پاورپوینت مبانی ارتباطات رادیوئی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

کارگاه کشوری ارتباطات بی سیم

اسلاید 3 :

مبانی ارتباطات رادیوئی

اسلاید 4 :

امواج رادیویی و تقسیم بندی باند ها و فرکانس ها

امروزه و در عصر پيشرفت تكنولوژي، كاربرد و استفاده از طيفهاي فركانسي و امواج راديويي در حال گسترش روزافزون است. مهمترين مزیت اين فناوري كاهش حجم اتصالات و وسايل رابط همچون سيمها و كابلها هستند كه در نتيجه موجب كاهش چشمگير هزينهها ميگردند. به طوري كه روابط بدون سيم جايگزين مطمئن آنها ميشوند.

اسلاید 5 :

اصولا يك موج راديويي يك موج الكترومغناطيسي ميباشد كه معمولا توسط آنتن منتشر ميگردد. امواج راديويي داراي فركانسهاي مختلفي هستند، كه برحسب كاربري مطابق با استانداردهايي تقسيمبندي شدهاند.
شکل 1

اسلاید 6 :

(جدول1)

اسلاید 7 :

تعدادی از کاربردهای خاص طول موج رادیوئی
متحرک هوانوردی
ناوبری رادیویی
آماتور ماهواره ای
پخش همگانی صدا
متحرک خشکی
متحرک دریایی
هواشناسی ماهواره ای
تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای
تحقیقات فضایی
پخش تصاویر تلویزیونی

اسلاید 8 :

امواج راديويي در هوا با سرعتي نزديك به سرعت نور انتقال مييابند. اين امر يكي از مهمترين مزاياي اين فناوري ميباشد كه نقش بسزايي در تسريع ارتباط به عهده دارد.
واحد اندازه گيري فركانس راديويي hertz "هرتز" يا "سيكل بر ثانيه" است و براي فركانسهاي بزرگتر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتي مانند KHz "كيلوهرتز"، MHz "مگا هرتز" و . استفاده ميشود.
عدد فرکانس یا بسامد یک رادیو به معنای فرکانسی است که رادیوی مورد نظر بر روی آن فرکانس عمل ارسال و یا دریافت پیام ها را انجام میدهد.
طول موج فاصله بین دو نقطه نظیر هم روی یک موج است. بطور معمول طول موج را از یک قله موج تا قلهی دیگر آن اندازه میگیرند. Wavelength يا طول موج يك سيگنال الكترومغناطيسي با فركانس يا بسامد آن رابطه معكوس دارد.

اسلاید 9 :

یک فرکانس مشخص برای انجام عمل ارسال و دریافت بطوریکه جهت برقراری ارتباط با یک یا چندین رادیوی مختلف که در پوشش برد یکدیگر قرار دارند لازم است تا فرکانس یا کانال ارتباطی همه آنها یکسان و مشابه تنظیم شود.
کانال
مفاهیم اصلی ارتباطات رادیویی
سرویس های رادیویی در حقیقت قالب های قانونی برای استفاده اصولی از امواج رادیویی می باشند. این سرویس ها از طرف مراجع قانونی متولی برای کاربرد های مختلفی تعریف و ارائه می شوند . برای مثال سرویس رادیویی دریایی مخصوص استفاده کشتی ها ، قایق ها و شناور های سطح است .
سرویس های رادیویی

اسلاید 10 :

رادیو دوطرفه رادیویی است که علاوه بر دریافت امواج رادیویی تعیین شده قادر است تا عمل ارسال بر روی همان فرکانس ها را نیز انجام دهد.
تعریف رادیویی دو طرفه
ارتباط رادیویی که در آن در هر لحظه از ارتباط تنها یکی از طرفین ارتباطی قادر به ارسال پیام بوده و طرف یا طرفین مقابل تنها ناچار به شنیدن و دریافت پیام مذکور خواهند بود و تا هنگامی که عمل ارسال توسط فرستنده پیام پایان نیافته است دیگران قادر به ارسال پیام نخواهند
بود.
تعریف رادیویی یک طرفه
مفاهیم اصلی ارتباطات رادیویی

اسلاید 11 :

اهم عوامل موثر در برد یا رنج یک رادیوی دوطرفه:
باند و فرکانس
توان خروجی رادیو
محیط مورد استفاده
طول آنتن دستگاه

