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
این LAN های بیسیم از فرستنده گیرنده های دیواری برای ارتباط با شبکه سیم کشی شده استفاده می کنند فرستنده گیرنده ها با دستگاه های قابل حمل شبکه ارتباط رادیویی برقرار می سازند.

این یک LAN بیسیم صحیح نمی باشد زیرا برای ارتباط با LANکابل کشی شده استاندارد از فرستنده گیرنده دیواری استفاده می نمایند.

LANهای بی سیم از چهار روش برای انتقال داده ها استفاده می کنند .

1-مادون قرمز تمام شبکه های بی سیم مادون قرمز با استفاده از پرتو نور مادون قرمز برای حمل داده ها بین دستگاهها عمل می کنند .

این سیستم ها نیاز به تولید سیگنالهای خیلی قوی دارند زیرا سیگنالهای انتقالی ضعیف برای روشن شدن از طریق منابعی از قبیل پنجره ها مستعد می باشند .

این روش می تواند به دلیل پهنای باند بالای نور مادون قرمز سیگنالها را با سرعت بالا انتقال دهد.

داده های شبکه مادون قرمز معمولا می توانند با سرعت 10Mbpsانتشار یابند.

2-لیزر تکنولوژی لیزر شبیه تکنولوژی مادون قرمز می باشد که در آن نیاز به خط بدون مانع دیدن وجود دارد ، و هر شخص یا چیزی که در مقابل پرتوی لیزر قرار گیرد ، موجب اختلال در انتقال می شود .

3-رادیویی باریک-نوار (تک فرکانسی )(باند باریک یا باند با پهنای کم) این روش شبیه پخش از یک ایستگاه رادیویی می باشد برای کاربر گیرنده و فرستنده با یک فرکانس خاص در نظر گرفته می شود .

اینکار نیاز به خط بدون مانع دید ندارد زیرا دامنه پخش مربع 5000 می باشد .

اما چون سیگنال فرکانس بالا است ، نمی تواند از دیوارهای فولادی عبور نماید .

این روش نسبتا آهسته می باشد و انتقال داده ها در دامنه Mbps8/4 صورت می گیرد .

4-رادیویی طیف گسترده رادیویی طیف گسترده سیگنالها را توسط دامنه ای از فرکانسها پخش می نمایند .

اینکار کمک می کند تا از مشکلات ارتباطات باریک-نواری جلوگیری شود .

فرکانسهای موجود به کانالها یا پرش ها تقسیم می شوند .

آداپتورهای طیف گسترده برای پرش مشخص در طول از پیش تعیین شده زمانی و سپس سوئیچ کردن به پرش متفاوتی تنظیم می گردند .

رشته پرش زمان بندی را تعیین میکند .

تمام کامپیوترها در شبکه با زمان بندی پرش همزمان می شوند .

برای جلوگیری از گوش دادن کاربران غیر مجاز به پیام ارسالی ، فرستنده و گیرنده هر دو از یک کد استفاده می نمایند.

با توجه به سرعت نمونه Kbps250 این روش نسبت به سایر روش ها خیلی آهسته تر می باشد .

اما برخی از نسخه های رادیویی طیف گسترده می توانند سرعتهای انتقالی Mbps 2 در فواصل دو مایل بیرونی و 400 فوت درونی ارائه دهند .

این یکی از مناطقی است که در آنجا تکنولوژی عملا برای شبکه بی سیم واقعی ارائه می گردد .

مثلا ، دو یا چند کامپیوتر مجهز به آداپتورهای ( کارت شبکه )ircom Creditcard Netwave و سیستم عاملی از قبیل 95 Microsoft Windows یا Microsoft Windows NT می توانند به صورت شبکه نظیر به نظیر بدون کابلهای اتصالی عمل نمایند .

اما اگر یک شبکه موجود بر اساس سرویس دهنده Windows NT Server دارید ، می توانید شبکه بی سیم فوق را در آن با افزودن Netwave Access point به یکی از کامپیوتر های شبکه بر اساس سرویس دهنده Windows NT Server گره بزنید.

