الهندسة والآليات > الاتصالات والشبكات
الحل الأمثل: اتصال لاسلكي عصري
يشهد استهلاك بيانات الشبكة اللاسلكية (Wireless network) زيادات كبيرة بسبب الطلبات المتزايدة لخدمات الهاتف المحمول وتطبيقاته. تَستخدمُ هذه الشبكات المنتشرة اتصالاتِ التردد اللاسلكي التي تعرف بوسائط نقلها المشتركة ومحدودية الطيف المتاح وعدم القدرة على التوسع مع زيادة الطلب (1).
تقدم أنظمةُ VLC مزايا كثافة عرض النطاق الترددي وإمكانية لمعدلات أعلى للبيانات كبديل للترددات اللاسلكية ، وتحدُّ بعض المشكلات من إمكانية تسويقها. تشملُ هذه التحديات قنوات الوصل الصاعدة المتطفلة (uplink channels) التي تُنتِجُ إشعاعًا غير سارٍ من جهاز المستخدم واستحسان المستخدم لان VLC تواجه تحديات في استبدالها بأنظمة التردد اللاسلكي الحالية في السوق والتي تُعدُّ كافية وواسعة الانتشار (1).
الاتصال الضوئي المرئي VLC:
تتميز تقنية VLC المزودة بأجهزة LED بكفاءةٍ طيفيةٍ عاليةٍ للمنطقةِ ونطاقٍ تردديٍّ عريضٍ غير مرخص، وتتميز أيضًا بأمان عالٍ وطبيعة ذات استخدام مزدوج. على سبيل المثال، يوضح الشكل 1 إمكانية VLC إعادة استخدام الطيف بكفاءة في منطقة صغيرة. الحالة a) تُظهر قناة RF يشارك فيها ثلاثة مستخدمين عرضَ نطاقٍ ترددي 20 ميجابت / ثانية ، مقارنةً بالحالة b) ، بيئة تشغيل VLC ، حيث يستخدمُ ثلاثة مستخدمين قنواتَ VLC فردية بسرعة 10 ميجابت/ثانية ، مما يوفر عرضَ نطاقٍ ترددي إجماليٍ أكبر بمقدار 10 ميجابت / ثانية من الفرد قناة RF. كنهجٍ تكميلي لحلول RF اللاسلكية الحالية ، فإن VLC مهيأٌ للتغلب على الطيف الراديوي المزدحم في أنظمة محليةٍ للغاية ويصبح مرشحًا واعدًا للنفاذ اللاسلكي عريض النطاق لحل "أزمة الطيف" (2).
يتمثل أحد التحديات الرئيسية في شبكات V-VLC في توفير شبكة متينة ذات معدلاتِ بيانات عالية ومنخفضةِ التأخير في عملية تسليم الاتصال. إذا أخذنا بعين الاعتبار درجةً عالية من التنقل، ستشهد الشبكة عملياتِ تسليم متكررة بسبب التنقل والتظليل والعقبات، وبالتالي الحاجة إلى تقنية تسليم اتصال فعالة (3).
نظام الاتصال الهجين (hybrid visible light communications (RF/Wifi :
يتألف النظام الهجين العملي من تقنية IEEE 802.11 a / b / g / n التقليدية واتصال VLC ، إذ يُستغَلُ مسارُ VLC أحادي الاتجاه لإكمال مسارِ التردد الراديوي التقليدي للوصلة الهابطة. اقتُرِحَ مثل هذا النظام وفُحِصَ نظريًا. يوضح الشكل 2 التكوين الأساسي لهذه الشبكة غير المتجانسة. لا يخفف مثل هذا النظام الازدحامَ المسبب بالوصول إلى اتصال WiFi فحسب، إنما يحل أيضًا المشكلات المحتملة لنقل الوصلة الصاعدة في شبكات الاتصال الضوئي المرئي (2).
المصادر:
2. Shao S، Khreishah A، Rahaim M، Elgala H، Ayyash M، Little T et al. IEEE Internatonal Conference on Mobile Adhoc and Sensor Systems (MASS). [Internet]. IEEE; 2014 [cited 9 August 2022]. p. 569-574. Available from: هنا
3.. Jarchlo EA، Eso E، Doroud H، Siessegger B، Ghassemlooy Z، Caire G، Dressler F. Li-Wi: An upper layer hybrid VLC-WiFi network handover solution. Ad Hoc Networks. 2022 Jan [cited 26 July 2022] ;124:102705. Available from: هنا