اسلاید 12 :

آنتن معمولا میله فلزی است که بخش مهمی و جدایی ناپذیر در مدارات فرستنده و گیرنده می باشد و قابلیت انتشار امواج ارسالی و دریافت امواج دریافتی را دارا می باشد.
آنتن
این ایستگاه مرکز اصلی یک شبکه رادیویی را تشکیل می دهد که شامل تکرار کننده ها رادیو های دوطرفه ثابت با توان بالا و سیستم های کنترل کننده خودکار یا انسانی هستند.
ایستگاه مرکزی

اسلاید 13 :

موجهای صدا
همه شکلهای انرژی متحرک ، از جمله صدا ، نور و گرما بصورت موج حرکت میکنند. همهی آنها ، درست مانند موجهای دریا ، طول موجی دارند. برای مثال ، وقتی موجهای صدا در هوا حرکت میکنند، در فشار هوا تغییر اندکی بوجود میآورند. قلههای موجهای صدا در نقطه هایی واقع می شوند که فشار هوا به بیشترین حد خود میرسد. گوشهای ما ، تغییر فشار هوا را دریافت میکنند و پیامی به مغز میفرستند.

طول موجهای متفاوت طول موج نیز مانند بسامد (میزان بالا و پایین رفتن موج) ، روی ویژگیهایی موج تأثیر میگذارد؛ زیرا این دو باهم ارتباط نزدیک دارند. برای مثال ، موجهای صدای کم بسامد نسبت به موجهای صدای پر بسامد ، طول موج بزرگتری دارند. همچنین طول موج نور سرخ از طول موج نور آبی بزرگتر است. نور بخشی از گسترهی موجهای انرژی است که شامل موجهای رادیویی ، ریزموجها )مایکروویوها) ، پرتوهای فرو سرخ ، پرتوهای فرابنفش ، پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما میشود که همهی آنها با سرعت 300 هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت میکنند.

اسلاید 14 :

سیستم های رادیویی ترانک
افزايش رشد سريع جمعيت استفاده كنندگان از ارتباطات راديويي( بيسيم) و تعداد شبكههاي راديويي در محل (شهرها)، نياز به توسعه جغرافيايي براي پوشش راديويي و استفاده از سرويسها و قابليتهاي جديد ارسال صوت و ديتا، روي بستر اينگونه ارتباطات و ناكارا بودن ارتباطات بيسيمي مرسوم براي پاسخگويي به اينگونه نيازهاي واقعي خصوصا در شهرهاي بزرگ  و پرتراکم  (از لحاظ تجمع ساختمانها، وسعت  شهرها) متخصصين مخابرات را به اين مسئله سوق داد كه از سيستمهاي سلولار براي پاسخ به نيازهاي متقاضيان استفاده نمايند.

اسلاید 15 :

مشخصات شبكههاي راديويي متداول
معمولا در يك شبكه ارتباطي راديويي سه نوع بيسيم بكار ميرود كه شامل: بيسيم دستي، بيسيم سيار و بيسيم ثابت ( به عنوان مركزي يا تكراركننده) ميباشد. بسته به ميزان پيچيدگي، تكنيك به كار رفته در ساختمان بيسيم، نيازهاي ارتباطي و تعداد فركانس در دسترس اين بيسيمها ميتوانند به صورت (سيمپلكس، هاف دوپلكس و يا فول دوپلكس) به كار روند.
 در حالت سيمپلكس، فركانس ارسال و دريافت كانال راديويي تخصيص داده شده، يكسان ميباشند (Ft= Fr) و عمل ارسال و دريافت به صورت غير همزمان انجام ميشود.

اسلاید 16 :

محدوديتهاي شبكههاي راديويي متداول

1- اختصاص دائمي يك و يا چند كانال به يك گروه بدون آنكه براي ساير گروهها قابل استفاده باشد.

2- امكان طبقهبندي مشتركين از نظر اولويت داشتن در ارسال پيام را ندارد.

3- در صورت اشغال بودن كانالها، مشتركيني كه تمايل به ارسال پيام دارند بايد مرتباً كانالها را تا هنگام آزاد شدن يكي از آنها را زير نظر داشته باشند و بدين ترتيب وقت زيادي از مشتركين به هدر ميرود.

4- عدم وجود يك مديريت ترافيكي براي كل شبكه راديويي.