ایستگاه های ماهواره ای سیستم های موج کوتاه برای اتصال سیستم های کوچک با فاصله کم در ساختمانها مانند سیستم های موجود در مناطق صنعتی مناسب هستند .

اینک موج کوتاه متداولترین روش انتقال فواصل طولانی است که در آمریکا استفاده می شود .

این روش برای ارتباط بین دو خط از نقاط قابل دیدن مانند: ماهواره به اتصالات زمینی بین دو ساختمان در طول فضاهای باز ، مسطح و وسیع مانند دریاها و بیابانها عالی می باشد .

سیستم موج کوتاه شامل : دو فرستنده گیرنده رادیویی-یکی برای تولید ( ایستگاه فرستنده ) و یکی برای در یافت (ایستگاه گیرنده ) اموج پخش شده.

دو آنتن جهت دار که جهت هر یک به سمت دیگری می باشد برای پیاده سازی ارتباط سیگنالهای پخش شده توسط فرستنده گیرنده ها .

این آنتنها اغلب بر روی برجها نصب می شوند تا به انها دامنه بیشتری بدهند و آنها را بالاتر از هر چیزی ببرند که می توانند مانع سیگنالهای آنها باشند .

به کارگیری ظرفیت باند ماهواره ای ku وایستگاههای زمینی کوچک برای دستیابی به اینترنت، با سرعت بالا و تاخیر کم، یک سری نکات کلیدی فنی و اقتصادی را به همراه دارد که چندان مورد بررسی قرار می دهیم و از این تحلیل ها، به دو نتیجه اولیه دست می یابیم.

گاهی اوقات گفته می شود که ظرفیت ماهواره ای، بعنوان تکنولوژی دستیابی به اینترنت، بسیارگران و پرهزینه است.

اولین نتیجه ای که از این مقاله می گیریم این است که می توان فن آوریها و معماریهای سیستمی را یافت که دستیابی به اینترنت از طریق ماهواره و ایستگاههای زمینی کوچک را غیر اقتصادی و نابصرفه می سازند ما مدافع عدم استفاده از این فن آوریها و معماریهای سیستمی هستیم.

نتیجه دوم اینکه می توان فن آوریها و معماریهای سیستمی را مطرح نمود که باقیمتی پایین، امکان دستیابی مشترک با سرعتی بالا و تاخیر کم به اینترنت را برای تعداد زیادی از کاربران فراهم می آورند.

ماهواره های ارتباطی همزمان طبق قانون کپلر زمان گردش ماهواره متناسب با شعاع مدار به توان سه دوم است.

نزدیک به سطح زمین، زمان گردش در حدود 90 دقیقه است.

ماهواره‌‌های ارتباط در چنین ارتفاع پایینی مفید نیستند زیرا در بازه‌‌های زمانی بسیار کوتاه در دید ایستگاههای زمینی قرار می‌‌گیرند.

به هر حال، در ارتفاع تقریبی 36000 کیلومتر بالای خط استوا زمان گردش ماهواره، 24 ساعت است لذا با همان سرعت چرخش زمین می‌‌چرخند.

ناظری که در مدار استوایی مدور به ماهواره نگاه می‌‌کند می‌‌بیند که ماهواره در نقطه ثابتی از آسمان آویزان است و ظاهراً حرکتی نمی‌‌کند.

ثابت نگهداشتن ماهواره در آسمان مطلوب است.

زیرا در غیراین صورت برای دنبال کردن آن نیاز به آنتن چرخان گرانقیمتی است.

با تکنولوژی کنونی، برای جلوگیری از تداخل فاصله زاویه‌‌ای کوچکتر از 2درجه، معقول نیست.

با فاصله‌‌گذاری 2درجه‌‌ای، همزمان فقط 180 ماهواره ارتباطی می‌‌توانند در آسمان وجود داشته باشند.

بعضی از این شیارهای مداری برای دسته دیگری از کاربران رزرو شده است.

(مثل پخش تلویزیونی کاربردهای دولتی و نظامی و غیره) خوشبختانه ماهواره‌‌هایی که از بخشهای مختلف طیف استفاده می‌‌کنند رقابتی باهم ندارند درنیتجه هریک از 180 ماهواره ممکن می‌‌تواند دارای چندین جریان داده باشد که به طور همزمان بالا و پایین می‌‌روند.

