تازه های مخابرات

The Mean Effective Gain (MEG) is a very good measure of how well the antenna performs in a specific environment but often the measurements are carried out by using only a single “test person” or with a head phantom.

This may explain why validation made by different mobile net operators of the same handset model has often led to very different performance assessment. This has led to the question:

How much influence does the mobile user has on the antenna performance? To answer this question this measurement campaign was carried out.

The Mean Effective Gain (MEG) is used as the performance measure for three candidate antennas, a   wavelength whip, a helical and a directive patch. These antenna types were selected because they are the three basic types used on today’s handheld phones.

MEASUREMENTS

The measurements were carried out at 1880 MHz having 200 test persons using the handsets in normal speaking position. The mock-up handheld consists of a commercially available GSM-1800 handheld equipped with a retractable whip and helical antenna which was modified to also include a back mounted patch antenna. Two 50 ohms cables were used to connect the antennas to the receiving equipment. The mock-up consists therefore of three antennas connected to two connectors, a patch antenna on one connector and either the whip or the normal mode helical (when not retracted) on the other connector.

The measurements were carried out by asking each test person to hold the handheld in what he or she felt was a natural speaking position. Then the person was asked to follow a path marked by tape on the floor. The path was a square of some 2 by 4 meters and each record of data lasts one minute corresponding to 3 - 4 rounds. To record all three antennas each person had to follow the path for one minute, change the whip antenna to the helix and walk the path once again. Hence, firstly reclord the whip antenna and the patch and next to record the helix antenna and the patch once again.

Altogether four locations were selected, one path on each floor and 50 test persons were used on for each floor. The windows on level 3, level 2 and the ground level were facing towards the transmitter but there was no line of sight due to higher buildings in-between. On first floor the windows were facing opposite the transmitter.

The handset was connected to a dual-channel wide-band correlation sounder in order to record two antennas at a time. The carrier frequency was 1890MHz and a bandwidth of 20 MHz was used to suppress the fast fading. The instantaneous dynamic range of the sounder was 45 dB and the over all dynamic range is 80 dB with a linearity of f 1dB.

To match a typical urban GSM- 1800 micro cell the transmitter antenna was located approximately 700 meter away on the sixteenth level of a high building in an urban environment. The transmit antenna was a 60 degrees sector antenna with a beamwidth of 5 degrees in elevation and it was tilted mechanically some 4 degrees down. The building in which the measurements were performed is hidden by other buildings on the picture and therefore no line of sight exist between the transmitter and the handheld receiver.

DATA PROCESSING

Each recorded path lasts one minute and consists of 1000 impulse responses for both channels, and each impulse response has a depth of 6 micro seconds. To obtain the received power the noise power was first estimated and removed for each impulse response in similar ways as in [5]. Also the back-to-back measurements were used in equalizing the gain difference between

the two channels of the sounder (0.3 dB +OS dB). Then the average of the received power for each path was taken and used as the average received power for one path, antenna and person etc.. As a reference, sets of three measurements for the same path were taken with no person present. These measurements were recorded the same way as with a person present except that the handheld was mounted on a wooden stick whit a 60 degrees tilt angle from vertical. The measurement without the person present was repeated three times in order to find the repeatability of the measured path. For each set of three measurements without a person present both the mean and the spread were calculated.

  

United States Tower Services, Ltd. (USTS) , established in 1971, is a privately owned small business founded in Montgomery County, Maryland. The company's business base covers the sale, installation, construction, maintenance, service and support of communications towers and related facilities. Services range from specific tower related requirements to full turn key systems including heavy broadcast, microwave, commercial two way and wireless structures used by commercial TV and radio (FM/AM) broadcasters, government (Federal, State & Local) and commercial two-way radio users and the rapidly growing wireless telecommunications industry. In 1986, USTS relocated and currently operates from its headquarters located in Frederick, Maryland. At present USTS employes over 40 people. Today and over its lengthy business history, USTS has performed work for many U. S. Federal Government departments and agencies. At present USTS is under contract for inspections, repair and maintenance services nationally to both the Department of Transportation (FAA) and the Federal Emergency Management Agency (FEMA). USTS is a preferred third party organization by Andrew Corporation as a qualified HF antenna erection contractor for all of Andrew/Granger HF antenna products. In addition, USTS is a factory certified organization for the installation of transmission lines, waveguide and connectors by both Andrew and Cellwave (Radio Frequency Systems). It is worthwhile to mention, that over the entire business history of USTS, this organization has never defaulted on any of its awarded contracts. USTS enjoys the reputation of stepping in at the request of an end user or competing tower contractor, to complete a project when a competing tower company has failed to live up to contractual requirements in work awarded to them.

Competitors often sub-contract to USTS if the difficulty of work is beyond their capabilities. USTS is an early supporting member of the National Association of Tower Erector (NATE). NATE is a non-profit trade association, which provides members with uniform safety standards, improved communications, and a unified voice to help shape the future of the tower industry. Employees of USTS have also served as national office holders supporting NATE and USTS has been instrumental in development of safety standards and securing their adoption by both industry and OSHA.

These projects reflect our experience in the installation of antenna and tower systems in high-power RF environments. USTS believes these completed projects demonstrate the ability USTS has to meet a high level of effort required by our customers. Most of the projects listed below exceeded $100,000 and several were in the $500,000 to $900,000 range

  

CSF	Celebro Spinal Fluid
DCS	Digital Cellular System
DUT	Device Under Test
DVB-H	Digital Video Broadcasting-Handheld
FDTD	Finite Difference Time Domain
FEM	Finite Element Method
GPS	Global Positioning System
GSM	Global System for Mobile telecommunication
MEG	Mean Effective Gain
MoM	Method of Moment
MRI	Magnetic Resonance Imaging
PIFA	Planar Inverted F Antenna
PCS	Personal Communications Service
PEC	Perfect Electric Conductor
RF	Radio Frequency
SAM	Specific Anthropomorphic Mannequin
SAR	Specific Absorption Rate
TRP	Total Radiated Power
UMTS	Universal Mobile Telecommunications System
VSWR	Voltage Standing Wave Ratio
XPD	cross-polarization discrimination

  

       تلفن از نظر لغوی مرکب از دو کلمه Tele (دور) و Phone (صوت) می‌باشد که بوسیله الکساندر گراهام‌بل اسکاتلندی در امریکا در تاریخ 1876 میلادی (برابر با 1255 شمسی) ساخته شد. تلفن، از جهت فنی، دنباله تلگراف شمرده می‌شود. بهمین دلیل در بیان تاریخچه تلفن، به سابقه اختراع تلگراف برمی‌گردیم.

       تلگراف برقی، نخستین اختراع عصر ارتباطات الکتریکی و الکترونیکی است که ساموئل مورس آمریکایی آن را به نام خود در سال 1222 شمسی به ثبت رساند. (1843 میلادی)

ادامه مطلب   

A Yagi-Uda antenna. From left to right, the elements mounted on the boom are called the reflector, driven element, director.A Yagi-Uda Antenna, commonly known simply as a Yagi antenna or Yagi, is an antenna consisting of an array of a dipole and additional parasitic elements. The dipole in the array is driven, and another element, slightly longer, operates as a reflector. Other shorter parasitic elements can be added in front of the dipole as directors. This arrangement gives the antenna directionality that a single dipole lacks. Yagis are directional along the axis perpendicular to the dipole in the plane of the elements, from the reflector through the driven element and out the director(s); if one holds out one's arms to form a dipole and has the reflector behind oneself, one would receive signals with maximum gain from in front of oneself.

 

Yagi-Uda antennas which include one or more director elements, which, by virtue of their being arranged at approximately a quarter-wavelength mutual spacing and being progressively slightly shorter than a half wavelength, direct signals of increasingly higher frequencies onto the active dipole. (See also log-periodic antenna.) Thus, the complete antenna achieves a distinct response bandwidth determined by the length, diameter, and spacing of all the individual elements; but its overall gain is proportional to its length, rather than simply the number of elements.

 

 

Yagi-Uda antenna signal-gathering action compared to other end-fire, backfire and traveling-wave types.All the elements usually lie in the same plane, typically supported on a single boom or crossbar. The parasitic elements do not need to be coplanar, but can be distributed on both sides of the plane of symmetry. Many Yagi-Uda antennas (including the one pictured) are designed to operate on multiple bands; the resulting design is made more complicated by the presence of a resonant parallel coil and capacitor combination (called a "trap") in the elements. Traps are used in pairs on a multiband antenna. The trap serves to isolate the outer portion of the element from the inner portion for the trap design frequency. In practice, the higher frequency traps are located closest to the boom of the antenna. Typically, a triband beam will have 2 pairs of traps per element. For example, a typical triband Yagi-Uda beam covering the 10, 15 and 20 meter bands would have traps for the 10 and 15 meter bands. The introduction of traps is not without cost-due to their nature, they reduce the overall bandwidth of the antenna and overall efficiency of the array on any given frequency, and radically affects its response in the desired direction.

 

The Yagi-Uda antenna was invented in 1926 by Shintaro Uda of Tohoku University, Sendai, Japan, with the collaboration of Hidetsugu Yagi, also of Tohoku University. Yagi published the first English-language article on the antenna in 1928 and it came to be associated with his name. However, Yagi always acknowledged Uda's principal contribution to the design, and the proper name for the antenna is, as above, the Yagi-Uda antenna (or array).

 

The Yagi was first widely used during World War II for airborne radar sets, because of its simplicity and directionality. Ironically, many Japanese radar engineers were unaware of the design until very late in the war, due to inter-branch fighting between the Army and Navy. Arrays can be seen on the nose cones of many WWII aircraft, notably some versions of the German Junkers Ju 88 fighter-bomber and the British Bristol Beaufighter night-fighter and Short Sunderland flying-boat. Indeed, the latter had so many antennae elements arranged on its back it was nicknamed the "Flying Porcupine" by German airmen.

  

In the design and installation of wireless communication systems, it is necessary for

system design engineers, operators and many times, installers, to have a fundamental knowledge of antenna performance and RF propagation characteristics. This knowledge will assist these individuals with the proper selection of system antennas and their subsequent mounting location and orientation in an effort to ensure optimum system coverage and performance.

A properly selected antenna system has the capability of improving overall system

performance and may lead to a reduction in system cost if the overall number of stations or

access points can be reduced. Conversely, a poorly selected antenna system may degrade system performance and may lead to an increase in system cost.

The following sections will provide a discussion of fundamental antenna and RF

propagation properties and how these affect wireless system performance. These discussions

are intended to provide system engineers and operators with a basic knowledge of antenna

properties and antenna selection criteria.

In addition to antenna performance, other factors that influence antenna selection include

cost, size, and appearance. In the selection of an antenna system, there will always be tradeoffs

between these four issues.

I) FUNDAMENTAL ANTENNA PROPERTIES

The first concept to understand regarding antennas is that they are passive devices. To

operate, they require no supply voltage. They do not alter nor process RF signals and they do

not amplify RF energy. If they are 100% efficient, they radiate no more power than is delivered

to their input terminal.

The basic properties that are used to describe the performance of an antenna include

impedance and VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), amplitude radiation patterns, 3 dB

beamwidth, directivity, gain, polarization and finally, bandwidth. These properties and their

impact on system performance are discussed in the following sections.

