1. مهمان گرامی، جهت ارسال پست، دانلود و سایر امکانات ویژه کاربران عضو، ثبت نام کنید.
    بستن اطلاعیه

شبکه و سیستمهای مخابراتی -

شروع موضوع توسط Am!R~Mr ‏21/9/11 در انجمن سایر رشته ها

  1. آشنايي با سيستم مخابراتي P. L. C







    سيستم Power Line Carrier یا (p.l.c) يكي از شيوه هاي نوين انتقال داده مي باشد.


    توسعه منابع توليد،‌ انتقال و توزيع ا نرژي الكتريكي،‌نياز مبرمي به وود يك شبكه مخابراتي بين نقاط كليدي سيستم برق رساني مثل مراكز توليد، تبديل ، تصميم گيري و توزيع كه اكثراً‌در فواصل دور از هم واقع شده اند را بوجود آورده است. از خطوط انتقال امواج فركانس بالاي حامل اطلاعات در سيستم هاي مخابراتي استفاده نموده . سيستمي كه براي اين گونه انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار مي گيرد را ابزار" انتقال موج حامل ا طلاعات بر روي سيستم فشار قوي" يا PLC مي نامند.




    موارد زير ضرورت ايجاد يك شبكه مخابراتي PLC را بوضوح روشن مي نمايد:
    1) شبكه هاي مخابرايت عمومي جوابگوي نياز هاي ارتباطي جهت بهره برداري موثر از شبكه فشار قوي نمي باشد.
    2) تبادل اطلاعات بين مراكز ديسپاچينگ و ساير پست ها توسط يك شبكه مخابراتي مطمئن و اختصاصي ، از ضروريات اينگونه مراكز مي باشد.
    3) با استفاده از شبكه جامع مخابراتي ، پست ها مي توانند به تجهيزات حفاظتي مجهز گردند كه باعث قابليت اعتماد بيشتر و بهره برداري موثر تر از شبكه مي گردد.
    4) عدم وجود يك شبكه مخابراتي ا ختصاصي ،‌ضعف ارتباط از طريق شبكه مخابراتي شركت مخابرات، عدم دسترسي اكثر پست هاي واقع در خارج شهر به خطوط ا رتباطي PTT مشكلاتي هستند كه در صورت وجود يكش بكه مخابراتي مطمئن برطرف گشته و امكان بهره برداي موثرتر از شبكه را ايجاد مي كند.
    با توجه به نكات فوق جهت مرتفع نمودن اشكالات ذكر شده و بهره برداري بهتر از شبكه ، مي توان با استفاده از سيستم هاي PLC چنين شبكه هاي مخابراتي را براي استفاده در شبكه هاي برق رساني طراحي نمود. استفاده از PLC به جاي ساير سيستم هاي ارتباطي نظير كابل تلفني، امواج راديويي و مايكروويو و … داراي مزايايي مي باشد كه عبارتند از :
    1- به علت ناچيز بودن افت سيگنال حامل اطلاعات در هر كيلومتر ، مراكز توليد و توزيع انرژي الكتريكي كه معمولا در فواصل دوري از يكديگر واقعند را مي توان مستقيماً توسط كانال هاي PLC بدون استفاده از تكرار كننده به يكديگر مرتبط ساخت.
    2- خطوط انتقال فشار قوي كه ارتباطات PLC توسط آنها صورت مي گيرد ،‌موجود بوده و احتياج به سرمايه گذاري مجدد براي ايجاد محيط مخابراتي نيست. به علاوه در شرايط متغير آب و هوايي مصونيت ارتباط PLC در مقايسه با ارتباطات راديويي بيشتر مي باشد.
    3- دستگاه هاي فرستنده و گيرنده PLC از درجه اطمينان بالايي برخوردار مي باشند.
    4- شبكه مخابراتي كه لوازم مديريت براي كنترل و بهره برداري شبكه فشار قوي مي باشد بطور اختصاصي تنها در اختيار شركت برق منطقه ايي قرار خواهد گرفت .
    5- سيستم هاي تلفني PLC از شبكه تلفني شركت مخابرات مجزا مي باشد و به عنوان سيستم هاي خصوصي فرض مي شوند.
    كاربردها:
    عمده استفاده سيستم هاي PLC در ارسال:
    - اطلاعات انالوگ به صورت صحبت
    - اطلاعات ديجيتال يا آنالوگ به منظور تلگراف ، كنترل از راه دور، اندازه گيري از راه دور، حفاظت از راه دور، ديتا و غيره كه اصطلاحاً سيگنال گفته مي شوند.
    سيگنال ها بسته به احتياجات ،‌با سرعت مدولاسيون از 50(Bd) تا 9600(Bd) در PLC آنالوگ انتقال داده مي شوند.
    اساساً اين انتقال توسط(VFT) كانال هاي تلگراف با فركانس صوت كه در محدوده فركانس صحبت قرار داده مي شوند و يا روي محدوده فركانس كاهش يافته صحبت (صحبت + سيگنال) قرار داده مي شوند انجام مي شود اما ممكن است كليد زني مستقيمCarrier نيز به كار بيايد . در سيستم هاي PLC اطلاعات ارسالي به صورت SSB مدوله شده و در پهناي باند 4 كيلوهرتز ارسال مي گردد. فركانس Carrier نيز عمدتاً در محدوده 40 الي 400 كيلو هرتز به كانال هاي فرعي تقسيم شده و در هر كانال اطلاعات مربوط به يك نوع سيگنال گنجانيده مي شود. در مواردي نيز ممكن است كه پهناي باند سيگنال PLC محدد به 5/2 كيلوهرتز باشد. البته واضح است كه در اين صورت اطلاعات كمتري را مي توان ارسال كرد. رد ذيل كاربردهاي مختلف سيگنال هاي PLC تشريح مي گردد:
    1. ارتباط تلفني( صحبت)
    از PLC براي ارتباط تلفني مستقيم بين دو نقطه مي توان استفاده نمود. اين نوع ارتباط بيشتر مابين مركز ديسپاچينگ و كنترل سشبكه و پست هاي مهم و نيروگاه ها مورد استفاده واقع مي شود.
    در شبكه هاي مخابراتي شركت هاي برق منطقه اي كه شامل تعدادي مركز تلفن در پست هاي كليدي و مهم شبكه فشار قوي مي باشد، براي ارتباط يمان مراكز تلفن عمدتاً از كانال هاي PLC استفاده مي شود.
    همچنين از كانال هاي PLC براي ارتباط تلفني ميان مشتركين با مراكز تلفن كه عمدتاً پست هاي فاقد مركز تلفن هستند و داراي ارتباط الكتريكي با يكي از پست هاي داراي مركز تلفن مي باشد ، استفاده مي گردد.
    در صورتي كه كانال ارتباط با PLC تنها براي ارتباط تلفني ( صحبت ) مورد استفاده قرار گيرد ،‌عموماً اطلاعات صحبت را در محدوده 300 الي 3400 هرتز قرار مي دهند . در صورتي كه به همراه صحبت اطلاعات ديگري نيز ارسال گردد ، طيف سيگنال صحبت بسته به تعداد سيگنال هاي ارسالي و سرعت انتقال آنها از 300 الي 2400 يا 2000 هرتز خواهد بود
    2. تلگراف و پست تصويري
    كانال هاي ارتباطي PLC مي توانند امكانات تلگراف خصوصي و پست تصويري را نيز فراهم نمايد. در شبكه هاي فشار قوي ، مي تون جهت اعمال مديريت عملياتي مناسب از دور نويس ها استفاده نمود. در اين حالت امكان نگهداري اطلاعات مبادله شده در مبداء و مقصد فرمان وجود خواهد داشت . سرعت ارسال سيگنال هاي تلگراف بسته به نوع دور نويس مورد استفاده معمولاً بين 50(Bd) تا 70(Bd) بوده،‌در حاليكه سرعت ارسال اطلاعات پست تصويري ممكن است بالاتر باشد.
    3. كنترل و نشاندهي از راه دور
    در شبكه هاي فشار قوي پيچيده ، كنترل و ديسپاچينگ شبكه حلقه بسته اي را تشكيل مي دهد كه در آن وضعيت دستگاه هاي بسياري از نقاط مختلف و دور از هم شبكه در يك مركز مشخص مي شود . اطلاعات استخراج شده،‌مورد تجزيه تحليل قرار گرفته و تصميمات مورد لزوم گرفته مي شود سپس فرامين مناسب براي دستگاه هاي مختلف ارسال گشته و بدين ترتيب وضعيت آنها تصحيح مي گردد و وضعيت جديد دستگاه ها توسط مركز كنترل مشاهده مي شود . جهت نظارت و ديسپاچينگ موثر براي بهره برداري كامل از شبكه لازم است اطلاعات مربوط به مقادير آنالوگ نظير ولتاژ، جريان و توان به علاوه اطلاعات مربوط به وضعيت كليد ها ، ايزولاتورها و غيره همواره از پست ها و نيروگاه هاي مختلف به مركز ديسپاچينگ ارسال گردند. در اين رابطه از سيستم هاي PLC مي توان استفاده شايان توجهي نمود.
    براي مخابراه اين اطلاعات از سرعت هاي پايين نظير Bd50 تا سرعت هاي بالا نظير Bd2400 استفاده مي شود. در صورتي كه بخواهيم سيگنال ها را همراه با صحبت ارسال نمائيم طيف صحبت از 300 الي 2400 يا 2000 هرتز بوده و باقي باند فركانسي 4 كيلو هرتز به آنها اختصاص داده مي شود . در سرعت هاي بالا نظير Bd1200 تا Bd2400 لازم است كه كليه طيف فركانسي 4 كيلو هرتز به اطلاعات فوق الذكر تخصيص داده شود.
    4. حفاظت از راه دور
    به منظور حفظ جان پرسنل و پيشگيري از خسارت دستگاه ها و همچنين تضمين پيوستگي و تدوام نيرو رساني در شبكه هاي فشار قوي، اين گونه سيستم ها را بايستي در مقابل خطاهايي از قبيل اتصال كوتاه حفظ نمود.
    حفاظت در مقابل اتصال كوتاه بوسيله رفع آن با بي برق كردن خط معيوب توسط دستگاه هاي تشخيص اتصال كوتاه امكان پذير مي باشد.
    براي انجام اين كار در اسرع وقت و در عين حال براي پيشگيري از قطع شدن ساير كليد ها و رله هاي مربوطه در شبكه ،‌برقراري يك مسير ارتباط علائم حفاظتي ما بين رله هاي حفاظتي ضروري مي باشد.
    جهت ارسال علائم حفاظتي مي توان يك كانال PLC اختصاصي استفاده نمود كه به پهناي باندي معادل 5/2 كيلو هرتز نياز مي باشد . از آن جايي كه علائم حفاظتي تنها در زمان وقوع اتصال كوتاه در خطوط فشار قوي ارسال مي گردند، در مواقع كار عادي شبكه فشار قوي هيچ استفاده مفيدي از چنين كانال هاي PLC خاص حفاظت نشده و باند فركانسي 5/2 كيلوهرتز مربوط به آنها بدون استفاده باقي مي ماند.
    علائم حفاظتي را مي توان بر روي يك كانال PLC حامل صحبت و ديتا نيز ارسال نمود در هنگام وقوع خطا،‌ارسال صحبت و ديتا براي لحظه كوتاهي قطع شده و از كال باند 4 كيلوهرتز و حداكثر توان فرستنده براي ارسال علائم حفاظتي استفاده مي شود . مزيت اين روش استفاده مفيد تر از باند فركانسي قابل استفاده مي باشد. اما عيب اين روش آن است كه ارسال اطلاعات صحبت و ديتا هر چند براي زماني كوتاه دچار وقفه شده و ممكن است همين وقفه كوتاه خصوصا در ارسال ديتا ، كنترل شبكه را دچار اشكال نمايد.
     
  2. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    آشنايي با سيستم مخابراتي P. L. C







    سيستم Power Line Carrier یا (p.l.c) يكي از شيوه هاي نوين انتقال داده مي باشد.


    توسعه منابع توليد،‌ انتقال و توزيع ا نرژي الكتريكي،‌نياز مبرمي به وود يك شبكه مخابراتي بين نقاط كليدي سيستم برق رساني مثل مراكز توليد، تبديل ، تصميم گيري و توزيع كه اكثراً‌در فواصل دور از هم واقع شده اند را بوجود آورده است. از خطوط انتقال امواج فركانس بالاي حامل اطلاعات در سيستم هاي مخابراتي استفاده نموده . سيستمي كه براي اين گونه انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار مي گيرد را ابزار" انتقال موج حامل ا طلاعات بر روي سيستم فشار قوي" يا PLC مي نامند.