اگر دو یا چند ماهواره در فرکانسهای متفاوت کار کنند می‌‌توانند یک شیار مدار را اشغال کنند برای جلوگیری از هرج‌‌و مرج در آسمان، براساس توافق بین‌‌المللی هریک ازافراد می‌‌توانند از شیارهای مدار و فرکانسهای خاصی استفاده کنند.

باندهای اختصاصی در شکل یک آمده است.

باند C اولین باندی بود که برای ترافیک ماهواره اختصاصی طراحی شد.

دو بازه فرکانسی در آن در نظر گرفته شد.

بازه پایین‌‌تر برای ترافیک پیوند روبه بال ا (به ماهواره) تخصیص یافتند.

برای اتصال دوطرفه کامل تک‌‌کانالی هر دو روش لازم است.

اکنون ازدحام در این باندها زیاد است زیرا حاملهای عمومی نیز از انها برای پیوندهای مایکروویو زمینی استفاده می‌‌کنند .

بالاترین باند دیگری که برای حاملهای ارتباطی دوربرد اختصاصی مهیاست باند ku است.

این باند هنوز شلوغ نیست و در این فرکانسها فاصله زاویه‌‌ای ماهواره‌‌ها می‌‌تواند تا 1 درجه باشد.

به هر حال مسئله دیگری وجود دارد و آن باران است.

آب یکی از جذب‌‌کننده‌‌های قوی این موجهای کوتاه است.

خوشبختانه فرکانسهای سنگین معمولاً محلی است و لذا اگر بجای یک ایستگاه از چند ایستگاه زمینی با فاصله زیاد ازهم استفاده شود، میتوان این مشکل را رفع کرد.

در باندku نیز پهنای باند برای ترافیک ماهواره اختصاصی تخصیص یافت اما تجهیزات موردنیاز هنوز گران است.

علاوه براین باندهای اختصاصی، باندهای دولتی و ارتشی زیادی وجود دارد ماهواره معمولی 20-12 ترانسپوندر دارد که پهنای باندهرکدام 50-36 مگاهرتز است.

ترانسپوندر Mbps50 می‌‌تواند برای کدگذاری جریان داده Mpbs500، 800 کانال صوتی دیجیتال kbps64 با ترکیبات گوناگون دیگر به کار گرفته شود.

در ماهواره‌‌های اولیه تقسیم ترانسپوندر به کانالها به صورت ایستا انجام می‌‌شد.

اینکار با شکستن پهنای باند به باندهای فرکانسی ثابت اف‌‌دی‌‌ام صورت گرفت.

امروزه از تسهیم ‌‌سازی تقسیم زمانی به دلیل قابلیت انعطاف بالای آن استفاده می‌‌شود نخستین ماهواره‌‌ها دارای پرتو فضایی منفردی بودند که تمام ایستگاههای زمینی را پوشش می‌‌دادند.

با کاهش چشمگیر قیمت، اندازه و نیاز به توان کمتر مدارهای میکروالکترونیکی، استراتژی پیچیده‌‌تری برای پخش برنامه امکانپذیر گردید.

هر ماهواره به چند آنتن و چند ترانسپوندر مجهز است.

هر پرتو روبه پایین می‌‌تواند در ناحیه جغرافیایی کوچکی متمرکز شود لذا چند انتقال روبه بالا و روبه پایین می‌‌تواند به طور همزمان انجام شود.

این پرتوها که پرتوهای نقطه‌‌ای نامیده می‌‌شود معمولاً به شکل بیضی است و قطر آنها می‌‌تواند چند صدکیلومتر باشد.

ماهواره ارتباطی در ایالات متحده معمولاً دارای پرتوی وسیع برای 48 ایالت بوده و علاوه براین، دارای پرتوهای نقطه‌‌ای برای آلاسکا و هاوایی است توسعه جدید در دنیای ماهواره ارتباطی، توسعه ایستگاههای کوچک و ارزان است که گاهی وی‌‌ست (VSAT، پایانه‌‌های روزنه‌‌ای بسیار کوچک) نامیده می‌‌شود (یاوانسیس و همکاران 1994).

