آشنایی با مخابرات ۱

 

در مخابرات ارتباطات را میتوان به دو دسته ارتباط ثابت و ارتباط سیار تقسیم نمود

  • ارتباطات ثابت به مجموعه ای از سیستمهای مخابراتی گفته میشود که ایستگاه فرستنده و گیرنده دارای مکان ثابتی باشند، همانند تلفن های ثابت ، ایستگاه های ریپیتر ماکروویو برون شهری (رله های مخابراتی)، رادیو اترنت ها و …
  • ارتباطات سیار به ارتباطات مخابراتی گفته میشود که در آن یک ایستگاه یا هردو ایستگاه (ایستگاه فرستنده گیرنده ) متغیر باشد همانند گوشی موبایل ، بیسیم های دستی ، تلفن بی سیم ،GSM WLL ، GPS  ،ریموت درب پارکینگ و …

 

برای برقراری یه ارتباط مخابراتی به طور کلی نیاز به سه عامل اساسی میباشد.این سه عامل عبارتند از :

۱ : ایستگاه ارسال کننده

۲: ایستگاه دریافت کننده

۳: کانال ارتباطی

در واقع عمده تقسیم بندی ها و نام گذاری های ارتباطات بر پایه همین سه پارامتر صورت میگیرد

  • ایستگاه ارسال کننده به واحدی از مجموعه سیستم ارتباطی گفته میشود که اطلاعات را برای دریافت مصرف کننده آماده و ارسال میکند . این واحد طیف وسیعی از تجهیزات را در بر میگیرد . یک ایستگاه فرستنده میتواند به سادگی یک بوق دوچرخه باشد یا به پیچیدگی یک ایستگاه فرستنده رادیو تلوزیون ، دکل های اپراتورهای اول ، اپراتور ایرانسل یا سیستمهای راداری نظامی باشد.
  • ایستگاه دریافت کننده به قسمتی از سیستم مخابراتی گفته میشود که اطلاعات و داده های فراهم شده توسط فرستنده به منظور استفاده توسط این واحد فراهم شده است . ایستگاه دریافت کننده میتواند گوش انسان ، یک گوشی موبایل ، رادیو، تلوزیون یا یک موشک هدایت شونده باشد .
  • کانال ارتباطی مسیریست که به منظور رساندن اطلاعات از فرستنده به گیرنده در نظر گرفته شده است ، در واقع هر سیستم مخابراتی براساس این کانال طراحی و راه اندازی میشود . این مسیر میتواند سیمی مسی ، مولکولهای هوا ، آب دریا ، فیبر نوری یا هر کانال دیگری که بتواند ارتباط بین فرستنده و گیرنده را برقرار کندباشد .

 

 

تجهیزات مخابراتی را از دیدگاه ارتباط بین فرستنده و گیرنده میتوان به سه دسته تقسیم کرد

  1. ارتباطات تک سوی
  2. ارتباطات دو سوی
  3. ارتباطات نوبتی

 

۱: ارتباطات تک سوی به ارتباطی گفته میشود که فرستنده به طور دائم اطلاعات را برای گیرنده ارسال میکند خواه گیرنده اطلاعات را دریافت کند خواه نکند ، دراین نوع از سیستمهای مخابراتی حتی زمانی که گیرنده خاموش باشد یا به هر دلیلی گیرنده وجود نداشته باشد فرستنده همچنان مشغول ارسال اطلاعات است . در ارتباطات یک سوی هیچ پیامی از گیرنده به فرستنده ارسال نمیشود . از جمله ارتباطات تک سوی میتوان به مواردی مانند ایستگاه های فرستنده رادیو تلوزیون ، زنگ اخبار، سیستم GPS  بر روی تلفن های همراه ماهواره های تلوزیونی ، ریموت درب پارکینگ ، ریموت کنترل های تلوزیون های قدیمی چراغ های هشدارنصب شده بر روی دکل های تلفن همراه وحتی یک فانوس دریایی اشاره کرد .

