اصطلاحات مخابراتی :

میتوان گفت که پدر علم مغناطیس و مبحث امواج الکترو مغناطیس ماکسول( (Maxwellمیباشد که با 4 معادله خود این علم را پایه گذاری نمود.این معادلات پایه و اساس تمامی معادلات و دستگاه های الکترو مغناطیس را تشکیل میدهند . جیمز کلارک ماکسول (1879-1831) در سال 1864 در حضور انجمن سلطنتی انگلستان نظریه خود را مبنی بر اینکه نور و امواج الکترو مغتاطیس پدیده های یکسانی هستند ارائه کرد.همچنین پیش بینی کرد نور و اختلالات الکترو مغناطیس را میتوان به صورت امواج رونده دارای سرعت برابر توجیه کرد.

 

مشخصات امواج :

دامنه (AMPLITUDE):
حداکثر اندازه موج (ولتاژ) را گویند

فرکانس (FREQUENCE):
اندازه نوسان موج در ا ثانیه

طول موج(WAVE LENGH) :
اندازه مسافت طی شده در یک نوسان

پریود (PERIOD) :
مقدار زمان لازم برای یک نوسان کامل

امواج الکترو مغتاطیس(ELECTROMAGNETIC WAVE ):
از دو موج الکتریکی و مغناطیسی عمود بر هم تشکیل شده است که با سرعت نور بدون احتیاج به ماده منتشر میشود.

مدهای انتشار:

Transverse electromagnetic wave) TEM) :
میدانهای الکتریکی و مغناطیسی بر راستای موج عمودند.

TM :
فقط میدانهای مغناطیسی

TE :
فقط میدانهای الکتریکی
فرستنده(TRANSMITTER) : برای ارسال امواج به کار میرود.
گیرنده(RECEIVER) :برای دریافت امواج به کار میرود.
نویز(NOISE) :به هر سیگنال نا خواسته که میتواند بر روی سیگنال پیام اثر نا مطلوب بگذارد.
تقویت کننده(AMPLIFIRE):برای تقویت موج قبل از ارسال برای کاهش اثرات نویز در فضا به کار میرود.

اجزاء فرستنده:
1- تقویت کننده-AMPLIFIRE-
2- مدولاتور -EDULATOR
انتن(ANTENNA) برای فرستادن امواج مایکروویو بعد از تمام مراحل از لامپهای کلایسترون استفاده میشود.

خطوط انتقال:TARNSMITTER LINE
- خلا:موج به راحتی در این محیط منتفل میشود اما نویز در این محیط بسیار زیاد است.
- سیم مسی معمولی((CABLEبرای انتقال با پهنای بااند کم استفاده میشود.
- کابلهای هم محور((COAXIAL CABLE تا 600 مگا بیت و بیشتر میتواند با نویز کم اطلاعات را منتقل کند
-موج بر((WAVE GUIDE لوله های تو خالی برای انتقال امواح به شکل مستطیل یا دایره ذر فرکانس بیار بالایی کار میکند
-فیبر نوری(:(FIBER OPTIC موجبر عایقی است که لا استفاده از پدیده انعکاس موج در داخل عایق انشار پیدا میکند.دارای پهنای باند بسیار بالای است و حتی امواج مغناطیسی بیرونی هم بر ان اثر نمیکند..
- استریپ لاین(:(STRIP LINEخطوط مسطح برای فرکانسهای بالا که به مدارات مچتمع به خوبی کار میکند.

انواع آنتن:
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( (ARRAYYANTENNA:
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- یود(ا (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 ? FOCUSPARABOLIC 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 (REFLECTORANTENA) :

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 صفحه های 3 لایه تشکیل شده که شکل دلخواه را بر یک سطح کنده و به تغذیه متصل میکنند.

مدولاسیون (MEDULATION):
فرکانس صدای انسان بین 20تا 20 کیلو هرتز میباشد که حتی دز بالاترین فرکانس نیز برای دریافت این فرکانس به انتنی با طول 5/7 کیلومتر نیاز است.
پس اساس کار مدولاتور ها((MEDULATOR تغییر فرکانس است .(حتی انسان ها نیز دز حال صحبت نا خواسته توسط تارهای صوتی این عمل را انجام میدهند).

دلایل:
1- افزایش بازده
2- رفع محدودیت سخت افزاری
3- کاهش نویز
4- تخصیص فرکانس خاص
5- مولتی پلکسینگ (MULTI PLEX)

مدولاسیون در حالا کلی دارای 2 شکل موج حامل (CARRIER) و سیگنال پیام (DATA) میباشد.