این پایانه‌‌های کوچک آنتنهای 1 متری داشتند و مصرف آنها 1 وات بود.

پیوند رو به بالا معمولاً برای kbps 2/19 مناسب است اما پیوند روبه پایین برای Kbps512 مفید است.

در اغلب سیستمهای وی‌‌ست ایستگاههای کوچک توان کافی برای برقراری ارتباط با دیگری را ندارد (البته از طریق ماهواره‌‌).

به جای آن به ایستگاه زمینی خاصی به نام هاب (hub) با آنتن بزرگ و قوی نیاز است.

تا ترافیک بین وی‌‌ست‌‌ها را تقویت کند .

دراین حالت، فرستنده یا گیرنده دارای آنتن بزرگی با تقویت‌‌کنده قوی است.

هدف این است که ایستگاههایی با قیمت ارزانتر ایجاد شود تا در اختیار کاربر نهایی قرار گیرد ماهواره های ارتباطی چند خاصیت دارند که با پیوندهای نقطه به نقطه زمینی تفاوت زیادی دارد.

برای شروع گرچه سرعت سیگنالهای ارسال شده و دریافت شده از ماهواره بسیار زیاد است (تقریباً 300000 کیلومتربرثانیه) فاصله رفت و برگشت طولانی، تاخیر زیادی را ایجاد می‌‌کند.

بسته به فاصله بین کاربر و ایستگاه زمینی، ارتفاع ماهواره از سطح افق، زمان ترانزیت انتها به انتها، بین 250 و 300 میلی ثانیه است به منظرو مقایسه باید دانست که تاخیر انتشار پیوندهای مایکروویو زمینی در حدود 3 میکروثانیه بر کیلومتر و تاخیر پیوندهای کابلی و فیبر نوری در حدود 5میکروثانیه برکیلومتر است (سرعت سیگنالهای الکترومغناطیسی در هوا بیشتر از فلزات است) خاصیت مهم دیگر ماهواره‌‌ها این است که ذاتاً رسانه‌‌های پخش‌‌اند.

هزینه ارسال پیام به هزاران ایستگاه تحت پوشش ترانسپوندر، بیشتر از ارسال آن به یک ایستگاه نیست برای بعضی از کاربردها، این خاصیت بسیار مهم است.

حتی وقتیکه پخش می‌‌تواند با خط نقطه به نقطه شبیه‌‌سازی شود پخش ماهواره‌‌ای ارزانتر تمام می‌‌شود.

به عبارت دیگر، از دید امنیتی و اختصاصی ماهواره‌‌ها مشکل‌‌زا هستند.

هر کس‌ می‌‌تواند هر چیزی را بشنود.

وقتی نیاز به امنیت باشد باید کدگذاری صورت گیرد هزینه انتقال پیام در ماهواره‌‌ها مستقل از فاصله است.

هزینه ارسال پیام از عرض اقیانوسها با هزینه ارسال پیام از عرض یک خیابان یکسان است.

نرخهای خطای ماهواره‌‌ها نیز خوب است و تقریباُ به راحتی قابل به کارگیری است , برای ارتباطات نظامی مفید است Top of Form ماهواره های مدار کوتاه سی سال اول عصر ماهواره .

ماهواره‌‌های مدارکوتاه به ندرت برای ارتباطات مورد استفاده قرار می‌‌گرفت و سریعاً از دور خارج شد.

در سال 1990وتورولا زمینه جدیدی را گشود و طرحی پیشنهاد شد که 77 ماهواره مدار کوتاه را برای پروژه ایریدیم (عنصر هفتاد و هفتم) پرتاب نماید.

این طرح بعداً تجدیدنظر شد به طوریکه فقط از 66ماهواره استفاده کرد.

لذا این پروه به دیسپروسیوم (عنصر 66) تغییر نام یافت.

ایده این بود که وقتی ماهواره‌‌ای از دید خارج شد ماهواره دیگری جای آن رابگیرد.

این پیشنهاد اشتیاقی را بین سایر شرکتهای ارتباطی ایجاد کرد.