    موارد زير ضرورت ايجاد يك شبكه مخابراتي PLC را بوضوح روشن مي نمايد:
    1) شبكه هاي مخابرايت عمومي جوابگوي نياز هاي ارتباطي جهت بهره برداري موثر از شبكه فشار قوي نمي باشد.
    2) تبادل اطلاعات بين مراكز ديسپاچينگ و ساير پست ها توسط يك شبكه مخابراتي مطمئن و اختصاصي ، از ضروريات اينگونه مراكز مي باشد.
    3) با استفاده از شبكه جامع مخابراتي ، پست ها مي توانند به تجهيزات حفاظتي مجهز گردند كه باعث قابليت اعتماد بيشتر و بهره برداري موثر تر از شبكه مي گردد.
    4) عدم وجود يك شبكه مخابراتي ا ختصاصي ،‌ضعف ارتباط از طريق شبكه مخابراتي شركت مخابرات، عدم دسترسي اكثر پست هاي واقع در خارج شهر به خطوط ا رتباطي PTT مشكلاتي هستند كه در صورت وجود يكش بكه مخابراتي مطمئن برطرف گشته و امكان بهره برداي موثرتر از شبكه را ايجاد مي كند.
    با توجه به نكات فوق جهت مرتفع نمودن اشكالات ذكر شده و بهره برداري بهتر از شبكه ، مي توان با استفاده از سيستم هاي PLC چنين شبكه هاي مخابراتي را براي استفاده در شبكه هاي برق رساني طراحي نمود. استفاده از PLC به جاي ساير سيستم هاي ارتباطي نظير كابل تلفني، امواج راديويي و مايكروويو و … داراي مزايايي مي باشد كه عبارتند از :
    1- به علت ناچيز بودن افت سيگنال حامل اطلاعات در هر كيلومتر ، مراكز توليد و توزيع انرژي الكتريكي كه معمولا در فواصل دوري از يكديگر واقعند را مي توان مستقيماً توسط كانال هاي PLC بدون استفاده از تكرار كننده به يكديگر مرتبط ساخت.
    2- خطوط انتقال فشار قوي كه ارتباطات PLC توسط آنها صورت مي گيرد ،‌موجود بوده و احتياج به سرمايه گذاري مجدد براي ايجاد محيط مخابراتي نيست. به علاوه در شرايط متغير آب و هوايي مصونيت ارتباط PLC در مقايسه با ارتباطات راديويي بيشتر مي باشد.
    3- دستگاه هاي فرستنده و گيرنده PLC از درجه اطمينان بالايي برخوردار مي باشند.
    4- شبكه مخابراتي كه لوازم مديريت براي كنترل و بهره برداري شبكه فشار قوي مي باشد بطور اختصاصي تنها در اختيار شركت برق منطقه ايي قرار خواهد گرفت .
    5- سيستم هاي تلفني PLC از شبكه تلفني شركت مخابرات مجزا مي باشد و به عنوان سيستم هاي خصوصي فرض مي شوند.
    كاربردها:
    عمده استفاده سيستم هاي PLC در ارسال:
    - اطلاعات انالوگ به صورت صحبت
    - اطلاعات ديجيتال يا آنالوگ به منظور تلگراف ، كنترل از راه دور، اندازه گيري از راه دور، حفاظت از راه دور، ديتا و غيره كه اصطلاحاً سيگنال گفته مي شوند.
    سيگنال ها بسته به احتياجات ،‌با سرعت مدولاسيون از 50(Bd) تا 9600(Bd) در PLC آنالوگ انتقال داده مي شوند.
    اساساً اين انتقال توسط(VFT) كانال هاي تلگراف با فركانس صوت كه در محدوده فركانس صحبت قرار داده مي شوند و يا روي محدوده فركانس كاهش يافته صحبت (صحبت + سيگنال) قرار داده مي شوند انجام مي شود اما ممكن است كليد زني مستقيمCarrier نيز به كار بيايد . در سيستم هاي PLC اطلاعات ارسالي به صورت SSB مدوله شده و در پهناي باند 4 كيلوهرتز ارسال مي گردد. فركانس Carrier نيز عمدتاً در محدوده 40 الي 400 كيلو هرتز به كانال هاي فرعي تقسيم شده و در هر كانال اطلاعات مربوط به يك نوع سيگنال گنجانيده مي شود. در مواردي نيز ممكن است كه پهناي باند سيگنال PLC محدد به 5/2 كيلوهرتز باشد. البته واضح است كه در اين صورت اطلاعات كمتري را مي توان ارسال كرد. رد ذيل كاربردهاي مختلف سيگنال هاي PLC تشريح مي گردد:
    1. ارتباط تلفني( صحبت)
    از PLC براي ارتباط تلفني مستقيم بين دو نقطه مي توان استفاده نمود. اين نوع ارتباط بيشتر مابين مركز ديسپاچينگ و كنترل سشبكه و پست هاي مهم و نيروگاه ها مورد استفاده واقع مي شود.
    در شبكه هاي مخابراتي شركت هاي برق منطقه اي كه شامل تعدادي مركز تلفن در پست هاي كليدي و مهم شبكه فشار قوي مي باشد، براي ارتباط يمان مراكز تلفن عمدتاً از كانال هاي PLC استفاده مي شود.
    همچنين از كانال هاي PLC براي ارتباط تلفني ميان مشتركين با مراكز تلفن كه عمدتاً پست هاي فاقد مركز تلفن هستند و داراي ارتباط الكتريكي با يكي از پست هاي داراي مركز تلفن مي باشد ، استفاده مي گردد.
    در صورتي كه كانال ارتباط با PLC تنها براي ارتباط تلفني ( صحبت ) مورد استفاده قرار گيرد ،‌عموماً اطلاعات صحبت را در محدوده 300 الي 3400 هرتز قرار مي دهند . در صورتي كه به همراه صحبت اطلاعات ديگري نيز ارسال گردد ، طيف سيگنال صحبت بسته به تعداد سيگنال هاي ارسالي و سرعت انتقال آنها از 300 الي 2400 يا 2000 هرتز خواهد بود
    2. تلگراف و پست تصويري
    كانال هاي ارتباطي PLC مي توانند امكانات تلگراف خصوصي و پست تصويري را نيز فراهم نمايد. در شبكه هاي فشار قوي ، مي تون جهت اعمال مديريت عملياتي مناسب از دور نويس ها استفاده نمود. در اين حالت امكان نگهداري اطلاعات مبادله شده در مبداء و مقصد فرمان وجود خواهد داشت . سرعت ارسال سيگنال هاي تلگراف بسته به نوع دور نويس مورد استفاده معمولاً بين 50(Bd) تا 70(Bd) بوده،‌در حاليكه سرعت ارسال اطلاعات پست تصويري ممكن است بالاتر باشد.
    3. كنترل و نشاندهي از راه دور
    در شبكه هاي فشار قوي پيچيده ، كنترل و ديسپاچينگ شبكه حلقه بسته اي را تشكيل مي دهد كه در آن وضعيت دستگاه هاي بسياري از نقاط مختلف و دور از هم شبكه در يك مركز مشخص مي شود . اطلاعات استخراج شده،‌مورد تجزيه تحليل قرار گرفته و تصميمات مورد لزوم گرفته مي شود سپس فرامين مناسب براي دستگاه هاي مختلف ارسال گشته و بدين ترتيب وضعيت آنها تصحيح مي گردد و وضعيت جديد دستگاه ها توسط مركز كنترل مشاهده مي شود . جهت نظارت و ديسپاچينگ موثر براي بهره برداري كامل از شبكه لازم است اطلاعات مربوط به مقادير آنالوگ نظير ولتاژ، جريان و توان به علاوه اطلاعات مربوط به وضعيت كليد ها ، ايزولاتورها و غيره همواره از پست ها و نيروگاه هاي مختلف به مركز ديسپاچينگ ارسال گردند. در اين رابطه از سيستم هاي PLC مي توان استفاده شايان توجهي نمود.
    براي مخابراه اين اطلاعات از سرعت هاي پايين نظير Bd50 تا سرعت هاي بالا نظير Bd2400 استفاده مي شود. در صورتي كه بخواهيم سيگنال ها را همراه با صحبت ارسال نمائيم طيف صحبت از 300 الي 2400 يا 2000 هرتز بوده و باقي باند فركانسي 4 كيلو هرتز به آنها اختصاص داده مي شود . در سرعت هاي بالا نظير Bd1200 تا Bd2400 لازم است كه كليه طيف فركانسي 4 كيلو هرتز به اطلاعات فوق الذكر تخصيص داده شود.
    4. حفاظت از راه دور
    به منظور حفظ جان پرسنل و پيشگيري از خسارت دستگاه ها و همچنين تضمين پيوستگي و تدوام نيرو رساني در شبكه هاي فشار قوي، اين گونه سيستم ها را بايستي در مقابل خطاهايي از قبيل اتصال كوتاه حفظ نمود.
    حفاظت در مقابل اتصال كوتاه بوسيله رفع آن با بي برق كردن خط معيوب توسط دستگاه هاي تشخيص اتصال كوتاه امكان پذير مي باشد.
    براي انجام اين كار در اسرع وقت و در عين حال براي پيشگيري از قطع شدن ساير كليد ها و رله هاي مربوطه در شبكه ،‌برقراري يك مسير ارتباط علائم حفاظتي ما بين رله هاي حفاظتي ضروري مي باشد.
    جهت ارسال علائم حفاظتي مي توان يك كانال PLC اختصاصي استفاده نمود كه به پهناي باندي معادل 5/2 كيلو هرتز نياز مي باشد . از آن جايي كه علائم حفاظتي تنها در زمان وقوع اتصال كوتاه در خطوط فشار قوي ارسال مي گردند، در مواقع كار عادي شبكه فشار قوي هيچ استفاده مفيدي از چنين كانال هاي PLC خاص حفاظت نشده و باند فركانسي 5/2 كيلوهرتز مربوط به آنها بدون استفاده باقي مي ماند.
    علائم حفاظتي را مي توان بر روي يك كانال PLC حامل صحبت و ديتا نيز ارسال نمود در هنگام وقوع خطا،‌ارسال صحبت و ديتا براي لحظه كوتاهي قطع شده و از كال باند 4 كيلوهرتز و حداكثر توان فرستنده براي ارسال علائم حفاظتي استفاده مي شود . مزيت اين روش استفاده مفيد تر از باند فركانسي قابل استفاده مي باشد. اما عيب اين روش آن است كه ارسال اطلاعات صحبت و ديتا هر چند براي زماني كوتاه دچار وقفه شده و ممكن است همين وقفه كوتاه خصوصا در ارسال ديتا ، كنترل شبكه را دچار اشكال نمايد.
     
  3. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    استاندارد Cat 6


    در تاريخ بيستم ژوئن سال 2002، انجمن صنايع مخابراتي (TIA) استاندارد Cat 6 را معرفي نمود. پس از ارائه اين استاندارد،‌ سؤالات متعددي در ذهن علاقه‌مندان به‌وجود آمد. سؤالاتي از قبيل اين‌كه اين استاندارد چيست؟ چه شباهت‌ها و تفاوت‌هايي با استاندارد قبلي خود يعني Cat5/5e دارد؟ آيا جايگزين Cat5/5e خواهد شد؟ نحوه كاركرد آن چگونه است؟ آيا كليه مشكلات را برطرف كرده است؟ چه تأثيرات مثبتي در عملكرد شبكه‌ها ايجاد مي‌كند؟ و كاربردهاي خاص اين استاندارد كابل‌بندي كدام‌ها هستند و چه كاربردهايي با استانداردهاي قبلي مشكل پيدا خواهند كرد؟ براي يافتن پاسخ اين سؤالات مي‌توانيد اين مقاله كه در قالب پرسش و پاسخ تدوين شده است را مطالعه نماييد.
    استاندارد Cat 6 چيست؟
    Cat 6 يك سيستم كابل‌بندي است كه تشكيل شده است از اجزاء مختلف نظير كابل‌ها (Cable)، قطعه كابل‌ها(Cord) و كانكتورهاي اختصاصي كه از لحاظ شكل و نوع و مواد تشكيل‌دهنده شباهت‌ها و تفاوت‌هايي را با استاندارد قبل از خود دارد.




    شباهت‌ها و تفاوت‌ها
    نخست بايد بدانيد كه اجزاء Cat 6 كه توسط شركت‌هاي سازنده مختلف توليد مي‌شوند مي‌بايست بتوانند با يكديگر كار كنند (Interoperability) و همچنين بايد بتوانند با ساير استانداردهاي قبل از خود نيز سازگاري داشته باشند. يعني اين‌كه بتوان اجزاء Cat 6 و اجزاء Cat5/5e را در يك شبكه در كنار يكديگر استفاده نمود و يا در صورت لزوم بتوان اجزاء Cat 6 را جايگزين اجزاء Cat5/5e نمود.

    به غير از اين، تمامي اجزاء Cat 6 و Cat5/5e داراي امپدانس اسمي 100(Nominal Impedance) اهم هستند ولي در تجهيزات Cat 6 تحمل خطاي بيشتري در برابر تغييرات مقاومت وجود دارد.

    تغييرات مقاومت تحت عنوان پارامتري به نام Return loss (افت بازگشتي) سنجيده مي‌شوند. هر چقدر مقدار Return loss (برحسب دسي‌بل) بيشتر باشد تطبيق امپدانس بهتري ميان اجزاء وجود خواهد داشت و طبيعتاً مقدار انعكاس سيگنال و انعكاس مجدد سيگنال كمتر خواهد بود. در نتيجه Cat 6 نرخ خطاي بيتي (BER) كمتري براي شبكه‌هاي اترنت سريع و گيگابيت اترنت (1000BASET) ارائه مي‌كند.

    همانطور كه مي‌دانيد هر چقدر خطاهاي بيتي افزايش يابد، شبكه شما صرفنظر از قيمت ابزارهاي شبكه‌اي كه خريداري كرده‌ايد در يك چرخه بي‌پايان كشف خطا و ارسال مجدد گرفتار مي‌شود و اين موضوع منجر به كاهش سرعت و افت شديد كارايي شبكه مي‌گردد.

    سوم اين‌كه در Cat 6 تمامي پارامترهاي انتقال براي كانال‌هاي مختلف و اجزاء و ارتباطات پايدار قادرند تا حداكثر فركانس 250 مگاهرتز كاركنند. اين در حاليست كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e فقط 100 مگاهرتز است.
    در جدول 1، مقايسه پارامتري مختلف انتقال استانداردهاي Cat5/5e و Cat 6 كه از سوي سازمان TIA منتشر شده، آمده است.

    تفاوت‌هايي نيز در مورد محدوده فركانسي و پهناي باند مفيد وجود دارد. طبق تعريف پهناي باند همان محدوده فركانسي است زماني كه PSACR (جمع جبري نسبت تضعيف به سيگنال‌هاي ناخواسته) مثبت است.

