دانلود تحقیق مخابرات سیار

مخابرات بی سیم در سال 1897 با اختراع تلگراف بی سیم توسط مارکنی آغاز شد و اکنون پس از گذشت بیش از یک قرن، سومین نسل از سیستم های مخابرات بی سیم یعنی سیستم های مخابرات فردی (PCS) پا به عرصه ظهور گذاشته است، اکنون فناوری های مخابرات شیار تا بدانجا پیش رفته است که کاربران اینچنین سیستم هایی با استفاده از ترمینال دستی کوچک (handset) می توانند با هر کس در هر زمان و هر مکان، انواع اطلاعات (صوت ، تصویر و دیتا) را مبادله کنند، این مقاله نگاهی اجمالی اما فنی به تاریخ و تکنیک های مهم مخابرات سیار دارد. ایجاد امکانات ارتباطی با کمترین محدودیت های مکانی و زمانی از نیازهای بشر است که از دیرباز بدان توجه می شود. در ابتدا، سیستم های مخابراتی جهت انتقال صوت و علائم الکتریکی از سیم های هادی ارتباط استفاده می کردند. با پیشرفت تکنولوژی و به کارگیری امواج الکترومغناطیسی، امکان ایجاد ارتباط بی سیم فراهم شد و قدم اول در غلبه بر مشکل ایجاد ارتباط در مکان هایی که امکان کابل گذاری وجود نداشت، یا مسافت آنها بالا بود و افت سیگنال ها مانع از برقراری ارتباط می شد، برداشته شد.
روند رو به رشد تکنولوژی و صنعت مخابرات منجر به کاربرد موج برهای نوری و سیستم های نوری شد و بدین وسیله امکان انتقال اطلاعات با پهنای باند بالا در نقاط دور فراهم شد. سیستم های مخابراتی متداول از بسترهای هدایتی سیمی به منظور حمل اطلاعات استفاده می کنند و این امر مستلزم آن است که میان مبدأ و مقصد کابل گذاری صورت گیرد. هزینه بسیار بالای پیاده سازی کابل ها، افت سیگنال در درون آنها بخصوص در مسافت های بالا، سخت بودن یا عدم امکان کابل کشی در برخی نقاط و انعطاف پذیری کم (عدم تحرک و جابه جایی) در ارائه سرویس های مختلف از جمله مسائلی است که کاربرد سیستم های مخابراتی بی سیم را موجه و در برخی موارد الزامی می کند . از جمله راه حل های پوشش کاربران در شبکه هایی که از ضعف عدم امکانات ایجاد بسترهای مخابراتی مانند خطوط دوسیمه، رنج می برند و نیاز به پیاده سازی سریع لینک های مخابراتی با هزینه مناسب دارند، استفاده از شبکه بی سیم است.
اصول مشترک سیستم های رادیویی سیار
• در کلیه تشکیلاتی که از سرویس های رادیویی سیار بهره برداری می کنند، عموماً واحدهای سیار نیاز به برقراری ارتباط رادیویی با یک ایستگاه کنترل کننده مرکزی دارند، در این سیستم ها تعداد زیادی سیار با مرکز ثابت مربوط به خود در تماس هستند و تشکیلات مختلف باید همزمان و بدون ایجاد تداخل با یکدیگر قادر به برقراری تماس مورد نیاز باشند. در این سیستم های نیاز به آنتن هایی داریم که به صورت همه جهته و در موازات سطح زمین از ایستگاه ثابت، اطلاعات را پخش و جمع آوری نمایند و آنتن های سیار هم باید با راندمان مناسب جهت نصب روی واحد سیار باشند. در محیط های شهری امواج رادیویی باید قدرت نفوذ و انتشار از میان ساختمان های مرتفع را داشته باشند. همچنین به علت محدودیت در باندهای رادیویی، باید بتوان از باندهای رادیویی مشابه در شهرهای مختلف که در فاصله مناسبی از یکدیگر قرار دارند، به صورت مکرر استفاده کرد.