هرکسی خواست تعدادی از ماهواره‌‌های مدار کوتاه راپرتاب کند.

سیستم ایریدیم را در اینجا بررسی می‌‌کنیم و بقیه با آن مشابه‌‌اند هدف اصلی ایریدیم، تهیه خدمات ارتباط دوربرد جهانی به کمک دستگاههای دستی است که مستقماً با ماهواره‌‌های ایریدیم ارتباط برقرار می‌‌کند.

خدماتی مثل صدا، داده‌‌ها، احضار، فاکس و جهت‌‌یابی را در هر نقطه‌‌ای از زمین تدارک می‌‌بیند.

این خدمات دقیقاً با PCS/PCN رقابت کرده و آن را از رده خارج می‌‌کند.

از ایده‌‌های رادیوی سلولی (با کمی تفاوت) استفاده می‌‌کند.

معمولاً سلولها ثابت است اما کاربران سیارند.

در اینجا هر ماهواره‌‌ای دارای تعدادی پرتو نقطه‌‌ای است که زمین را مثل حرکات ماهواره پیمایش می‌‌کند اما هم سلولها و هم کاربران دراین سیستم سیارند.

ولی تکنیکهای انتقالی که برای رادیوی سلولی به کار رفته‌‌اند دقیقاً برای حالتی که سلولی کاربر را ترک می‌‌کند وبرای حالتی که کاربری سلولی را ترک می‌‌کند یکسان است ماهواره‌‌ها در ارتفاع 750کیلومتری قرار می‌‌گیرند (در مدارهای قطبی دایره‌‌ای) آنها در امتداد شمال- جنوب واقع می‌‌شوند به طوریکه در هر22 درجه از عرض جغرافیایی یک ماهوره قرار می‌‌گیرد.

با شش ماهواره کل زمین تحت پوشش قرار می‌‌گیرد .

کسانیکه آشنایی زیادی با شیمی ندارند این ترتیب را بعنوان اتم دیستریوم بزرگی میدانند به طوریکه زمین به عنوان هسته و ماهواره‌‌ها به عنوان الکترونها محسوب می‌‌شوند هر ماهواره حداکثر 48 پرتو نقطه‌‌ای دارد که تعداد سلولهای سطح زمین برابر با 1628 است .

فرکانسها میتوانند توسط دو سلول دور از هم دوباره مورد استفاده قرار گیرند (مانند رادیوی سلولی محاوره‌‌ای).

هر سلول از مجموع 272، 283 کانال جهانی، 174 کانال کامل دوطرفه دارد بعضی از اینها برای احضار و جهت‌‌یابی می‌‌باشند که به ندرت هر پهنای باندی را به طور کامل نیاز دارند.

پیش‌‌بینی شد که دستگاههای احضار، متن دوسطری را نشان می‌‌دهند.

پیوندهای روبه بالا و روبه پایین در باند (1.6 گیگاهرتز) عمل می‌‌کنند و این امکان را فراهم می‌‌کنند که به کمک باطری کوچک بتوان با ماهواره ارتباط برقرار کرد.

پیامهای دریافت شده توسط یک ماهواره که برای ماهواره‌‌های راه دور ارسال شده ‌‌اند بین ماهواره‌‌ها در باند تقویت می‌‌شود.

پهنای باند کافی در فضای بیرونی برای پیوندهای بین ماهواره‌‌ها وجود دارد.

عامل محدودکننده، بخشهای پیوند روبه پایین یا پیوند روبه بالاست.

مرتورولا برآورد کرد که 200 مگاهرتز برای سیستم کافی است هزینه پروژه برای کاربر نهایی در حدود 3 دلار در دقیقه است.

اگر این تکنولوژی بتواند برای سراسر دنیا خدماتی با این قیمت تهیه کند یقیناً مشتریانی را جذب خواهد کرد.

تجار و سایر مسافران، علاقه‌‌مند به ارتباطات دائمی‌‌اند (حتی در نواحی توسعه نیافته).

به هر حال، در نواحی توسعه یافته، ایریدیم در مقابل PCS/PCN به دلیل دور نقاط toaster-on-pole با رقابت شدید مواجه می‌‌شود.