    Cat 6 پهناي باند 200 مگاهرتز را در دماي 20 درجه سانتيگراد در مسافتي حدود 100 متر پشتيباني مي‌كند كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e حدود 100 مگاهرتز است يعني چيزي در حدود نصف.
    آيا اجزاء Cat 6 در مقايسه Cat5/5e تغيير كرده‌اند؟
    يكي از تفاوت‌هاي اساسي و مشهود ميان اين دو استاندارد در ساختمان كابل‌ها مي‌باشد. قطر كابل‌هاي Cat 6 به نسبت Cat5/5e بيشتر است. اين مقدار براي استاندارد Cat 6 از 3/5 ميلي‌متر تا 8/5 ميلي‌متر متغيراست. ولي براي استاندارد Cat5/5e قطر كابل‌ها از 8/4 ميلي‌متر تا 5/5 ميلي‌متر در نظر گرفته شده است و دليل آن هم به دو عامل برمي‌گردد. اولاً به خاطر ضخيم‌تر بودن سيم‌هاي مسي به كار رفته در اين كابل‌ها و ثانياً اين‌كه در بعضي محصولات Cat 6 از يك جداكننده به نام Cross-Web استفاده مي‌شود كه به عنوان يك حائل در ميان زوج سيمها قرار مي‌گيرد تا اثرات نويز را كاهش دهد. البته اين Cross Web از ضروريات استاندارد Cat 6 نمي‌باشد ولي برخي توليدكنندگان بااين روش اثرات نويز را در طول كابل كاهش مي‌دهند.

    دليل افزايش قطر سيم‌ها (32AWG) به خاطر كاهش مقياسي به نام افت تداخلي (Insertion loss) كه گاهي تضعيف نيز ناميده مي‌شود در يك محدوده فركانس مي‌باشد. هر چقدر مقدار Insertion loss كمتر باشد سيگنال دريافتي در گيرنده قوي‌تر خواهد بود. اين اصلاح منجر به كاهش اثرات نويز صادره از منابع داخلي و خارجي مي‌گردد. به‌علاوه كابل‌هايي با Insertion loss كمتر مي‌توانند مسافت‌هاي طولاني‌تر و تحمل بيشتر در مقابل تغييرات دما را پشتيباني كنند كه نتيجه نهايي آن عملكرد بهتر شبكه خواهد بود.

    ويژگي ديگر Cat 6، وجود به هم تابيدگي بيشتر سيم‌ها براي كاهش اثر نويز ميان زوج سيم‌ها مي‌باشد.
    همان‌طوركه مي‌بينيد در اين استاندارد، سازندگان مختلف، محصولات متنوعي را مي‌توانيد توليد كنيد و اين موضوع، تصميم‌گيري صحيح در انتخاب كابل مناسب را مشكل مي‌كند.
    نصب تجهيزات Cat 6
    نحوه نصب تجهيزات Cat 6 در بسياري از موارد با روش‌هاي نصب تجهيزات استاندارد قديمي‌تر يعني Cat5/5e مشابه است. ولي برخي نكات درباره طراحي و نصب وجود دارد كه افراد فعال در زمينه نصب و پياده‌سازي شبكه‌ها مي‌بايست به آنها توجه داشته باشند، نظير پايان‌دهنده‌هاي كابل (Cable Terminator) و نحوه انتخاب مسير كابل. يعني ضخامت كابل‌ها در انتخاب اندازه داكت بايد محاسبه شود. ضمناً وجود پايان‌دهنده كابل هم در كارايي كلي شبكه تأثير به‌سزائي دارد.
    آيا Cat 6 جايگزين Cat5/5e خواهد شد؟
    پاسخ مثبت است ولي زمان دقيق آن مشخص نيست. مانند هر فناوري جديد ديگر، در حال حاضر امروزه هزينه نصب تجهيزات Cat 6 در مقايسه با استاندارد Cat5/5e حدود پانزده درصد گران‌تر است. البته هزينه‌ها به مرور زمان و با افزايش توليد محصولات كاهش خواهد يافت. اما امكاناتي كه اين استاندارد از نظر كارايي، سرعت و قابليت مي‌دهد، كمابيش صرف‌نظر كردن از آن را غيرممكن مي‌كند. ضمن‌ آن‌كه كاربردها نيز سرعت بيشتر را طلب مي‌كنند و گاهي ما را مجبور به استفاده از Cat 6 مي‌نمايند.

    آيا مشكلات قبلي برطرف شده‌اند و آيا Cat 6 ادعاهاي خود را عملي نموده است؟
    پاسخ مثبت است. چرا كه هيچ مانع فني در اين راه وجود ندارد. زماني كه براي تكميل استاندارد صرف شده است مربوط به توسعه پارامترها و فرآيندهاي تست مي‌باشد كه براي بهينه‌سازي اجزاء Cat 6 در جهت تضمين همكاري متقابل فروشندگان مختلف صورت گرفته است.

    مشخصه‌هاي فني با دقت و جزييات بسيار زياد ذكر شده‌اند و سخت‌افزارهاي ارتباطي در شرايط آزمايشي مختلف تست شده‌اند و در شرايط كاري بسيار بد نيز مورد آزمايش قرار گرفته‌اند.

    براي همين هم ممكن است مثلاً كانكتورهاي ساخت يك شركت با بقيه محصولات Cat 6 كار كند ولي كارايي آن مثلاً در حالت حداقلي باشد. براي همين هم بهترين كارايي در حالتي وجود دارد كه همه تجهيزات از يك سازنده انتخاب شده باشند.

    براي آشنايي با عملكرد اتصالات در Cat 6، مي‌توانيد يك گيرنده ماهواره‌اي را تجسم كنيد. زماني كه تكنسين براي نصب آنتن بشقابي ماهواره شروع به كار مي‌كند، ابتدا آنتن را در جهت اصلي يك ماهواره قرار مي‌دهد و سپس با گوش دادن به صداي دستگاه ردياب خود و يا مشاهده تصوير تلويزيوني اقدام به تغيير جهت بشقاب مي‌نمايد تا قوي‌ترين سيگنال را بيابد. در مورد جك‌هاي Cat 6 نيز اين موضوع صدق مي‌كند.

    به اين صورت كه يك مقدار حداقل قابل قبول براي سيگنال‌ها وجود دارد و يك سيگنال بهينه كه در واقع بيانگر قوي‌ترين سيگنال دريافتي در سمت گيرنده اطلاعات مي‌باشد.

    همان‌طوركه مي‌بينيد استاندارد Cat 6 كليه ادعاهاي خود را عملي ساخته است. كارايي شبكه چقدر تغيير خواهد يافت؟

    چه از Cat 6 و چه از Cat5/5e استفاده كنيد، كارآيي شبكه، تحت تأثير نسبت سيگنال به نويز در سمت گيرنده خواهد بود. همه منابع مؤثر در نويز نظير NEXT وFEXT، نويز ILD و همشنوايي خارجي بايد موردتوجه قرار گيرند.
    مهمترين مزيت كابل‌هاي Cat 6 در بهينه كردن نسبت سيگنال به نويز با استفاده از بالا بردن پهناي باند است. نتيجه اين‌كه Cat 6 در مقايسه Cat5/5e نسبت سيگنال به نويز را حدود 12 دسي‌بل (تقريباً 16 برابر) نسبت به
    Cat5 بهبود بخشيده است.
    آيا واقعاً به Cat 6 نيازمنديم؟
    شايد بهتر باشد به اين سئوال پاسخ دهيم كه آيا Cat5/5e نمي‌تواند جوابگوي نيازهاي امروز و يا قابل‌پيش‌بيني آينده باشد؟ پاسخ اين است كه احتمالاً مي‌تواند وليكن تفاوت‌هايي نيز وجود دارد. مثلاً اينكه ثابت شده است كه 6 Cat نرخ خطاي بيتي كمتري را نسبت به Cat5/5e دارد كه اين موضوع منجر به انتقال داده‌هاي بيشتر در طول شبكه‌هاي اترنت 100BASE-TX و 1000BASE-T مي‌شود.

    در مورد كاربردهاي آتي شبكه نيز بايد بگوييم كه در اين استاندارد استفاده از امكان گيگابيت اترنت
    (1000BASE-TX) به صورت يك راه‌حل مناسب براي آينده ارائه شده است.

    كاربرد ديگر در زمينه ارسال ويدئو از طريق خطوط باند پهن مي‌باشد كه امروزه براي اين‌كار از كابل‌هاي هم محور (Coaxial) استفاده مي‌شود ولي راه‌حل Cat 6 براي اين كار براي مسافت‌هاي بيش از 100متر و در فركانس‌هاي كاري بالاي 550 مگاهرتز مي‌باشد. چرا كه ضريب افت سيگنال كم در فركانس‌هاي بالا در استاندارد Cat 6 آن را نسبت به Cat5/5e براي اين كار مناسب‌تر نموده است.

    يك كاربرد اساسي ديگر، ويدئوي ديجيتال مي‌باشد كه بر اساس آن سيگنال‌هاي ديجيتال مستقيماً از يك منبع تلويزيون با كيفيت بالا (HDTV) با سرعت 5/1 گيگابايت در ثانيه صادر مي‌شوند كه از توان امروزي شبكه‌هاي مسي Cat5/5e بسيار بالاتر است. طي يك بررسي از ظرفيت انتقال داده در كابل‌هاي Cat 6 با پهناي باند 200 مگاهرتز مشاهده شد كه نرخ انتقال داده حدود 2 گيگابايت در ثانيه بود.
    چرا به جاي Cat 6 از فيبر نوري استفاده نكنيم؟
    بدون نياز به بررسي كارايي، تصميم‌گيري درباره انتخاب كابل‌هاي مسي يا نوري را بهتر است با توجه به تفاوت قيمت ميان كابل‌هاي مسي و كابل‌هاي فيبر نوري شروع كنيم و يا شايد بهتر باشد كل تجهيزات لازم براي شبكه‌هاي مبتني بر كابل‌هاي مسي و كابل‌هاي فيبر نوري را با يكديگر مقايسه كنيم.

    در كل، هزينه بالاي تجهيزات شبكه‌هاي نوري، استفاده از آن‌ها را در كابل‌كشي افقي مقرون به صرفه نمي‌سازد و فقط در شرايطي كه محيط از نويز بالا برخوردار است يا امنيت بالا مورد نياز مي‌باشد مي‌تواند مورد بررسي قرار گيرد. البته با گذشت زمان هزينه خريد كابلهاي نوري پائين آمده است وليكن در مقايسه با تجهيزات فعال
    (Active) شبكه‌اي، هنوز هم اين رقم بسيار بالاتر از استانداردهاي مبتني بر كابل مسي مي‌باشد.


    دليل ديگر در استفاده از تجهيزات مسي در كاربردهاي مربوط به برق‌رساني سيستم‌هاي تلفني VoIP مي‌باشد. طبق اين استاندارد جديد كه توسط IEEE ارائه شده، يك پريز ديواري مي‌تواند توان موردنياز براي تجهيزاتي نظير
    IP Phone، دوربين و ... را فراهم سازد كه اين ويژگي به‌خوبي توسط استانداردهاي مبتني بر كابل‌هاي مسي قابل پشتيباني و ارائه است.
    نتيجه‌گيري
    در اين مقاله تفاوت‌ها و شباهت‌هاي ميان استانداردهاي Cat 6 و Cat5/5e و دلائلي كه كاربران را قانع كند تا از
    Cat 6 استفاده نمايند بيان شدند. اين استاندارد شامل مشخصه‌هاي مربوط به سازگاري محصولات سازنده‌هاي مختلف و سازگاري با استانداردهاي قبلي مي‌باشد.

    از نقطه نظر كارايي، اگر ما از ويژگي‌هاي پهناي باند و نسبت سيگنال به نويز براي مشخص كردن كل كارايي استفاده كنيم، كابل‌بندي Cat 6 در مقايسه با Cat5/5e پهناي باندي حدود 2 برابر (200 مگاهرتز) و نسبت سيگنال به نويزي در حدود 16 برابر بهتر ارائه مي‌كند. بقيه موارد مربوط است به جبران كمبودهاي ساير تجهيزات و نويزهاي خارجي و تغييرات حرارتي محيط.

    ضمناً Cat 6 از كاربردهاي مختلفي نظير امكان ارسال ويدئو از طريق خط باندپهن چند كاناله تا حداكثر محدوده فركانسي 550 مگاهرتز و نيز سيگنال‌هاي ويدئويي ديجيتالي تا 2 گيگابيت در ثانيه براي HDTV و همچنين كاربردهاي گيگابيت اترنت پشتيباني مي‌كند.

    از يك جنبه ديگر، كابل‌بندي Cat 6 براي كارهاي متداول در مقايسه با فيبر نوري مناسب‌تر است و دليل اصلي آن هم تفاوت قيمت عمده اين دو نوع از تجهيزات مي‌باشد. به غير از اين‌ها، استاندارد جديد IEEE براي تغذيه راه دور تجهيزات DTE سازگاري بيشتري با تجهيزات Cat 6 دارد و دليل آن هم به خاطر اتلاف كمتر ولتاژ در اين كابل‌ها مي‌باشد.
     
  4. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    استفاده از سرويس VPLS براي ايجاد شبكه هاي شهري‌


    شبكه‌هاي VPN در لايه سه ايجاد مي‌شدند. در اين مقاله برآنيم در مورد ايجاد شبكه‌هاي خصوصي مجازي در لايه‌هاي پايين‌تر و مزاياي پياده‌سازي اين نوع شبكه‌ها براي سازمان‌ها، مطالبي را ارائه نماييم. براي تحقق اين امر مهم Virtual Private LAN Service را كه يكي از خلاقانه‌ترين روش‌هاي ارائه VPN در لايه دو است بررسي مي‌كنيم. با گسترش امكان ارائه اين سرويس، ايجاد شبكه‌هاي شهري مبتني بر اترنت بسيار آسان شده است. در اينجا علاوه بر ارائه مطالبي درباره استانداردهاي پياده‌سازي اين سرويس، روش‌هاي كنترل كيفيت، برقراري امنيت و مديريت آن، نمونه‌اي از شبكه‌هاي پياده‌سازي شده مبتني بر اين سرويس را نيز معرفي مي‌كنيم.


