دسته: برق ، الکترونیک و مخابرات سیستم های نسل دوم درسالهای 1980 و1990 با استفاده از تكنولوژی دیجیتال تحقق یافت GSM 7، اولین استاندارد MCS تمام دیجیتال در دنیاست این سیستم درسال 1992 در اروپا به بهره برداری تجاری رسید وحدوداً دو سال بعد در ایران نصب شد در این سیستم موبایل ها از فركانس های 890 تا 915 مگاهرتز و ایستگاه پایهها(BS) 8 از فركانسهای 935 تا960 مگاهرتز برای ارسا
قیمت فایل فقط 6,900 تومان
سیستمهای رادیویی
معرفی سیستمها و شبكههای سلولی مخابرات سیار
1-1-سیستمهای مخابرات سیار
1-1-1- مقدمه
سیستمهای رادیویی سیار نقش مهمی را در فعالیتهای بازرگانی، تجارتی و امور مراقبتی و حفاظتی عمومی بگونهای صنعتی و پیشرفته دارا میباشند. نیاز به این سیستمها و درخواستهای فراوان برای آن توسط بخشهای مختلف لزوم ایجاد مقررات خاص رادیویی و اختصاص بخش معینی از طیف امواج رادیویی را برای این سیستمها در كشورهای مختلف ایجادكرده است. باندهای رادیویی150 و450 [1] مگاهرتز،همچنین باندرادیویی حدود900 مگاهرتز برای سرویسهای رادیوتلفنی سیار سلولی (GSM900) و باندПΙ (175-225 مگاهرتز) برای سیستمهای رادیویی سیار ترانكی اختصاص داده شدهاند. باند 1800 مگاهرتز برای سیستم سلولی دیجیتال DCS1800 و باند1900 مگاهرتز برای PCS1900 آمریكایی استفاده میشود. علاوه براین به نظر میرسدكه به علت افزایش تقاضا درآینده شاهد اختصاص باندهای دیگری برای این سرویسها باشیم[2].
عصر مخابرات بی سیم در سال1897 با اختراع تلگراف بی سیم توسط ماركنی آغاز شد و اكنون پس از گذشت یك قرن سومین نسل از سیستم های مخابرات بی سیم یعنی سیستمهای مخابرات فردی ((PCS[3] پا به عرصه ظهور میگذارد. كاربران چنین سیستمی با استفاده از یك ترمینال دستی كوچك (handset ) خواهند توانست با هركس، در هر زمان و از هر مكان، انواع اطلاعات (صوت و تصویر و دیتا) را مبادله نمایند0
تاریخ كامل مخابرات بی سیم به چهار دوره زیر قابل تقسیم است :
1ــ دوره قبل از همگانی شدن این سیستم ها
2ــ سیستم های آنالوگ (نسل اول )
3ــ سیستم های دیجیتال نسل دوم
4ــ سیستم های دیجیتال نسل سوم (PCS)
دوره قبل از همگانی شدن سیستمهای مخابرات بی سیم از سالهای 1950 شروع و تا 1960 ادامه یافت. دراین دوره از مخابرات سیار برای كاربردهای پلیسی، نظامی، كشتیرانی، هواپیمایی استفاده میشدوتجهیزات ارسال و دریافت ،حجیم،پرمصرف وگران قیمت بود0
نسل اول در سال های 1970 تا1980 بر پایه تكنولوژی آنالوگ واستفاده از مفهوم سلولی برای مصارف عمومی پدید آمد0 ایده اساسی در مخابرات سیار سلولی[4] (MCS)، استفاده مجدد از طیف فركانسی در مناطقی است كه به اندازه كافی از هم دورند ودر نتیجه میزان تداخل هم كانال[5] ناچیزخواهد بود. استفاده از مخابرات سیارسلولی موجب افزایش چشمگیر ظرفیت سیستم،كاهش هزینه، بهبودكیفیت سرویس وكاهش توان موردنیاز شد0
سیستم AMPS [6] در سال 1978 راه اندازی شد. این سیستم در باندفركانسی 800 تا900 مگاهرتز كار میكرد و دارای 666 كانال دوطرفه با پهنای باند 30KHZ و مدولاسیون FM آنالوگ بود. با افزایش بیش از حدتقاضا،سیستم های آنالوگ نسل اول قادربه تامین ظرفیت مورد نیازبرای برخی ازمناطق شهری نبودند، درهمین زمان تكنیكهای مخابرات دیجیتال به رشد لازم جهت كاربردهای تجاری رسیدند.
