پاورپوینت ارتباطات رادیو مایکروویو نقطه به نقطه

پاورپوینت ارتباطات رادیو مایکروویو نقطه به نقطه دارای 31 اسلاید وبا فرمت پاورپوینت وقابل ویرایش

اسلاید ۱ :

مقدمه و تاریخچه

قبل از تولد و گسترش سیستم های ارتباطی مبتنی بر فن آوری فیبرنوری، ارتباطات ثابت پرظرفیت تحت نفوذ سیستم های رادیوئی مایکروویو قرار داشت که از دهه ۷۰-۱۹۶۰ سیستم های ماهواره ای تا حدودی در ارتباطات بین کشورها و قاره ها، شبکه های مایکروویو را یاری می نمودند. بعد از توسعه و گسترش سیستم های فیبرنوری با نگرش به ویژگی های ذاتی سیستم های رادیوئی دید مستقیم(Line Of Sight) LOS  باز هم همچنان از جایگاه پراهمیتی برخوردار می باشند.

روند تکامل فن آوری ها

    کاریر و خط فیزیکی

تا اوایل دهه ۱۹۵۰ در شبکه های مخابرات بین شهری از این فن آوری استفاده می شد که دارای ظرفیت های محدودی مانند ۶، ۱۲ و ۲۴ کانال تلفنی بوده و بعد از تاریخ فوق نیز بطور محدود و در حالات خاص مورد بهره برداری قرار می گرفت.

اسلاید ۲ :

سیستم مایکروویو آنالوگ
سیستم های مایکروویو آنالوگ با ظرفیت تا حدود ۱۸۰۰ کانال در دهه های ۱۹۵۰ تا ۱۹۸۰ تولید، نصب و در شبکه های راه دور بطور وسیعی استفاده می شد.
علل تغییر سیستم های مخابراتی راه دور کاریر به مایکروویو آنالوگ را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:
 –   پائین بودن کیفیت و نیاز به بهبود آن
 –   تأثیرات عوامل طبیعی و فیزیکی درخرابی این نوع سیستم و نیاز به ضریب اطمینان و ضریب آمادگی بیشتر
 –   پائین بودن ظرفیت و توسعه نیازها
 –   عدم امکان پاسخگوئی به سوئیچ های توسعه یافته
    سیستم مایکروویو دیجیتال PDH
 سیستم های مایکروویو دیجیتال PDH با ظرفیت تا Mb/s 140 (معادل ۱۹۲۰ کانال تلفنی) در دهه های ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۰ تولید، نصب و در شبکه های ارتباطات راه دور بصورت گسترده ای مورد بهره برداری قرار می گرفت. علل تغییر سیستم های مایکروویو آنالوگ به دیجیتال را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:
 –   عدم امکان انتقال دیتا با سرعت بالا
 –   تغییر سوئیچ ها از EMD به دیجیتال
 –   کیفیت بهتر کانال ها و کاهش اثرات نویز

اسلاید ۳ :

 –   عدم امکان رفع مشکل همزمانی سوئیچ های دیجیتال

 –   نیاز به فضای زیاد برای تجهیزات مالتی پلکس آنالوگ

سیستم مایکروویو دیجیتال SDH

از دهه ۱۹۸۰ به بعد سیستم های مایکروویو دیجیتال با استفاده از تکنولوژی SDH معرفی گردید. علل تغییر سیستم های انتقال از PDH به SDH را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:

 –   اشباع فرکانس در اکثر محیط ها

 –   پایین بودن ظرفیت هر لینک

 –   عدم امکان ADD/DROP در ایستگاهها بدون ترمینه کردن سیستم انتقال

 –   نداشتن مدیریت شبکه قوی و یکپارچه در PDH

 –   عدم امکان تطبیق دو نوع شبکه PDH اروپائی و آمریکائی

اسلاید ۴ :

امواج مایکروویو     
فرکانس های بین ۳۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ 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 ۴۰ تا ۴۸ 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.
ظرفیتها و سطوح مالتی پلکس
 سطوح مالتی پلکس دیجیتال
سطوح مالتی پلکس دیجیتال فن آوری PDH که با احتساب هر کانال تلفنی معادل Kb/S 64 محاسبه می گردد، در نمودار زیر ارائه شده و بطوریکه ملاحظه می شود این سطوح براساس سلسله مراتبی بشرح زیر می باشد:
E1: حدود Mb/s 2 معادل ۳۰ کانال تلفنی (۶۴ کیلوبیتی)
۴xE1: حدود Mb/s 8 معادل ۱۲۰ تلفنی (۶۴ کیلوبیتی)
۸xE1: حدود Mb/s 34 معادل ۴۸۰ کانال تلفنی (۶۴ کیلوبیتی)
۶۴xE1: حدود Mb/s 140 معادل ۱۹۲۰ کانال تلفنی (۶۴ کیلوبیتی)

