمل المراد نصب الكاميرات عليه على شكل مستطيل طوله 250 متر وعرضه 200 متر وان مركز السيطرة على الكاميرات يقع في منتصف ضلع 250 متر ومقسمه الى قسمين لذا عند حساب قوة الاشارة على p1 مثلا” نحتاج اولا” الى استخراج قيمة r والتي تساوي (125)متر كما واضح بالرسم   r =125  

1-    بعد استخراج قيمة r نحسب خسارة الفضاء المطلق من

   Open Space= 20 log(125)+40=82 db

2-    نحسب قيمة الربح الكلي من المعطيات في الجدول رقم 1

الربح الكلي = قدرة جهاز الارسال + ربح جهاز الارسال – خسارة اسلاك جهاز الارسال+ ربح جهاز الاستقبال – خسارة اسلاك جهاز الاستقبال

Total Gain=22dbm + 14.6dbi – 2db + 16.1dbm – 2db =48db

هذا اذا فرضنا ان كل من المستقبل و المرسل (Access point and Station) يستخدمان كيبلات قصيرة للربط بين المعدات وبخسارة 2db لكل منهما

الان نقوم بطرح خسارة الفضاء الطلق من الربح الكلي يعني (الربح الكلي – خسارة الفضاء الطلق)

48-82=-34

النتيجة يجب ان تكون سالبة بعدها نقوم بطرح النتيجة من حساسية الجهاز ويمكن الحصول عليها من الجدول رقم (1) والتي تساوي (-75)

34 – (-75) = -34 + 75 = 41

هنا يجب ان تكون النتيجة موجبة وكلما كانت كبيرة تكون افضل واذا كانت النتيجة قليلة فان المنظومة تعمل في الاجواء الهادئة اما اذا كانت النتيجة سالبة فان المنظومة لا تعمل اطلاقا”, وفي مثالنا اعلاه فان المنظومة تعمل في كل الاجواء

اما اذا اردنا حساب قوة الاشارة للنقطة p2 فكما واضح من الرسم ادناه بان قيمة (r=224)

2

لذا

1-    بعد استخراج قيمة r نحسب خسارة الفضاء المطلق من

Open Space= 20 log(224)+40=87 db

2-    نحسب قيمة الربح الكلي من المعطيات في الجدول رقم 1

الربح الكلي = قدرةجهاز الارسال + ربح جهاز الارسال – خسارة اسلاك جهاز الارسال+ ربح جهاز الاستقبال – خسارة اسلاك جهاز الاستقبال

Total Gain=22dbm + 14.6dbi – 2db + 16.1dbm – 2db = 48 db

هذا اذا فرضنا ان كل من المستقبل و المرسل (Access point and Station) يستخدمان كيبلات قصيرة للربط بين المعدات وبخسارة 2db لكل منهما

الان نقوم بطرح خسارة الفضاء الطلق من الربح الكلي

48-87=-39

النتيجة يجب ان تكون سالبة بعدها نقوم بطرحها من حساسية الجهاز ويمكن الحصول عليها من الجدول رقم 1 كما ذكرنا سابقا”.

-39 – (-75) = -39 + 75 = 36

النتيجة ايضا جيدة وان المنظومة تعمل في كل الاجواء

ونأخذ مثال الاخر:-

يراد عمل شبكة تصل الى 5كم وتتوفر معدات بالمواصفات التالية

ربح هوائي جهاز الارسال (10 dbm)

ربح هوائي جهاز الاستقبال (14 dbm)

قدرة جهاز الارسال (20 dbm)

المنظومة تستخدم اسلاك قصيرة للربط بين المعدات بخسارة 2 db

حساسية جهاز الاستقبال 89- dbm

حساسية جهاز الارسال82- dbm

الحل:-

نحسب اولا خسارة الفضاء الطلق من المعادلة التالية

  Open Space= 20 log(5000)+40=113 db 

وثانيا” نحسب الربح الكلي من المعادلة التالية

Total Gain=20dbm + 10dbi – 2db + 14dbm – 2db =40 db

بعدها نقوم بطرح الربح الكلي من خسارة الفضاء الطلق

40 – 113 = -73 db

نلاحظ ان قوة الاشارة عند جهاز الاستقبال اكبر من حساسية جهاز الاستقبال اي ان – 73 اكبر من -89 فنستنتج ان الشبكة سوف تعمل فالقاعدة تقول ان تكون قوة الاشارة عند جهاز الاستقبال اكبر من حساسية الجهاز

ويمكن تطبيق ذلك رياضيا

ناتج طرح خسارة الفضاء الطلق من الربح الكلي – حساسية جهاز الاستقبال = فاذا كانت القيمة موجبة وكلما كانت القيمة اكبر كان افضل

واذا كانت القيمة سالبة فان ذلك يعني انها لن تعمل مطلقا”

ومن مثالنا اعلاه

 Signal strength =  -73(-)-82=9 db

Signal strength for receiver device

نلاحظ ان هذه القيمة قليلة تمكننا فقط الاتصال في الاجواء الهادئة ولا تضمن لك الاتصال في الاجواء السيئة فيجب رفع قيمة قدرة الارسال للاكسس بوينت او الـ(ستيشن) او اختيار جهاز ذو حساسية عالية

 

… (انتهى) …

2 thoughts on “طريقة حساب قوة الاشارة التي تريد تغطيتها بتقنية (الوايرلس)

  1. مشكور الاخ عيسى
    فقط لدي بعض الاسئلة
    1. ماذا يعني total gain شرح لو امكن
    2. توحيد التميز في معادلة total gain هل ليس له اثر مثلا
    dbm -dbi+dB
    3. اذا كنت اريد ان اغطي مسافة 5كم كما في المثال الثاني ( اريد ارسال فيديو ماذا احتاج من مواصفات)
    مشكور مرة اخرى

    إعجاب

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s