    تاريخچه: شبكه‌هاي خصوصي مجازي (VPN) در اوايل دهه 1980 به دنياي شبكه معرفي شدند. در آن زمان اين شبكه‌ها با استفاده از خطوط استيجاري (Leased Line) ايجاد مي‌شدند. در سال 1990 با توجه به تحولات در عرصه فناوري و پيدايش فناوري Frame Relay، ساختار شبكه‌هاي مجازي نيز تغيير كرد. در اواخر دهه 90 يعني زماني كه MPLS به دنياي شبكه پا نهاد، انواع جديدي از VPNها معرفي شدند. در آن زمان اين شبكه‌ها به طور كلي به سه گروه تقسيم مي‌شدند:




    دسته يكم: VPNهاي لايه سه كه عموماً بر بستر IP پياده‌سازي مي‌شدند و به Virtual Private Routed Network موسوم بودند.

    دسته دوم: VPNهاي لايه دو كه به طور عمومي به صورت P2P تعريف مي‌شدند و به Virtual Leased Line) VLL)معروف بودند.

    دسته سوم: VPNهاي لايه دويي كه به صورت P2MP پيكربندي مي‌شدند. اين VPNها برخلاف IP-VPNها ترافيك غير IP را نيز منتقل مي‌نمودند.

    سرويس VPLS چيست؟
    سرويس VPLS كه به Transparent LAN Service) TLS) نيز معروف است، در حقيقت يك سرويس اترنت P2MP است كه مي‌تواند يك يا چند ناحيه شهري را پوشش‌دهد و اتصال بين چندين سايت را كه به يك LAN اترنت متصلند فراهم ‌نمايد. برخلاف سرويس اترنت، P2MP كه در حال حاضر روي بستري ارائه مي‌شود كه تركيبي از سوييچ‌هاي اترنت است، VPLS از زيرساخت IP-MPLS براي ارائه سرويس استفاده مي‌نمايد. به طور كلي مي‌توان تصور كرد تمام كاربران يك شبكه VPLS بدون توجه به مكان فيزيكي، به صورت مجازي در يك LAN قرار دارند كه براي هر سازمان مي‌توان يك يا چند دامنه VPLS domain) VPLS) را همچون VLAN به‌كار برد.

    امروزه سرويس اترنت شهري كه فراهم‌كنندگان سرويس در نواحي مختلف آن‌را ارائه مي‌كنند و اغلب اتصالات نقطه‌به‌نقطه بين چندين سايت، در همان شبكه شهري است. به هر حال هدف نهايي اترنت شهري، گذر از اتصال نقطه ‌به ‌نقطه در محدوده ناحيه شهري به ارائه اتصال چند نقطه به چندنقطه در داخل يك ناحيه شهري و يا چندين ناحيه شهري است. به عبارت ديگر، ارائه سرويس به سازمان به گونه‌اي انجام شود كه تمام سايت‌هاي آن در صورت اتصال به LAN به صورت يكسان ظاهر شوند؛ صرف‌نظر از اين‌كه آيا اين سايت‌ها در يك ناحيه شهري هستند يا در چندين ناحيه شهري گسترده شده‌اند. پس يكي از مطرح‌ترين روش‌ها براي تحقيق‌ اين تصور، سرويسLAN خصوصي مجازي (VPLS) است كه اتصال اترنت چندنقطه به چندنقطه را هم در داخل و هم بين شبكه‌هاي شهري تحت شبكه فراهم‌كننده سرويس IP/MPLS قابل توسعه فراهم‌مي‌نمايد.
    استاندارد VPN در لايه دو
    با توجه به ماهيت VPLS، اين سرويس به سرعت در ميان ارائه‌دهندگان سرويس فراگير شد. زيرا با صرف هزينه بسيار كم قادر بودند سرويس‌هاي مبتني بر FR و ATM خود را جايگزين نمايند. به اين ترتيب با جهتگيري ارائه‌دهندگان سرويس به سمت ارائه اين سرويس، لازم بود VPLSها به صورت استاندارد ارائه شوند. به اين منظورIETF اقدام به تدوين استانداردي در زمينه ارائه اين سرويس نمود. همان‌گونه كه در شكل يك نشان داده شده است قسمت‌هاي مختلفي در تدوين استاندارد VPLS حضور دارند و هر يك مسئول استانداردسازي بخشي از اين سرويس مي‌باشند.

    شكل 1

    گروه PWE3 روي رسانه انتقال VPLS، استانداردهاي مربوطه را تدوين مي‌نمايد. اين استاندارد سرويس‌هايي نظيرATM ،Frame Relay، اترنت و TDM را روي بستر MPLS پياده‌سازي مي‌نمايد. در گذشته براي برقراري ارتباط ميانVLANها و شبكه‌هاي L3VPN از استانداردي با عنوان Draft Martini استفاده‌مي‌شد. اين استاندارد، شبكه‌هاي مجازي لايه دو را روي شبكه‌هاي مجازي لايه سه Map مي‌نمود. در حال حاضر با استفاده از استاندارد VPL مي‌توان كليه شبكه‌ها را در لايه‌هاي مختلف به يكديگر مرتبط نمود.

    روند پيدايش VPLS
    اترنت وسيع‌ترين و در دسترس‌ترين فناوري شبكه محلي در جهان است كه امروزه با بيش از يكصدميليون مشتري پياده‌سازي شده است. برخي از مزاياي اين سرويس كه موجب استفاده گسترده از آن گرديده است، عبارتند از:

    - به دليل هزينه نسبتاً پايين و سادگي‌ آن در مقايسه با فناوري‌هاي ديگر، فناوري منتخب شبكه‌هاي LAN است.

    - پهناي باند ثابت، قابل انعطاف و قابل توسعه‌تري را نسبت به راه‌حل‌هاي متداول پهناي باند ثابت فراهم كرده و محيط شبكه شهري را متحول نموده است.

    - براي كاربر نهايي كم‌هزينه‌تر است. برقراري اتصال در آن آسان‌ و مديريت آن نيز ساده‌است.

    - براي فراهم‌كننده سرويس، ارزان‌تر است و قابليت انعطاف بيشتري دارد و اين امكان را فراهم مي‌سازد كه سرويس‌هاي جديد نسبت به راه‌حل‌هاي قديمي بسيار ساده‌تر و سريع‌تر فراهم شوند.

    در سال‌هاي قبل، ابتكار و نوآوري‌هاي قابل توجه و مهمي در مورد استانداردهاي اترنت انجام شده است كه اين نوآوري‌ها نه تنها به صورت بالارفتن چشمگير خروجي از 10Mbps به 10Gbps بوده، بلكه با ارتقاي پروتكل دسترسي فيزيكي، شبكه اترنت را به‌گونه‌اي توسعه مي‌دهند كه به صورت شبكه گسترده (WAN) درآيد. همچنين اترنت با بهره‌گيري از پياده‌سازي وسيع فيبر نوري در نواحي شهري، شهرت زيادي را به عنوان فناوري شبكه شهري به‌دست آورده است. امروزه سرويس LAN خصوصي مجازي دسترسي به اترنت را بيشتر توسعه و آن‌را به عنوان فناوريWAN فعال مي‌‌نمايد.

    فناوري‌هاي ديگري كه اترنت را در سراسر WAN فعال مي‌سازد، مانند اترنت روي MPLS، اترنت روي SONET/SDH ،Bridging اترنت روي (LAN (ATM LAN ،ATM Emulation، هرچند كه تنها اتصال نقطه به نقطه را فراهم مي‌كنند، اما پياده‌سازي انبوه آن‌ها به‌علت پيچيدگي زياد محدود مي‌شود. همچنين آن‌ها براي تسهيل همگرايي شبكه، به معماري شبكه اختصاصي احتياج دارند.

    البته Frame Relay و ATM سال‌ها به عنوان فناوري‌هاي برگزيده براي شبكه‌هاي مبتني بر Packet رواج داشتند و سازمان‌ها معمولاً اتصال WAN خود را با همبندي‌هاي hub-and-spoke و يا نيمه mash طراحي مي‌كردند. اين طرح‌ها نتيجه استفاده زيرساخت شبكه با درنظر گرفتن عوامل قيمت و ويژگي نقطه به نقطه Frame Relay و ATM است. نسل جديد كاربردهاي سازماني لزوم وجود معماري WAN سازماني را كه بتواند همبندي‌هاي انعطاف‌پذيرتر و ظرفيت پهناي باند بالاتري را ارائه ‌كند ايجاد كرده است.

    اخيراً فراهم‌كنندگان سرويس براي پاسخگويي به اين نيازهاي جديد به ارائه IP مبتني بر MPLS-VPN لايه سه متوسل شده‌اند. در ضمن VPLS به عنوان راهكار ديگري براي پياده‌سازي سرويس‌هاي چندنقطه‌اي با پهناي باند بالا در شبكه WAN مبتني بر اترنت پيشنهاد مي‌شود.

    معماري VPLS
    دو معماري مطرح در VPLS عبارتند از: معماري سلسله مراتبي و معماري تك‌سطحي. در معماري تك سطحي، ارتباطات به صورت نقطه به نقطه مطرح مي‌شود. در اين روش بين entityها در VPLS يك تونل ايجاد مي‌شود.

    اين تونل مجازي كه بخش PWE3 آن‌را استاندارد كرده است، در گذشته به "تونل مارتيني" معروف بوده است. به خاطر داريد در چند سال گذشته براي برقراري ارتباط و تضمين كيفيت در زماني كه بسته‌ها به لايه‌هاي بالاتر ارسال مي‌شدند، استانداردهاي متعددي تدوين گرديده است.

    يكي از استانداردهايي كه به منظور تضمين كيفيت، ترافيك لايه دو را روي ترافيك لايه سه Map مي‌نمود، استانداردDraft Martini بود كه به واسطه آن تضمين كيفيت يك سرويس امكانپذير بود.

    تونل‌هايي كه با استفاده از اين استاندارد در سراسر مسير ايجاد مي‌شوند، سرويس‌هاي لايه دو را با فرمت MPLS كپسوله و منتقل‌مي‌‌نمايند. براي اين منظور لازم است كليه ويژگي‌هاي پايه‌اي اترنت را پشتيباني نمايند. در معماري VPLS به صورت تك‌سطحي تونل‌ها به صورت P2P تعريف مي‌شوند. در حالي كه با گسترش روز افزون سرويس‌ها و نياز به ايجاد تونل‌هايي به صورت mesh بين نقاط مختلف، اين ساختار جوابگوي نيازهاي شبكه نيست.

    معماري سلسله مراتبي (HVPLS) در VPLS براي پاسخ به اين نياز مطرح شده است. اين معماري بر پايه همان روش سنتي ارائه سرويس بنا شده است. اما با توجه به حجم بالاي تونل‌ها در يك شبكه، توسعه‌اي بر روش سنتي در نظر گرفته شده است كه نتيجتاً منجر به ايجاد همبندي سلسله مراتبي براي اين فناوري شده است. در اين همبندي براي ايجاد تونل‌هايي به صورت full mesh لازم است، در سمت مشترك روترهايي نصب شود كه براي ايجاد سلسله مراتب در شبكه به روترهاي PE متصل شود.

    شكل 2
    براي مشاهده تصاوير در ابعاد بزرگتر روي آنها كليك كنيد.

    نمونه اين شبكه در شكل2 نشان داده شده است.
    در پياده‌سازي اين همبندي توسط ارائه دهندگان سرويس، به طور معمول در نقاط اصلي شبكه براي ايجاد امكان ارائه سرويس به كاربران از تعدادي Multi Tenant Unit) MTU) استفاده مي‌شود كه هر كدام مي‌توانند به تعداد زياد شبكه‌هاي سازماني را به صورت ايجاد VPLS VPN سرويس‌دهي نمايند.

    شبكه ترافيك تمام MTUها مجتمع مي‌كند و براي PE اصلي كه در حقيقت نقطه تمركز شبكه است، ارسال مي‌شود.

    در طراحي اين سرويس تجهيزاتي كه در MTU نصب مي‌شود يك سوييچ اترنت است كه كليه عمليات سوييچينگ لايه دو را انجام مي‌دهد. اين تجهيزات معمولاً به صورت اختصاصي در اختيار يك سازمان قرار مي‌گيرند. اما براي استفاده بهينه از منابع WAN، عملكردهاي VPLS روي MTU ها نيز تعريف مي‌شود.


    شكل 3

    در شبكه‌اي كه MTUها نيز عملكردي شبيه PE دارند، محدوديت‌هايي نظير ايجاد تونل، تكرار اطلاعات و ايجاد جدول آدرس‌هاي MAC ايجاد مي‌شود. براي مقابله با اين محدوديت، در شبكه سلسله مراتب تعريف مي‌شود. به اين صورت كه Core شبكه به صورت Full mesh تعريف مي‌شود و در لايه دسترسي ارتباطات به صورت تونل‌هاي مجزا بين نقاط تعريف مي‌شوند. (شكل 3)

    با توجه به ساختار كلي‌اي كه از VPLS ارائه شد، اين سرويس نه تنها براي ايجاد شبكه‌هاي اترنت شهري مناسب است بلكه از آن براي برقراري ارتباط ميان شبكه‌هاي شهري مختلف كه با استفاده از فناوري‌هاي متفاوتي نظير نسل آينده SDH و يا RPR ايجاد شده‌اند نيز استفاده مي‌شود.

    مسئله مهم ديگري كه در پياده‌سازي اين سرويس مطرح است، آشكارسازي خودكار و سيگنالينگ است. آشكارسازي خودكار براي فعال‌سازي فراهم‌كنندگان سرويس بسيار مهم است تا با استفاده از آن هزينه‌هاي كاربري را پايين نگه دارند و نيز در اين سرويس از BGP و يا LDP به عنوان مكانيزم سيگنالينگ استفاده گردد.
    مسيريابي در VPLS
    استفاده از پروتكل‌هاي مسيريابي شبكه IP به جاي پروتكل Spanning tree و برچسب‌هاي MPLS به جاي شناسه‌هاي VLAN در زيرساخت، موجب بهبود و پيشرفت قابل توجهي در قابليت توسعه سرويس VPLS مي‌شود.