 

 

 

۲: ارتباطات رادیویی دوطرفه به ارتباطی گفته میشود که همیشه بین فرستنده و گیرنده  به نوعی تبادل اطلاعات وجود دارد به طوری که در هر لحظه هر ایستگاه فرستنده یک ایستگاه گیرنده هم هست دراین نوع ارتباط رادیویی در مفهوم واقعی هیچ یک از ایستگاه ها را نمیتوان فرستنده یا گیرنده نام گذاری نمود ، امروزه عمده ترین و پر کاربرد ترین نوع ارتباط مخابراتی بین تجهیزات  اینگونه ارتباط می باشد ، در یک ارتباط دو سوی هرایستگاه پایین دست پس از دریافت اطلاعات بالا دست خود پیامی را به عنوان رسید برای ایستگاه بالادست ارسال میکند تا سیستم بالا دست به ارسال اطلاعات ادامه دهد ، در یک ارتباط دو سوی برای برقراری ارتباط سیستم پایین دست حتما میباید در محدوده پوشش دهی سیستم بالا دست قرار داشته باشد تا ارتباط آغاز شده و سیستم بالا دست اطلاعات را ارسال نماید و همزمان بتواند اطلاعات سیستم پایین دست خود رادریافت نماید(همانند پوشش دهی تلفن همراه در ارتباط موبایل ) . از معروفترین نوع ارتباطات مخابراتی دو طرفه میتون به ارتباط بین ایستگاه های تلفن همراه و گوشی موبایل ، ارتباط مودمهای وای فای با یک تبلت ، ارتباط PDH  ها SDH  ها در ارتباطات زیر ساخت ، ارتباط ریموت کنترل تلوزیون های هوشمند ، سیستم های زد سرقت اتومبیل با قابلیت ارسال هشدار بر روی ریموت کنترل ، سیستمهای ناوبری هواپیما ، ارتباطات کنترلی پهباد ها و … اشاره کرد .

 

۳: ارتباط مخابراتی نوبتی دراین نوع از تجهیزات هر دو ایستگاه به نوبت یا به طور اختیاری فرستنده یا گیرنده میشوند اما در آن واحد تنها یکی از انها میتواند فرستنده باشدودیگری گیرند به گونه ای که زمانی که یک ایستگاه فرستنده میشود ایستگاه مقابل باید خاموش (در حالت دریافت) بوده ومنتظر دریافت اطلاعات ایستگاه مقابل باشد ، دراین نوع ارتباط سرعت انتقال اطلاعات به علت وقفه موجود بین تعویض جای فرستنده و گیرنده بسیار پایین است.یکی از متداولترین تجهیزات مخابراتی با ارتباط نوبتی که امروزه نیز استفاده میشود بیسم های دستی میباشد، همانگونه که حتما دیده اید در این ارتباط یک نفر دکمه تماس را نگه میدارد وصحبت میکند وصدای او در سمت مقابل شنیده میشود و در پایان پیام با گفتن کلمه تمام و رها کردن دکمه بیسیم به ایستگاه مقابل اطلاع میدهد که اماده تغیر وضعیت از حالت فرستنده به حالت گیرنده میباشد.در این نوع از ارتباط فقط یک کانال وجود دارد و UPLINK وDownlink  معنی ندارد .

 

ارتباطات مخابراتی را از نظر کانال ارتباطی میتوان به موارد زیر تقسیم بندی کرد

  1. ارتباطات سیمی
  2. ارتباطات از طریق امواج رادیویی
  3. ارتباطات نوری

 

۱: ارتباطات سیمی به دسته ای از سیستمهای ارتباطی گفته میشوند که اطلاعات پس از تولید توسط فرستنده از طریق یه کانال توسط سیم هایی معمولا از جنس مس به دست گیرنده میرسند . امروزه سیستمهای مخابراتی سیمی به طور قابل توجهی کاهش پیدا کرده اند .

 

ازعمده مشکلات کانال های ارتباطی سیمی میتوان موارد زیر را نام برد :

  • افت زیاد اطلاعات در فواصل دور
  • پهنای باند کم
  • اجرای سخت و هزینه بره پروژه با توجه به میزان عملیات فیزیکی ایجاد کانال ارتباطی
  • هزینه های نگهداری زیاد از کانال ارتباطی وسرقت خطوط (یکی از عوامل مهم پیدایش GSM WLL )
  • خرابی بالای کانال ارتباطی به دلیل فیزیک کانال
  • هزینه بالای احداث کانال به دلیل قیمت مس
  • قابلیت شنود و سرقت اطلاعات

* از نمونه ارتباطات سیمی که همچنان استفاده میشود میتوان به سیستمهای تلفن ثابت ، سیستم های HDSL ، سیستمهای  مبتنی برخطوط  E1 ، دوربین های مدار بسته ، آیفون های منازل و…

 

