Bluetooth - Simsiz aloqa tizimlariga kirish. Ma’lumotlarni simsiz uzatish texnologiyalarining tasniflanishi. Radioaloqani...

|
Simsiz aloqa tizimlariga kirish. Ma’lumotlarni simsiz uzatish texnologiyalarining tasniflanishi. Radioaloqani tashkil etish prinsiplari
|
bet | 17/18 | Sana | 28.05.2024 | Hajmi | 221 Kb. | | #256251 |
Bog'liq Simsiz tarmoqlar (6)Bluetooth
Bu to‘g‘ri ko‘rinish bo‘lmaganida simsiz telefonlar, kompyuterlar va turli periferiyalarning aloqasini ta’minlashga imkon beradigan radio qisqa masofalarga ma’lumotlarni uzatish texnologiyasi hisoblanadi. Kompyuterda yoki mobil telefonda mavjud bo‘lgan shtatdagi interfeysning ishlatilishi ko‘p hollarda juda qulay bo‘ladi (15.1-rasm).
Mavjud qurilmalar uchun standart Bluetooth-bog‘lanish profillarini ishlatadigan uncha qimmat bo‘lmagan o‘rnatiladigan radiomodullar taklif etilmoqda. Masalan, simsiz garnituralarda HeadSet profili ishlatiladi, qurilmalar orasida fayllarni almashlash uchun FTP profili ishlab chiqilgan mobil telefonlarda Dial-up Networking Profile profili qo‘llaniladi. Ma’lumotlarni to‘plash va boshqarish tizimlarida ko‘pincha SPP ketma-ket porti profili ishlatiladi.
Bluetooth protokoli nuqta-nuqta va nuqta-ko‘p nuqta topologiyalarini qo‘llaydi. Ikki yoki undan ortiq o‘sha bir kanalni ishlatadigan qurilmalar pikotarmoqni (piconet) tashkio etadi. Bunda qurilmalardan biri asosiy (Master) sifatda, qoganlari esa bo‘ysunuvchi (Slave) qurilmalar sifatida ishlaydi.
Bluetooth qabullagich-uzatkichlari 2.45 GGs chastotada ishlaydi va FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – chastotani sakrashsimon qayta sozlanishi) spektrni kengaytirish usulini ishlatadi.
Uzatkichning quvvatiga bog‘liq ravishda Bluetooth® qurilmalar uchta sinflarga bo‘linadi:
● 1-sinf – 100 mVtgacha (ochiq fazoda masofa 100 metrgacha);
● 2-sinf – 2,5 mVtgacha (ochiq fazoda masofa 15 metrgacha);
● 3-sinf – 1 mVtgacha (ochiq fazoda masofa 5 metrgacha).
Uzatiladigan ma’lumotlar tezligi ishlatiladigan spetsifikatsiya versiyasi va Bluetooth profiliga bog‘liq bo‘ladi. Ketma-ket port profili ishlatilganida ma’lumotlarni uzatish tezligi 704 kbit/c nazariy chegaraga ega bo‘ladi.
HomeRF
2001 yilning martida paydo bo‘lgan va HomeRF 2.0 standarti hisoblanadigan litsenzion bo‘lmgan 2.4 GGs ISM diapazonni ishlatadigan texnologiya hisoblanadi. Bu texnologiyani 100 dan ortiq kompaniyalar, shu jumladan HomeRF (http://www.homerf.org/) konsorsiumi qo‘llab-quvvatlaydi. Bu kompaniyalardan ko‘plari Bluetooth SIG ma’sus ishchi guruhiga ham kiradi. HomeRF spetsifikatsiyasi qo‘shma simsiz ulanish (Shared Wireless Access Protocol — SWAP) protokoliga asoslangan, u uy chegaralarida ovoz va ma’lumotlarni uzatish uchun simsiz tarmoqlarni qo‘llaydigan umumiy interfeysni aniqlaydi.
SWAP protokoli foydalanuvchilarga ham axborot, ham ovozli oqimlarni qo‘llaydigan tarmoq tugal echimlarini taqdim etish bilan turli ishlab chiqaruvchilardan foydalanuvchilar elektron qurilmalarining o‘zaro ta’sirlashishini, shuningdek umumiy foydalanishdagi kommutatsiyalanadigan telefon tarmog‘i va Internet tarmog‘i bilan o‘zaro ta’sirlashishni ta’minlaydi.