Impedance and VSWR

In order to achieve maximum energy transfer between a transmission line

and an antenna, the input impedance of the antenna must identically match the characteristic

impedance of the transmission line. If the two impedances do not match, a reflected wave will be generated at the antenna terminal and travel back towards the energy source. This reflection of energy results in a reduction in the overall system efficiency. This loss in efficiency will occur if the antenna is used to transmit or receive energy.

The reflection coefficient Γ is defined thus:

                                                        

Γ is a complex number that describes both the magnitude and the phase shift of the reflection. The simplest cases, when the imaginary part of Γ is zero, are:

• Γ = − 1: maximum negative reflection, when the line is short-circuited,
• Γ = 0: no reflection, when the line is perfectly matched,  
• Γ = + 1: maximum positive reflection, when the line is open-circuited. 

The resultant voltage wave on the transmission line is the combination of both the

incident (source) and reflected waves. The ratio between the maximum voltage and the minimum voltage along the transmission line is defined as the Voltage Standing Wave Ratio or VSWR.

For the calculation of VSWR, only the magnitude of Γ, denoted by ρ, is of interest. Therefore, we define

            ρ = | Γ | .

At some points along the line the two waves interfere constructively, and the resulting amplitude V_max is the sum of their amplitudes:

At other points, the waves interfere destructively, and the resulting amplitude V_min is the difference between their amplitudes:

The voltage standing wave ratio is then equal to:

As ρ, the magnitude of Γ, always falls in the range [0,1], the VSWR is always ≥ +1.

The VSWR, which can be derived from the level of reflected and incident waves, is also an

indication of how closely or efficiently an antenna’s terminal input impedance is matched to the

characteristic impedance of the transmission line. An increase in VSWR indicates an increase in

the mismatch between the antenna and the transmission line.

Typically, most wireless communications systems operate with a 50 Ohm impedance and

therefore, the antenna must be designed with an impedance as close to 50 Ohms as possible. The antenna VSWR is then an indication of how close the antenna impedance is to 50 Ohms. A 1.0:1 VSWR would indicate an antenna impedance of exactly 50 Ohms. In many systems, the antenna is required to operate with a VSWR better than 1.5:1

To indicate how increased VSWR impacts overall system performance, Table 1 below

details the percentage of power reflected by the antenna, and the resultant overall transmission loss, for several typical VSWR values. For a 1.5:1 VSWR, the transmission loss is

approximately 0.2 dB or a 4.0% reduction in efficiency. It is also important to note that some

transmitter circuits decrease their output power with increasing antenna VSWR. This factor

varies with each transmitter and is not quantified in this discussion.

Table 1. Percent Reflected Power and Transmission Loss as a Function of VSWR.

Radiation Patterns and 3 dB beamwidth

The radiation patterns of an antenna provide the information that describes how the

antenna directs the energy it radiates. As stated earlier, an antenna cannot radiate more total

energy than is delivered to its input terminals. All antennas, if 100% efficient will radiate the

same total energy, for equal input power, regardless of pattern shape.

Antenna radiation patterns are typically presented in the form of a polar plot for a 360

degree angular pattern in one of two sweep planes. The most common angular sweep planes

used to describe antenna patterns are a horizontal or azimuth sweep plane and a vertical or

elevation (zenith) sweep plane. A graphical representation of these planes and a typical polar

pattern are presented in Figure 1. Radiation patterns are generally presented on a relative power dB scale.

Figure 1. Graphical Representation of the Horizontal and Vertical Sweep Planes and a

Typical Polar Pattern Plot.

In many cases, the convention of an E-plane and H-plane sweep or pattern is used in the

presentation of antenna pattern data. The E-plane is the plane that contains the antenna’s

radiated electric field potential while the H-plane is the plane that contains the antenna’s radiated magnetic field potential. These planes are always orthogonal. For dipole and Yagi antennas, the E-plane is always in the plane parallel to the linear antenna elements.

Once the antenna pattern information is detailed in a polar plot, some quantitative aspects

of the antenna pattern properties can be described. These quantitative aspects generally include the 3 dB beamwidth (1/2 power level), directivity, side lobe level and front to back ratio. To further understand these concepts, we first consider the fundamental reference antenna, the point source. A point source is an imaginary antenna that radiates energy equally in all directions such that the antenna pattern is a perfect sphere as shown in Figure 2. This antenna is said to be an omnidirectional isotropic radiator and has 0 dB directivity. In practice, when an antenna is said to be omnidirectional, it is inferred that this is referenced only to the horizontal or azimuth sweep plane.

 

Figure 2. Spherical Radiation Pattern of a Point Source Antenna.

For any practical antenna, there will always be some specific direction of maximum

radiated energy as shown in Figure 3. The relative level of the maximum radiated energy to that

of an isotropic radiator is termed directivity. This is a relative measure of how an antenna

focuses or directs the energy it radiates. The higher the directivity, the more focused the antenna pattern. It is important to note that no antenna can have a directivity less than 0 dB.

The 3 dB beamwidth of antenna is simply a measure of the angular width of the –3 dB

points on the antenna pattern relative to the pattern maximum. These –3 dB points on the

pattern represent the point on the pattern where the power level is half of the value at the pattern maximum. Generally, the 3 dB beamwidth is expressed separately for each of the individual pattern sweep planes.

Figure 3. A Typical Radiation Pattern of a Practical Antenna.

The antenna side lobe level and front to back ratio are measures of how much energy the

antenna radiates outside of its main beam. The side lobe level describes the relative level of minor pattern lobes outside the main beam while the front to back ratio describes the level of radiation directly opposite the main beam. Ideally, these levels should be as low as possible since they reduce the directivity and hence efficiency of the main beam. Energy radiated outside of the main beam of the antenna reduces the overall antenna efficiency. For transmit antennas, the presence of side and back lobes may also cause interference to other nearby receive sites. For receive antennas, the presence of side and back lobes may generate interference into the receive systemfrom surrounding transmit sites.

 

Gain

The gain of an antenna is essentially a measure of the antenna’s overall efficiency. If an

antenna were 100% efficient, it would have a gain equal to its directivity. There are many factors that affect and reduce the overall efficiency of an antenna. Some of the most significant factors that impact antenna gain include the following: Impedance/VSWR: As mentioned in previous sections, the VSWR provides an indication of how closely the impedance of an antenna matches the impedance of the connecting transmission line. If an impedance mismatch exists, a reflected wave will be generated towards the energy source. This reflected wave reduces the level of energy transferred between the transmission line and the antenna. This effectively reduces the total level of radiated energy relative to the energy incident at the antenna’s input terminal. This loss of energy reduces the effective gain of the antenna.

Antenna Gain is defined as the ratio of the radiation intensity of an antenna in a given direction, to the intensity of the same antenna as it radiates in all directions (isotropically). Since the radiation intensity of an isotropically radiated power is equal to the power into the antenna divided by 4п (360 degrees) we can express the following equation: The terms U_θ and U_φ represent the radiation intensity in a given direction contained in their respective E field component.

 

           

 

 

 

 

The formulas above show the relationship between antenna gain and directivity, where ε_cd is the antenna efficiency factor, D the directivity of the antenna and G the antenna gain

Antenna Absolute Gain is another definition for antenna gain. However, Absolute Gain does include the reflection or mismatch losses.

 

 

In this equation, ε_refl is the reflection efficiency, and ε_cd includes the dielectric and conduction efficiency. The term ε_eff is the total antenna efficiency factor.

Matching Network Losses: In general, the terminal impedance of an antenna will not exactly match the characteristic impedance of the connecting transmission line to the required VSWR level. In order to align or match these impedances, a matching circuit or network is constructed at the antenna terminals. This matching network may typically consist of lumped circuit elements (inductors and/or capacitors), transformers (coaxial or microstrip) and microstrip circuitry. In any such matching circuit, energy is delivered to both the matching components and the antenna. Additionally, some of the matching components may be inherently lossy and will dissipate energy delivered to the antenna. The losses in these matching components may be minimal but do reduce the effective gain of the antenna.

Material (metal/dielectric) Losses: All antennas are constructed of discrete materials which include both metallic and non metallic components. If these components are used as part of the actual radiating structure, such as wire elements or dielectric substrates, they will dissipate some energy as heat rather than radiating it. The energy lost as heat in these components reduces the effective gain of the antenna.

Radome Losses: In many cases, the radiating structure of the antenna is housed inside a

radome for protection from the operating environment. In this case, the energy radiated by the

antenna must pass through the radome. In most cases, some amount of radiated energy is

dissipated as it passes through the antenna radome. This dissipated energy reduces the effective gain of the antenna. Considering all of these factors, it would appear that the antenna must overcome a lot of adversity in order to achieve acceptable gain performance. These loss factors are well known to antenna design engineers and can be eliminated or minimized with proper antenna design.

Typically, efficiency levels of 85% to 95% are not uncommon and are reflected in the calibrated

gain curves provided with antenna performance data.

Polarization

The polarization of an antenna describes the orientation and sense of the radiated wave’s

electric field vector.

Mathematically, the electric field of a plane wave can be written as,

or alternatively,

where A_x and A_y are the amplitudes of the x and y directions and φ is the relative phase between the two components The shape traced out in a fixed plane by the electric vector as such a plane wave passes over it is a description of the polarization state. The following figures show some examples of the evolution of the electric field vector (blue), with time(the vertical axes), at a particular point in space, along with its x and y components (red/left and green/right), and the path traced by the tip of the vector in the plane (purple): The same evolution would occur when looking at the electric field at a particular time while evolving the point in space, along the direction opposite to propagation.

 

All radiated waves are generally defined as elliptically polarized. In this general case, the antenna’s total electric field (E-field) has two components that lie in the same plane. These two E-field components may be of different strength and are oriented at different angles (phase relationship). The two most known and common cases of elliptical polarization are circular; in which the two E-field components are equal in magnitude and oriented at 90 degrees to each other (90 degrees out of phase), and linear; in which the wave has a single E-field component. These concepts are graphically depicted in Figure 4. The term axial ratio is used to define the relative strength of the two E-field components in an elliptically polarized wave. For pure circular polarization the axial ratio is 0 dB and for linear polarization the axial ratio is Infinite.

                                              

Figure 4. Graphical Depiction of Polarization Orientation.

The important performance issue relative to signal polarization is that maximum energy

transfer between a transmitting and receiving antenna will only occur if both antennas have

identical axial ratio, identical polarization sense and the same spatial orientation. It is assumed

that nothing in the propagation path causes the signal polarization to change (polarization

distortion). With linearly polarized transmit and receive antennas, the polarization of each must be of the same orientation to achieve maximum energy transfer between the two antennas. If the two linearly polarized antennas are not identically oriented, there will be a reduction in energy transfer due to polarization mismatch. Table 2 on the following page provides a summary of polarization mismatch loss between two linearly polarized waves (antennas) that do not have the same angular orientation.

Table 2. Polarization Mismatch Between Two Linearly Polarized Waves as a Function of

Angular Orientation.

One common misconception in the communication industry is that there is always a 3 dB

polarization mismatch between linearly and circularly polarized antennas. This will only be true

if one antenna is purely circularly polarized and the other is purely linearly polarized. In most

cases, it is unlikely that the circularly polarized antenna will have an axial ratio of 0 dB and field

components exactly 90 degrees out of phase. Similarly, it is possible that the linearly polarized

antenna may have another minor field component.