اسلاید ۵ :

نمودار ظرفیت های استاندارد سیستم های دیجیتال

سطوح مالتی پلکس دیجیتال فن آوری SDH با توجه به یکپارچگی سیگنال های مختلف از قبیل صوت، تصویر و دیتا و همچنین روش های خاص فشرده سازی، دیگر براساس تعداد کانال تلفنی معادل مطرح نبوده بلکه صرفاً براساس ظرفیت دیجیتالی آنها و بشرح زیر می باشد:

E1  :   معادل ۲۰۴۸ Kb/s

STM-0   :   معادل ۲۱ E1

STM-1  :  معادل ۶۳ E1

STM-4  :  معادل ۴ STM-1 و ۶۳E1 ×  ۴

اسلاید ۶ :

 ساختار شبکه

یک شبکه ارتباطی مایکروویو از دو یا چند ترمینال که دارای نیازهای ارتباطی هستند تشکیل می گردد. جهت اتصال این ترمینال ها به یکدیگر با توجه به موقعیت آنها و ساختار طبیعی زمین در مسیر ما بین آنها لازم است از ایستگاههای واسط تکرار کننده استفاده نمود.

ایستگاههای مایکروویو به لحاظ وظایفی که برعهده دارند و سرویس هائی که ارائه می دهند بشرح زیر تقسیم بندی می گردند:

پایانه : به ایستگاهای انتهائی اطلاق می گردد که در آنها کانال های صوتی، دیتا و یا تصویر پیاده و سوار می شوند.

تکرار کننده مستقیم: به ایستگاهی اطلاق می گردد که در آن امواج از ایستگاه قبلی دریافت و پس از پردازش (بدون پیاده و سوار شدن کانال) و تقویت به سمت دیگر ارسال می گردند.

تکرار کننده از نوع پایانه ای: به ایستگاه تکرار کننده ای اطلاق می گردد که در آن تعدادی کانال پیاده / سوار می شوند.

چند راهه: به ایستگاهی اطلاق می شود که ضمن انجام عمل تکرار، امواج را در چندین مسیر مبادله می نماید.

تکرار کننده از نوع مولد: نوع خاصی از ایستگاه تکرار کننده است که در آن امواج پس از دریافت تا حد Base Band پیاده و پس از حذف نویزها مجدداً سیگنال های RF و IF تولید و ارسال می شود. این نوع تکرار کننده ها عمدتاً در سیستم های مایکروویو دیجیتال متداول می باشند.

اسلاید ۷ :

تکرار کننده غیرفعال: نوع خاصی از ایستگاه تکرار کننده است که در آن المان های فعال و هیچگونه مدارات الکترونیکی وجود نداشته و امواج پس از دریافت در جهت دیگری هدایت می شوند.
همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد ارتباطات در باند مایکروویو براساس دید مستقیم رادیوئی (LOS) استوار است. فاصله بین ایستگاههای مجاور به شدت متغیر بوده و تابع پارامترهای متعددی می باشد. تجربه و کارآئی یک طراح آن است که در یک شبکه مفروض تعداد ایستگاههای واسط را به حداقل کاهش داده و سیستم بهینه را طراحی نماید.
بعنوان مثال در باند فرکانس ۶ تا ۸ گیگاهرتز فاصله متوسط هاپ های رادیوئی با توجه به ساختار منطقه بین ۳۰ تا ۴۵ کیلومتر می باشد. در شبکه های واقعی معمولاً  با هاپ های کوتاهتر یا بلندتر از مقدار متوسط مواجه می گردیم که ناشی از ساختار طبیعی زمین می باشد. ساختار طبیعی زمین بعلت وجود پستی و بلندی های فراوان و ایجاد موانع و مسیر امواج رادیوئی باعث افزایش تعداد ایستگاههای واسط می گردد. برخی از مواقع با توجه به استقرار ایستگاههای تکرار کننده در بلندی ها و استفاده از ارتفاعات طبیعی باعث می گردد که بتوان از هاپ های طولانی نیز بهره جست. عوامل اصلی که در طول یک هاپ رادیوئی مؤثرند عبارتند از:
ساختار زمین در مسیر امواج رادیوئی
شرایط آب و هوا و وضعیت اقلیمی منطقه