سیستم های نسل دوم درسالهای 1980 و1990 با استفاده از تكنولوژی دیجیتال تحقق یافت. GSM [7]، اولین استاندارد MCS تمام دیجیتال در دنیاست. این سیستم درسال 1992 در اروپا به بهره برداری تجاری رسید وحدوداً دو سال بعد در ایران نصب شد. در این سیستم موبایل ها از فركانس های 890 تا 915 مگاهرتز و ایستگاه پایهها(BS) [8] از فركانسهای 935 تا960 مگاهرتز برای ارسال سیگنال استفاده میكنند. پهنای باند هر كانال رادیویی200 كیلوهرتز است كه توسط 8 كاربر مورد استفاده قرار میگیرد، بنابراین جمعاً 2000 كانال دو طرفه موجود است0
به علت رشد حیرت آور تقاضا برای سرویسهایMCS، تكنولوژیهای جدیدی نظیرCDMA [9] برای بهبود بهره برداری از طیف فركانسی پدید آمد. در CDMA جدایی كانالها با استفاده از كدهای متعامد صورت میگیرد. پهنای باند هر كانال 23/1 مگاهرتز بوده و ترمینالهای دستی بكار رفته در آن میتوانند در سیستم AMPS نیز كار كنند.
امروزه سرویس سیستم های ماهواره ای با تامین پوشش در منطقهای كه سیستم های زمینی از لحاظ فیزیكی یا اقتصادی قادر به تامین سرویس نیستند (مثلاً پوشش هواپیماها، كشتیها و...) مكمل سیستمهای مخابرات زمینی هستند. در سالهای آینده انواع سیستمهای مخابرات سیار زمینی و ماهوارهای و همچنین شبكه های سیمی با یكدیگر یكپارچه خواهند شد تا بتوانند انواع سرویسهای صوتی، تصویری و دیتا را به صورت مجتمع به كاربران واقع در تمام نقاط دنیا عرضه كنند. این سیستم ها نسل سوم به شمار میآیند و سیستمهای مخابرات فردی (PCS) نامیده میشوند. بنا بر تعریف FCC [10]، PCS سیستمی است كه با استفاده از آن كاربر میتواند در هر زمان و در هر مكان با هر كس به كمك یك مخابرات فردی واحد[11] (PTN) تبادل اطلاعات نماید. شكل 1-1 روند تكاملی سیستمهای مخابرات بیسیم را نشان میدهد.
شكل1-1-روند تكاملی سیستمهای مخابرات بیسیم
1-1-2- اصول سیستم های رادیویی موبایل
سیستمهای رادیویی موبایل علیرغم تنوع زیاد سرویسها و مطالب فنی، دارای اصول و پارامترهای مشتركی هستند كه در این قسمت اشاره مختصری به این نكات خواهیم داشت.
× فركانسهای بهره برداری و نوع مدولاسیون
در كلیه تشكیلاتی كه از سرویسهای رادیویی سیار بهره برداری میكنند، عموماً واحدهای سیار نیاز به برقراری ارتباط رادیویی با یك ایستگاه كنترل كننده مركزی دارند. در این سیستمها تعداد زیادی سیار با مركز ثابت مربوط به خود در تماس هستند و معمولاً تشكیلات مختلف میبایستی همزمان و بدون ایجاد تداخل با یكدیگر قادر به برقراری تماس مورد نیاز باشند. در این سیستمها نیاز به آنتنهایی داریم كه به صورت همه جهته[12] و در موازات سطح زمین از ایستگاه ثابت، اطلاعات را پخش و یا جمع آوری نمایند و آنتنهای سیار نیز بایستی با راندمان مناسب و ابعاد منطقی[13] جهت نصب روی واحد سیار باشد. در محیطهای شهری امواج رادیویی باید قدرت نفوذ و انتشار از میان ساختمانهای بلند و مرتفع را داشته باشند. همچنین بعلت محدودیت در باندهای رادیویی، باید بتوان از باندهای رادیویی مشابه در شهرهای مختلف كه دارای فاصله مناسبی از یكدیگر هستند به صورت مكرر استفاده نمود.