Table 3 provides a summary of the polarization mismatch between a linearly polarized

and a circularly polarized wave as a function of the circularly polarized wave’s axial ratio. It is

assumed that the circularly polarized wave’s field components are orthogonal.

Table 3. Polarization Mismatch between a Linearly and Circularly Polarized Wave as a

Function of the Circularly Polarized Wave’s Axial Ratio.

Minimum polarization loss occurs when the strongest linear field component of the circularly polarized

wave is identically aligned with the linearly polarized wave.

Maximum polarization loss occurs when the weakest linear field component of the circularly polarized

wave is aligned with the linearly polarized wave.

Bandwidth

The term bandwidth simply defines the frequency range over which an antenna meets a

certain set of specification performance criteria. The important issue to consider regarding

bandwidth is the performance tradeoffs between all of the performance properties described

above. These tradeoffs will be described in more detail in the following sections.

TRP (Total Radiated Power)

To determine exactly how to apply the range calibration, it is important to make a comparison between the desired measurement quantities and what will actually be measured by the test system. The primary quantity of interest is the TRP, which can be obtained by integrating the time-averaged power density of the radiated signal across the entire spherical surface enclosing the AUT.

The time-averaged power density of a radiating signal is given by the real part of the Poynting vector:

where r is the time-averaged power density, E is the peak electric field strength, H is the peak magnetic field strength, E_rms is the root-mean-square (rms) electric field strength, and h is the impedance of free space (120p).^{3, 4}

The factor of 1/2 in the definition of the power density originates from the time averaging of the power across a complete period. Although most reference materials and numerical analysis tools refer to wave magnitudes by their peak values,

most measurement instrumentation reports rms values,

Therefore, when determining the power density from the rms electric field, the factor of 1/2 has already been accounted for. The difference between rms and peak field values can result in an immediate 3-dB error in reported measurement results if it is not treated correctly.

The TRP is given by integrating the power density across the surface of the reference sphere:

where TRP is the total radiated power, r is the time-averaged power density, r is the radius of the sphere (the range length), q is the elevation angle, and f is the azimuth angle.

The electric field generated at a point in the far field as a function of the transmitted power is given by

where E is the electric field generated at the distance r from the transmit antenna, P_t is the power measured at the transmit antenna input port, G_t (q, f) is the angle-dependent gain of the transmit antenna, and r is the distance from the transmit antenna to the test point (the range length).¹

Combining the equation for the power density with that of the electric field gives

Combining this result with the equation for TRP gives

 

  

 

این شبکه بصورت سلسله مراتبی در سه سطح به شرح زیر طراحی گردیده است:

1ـ سطح SC(Secondery Center) که در بالاترین سطح قرار دارد.

2ـ سطح PC(Primary Center) که در سطح میانی قرار دارد.

3ـ سطح LTX ( Local/Transit Exchange )  و LX ( Local Exchange )  و TR(TRANSIT Exchange) وTX (Tandem Exchange )  که در ســـــطح پائینی قرار دارد.   شکل زیر معماری شبکه مخابرات ایران را نشان می‌دهد.

شکل 1-1 :معماری شبکه تلفن ثابت  مخابرات ایران

2 (شناخت وضعیت موجود شبکه تلفن ثابت

شبکه تلفن ثابت کشور از نقطه نظر دستیابی به بخش های شهری ، روستایی ، بین‌شهری و بین‌الملل تقسیم می‌گردد.

( 2-1شبکه شهری

 امکان برقراری ارتباطات بین مشترکین یک شهر را فراهم ساخته و شــــامل تجهیزات زیر می‌باشد:

مراکز شهری (TR,LTX,LX)

تجهیزات و محیط انتقال شهری

خطوط مشترکین

دستگاههای تلفن مشترکین

1-1-2) انواع مراکز شهری

1ـ مراکز محلی LX یا Local Exchange

    مراکزی که از یکسو به شبکه PSTN و از طرف دیگر توسط سیمهای مسی به مشترکین متصل میباشند، مراکز محلی یا LX می‌گویند.

2ـ مراکز ترانزیت (TR)

   در شهرهای بزرگ که تعداد مشترکین تلفنی آنها از صدهزار بیشتر می‌باشند به مراکز محلی زیادی نیاز می‌باشد و به منظور کاهش حجم خطوط انتقال، سهولت در امر مسیر یابی و شماره گذاری و توسعه‌های آتی و همچنین حمل بهینه ترافیک دراین شهرها از یک سطح ترانزیتی (TR) که چندین مرکز محلی بدان متصل می‌باشند، استفاده می‌گردد.

3ـ مراکز LTX

   به مراکزی اطلاق می‌گردد که علاوه بر سرویس‌دهی به مشترکین محلی، وظیفه ترانزیت نمودن ترافیک مراکز هم ناحیه به سایر نواحی را دارا می‌باشد یا به عبارتی دیگر تلفیق مراکز LX با TR می‌باشد. 

2-1-2) شبکه انتقال شهری

شبکه انتقال شهری را به دو بخش عمده می‌توان تقسیم نمود:

1-2-1-2) شبکه انتقال بین مراکز

  وظیفه ارتباط بین‌نودهای موجود در شبکه یک شهر را بعهده داشته و اصولاً از فیبر نوری و سیستم‌های مالتی پلکس PDH وSDH استفاده می نماید.

2-2-1-2)شبکه کابل

که وظیفه ارتباط بین مراکز محلی و مشترکین را دارد و در شبکه موجود کشور اصولاً از مرکز محلی تا محل کافو از کابلهای باظرفیت بالا ( دارای زوج سیمهای زیاد) و از کافو تا Post ازکابلهای باظرفیت پائین استفاده می‌گردد.

3-2-1-2) توپولوژی شبکه شهری

براساس این توپولوژی شبکه شهری به مراکز LX وTR  وLTX  تقسیم شده است که این مراکز بصورت‌های مختلف Ring وStar  و Mesh و یا ترکیبی از اینها با یکدیگر در ارتباط می‌باشند.

2-2 )مراکز روستایی

مراکز روستایی همان مراکز محلی با ظرفیت  پایین می‌باشند

3-2) شبکه بین‌شهری

شبکه بین شهری جهت ارتباط مشترکین شهرها و روستاهای مختلف با یکدیگر بکار برده می‌شود. این شبکه دارای بخش‌های زیر می‌باشد:

مراکز بین ‌شهری

خطوط انتقال بین‌‌شهری

تجهیزات انتقال بین‌شهری

1-3-2)انواع مراکز بین‌شهری

- مراکز  SC

مراکز خودکار بین‌شهری، منطقه‌ای را مراکز SC می‌گویند که مراکز تلفنی چندین استان کشور ومراکز شهری تابع یعنی PCوTX تحت پوشش آنها قرار دارد که کشور ما در حال حاضر دارای 16 مرکز SC  در 8 ناحیه بشرح زیر می‌باشد.

ناحیه1ـ SC1,SC2 بابل              ناحیه5ـ SC1,SC2  مشهد   

ناحیه2ـ SC1,SC2 تهران                   ناحیه6ـ SC1وSC2 خوزستان

ناحیه3ـ SC1,SC2 اصفهان            ناحیه7ـ SC1SC2 شیراز

ناحیه4ـSC1و SC2 تبریز                   ناحیه8ـ SC1و SC2 همدان

- مراکز PC

عبارتست از مراکز تلفن خودکار بین‌شهری که تابع یک مرکز SC بوده و تعدادی یا کل مراکز یک استان یا شهرستان تحت پوشش آن می‌باشد و در حال حاضر دارای 84 مرکز PC در کشور می‌باشیم.

- مراکز TX

مراکز زیر مجموعه SC/PC ها را که نقطه انتهایی شبکه محسوب می شوند را     TXنامند.

2-3-2) شبکه انتقال بین‌شهری موجود

جهت ارتباط بین مراکز اصلی SCوPC  و همچنین ارتباط مراکز TX با آنها از خطوط رادیوئی، فیبر نوری و تجهیزات PDHوSDH استفاده شده است . در حال حاضر هنوز تعداد قلیلی از سیستم‌های رادیوئی آنالوگ درحال کار می‌باشند که جهت ارتباط این خطوط آنالوگ با خطوط دیجیتال ومراکز دیجیتال از تطبیق‌دهنده‌های آنالوگ به دیجیتال (T-Max) استفاده شده است.

4-2)شبکه بین‌الملل

این مراکز ارتباط خطوط انتقال و مکالمات با دیگر کشورها را بعهده دارند ودر حال حاضر دو مرکز ISC1  و مرکز ISC2 گیت بین‌الملل مخابرات ایران را تشکیل می‌دهند.

 

 

 

 

3)تعاریف

1-3)شبکه‌شهری

عبارتست از شبکه‌ای که توسط آن مشترکین علاوه بر امکان برقراری ارتباط با یکدیگر می‌توانند باراهیابی به مراکز STD به شبکه‌های بین‌شهری و بین‌الملل نیز دسترسی داشته باشند.

Line  :خطوطی که هر مشترک را با مرکز مربوطه مرتبط می‌سازد Line می‌گویندو برحسب نوع مشترک انواع زیر را دارا می‌باشد:

الف‌ـ خطوط مشترکین معمولی

ب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ـ خطوط تلفنهای همگانی

ج‌ـ خطوط خدمات SS Line

دـ خطوط دورشوال مراکز داخلی PABX/PBX Line

هـ خطوط مشترکین دیجیتال (ISDN)

 ارلانگ : میزان اشغال یک خط به مدت یکساعت را ارلانگ خط می‌گویند.

بنابراین تعریف چنانچه یک خط در یک ساعت دائماً اشغال باشد ترافیک آن یک ارلانگ خواهد بود.

ترانک :خطوط ارتباطی بین مراکز را ترانک گویند. همچنین جهت برقراری ارتباط بین مراکز داخلی PABX/PBX با مراکز شهری نیز از ترانک استفاده می‌کنند و به سه صورت ورودی به مرکز (IC) و خروجی ازمرکزOG)) و یا دوطرفه (BW) تعریف می‌شود.

پورت :مجموع لاین و ترانک را پورت می‌نامند.

تزاحم( Congestion ):درصورتیکه ترافیک اعمال شده به مرکز بیش از ترافیک پیش‌بینی شده باشد ،تزاحم  بوجود می‌آید.

BHC (Busy Hour Call Attempt):عبارتست از میزان ترافیک‌پذیری هر مرکز و تعداد سعی و تلاشهایی که در ساعت شلوغی جهت برقراری ارتباطات انجام می‌شود، که می‌تواند از برداشتن گوشی تلفن ، گرفتن شماره موردنظر، ضربه‌زدن روی قلاب جهت دریافت بوق آزاد یک تقاضا( Attempt ) باشد.

شبکه ستاره‌ای ( Star ) :در این نوع شبکه کلیه مراکز تابعه یک مرکز بصورت ستاره‌ای قرار گرفته‌اند و مکالمه بین‌دو مرکز که دارای یک سطح می‌باشند با مسیرهای مستقیم از طریق یک مرکز واسطه که در سطح بالاتر قرار دارد ،صورت می‌گیرد.