مقایسه ماهواره و فیبر نوری مقایسه بین ارتباط ماهواره‌‌ای و ارتباط زمینی آموزنده است.

20 سال پیش تصور می‌‌شد که آینده ارتباطات با ماهواره‌‌های ارتباطی است.

سیستم تلفن در 100 سال گذشته تغییر اندکی نموده و هیچ تغییر را برای 100 سال بعدی نشان نداده است.

این تغییر اندک تا حد زیادی توسط محیطهای منظم ایجاد شد که شرکتهای تلفن قرار بو داز طریق آنها کیفیت صوتی خوبی را با قیمتهای مناسب ارائه دهند (که این کار را هم کردند ) و در ازای آن در مقابل سرمایه‌‌گذاریشان، سود خود را بیمه کردند ظهور رقیبان در سال 1984 در ایالات متحده و کمی بعد در اروپا همه چیز را به کلی عوض کرد.

شرکتهای تلفن سعی کردند شبکه‌‌های راه دور را با فیبر جایگزین کنند و خدمات پهنای باند زیادی مثل اس‌‌ام‌‌دی‌‌اس و بی-آی‌‌اس‌‌دی‌‌ان را معرفی کردند.

آنها همچنین شیوه درازمدت محاسبه قیمت برای کاربران راه دور را متوقف کرده و برای خدمات محلی سرمایه‌‌گذاری کردند تصادفاً به نظر رسید که اتصالات فیبر زمینی برنده درازمدت‌‌اند.

با این وجودماهواره‌‌های ارتباطی بازار مناسبی داشتند که فیبر فاقد آن بود (و گاهی قادر به آن نبود) اکنون بعضی از آنها را مطالعه می‌‌کنیم با اینکه فیبر اصولاً نسبت به تمام ماهواره‌‌های پرتاب شده پهنای باند بیشتری دارد، این پهنای باند برای اغلب کاربران مهیا نیست.

فیبرهایی که اکنون نصب شده‌‌اند در داخل سیستم تلفن برای برقراری چند تماس راه دور در آن واحد به کار می‌‌روند (نه برای کاربران خاصی با پهنای باند بالا).

علاوه براین کاربران معدودی به کانال فیبر دسترسی دارند زیرا حلقه محلی کابل جفت تابیده معتمد قدیمی مانع آن می‌‌شود.

تماس با دفتر انتهایی شرکت تلفن با سرعت 22.8 بیت در ثانیه پهنای باند بیش از 22.8 بیت در ثانیه را مهیا نمی‌‌کند و به پهنای پیوند میانی بستگی ندارد.

در ماهواره‌‌ها کاربر می‌‌تواند آنتن را در پشات‌‌بام ساختمان نصب کند و از سیستم تلفن منفک شود.

انگیزه اغلب کاربران، منفک شدن از حلقه محلی است برای کاربرانی که (گاهی) به 40 یا 50 بایت در ثانیه نیاز دارند یک راه‌‌حل اجاره حامل 44.736 بایت در ثانیه است.

اما این انتخاب گران است.

اگر این پهنای باند به طور متناوب موردنیاز باشد اس‌‌ام‌‌دی‌‌اس انتخاب مناسبی است اما در هر جایی مهیا نیست ولی خدمات ماهواره در هر جایی وجود دارد ارتباط سیار نیز جای پای محکمی دارد.

امروزه بسیاری از مردم می‌‌خواهند هنگام راه‌‌رفتن رانندگی، دریانوردی و پرواز در آسمان، ارتباط برقرار کنند.

پیوندهای فیبر نوری زمینی برای آنهاکاربرد ندارد اما از ماهواره‌‌ها می‌‌توان استفاده کرد.

ترکیبی از رادیوی سلولی و فیبر می‌‌تواند برای بسیاری از کاربران کافی باشد ولی نه برای آنهایی که در هوا یا دریا هستند موقعیت سوم مربوط به موقعیتهایی است که نیاز به پخش برنامه‌‌هاست.