    تفاوت VPLS با L3VPN در تجهيزات طرف CE است. در ايجاد شبكه‌ها با استفاده از VPLS لزومي ندارد در سمت CE تجهيزاتي نظير روتر قرار‌گيرد.
     
  5. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    شكل 4

    در سمت PE نيز به ازاي هر CE لزومي به تعريف جدول مسيريابي نيست، بلكه ترافيك لايه دو در MPLS LSP به سادگي Map مي‌شود. در حقيقت VPLS آنچه را BGP MPLS VPN در لايه سه ارائه مي‌نمايد، در لايه دو در اختيار كاربر قرار مي‌دهد؛ اما رسانه انتقال آن شبكهIP نيست، بلكه ارتباطات از طريق اترنت برقرار مي‌شوند. (شكل4)

    براي ايجاد يك شبكه VPLS لازم است مواردي نظير افزونگي ارتباط ميان CEها و PEها همان‌گونه كه در لايه دو مطرح است در نظر گرفته شود.


    زيرا هر ارتباط ميان يك CE و PE مي‌تواند يك Single Point of Failure باشد. براي جلوگيري از اين پيشامد، بايد هر CE حداقل به دو PE متصل شود. به منظور ايجاد ارتباطات افزونه‌اي كه به صورت يك bundle تعريف شود، لازم است از مشخصه smart trunking در ارتباط ميان CE و PE استفاده نمود. از Smart trunkها به طور معمول براي افزايش ظرفيت استفاده مي‌شود.

    در حالي كه در اين نوع پيكربندي اين ترانك براي ايجاد افزونگي مورد استفاده قرار گرفته است. در صورتي كه لينك ارتباطي قطع شود، ترافيك به صورت خودكار به لينك افزونه منتقل خواهد شد. براي ايجاد اين ارتباطات لازم است تجهيزات CE و PE هر دو قابليت پشتيباني از اين ويژگي را دارا باشند. علاوه بر اين، تجهيزات سمت PE بايد بتوانند در زمان تعريف Forwarding Equivalence Class) L2FEC) اين ترانك را روي VPLS نگاشت نمايد.

    حوزه هر VPLS از تعدادي PE تشكيل شده كه هركدام به تعدادي CE سرويس ارائه مي‌نمايند. براي ارائه سرويس لازم است جدولي از MAC آدرس‌هاي هر يك از CEها در PE مربوطه ايجاد شود. به بيان ساده‌تر مي‌توان فرض كرد كه فقط يك حوزه VPLS به ازاي هر سازمان وجود دارد.

    به طوري كه CE مستقل از مكان فيزيكي خود روي يك PE متعلق به سايت آن سازمان اجرا مي‌شود. در حوزه VPLS بايد يك شبكه Full mesh از LSPها روي هر PE ميان تمام CEها ساخته شود (اينLSPها فقط براي روترهاي PE قابل رويت هستند و توسط ديگر روترها در شبكه مشاهده نمي‌شوند.


    شكل 5

    اين امر با استفاده از ايجاد نمودن پشته‌اي از برچسب‌هاي MPLS انجام مي‌پذيرد). زماني كه يك PE جديد يا يك CE اضافه شود، با توجه به دقت پياده‌سازي VPLS، ساخت اين حلقه كامل از LSPها مي‌تواند مسائل و مشكلات بسيار متفاوتي به همراه داشته باشد. (شكل 5)

    وقتي كه حلقه LSP ايجاد شد، CE روي يك PE خاص مي‌تواند فريم‌هاي اترنت را از سايت مشتري دريافت كند و بر اساس آدرس MAC آن، فريم‌ها را بهLSP مناسب سوييچ نمايد.

    تحقق اين امر به اين دليل است كه VPLS روتر PE را قادر مي‌سازد به‌وسيله يك جدول MAC، روي هر PE همچون يك Learning Bridge عمل ‌كند.

    به عبارت ديگر، نمونه VPLS روي روتر PE يك جدول MAC دارد كه با جستجو كردن (Snooping) آن را ايجاد مي‌كند و آدرس‌هاي MAC را به هنگام ورود فريم‌هاي اترنت روي يك پورت فيزيكي يا منطقي به خاطر مي‌سپارد. درست همان‌گونه كه يك سوييچ اترنت عمل مي‌كند. وقتي يك فريم اترنت از طريق يك پورت ورودي مشتري وارد شد، آدرسMAC مقصد در جدول MAC جستجو مي‌شود و فريم بدون هيچ‌گونه تغييري به سوي LSP ارسال مي‌شود ( تا زماني‌كه جدول MAC آدرس MAC را دربردارد) و پس از آن به PE مناسب متصل به سايت دوردست ارائه مي‌‌شود. اگر آدرس MAC در جدول آدرس MAC وجود نداشت، فريم اترنت برگردانده مي‌شود و به تمام پورت‌هاي منطقي مربوط به نمونه VPLS، غيراز پورت ورودي كه از آن وارد شده است فرستاده مي‌شود.

    هنگامي كه PE از طريق ميزباني مطلع شد كه آدرس MAC روي يك پورت خاص متعلق به اوست، جدول MAC در PEبروز مي‌شود. درست مثل يك سوييچ، MAC آدرس‌هايي كه براي زمان معيني استفاده نمي‌شوند، براي كنترل اندازه جدول MAC حذف مي‌شوند.

    فناوري چندنقطه‌اي به كاربر امكان دسترسي به چندين مقصد را از طريق اتصال منطقي يا فيزيكي جداگانه مي‌دهد كه اين اتصال براي تصميم‌گيري درباره ارسال بسته بر اساس مقصد بسته به شبكه نياز دارد.

    به‌عبارت ديگر، شبكه براساس آدرس MAC مقصد فريم اترنت تصميم به ارسال مي‌گيرد. از ديدگاه مشتري نهايي، VPLS سرويس چندنقطه‌اي جالب توجهي است كه به اتصالات كمتري براي برقراري اتصال كامل بين چندين نقطه احتياج دارد.

    در مقابل اتصال مبتني بر فناوري نقطه به نقطه به تعداد خيلي بيشتري از اتصالات و يا به كارگيري ارسال بهينه بسته نياز دارد.
    دلايل نياز به VPLS
    امروزه ارائه سرويس‌هاي اترنت شهري با محدوديت‌هايي روبه‌رو است. بسياري از فراهم‌كنندگان سرويس، تنها اتصالات نقطه به نقطه مانند دسترسي به اترنت و يا اتصال سايت‌ها در داخل شبكه شهري را پشتيباني مي‌كنند. برخي فراهم‌كنندگان ديگر تنها تعداد محدودي از مشترياني را كه اتصال LAN اترنت چندنقطه به چندنقطه را در داخل شبكه شهري پياده‌سازي نموده‌اند، حمايت مي‌كنند.

    از آن جايي‌كه بيشتر فراهم‌كنندگاني كه سرويس‌هاي اترنت شهري را ارائه مي‌دهند، امروزه شبكه‌هاي خود را بدون استفاده از سوييچ‌هاي اترنت ساخته‌اند، فراهم كردن اين سرويس در شبكه شهري بزرگ برخي مشكلات اساسي را در بردارد.

    مديريت اين سرويس دشوار است و گاهي به علت ناپايداري پروتكل Spanning tree، دسترسي به مشكلات شبكه و دلايل بروز آن‌ها غيرممكن است. به‌طور كلي با بررسي‌هايي كه انجمن‌ها و گروه‌هاي مختلف در زمينه شبكه‌هاي شهري مبتني بر اترنت انجام داده‌اند، سرويس‌هاي مبتني بر اترنت را به دو گروه نقطه به نقطه و چندنقطه تقسيم نموده‌اند.


    نمودار 1

    معماري لازم براي پياده‌سازي سرويس‌هاي نقطه به نقطه Virtual Private Wire Services) VPWS) و براي پياده‌سازي سرويس‌هاي چندنقطه‌اي VPLS است.

    VPLS شبكه‌هاي اترنت فراهم‌كنندگان سرويس را با دو ويژگي توسعه‌پذيري و در دسترس بودن، توانمند مي‌سازد. بدون VPLS قابليت توسعه شبكه‌هاي اترنت به تعداد شناسه‌هاي VLAN كه توسط فراهم‌كنندگان سرويس براي مشتريان استفاده مي‌گردد محدود مي‌شود كه آن‌ها مي‌توانند فقط 4096 شناسه VLAN را پشتيباني نمايند.

    از آنجايي‌كه يك شناسه به يك مشتري تعلق دارد وشناسه‌هاي VLAN بسيار مهم هستند، بايد همگي در داخل شبكه فراهم‌كننده سرويس منحصر به‌فرد باشند. به همين دليل اين شبكه‌ها مي‌توانند با تعداد محدودي مشتري پياده‌سازي شوند. همچنين از طريق اين معماري نمي‌توان شبكه LAN را در چندين شبكه شهري پياده‌سازي نمود. چون اين امر مستلزم ساخت شبكه اترنت لايه دوي بزرگ‌تري توسط فراهم‌كننده سرويس است.

    در دسترس بودن شبكه‌هاي اترنت نيز به خاطر ويژگي انعطاف‌پذيري ضعيف سازوكارهايي مثلSTP محدود مي‌شود. هرچند تمهيداتي نظير Q in Q Stacking و پروتكل Spanning tree سريع براي برطرف‌كردن اين محدوديت‌ها وجود دارند، بسياري از آن‌ها خاص يك سازمان يا شركتند و بين سازندگان مختلف عمل نمي‌كنند.

    VPLS علاوه بر حل اين دو معضل، مزاياي ديگري را نيز دارد. شبكه VPLS مي‌تواند حتي يك ميليون شناسه منحصر به‌فرد برچسب‌هاي MPLS را پشتيباني‌كند. يعني در مجموع VPLS سيگنالينگ پوياي مسيرهاي جديد را معين مي‌كند.

    VPLS ويژگي مقرون به صرفه بودن اترنت، توسعه‌پذيري و در دسترس‌بودن MPLS را با يكديگر تركيب مي‌كند. به‌علا‌وه، تدارك سرويس و نگهداري آن نيز كم‌هزينه‌تر و ساده‌تر است.
    شكل 6

    بررسي اقتصادي
    MEF در سال 2003 بررسي اقتصادي گسترده‌اي را درباره هزينه ايجاد و نگهداري شبكه‌هاي مبتني بر فناوري اترنت در مقايسه با شبكه‌هاي سنتي SDH انجام داده است. در اين بررسي براي مقايسه فناوري‌هاي مختلف شرايط يكساني درنظرگرفته شده است. مدل در نظر گرفته شده در حدود سيصد مركز را تحت پوشش قرار مي‌دهد و قرار است در مدت سه سال به 1625 مشترك سرويس ارائه نمايد. (شكل 6)

    براي تخمين هزينه‌ سرمايه‌اي در اين روش، پنجاه‌درصد هزينه براي تجهيزات MTU و بين ده تا پانزده درصد براي مشتركان در نظر گرفته شده‌است. ساير هزينه‌ها براي تجهيزات يدكي، منابع تغذيه، سيستم‌هاي مديريتي و ساير تجهيزات موردنياز جهت كنترل ترافيك و ارائه QoS در شبكه در نظر گرفته شده است.

    نتيجه بررسي‌هاي به عمل آمده نشان مي‌دهد هزينه مورد نياز جهت راه‌اندازي شبكه‌اي مبتني بر نسل آينده شبكه‌هاي نوري، تقريباً معادل 64 ميليون دلار است كه در مقايسه با شبكه‌هاي مبتني بر فناوري
    قديمي SDH،‌ سي و نه درصد كاهش هزينه دربر دارد. نمودار يك اين تفاوت را نشان مي‌دهد.

    دلايل اين تفاوت هزينه عبارتند از:

    - با توجه به اين‌كه اينترفيس‌هاي تجهيزات اترنت عموماً بين 25 تا 40‌درصد به ازاي هر مگابيت بر ثانيه از اينترفيس‌هاي تجهيزات SDH ارزان‌ترند، در حجم ياد‌شده در حدود 91‌درصد كاهش قيمت نسبت به فناوري SDH وجود دارد.

    - با توجه به عدم نياز به استفاده از تجهيزات اضافي جهت ارسال اطلاعات به شبكه، هزينه تجهيزات در اين روش به شدت كاهش مي‌يابد.

    همان‌گونه كه اشاره شد، در برآورد هزينه شبكه، غير از هزينه سرمايه‌اي، هزينه‌هاي جاري نيز قابل‌توجهند. بررسي‌هاي انجام شده جهت تعيين هزينه جاري ايجاد شبكه مبتني بر اترنت، شامل بررسي روال‌ها و سرويس‌هاي 36 ارائه‌دهنده سرويس در سطح آمريكاي شمالي و اروپا است.

    با توجه به ساختار شبكه‌هاي اترنت، ارائه سرويس‌هاي مختلف نيازي به افزايش تجهيزات در مراكز ندارد. به اين ترتيب در يك بازه زماني سه ساله، همان‌گونه كه در نمودار دو نشان داده شده است، با در نظر گرفتن موجود بودن هسته شبكه، كاهش هزينه جاري در حدود 23 درصد نسبت به ارائه سرويس بر روي بستر SDH مي‌باشد.


    نمودار2

    اين كاهش هزينه عمدتا به علت عدم نياز به حضور در سايت‌هايي است كه تجهيزات در آن نصب مي‌باشند. زيرا كليه تجهيزات را مي‌توان از يك نقطه به صورت متمركز مديريت نمود.

    در سال اول همانگونه كه مشاهده مي‌شود، به علت تجربه پايين ارائه دهندگان سرويس، هزينه جاري بيشتري جهت نگهداري شبكه و ارائه سرويس به مشتركان صرف مي‌شود.

    در حالي كه با گذشت زمان و مجرب شدن ارائه دهندگان سرويس، اين هزينه كاهش مي‌يابد.

    به طور مثال هزينه‌هاي جاري در ايجاد يك سايت جديد، ارائه يك سرويس جديد، افزايش پهناي باند در شبكه‌هاي مبتني بر اترنت در مقايسه با شبكه‌هاي SDH سنتي بين سي تا پنجاه‌درصد كاهش خواهد داشت.