شبکه حلقه(رینگ ):همانطور که از اسم آن پیداست و در شکل زیر نمایش داده شده است، نودها توسط حلقه باهم در ارتباط می‌باشند و انتقال اطلاعات در آن‌ها در یک لوپ حلقوی صورت می‌گیرد. در این نوع شبکه هر نود، اطلاعات دریافتی را به نود دیگر رله می‌نماید.

شبکه  Mesh:در این نوع شبکه کلیه مراکز بصورت مستقیم با هم ارتباط دارند وکلیه ارتباطات از طریق یک لـــــینک برقرار می‌شوند. تعداد گروه مدارات بین مراکز از فرمول زیر محاسبه ‌می‌گردد:

(1-n)n= تعداد گروه مدار بین مراکز

4)ساختار شبکه تلفن ثابت

1-4)مراکز محلی پرظرفیت (دیجیتال)

این مراکز در شهرهای بزرگ (مراکز استانها) ومتوسط (شهرهای مهم و یا نسبتاً بزرگ) نصب می‌گردند و بعنوان یک مرکز مستقل عمل می‌نمایند. مـــراکز دیجیتال بعنوان مراکز باقابلیت(Store Control Program) SCP تعریف شده‌اند .

مشخصات مراکز پرظرفیت دیجیتال بقرار زیر می‌باشد:

 ظرفیت سوئیچ : بیشتر از  5K شماره

 ظرفیت ترانک :  ماکزیمم 20% تعداد خطوط (مشترکین)

 واسط ترانک : E1 وSTMI

می تواندنودهای‌سیگنالینگی‌شبکه سیگنالینگNo.7 باشد که  SP(Signaling Point)نامیده میشود و پیام‌های سیگنالینگ یا واحدهای سیگنال پیام (MSU) درآن ایجاد و ارسال و دریافت می‌گردد.

میتواند اجـزاء شبکه هوشمندIN باشد که بنام (Service Switch Point )SSP نامیده می‌شود.( در حالت پیاده‌سازی سرویس‌های IN بصورت متمرکز)

کد این مراکز 8 رقمی بوده که چهار رقم اول (ABCD) کد مرکز و 4 رقم بعدی شماره مشترکین می‌باشد. اولین رقم کد هرمرکز کد ناحیه‌ای است که مرکز در آن قرار دارد.

فرمت شماره‌گذاری آن بقرار زیر است   : ABCDXXXX

1-1-4)مراکز Host-Remote

بمنظور استفاده بهینه از تجهیزات سوئیچ محلی پرظرفیت و صرفه‌جویی در شبکه کابل از قابلیت Remote استفاده می‌شود. در این روش قسمتی از تجهیزات مرکز پرظرفیت(LX) توسط لینک‌های 2Mbp/s به نقطه دورتر از مرکز و نزدیک به محیط مشترکین منتقل می‌شود. انتقال 2Mbp/s تا قسمت Remote توسط فیبر،PCM وHDSL و یا سیستم‌های رادیویی و یا تجهیزات SDH/PDH صورت می‌گیرد.

قابلیتRemote دراغلب سوئیچ‌های پرظرفیت دیجیتال موجود در شبکه PSTN وجود دارد.

1-1-1-4)کاربردهای Remote 

بکارگیری در شهرکهای اقماری شهرهای بزرگ

استفاده در شهرکهای صنعتی و مجتمع‌های تجاری

بکارگیری در نقاطی که شبکه ارتباطی مرکز موردنظر آماده نباشد.

استفاده در محل‌هایی که تجهیزات سوئیچ موجود نمی‌باشد.

توزیع  شماره تلفن در مناطقی که با کمبود تلفن مواجه هستند.

2-1-1-4)مزایای  Remote

بوجود آوردن قابلیت انعطاف‌پذیری در شبکه مخابراتی

صرفه‌جوئی در هزینه‌های شبکه

 کاهش سطوح شبکه

3-1-1-4) نصب مراکز Host - Remote

مراکز محلی پرظرفیت و کم‌ظرفیت می‌توانند به دو صورت نصب گردند و به مشترکین خود سرویس دهند که عبارتند از:

 به صورت محلی مستقل

 به صورت Host-Remote

1-3-1-1-4) نصب مرکز به صورت محلی مستقل

مراکزمحلی مستقل همان‌طور که در شکل زیر  نشان داده شده و در بخش‌های قبل نیز توضیح داده شده است، جهت سرویس‌دهی به مشترکین یک محدوده مشخص در یک محل نصب شده و به صورت کاملا مستقل از مراکز دیگر کار می‌کنند و توسط خطوط ارتباطی با مراکز دیگر از یک سو و با مشترکین خود از سوی دیگر ارتباط دارد.

 

شکل 2-1 :معماری مرکز به صورت محلی مستقل

 

2-3-1-1-4) نصب مراکز به صورت Host - Remote

مشخصات  مراکزHost - Remote کاملاً شبیه مشخصات مراکز محلی مستقل می باشد با این تفاوت که بخشی از  این مراکزدر  محلی دیگر نصب میگردد (Remote) که  از لحاظ وظایف مدیریت و نگهداری ، مستقل نبوده و  وابسته به  مرکز بزرگتر   (Host) می‌باشد.

البته لازم به ذکر است که در ابتدا بدلیل پایین بودن ظرفیت مراکز (بدلایل تکنولوژیکی)، ریموت‌ها  کم‌ظرفیت بوده و بیشتر جهت پوشش نقاط روستایی یا محل‌های کم‌ظرفیت بکارگرفته می‌شد، اما امروزه بدلیل پیشرفت تکنولوژی و افزایش ظرفیت مراکز تاچندین برابر، علاوه بر کاربرد فوق الذکر، در شهرهای بزرگ نیز از Remote استفاده می‌گردد.

مزایای نصب مراکز بصورت Host-Remote عبارتند از:

 کاهش نیروی انسانی

 کاهش هزینه‌های نگهداری و پشتیبانی

 کاهش تنوع سوئیچ‌های شبکه

 یکنواختی در سرویس‌‌دهی به مشترکین

 مدیریت بهتر

 حل مشکلات سیگنالینگ و شماره گذاری

 کاهش مشکلات ارتقا( Upgrading) و توسعه

 ساده‌تر شدن شبکه (کاهش تعداد نودهای شبکه)

 افزایش محدوده تحت پوشش مراکز

 افزایش متوسط ظرفیت مراکز

با افزایش محدوده تحت پوشش مراکز با بکارگیری مراکز ریموت بجای مراکز مستقل کاهش نودهای شبکه یا به عبارتی ساده‌تر شدن شبکه را که باعث حل مشکلات سیگنالینگ، شماره گذاری، ارتقاء، توسعه، یکنواختی در سرویس‌دهی و مدیریت بهتر را بهمراه خواهد داشت.

علاوه بر ساده‌تر شدن شبکه کاهش نیروی انسانی و هزینه‌های پشتیبانی و نگهداری را نیز بدلیل اینکه مراکز ریموت نیاز به نیروی انسانی متخصص جهت نگهداری ندارند و همه از مرکز Host کنترل می‌شوند، بهمراه دارد، همچنین بدلیل تحت پوشش قراردادن محدوده‌ای وسیعتر از مراکز قبل اولاً با کاهش تنوع سوئیچ (بدلیل کاهش نودها ) روبرو هستیم و از طرف دیگر متوسط ظرفیت مراکز افزایش یافته است.

همه عوامل ذکرشده باعث بهینه‌تر شدن شبکه، استفاده بهینه از تجهیزات موجود در شبکه و نتیجتاً کاهش هزینه‌ها به ازای هر پورت خواهد گردید.

یکی دیگر از مزایای استفاده از نصب مراکز به صورت Host-Remote بدلیل افزایش ظرفیت (Host) استفاده از اینترفیس‌های باظرفیت بالا (STMI)، می‌باشد.

نصب مراکز به صورت Host-Remote با توجه به محل استفاده آنها یا به عبارتی ظرفیت ریموت مورد نیاز به دو صورت می‌تواند مورد استفاده قرار گیرند که عبارتند از:

نصب مراکز با استفاده از سوئیچ محلی (Remote Switch)

نصب مراکز بدون استفاده از سوئیچ محلی(Remote Rack)

1-2-3-1-1-4) نصب مراکز (ریموت) بدون سوئیچ محلی(Remote Rack)

از این روش جهت پوشش دادن به نقاطی که دارای پراکندگی جمعیت یابه عبارتی دارای جمعیت محدودی بوده استفاده می‌گردد، بدین طریق که فقط راکهای مشترکین را به نقاط مورد نیاز انتقال داده و از طریق خطوط ارتباطی(E1) با مرکز Host مرتبط میگردند.

لازم به ذکر می‌باشد که خطوط ارتباطی مورد نیاز جهت ارتباط مرکز Host با ریموت با توجه به ارلانگ درخواستی جهت مشترکین تعیین می‌گردد .

2-2-3-1-1-4) نصب مراکز (ریموت) با سوئیچ محلی(Remote- Switch)

در این روش جهت افزایش منطقه تحت پوشش یک مرکز درنقاطی که دارای تراکم جمعیت یابه عبارتی مشترکین زیادی وجود دارد(مانند شهرها، مخصوصاً شهرهای بزرگ) مورد استفاده قرار می‌گیرد. بدین طریق که علاوه بر راکهای مشترکین تجهیزات سوئیچینگ و کنترل آن برای ارتباطات بین مشترکین بخش ریموت نیز در نقطه موردنظر نصب می‌گردد.

تجهیزات سوئیچینگ و کنترل مورد نیاز بخش ریموت جهت کاهش هزینه‌های انتقال و سرویس‌دهی بهتر در بخش ریموت مورد استفاده قرار می‌گیرد و در صورت عدم استفاده از بخش‌های ذکرشده، باعث افزایش شدید هزینه‌های انتقال شده و توجیه اقتصادی استفاده از مراکز ریموت را از بین می‌برد.

در روش نصب مراکز با استفاده از سوئیچ محلی عملیات سوئیچینگ مربوط به مکالماتی که بین دو مشترک واقع در بخش Remote در مرکز Remote صورت می‌پذیرد و در صورت نیاز به برقراری ارتباط مشترکین بخش ریموت با مشترکین مراکز دیگر ریموت یا هرمرکز دیگر، از طریق مرکز Host صورت می‌پذیرد و در صورت قطع ارتباط با Host، ارتباط مشترکین بخش ریموت با دیگر مراکز قطع شده و خود مشترکین بخش ریموت می‌توانند با هم ارتباط داشته باشند.

همچنین کلیه عملیات شماره گذاری، شارژینگ،مسیر یابی،O&M در بخش Host صورت می‌پذیرد.

لازم به ذکر می‌باشد که می‌توان در یک مرکز از هر دو روش جهت پوشش دادن مشترکین همزمان استفاده نمود.

لازم به ذکر می‌باشد در حال حاضر مراکز Remote جهت افزایش Redundancy امکان اتصال به مراکز دیگر را داشته که در صورت قطع ارتباط با Host کل ارتباط مرکز ریموت با مراکز دیگر قطع نشود و مشترکین بتوانند با دیگر مراکز تماس داشته باشند.

2-4)مراکز محلی کم‌ظرفیت (شهری و روستائی)

مراکز کم‌ظرفیت که بعنوان مراکز محلی در شبکه شهری قرار دارند دارای مشخصات زیر می‌باشند:

 ظرفیت سوئیچ : 256-4K شماره

 واسط ترانک : E1

این مراکز اگر درنقاطی که دارای جمعیت بیش از 5000 نفر باشند، قرار داشته باشند، مراکز کم‌ظرفیت شهری و در نقاط کمتر از 5000 نفر جمعیت، بعنوان مراکز کم‌ظرفیت روستائی شناخته شده‌اند. درحالت اول اگر در محدوده خدمات شهری قرار داشته باشند از طریق Concentration به نزدیکترین مرکز پرظرفیت اتصال می‌یابند و تمام ارتباطات آن با شبکه (غیراز ورودی به STD)از طریق مرکز پرظرفیت انجام می‌گیرد. کد بین‌شهری این مراکز همان کد بین‌شهری مرکز شهری می‌باشد.

مراکز کم‌ظرفیت اگر در محدوده خدمات شهری قرار نداشته باشنداز نظر طبقه‌بندی شبکه، در سطح مراکز TX (آخرین سطح مراکز بین‌شهری) قرار دارند وکد بین‌شهری مستقلی خواهند داشت.

3-4)مراکز ترانزیت (TX) و مراکز محلی ترانزیت (LTX)

با افزایش تعداد مراکز(افزایش کدهای مراکز) و تشکیل نواحی متعدد در یک شهر ضرورت بکارگیری مراکز ترانزیت بعنوان نقاطی که ترافیک بین مراکز نواحی مختلف را حمل و انتقال دهد، در طراحی شهری مدنظر قرار گرفت.

ترافیکی که بطور داخلی در مرکز محلی سوئیچ نمی‌شود( ارتباط با مشترکین مراکز دیگر) از طریق مراکز ترانزیت به دیگر مراکز محلی حمل می‌گردد. مراکز ترانزیت استفاده از حداقل دو مسیر را (مسیرمستقیم و سرریز) فراهم می‌نمایند و امنیت بیشتری در ارتباطات شبکه شهری بوجود می‌آورد. مراکز ترانزیت تنها برای انتقال ترافیک می‌باشد و هیچ پردازش مکالمه‌ای در آنجا انجام نمی‌گیرد، لیکن تحلیل ارقام بمنظور مسیریابی از وظایف مهم این مراکز می‌باشد.

در شهرهایی که مراکز آنالوگ دارند و این مراکز بدلیل وجود تجهیزات آنالوگ نمی‌تواند 7 رقمی گردند، با استفاده از مراکز ترانزیت،2 یا بیشتر ارقام برای مسیریابی در مراکز ترانزیت تحلیل می‌گردد.

مراکز محلی ترانزیت (LTX) مراکزی باظرفیت پردازش بالا جهت پردازش مکالمه و تحلیل ارقام و حمل ترافیک بین مراکز می‌باشد و بدلیل استفاده متمرکز از دو نوع مرکز (ترانزیت و محلی)در یک محل و ادغام وظایف نگهداری از نظر اقتصادی بصرفه می‌باشد.

واسط ترانک مراکز ترانزیت و محلی ترانزیت درحال حاضر E1 و STMI می‌باشد.

لازم به ذکر است که با بکارگیری واسط STMI که برخی سوئیچ‌ها به آن تجهیز گردیده‌اند، ارتباط راکز سوئیچ با سیستم انتقال بدون بکارگیری تجهیزات DDF ممکن می‌گردد که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و از نظر فضا نیز صرفه‌جوئی می‌گردد.( حتی اگر بیش از 50% ترانک STMI بکار گرفته نشود)

4-4)مراکز داخلی (PABX,PBX) ـ مراکز دورشوال

واحدهایی مانند ادارات ـ بیمارستانهاـ واحدهای بزرگ تجاری و مجتمع‌ها بدلایل مختلف، تماسهای تلفنی زیادی دارند، این تماسها هم بین اعضای واحدها با یکدیگر و هم بین اعضا با سایر بخش‌های خارجی وجود دارد. ازنقطه نظر اقتصادی برای واحد مربوطه مقرون به صرفه نمی‌باشد که تعداد زیادی خط تلفنی مستقیم خریداری نماید که این خطوط باید بخشی از تماسهای داخلی را (که در یک محل قرار دارند) هم ارتباط دهد و از طرفی برای شبکه نیز ترافیک ایجاد نماید. لذا این واحدها از سوئیچ‌های داخلی استفاده می‌نمایند.

ســـــوئیچ‌های داخـــــــــلی بسته به نیاز واحدها می‌تواند کاملاً اتــــوماتیک   (Private Automatic Branch  Exchange)PABX و یا بااســــــتفاده از اپــــراتور (Private Branch Exchange)PBX باشد. در هر دوصورت اینگونه مراکز از نظر سرویس‌دهی تحت پوشش مراکز محلی مربوط به همان ناحیه‌ای هستند که در آن قرار دارند و بعبارت دیگر کلیه ارتباطات این مراکز با شبکه از طریق مرکز محلی مربوطه انجام می‌گیرد.

ترانک DOD به مرکز محلی مربوطه ارسال می‌گردد.

مشترکین مراکز محلی نیز با گرفتن کد مرکز دورشوال از طریق مرکز محلی مربوطه، و کانال DID به مشترک داخلی دسترسی می‌یابند.

 

5-4)تلفن‌های همگانی(Pay Phones) 

تلفن همگانی که یک سرویس عمومی در شبکه می‌باشد، به نسبت شماره‌های منصوبه هر مرکز محلی و تراکم جمعیتی آن مرکز، در طراحی و سفارشات مراکز سوئیچ منظور می‌گردد. این تلفن‌ها هم‌اکنون بصورت سکه‌ای یا کارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند و بصورت خطوط یکطرفه با دارا بودن کنتور 16KHz وابسته به مرکز محلی خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. اساس کار این تلفن‌ها برمبنای ارسال فرکانس 16KHz یا وجود مدار 16KHz در مدار صحبت (کارت خط) مشترکین می‌باشد. این فرکانس باعث برقراری مکالمه و یا جذب سکه و یافعال شدن کارت تلفن می‌گردد.

6-4)شبکه سیگنالینگ

یکی از مؤلفه‌های مهم شبکه‌های PSTN سیگنالینگ یابه‌عبارتی تجهیزات موردنیاز جهت برقراری یک ارتباط و کنترل آن تا پایان مکالمه می‌باشد. در سیستم‌های سوئیچینگ انواع سیگنالها برای برقراری و کنترل یک ارتباط بین مراکز و مشترکین رد و بدل می‌گردد که این سیگنالها شامل درخواست مکالمه، شماره مشترک خواسته شده(Called) ، نوع سرویس موردنیاز مشترک،سیگنالهای نظارتی و کنترلی، سیگنالهای همزمانی، اعلام وضعیت مشترک، ارسال بوق و غیره می‌باشد.

باتوجه به اینکه در مراکز  شبکه موجود  ، لایه Access  درون  مرکز قرار دارد، لذا سیگنالینگ خط مشترک یک واسط داخلی سوئیچ بوده و استانداردی ندارد، اما در صورتی که لایه Access از قسمت سوئیچ جدا گردد بایستی یک سیگنالینگ استاندارد را رعایت نمود (مانند V5.2).

در شبکه‌های شهری، بین‌شهری و بین‌الملل بدلیل وجود سوئیچ‌های مختلف، دیگر سیگنالینگ داخلی کارایی نداشته و بایستی جهت ارتباط این مراکز با یکدیگر به منظور برقراری ارتباطات یک سیگنالینگ واحد را رعایت نمایند.

توصیه نامه‌های کمیته جهانی مخابرات (ITU-T) سیگنالینگ بین‌ نودها را بدلیل محدودیت‌های سرویس‌دهی سیگنالینگ CAS  و سیگنالینگ No.7 توصیه نموده است.

1-6-4)سیگنالینگ کانال مرتبط (CAS)

این نوع سیگنالینگ جهت ارتباط مراکز موجود با یکدیگر استفاده می‌گردد و همواره سیگنـــال‌ها روی کانالهایی که ترافیک تلفنی را حمل می‌نمایند، بین مراکز رد و بدل می‌شود.

در این سیستم بایستی به ازای هر 30 کانال ترافیک تلفنی (Voice)، یک کانال سیگنالینگ داشت و همزمان با ارسال سیگنالینگ جهت برقراری  ارتباط ، کانالهای ارتباطی جهت حمل ترافیک Voice نیز برقرار می‌گردد که این یکی ازمعایب بزرگ این نوع سیگنالینگ می‌باشد. علاوه بر این بدلیل انعطاف‌پذیری بسیارکم در سرویس‌دهی ( با توجه به افزایش روزافزون سرویس‌ها) عملاً کارآیی لازم را ندارد. لذا با توجه به توصیه‌نامه‌های ITU-T اکثر شبکه‌های جهان از سیگنالینگ قویتری به نام SS7 استفاده می‌نمایند.

2-6-4)سیگنالینگ کانال مشترک (CCS)

این سیستم سیگنالینگ نیز مانند سیگنالینگ (CAS) جهت ارتباط مراکز موجود با یکدیگر استفاده می‌گردد و بدلیل افزایش سرعت ارسال سیگنالها، یک کانال سیگنالینگ قادر به حمل سیگنالینگ حدود800 تا1000 کانال ترافیک تلفنی (Voice) وهمچنین اجرای مدیریت شبکه می‌باشد.

در این نوع سیگنالینگ، کانال سیگنالینگ مستقل از کانال صحبت میباشد، بنابراین مسیر سیگنالینگ و مسیر صحبت می‌تواند کاملاً از یکدیگر جدا باشد. البته لازم به ذکراست که می‌توان یکی از کانالهای یک لینک PCM را انتخاب کرد و سیگنالینگ را  روی آن ارسال نمودوازمابقی کانالها جهت ارسال Voice استفاده نمود.

یکی دیگر ازمزایای بسیار مهم این سیگنالینگ علاوه بر پیش‌بینی فضاهای اضافی جهت سرویس‌هایی که در آینده امکان دارد فعال گردد و یا هر عملیات دیگر که احتمال آن وجود دارد، بررسی وضعیت مشترک انتهایی قبل از اشغال کانال جهت انتقال Voice می‌باشد. یعنی در ابتدا وضعیت مشترک انتهایی بررسی و درصورت آزاد‌بودن آن و آمادگی تماس، فرمان بسته‌شدن کانالهای Voice ازمشترک A به مشترک B صادر می‌گردد. این امر باعث می‌شود بارترافیکی اضافه روی مراکز جهت تماسهای ناموفق بدلیل مشغول بودن یاعدم امکان دسترسی به مشترک انتهایی از بین برود.

3-6-4)طراحی شبکه سیگنالینگ

الف) طراحی شبکه سیگنالینگ مستقل از شبکه Voice

در این حالت مراکز STP محض (STP Stand Alone)  باظرفیت بالا در بالاترین سطح شبکه PSTN و همچنین مراکز STP باظرفیت پائین به صورت محض یا انتخاب بعضی از مراکز شبکه که دارای قابلیت کارکرد STP باشند بکار برده میشود .

درمراکز STP باظرفیت بالا (Large STP) یاظرفیت پائین (Low STP) یکی از پارامترهای مهم علاوه بر کلیه پروتکل‌های موردنیاز (ISUP،TCAP،...)، قابلیت پذیرش تعداد زیاد لینک‌های سیگنالینگ شماره  7 (یا به عبارتی قدرت Processing) می‌باشد.این مسئله در مراکزی که علاوه بر سوئیچینگ کانالهای Voice دارای کارکرد STP نیز می‌باشند مطرح است و یکی از پارامترهای مهم این مراکز می‌باشد.

لازم به ذکر است که جهت محاسبه لینک‌های مورد نیاز هر مرکز بایستی فرضیات زیر را مدنظر قرار داد:

تعداد MSU(Message Signal Unit) مورد نیاز برای هر ارتباط (ماکزیمم14 MSU).

 طول متوسط MSU برای ISUP (23 بایت)

 سرعت انتقال

 ترافیک لینک‌های سیگنالینگ

متوسط زمان هر مکالمه

ب) طراحی شبکه سیگنالینگ در درون شبکه Voice

در شبکه مخابراتی کشور از این شبکه سیگنالینگ استفاده گردیده است لذا باید کلیه مراکز انتهایی(LX ) دارای کارکرد SP و مراکز لایه‌های بالاتر (SC,PC,TX) دارای کارکرد STP یا SP/STP باشند .

در سایر شهرهای استان ارتباط سیگنالینگ با PC/SC مربوطه و از طریق لینکهای ارتباطی موجود با یک و یا حداکثر دو کانال برقرار است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سیستم سوییچ دیجیتال C&C08 

C&C08 یک سیستم پر ظرفیت می باشد که در شبکه فعلی و آینده قابل استفاده است.

این سیستم قادر است حداکثر ٨٠٠٫٠٠٠ مشترک ویا ١٨٠٫٠٠٠ ترانک دیجیتال ویا ترکیبی از ایندو را ایجاد کند.

سوییچ C&C08به راحتی قابل استفاده در شبکه های زیر است:      

IN (Intelligent Network )  , NGN ,  Access network

سیستم C&C08 قابل استفاده در شبکه به عنوان مراکز زیر است:

LX ,TX  ,LTX ,PC ,SC ,ISC  ,STP ,STE

پیکر بندی سوییچ C&C08 :

سیستم از یک ماژول مرکزی و ماژول های مشترکین تشکیل شده است که تعداد ماژول های مشترکین بسته به نیاز می تواند تا ١٢٨ عدد باشد.

ماژول مرکزی:

این ماژول وظیفه مدیریت Data Base و سرویس دهی به ترانک های دیجیتال و عملیاتی نظیر ترافیک سنجی ، شارژینگ ، کنترل ماژول ها و سایر عملیات پریودیک و برنامه ریزی شده را به عهده دارد .

این ماژول از قسمت های زیر تشکیل شده است:

BAM (Back Administration Module)

سروری است که محل ذخیره Data Base بوده و وظیفه جمع آوری شارژینگ را به عهده دارد.

همچنین رابط بینO&M Terminal و سوییچ  است که توسط پروتکل TCP/IP بر قرار میگردد.

این ماژول به دلیل دوبلیکیت بودن اجزا سرور امنیت بالایی دارد.

FAM(Front Administration Module)

این ماژول وظیفه  مدیریت Data Base  و  سرویس دهی به ترانک های دیجیتال و عملیاتی نظیرترافیک سنجی ، شارژینگ ، کنترل ماژول ها و سایر عملیات پریودیک و برنامه ریزی شده را به عهده دارد و نتایج را به BAM ارسال میکند.

قسمت های مختلف این ماژول عبارتند از:

CNET: سوییچ تایم اسلات ها را به عهده دارد به ظرفیت 128K*128K که دوبل میباشد.

LIM :تولید کننده انواع اینتر فیس شامل:E1 , T1 , ET1 , STM-1 ,40 M OFL

SPM:مدیریت ترانک با انواع سیگنالینگ شامل:

CAS , CCS 7 ,PRA (ISDN  30B+D ) , V5.2  , PHI (Packet Handler Interface)

RSA (Remote Subscriber Access ) , NO 5

SRM:شامل منابع تولید کننده:

Tone , FSK , COF ,MFC ,DTMF ,...

ماژول های مشترکین:

SM: توانایی ایجاد ۶٫۶٨٨ و یا ١٫٩٢٠ ترانک را دارد و با فیبر Mbps ۴٠ به ماژول مرکزی متصل می شود.

RSM: تمام خواص ماژول SM را دارد ولی به صورت Remote  با کمک اینترفیس E1,STM-1 به ماژول مرکزی متصل می شود.

ESM: نوع پیشرفته ماژول SM است که ظرفیت بسیار بالاتری دارد . می تواند با هر دو نوع اینترفیس STM-1 و E1 به ماژول مرکزی متصل شود و دارای بورد ساپورت کننده STM-1 است.

ظرفیت این ماژول ۵٠٫٠٠٠ مشترک یا ١٠٫٠٠٠ ترانک برآورد شده است و توانایی ساپورت مشترک Remote را دارد.

RSP: فریم های مشترکین هستند که در ظرفیت های ٣٠۴ و یا ۶٠٨ به وسیله E1 به ماژول  مرکزی متصل می شوند و مناسب برای  مناطق دوردست از جمله روستا ها است.

C&C08برخی از قابلیت

 شامل: ISDN ،PSTN دارا بودن انواع خدمات ویژه

Call Forward (CFB,CFU,CFNR

Wake Up

Conference

3Party

Abbreviated dialing

Call Watch

Hot Dial

...&

قابلیت های فنی سیستم در شبکه

PBX ,CENTREX

Online  Charging/ OFF Line  Charging Bill Center    

PPS  Server , Wide Area Cenrex

Compatible With Clock Stratum 2 ,3

قابلیت تغییر ورژن ساده

V.24 , V.35 , X.25 به وسیله پروتکل های  TMNاتصال به شبکه

برای مرکز   Down Time سادگی توسعه ماژول ها بدون نیاز به

  قابل تنظیم بودن مسیر های صوت برای ماژول ها   

  انعطاف پذیری تعداد مشترکین و ترانکه  

 O&M کارآمد بودن نرم افزار

 

  

Bioeffects caused by exposure of a biological body to microwave/RF are related to the internal E and B fields associated with the exposure. The distribution of the internal fields is related to a number of parameters, including the dielectric properties of the tissues in the biological body, the geometrical properties of the body, the orientation of the incident field vectors, whether the exposure is in the near or far field, to mention a few. Although modern numerical simulations are used effectively to determine internal field distribution for complex heterogeneous models, e.g., near-field exposure to hand-held wireless transceivers, simple but important properties of the absorption can be illustrated by simple models.

The complex permittivity is given by:

 

where å o = 8.86 × 10-12 f/m. The penetration depth ä, i.e., the distance from the boundary of a medium to the point at which the field strengths or induced current densities have been reduced to 1/e of their initial boundary value in the medium, is given by (2) for a plane-wave incident on a planar surface.

 

As can be seen in the table and (2), the penetration depth at low RF frequencies is considerably more than 10 cm but rapidly decreases to a millimeter or less at millimeter-wave frequencies. The penetration depth and reflection at the external surface determine how much energy reaches deep into the body. Although the penetration depth found from (2) is large at lower frequencies, the amount of energy that penetrates a conducting body is small because of the shunting of the electric field. For example, for a small spherical object, Schwan has shown that at 60 Hz the internal E-field is nearly six orders of magnitude less than the external E-field, even though the theoretical penetration depth is quite large. Osepchuk [8] estimates that only around the "resonance" frequency of man, i.e., around 100 MHz, is the internal E-field deep in the body within one order of magnitude of the external field. In the millimeter- wave frequency range, the E-field deep in the body is many orders of magnitude below the external field because of small penetration depth.

  

آنتن های ساده:
1- دو قطبی کوچک  (SMALL ELECTRICALLY) :
آنتن دارای ابعادی کوچکتر از یک طول موج
2- دو قطبی نیم موج
دارای ابعاد کمی کوچکتر از نیم طول موج
3- تک قطبیها (MONOPOLES) :
یک دو قطبی که نقطه تغذیه مرکزیش به دو نبم تقسیم شده و تغذیه اش نسبت به صفحه زمین تشکیل میشود.
4- آنتن حلقوی کوچک (SMALL LOOP ANTENNA) :
یک حلقه حامل جریان که حداکثز ابعادش کوچکتر از یک دهم طول موج باشد.
5- بازتابنده گوشه ای (CORNER REFLECTOR) :
به صورت 2 صفحه است که به صورت عمودی متصل شده اند. که زاویه این گوشه برای کاربرد های خانگی (تلویزیون) 90 درجه و برای کاربرد های نظامی کمتر است (برای جلوگیری از تشخیص توسط دشمن)
6- آنتن های ارایه ای (ARRAYY ANTENNA):
تشکیل شده از چند انتن در جهتی خاص بری ایجاد یک پرتو تشعشعی
7-  آنتن های سیمی :
از قدیمی ترین و در عین حال از متداولترین انواع انتن ها هستند.تقریبا هر شکل یا ارایه ای از سیم ها یک کاربرد مفید تشعشعی دارد.
7-1- دو قطبی ها (DIPOLE) :
در این قسمت آنتن های دو قطبی هر طولی میتوانند داشته باشند.
- دو قطبی سیمی مستقیم
- دو قطبی دو شاخ (THE VEE DIPOLE)
- دو قطبی تا شده (FOLDED DIPOLE)
7-2- آنتن های یاگی- یودا (YAGI-UDA)
یک آرایه خطی شامل دو قطبی های موازی که به علت سادگی ساخت و ارزان بودن بسیار متداولند (آنتن های مورد استفاده در ایران برای تلویزیون)
8- آنتن های پهن باند (BROADBAND ANTENNAS) :
در این نوع آنتن ها پهنای باند بسیار بیشتر از آنتنهای مطرح شده در قبل میباشد.
8-1- آنتنهای مارپیچی (HELICAL ANTENNA) :
اگر یک هادی به صورت مارپیچ پیچیده شود و دارای تغذیه مناسب باشد (HELIX)
8-2- آنتن های 2 مخروطی
از دو مخروط که در ناحیه باریک به هم متصل شده و تغذیه میشوتند.
- محدود
- نا محدود
8-3 آنتن دیسک و مخروط (DISK-CONE , DISCONE ANTENNA) :
اگر یک مخروط توسط زمین یا دسک جایگزین شود.
8-4- آنتن حلزونی (SPIRAL ANTENNA) :
8-5- آنتن های متناوب لگاریتمی (LOG-PERODIC ANTENNA)
9- آنتنهای روزنه ای (APERTURE ANTENNA) :
یک آنتن با یک روزنه در ساختارش که از طریق آن امواج الکترو مغتاطیس عبور میکند.
10-  آنتن بوقی (HORN ANTENA) :
10-1- سهموی با کانون اولیه(PRME ? FOCUS PARABOLIC REFLECTOR ANTENNA) :
این آنتن که به دیش (DISH) معروف است دارای پهنای باند بالا و تقویتی (بهره) 30db میباشد که تغذیه در کانون آن قرار میگیرد و در فرکانسهای بالا به خوبی کار میکند.
11- آنتنهای بازتابنده (REFLECTOR ANTENA) :
11- 1- سهموی با کانون اولیه(PRME ? FOCUS PARABOLIC REFLECTOR ANTENNA) :
این آنتن که به دیش (DISH) معروف است دارای پهنای باند بالا و تقویتی (بهره) 30db میباشد که تغذیه در کانون آن قرار میگیرد و در فرکانسهای بالا به خوبی کار میکند.
11-2- بازتابنده کسگرین (CASSEGRAIN) :
شامل یک بوق تغذیه بازتابنده اصلی و فرعی میباشد.
12  آنتن های افست
یک سطح یا قطاع بریده شده از آنتن سهموی است که همان مشخصات را دارد اما انحنای کمتری دارد.
13-آنتنهای میکرو استریپ:
آنتن های فرکانس بالا و مسطح که بسیار کوچک میباشند و در وسایلی چون موبایل مشاهده میشوند.
از صفحهای 3 لایه تشکیل شده که شکل دلخواه را بر یک سطح کنده و به تغذیه متصل میکنند.

