نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.
سی پی اچ در ژورنالها
|
سيم‌ها بازنشسته مي‌شوند
|
|
|
اشاره : سيم بيچاره! اين حامل با وفاي ترافيك شبكه، هر روز شاهد ظهور فناوري‌هايي است كه با شعار <از صحنه خارج كردن رشته‌هاي مسي> سهم خود را از بازار بيشتر مي‌كنند. يكي از اين فناوري‌ها، برقراري ارتباط بي‌سيم با ستون فقرات شبكه است؛ از ISP به خانه مشتري‌ها، بين ساختمان‌هاي يك مجتمع، و يا بين واحد‌هاي سيار و يك ايستگاه مركزي. اين‌گونه ارتباط اشكال گوناگوني دارد. به عنوان مثال با استفاده از شعاع ليزر در محدوده نور مرئي يا مادون قرمز و يا با استفاده از سيستم‌هاي ارتباط راديويي كه در فركانس‌هايي از 900 مگاهرتز تا 60 گيگاهرتز عمل مي‌كنند. اين شبكه‌ها مي‌توانند نقطه‌به‌نقطه (point-to-point) از يك نقطه به چند نقطه (point-to-multipoint) و يا چند نقطه به چند نقطه (multipoint-to-multipoint يعني همانند شبكه‌هاي Mesh) باشند. البته بحث درباره پروتكل‌ها و استانداردهاي اين ارتباطات، هنوز حتي شروع هم نشده است.
منبع: نت‌ورك كامپيوتينگ
در اين ميان، ارتباطات بي سيم ثابت، به‌رغم (يا شايد هم به مدد) وجود گستره وسيع محصولات و امكانات مختلفي كه دارد توانسته است موقعيت خود را به خوبي تثبيت كند. در نظرسنجي‌اي كه با شركت بيش از يك‌هزار نفر از خوانندگان خود انجام داديم، تقريباً دو سوم آن‌ها يا از يك سيستم ارتباط بي‌سيم ثابت استفاده مي‌كردند يا در حال راه‌اندازي آن بودند. به‌علاوه، مطالعات گروه Visant Strategies نشان مي‌دهد بازار فناوري‌هاي بي‌سيم نقطه‌به‌نقطه از چهار ميليارد دلار در سال 2004 به هفت ميليارد دلار در سال 2009 خواهد رسيد. البته از آن‌جايي‌كه بعضي از محصولات شبكه‌هاي بي‌سيم (براي كاربران عادي)، در راه‌اندازي ارتباطات نقطه ثابت (fixed-point) هم به كار مي‌روند، اين بازار اندكي با آشفتگي روبه‌روست. متخصصان IT هم هنوز سوالاتي درباره اين تكنولوژي دارند كه به قابليت اطمينان، تاثير استانداردهاي بي‌سيمي مثل WiMAX بر چشم‌انداز آينده ارتباطات بي‌سيم ثابت، و چگونگي پيشرفت‌هاي محصولات جديد مربوط مي‌شود. پرآوازه‌ترين نامي‌كه اين روزها در ارتباطات بي‌سيم ثابت مي‌شنويم، WiMAX است. البته خيلي تحت تاثير تبليغات داغ طرفداران اين فناوري كه مي‌گويند از فاصله 400 مايلي حتي مسواك شما را هم به اينترنت وصل مي‌كنيم، قرار نگيريد. با وجود اين، وقتي كه WiMAX گسترش بيشتري پيدا كند، آينده ارتباطات بي‌سيم ثابت را متحول خواهد كرد. بعدا بيشتر در اين‌باره صحبت خواهيم كرد. فعلا به بعضي از فناوري‌هاي بي‌سيم ثابت كه سابقه بيشتري در نقل‌وانتقال اطلاعات دارند، مي‌پردازيم.