5- امكان ثبت نمودن مشخصات پيامهاي رد و بدل شده وجود ندارد (مشخصاتي نظير اسامي پيامدهندگان و پيامگيرندگان، زمان وقوع و خاتمه پيامها، نوع پيامها) و در نتيجه آمار صحيحي از ترافيك ارتباطي روزانه در دسترس نيست.

اسلاید 17 :

6- شبكههاي راديويي مرسوم فقط امكان ارتباط صوتي را به مشتركين ميدهند و در ارائه سرويسهاي ارتباطي جديد نظير مخابرات ديتا، ارتباط با شبكه تلفن سوئيچينگ عمومي (PSTN) و مركز تلفن داخلي سازمانها (PABX)، پيامهاي گروهي كنفرانسي و پيجينگ صوتي و حرفي عددي ناتوان ميباشند.

7- عدم وجود امنيت با ضريب بالا.

8- عدم امكان مديريت سلسله مراتبي متناسب با رده تشكيلاتي سازمان در امر ارتباطات.

9- شنود مكالمات توسط كليه اجزا و همشنوايي مشتركين شبكه كه اين امر به خصوص در سازمانهاي نظامي و انتظامي، مطلوب هيچ يك از طرفين ارتباطي نميباشد.

اسلاید 18 :

سيستم راديويي ترانك
رشد تقاضا براي سرويسهاي راديويي ترانك به طور معمول در حدود 10% در سال است و هيچ علامتي از كم شدن اين رشد تقاضا در آينده نزديك ديده نميشود. اين تقاضاي رو به رشد مشكلاتي را در جهت بينياز ساختن مردم با طيف مختص به راديوترانك به وجود ميآورد. بنابراين تكنيكهاي جديد، در جستجوي راهي هستند كه بتوانند از طيف فركانسي موجود استفاده بيشتري ببرند. در چنين تكنيكي از ترانكينگ استفاده ميشود، كه اجازه استفاده بيشتر را ازفضاي فركانس فراهم ميكند. به وسيله ترانكينگ استفادهكنندگان از يك دسته كانال به طور مشترك سهم ميبرند، در اين روش اتلاف وقت استفادهكنندگان كاهش مييابد و در نتيجه اين كاهش، احتمال دارد كه همه كانالها به طور همزمان مورد استفاده باشد.

اسلاید 19 :

سيستم راديويي ترانك

فلسفه اساسي سيستم ترانك تسهيم اتوماتيك (اختصاص سهم كانال به هر يك از متقاضيان ارتباط) تعداد كمي كانال راديويي در بين تعداد زيادي مشترك ميباشد. بكارگيري سيستمهاي راديويي ترانك، به منظور استفاده هر چه موثرتر از سيستمهاي راديويي مرسوم ميباشد. امروزه با توسعه شبكههاي مخابراتي، ترافيك ارتباط راديويي نيز افزايش چشمگيري يافته و با توجه به محدوديت باند فركانسي، استفاده بهينه از آن براي ارتباط بيشترين تعداد مشترك، در وسيعترين ناحيه تحت پوشش، يكي از ابعاد مهم ارتباطات مدرن به شمار ميآيد.

اسلاید 20 :

استاندارد سيگنالينگ سيستمهاي راديويي ترانك

در سيستمهاي راديويي ترانك براي ارتباط اجزا مختلف آن و برقراري مكالمه بين بيسيمها و ساختار شبكه، نياز به هماهنگي وجود دارد. اين هماهنگي توسط سختافزارها و نرمافزارها و اينترفيسهاي مختلف تحت قوانين، مقررات و چهارچوب تعاريف خاصي به نام سيگنالينگ اعمال ميگردد. استاندارد بودن يك سيستم موجب هماهنگي و الگوسازي يكنواخت خواهد شد. كمپانيهاي دنيا نيز توليدات خود را در قالب يك استاندارد به مشتريان عرضه ميكنند.
 استاندارد سيگنالينگ سيستم راديويي ترانك آنالوگ (MPT 1327) است كه تشريح پروتكل سيگنالينگ براي ارتباطات بين ايستگاه مركزي و بيسيمهاي مشتركين و يا بين بيسيمهاي مشتركين با يكديگر ميباشد و با مدولاسيونهاي مختلف AM, FM, FSK و سرعت (1200 bps) به صورت فول دوپلكس و هاف دوپلكس ساخته شده است.