انواع مدولاسیون:
1- آنالوگ (ANALOG)
2- دیجیتال (DIGITAL)
مبحث باند پایه برسی نمیشود.

1- انالوگ 1-1- مدولاسیون دامنه AMPLITUDE MEDULATION) - AM) :
در این پروسه دامنه موج حامل در هر لحظه تابع یسگتال پیام است.

DSB-(DOUBLE SIDE BAND

(SSB-(SINGLESIDE BAND
VSB-(VESTIGIAL SIDE BAND (تلویزیونی(

1-2- مدولاسیون فرکانس FREQUENCY MEDULATION) ? FM ):
در این پروسه فرکانس موج حامل در هر لحظه تابع یسگتال پیام است.
NBFM(NARROW BAND FM شبیه AM است.

1-3- مدولاسیون فاز PHASE MODULATION) - PM ):
در این پروسه فاز موج حامل در هر لحظه تابع یسگتال پیام است.

2- دیجیتال

2-1- (ASK -(AMPLITUDE SHIFTKEYING :
دامنه موج حامل بین 2 مقدار صفر و یک تغییر میکند

FSK - (SREQUENCY SHIFT KEYNIG) -2-2
PSK(PHASE SHIFT KEYING و DPSK ? QPSK

کدینگ (CODING) :
در ورودی مدولاتور دیجیتال استفاده میشود که اطلاعات را به ی دنباله باینری تبدیل میکند کدینگ بهینه در صدد کم کردن پهنای باند و رساندن اطلاعات صحیح به گیرنده میباشد.

کد های معروف:

1- شانون که اساس کذینگ وویجر است که هنوز پس از سالهای سال اطلاعات خود را از مرزهای منظومه شمسی با حداقل خطا میفرستد و در زمین بازیابی میشود.
2- هافمن
3- منچستر
4- HDB3

مولتی پلکسینگ (MULTI PLEXING) :

برای مدولاسیون همانطور که اشاره شد احتیاج به یک کاریر داریمکه با این همه گستردگی اطلاعات احتیاج به میلیارده کاریر و آنتن میباشد که غیر ممکن ایت برای جلوگیری از این مشکل از مولتی پلکس استفاده میشود که موجهای پیام را با فرکانسهای دلخواه ماند قطاری در کنار هم قرار میدهیم و با یک فرکانس کلی مدولاسیون را انجام میدهیم .

ارسال همزمان چند سیگنال پیام روی یک کانال را مولتی پلکس میگوییم.

FDM- (FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING :
مولتی پلکس فرکانسی (در بالا توضیح داده شده است)

TDM- (TIME DIVISION MULTIPLEXING :
مولتی پلکس زمانی برای سنکرون کردن استفاده میشود

PCM -(PULSE CODING MULTIPLEXING :
در شبکه تلفن کاربرد دارد

انواع خطوط مخابراتی و چند اصطلاح مهم

انواع خطوط مخابراتی و چند اصطلاح مهم

 PSTN: منظور از آن شبکه مخابراتی عمومی می باشد. (Public Switched Telephone Network)

خطوط آنالوگ معمولی: منظور از این خطوط همان خطوط تلفنی معمولی می باشد. نرخ انتقال Data توسط این خطوط حداکثر 33.6 Kb/s می باشد. استفاده از این خطوط برای اتصال به اینترنت در کشورمان بسیار رایج می باشد.

T1: نام خطوط مخابراتی مخصوصی است که در آمریکا و کانادا ارائه می شود. بر روی هر خط T1 تعداد 24 خط تلفن معمولی شبیه سازی می شود. هر خط T1 می تواند حامل 1.5 MB/s پهنای باند باشد.

E1: نام خطوط مخابراتی مخصوصی است که در اروپا و همچنین ایران ارائه می شود. بر روی هر خط E1 تعداد 30 خط تلفن معمولی شبیه سازی می شود. هر خط E1 می تواند حامل 2 MB/s پهنای باند باشد. خطوط E1 نمی توانند همزمان هم Dialin باشند و هم Dialout.
در حال حاضر برخی از شرکتها و سازمانهای خصوصی در ایران از E1 برای ارتباط تلفنی خود استفاده می کنند که مشخصه این سیستم 8 رقمی بودن شماره های این سازمانهاست. متأسفانه در دزفول هنوز خطوط E1 ارائه نمی شوند.

ISDN: اساس طراحی تکنولوژی ISDN به اواسط دهه 80 میلادی باز میگردد که بر اساس یک شبکه کاملا دیجیتال پی ریزی شده است .در حقیقت تلاشی برای جایگزینی سیستم تلفنی آنالوگ با دیجیتال بود که علاوه بر داده های صوتی ، داده های دیجیتال را به خوبی پشتیبانی کند. به این معنی که انتقال صوت در این نوع شبکه ها به صورت دیجیتال می باشد . در این سیستم صوت ابتدا به داده ها ی دیجیتال تبدیل شده و سپس انتقال می یابد .
ISDN به دو شاخه اصلی تقسیم می شود . N-ISDN و B-ISDN . B-Isdn بر تکنولوژی ATM استوار است که شبکه ای با پهنای باند بالا برای انتقال داده می باشد که اکثر BACKBONE های جهان از این نوع شبکه برای انتقال داده استفاده می کنند ( از جمله شبکه دیتا ایران ) .
نوع دیگر B-ISDN یا ISDN با پهنای باند پایین است که برای استفاده های شخصی طراحی شده است . در
N-ISDN دو استاندارد مهم وجود دارد. BRI و PRI . نوع PRI برای ارتباط مراکز تلفن خصوصی (PBX ) ها با مراکز تلفن محلی طراحی شده است . E1 یکی از زیر مجموعه های PRI است که امروزه استفاده زیادی دارد . E1 شامل سی کانال حامل (B-Channel ) و یک کانال برای سیگنالینگ ( D-Channel) میباشد که هر کدام 64Kbps پهنای باند دارند .
بعد از سال 94 میلادی و با توجه به گسترش ایتنرنت ، از PRI ISDN ها برای ارتباط ISP ها با شبکه PSTN استفاده شد که باعث بالا رفتن تقاضا برای این سرویس شد. همچنانکه در ایران نیز ISP هایی که خدمات خود را با خطوط E1 ارایه می کنند روز به روز در حال گسترش است .
نوع دیگر ISDN، BRIاست( نوعی که در کیش از آن استفاده شده ) که برای کاربران نهایی طراحی شده است. این استاندارد دو کانال حامل 64Kbps و یک کانال برای سیگنالینگ با پهنای باند 16kbps را در اختیار مشترک قرار می دهد .این پهنای باند در اواسط دهه 80 میلادی که اینترنت کاربران مخصوصی داشت و سرویسهای امروزی همچون HTTP ، MultiMedia ، Voip و .... به وجود نیامده بود ، مورد نیاز نبود همچنین برای مشترکین عادی تلفن نیز وجود یک ارتباط کاملا دیجیتال چندان تفاوتی با سیستمهای آنالوگ فعلی نداشت و به همین جهت صرف هزینه های اضافی برای این سرویس از سوی کاربران بی دلیل بود و به همین جهت این تکنولوژی استقبال چندانی نشد . تنها در اوایل دهه 90 بود که برای مدت کوتاهی مشترکین ISDN افزایش یافتند . پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژیهایی با سرعتهای بسیار بالاتر مانند ADSL که سرعتی حدود8Mb/s برای دریافت و 640Kb/s را برای دریافت با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار میدهد ، انتخاب ISDN از سوی کاربران عاقلانه نبود.
در حقیقت می توان گفت کهISDN BRI تکنولوژی بود که در زمانی به وجود آمد که نیازی به آن نبود و زمانی که به آن نیاز احساس می شد ، با تکنولوژیهای جدید تری که سرعت بالاتر و قیمت بیشتر داشتند جایگزین شده بود .
Leased Line یا Digital Subscriber Line یا DSL : خطی است که بصورت نقطه به نقطه دو محل را به یکدیگر متصل می کند که از آن برای تبادل Data استفاده می شود. این خط دارای سرعت بالایی برای انتقال Data است. نکته قابل توجه این که در دو سر خط Leased باید مودمهای مخصوصی قرار داد.

خط Asynchronous Digital Subscriber Line یا ADSL : همانند خطوط DSL بوده با این تفاوت که سرعت انتقال اطلاعات آن بیشتر است.

 

Wireless: یک روش بی سیم برای تبادل اطلاعات است. در این روش از آنتنهای فرستنده و گیرنده در مبدأ و مقصد استفاده می شود. این آنتنها باید رو در روی هم باشند. برد مفید این آنتنها بین 2 تا 5 کیلومتر بوده و در صورت استفاده از تقویت کننده تا 20 کیلومتر هم قابل افزایش است. از نظر سرعت انتقال Data این روش مطلوب بوده اما بدلیل ارتباط مستقیم با اوضاع جوی و آب و هوایی از ضریب اطمینان بالایی برخوردار نیست.

Leased Modem : به مودم هایی گفته می شود که در دو طرف خط Leased قرار می گیرند. از جمله این مودم ها می توان به Patton , Paradyne , WAF , PairGain , Watson اشاره کرد.

 

از میان انواع مودم های Leased مدل Patton در کشورمان رایج تر بوده و دارای مدلهای زیر است:
(1092A (Upto 128Kb/s) , 1088C ( Upto 2Mb/s و (1088i (Upto 2Mb/s
مدل 1088i مودم/ روتر بوده و برای کار Bridge بیشتر استفاده می شود.

ChannelBank: دستگاهی است که از آن برای تبدیل خطوط E1 به خطوط تلفن معمولی و بالعکس استفاده می شود.

انواع Modem
مودمها دارای انواع مختلفی هستند که مهمترین آنها عبارتند از:
1- Analog Modems: از این مودمها برای برقراری ارتباط بین دو کامپیوتر (User و ISP) از طریق یک خط تلفن معمولی استفاده می شود. انواع گوناگونی از این نوع مودم در بازار یافت می شود که برخی از آنها عبارتند از: Acorp , Rockwell , Dlink و ... .
2- Leased Modems: استفاده از این مودمها در دوسر خط Leased الزامی است. مدلهای معروف این نوع مودمها عبارتند از: Patton , Paradyne , WAF , PairGain , Watson

Satellite: به معنای ماهواره می باشد. امروزه بسیاری از ماهواره ها خدمات اینترنت ارائه می کنند. برخی از آنها عبارتند از: Taicom , Sesat , Telestar 12 , EuroAsia Sat
IntelSat 902 , France Telecom , ArabSat

Bandwidth: به اندازه حجم ارسال و دریافت اطلاعات در واحد زمان Bandwidth گفته می شود. واحد اصلی آن بیت بر ثانیه می باشد. هنگامی یک ISP می خواهد پهنای باند خود را چه از طریق دیش و چه از طریق سایر روشها تهیه کند باید میزان پهنای باند درخواستی خود را در قراردادش ذکر کند. معمولا" پهنای باند برای ISPهای خیلی کوچک64KB/s است و برای ISPهای بزرگتر این مقدار افزایش می یابد و برای ISPهای خیلی بزرگ تا 2MB/s و حتی بیشتر هم می رسد.
پهنای باند بر دو نوع است:
1- Shared Bandwidth: این نوع پهنای باند ارزان تر بوده و در آن تضمینی برای تأمین پهنای باند طبق قرارداد برای مشترک وجود ندارد. چراکه این پهنای باند بین تعداد زیادی ISP مشترک بوده و همگی از آن استفاده می کنند. بنابراین طبیعی است که ممکن است در ساعات پر ترافیک ISP نتواند از پهنای باند درخواستی خود بهره ببرد.
2- Dedicated Bandwidth: این نوع پهنای باند گران تر بوده اما در آن استفاده از سقف پهنای باند در تمام ساعات شبانه روز تضمین شده است. زیرا پهنای باند بصورت اختصاصی به مشترک اختصاص یافته است.  Bandwidth Quality: به معنای کیفیت پهنای باند می باشد.کیفیت پهنای باند به دو عامل زیر بستگی دارد:

1- Ping Time: به مدت زمانی گفته می شود که یک Packet از ISP به مقصد یک Host قوی (مثلا" www.yahoo.com) در اینترنت ارسال شده و پس از دریافت پاسخ مناسب دوباره به ISP باز می گردد. هرچه این زمان کمتر باشد پهنای باند از کیفیت بهتری برخوردار است.
2- Packet Loss: هنگامی که یک Packet به اینترنت ارسال می شود ممکن است که بدلایل مختلف مفقود شده و یا از دست برود. Packet Loss عبارت است از نسبت Packetهای از دست رفته و مفقود شده به کل Packetها. هر چه این نسبت کمتر باشد پهنای باند از کیفیت بهتری برخوردار است.