دانلود تحقیق بررسی کانال ارتباط بی سیم و سیستم های ماهوارهای

بررسی کانال ارتباط بی سیم و سیستم های ماهوارهای
تاریخچه
در دهه 1950 و اوایل دهه 1960 مردم سعی کردند تا سیستم ارتباطی از طریق برخورد سیگنالها به بالونهای فلزی ایجاد نمایند. متاسفانه سیگنالهای دریافتی بسیار ضعیف بوده و کاربرد عملی نداشت. سپس نیروی دریایی آمریکا نوعی بالون ثابت را در آسمان یافت (ماه) و سیستمی عملیاتی برای ارتباط دریا به ساحل را به کمک برخورد سیگنالها به آن ایجاد کرد.
استفاده از ماهواره اولین بار توسط دانشمند انگلیسی بنام اتورسی کلارک مطرح شد. لیکن با توجه به محدودیتهای تکنولوژیکی اجرای این ایده تا اوائل دهه 60 میلادی به تعویق افتاد . پرتاب ماهواره موسو م به اکو در سال 1960 میلادی و قرار گرفتن آن در مدار زمین را می‏توان آغاز دوران ارتباطات ماهواره دانست. ماهواره‏های اولیه از مدارهای با ارتفاع کم استفاده می‏کردند و سرعت چرخش این ماهواره‏ها از سرعت چرخش زمین بیشتر بود. در نتیجه امکان ارتباط ایستگاههای زمینی با ماهواره فقط در مدت کمی از روز حدود 100 دقیقه امکان داشت
اولین ماهواره مدار ثابت زمین موسوم به سینکام دوم در سال 1963 به فضا پرتاب شد. این نوع ماهواره‏ها در ارتفاع حدود 40000 کیلومتری سطح زمین و با سرعتی برابر با سرعت زمین این ماهواره‏ها حدود 30 متر و هزینه آنها بالغ بر 2 میلیون دلار بود . تفاوت بین ماهواره مصنوعی و حقیقی این است که ماهواره مصنوعی میتواند سیگنالها را قبل از برگشت تقویت نماید (تغییر از سیستم ساده به سیستم ارتباط قوی).
بعلت پیچیدگی و بزرگ بودن ایستگاههای زمینی ماهواره‏ها، استفاده از این تکنولوژی در کاربردهای خاص و با هزینه بالا امکان پذیر می‏بود. در اوائل دهه 80 میلادی، با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از باندهای KU هزینه آنها کاهش یافت و قطر ایستگاههای زمینی نیز تا حدود 2 متر تقلیل یافت.
ماهواره‌‌های ارتباطی خواص عجیبی داشتند که برای بسیاری از کاربردها جذاب بودند. ماهواره ارتباطی را می‌‌توان مانند تکرارگر مایکروویو در آسمان تصور کرد. حاوی چند ترانسپوندر است که هر کدام از آنها به بخشی از طیف گوش می‌‌دهد سیگنال ورودی را تقویت می‌‌کند سپس آن را با فرکانس دیگری پخش می‌‌نماید تا با سیگنال ورودی تداخل نکند. پرتوهای روبه پایین می‌‌تواند گسترده باشد و سطح وسیعی از زمین را بپوشاند و یا باریک بوده و ناحیه‌‌ای به قطر صدها کیلومتر را پوشش دهد.
اولین تولید تجاری این ایستگاههای زمینی ماهوارا توسط کمپانی تلکام جنرال ارائه گردید. نام عمومی این ایستگاهها، ایستگاه زمینی کوچک یا VSAT نامیده شد.
شبکه VSAT به سه نوع ساختار اشتراکی، نقطه به نقطه و ستاره تقسیم می‏شوند . ساختار ستاره بعنوان متداولترین استاندارد توسط اکثر سازندگان شبکه VSAT ارائه شده است و شامل ایستگاه مرکزی HUB، ترانسپوندر ماهواره و تعدادی پایانه VSAT می‏باشد. این ساختار برای کاربردهای دوطرفه با تعداد پایانه زیاد استفاده می‏گردد. همچنین استفاده از این نوع شبکه با بیش از 100 پایانه در مقایسه با شبکه ‏های زمینی مقرون بصرفه می‏باشد .
محیط بی سیم بصورت گزینه شبکه های قابل رشد ظهور پیدا کرده است . همچنانکه تکنولوژی رشد می نماید ، فرو شندگان محصولات بیشتری با قیمتهای جاذب ارائه می دهند که در عوض تقاضا و فروش را افزایش خواهد داد .همچنانکه تقاضا افزایش می یابد ، محیط بی سیم رشد و بهبود خواهد یافت اصطلاح محیط بی سیم گمراه کننده است زیرا دلالت بر شبکه ای می نماید که کاملا بدون کابل است . در اکثر حالات ، این درست نیست . اکثر شبکه های بی سیم واقعا شامل اجزا بی سیمی می باشند که با شبکهای ارتباط دارند که از کابلهایی در شبکه با اجزا مخلوط بنام دورگه استفاده می کند
ایده شبکه های بی سیم موضوع مهمی می باشد زیرا اجزا بی سیم می توانند
اتصالات موقت به شبکه کابلی موجود ارائه دهند
در ارائه پشتیبان برای شبکه کابلی موجود کمک نمایند
درجه معینی از قابلیت حمل را ارائه دهند
شبکه ها را آنسوی محدوده های کابلهای مسی یا حتی فیبر نوری گسترش دهند
مصارف بی سیم
مشکل در پیاده سازی کابل عاملی است که تقاضای محیط های بی سیم را افزایش داده است. بی سیم می تواند بویژه برای شبکه سازی های ذیل مفید باشد
مناطق شلوغ مانند سالن های انتظار
افرادی مانند دکتر ها و پرستاران در بیمارستانها که دائما در حرکت می باشند
ساختمانها و مناطق مجزا
دپارتمانهایی که ویژگیهای فیزیکی دائما در آنها تغییر می کنند
ساختمانهایی از قبیل عمارات تاریخی که کابل کشی در آنها مشکل می باشد
انواع شبکه های بی سیم
شبکه های بی سیم می توانند بر اساس تکنولوژی آنها به سه دسته تقسیم شوند
شبکه های محلی
شبکه های محلی گسترش یافته
کامپیوتر های سیار
های گسترش یافته بی سیم از فرستنده ها و گیرنده های LAN ها و LANتفاوت اصلی بین این رسته ها تسهیلات انتقالی می باشد ،MCI,AT&T متعلق به شرکتی که شبکه در آن کار می نماید استفاده می کنند کامپیوتر های سیار از حاملهای عمومی مانند : شرکتهای تلفن محلی و خدمات همگانی آنها برای ارسال و دریافت سیگنالها استفاده می کنند
یک شبکه بی سیم نمونه به استثنای رسانه تقریبا شبیه شبکه کابلی بنظر می رسد و عمل می کند . کارت آداپتور شبکه بی سیم با فرستنده گیرنده در هر کامپیوتر نصب شده است و کاربران با شبکه مثل اینکه آنها در کامپیوترهای کابل کشی شده کار می نمایند ، ارتباط برقرار می کنند
فرستنده-گیرنده گاهی اوقات نقطه دسترسی نامیده می شود سیگنالها را از کامپیوترهای مجاور دریافت و سیگنالها را به آنها ارسال می نماید و بین کامپیوترهای بیسیم و شبکه کابلی داده ها رابصورت رفت و برگشت عبور می دهد