• در اکثر سیستم های عملی جهت برقراری ارتباط مناسب با واحدهای سیار لازم است تا از یک دستگاه رادیویی مرتفع جهت ارسال و دریافت پیام ها استفاده شود، اما به دلیل عملی نشدن این مسئله در اغلب اوقات، معمولاً ارتباط بین دفتر مرکزی و ایستگاه رادیویی مورد نیاز از طریق یک لینک ثانویه که می تواند ترکیبی از کابل های تلفنی داخل شهری و یک لینک رادیویی ماکروویو باشند، برقرار شده و این لینک ثانویه پیام های مرکز ثابت را جهت پخش به ایستگاه رادیویی VHF انتقال داده و پیام ها از آن نقطه برای واحدهای سیار پخش خواهد شد. از اشکالات لینک ثانویه این است که چنانچه به عللی لینک ثانویه قطع شود، شبکه سیار از کار خواهد افتاد. روش دیگر برای ایجاد پوشش رادیویی مناسب، استفاده از ایستگاه های تکرار کننده است که موجب افزایش برد عملیاتی ایستگاه مرکزی خواهد شد. در این نوع تکرار کننده ها به دلیل امکان کار همزمان فرستنده و گیرنده، فرکانس ارسال و دریافت باند از یکدیگر حداقل فاصله ای داشته باشند تا ازکاهش حساسیت گیرنده و نوسان جلوگیری به عمل آید.
• در سیستم های سیار، چون زمان دریافت پیام مشخص نیست، معمولاً گیرنده ها آماده دریافت پیام هستند. از طرف دیگر به علت تغییرات دامنه سیگنال دریافتی در سیستم های سیار که در محدوده وسیع انجام می پذیرد گیرنده باید مجهز به یک مدار کنترل کننده بهره به طور اتوماتیک (AGC) برای تثبیت قدرت سیگنال دریافتی باشند. در نتیجه در زمان هایی که پیامی دریافت نمی شود، به علت وجود نویز در سیستم ، گیرنده های FM مجهز به مداری موسوم به (Squelch یا Mute) هستند که وجود کاربر را در سیگنال دریافتی آشکار کرده و خروجی صورتی را تنها در صورتی که وجود کاربر تشخیص داده شود، باز خواهد نمود. وجود این مدار باعث خواهد شد که در حالت انتظار برای دریافت پیام، گیرنده Mute و نویز مزاحم از گیرنده شنیده نشود.
• استفاده از شبکه های سلولی در مخابرات سیار
سیستم مخابرات سیار مورد استفاده در یک منطقه جغرافیایی باید به گونه ای باشد که از لحاظ مخابراتی تمام منطقه را تحت پوشش قرار بدهد و اصطلاحاً هیچ نقطه کوری از دید امواج رادیویی باقی نماند. از طرف دیگر اختصاص فرکانس های کاری مورد استفاده باید به صورتی باشد که تداخل فرکانسی در سیستم ایجاد نشود. بنابراین هنگام پیاده سازی سیستم موبایل در یک منطقه جغرافیایی، منطقه مربوطه را به مناطق کوچکتری به نام سلول تقسیم بندی می کنند. آنگاه فرستنده را در سلول قرار می دهند. در این صورت سرویس دهی تنها در منطقه ای که سلول بندی شده است ممکن می شود، شبکه های سلولی دو مزیت دارند، یکی از آنها استفاده مجدد از فرکانس کاربر با رعایت فاصله جغرافیایی است. مزیت دیگر شکافتن سلول ها است. بدین معنی که در طرح اولیه شبکه سلولی مخابرات سیار، سلول را بزرگ انتخاب می کنند و در صورت افزایش مشترکان سلول را می توان به سلول های کوچکتری تقسیم کرد و اصطلاحاً سلول را شکافت، و با گذاشتن ایستگاه های پایه (BTS) اضافه، تعداد مشترک بیشتری را سرویس دهد.