HomeRF texnologiyasida chastotani sakrashsimon qayta sozlashli spektrni kengaytirish usuli (FHSS) ham ishlatiladi. Ovozni uzatishda uzatish muhitiga ulanish usuli sifatida kanallar vaqt bo‘yicha ajratiladigan ko‘p tomonlama ulanish usuli, ma’lumotlarni uzatilishida esa tashuvchi nazorat qilinadigan va konfliktlarni oldi olinadigan ko‘p tomonlama ulanish usuli (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance — CSMA/CA) ishlatiladi. Maksimal uzatish tezligi 20 Mbit/sekundgacha.
ZigBee
Ma’lumotlarni to‘plash va boshqarish tizimlarida ishlatish uchun mo‘ljallangan simsiz texnologiya hisoblanadi. U past energiya iste’moliga, ma’lumotlarni uzatish ishonchliligiga va ma’lumotlarni himoyalanishiga ega, turli ishlab chiqaruvchilar qurilmalari bilan moslashuvchan. ZigBee ma’lumotlarni uzatishda kechikishlarga qat’iy talablar qo‘yilmaydigan tizimlarda ma’lumotlarni uzatilishiga yo‘naltirilgan. Bu texnologiya binolar va ko‘p sonli tugunlarli (standart bo‘yicha 65 mingtagacha) boshqa yirik ob’ektlarni yagona simsiz tarmoq bilan qamrab olishga imkon beradi. Bularning barchasiga xabarlarni marshrutlashtirishning murakkab mexanizmlarini qo‘llanilishi hisobiga erishiladi, bu tarmoqning oxirgi nuqtasiga o‘nlab oraliq tugunlar orqali ma’lumotlarni uzatilishiga imkon beradi.
2002 yilda Invensys, Mitsubishi Electric, Philips Semiconductors va Motorola kompaniyalari ZigBee (shuningdek HomeRF lite, Firefly va RF-EasyLink sifatida ma’lum bo‘lgan) nomini olgan yangi simsiz aloqa standartini ilgari surish bo‘yicha uyushma tashki etishdi. Bugungi kunda ZigBee nomi ostida deyarli IEEE 802.15.4 standartiga protokollar va kengaytmalar to‘plami yashiringan bo‘lib, u tufayli turli ishlab chiqaruvchilar qurilmalarining moslashuvchanligi ta’minlanadi.
IEEE 802.15.4 standarti ZigBee tarmog‘ining radiochastotaviy qismi – modulyasiyalash turi (BPSK va O-QFSK), chastotalar diapazonlari va ularga mos uzatish tezliklari tavsifiga ega. ZigBee spetsifikatsiyasi 10 dan 75 metrlargcha radiusda 250 kbit/s maksimal tezlikda ma’lumotlarni uzatilishini ko‘zda tutadi. Lekin uncha yuqori bo‘lmagan o‘tkazish qobiliyati o‘ta past energiya iste’moli bilan kompensatsiyalanadi, chunki standart apparatura faqat kam vaqtda efirni eshitishi bilan vaqtning katta qismida uxlash rejimida bo‘lishi hisobiga qurilmalarning maksimal past energiya iste’molini ko‘zda tutadi. ZigBee standariga uchta 2,4 GGs (16 ta kanallar), 915 MGs (10 ta kanallar) va 868 MGs (1 ta kanal) chastotalar diapzonlaridagi 27 ta kanallar biriktirilgan. Bu efir dipazonlari uchun maksimal ma’lumotlarni uzatish tezliklari mos ravishda 250 kbit/s, 40 kbit/s va 20 kbit/slarni tashkil etadi. Kanalga ulanish tashuvchini nazorat qilish (Carrier Sense, Multiple Access, CSMA) bo‘yicha amalga oshiriladi, ya’ni qurilma dastlab efir band emasligini tekshiradi va faqat bundan keyin uzatishni boshlaydi. 128 bitli kalit uzunligili AES algoritmi bo‘yicha shifrlash qo‘llanadi. 802.15.4 standarti MAS darajadagi noyob 64-bitli manzilning bo‘lishini, shuningdek bu qurilmaning u yoki bu WPANga (Wireless Personal Area Network) tegishliligini aniqlash uchun qo‘shimcha 16-bitli tarmoq manzilini (PAN-ID) bo‘lishini ko‘zda tutadi.