    نكته ديگري كه باعث كاهش هزينه‌ها در ايجاد، راه‌اندازي و نگهداري شبكه‌هاي مبتني بر اترنت مي‌شود، امكان مديريت يكپارچه شبكه و سرويس‌هاي آن مي‌باشد. شبكه‌هاي SDH سنتي كه عموماٌ به شبكه‌هاي انتقال موسومند، نرم‌افزارهاي مديريت يكپارچه براي زيرساخت و سرويس‌ها را ندارند. در نتيجه براي نگهداري اين شبكه‌ها لازم است نيروهاي نگهداري در هر سايت مستقرشوند. به اين ترتيب ماهانه مبلغ زيادي براي پرسنل نگهداري شبكه هزينه خواهدشد؛ در حالي كه سيستم‌هاي مديريت يكپارچه در شبكه‌هاي مبتني بر اترنت نياز به پرسنل نگهداري را در سايت‌هاي شبكه مرتفع مي‌سازد.

    شكل 7

    نمونه پياده‌سازي شبكه شهري با استفاده از VPLS
    شركت Completel يكي از شركت‌هاي بزرگ مخابراتي فرانسه است كه با استفاده از يك شبكه فيبرنوري كه در سراسر فرانسه ايجاد نموده است، اقدام به ارائه سرويس اترنت شهري با استفاده از VPLS كرده است. اين شبكه پانزده شهر فرانسه را تحت پوشش قرار مي‌دهد.

    دو هزار كيلومتر فيبرنوري، در حدود چندهزار MTU را كه براي ايجاد شبكه شهري در اين كشور را به يكديگر متصل نموده‌اند. همان‌گونه كه در شكل 7 نشان داده شده است، اين ارتباطات از طريق يك شبكه DWDM ايجاد شده است.

    اين شبكه براي ارائه سرويس به حدود 1400 كاربر با استفاده از ارتباطات اترنتي 850 ساختمان را به يكديگر متصل نموده است.

    Completel با توجه به افزايش نياز كاربران براي ايجاد يك شبكه با سرعت بالا و هزينه پايين، اقدام به ارائه سرويس LAN-to-LAN در سطح شهرها نمود.

    اين سرويس با استقبالِ زياد كاربران روبه‌رو شد. اما با توجه به محدوديت آن به شبكه‌هاي MAN در هر شهر و نياز كاربران براي ارتباط با ساير شهرها، اين شركت سرويس جديدي را براي اتصال شبكه‌هاي شهري در شهرهاي مختلف به يكديگر ارائه نمود.

    به اين ترتيب مشكل ارتباطي ميان MANها در شهرهاي مختلف فرانسه مرتفع گرديد. ترافيك هر MAN با استفاده امكانات ايجاد شده توسط شبكه Completel به MAN ديگر به آساني منتقل مي‌گردد. سرويس‌هاي ارزش افزوده‌اي نظير ارائه VLAN، مديريت ترافيك، كنترل و محدود نمودن پهناي باند و كيفيت سرويس انتها به انتها نيز از طريق اين شبكه قابل ارائه است.

    اين شبكه براي ايجاد مسيرهاي اختصاصي براي ترافيك هر مشترك به تعريف VLANهاي از پيش تعيين‌شده نياز ندارد. در هسته اين شبكه لينك‌هاي گيگابيتي روي يك اينترفيس فيبر گروه‌بندي مي‌شوند. سازوكارهاي مورد استفاده براي تعريف اين گروه‌ها Q in Q است. ترافيك هر يك از كاربران با استفاده از يك Q tag در هسته شبكه از بقيه مجزا مي‌شود. همچنين در اين شبكه براي جلوگيري از لوپ‌هاي ناخواسته و خطا از سازوكارهايي نظير
    Rapid Ring Spanning Tree) RRST) استفاده مي‌شود.
     
  6. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    تکنولوژی VSAT





    در این مقاله سعی می شود در مورد تکنولوژی VSAT و انواع روشهای دسترسی به کانالهای مخابرات ماهواره ای و کاربرد آن در دنیای امروز بصورت مختصر بحث شود.


    VSAT مخفف Very Small Aperture Terminal می باشد. همانگونه که از نام آن پیداست ترمینالهای بسیار کوجک ماهواره ای که در سایتهای پراکنده از لحاظ جغرافیایی واقع می باشند و از طریق یک لینک ماهواره با یک هاب که شامل تجهیزات مخابراتی پیشرفته و آنتن به مراتب بزرگتر از ترمینالها، مثلا حدود 6 متر، ارتباط دارند. در واقع با هزینه کردن در هاب می توان هزینه ترمینالها را بشدت کاهش داد. آنتنهای VSAT معمولا بین 0.75 تا 3.8 متر می باشند. دو نوع توپولوژی شبکه به نامهای STAR , MESH استفاده می شوند. در شبکه های کوچک، معمولا بین 5 تا 30 سایت، از MESH استفاده می شود و در شبکه های بزرگتر اغلب از توپولوژی STAR استفاده می شود.


    باند فرکانسی مورد استفاده در این تکنولوزی باندهای C و KU و اخیرا باند Ka می باشد. آنتنهای مورد استفاده در باند KU کوجکتر از باند C می باشد( بعلت رابطه مستقیم گین آنتن با مجذور فرکانس).


    موارد استفاده VSAT بطور اعم شامل: اینترنت، شبکه های خصوصی مخابراتی، ارتباطات تصویری و صوتی و فاکس می باشد. در دنیای امروزی می توان شبکه های VSAT را بطور گسترده مشاهده کرد که در ذیل به برخی از آنها اشاره شده است:

    1-بازار بورس و اطلاعات قیمت ها
    2-تراکنش بانکی و ATM ها
    3-هواپیمایی و اطلاعات آب و هوا
    4-به روز رسانی اطلاعات بازار و قیمت اجناس
    5-تبادل اطلاعات پزشکی
    6-یادگیری راه دور
    7-سرویس های اورژانسی
    8-اینترنت پر سرعت
    9-VoIP





    مهمترین موضوع در این نوع شبکه ها روش دسترسی به کانال است. کانال فرکانسی که هاب به VSAT ها دیتا می فرستد را Outroute گویند و در طرف مقابل از VSAT ها به هاب را Inroute گویند. اطلاعات از هاب روی یک باند فرکانسی مشترک برای تمام ترمینالهای واقع در آن شبکه ارسال می شود و معمولا از روش TDM برای مالتی پلکس استفاده می شود. در سمت Inroute اغلب یک پهنای باند بین تعداد زیادی پایانه تقسیم می شود، مگر ارتباط بصورت Point to Point و یا SCPC باشد. روشهای دسترسی به Inroute شامل TDMA ، FDMA ، FTDMA ، CDMA و SCPC(DAMA/PAMA)می باشد .
    TDMA
    مخفف Time Division Multiple Access می باشد.در این روش پایانه ها در اسلاتهای زمانی خاص که هاب به آنها تخصیص می دهد، به ارسال اطلاعات می پردازند. بدین ترتیب هر پایانه از کل پهنای باند فرکانسی ولی در اسلات زمانی مربوط به خود استفاده می کند. بازدهی این روش در سیستم تخصیص اسلاتها برای پایانه هاست. بطور معمول سه روش کلی وجود دارد: User Aloha ، Transaction Reservation و Stream.
    User Aloha: در این روش پایانه ها دیتای خود را بصورت تصادفی در قسمتی از Inroute که برای این منظور تخصیص داده شده، می گذارند.در این حالت احتمال تصادم دیتا وجود دارد لذا برای دیتا با ترافیک کم، بسته های کوچک و با سایزهای یکسان مناسب می باشد.
    Transaction Reservation: در این روش پایانه ای که یک یا چند Packet برای ارسال دارد، ابتدا یک درخواست تراکنش به هاب می فرستد. این درخواست شامل تعداد و سایز بسته ها می باشد. هاب نیز اسلاتهای لازم را تخصیص می دهد و پیام جواب را به پایانه می فرستد.
    سپس پایانه بسته ها را در اسلاتها گذاشته و ارسال می کند و اگر دیتای بیشتری داشته باشد دوباره درخواست خود را می فرستد.
    Stream : در این تکنیک فرصتهای ارسال بصورت Fixed و پریودیک به پایانه داده می شود. این روش در کاربردهای با Throughput بالا مانند ترافیک Voice مورد استفاده است.
    FDMA
    مخفف Frequency Division Multiple Access می باشد.در این روش بجای زمان باند فرکانسی تقسیم می شود و پایانه ها می توانند دیتای خود را هرزمان ارسال کنند ولی هر یک در محدوده فرکانسی خویش اقدام به ارسال می کنند. هاب نحوه تخصیص فرکانسها را بر عهده دارد.
    FTDMA
    مخفف Frequency Time Division Multiple Accessمی باشد. در این تکنیک همانطور که از نام آن پیداست هر دو روش فوق در هم ترکیب می شوند تا بازدهی بهتری بدست آید. یعنی با تقسیم کردن زمان و فرکانس بین پایانه ها در زمان واحد تعداد بیشتری پایانه قادر به تبادل اطلاعات می باشند. ضمنا با روش Frequency Hopping می توان امنیت ارسال دیتا را نیز بالا برد.
    CDMA
    در سیستم های رادیویی منابع،زمان و فرکانس می باشند و در روشهای ذکر شده در بالا نحوه تقسیم و تخصیص آنها را توضیح دادیم ولی در روش CDMA( Code Division Multiple Access)هر پایانه اقدام به ارسال دیتا در کل پهنای باند فرکانسی و در هر زمانی می پردازند. در این تکنیک از کدها برای تفکیک سیگنالها استفاده می شود. CDMA از کدهای یونیک جهت گسترده کردن spreading دیتای باند پایه قبل از ارسال می کند (Spread Spectrum) . سیگنال ارسالی در یک کانال زیر سطح نویز فرستاده شده و گیرنده از یک Correlator برای عکس گسترده سازی dispreading و استخراج سیگنال مطلوب (بعد از گذشت از یک ---------- باند باریک) ، استفاده می کند.

    a
     
  7. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    Wireless Communication





    متداولترین روش اتصال کامپیوترها در یک شبکه استفاده از کابل است. کابل ها علی رغم ساده و ارزان بودن دارای محدودیت هایی نیز هستند. مثلاً می توان دو دفتر یک شرکت را که در دو نقطه از یک شهر واقع هستند، توسط کابل به هم ارتباط داد. به علاوه استفاده از کابل در بسیاری از مواقع دست و پاگیر است. برای غلبه بر این محدودیت ها در بعضی از شبکه ها، از محیط واسطه انتقال رادیویی یا بی سیم استفاده می شود. تکنولوژی بی سیم به عنوان جایگزین سیستم کابل کشی به سرعت در صنعت نرم افزار و سخت افزار مطرح شده است. در بعضی از شبکه ها، از سیستم بی سیم برای پشتیبانی از شبکه در هنگام آسیب دیدگی کابل ها استفاده می شود. شبکه هایی که از تکنولوژی بی سیم برای ارتباط استفاده می کنند، شبکه های بی سیم (Wireless) نام دارند. در شبکه های بی سیم از امواج رادیویی به عنوان محیط انتقال استفاده می شود. امواج رادیویی مورد استفاده در شبکه های بی سیم را از نظر فرکانس به کار رفته به سه گروه تقسیم می کنند. امواج رادیویی، مایکروویو و مادون قرمز.






    امواج رادیویی (Radio Frequency): فرکانس امواج رادیویی (RF) به کار رفته در شبکه های بی سیم بین محدوده 10 کیلوهرتز تا چند گیگاهرتز قرار می گیرند. امواج RF به خودی خود در تمام جهت ها منتشر می شوند، اما می توان به کمک آنتن های ویژه جهت انتشار این امواج را محدود به یک سمت خاص نمود. برد انتشار امواج رادیویی بسیار زیاد است ضمن آنکه می توان به کمک دستگاه های فرستنده - گیرنده (Transceiver) رادیویی، این امواج را برای ارسال به نقاط دورتر تقویت کرد. سرعت انتقال داده در سیستم های رادیویی بین 1 تا 11 مگابیت برثانیه است. سیستم رادیویی RF می تواند در سیستم های شبکه ای سیار یا Mobile نیز مورد استفاده قرار گیرد. ارتباطات در این محدوده نیاز به مجوز ندارند.

    مایکروویو (Microwave): نوع دیگر شبکه های بی سیم از امواج رادیویی در باند فرکانسی مایکروویو برای محیط انتقال استفاده می کنند. امواج مایکروویو برخلاف امواج RF فقط در یک جهت منتشر می شوند. این امواج در برابر تداخل حاصل از فعالیت های الکتریکی اتمسفری نظیر رعد و برق بسیار حساس هستند. در سیستم های مایکروویو نیز همانند امواج RF سرعت انتقال داده به فرکانس سیگنال بستگی داشته و در ناحیه ای بین یک تا ده Mbps قرار می گیرد. فرکانس سیگنال در سیستم های مایکروویو بین 4 تا 14 گیگاهرتز می باشد. سیستم های مایکروویو به دو صورت مورد استفاده قرار می گیرند: سیستم های زمینی و سیستم های ماهواره ای. سیستم های مایکروویو زمینی از آنتن های بشقابی دو طرفه برای رله امواج استفاده می کنند و باید دارای مجوز باشند. سیستم های ماهواره ای مایکروویو از طیف فرکانس باند کوتاه استفاده کرده و برای رله آن ها از ماهواره ها کمک گرفته می شود. تضعیف در سیستم های رادیویی RF و مایکروویو نیز وجود دارد. در این سیستم ها، تضعیف به اندازه آنتن و فرکانس سیگنال بستگی دارد.

