دانلود مقاله بررسي سيستمهاي ماهواره اي با فرمت ورد ودر 78 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله بررسي سيستمهاي ماهواره اي

چكيده
در اين مقاله ، اشاره اي به ماهواره هاي ارتباطي ماهواره مدار كوتاه مقايسه ماهواره و فيبر و سيستم ماهواريه اي باند پهن ، شبكه مش، سيستم هاي جديد vsat و دستيابي به اينترنت از طريف vsat خواهيم داشت

فصل اول

تاريخچه

ماهواره‌‌هاي ارتباطي
در دهه 1950 و اوايل دهه 1960 مردم سعي كردند تا سيستم ارتباطي از طريق برخورد سيگنالها به بالونهاي فلزي ايجاد نمايند. متاسفانه سيگنالهاي دريافتي بسيار ضعيف بوده

و كاربرد عملي نداشت. سپس نيروي دريايي آمريكا نوعي بالون ثابت را در آسمان يافت (ماه) و سيستمي عملياتي براي ارتباط دريا به ساحل را به كمك برخورد سيگنالها به آن ايجاد كرد.

پيشرفت بيشتر در ارتباطات هوايي منتظر پرتاب اولين ماهواره ارتباطي در 1963 بود. تفاوت بين ماهواره مصنوعي و حقيقي اين است كه ماهواره مصنوعي ميتواند سيگنالها را قبل از برگشت تقويت نمايد (تغيير از سيستم ساده به سيستم ارتباط قوي).

ماهواره‌‌هاي ارتباطي خواص عجيبي داشتند كه براي بسياري از كاربردها جذاب بودند. ماهواره ارتباطي را مي‌‌توان مانند تكرارگر مايكروويو در آسمان

تصور كرد. حاوي چند ترانسپوندر است كه هر كدام از آنها به بخشي از طيف گوش مي‌‌دهد سيگنال ورودي را تقويت مي‌‌كند سپس آن را با فركانس ديگري پخش مي‌‌نمايد تا با سيگنال ورودي تداخل نكند. پرتوهاي روبه پايين مي‌‌تواند گسترده باشد و سطح وسيعي از زمين را بپوشاند و يا باريك بوده و ناحيه‌‌اي به قطر صدها كيلومتر را پوشش دهد.

ماهواره‌‌هاي ارتباطي همزمان

فصل دوم

طبق قانون كپلر زمان گردش ماهواره متناسب با شعاع مدار به توان سه دوم است. نزديك به سطح زمين، زمان گردش در حدود 90 دقيقه است. ماهواره‌‌هاي ارتباط در چنين ارتفاع پاييني مفيد نيستند زيرا در بازه‌‌هاي زماني بسيار كوتاه در ديد ايستگاههاي زميني قرار مي‌‌گيرند.

به هر حال، در ارتفاع تقريبي 36000 كيلومتر بالاي خط استوا زمان گردش ماهواره، 24 ساعت است لذا با همان سرعت چرخش زمين مي‌‌چرخند. ناظري كه در مدار استوايي مدور به ماهواره نگاه مي‌‌كند مي‌‌بيند كه ماهواره در نقطه ثابتي از آسمان آويزان است و ظاهراً حركتي نمي‌‌كند. ثابت نگهداشتن ماهواره در آسمان مطلوب است. زيرا در غيراين صورت براي دنبال كردن آن نياز به آنتن چرخان گرانقيمتي است.

با تكنولوژي كنوني، براي جلوگيري از تداخل فاصله زاويه‌‌اي كوچكتر از 2درجه، معقول نيست. با فاصله‌‌گذاري 2درجه‌‌اي، همزمان فقط 180 ماهواره ارتباطي مي‌‌توانند در آسمان وجود داشته باشند. بعضي از اين شيارهاي مداري براي دسته ديگري از كاربران رزرو شده است. (مثل پخش تلويزيوني كاربردهاي دولتي و نظامي و غيره).

خوشبختانه ماهواره‌‌هايي كه از بخشهاي مختلف طيف استفاده مي‌‌كنند رقابتي باهم ندارند درنيتجه هريك از 180 ماهواره ممكن مي‌‌تواند داراي چندين جريان داده باشد كه به طور همزمان بالا و پايين مي‌‌روند. اگر دو يا چند ماهواره در فركانسهاي متفاوت كار كنند مي‌‌توانند يك شيار مدار را اشغال كنند.

براي جلوگيري از هرج‌‌و مرج در آسمان، براساس توافق بين‌‌المللي هريك ازافراد مي‌‌توانند از شيارهاي مدار و فركانسهاي خاصي استفاده كنند. باندهاي اختصاصي در شكل يك آمده است. باند C اولين باندي بود كه براي ترافيك ماهواره اختصاصي طراحي شد. دو بازة فركانسي در آن در نظر گرفته شد. بازه پايين‌‌تر براي ترافيك پيوند روبه بال ا (به ماهواره) تخصيص يافتند. براي اتصال دوطرفه كامل تك‌‌كانالي هر دو روش لازم است. اكنون ازدحام در اين باندها زياد است زيرا حاملهاي عمومي نيز از انها براي پيوندهاي مايكروويو زميني استفاده مي‌‌كنند.

بالاترين باند ديگري كه براي حاملهاي ارتباطي دوربرد اختصاصي مهياست باند KU است. اين باند هنوز شلوغ نيست و در اين فركانسها فاصله زاويه‌‌اي ماهواره‌‌ها مي‌‌تواند تا 1 درجه باشد. به هر حال مسئله ديگري وجود دارد و آن باران است. آب يكي از جذب‌‌كننده‌‌هاي قوي اين موجهاي كوتاه است. خوشبختانه فركانسهاي سنگين معمولاً محلي است و لذا اگر بجاي يك ايستگاه از

چند ايستگاه زميني با فاصله زياد ازهم استفاده شود، ميتوان اين مشكل را رفع كرد. در باند Ka نيز پهناي باند براي ترافيك ماهواره اختصاصي تخصيص يافت اما تجهيزات موردنياز هنوز گران است. علاوه براين باندهاي اختصاصي، باندهاي دولتي و ارتشي زيادي وجود دارد.

ماهواره معمولي 20-12 ترانسپوندر دارد كه پهناي باندهركدام 50-36 مگاهرتز است. ترانسپوندر Mbps50 مي‌‌تواند براي كدگذاري جريان داده Mpbs500، 800 كانال صوتي ديجيتال kbps64 با تركيبات گوناگون ديگر به كار گرفته شود. در ماهواره‌‌هاي اوليه تقسيم ترانسپوندر به كانالها به صورت ايستا انجام مي‌‌شد. اينكار با شكستن پهناي باند به باندهاي فركانسي ثابت اف‌‌دي‌‌ام صورت گرفت. امروزه از تسهيم‌‌سازي تقسيم زماني به دليل قابليت انعطاف بالاي آن استفاده مي‌‌شود.