ZigBeening o‘ziga xos xususiyati shundan iboratki, u nafaqat oddiy “nuqta-nuqta” yoki “yulduz” bog‘lanishlari, balki retranslyasiya qilish va ma’lumotlarni uzatish samarali marshrutini qidirishni qo‘llay oladigan “daraxt” va “yacheykali tarmoq” topologiyalarili murakkab tarmoqlar uchun mo‘ljallangan. ZigBee tarmoqlari o‘z-o‘zidan tashkil bo‘ladigan va o‘z-o‘zidan tiklanadigan tarmoqlar hisoblanadi. O‘rnatilgan dasturiy ta’minot tufayli ularning qurilmalari ta’minot yoqilganida o‘zlari bir-birlarini topishni biladi. Qandaydir qurilma ishdan chiqqanida ular xabarlarni uzatish uchun yangi marshrutlarni qidira oladi.
NFC
Bu kichik masofalarga ma’lumotlarni simsiz uzatish texnologiyasi hisoblanadi. Uzatish modeli elektromagnit maydonni hosil qiladigan qurilma-initsiator va qurilma-nishonni o‘z ichiga oladi. Qurilma-nishon ham aktiv (masalan, boshqa mobil aloqa qurilmasi yoki to‘lov terminali), ham passiv (RFID radio-belgi, kontaktsiz karta yoki jevakcha) bo‘lishi mumkin. Radio-belgilar va kontaktsiz kartalarning mavjud formatlari qo‘llanadi.
Passiv nishon bilan ishlashda qurilma-initsiator uzluksiz nurlantiradi, qurilma-nishon esa faqat bunday tarzda hosil qilingan elektromagnit maydonni modulyasiyalaydi. Passiv qurilma-nishonni, shunday tarzda, qabullagich-uzatkich (transponder) sifatida ko‘rish mumkin. Aktiv nishon bilan ishlashda qurilmalar o‘z nurlanishini javobni kutish vaqtiga uzish bilan uzatish tartibini navbatlashtiradi.
Simsiz kartali tizimlarda ishlashga o‘xshash NFC texnologiyasi asosidagi tizimlarda aloqa bir-birlarining yaqin maydonlari chegaralarida bo‘lgan ikkita ramkali antennalar orasida o‘rnatiladi. Aloqa umumiy mumkin va litsenziyalanmaydigan ISM Band (Industrial, Scientific and Medical radio Band, Sanoat, Ilmiy va Tibbiyot radiochastotalari) radiochastotalar chegaralarida 13,56 MGs tashuvchi chastotada bo‘lib o‘tadi. Axborot signali energiyasining katta qismi 14 kGsdagi chastotalar polosasida bo‘ladi, lekin amplitudaviy modulyasiyalash ishlatilganida polosaning to‘liq kengligi 1, 8 MGsga etishi mumkin.
Standart ixcham antennalarda maksimal bo‘lishi mumkin ma’lumotlarni uzatilishi masofasi 10 smni tashkil etadi.
NFC texnologiyasi orqali signalni ikkita kodlash turi ishlatiladi.
Ulardan birinchisida aktiv qurilma ikkilik ma’lumotlarni 100% amplitudaviy modulyasiyali ikki darajali kodlash (shuningdek inglizcha adabiyotlarda Miller kodlashi deyiladi) ishlatiladi. Bunday rejimda uzatish tezligi 106 Kbit/sni tashkil etadi.
Ikkinchisida, aktiv qurilma 10% amplitudaviy modulyasiyali nolinchi sathga qaytishsiz kod (manchester kodi deyiladigan) ishlatiladi. Bunday rejimda malumotlarni uzatish tezligi 212 yoki 424 Kbit/sni tashkil etishi mumkin.
Passiv qurilma har doim 10% amplitudaviy modulyasiyali manchester kodini ishlatadi.
Binobarin, NFC qo‘llanadigan qurilmalar bir vaqtda ma’lumotlarni uzatishi va qabul qilishi mumkin, ularga koliziyalarni aniqlash kerak bo‘ladi. Kolliziyalarni aniqlash uzatilgan va olingan signallarning chastotalarini taqqoslashga asoslangan va ular mos tushganida olingan signal yaroqsizga chiqariladi.
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
Simsiz aloqa tizimlariga kirish. Ma’lumotlarni simsiz uzatish texnologiyalarining tasniflanishi. Radioaloqani tashkil etish prinsiplari
|