  

لایه أنیوسفر در فرکانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل می کند. علائم ارسالی بر روی این فرکانس مستقیما از میان آن می گذرد و در فضای بیرون گم می شوند. این فرکانس ها همچنین در خط مستقیم دید حرکت می کنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آن ها را باید به طریقه های گوناگون به کار گرفت. فرکانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و کارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار است. این امواج با چنین فرکانسی برای امواج تلویزیون کارامدند زیرا فرکانسهای بالای آن ها اجازه حمل مقادیر فراوانی از اطلاعات مورد لزوم را می دهد و برای پخش صدای دارای کیفیت بالا نیز سودمند می باشد. علت این امر این است که در این محدوده از فرکانس برای کانالهای پهن جا وجود دارد. قسمتی از باند UHF را که بین 790 تا 960 مگاهرتز قرار دارد می توان برای مرتبط ساختن ایستگاههایی با فاصله بیش از 320 کیلومتر به شیوه به اصطلاح پراکندگی در لایه تروپوسفر زمین به کار برد. این شیوه به توانایی گیرنده دوردست در گرفتن بخش کوچکی از علائم فرکانس UHF که به دلیل ناپیوستگی های بالای لایه تروپوسفر پراکنده شده بستگی دارد. یعنی علائم در جایی پراکنده می شوند که تغییرات شدیدی و تندی در ضریب شکست هوا وجود دارد.

امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟

فرکانس های بین 3000 تا 12000 مگاهرتز برای رابطهای در خط مستقیم که در آن پیام رسانی از طریق آنتن هایی بر فراز برجهای بلند ارسال می شود به کار می رود. ایستگاههای تکرار کننده را که ساختاری برج مانند دارند نیز در فواصل 40 تا 48 کیلومتری ( معمولا بالای تپه ها ) کار می گذارند. این ایستگاهها امواج را می گیرند تقویت می کنند و دوباره به مسیر خود می فرستند. بخش مربوط به امواج مایکروویو برای ارتباط مراکز پرجمعیت بسیار مفید است چون فرکانس بالا به معنای آن است که امکان حمل باند عریضی از طریق مدولاسیون وجود دارد و این نیز به این معنی است که هزاران کانال تلفن را می توان روی یک فرکانس مایکروویو فرستاد. باند عریض این نوع فرکانس اجازه می دهد که علائم ارسالی تلویزیون سیاه و سفید و تلویزیون رنگی بر روی یک موج حامل منفرد ارسال شوند و چون این امواج دارای طول موج بسیار کوتاه هستند برای متمرکز کردن علائم رسیده می توان از بازتابنده های بسیار کوچک و اجزای هدایت مستقیم بهره گرفت.

ماهواره چیست ؟

دستگاههای ارتباطی ماهواره ها در باند مایکروویو عمل می کنند در واقع ماهواره ها صرفا ایستگاه مایکروویو غول پیکری است در مدار زمین که با کمک پایگاه زمینی بازپخش می شود. این مدار تقریبا دایره شکل در ارتفاع 36800 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و در این فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمین برابر است و نیروی خود را به وسیله سلولهای خورشیدی از خورشید می گیرد. نیروی جاذبه زمین شتاب زاویه شی قرار گرفته در مدار را دقیقا بی اثر می سازد. در این فاصله دور چرخش ماهواره ها با حرکت دورانی زمین کاملا همزمان و برابر است و باعث می شود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روی زمین ثابت بماند.

ایستگاه زمینی در کشور اطلاعات را با فرکانس 6 گیگاهرتز ارسال می کند. این فرکانس فرکانس UPLINK نامیده می شود. سپس ماهواره امواج تابیده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه دیگر که بر روی فرکانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گیگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده را انجام می دهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقویت و رله می کند. آنتن ماهواره ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمین هر نقطه از زمین بجز قطبین در Line of sight است. و هر ماهواره می تواند تقریبا 40 % از سطح زمین را بپوشاند. آنتن ماهواره ها را طوری می شود طراحی کرد که علائم پیام رسانی ضعیف تر به تمام این ناحیه فرستاده شود و یا علائم قویتر را در نواحی کوچکتری متمرکز کند. بر حسب مورد این امکان وجود دارد که از ایستگاه زمینی در کشوری فرضی به چندین ایستگاه زمینی دیگر واقع در کشورهای گوناگون علائم ارسال کرد. به طور مثال : وقتی برنامه ای تلویزیونی در تمام شهر ها و دهکده های یک یا چند کشور پخش شود در این حالت ماهواره ماهواره پخش برنامه است ولی وقتی علائم ارسال ماهواره در سطح گسترده ای از زمین انتشار یابد ایستگاههای زمینی باید آنتنهای بسیار بزرگ و پیچیده ای داشته باشند. هنگامی که علائم ارسالی ماهواره در محدوده کوچکترین متمرکز می شوند و به حد کافی قوی هستند می توان از ایستگاههای زمینی کوچکتر ساده تر و ارزانتر استفاده کرد.

از آنجاییکه ماهواره ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند لذا شماره مکان های مداری در مدار همزمان با زمین که امکان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از این رو جای شگفتی نیست که وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فرکانس ها برای انواع روز افزون و متنوع کاربردهای زمینی و ماهواره ای بوسیله شمار روزافزونی از کشورها بی نهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهواره ها در کش.رهای متمدن و پیشرفته به عملکرد دقیق و عملیات روز به روز دقیق تر نه تنها از نظر به کارگیری شیوه خودشان بلکه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز می باشد. برخی از ماهواره ها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین non- geosynchronous قرار داده می شوند.در ماهواره های ناهمزمان با مدار زمین ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست زیرا که سطح افق زمین را پشت سر می گذارد و از دیررس خارج می شود در نتیجه برای اینکه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه کار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است لذا کاربران و متخصصان طراحی ماهواره ها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین می شود.

فرکانس های بالای فرکانس مایکروویو چه نوع فرکانس هایی هستند؟

با کشف لیزر برای نخستین بار آن قسمت از محدوده فرکانسی که بالاتر از باند فرکانس های مایکروویو بودند به منظور حمل پیام های بی سیم در نظر گرفته شدند. پرتو های لیزری تحت تاثیر عواملی مانند مه - غبار -- خرابی وضع هوا و روزهای بسیار داغ به شدت ضعیف می شوند. اگر چه لیزر برای حمل اطلاعات تا مسافت های کوتاه خط ارتباطی بسیار عالی ایجاد می کند ولی چون پرتو لیزر خاصیت هدایت شونده بالایی دارد بازداشتن یا سد کردن آن بسیار دشوار است. این امر سبب می شود برای ارتش و بعضی از مقاصد نظامی که شیوه های آن ها باید دارای حفظ اسرار باشد بسیار سودمند است در ضمن دستگاه لیزر برای کاربردهای ارتباط سیار از سبکی و قابلیت حمل خوبی برخوردار است. برخلاف امواج رادیویی امواج نوری را نمی توان با عبور دادن جریان های متناوب در سیم ها تولید کرد آن ها تنها با فرایند هایی که داخل اتم روی می دهد به وجود می ایند فن آوری تار نوری مشابه موج رسان فلزی مایکروویو برای پرتو تابانی الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی تعریف شده است. این شیوه به طور کلی شامل رشته ای شیشه ای با نازکی موی انسان است که از هدر رفتن انرژی نور در مسافت طولانی جلوگیری می کند همچنین بر خلاف پرتوی نور معمولی پرتوی نور لیزری تکفام است یعنی فقط دارای یک فرکانس تنها است. پرتوی لیزر دارای گستره پهن فرکانس است که خاصیت گسیختگی نور را ندارد به همین دلیل آن ها را می توان دقیقا به همان طریق که با فرکانس های مایکروویو تعدیل می شوند و تغییر نوسان می دهند را با پیام های تلفنی و اطلاعات و علائم تصویری تعدیل کرد.

به هر حال چون فرکانس آن ها خیلی بالاتر است به تناسب آن می توان تعداد بیشتری از امواج و کانالها را انتقال دهند. به طور کلی مقایسه بین شیوه های مختلف ارسال امکان پذیر می باشد. روابط بین فرستنده و گیرنده خواه انتشار از روی سیم و خواه از هوا به نوع ساخت شیوه ارتباطی بستگی دارد و به همین ترتیب باند به فرکانس به کار رفته به شرایط حل مساله ارتباطاتی وابسته است. بیشتر فرکانسهای در دسترس را مقررات ملی و توافق های بین المللی تعیین می کنند. اگر چه تصمیمات مربوط به شیوه ها و نحو ارسال امری فنی به شمار می آید ولی در اکثر اوقات ملاحظات سیاسی آن را در بر می گیرد.

  

وایمکس، نسل دوم پروتکل های ارتباط بی سیم است که استفاده موثرتر از پهنای باند را امکان پذیر ساخته و در ضمن از تداخل امواج جلوگیری می کند و از این طریق، امکان افزایش سرعت‌ انتقال داده ها را درمسافت‌های طولانی تر ممکن می‌سازد.

پروتکل‌های ارتباطی وایمکس تحت استاندارد 802.16، که توسط موسسه IEEE تعیین شده و به تصویب رسیده‌است عمل می کنند. این استاندارد دارای زیر مجموعه های گوناگونی است که 2 زیر مجموعه آن تا کنون به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته است:
 802.16d، که استاندارد ویژه وایمکس ثابت بوده و هیچگونه پشتیبانی از تجهیزات موبایل ارائه نمی کند، همچنین استاندارد 802.16e، که علاوه بر سایر ویژگیهای وایمکس ثابت، از تجهیزات موبایل نیز پشتیبانی کرده و از این رو به نام "موبایل وایمکس (Mobile WiMAX)" نیز شناخته می شود.

 گروهی تحت عنوان WiMAX Forum، متشکل از اپراتورها و تولیدکنندگان تجهیزات وایمکس، ایجاد استاندارد واحد برای آزمایش تجهیزات تولید کنندگان محصولات وایمکس را پیشنهاد داده و هدف آن تلاش برای ایجاد حداکثر سازگاری بین تجهیزات مختلف تولید شده توسط تولیدکنندگان مختلف از یک سو و اپراتورها از سوی دیگر می باشد، درست همان گونه که برای یک گروه محصولات صنعتی، استانداردهایی مشابه برای تولید محصولات تعیین می شود.