باتوجه به موارد فوق، باندهای رادیوییVHF (150 مگاهرتز) وUHF (450 و900 مگاهرتز) با فرستندههای با قدرت 30 تا 100 وات و با آنتنهایی با گین صفر تا شش dB كه بصورت همه جهته كار میكنند، در سیستم های رادیویی سیار جهت انتقال صحبت، فراخوانی[14]، انتقال دیتا و مكالمات تلفنی استفاده میشود. همچنین جهت صرفه جویی در عرض باند، از كانالهای رادیویی با عرض باند 5/ 12، 25 ،30 و یا50 كیلوهرتز استفاده میشود. نوع مدولاسیون در سیستمهای آنالوگ عموماً FMبوده است، ولی امروزه با پیشرفت تكنولوژی از انواع مدولاسیون های دیجیتال استفاده میشود.
حالتهای مختلف عملیاتی و بهره برداری در این سیستمها بصورت زیر میباشند:
× Single Frequency Simplex : دراین سیستم ها ارتباط ثابت به سیار[15] و سیار به ثابت[16] با یك فركانس و بصورت ترتیبی برقرار میشود (Semi Duplex )
× Simplex Two Frequency : در این سیستم ارتباط ثابت به سیار و سیار به ثابت باز هم بصورت ترتیبی اما از طریق دو فركانس صورت میگیرد.
×
Duplex : دراین سیستم ها ارتباط ثابت به سیار و سیار به ثابت به طور همزمان وبااستفاده از دو فركانس جداگانه برقرار میشود[17].
شكل1-2
در سیستمهای Simplex، واحد سیار به صورت PTT [18]عمل میكند. در صورتی كه فركانسهای دریافت و ارسال مشابه باشند. سیستم دارای این حسن است كه واحدهای سیار نیز در شرایطی كه با توجه به موقعیت زمین و ساختمانها در برد رادیویی یكدیگر هستند، با یكدیگر تماس مستقیم خواهند داشت ودارای این عیب نیزهست كه ترافیك كانال بعلت امكان كاربرد فوق زیاد خواهد شد. در صورتیكه فركانسهای دریافت و ارسال مشابه نباشند، ارتباط واحدهای سیار با ایستگاه مركزی برقرارخواهد بود. اغلب جهت كاهش تداخل از این نوع سیستم استفاده میشود و معمولاً باندهای ارسال و در یافت با یك فاصله از یكدیگر قرار دارند.
در سیستم های Duplex، فرستنده و گیرنده به طور همزمان قادر به كار كردن هستند و لذا واحدهای سیار نیاز به دوآنتن جداگانه و یا یك دوطرف كننده[19] خواهند داشت. این سیستم در انتقال كانالهای تلفنی ضروری میباشد و تقریباً در كلیه سیستمهای رادیو تلفنی سلولی، نوع ارتباط بصورت Duplex خواهد بود.
در اكثر سیستمهای عملی جهت برقراری ارتباط مناسب با واحدهای سیار لازم است تا از یك ایستگاه رادیویی مرتفع جهت ارسال و دریافت پیامها استفاده نمود. اما معمولاً ایستگاه مركزی و تشكیلات در موقعیتی قرار دارد كه دارای شرایط مناسب رادیویی نمیباشد. لذا در این نوع سیستم ها معمولاً ارتباط ما بین دفتر مركزی وایستگاه رادیویی مورد نیاز از طریق یك لینك ثانویه كه میتواند تركیبی از كابلهای تلفنی داخل شهری و یك لینك رادیویی ماكروویو باشد، برقرار شده و این لینك ثانویه پیامهای مركز ثابت را جهت پخش به ایستگاه رادیویی VHF انتقال داده و پیامها از آن نقطه برای واحدهای سیار پخش خواهد شد.
روش دیگر برای ایجاد پوشش رادیویی مناسب، استفاده از ایستگاههای تكراركننده[20] میباشد كه موجب افزایش برد عملیاتی ایستگاه مركزی خواهد شد. در این نوع تكراركننده بدلیل امكان كار همزمان بخش فرستنده و گیرنده، فركانس ارسال و دریافت باید از یكدیگر حداقل فاصله ای داشته باشند تا از كاهش حساسیت گیرنده و نوسان جلوگیری بعمل آید
قیمت فایل فقط 6,900 تومان
برچسب ها : سیستمهای رادیویی , طرح توجیهی سیستمهای رادیویی , ددانلود سیستمهای رادیویی , برق , سیستم , رادیویی , , سیستمها و شبكه های سلولی مخابرات سیار , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه
