أنشئ حسابًا أو سجّل الدخول للانضمام إلى مجتمعك المهني.
تتكون اساسيا من:
-IDU-ODU-Anntena في كل موقع مراد والذي سوف يتخاطب مع موقع اخر له نفس المعدات عن طريق الاقمار الصناعية بالعادة geo sattellite
تقنيات الاتصالات عبر الاقمار الصناعية بنظام Vsat
يشير نظام ال vsat الى محطة طرفية ارضية صغيرة للاتصالات الفضائيه للاستقبال والارسال تم تركيبها فى مواقع متناثرة وتتصل بمحطة طرفية ارضية مركزية ( HUP ) عن طريق الاقمار الصناعية بواسطة استخدام هوائيات ذات قطر صغير ( تتراوح ما بين0.6 الى3.8 متر )
اولا - مقدمة :-
تمثل تقنية ال Vsat احدى التطبيقات منخفضة التكلفة المقدمة للمستخدمين الراغبين فى شبكة اتصالات مستقلة تربط عددا كبيرا من المواقع المتناثرة جغرافيا , وتقدم شبكات ال Vsat خدمات ذات القيمة المضافة عن طريق الاقمار الصناعية القادرة على دعم خدمات الانترنت وخدمات نقل البيانات والشبكات المحلية وخدمات الاتصالات الصوتية والفاكس وهى قادرة على تقديم حلول لشبكات اتصالات خاصة وعامة يمكن الاعتماد عليها .
هذا ويتم تشغيل نظام ال Vsat من خلال الاقمار الصناعية التى تستخدم ترددات ال ku-band وال C-band وذالك طبقا للاتى :-
1- يتم تشغيل شبكات اتصالات ال Vsat التى تعتمد على ku-band ويتركز هذا الاستخدام فى اغلب الاحيان وشمال امريكا ويتم استخدام هوائيات ذات حجم صغير .
2- يتركز استخدام الC-band فى اغلب الاحيان فى اسيا افريقيا وأمريكا اللاتينية وتحتاج لهوائيات اكبر حجما من هوائيات ال ku-band .
ثانيا - مكونات المحطة الطرفية لنظام ال Vsat
تختلف المحطات الطرفية الارضية للمستخدم عن المحطة الارضية المركزية فى انها تعد اكثر بساطة واقل سعرا , ولتقليل التكلفة الاجمالية للشبكات التى تعمل بنظام ال Vsat فقد تم تصميم الشبكات التى تعمل بهذا النظام من محطة رئيسية ( HUP ) واحدة عالية التكاليف وعدد كبير من المحطات الطرفية الارضية البعيدة والتى تكون اصغر حجما واقل سعرا .
تتكون المحطة الطرفية البعيدة من عدة انظمة فرعية رئيسية تحتوى على ما يلى من تقنيات فنية :
1- هوائى طبقى يتراوح قطرة ما بين0.6 متر الى2.4 مترا وفى بعض الاحيان يجب استخدام أطباق أكبر حجما تبعا لتغطية القمر الصناعى حيث يمكن تركيب هذا الطبق باى مكان على الارض.
2- وحدة خارجية ( ODU ) تحتوى على دوائر الميكروويف الالكترونية للمحطة الطرفية ويكون حجمها صغيرا عادة اى ما يقارب حجم العلبة الصغيرة , ويمكن وضع الوحدة الخارجية ( ODU ) مع الهوائى خلف الطبق إذا كانت كبيرة الحجم بينما يمكن وضع الوحدة الخارجية ( ODU ) الاصغر حجما مباشرة خلف وحدة تجميع التغذية امام الهوائى .
3- وحدة داخلية ( IDU ) تحتوى على الدوائر الخاصة بالاشارة الرئيسية قبل تحميلها على الموجة الحاملة ( carrier wave ) بالاضافة الى الوحدة الخاصة بالبروتوكول .
مكونات الوحدة الخارجية ( ODU ) فى حالة الاستقبال
- مرشح مرور نطاق ترددى ( BDF ) الذى يمرر الاشارة المطلوبة .
- مستقبل خافض الضوضاء ( LNA ) يتم وضعة بين الهوائى ومستقبل المحطة الارضية الطرفية والذى يقوم مقدما بتقوية الإشارة الضعيفة التى تم استقبالها.
- محول خافض التردد ( down converter ) والذى يغيير ترددات الاستقبال قبل المرور على وحدة فك المعدل ( demodulator ) الى اشارة التردد البينى ( IF signal ) والتى تتراوح ما بين70 الى140 ميجا هيرتز , واذا تم دمج خافض الضوضاء ( LNA ) والمحول الخافض للتردد ( down converter ) فى وحدة واحدة فانة يطلق عليها وحدة خافض الضوضاء ( low noise block LNB ) .
مكونات الوحدة الخارجية ( ODU ) فى حالة الارسال
- محول التردد العالى ( upconverter ) الذى يحول اشارة التردد البينى (70 إلى140 ميجا هيرتز ) إلى تردد الارسال المطلوب قبل مرورها على مكبر عالى القدرة ( high power amplifier HPA ) .
- مكبر القدرة العالى ( HPA ) يقوم بتقوية الاشارة التى خضعت لمحول التردد العالى ( upconverter ) قبل تغذية الهوائى , وتتراوح القدرة الخارجة من مكبر عالى القدرة ( HPA ) ما بين0.1 -6وات فى حالة ( KU-band ) بينما تتراوح ما بين2-16 وات فى حالة ( C-band ) .
وظيفة ومكونات الوحدة الداخلية ( IDU )
تقوم الوحدة الداخلية ( IDU ) بكل من عملية تجميع الاشارات ( Multiplexer ) والتكويد ( Encoder ) والتعديل ( modulation ) فى حالة الارسال أما فى حالة الاستقبال فتقوم الوحدة الداخلية ( IDU ) بكل من عملية استخلاص الاشارة الطبيعية من اشارة التردد البينى وتسمى هذة العملية بـ ( demodulation ) ثم عملية فك التكويد ( Decoder ) ثم عملية اعادة توزيع الاشارات ( Demultiplexer ) , بالاضافة الى التزامن مع باقى وحدات الشبكة كما انها تدعم وحدة الموائمة الخاصة بالمستخدم , كما تحتوى الوحدة الداخلية على وحدات الموائمة الكهربائية مثل v.35 , RS-422,RS-232 بالاضافة الى وحدات الموائمة مع خدمات الصوت والتليفزيون .
وهناك العديد من البروتوكولات التى تدعم عمليات الموائمة وتشمل SDLC وبروتوكول الاتصالات المتزامنة الثنائية3270 bisic و x.25 والايثرنت ( Ethernet ) , هذا بالاضافة الى بروتوكول الاتصالات الغير متزامنة .
لقد صممت اتاحة المسار ( link availability ) بحيث تكون عالية والتى قد تزيد عن99.7 % اما اسعار المحطة الطرفية البعيدة فتكون متفاوتة تماما مثل اسعار المحطة الارضية المركزية حيث يتراوح سعر المحطة الطرفية الارضية ما بين3 الى8 آلاف يورو ( متضمنة تركيب الهوائى والصارى والوحدة الخارجية والوحدة الداخلية ).
المحطة الارضية المركزية ( HUP )
تتكون المحطة الطرفية المركزية ( UHP ) من عدة نظم فرعية اساسية - ما عدا الهوائى - التى تتوفر كاحطياطى فى وجود وحدة تحكم تعمل آليا فى حالة حدوث اية اعطال:
1- وحدة تحكم وتوصيل وتخليق الرسائل ( packet swich ) والتى تتحكم فى المسار بين المنافذ المضيفة ( host ports ) ومنافذ المعدل ( modulator ) ووحدة فصل الاشارات ( Demodulator ) إضافة الى ذالك تقوم وحدة التحكم والتوصيل وتخليق الرسائل ( packet switch ) باضافة وقرائة العنوان بين الموجودة فى بداية كل رسالة وذالك للتحكم فى المسار من والى الوحدات الداخلية ( IDUS ) .
2- معدل ( Modulator ) أو اكثر يقوم بتحميل فيض المعلومات الذى تم تخليقة بواسطة وحدة تحكم وتوصيل وتخليق الرسائل ( Packet swich ) على الموجات الحاملة وذالك قبل مرورها الى مكبر عالى القدرة .
3- صف من وحدات فصل الاشارات ( Demodulators ) والذى يستقبل الموجات الداخلة لكى يقوم بفصل الرسائل ( packet ) عن الموجات الحاملة وارسالها الى وحدة تحكم وتوصيل وتخليق الرسائل ( packet swich ).
4- وحدة الميكروويف ذو التردد العالى ( RFT ) والتى تحتوى على :-
- نظام ارسال فرعى يحتوى على محولات التردد الصاعد ( UP Converter ) التى تغير التردد البينى (70 أو140 ميجا هيرتز ) إلى تردد الارسال المطلوب قبل تغذيتة بالمكبر عالى القدرة .
- وحدة التحكم فى قدرة الوصلة الصاعدة التى تقوم بالتحكم فى القدرة وزيادة القدرة التى تم ارسالها بواسطة المحطة الارضية المركزية للتعويض عن الفقد الناتج بسبب الشوائب العالقة فى ظل الطقس السيئ وايضا الامطار الغزيرة كما يمكنها ايضا التحكم فى التداخل .
- نظام الاستقبال الفرعى يتكون من مستقبل خافض للضوضاء ( LNA ) ومحول خافض التردد ( Down Converter ) لتغيير التردد الذى تم إستقبالة الى التردد البينى (70 أو140 ميجا هيرتز ) .
- نظام الهوائيات الفرعى والذى يتكون من هوائى كبير يتراوح قطرة من6 الى9 امتار مثبت على الارض ومتصل بة نظام تتبع يتيح للهوائى تعقب القمر الصناعى الذى يتحرك فى السماء.
- مركز تحكم الشبكة ( Network Control System ) الذى يتحكم فى تشغيل المحطة الارضية المركزية والوحدات الداخلية فى الشبكة.
وتعتبر المحطة الارضية المركزية ( HUP ) غالية الثمن إذا ما قورنت بالنهاية الطرفية للمستخدم ويتراوح سعرها ما بين0.5 مليون يورو الى2 مليون يورو ويتوقف ذالك على التقنيات المستخدمة والتطبيقات المطلوبة . أما نظام الـ Vsat الصغيرة التى تستخدم فى تطبيقات نقل البيانات ذات المعدلات المنخفضة على سبيل المثال SCANA فتتميز المحطات الارضية المركزية بانخفاض اسعارها التى تصل ما بين25 الف يورو الى50 الف يورو.
مزايا وعيوب الـ Vsat
اولا - مزايا النظام ( advantages ) :-
- المرونة الكبيرة لزيادة سعة الشبكة فى المستقبل.
- القدرة على جمع وتوزيع المعلومات من والى المواقع البعيدة .
- تحقيق اتصالات بعيدة المدى بالاضافة الى تغطية جغرافية واسعة النطاق والمدى .
- تركيب سريع للاجهزة فى المبانى الخاصة بالمستخدمين وعدم الاعتماد على الشبكات الارضية وبنيتها التحتية .
- الجودة العالية لخدمات افضل , ودرجة اعتمادية كبيرة تصل إلى (99.9 % ) من جودة الاتصال وهى افضل بكثير من الشبكات الارضية .
- سهولة الصيانة .
- تحكم ورقابة مركزية .
- امتلاك الحزمة العريضة من الترددات تسمح بوجود سرعة وكثافة عالية للمرور .