پیام ارسال شده توسط ماهوره می‌‌تواند به طور همزمان توسط چندین ایستگاه زمینی دریافت شود و به عنوان مثال برای سازمانی که موجودی کالا تعهدات یا قیمتهای کالا رابه هزاران فروشنده ارسال می‌‌کند ماهواره ارزانتر از پخش‌‌کننده‌‌های زمینی است موقعیت چهارم برای ارتباط در مکانهایی با زمینهای ناهموار، یا با سازمانهای زمینی توسعه نیافته است.

به عنوان مثال اندونزی برای ترافیک تلفن داخلی ماهواره خاص خودش را دارد.

پرتاب یک ماهواره بسیار آسانتر از کابل‌‌کشی بین تمام جزیره‌‌ها در مجمع‌‌الجزایر است موقعیت پنجم برای ماهواره‌‌ها جایی است که یافتن مسیر مستقیم برای کشیدن فیبر مشکل است یا گران تمام میشود.

موقعیت ششم وقتی است که ماند سیمستهای ارتباط نظامی در زمان جنگ نیاز به آمادگی سریع باشد به طور خلاصه میتوان گفت به نظر می‌‌رسد روند کلی ارتباط آینده ترکیبی از فیبر نوری زمینی و رادیوی سلولی است اما ماهواره‌‌ها برای بعضی از کاربردهای ویژه مناسب است.

به هر حال اقتصاد در همه این موارد موثر است.

گرچه فیبر پهنای باند بیشتری را عرضه می‌‌کند امکان دارد ارتباط زمینی و ماهواره‌‌ای از نظر قیمت با آن رقابت کنند.

اگر پیشرفتهای تکنولوژی هزینه ظهور ماهواره را کاهش دهد (مثلاً سفینه‌‌های فضایی آینده بتوانند چندین ماهواره را در یک پرتاب به هوا بفرستند).

یا ماهواره‌‌ای مدار کوتاه رواج یابند بعید به نظر می‌‌رسد که فیبر در همه بازارها برنده شود لایه فیزیکی اساس تمام شبکه‌‌هاست طبیعت دو محدودیت برای کانالها ایجاد می‌‌کند که هر دو در پهنای آنها تاثیر می‌‌گذارد.

این محدودیتها عبارت است از محدودیت نایکویست که با کانالهای فاقد اختلال سروکار دارد و محدودیت شانون که مربوط به کانالهای اختلال‌‌دار است رسانه‌‌های انتقال می‌‌توانند هدایت‌‌شده یا هدایت نشده باشند.

رسانه‌‌های هدایت شده اصلی عبارت‌‌اند از: جفت تابیده، کابل هم محور، و فیبرهای نوری.

رسانه‌‌های هدایت‌‌نشده عبارت‌‌اند از: رادیو، مایکروویو زیر قرمز و لیزرها در هوا عنصر مهم در شبکه‌‌ها تلفن است.

اجزای اصلی آن عبارت است از: حلقه‌‌های محلی، خطوط اصلی و راه‌‌گزینها.

حلقه‌‌های محلی، مدارهای جفت تابیده آنالوگی هستند که برای انتقال داده‌‌های دیجیتال، از مودم استفاده می‌‌کنند.

خطوط اصلی دیجیتال است و میتواند به چند روش تسهیم‌‌سازی شوند از جمله اف‌‌دی‌‌ام و تی‌‌دی‌‌ام و دبلیودی‌‌ارم راه گزینها عبات‌‌اند از: تقاطعی، راه‌‌گزینهای تقسیم فاصله، و راه‌‌گزینهای تقسیم زمانی، راه‌‌گزینهای مداری، و بسته‌‌ای از از اهمیت خاصی برخوردار است در آینده سیستم تلفن به صورت دیجیتال خواهد بود و ترافیک صوتی و غیرصوتی را در یک خط عبور می‌‌دهد دو شکل گوناگون این سیستم که ای‌‌اس‌‌دی‌‌ان شناخته می‌‌شود معرفی شدند.

آی‌‌اس‌‌دی‌‌ان باریک‌‌اند سیستم دیجیتال راه‌‌گزی مداری است که بهبود فزاینده‌‌ای از سیستم فعلی است.