    مادون قرمز (IR): نوع سوم شبکه های بی سیم از امواج رادیویی در فرکانس امواج نور در ناحیه مادون قرمز برای محیط انتقال استفاده می کنند. برای تولید امواج مادون قرمز از دیود های نور گسیل (LED) یا دیودهای لیزری (ILD) استفاده می شود. استفاده از امواج نوری مادون قرمز برای محیط های سربسته بسیار مناسب است. هزینه تجهیزات این سیستم به کیفیت مورد استفاده و تولید کننده آنها بستگی دارد. از آنجایی که فرکانس امواج رادیویی در ناحیه مادون قرمز بالا است، سرعت انتقال داده در سیستم های مادون قرمز نیز بالا بوده و بین یک مگابیت بر ثانیه تا 16 مگابیت برثانیه می باشد.

    انواع شبکه های بی سیم: شبکه های بی سیم براساس کارکرد خود می توانند به سه طبقه تقسیم شوند. این انواع عبارتند از سیستم های رایانه ای سیار (Mobile Computing)، شبکه های LAN بی سیم یا WLAN و شبکه های محلی توسعه یافته (ELAN) یا Extended LAN.
    شبکه های رایانه ای سیار از واسطه های عمومی نظیر خطوط تلفنی برای انتقال داده استفاده می کنند. سرعت انتقال داده در این روش بین 8 تا 36.6 مگابیت بر ثانیه است. با استفاده از این شبکه ها کاربران می توانند حین سفر به مبادله نامه های الکترونیکی و اطلاعات بپردازند. خطوط تلفنی تنها محیط های انتقال این شبکه ها نیستند. در این شبکه ها نیز می توان از سیستم های رادیویی نظیر آنچه که در تلفن های سیار و تلفن های ماهواره ای به کار می رود، نیز استفاده کرد. داده ها در شبکه های WLAN همانند شبکه های LAN ارسال می شوند. در شبکه های WLAN یک نقطه مرکزی موسوم به نقطه دسترسی مرکزی یا Central Access Point به کمک تجهیزات فرستنده و گیرنده تمام کامپیوتر های شبکه را بهم متصل میکند. در شبکه های WLAN از مادون قرمز، لیزر و امواج رادیویی برای انتقال داده استفاده می شود. شبکه های نوع سوم یا ELAN با اتصال دو یا چند شبکه LAN به کمک پل های بی سیم ایجاد می شوند. برای فواصل بیشتر می توان از Bridge های بی سیم برد بلند استفاده کرد. برد این پل ها حدود 50 کیلومتر است. در شبکه ای ELAN، داده و صوت با سرعت 1.445 مگابیت بر ثانیه انتقال داده می شوند.

    علت مقبولیت شبکه های WLAN: شبکه های Wireless LAN شبکه محلی بدون کابل است که همان مزایا و وضعیت تکنولوژی LAN را دارد.شبکه های محلی بی سیم به جای استفاده از کابل های هم محور، به هم تابیده یا فیبر نوری از فرکانس های رادیویی RF استفاده می کند. شبکه های بی سیم با اتکا به امواج گسترده (Spreed Spectrum) که حساسیت کمتری نسبت به نویز رادیویی و تداخل دارند عمل می کنند. لذا برای انتقال اطلاعات بسیار مناسب می باشند.

    حرکت از LAN کابلی به بی سیم: اترنت تکنولوژی حکمفرما در دنیای کابلی است که توسط سازمان IEEE با استاندارد 802.3 تعریف شده است. و یک استاندارد کامل با سرعت بالا و قابلیت دسترسی گسترده می باشد. اترنت امکان انتقال اطلاعات باا سرعت ده مگابیت در ثانیه را دارد و نوع سریع تر آن با سرعت صد مگابیت در ثانیه اطلاعات را انتقال می دهد.
    اولین فناوری شبکه محلی بی سیم در باند 900 مگاهرتز و سرعت پایین (1 تا 2 مگابیت برثانیه) متولد شد. علیرغم کمبودها و بخصوص سرعت پایین، آزادی و انعطاف پذیری بی سیم باعث شد این فناوری تازه راه خود را به خرده فروشی ها و انبارهایی که دستگاه های قابل حمل در دست را برای مدیریت و دریافت اطلاعات استفاده می کردند، باز کند.
    در سال 1991 شبکه های بی سیم از اقبال عمومی گسترده برخوردار شدند. یک سال بعد شرکت ها به تولید دستگاه های شبکه های بی سیم که در باند 2/4 گیگاهرتزی کار می کردند، روی آورند. در ژوئن 1997، IEEE استاندارد 802.11 را برای شبکه های محلی بی سیم ارائه داد. استاندارد 802.11 از انتقال با نور مادون قرمز و دو نوع انتقال رادیویی با پهنای باند 2/4 گیگاهرتز و سرعت انتقال داده 2 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. در سپتامبر سال 1999 نیز استاندارد IEEE 802.11b برای انتقال اطلاعات بصورت بی سیم با سرعت 11 مگابیت برثانیه معرفی گردید.

    مزایای شبکه های بی سیم:
    - انعطاف پذیری: دسترسی به اطلاعات بلادرنگ در هرکجا و در هر زمان در یک ساختمان و یا در چند ساختمان بدون انجام کابل کشی.
    - نرخ سرعت بالا در حد شبکه های کابلی: امروزه کاربران با سرعت 11 مگابیت در ثانیه به اطلاعات می توانند دسترسی داشته باشند که همانند سرعت اترنت معمولی است.
    - نصب آسان: نصب شبکه محلی بی سیم سریع و آسان است و نیاز به سیم کشی و ایجاد مسیر روی دیوارها و سقف عا را از بین می برد.
    - نگهداری آسان و ارزان: در طی زمان نگهداری از شبکه محلی بی سیم هزینه کمتری دارد. در ضمن تعمیرات کابل ها، مسیر ها و هزینه های گسترش مسیر کابل کشی نیز از میان رفته است.
    - WEP برای حفاظت از داده ها: همانند شبکه های کابلی، نسبت داده ها از طریق WEP (Wired Equivalent Privacy) تضمین می گردد.
     
  8. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    Global Positioning Systems







    GPS چیست ؟


    Global Positioning Systems



    24 ماهواره که دور زمین در گردش هستند سیستم محل یابی جهانی (Global Positioning Systems)، بک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شد.




    خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.


    GPS چگونه کار می کند؟
    ماهواره های این سیستم، در مداراتی دقیق هر روز 2 بار بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد. حال این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز، معین می کند.

    گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3 ماهواره برای محاسبه 2 بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیرپیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطاعات مفید دیگر، می نماید.

    ماهواره های GPS

    صفحه GPS 24 عدد ماهواره GPS در مدارهایی بفاصله 24000 هزار مایل از سطح دریا گردش می کنند. هر ماهواره دقیقا طی 12 ساعت یک دور کامل بدور زمین می گردد. سرعت هریک 7000 مایل بر ساعت است. این ماهواره ها نیروی خود را از خورشید تامین می کنند. همچنین باتری هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می کنند بهمراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره ها را در مسیر صحیح نگاه می دارد. به این ماهواره ها NAVSTAR نیز گفته می شود.


    در اینجا به برخی مشخصه های جالب این سیستم اشاره می کنیم:

    • اولین ماهواره GPS در سال 1978 یعنی حدود 35 سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
    • در سال 1994 شبکه 24 عددی NAVSTAR تکمیل گردید.
    • عمر هر ماهواره حدود 10 سال است که پس از آن جایگزین می گردد.
    • هر ماهواره حدود 2000 پاوند وزن دارد و طول باتری های خورشیدی آن 5.5 متر است.
    • انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از 50 وات است.

    گیرنده GPS
    بسته به نوع مصرف و بودجه می توانید از طیف وسیع گیرنده های GPS بهره ببرید. همچنین، باید از در دسترس بودن نقشه مناسب و بروزجهت ناحیه مورد استفاده تان، اطمینان حاصل کنید. امروزه بهای گیرنده های GPS بطور چشمگیری کاهش پیدا کرده است و هم اکنون در کشور ما با بهایی معادل یک عدد گوشی متوسط موبایل نیز می توان گیرنده GPS تهیه کرد. در کشورهای توسعه یافته از این سیستم جهت کمک به راهبری خودرو، کشتی و انواع وسایل نقلیه بهره گیری می شود.


    هر چه نقشه های منطقه ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می شود دقیق تر باشد، سرویسهایی که از GPS می توان دریافت داشت نیز ارتقا می یابد. برای مثال، می توان از GPS مسیر نزدیکنرین پمپ بنزین، تعمیرگاه و یا ایستگاه قطار را سوال نمود و مسیر پیشنهادی را دنبال کرد. دقت مکانیابی این سیستم در حد چند متر می باشد، که بسته به کیفیت گیرنده تغییر می کند. از سیستم محلیابی جهانی می توان در کارههایی چون نقشه برداری و مساحی، پروژه های عمرانی، کوهنوردی، کایت سواری، سفر در مناطق ناشناخته، کشتی رانی و قایقرانی، عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زمینلرزه و هر فعالیت دیگر که نیازمند محلیابی باشد، بهره برد.

    هر کس که بخواهد بداند کجاست و بکجا می رود به این سیستم نیازمند است، با توجه به نزول شدید بهای گیرنده های این سیستم، و افزایش امکانات آنها، این تکنولوژی در آینده نزدیک بیش از پیش در اختیار همگان قرار خواهد گرفت.
     
  9. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    آنتن های هوشمند







    امروزه كوشش هاى پيگيرانه اى در جهت استفاده هرچه بيشتر از امواج به جاى سيم ها در دنياى كامپيوتر در حال انجام است كه برخى از آنها به نتيجه مطلوب رسيده ولى برخى هنوز در مراحل آزمايشى و تحقيقاتى قرار دارند. ارتباطات ماهواره اى از طريق آنتن هاى عادى دريافت و ارسال (send&receive) يكى از نمونه هاى برجسته و بسيار كارا در اين زمينه است كه استفاده موفقيت آميز از آن اكنون معمول گشته است. با اين حال تكنيك هاى پيشرفته ترى نيز در راه هستند كه از آن جمله است به كارگيرى آنتن هاى هوشمند در گستره ارتباطات مخابراتى و به خصوص انتقال داده ها. اما آنتن هوشمند چيست و چه كاربردى دارد و گذشته از آن، آيا به راستى «آنتن» مى تواند «هوشمند»باشد؟




    براى اينكه نسبت به سيستم آنتن هوشمند يك ديد اوليه پيدا كنيد، چشمانتان را ببنديد و سعى كنيد در حالى كه يكى از دوستانتان در اطراف اتاق حركت مى كند با او صحبت كنيد. درمى يابيد كه مى توانيد محل وى را (يا چند نفر را) بدون ديدنشان در اتاق تشخيص دهيد. مهمترين علت آن عبارت است از آنكه: صداى شخصى را كه صحبت مى كند از طريق دو گوشتان، كه سنسورهاى صداى شما محسوب مى شوند، مى شنويد. صدا در دو زمان مختلف به گوش شما مى رسد. مغز شما كه يك پردازشگر سيگنال حرفه اى است، محاسبات زيادى را انجام مى دهد تا همبستگى اطلاعات را با هم پيدا كرده و محل شخص صحبت كننده را پيدا نمايد. مغز شما همچنين توان سيگنال صداى دريافتى از دو گوش را با هم جمع مى كند. بنابراين صدا را در جهت مربوطه بلندتر از صداهاى ديگر دريافت خواهيد كرد. سيستم هاى آنتن تطبيقى هم همين كار را انجام مى دهند، كه در آن به جاى گوش از آنتن استفاده شده است. ولى فرق اين دو در آن است كه آنتن ها، دستگاه هايى دوطرفه هستند و مى توانند سيگنالى را در همان جهت كه سيگنال اول دريافت كرده اند بفرستند. بنابراين با استفاده از «چند» آنتن مى توان سيگنال را «چند» بار قوى تر دريافت و ارسال كرد.
    نكته بعدى اينكه اگر چند نفر با هم صحبت كنند، مغز شما مى تواند تداخل را حذف كرده و در يك زمان خاص روى يك مكالمه خاص تمركز كند. سيستم هاى ارائه تطبيقى پيشرفته هم مى توانند بين سيگنال مورد نظر و سيگنال هاى ناخواسته تفاوت قائل شوند.
    اكنون به تعريف آنتن هوشمند نزديك مى شويم: يك سيستم آنتن هوشمند از چند المان با قابليت پردازش سيگنال استفاده مى كند تا تشعشع و يا دريافت را در پاسخ به محيطى كه سيگنال در آن وجود دارد بهينه نمايد.

    • نقش آنتن در يك سيستم مخابراتى

    آنتن در سيستم هاى مخابراتى بيشتر از تمام بخش هاى ديگر از معرض ديد دور مانده است. آنتن دريچه اى است كه انرژى فركانسى راديويى را از فرستنده به دنياى خارج و از دنياى خارج به گيرنده كوپل مى كند. روشى كه طى آن انرژى به فضاى اطراف توزيع و از آن دريافت مى شود اثرى بسيار جدى روى استفاده موثر از طيف، برقرارى شبكه هاى جديد و كيفيت سرويس ايجاد شده از اين شبكه ها دارد. به طور كلى دو نوع آنتن داريم: آنتن همه جهتى و آنتن يك جهتى.

    • آنتن هاى همه جهتى

    از روزهاى اولى كه ارتباط بدون سيم شروع شد، از آنتن همه جهتى استفاده مى شد كه اين آنتن در همه جهات سيگنال را به خوبى دريافت و منتشر مى كند. الگوى اين آنتن همه جهتى شبيه به قطرات آب است كه پس از برخورد يك جسم به آب، از سطح آب خارج مى شوند. در اين نوع آنتن به علت اين كه اطلاعاتى از محل قرار گرفتن كاربرها در دست نيست، سيگنال پراكنده مى شود و تنها درصد كوچكى از سيگنال به هر كاربر مى رسد.
    با وجود اين محدوديت روش هاى همه جهتى سعى مى كنند اين مشكل را با زياد كردن توان تشعشعى سيگنال هاى ارسال شده رفع نمايند. در صورت وجود چند كاربر (يا چند منبع تداخل) مشكلات زيادى ايجاد مى شود زيرا سيگنال هايى كه به كاربر مورد نظر نرسند براى كاربران ديگر كه به عنوان مثال در سيستم سلولى در سلول مجاور قرار دارند، تداخل ايجاد مى كنند. روش هاى همه جهتى راندمان طيف را كم كرده و استفاده مجدد از فركانس را محدود مى كنند. اين محدوديت ها باعث مى شود كه طراحان شبكه دائماً مجبور به اصلاح شبكه با هزينه هاى گران باشند. در سال هاى اخير محدوديت هاى تكنولوژى در مورد كيفيت، ظرفيت و پوشش سيستم هاى بى سيم باعث ايجاد تغييرات در طراحى و قوانين آنتن در سيستم هاى بى سيم شده است.