فناوری نوظهور وایمکس به دلیل داشتن مزیت های تخصصی ویژه از اقبال روز افزونی برخوردار گشته است. از جمله این مزایا می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- عدم وجود محدودیت مکانی: یکی از مزایای وایمکس نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر از خود (نظیر وای-فای) این است که وایمکس می‌تواند ورودی‌ای باشد که به کاربران اجازه می‌دهد بدون محدودیت در سراسر منطقه تحت پوشش اپراتور از سرویس خود استفاده کنند. با این ویژگی، اینترنت قابل جابجایی و حمل و نقل خواهد شد که این امر سرعت روآوردن صاحبان کسب و کار به استفاده از مزیت‌هایی که اینترنت برای آن‌ها فراهم می‌کند را، بیشتر از پیش خواهد نمود.

 

- امنیت بالا: امنیت بالای انتقال داده‌ها که در این شبکه وجود دارد، موجب می‌شود تا داده‌ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده‌ها صرفا با داشتن مجوز مربوطه امکان پذیر باشد و مشترکین یک شبکه، علی الخصوص مشترکین سیار، بتوانند در هر نقطه‌ای با داشتن اجازه‌ اتصال، به شبکه متصل شده و از امکانات ویژهٔ آن برخوردار گردند.

 

- خدمات ارزش افزوده: علاوه بر این، در این تکنولوژی، استفاده از خدمات ارزش افزوده ای همچون VoIP (تلفن اینترنتی)، VPN (شبکه اختصاصی مجازی)، Content Providing (موسیقی، فیلم، تصویرو ...) و بسیاری دیگر نیز گنجانده شده‌است که این تکنولوژی را به یکی از رقبای جدی سیستم های تلفن ثابت، موبایل و دیگر فناوریهای ارتباطی تبدیل کرده است.
کمک به ایجاد و گسترش شهرها یا شهرک های الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی می‌باشد که امید است بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم ساخت.

کشور ما نیز با داشتن جمعیتی جوان و صنعتی روبه رشد، از جمله کشورهای در حال توسعه به شمار می رود که به دلیل نقش مهم ارتباطات در توسعه ، برنامه‌ریزی منسجم جهت حرکت به سمت توسعه همه‌جانبه ارتباطات پهن باند‌ در کشور را به امری ضروری بدل می‌سازد.

در تابستان 86، سازمان تنظیم مقررات اعلام کرد که در حال مطالعات اولیه جهت صدور مجوز وایمکس در کشور است. پس از اتمام مطالعات اولیه، تهیه متن پروانه، اسناد مزایده و  تصویب این امر در کمیسیون تنظیم مقررات، انجام روال قانونی برای برگ‍زاری مزایده و واگذاری مجوز، در دستور کار قرار گرفت و سرانجام در هشتم تیرماه 87، با انتشار متن پروانه رسماً فراخوان خرید اسناد مزایده از سوی سازمان تنظیم مقررات انجام شد؛ هم‌اکنون، پس از انجام مراحل برگزاری مزایده، اپراتورهای ارائه دهندة این سرویس در تمامی استانهای کشور مشخص شده و پروانه فعالیت آنها صادر شده است.

این پروانه‌ها، به دارندگان آن ها این امکان را می دهد تا خدمات وایمکس را همراه با خدمات VoIP (تلفن اینترنتی) به کاربران خانگی و تجاری ارائه دهند.

در راستای گسترش سهم بازار و توسعه سبد محصولات و خدمات، شرکت خدمات ارتباطی ایرانسل، به عنوان یکی از اپراتورهای تلفن همراه در ایران، برنده مناقصه ارائه این خدمات شده و در تاریخ 10 اسفند 1387 موفق به دریافت پروانه فعالیت شد. بر اساس پروانه فعالیت دریافتی، ایرانسل در فاز نخست، این خدمات را در 7 کلانشهر تهران، اصفهان، شیراز، تبریز، مشهد، اهواز و کرج ارائه خواهد داد.

  

فناوری اطلاعات، علیرغم این واقعیت که عضوی جدید در خانواده  فناوری هاست، اما در طول سالهای اخیر تحولات زیادی را در خود شاهد بوده است. همه به یاد داریم که تا چندی پیش، اتصال به اینترنت و استفاده از آن تنها از طریق خطوط تلفن و مودمهای Dial-Up امکان پذیر بود، اما با ورود اینترنت پهن باند و پر سرعت، دنیای تبادل اطلاعات متحول شد. نیاز به تبادل سریع اطلاعات موجب شده است تا فناوریهای مرتبط با آن، در طول دهه های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته باشد. اینترنت های XDSL و نیز فناوری وای-فای (WI-FI) و اینترنت بی سیم سهم عمده ای در ایجاد تغییرات عظیم در این بعد از دنیای اطلاعات ایجاد کرده و اکنون نیز با ورود وایمکس، جهان در آستانه تجربه ای نو در دنیای اینترنت قرار دارد.

وایمکس، سیستم دیجیتال ارتباط بی سیم بوده و جایگزینی مناسب برای شبکه‌های ADSL وحتی شبکه های بی سیم کوتاه برد در نواحی شهری محسوب می شود. از بزرگترین نقاط قوت این تکنولوژی نسبت به دیگر تکنولوژی های بی سیم، برد بالای امواج آن و امکان دسترسی به آن در مسافتهای بسیار طولانی است.
در زمانی نه چندان دور،‌ اکثر خریداران رایانه خوشحال بودند که دستگاه جدیدشان یک مودم داخلی دارد که در آن نصب شده و از طریق آن می توانند به اینترنت متصل شده و فایلی با حجم حدود یک مگابایت را در زمانی نزدیک به 5 دقیقه (بسته به سرعت ارتباط و اتصال) دانلود کنند. با ورود اینترنتهای پهن باند، همین کاربران می‌توانستند با سرعتهایی به مراتب بالاتر به اینترنت متصل شده و همان فایل را در مدت یک ثانیه دانلود کنند. وایمکس قادر است سرعتها یی حتی فراتر از این مقیاسها را پوشش داده و خدمات تکمیلی پیشرفته تری را در حوزه هایی گسترده‌تر ارایه ‌دهد.

تا پایان سال 2008، بیش از 200 اپراتور در سطح جهان خدمات وایمکس را عرضه ‌کرده اند و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2012، این رقم به 538 اپراتور در سطح جهان برسد. در این بین، منطقه خاور میانه سهمی 4 درصدی از کل پیاده سازی ها و توسعه های جهانی وایمکس داشته است. پیش بینی ها همچنین نشان می دهد که تا سال 2012 تعداد کشورهایی که تحت پوشش این شبکه ها خواهند بود به 201 کشور از مجموع 234 کشور برسد که این خود حکایت از گسترش وسیع این فناوری در دنیا و اقبال عموم نسبت به آن دارد. بررسی های صورت گرفته بر روی عوامل مؤثر بر رشد تعداد مشترکان در مناطق مختلف دنیا نشان می دهد که کاربران جهانی وایمکس از 300 هزار مشترک در سال 2006 به 131 میلیون نفر در سال 2011 خواهد رسید و میزان سرمایه گذاری انجام‌شده برای این فناوری در این سال به 26 میلیادر دلار می رسد که رقم قابل توجهی به حساب می‌آید. تولیدکنندگان تجهیزات وایمکس نیز از رشد بالایی برخوردار بوده و تنوع محصول و قابلیت ارائه سرویس‌های متنوع در رأس برنامه های آنان قرار گرفته است.

 اتحادیه وایمکس (WiMAX Forum) که به عنوان مرجع مجوزدهی و تست دستگاه ها و تجهیزات وایمکس شناخته می شود، اعلام کرده تا اواخر سال 2008، 62 شرکت در حال توسعه تراشه‌های وایمکس و دستگاه های کاربران نهایی بوده و 37 شرکت نیز در حال ساخت تجهیزات زیرساختی بوده اند و محصولات این شرکت ها تاکنون در توسعه شبکه های وایمکس توسط 407 اپراتور در 133 کشور جهان بکار رفته است. پیش‌بینی می شود که وایمکس در آینده بسیار نزدیک، اینترنت را در کنار شبکه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در این زمینه به‌ وجود خواهد آورد که روشن کردن اکثر کامپیوترهاى قابل حمل، خانگى و یا خاص، مساوى با اتصال آنها به اینترنت باشد.

  

درباره : مهندسی برق مخابرات
پروفایل مدیر :امیر حسین بیک
ایمیل مدیر وبلاگ

» صفحه نخست
» عناوین مطالب وبلاگ
» آبان ۸٩
» مهر ۸٩
» اردیبهشت ۸٩
» فروردین ۸٩
» اسفند ۸۸
» بهمن ۸۸

» تماس با ما
» مدارهای ماهواره‌ای
» استاندارد WiMax در شبکه های بی سیم

» سامانه‌های سیگنال دهی و تون
» آشنایی با رادار پرنده E-2 Hawkeye
» مختل کننده‌ی تلفن‌های همراه (Cell-phone Jammer)
» Wi-Fi چیست و چگونه کار می کند؟
» تحول بزرگ رادیوهای ماهواره ای
» مقایسه مدولاسیون های DSB SC،DSB و SSB
» تعیین هویت با فرکانس رادیویی
» مخابرات نوری
» رادار تصویری
» فرستنده و گیرنده راداری

» adsl(۱)
» فیبر نوری(۱)
» wi-fi(۱)
» رادار(۱)
» sony(۱)
» dtmf(۱)
» خطوط آنولوگ(۱)
» سیگنالینگ (d-channel(۱)
» تلفن همراه ماهواره‌ای(۱)
» سرویس sms و vms(۱)
» تلفن همراه gsm(۱)
» شبکه ی isdn(۱)
» primary suveillance radar(۱)
» secondary suveillance radar(۱)
» فرستنده رادار(۱)
» گیرنده رادار(۱)
» رادار تصویری(۱)
» قطبیدگی(polarization)(۱)
» هندسه رادار (radar geometry)(۱)
» رادار دهانه ترکیبی (synthetic aperture radar)(۱)
» فیبر نوری در ایران(۱)
» مهمترین پروژه های فیبرنوری ایران(۱)
» انواع فیبر نوری(۱)
» شاید بتوان گفت فناوری rfid (تعیین هویت با فرکانس ر(۱)
» کاربردهای rfid(۱)
» double side band(۱)
» dsb sc(۱)
» single side band(۱)
» sirius (سریوس)(۱)
» رادیوی ماهواره ای xm(۱)
» clarion(۱)
» motorola و pioneer(۱)
» تکنیک ofdm(۱)
» pcmcia(۱)
» ایجاد کننده نویز(۱)
» cell-phone jammer(۱)
» ساختار یک مختل کننده(۱)
» کاربرد کد‌های pl و dpl:(۱)
» شناسه‌ی صوتی پیوسته: (ctcss)(۱)
» طیف بسامد(۱)

» امیر حسین بیک

  » باشگاه دانشجویان و متخصصان
» دوست یابی سالم
» وبلاگ های تخصصی

  FEED