۲:ارتباطات رادیویی به طیف گسترده ای از ارتباطات گفته میشود که اطلاعات از طریق امواج الکترو مغناطیس توسط کانال هوا منتقل میشود . در این نوع از ارتباط امواج الکترومغناطیس با بر خورد به ملکولهای هوا وبه لرزه در اوردن این ملکولها  باعث انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر میشوند. با توجه به گستردگی زیاد بسامد امواج الکترو مغناطیس تنوع تجهیزات مخابراتی رادیویی بسیار گسترده و پر کاربرد می باشند . به منظور ساماندهی به این حجم عظیم تجهیزات مخابراتی که از کانال هوا برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند سازمانی وجود دارد به اسم “سازمان تنظیم مقررات رادیویی” . طبق قوانین بین الملل کل باند فرکانسی به قسمتهای کوچکی تقسیم بندی شده است که بر اساس قوانین بین الملل وقوانین داخلی هر کشور این تکه های باند فرکانسی به سیستمهای مختلف اختصاص داده میشود . یکی از وظایف سازمان تنظیم مقررات رادیویی نظارت بر رعایت حدود فرکانسی تجهیزات می باشد . به طور کلی هر دستگاهی که برای انتقال اطلاعات از امواج رادیویی استفاده میکند ملزم به رعایت قوانینی میباشد .

 

به طور کلی پهنای کانال ارتباطی هوا را در کل دنیا به سه قسمت تقسیم میکنند :

  1. باندهای اختصاصی
  2. باند تجاری
  3. باندهای فرکانسی ویژه

 

(a  باند اختصاصی ،  قسمتهایی از باند فرکانسی می باشد که با توجه به قوانین بین الملل یا قوانین داخلی یک کشور به دستگاه یا ارگان مشخصی اختصاص داده میشود به عنوان مثال کانالهای تلوزیونی ، فرکانس GPS ، فرکانس ۹۰۰Mhz  برای باند GSM موبایل ، فرکانس ۱۸۰۰Mhz برای باند WCDMA تلفن همراه ، باند  ۲۱۰۰Mhz  برای ۳G  ارتباطات سیار ، باندهای رادیویی FM  وAM و….

 

(b   باندهای تجاری به باندهایی گفته میشوند که برای استفاده از آن نیاز به اخذ مجوز از ارگان خاصی نیست ، این قسمتها از باند فرکانسی به منظور استفاده عمومی در نظر گرفته شده است و تجهیزاتی با برد کم عموما ازاین باند استفاده میکنند.به عنوان مثال میتوان به باند فرکانسی استفاده شده در، تلفن های بیسم خانگی با برد زیر ۱۰۰ متر، ریموت درب پارکینگ و ریموت کنترلهای سیستمهای زد سرقت و…

 

(c باندهای فرکانسی ویژه ، قسمتی از باند فرکانسی میباشد که میتوان با کسب مجوز از سازمان تنظیم مقررات رادیویی به صورت اختصاصی از ان استفاده کرد ، به عنوان مثال اگر شما برای یک پروژه تحقیقاتی تصمیم به ساخت یک فرستنده و گیرنده با توان بالا داشته باشید قبل از هر اقدامی باید مجوزهای لازم را جهت تخصیص باند فرکانسی برای پروژه خود اخذ نمایید سپس بر اساس باند فرکانسی خریداری شده اقدام به طراحی و خرید قطعات کنید .

 

 

۳: ارتباطات نوری به مجموعه ای از تجهیزات مخابراتی گفته می شود که بستر انتقال یا کانال ارتباطی بین فرستنده و گیرنده فیبر نوری میباشد . در این نوع تجهیزات ، یک ماژول اطلاعات را بر روی طول موجی  استاندارد مدوله میکند واین طول موج که به دلیل فرکانس بالا خواص نوری دارد به داخل یک فیبرنوری از جنسی مانند شیشه وارد میشود و با توجه به ساختار فیبر و تناسب زاویه شکست فیبر با طول موج ارسالی این موج امکان خروج از لبه فیبر را نداشته و تا انتهای فیبر پیش میرود . از برجسته ترین تجهیزات مبتنی بر فیبر نوری میتوان  به دستگاه های   PDH ،  SDH  ،  سوئیچ های اترنت نوری  ،  VPM150S ، ULTRA VSM ،  VPM150KS و دیگر تجهیزات “شرکت واف” اشاره کرد .

نوشته : مهدی چراغعلی

 

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای مورد نیاز با * مشخص شده است

نوشتن دیدگاه