- تستخدم كاحطياطى اتصالات استراتيجى هام لمواجهة الطوارئ
- لا تتاثر ابدا بالعوائق الطبيعية والصناعية مثل موجات الميكروويف.
ثانيآ - عيوب وقصور النظام ( disadvantages ) :-
- قد يؤدى فقد ناقل الترددات ( transponder ) إلى فقد الشبكة ويمكن استعادة وصلات الاتصالات عن طريق ناقل اضافى ( transponder ).
- زمن تاخير الاشارة فى وسط الانتشار باستخدام طوبوغرافيا الشبكة ( star shaped network ) قد يصل الى اكبر من0.5 ثانية فى وصلة الاتصال المزدوجة ( double hop ) وقد يتسبب هذا فى منع استخدام خدمات الصوت على الاقل بمعايير تجارية فى شبكة الـ Vsat.
وصف الشبكة :-
تأخذ شبكات الـ Vsat اشكالآ وأحجامآ مختلفة ويتم الاتصال باحدى طريقتين اما بين نقطة ونقطة اخرى ( point-point ) أو بين نقطة- إلى- عدة نقاط أخرى متعددة ( point-multipoint ) ويتم تقديمها لالاف المواقع عند الطلب اعتمادآ على موارد محددة .
ويوجد هناك نوعان من الشبكات فى نظام الـ ( Vsat ) الاولى هى نظام شبكة ( mesh system' ) التى تتصل فيها كل المحطات الطرفية ببعضها البعض مباشرة دون مرور الاتصال على المحطة الارضية المركزية ( HUP ) وتعتبر الوظيفة الرئيسية للمحطة المركزية هى عملية المراقبة والتحكم با لإضافة الى حساب الفواتير الخاصة بعملية التحصيل وتعتبر المحطة الارضية المركزية اصغر حجمآ من المحطة الارضية المركزية لشبكة ( star system ) والتى يتم الاتصال فيها بين المحطات الطرفية بعضها البعض من خلال المرور على المحطات الارضية المركزية ( HUP ) ونظرآ لان اسعار هذة الشبكات قد انخفضت فى الوقت الحالى فإن بعض الشبكات الان يمكن ان تتكون من مئات المحطات الطرفية .
تطبيقات الـ Vsat
اولا - فى حالة الاستقبال فقط
- بث اخبار البورصة واخبار اخرى مذاعة
- التدريب والتعلم ( واستكمال الدراسة ) عن بعد
- نشر التوجيهات المالية وتحليلاتها
- إدخال منتجات جديدة فى أماكن متفرقة جغرافيآ
- تحديث البيانات والاخبار والاسعار فى البورصات والاسواق العالمية
- بث برامج الفيديو والبرامج التليفزيونية
- نشر الإعلانات بواسطة العلامات الالكترونية فى محلات البيع بالتجزئة
ثانيآ - فى حالة ثنائى الاتجاة ( الإرسال / الإستقبال ) :-
- عقد معاملات تفاعلية بواسطة الحاسب الآلى
- خدمات الانترنت
- عقد مؤتمرات تليفزيونية ( مرئية ) عن بعد
- إتاحة عمل الاستفسارات من خلال قواعد البيانات
- عقد صفقات مصرفية ( الة الصرف الآلى ).
- نظم الحجز فى كبرى الفنادق وتذاكر الطيران.
- التحكم الموزع بدون عمل اتصال مباشر بالاضافة إلى جمع المعلومات من مكان واحد وارسال تلك المعلومات لمكان آخر ( Telemetry ) .
- الاتصالات التليفونية او الهاتفية وخدمات الفاكس والتلكس .
- خدمات الطوارئ .
- نظام تمثيل التعاملات المالية إلكترونيا ( electronic fund transfer ) عبر الشبكة فى نقطة البيع ( point-of-sale ) .
- البريد الالكترونى ( E_mail ) ( مثل yahoo - hotmail الشهيرين .. الخ ) .
- نقل البيانات الطبية
- الرقابة على المبيعات والتحكم فى المخزون الاستراتيجى .