    • آنتن هاى يك جهتى

    يك تك آنتن نيز مى تواند طورى ساخته شود كه در جهات مورد نظر دريافت و ارسال مشخصى داشته باشد. با رشد روزافزون سايت هاى فرستنده، امروزه بسيارى از سايت ها بخش هاى مشخصى را به عنوان سلول براى خود انتخاب مى كنند. يك ناحيه با شعاع ۳۶۰ درجه به ۳ زير ناحيه ۱۲۰ درجه تقسيم و هر يك توسط يك روش انتشارى پوشش داده مى شود.
    آنتن هاى هر بخش در يك محدوده مشخص «گين» بيشترى را نسبت به يك آنتن همه جهتى ايجاد مى كنند. منظور از گين بهره خود آنتن است و اين به بهره هاى پردازشى كه در سيستم هاى آنتن هوشمند وجود دارد مربوط نمى شود. با اينكه آنتن هاى قرار داده شده در هر بخش استفاده از كانال را چند برابر مى كنند، ولى كماكان مشكل تداخل بين كانال ها را همانند آنتن هاى همه جهتى دارند.

    • سيستم آنتن هوشمند

    در حقيقت، آنتن ها هوشمند نيستند بلكه سيستم آنتن ها هوشمند هستند. عموماً هنگامى كه اين سيستم ها در كنار يك ايستگاه پايه قرار مى گيرند، آنتن هوشمند از يك ارائه آنتنى با قابليت پردازش سيگنال ديجيتال براى ارسال و دريافت سيگنال به صورت حساس و تطبيقى استفاده مى كند. به عبارت ديگر، چنين سيستمى مى تواند به صورت اتوماتيك جهت الگو تشعشعى را در پاسخ به محيط سيگنال تغيير دهد. اين مسئله به طرز شگفت انگيزى مشخصه سيستم بى سيم را بهبود مى بخشد.

    • علت هوشمندى اين نوع آنتن ها

    در مكان هايى كه تعداد كاربر، تداخل و پيچيدگى انتشار زياد مى شود، به سيستم هاى آنتن هوشمند نياز خواهد بود. هوشمندى سيستم ها به امكانات آنها براى پردازش سيگنال ديجيتال برمى گردد. مانند اكثر پيشرفت هاى مدرنى كه در صنايع الكترونيك امروزى صورت گرفته است، فرمت ديجيتال از جهت دقت و انعطاف پذيرى كاركرد چند مزيت دارد. سيستم هاى آنتن هوشمند سيگنال هاى آنالوگ (نظير صوت) را گرفته و به سيگنال هاى ديجيتال تبديل و براى ارسال مدوله مى كنند و در سمت ديگر دوباره آن را به سيگنال آنالوگ تبديل مى نمايند. در سيستم هاى آنتن هوشمند اين قابليت پردازش سيگنال با تكنيك هاى پيشرفته (الگوريتم ها) تركيب شده و براى اداره وضعيت هاى پيچيده استفاده مى شوند.

    • اهداف و مزاياى يك سيستم آنتن هوشمند

    دو هدف سيستم آنتن هوشمند، افزايش كيفيت سيگنال سيستم هاى راديويى و افزايش ظرفيت از طريق افزايش استفاده مجدد از فركانس صورت مى گيرد. گين سيگنال، ورودى چند آنتن با هم تركيب مى شود تا توان موجود براى برقرارى سطح پوشش مورد نظر بهينه شود.
    متمركز كردن انرژى فرستاده شده به سمت سلول، محدوده سرويس دهى و پوشش ايستگاه پايه را افزايش مى دهد. مصرف توان كمتر عمر باترى را بيشتر كرده و تلفن همراه را كوچك تر و سبك تر مى كنند. مقاومت در برابر تداخل و نسبت سيگنال به تداخل را افزايش مى دهند. هزينه كمتر براى تقويت كننده، مصرف توان و قابليت اطمينان بيشترى را ايجاد خواهد كرد.

    • كاربرد تكنولوژى آنتن هوشمند

    تكنولوژى آنتن هوشمند مى تواند به نحو موثرى عملكرد سيستم بى سيم را بهبود بخشد و از نظر اقتصادى نيز بسيار به صرفه است. اين تكنولوژى كاربران كامپيوترها، سيستم هاى سلولى و شبكه هاى حلقه محلى بى سيم را قادر مى سازد كه كيفيت سيگنال، ظرفيت سيستم و پوشش را بسيار بالا ببرند. كاربران معمولاً در زمان هاى مختلف، به درصدهاى مختلفى از كيفيت، ظرفيت و پوشش نياز دارند. در اصل سيستم هايى كه از نظر ساختار به راحتى قابل تغيير باشند، در دراز مدت بهترين و به صرفه ترين راه حل ها محسوب مى شوند.
    سيستم هاى آنتن هوشمند با اندكى تغيير، در تمام استانداردها و پروتكل هاى بى سيم قابل اعمال هستند.
    قابليت انعطاف آنتن هوشمند تطبيقى اجازه خلق محصولات و خدمات بسيار سطح بالايى را مى دهد. آنتن هاى تطبيقى هوشمند به هيچ نوع مدولاسيون يا پروتكل برقرارى ارتباط هوايى محدود نيستند. اين سيستم ها با تمام روش هاى مدولاسيون فعلى سازگار هستند. احتمالاً طيف بسيار وسيعى از سيستم هاى ارتباطى بدون سيم از مزاياى پردازش مكانى برخوردار مى شوند، مثلاً سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك بالا، سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك كم، كاربردهاى حلقه محلى بدون سيم، مخابرات ماهوراه اى و Lan هاى بدون سيم و به ويژه اينترنت بى سيم براى كامپيوترهاى قابل حمل. باور بسيارى براين است كه پردازش مكانى، جاى تمام روش هاى موجود براى سيستم هاى بى سيم را خواهد گرفت
     
  10. پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی -

    Wireless ATM




    سالها تجربه موفق تکنولوژی ATM در شبکه های مختلف مخابراتی و تکیه صدها شرکت بزرگ دنیا در ارائه خدمات اینترنت پرسرعت مانند ADSL بر اساس این تکنولوژی، شرکتهای سازنده تجهیزات ATM را بر آن داشت تا تمهیدات لازم برای استاندارد کردن نوع بیسیم آنرا فراهم آورند. بطوریکه امروزه یکی از مهمترین و جذابترین روشهای برقراری ارتباطات بی سیم پرسرعت محسوب می شود و بعنوان یکی از مهمترین عوامل پیشرفت تکنولوژیهای GSM ، DECT و ... به شمار می آید




    امروزه سیستمهایی که براساس WATM ساخته می شوند توانایی ارائه کلیه خدمات ATM در قالب بیسیم را داشته و علاوه بر آن مزایایی چون امکان جابجایی گره ها، سهولت نصب و راه اندازی شبکه و امکان مدیریت دینامیک سطح کیفیت QoS - در مقایسه با دیگر راهکارهای بیسیم - را نیز به همراه خود دارند. سازگاری با تکنولوژیهای قدیمی از جمله ویژگی های WATM است که به شما این امکان را می دهد تا با استفاده از آن بتوانید دیگر شبکه های با سیم و بیسیم را با یکدیگر ترکیب کرده بصورت یکپارچه از آنها استفاده نمایید. درواقع موفقیت عملکرد ATM در شبکه های باسیم باعث شد تا ایده استفاده از ATM در همه جا با حرکت به حقیقت بپیوندد و WATM بعنوان راهکار مخابراتی نسل بعد در ارتباطات صوتی، تصویری و داده ای با تضمین کیفیت دینامیک کاربردی شود. Sky Fiber راهکاری است منطبق بر استانداردهای Wireless ATM که می تواند بعنوان جایگزین خطوط پرسرعت مبتنی بر کابل در برقراری ارتباطات پرسرعت استفاده شود. این راهکار ارتباطی به شما اجازه می دهد تا با انعطاف پذیری بسیار زیاد حتی بدون نیاز به داشتن دید مستقیم، گره های شبکه را در کمترین زمان ممکن بصورت بیسیم به یکدیگر متصل نمایید. کارایی زیاد، هزینه های اجرایی پایین و دیگر خصوصیات ممتاز این تکنولوژی باعث شده است تا استفاده از آن محدود به سازمانهای و شرکت های بزرگ نباشد، بطوریکه امروزه از این تکنولوژی با توجه به نداشتن حساسیت به شرایط جغرافیایی، برای ارائه خدمات ارتباطی در شهر و روستا به کاربران خانگی نیز استفاده میشود. این تکنولوژی پس از سالها تجربه انتقال اطلاعات بصورت بیسیم برای رسیدن به اهدافی کاملآ مشخص طراحی و ساخته شده است که در زیر به بررسی ویژگیهای آن می پردازیم. مطابق با نیازهای شما صنعت یا تجارت سازمان شما هر چه باشد Sky Fiber می تواند مشکلات ارتباطی شما با اینترنت و یا دیگر دفاتر و شعب در سطح تهران را رفع نماید، چرا که :
    • Sky Fiber در مقابل خدماتی که برای شما فراهم می کند، یک راهکار کاملاً اقتصادی است .
    • Sky Fiber در دسترس بودن و کیفیت سرویس مورد نظر شما را در 99.99% اوقات تضمین می کند .
    • برای شما این امکان را فراهم کرده ایم تا بتوانید بتدریج پهنای باند ارتباطی خود را افزایش دهید و با توجیه کامل اقتصادی از مزایای دسترسی پرسرعت به اینترنت یا شبکه شهری خود بهره مند شوند. • کارشناسان فنی ما به محض در خواست شما، نسبت به بررسی و تحلیل لینک ارتباطی مورد نظر شما اقدام می کنند .
    • پس از توافق و مشخص شدن نوع سرویس در عرض چند ساعت سرویس شما را راه ندازی خواهد شد. نگاهی به ویژگیهای Sky Fiber گروه شرکتهای داتک با بیش از دوازده سال تجربه در زمینه شبکه های کامپیوتری، ارتباطات پرسرعت ماهواره ای و بیسیم، شبکه شهری Sky Fiber را بگونه ای طراحی و اجرا کرده است که مطابق با استانداردهای جهانی با ویژگیهای منحصربفرد، آماده ارائه خدمات به کاربران باشد. تکنولوژی قابل اطمینان : استفاده از تکنولوژی ATM بصورت بیسیم، بعنوان یکی از مهمترین عوامل پیشرفت ارتباطات در قرن بیست و یکم در Sky Fiber ، به تنهایی می تواند عاملی برای انتخاب و اطمینان به عملکرد عالی این راهکار ارتباطی محسوب شود. قابلیت اطمینان بالا : backbone شبکه بیسیم Sky Fiber با استفاده از خطوط انتقال مایکرو ویو در فرکانسهای 2.5 GHz ، 3.5GHz و 23 GHz پشتیبان مطمئنی برای ارائه خدمات ارتباطی بیسیم در سطح شهر تهران فراهم آورده است. امنیت تضمین شده : استفاده از VPN در لایه شماره سه و VLAN در لایه شماره دو شبکه، تضمین می کند که فریمهای اطلاعاتی به محض ورود به شبکه Sky Fiber به بسته های غیر قابل نفوذ تبدیل شده و عملاً امکان دسترسی به محتوای آنها برای هیچ کس بجز گیرنده امکان پذیر نخواهد بود. پهنای باند کاملاً اختصاصی : پهنای باندی که برای هر مشترک Sky Fiber در نظر گرفته شده است، بصورت کاملاً اختصاصی محاسبه و تخصیص داده می شود و مشترک می تواند در تمام ساعات شبانه روز از حداکثر آن استفاده نماید. ظرفیت بالا : خدمات Sky Fiber در حال حاضر برای هر لینک ارتباطی از سرعت 64 Kbps تا 10 Mbps ارائه میشود، لذا مشترک می تواند بدون آنکه نگران محدودیت های آینده برای ارتقاء سرویس باشد، با تواجه به برنامه های گسترش فعالیت های خود و مسائل اقتصادی از این خدمات استفاده نماید. سازگار با شبکه موجود شما : به راحتی نصب یک دستگاه plug-and-play می توانید شبکه حال حاضر خود را به اینترنت یا شبکه دیگری در آنسوی شهر متصل نمایید . Sky Fiber به شما این امکان را میدهد تا بدون داشتن نگرانی از اینکه شبکه کنونی شما با چه تکنولوژی کار می کند، ارتباط آنرا با اینترنت یا دیگر شبکه ها برقرار نمایید. در واقع اگر به موضوع ساده نگاه کنیم Sky Fiber به شما این امکان را میدهد تا در مدت چند ساعت بصورت مجازی یک کابل Ethernet ( یا یک خط E1) از یک ساختمان به سمت ساختمان دیگری در قسمت دیگر شهر برقرار کنید .
    کاهش هزینه راه اندازی : گروه با سرمایه گذاری بر روی بستر مخابراتی بیسیم Sky Fiber در سطح شهر تهران، قسمت اعظم هزینه برقراری ارتباطات نقطه به نقطه (P2P) یا نقطه به چند نقطه (P2M) را برای شما انجام داده است. بنابراین برای شما تنها لازم است تا هزینه برقراری ارتباط محلی به این شبکه را متقبل شوید .