Wi-Fi در ستون فقرات حدود 70 درصد از افرادي كه در نظر سنجي ما از يك راه‌حل بي‌سيم ثابت استفاده مي‌كردند، از محصولات 11.802 براي ستون فقرات شبكه خود استفاده مي‌كنند. دو نوع مختلف 802.11 ( a و gيعني) به‌طور نظري ظرفيت انتقال حداكثر 54 مگابايت برثانيه را دارند و فروشندگان زيادي محصولات آن‌ها را با قيمت مناسب عرضه مي‌كنند. براي ارتباط بين گره اصلي شبكه و گره‌هاي ديگر مي‌توان از يك Bridge مبتني‌بر802.11 a/g استفاده كرد. آنتن‌هاي مخصوص مثل آنتن‌هاي Yagi (شاخه‌اي) يا ديش، براي تقويت سيگنال بسيار موثرتر از آنتن‌هاي معمولي (patch antenna) يا لاستيكي (rubber duck antenna) مثل آنتن واكي تاكي‌ها يا نقاط دسترسي (Access Point) هستند. پس چرا با توجه به گستردگي، قيمت پايين، و قابليت سازگاري بالاي اين فناوري‌ها، همه مصرف‌كنندگان به سمت آن‌ها نمي‌روند؟ در جواب بايد گفت: به چند دليل. محدوديت‌هاي محصولات 802.11 a/g در رابطه با برونداد (throughput) و امنيت، ممكن است باعث شود برنامه‌ريزان IT به سراغ امكانات ديگري براي ارتبا گره‌ها و پياده‌سازي‌هاي شبكه‌هاي Metropolitan Area Network, MAN بروند. امنيت براي 45 درصد از افرادي كه از آن‌ها نظرسنجي كرديم، از بيشترين اهميت برخوردار بود. و در مقابل، 27 درصد به عملكرد بيشتر اهميت مي‌داند. مي‌توان گفت مهم‌ترين محدوديت اين فناوري اين است كه پروتكل‌هايي كه در آن به كار مي‌روند براي پشتيباني از كاربران منفرد در توپولوژي‌هاي يك نقطه‌به‌چند نقطه طراحي شده‌اند. در نتيجه عواملي مثل بار اضافي روي شبكه، ضعف سيگنال، و مشكلات مختلف تداخل، مي‌توانند باعث شوند كه ظرفيت شبكه در بهترين حالت فقط نصف نرخ داده آن باشد. يعني لينك‌هاي Wi-Fi به 54Mbps نمي‌رسند و ممكن است با نرخي بسيار كمتر از اين مقدار كار كنند. به‌ويژه در مواقعي كه گره‌هاي انتهايي با هدف گريز از تداخل در باند شلوغ 4/2 گيگاهرتز و پنج گيگاهرتز (كه فعلاً كمتر شلوغ است)، از كانال‌هاي پر نويز استفاده كنند. به خاطر احتمال كمتر تداخل و كانال‌هاي خيلي بيشتر، باند 5 گيگاهرتز نسبت به باند 4/2 گيگاهرتز گزينه مناسب‌تري است. علاوه بر اين، گستردگي و عموميت اين محصولات به اين معني است كه مهاجمان بيشتري مي‌توانند با استفاده از ابزارهاي بررسي، تشخيصي و امنيتي موجود، به محصولات Wi- Fi دست‌اندازي كنند و سيگنال‌هاي802.11 a/g را پيدا نمايند، آن‌ها را دستكاري كنند و به استراق سمع بپردازند. با استفاده از رمزگذاري مي‌توان انتقال داده‌ها را ايمن‌تر ساخت. با وجود اين توصيه مي‌شود كه با استفاده از استراتژي‌هايي مثل رمزگذاري 128 بيتي AES، سطح امنيتي شبكه را از سطح امنيتي استاندارد موجود در 802.11 a/g بالاتر ببريد. كليدهاي از قبل به اشتراك گذاشته شده به خاطر مسائل توزيع كليد، در Wi-Fi پذيرفتني نيستند. ولي اين روش كه از طريق سيستم‌هاي نرم‌افزاري شركت‌هاي ديگر پياده سازي مي‌شود، براي پياده سازي‌هاي بي‌سيم ثابت كه تعداد گره‌ها در آن‌ها كم است، مناسب به نظر مي‌رسد. به طور كلي، اگر نيازهاي شما نسبتا كم است، مثلا 25 Mbps يا كمتر، و به امنيت و كيفيت سرويس در حد عالي نيازي نداريد، استفاده از يك سيستم 802.11a يا g مي‌تواند به صرفه‌ترين راه براي گسترش شبكه بي‌سيم باشد. در حالي‌كه اگر نيازهايتان بيشتر باشد، مي‌توانيد با استفاده از سيستم‌هايي كه با هدف ارتباط نقطه‌به‌نقطه ساخته شده‌اند، به ظرفيتي بيش از 100 Mbps ، كاهش تداخل، و عملكرد يكدست و بي‌وقفه، دست پيدا كنيد.
فراتر از Wi-Fi سيستم‌هاي راديويي‌اي در داخل طيف فركانسي 802.11 a/g هستند كه از پروتكل، مدولاسيون، و تخصيص كانال802.11 استفاده نمي‌كنند. ولي تراكم زياد باعث شده است كه شركت‌هاي تجاري IT اغلب يك قسمت داراي مجوز از طيف فركانسي را ترجيح دهند. FCC بخش‌هايي از طيف فركانسي RF را در تعدادي از باندهاي مختلف، از 7/1 گيگاهرتز به بالا، از جمله 5،10، 25، 26، 31، 38، و 39 گيگاهرتز را از طريق مجوز در اختيار كاربران قرار مي‌دهد. كسب مجوز تضمين مي‌كند كه كاربردهاي يك قسمت خاص از طيف، با ساير قسمت‌ها تداخل نخواهند داشت. مزيت ديگر طيف مجوزدار اين است كه توان تابشي‌اي كه مصرف مي‌كنيد، مي‌تواند فاصله موثر را بيشتر كند. البته كسب مجوز هزينه پياده‌سازي و نگهداري را افزايش مي‌دهد. ولي اين هزينه‌ها به‌طور كلي در مقايسه با هزينه كشيدن چندين مايل فيبر نوري، يا استفاده از خطوط استيجاري DS-3 ،3OC-3 يا خطوط سريع‌تر، به صرفه‌تر هستند. ظرفيت انتقالي كه از طريق اين سرويس‌هاي مجوزدار حاصل مي‌شود تا حدي است كه مي‌توان از RF بهعنوان خط حامل شبكه‌هاي حلقوي SONET يا ابر ATM استفاده كرد. اگر لايه ATM روي SONET اضافه شود، كيفيت سرويسي قابل دستيابي است كه مي‌توان آن‌را با شبكه‌هاي شهري روي كابل مقايسه نمود.
سرعت نور با بالاتر رفتن در طيف امواج الكترومغناطيس، به ليزر يا "فيبر بي‌سيم" مي‌رسيم كه مي‌تواند ارتباطاتي با عرض باند بالا در فواصلي تا حد چند مايل، برقرار كند. ارتباطات شبكه‌اي با ليزر، از نظر امنيت و مقاومت در برابر تداخل نسبت به ارتباطات RF مزيت دارند. دسترسي غيرمجاز و استراق سمع شعاع ليزر بدون اين‌كه ارتباط مختل شود، تقريبا غيرممكن است. ارتباطات در شبكه‌هاي RF در باندهاي شلوغ صورت مي‌گيرد و عوامل زيادي مي‌تواند موجب تداخل در آن‌ها شود؛ از عوامل انساني مثل همآوايي سيگنال‌ها در باندهاي مجاور و نويزهاي با طول موج بالا ناشي از صداي موتورها گرفته تا عوامل طبيعي مثل فعاليت لكه‌هاي خورشيدي و رعد و برق. درحالي‌كه در شبكه‌هاي ليزر معمولا گره‌ها مشكلي در برقراري ارتباط ندارند؛ مگر اين‌كه در يك سايت، جهت دريافت شعاع ليزري هم جهت طلوع يا غروب خورشيد باشد. ارتباطات ليزر يك مزيت ديگر هم براي سازمان‌هايي كه به دنبال استانداردكردن ارتباطات RF در سطوح بين‌المللي هستند، دارد. سيگنال‌هاي RF توسط دولت‌ها و از طريق قوانيني كه در هر كشور متفاوت است، قانونمند مي‌شوند. در حالي‌كه نور، چنين محدوديتي ندارد. البته براي ليزرها (و قدرت ساطع شده از آن‌ها) قواعدي تدوين شده است. ولي فركانس نور تابع قاعده‌اي نيست و به همين خاطر معمولا FSO اي كه در يك كشور پذيرفته شده باشد، در ساير كشورها هم قابل‌پذيرش است. نكته جالب و عجيب اين‌كه، قواعد مربوط به ليزرها نه توسط FCC، بلكه به‌وسيلهت FDA دوين و اعمال شده است.تقريبا تمام ليزرهاي موجود در بازار هم علامت تاييد EU را دارند. Free Space Optics, FSO نسبت به RF در مقابل تداخل امواج مقاومت بيشتري دارد.
مسئله ديگر اين است كه بعضي از افراد، با استفاده از ليزر چندان موافق نيستند. به‌ويژه ليزرهايي كه مرئي نيستند. يكي از نگراني‌هاي عمومي، خطر تابش مستقيم اشعه به چشم است. نيازي به گفتن نيست كه ليزرها بايد به‌گونه‌اي تابانده شوند كه قرار گرفتن چشم در مسير آن‌ها به‌طور تصادفي غيرممكن باشد. علاوه بر اين، مستقيم‌بودن شعاع ليزر باعث مي‌شود كه نوسانات خفيف در ساختمان‌هاي بلند نقطه هدف، آن‌ها را تحت تاثير قرار دهد. بعضي از انواع ليزرها براي رفع اين مشكل به آينه‌هايي با رديابي خودكار مجهز هستند. ولي به هر حال مسئله پايداري نقطه تابش ليزر هنوز به‌طور كامل حل نشده است. نسل جديدي از سيستم‌ها هم ارائه شده است كه از RF بهعنوان گزينه پشتيبان براي FSO استفاده مي‌كنند تا اگر ارتباط FSO از كار افتاد يا ناپايدار شد، يك جايگزين راديويي براي انتشار سيگنال‌ها وجود داشته باشد.
بدنه اصلي شبكه همه فناوري‌هايي كه تا اينجا درباره آن‌ها بحث كرديم، براي ارتباط شبكه اي نقطه‌به‌نقطه به كار مي‌روند. در مورد ليزر هم بايد گفت كه اين نقاط بايد در ميدان ديد يكديگر باشند. ولي در مواردي كه منطقه تحت پوشش، وسيع است يا در شبكه‌هايMAN، تكنولوژي‌هاي يك نقطه به چند نقطه، يا چند نقطه به چند نقطه مناسب‌تر هستند. توپولوژي‌هاي Mesh كه با پوشش دادن گره‌هاي شبكه بي سيم، متصل به يك زير ساخت ساختماني يا نقاط دسترسي802.11 a/g، ناحيه وسيعي را به‌وجود مي‌آورند، بيشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. پياده‌سازي‌هاي قوي‌تر و پرظرفيت‌تر مش از FHSS طيف گسترده با جهش فركانسي) در محدوده‌هاي طيفي تحت مجوز و يا از روال‌هاي ارسال راديويي اختصاصي استفاده مي‌كنند. به هر حال، از هر فناوري‌اي كه استفاده شود، قابليت اطمينان Mesh ها نسبت به ساير انواع توپولوژي بيشتر است. چراكه هريك از نقاط يك Mesh با چندين نقطه ديگر در شبكه مرتبط است. اغلب، در ارتباط با پياده‌سازي‌هاي شهري MAN از Mesh صحبت مي‌شود و بسياري افراد تصور مي‌كنند كه زيرساخت مش، امكان دسترسي را براي كاربر نهايي فراهم مي‌كند. در حالي‌كه Mesh يك فناوري بستر اصلي است و كابران نهايي به يك نقطه دسترسي يا كابل شبكه داخل ساختمان وصل مي‌شوند. البته در اكثر موارد، يك گره منفرد، هم وظيفه تامين دسترسي و هم وظيفه بازگرداندن داده‌ها(backhaul) را به عهده دارد.
و بالاخره، WiMax بالاخره نوبت به WiMAX مي‌رسد. WiMAX يك كنسرسيوم صنعتي است كه مي‌خواهد محصولات "بي‌سيم باند پهن" كه با استاندارد 802.16 مطابق هستند را با هم سازگار كند. به نحوي كه بتوانند با هم كار كنند. درست همان كاري كه كنسرسيوم Wi-Fi با محصولات مبتني بر استاندارد 802.11 كرد. استاندارد 802.16 و به تبع آن WiMAX، قطعات مختلف و زيادي را تحت پوشش دارد كه هريك كار خاصي انجام مي‌دهند. مطابق برنامه‌هاي توليدكنندگان محصولات WiMAX، از اين فناوري و قابليت‌هاي چندگانه آن مي‌توان براي تأمين سه نوع دسترسي باندپهن استفاده كرد: فناوري ستون فقرات بي‌سيم ثابت نقطه‌به‌نقطه، يك مكانيسم دسترسيِ مرحله آخر (last mile) جهت فراهم كردن دسترسي به اينترنت براي كاربران خانگي و تجاري، و خدمات باند پهن بي‌سيم براي كاربران در حال حركت. تاكنون فناوري‌هاي اختصاصي مختلفي براي تأمين اين نيازها به بازار معرفي شده است. ولي مزيت و هدف WiMAX در استاندارد كردن، سازگاري و قابليت كار با يكديگر و كاهش هزينه‌هاي اين تكنولوژي‌هاست. WiMAX در ابتدا در قالب فناوري‌هاي ستون فقرات و راه حل مرحله آخر، با ظرفيت نظري معادل 75 Mbps به بازار ارائه خواهد شد. البته در پياده‌سازي‌هاي واقعي اين فناوري احتمالا حداكثر ظرفيت حدود 45 Mbps خواهد بود. اين ظرفيت در مقايسه با 802.11 a/g بسيار خوب است. ولي نسبت به ظرفيت سيستم‌هاي اختصاصي بي سيم نقطه‌به‌نقطه كه امروز موجود است، به ميزان قابل توجهي كم است. انتظار مي‌رود كه WiMAX به عنوان جايگزيني براي كاريرها OC-3 پذيرفته نشود. با وجود اين، به عنوان پشتيبان خط حامل موجود، و يا براي ارتباط با دفتري در خارج از سايت اصلي مناسب هستند. به عنوان فناوري مرحله آخر براي كاربران خانگي يا شركت‌هاي كوچك، مثلا بهعنوان جايگزين براي ADSL يا مودم كابلي، مي‌توان WiMAX را بهعنوان بهبودي نسبت به وضع موجود در نظر گرفت. البته نبايد فراموش كرد كه به خاطر اين‌كه WiMAX يك فناوري چندنقطه‌اي است، هيچ كدام از كاربران نمي‌توانند به حداكثر ظرفيت دست پيدا كنند. اولين محصولات WiMAX كه به بازار مي‌آيند، تجهيزات بي‌سيم ثابت يا بي‌سيم باندپهن، خواهند بود. مانند ساير اجزايWiMAX اين محصولات هم از مدولاسيون COFDM، Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing استفاده خواهند كرد كه نمونه تغيير يافته مدولاسيون 802.11 است. WiMAX كه به عنوان ابزاري براي خدمات شبكه اي در سطح كارير و با قابليت اطمينان بالا طراحي شده است، از طيف‌هاي مجوزدار و آزاد در باندهاي 5/2، 5/3، و 8/5 گيگاهرتز استفاده خواهد كرد. شركت‌ها مي‌توانند از لينك‌هاي WiMAX براي ارتباط با كاركنان يا دفاتر پراكنده خود استفاده كنند و خدمات دسترسي مبتني بر WiMAX را برحسب شرايط و منطقه‌شان از شركت‌هاي ديگر خريداري كنند. در اكثر كشورها و سازمان‌هاي مسئول قانونگذاري، بايد حداقل يك باند آزاد و يك باند مجوزدار موجود باشد. قسمتي از طيف كه به WiMAX اختصاص داده شده است، به كانال‌هاي مختلف تقسيم مي‌شود؛ خيلي شبيه تقسيم‌بندي‌اي كه در Wi-Fi انجام مي‌شود. ولي در نحوه استفاده از كانال‌ها تفاوت‌هاي اساسي بين اين‌دو تكنولوژي وجود دارد. اول اين‌كه COFDM امكان مي‌دهد كه باند فركانسي WiMAX به 256 كارير سيگنال تقسيم شود كه داده‌ها به طور همزمان روي چند حامل توزيع مي‌شوند. WiMAX اين حامل‌ها را در قالب كانال‌ها جمع مي‌كند، درست همان‌طور كه 802.11 به كانال‌هايي تقسيم شده است. ولي برخلاف 802.11، در WiMAX اين كانال‌ها مي‌توانند از نظر عرض باند و تخصيص كوچك‌تر يا بزرگ‌تر شوند. به اين‌ترتيب بعضي از كانال‌ها مي‌توانند عرض باند و به دنبال آن ظرفيت بالاتري داشته باشند. اين قابليت Scalable OFDM Multi-Access, SOFDMA خوانده‌مي‌شود. WiMAX را مي‌توان استاندارد و پيشرفتي مهم در پياده‌سازي‌هاي شبكه بي‌سيم به حساب آورد. البته بهبودهاي اصلي آن در مقايسه با تكنولوژي‌هاي 802.11 a/b/g آشكار مي‌شود. براي معماري‌هاي شبكه‌اي كه به يك ستون فقرات قوي با ظرفيت 100 مگاهرتزي تا يك گيگاهرتزي نياز دارند، سيستم‌هايRF و FSO موجود تا مدت‌ها، بهترين گزينه باقي خواهند ماند.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
|
Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons |
|
نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی |
آرشیو موضوعی
|
|
از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