بالعکس، آی‌‌اس‌‌دی‌‌ان پهن‌‌باند جابجایی نمونه است زیرا متنی بر تکنولوژی ای‌‌تی‌‌ام راه‌‌گزینی سلولی است.

انواع گوناگونی از راه‌‌گزینهای ای‌‌تی‌‌ام وجود دارد از جمله راه‌‌گزین ضربه‌‌ای و راه‌‌گزین بانیان بچر برای کاربردهای همراه سیستم تلفن سیم‌‌کشی شده مناسب نیست.

شکلهای دیگر سیستم تلفن رادیوی سلولی و ماهواره‌‌ای ارتباطی است.

رادیوی سلولی اکنون به طور گسترده برای تلفنهای قابل حمل به کار می‌‌رود.

اما به زودی برای ترافیک داده‌‌ها نیز استفاده خواهد شد.

نسل فعلی سیستمهای سلولی (مثل ای‌‌ام‌‌پی‌‌اس) آنالوگ است اما نسل بعدی کاملاً دیجیتال خواهد بود.

ماهواره‌‌های ارتباطی قدیمی، همزمان است اما اکنون سود با سیستمهای ماهواره‌‌ای مدار کوتاه مثل ایریدیم است ماهواره‌‌ها برحسب مدارات به صورت زیر گروه‌‌بندی می‌‌شوند - گروه اول Low Earth Oribts- ارتفاعی بین 500 الی 2000 کیلومتر مدارت کمتر از 500 کیلومتر به علت وجود جو قرار نمی‌‌گیرند.

Low Delay، 13m Sec جو فشرده = عامل بازدارنده باعث کاهش سرعت و تغییر مدار کمربند تشعشعی Van Allen در ارتفاعات 2500 تا 4500کیلومتر زمین است.

ذرات باردار پرانرژی هستند که به وسیله طوفانهای خورشیدی به زندیکی زمین آورده می‌‌شوند.

و با سرعت بسیار ز یاد در راستای خطوط مغناطیسی زمین حرکت می‌‌کنند.

Medium Earth Orbit- گروه دوم - دارای مدارات دایره‌‌ای در ارتفاعات 5000 تا 2000 کیلومتر Nonstationary Orbit- گروه سوم - دارای مدارات بیضوی - چند صد تا 40000 کیلومتر - گروه چهارم Greostationary Oribt یا مدار سنکرون- ارتفاعات km36000 و صفحه مدرا منطبق بر صفحه استوار است.

ماهواره‌‌های مخابراتی از این نوع هستند.

سه ماهواره هر کدام در این مدار با زاویه 120درجه تمام نقاط جهان را پوشش می‌‌دهند.

Delay -5Sec MEO/LEO برحسب سرویس طبقه‌‌بندی می‌‌شوند گروه اول- از لحاظ فنی پیچیده‌‌تر، سرمایه گذاری حجیم تر گروه دوم- سرویس دو طرفه ارسال پیام داده ومکان‌‌یابی INTEL SAT ORGANIZATION سیستم ارتباطی ماهواره‌‌ای دارای دو بخش زمینی و فضایی است بخش زمینی- عهده دار ارسال و دریافت سیگنالهاست بخش فضائی- ترانسپوندر پس ازدریافت سیگنالهای ارسالی ازایستگاه زمینی، آنها راتقویت کرده و پس ازتغییر فرکانس وتقویت آن مجدداً به ایستگاههای زمینی تحت پوشش خود ارسال می کند - ترانسپوندر دارای پهنای باند فرکانس 36 mhz74 هستند.

-هر ماهواره داری چند ترانسپوندر است که معمولاً قسمتی یا تمامی فرکانس آن کرایه می‌‌شود منابع: http://forum.p30world.com/showthread.php?t=27914 http://www.autoir.com/page.php?id=118 باندفرکانسهاروبه پایین (GHZ)روبه بالا (GHZ)مشکلاتC6/42/4-7/3425/6-925/5رابط زمینیKu14/112/12-7/115/14-0/14بارانKa30/207/21-7/175/30-5/27باران هزینه تجهیزات