21بهمن

انواع توپولوژی‌های ارتباطی

•    Star

توپولوژی ستاره یا Star دارای یک نقطه مرکزی (مرکز شبکه) می باشد و سایر نقاط شبکه به آن متصل می گردند. در شبکه هایی که از تکنولوژی Star استفاده می شود، نقاط شبکه عموما نیاز به برقراری ارتباط با سایت مرکزی دارند و لزومی به برقراری ارتباط مستقیم بین این نقاط نبوده و یا در صورت لزوم این ارتباط از طریق مرکز انجام می شود. در این توپولوژی به یک ایستگاه زمینی پرقدرت و بزرگتر در مرکز شبکه نیاز می باشد که Hub نام دارد.

STAR

•    Mesh 

در توپولوژی حلقه یا Mesh تمام نقاط شبکه بدون واسطه با یکدیگر ارتباط دارند و شبکه دارای یک مرکز اصلی نمی باشند. در بسیاری از کاربردها نیاز به برقراری ارتباط نقاط با یکدیگر به صورت مستقیم می باشد. در این حالت توپولوژی Mesh مورد نیاز است تا در مصرف پهنای باند صرفه جویی صورت گیرد و تاخیر ارتباط نیز زیاد نشود.

MESH

•    Hybrid

در مواردی که ارتباطات قسمتی از شبکه به شکل Star و قسمت دیگر به صورتMesh باشد، شبکه دارای توپولوژی Hybrid یا ترکیبی است.

Hybrid


تکنولوژیهای ارتباطی

تقسیم بندی تکنولوژیهای ماهواره ای بر پایه دو عامل اصلی توپولوژی و تکنیکهای ارسال و دریافت صورت می پذیرد .هر ارتباط ماهواره ای شامل دو مسیر یکی برای ارسال اطلاعات به ماهواره (Send) و دیگری برای دریافت از طریق ماهواره (Receive) می باشد.
تکنیکهای متنوعی برای استفاده بهینه تر از پهنای باند ماهواره و نیز استفاده از تجهیزات با قابلیتهای بالاتر و هزینه مناسبتر در ارتباطات VSAT مورد بهره برداری قرار گرفته است که ترکیب آنها در مسیرهای رفت و برگشت اطلاعات، تکنولوژیهای متفاوتی ایجاد نموده است.
 سه تکنولوژی عمده در رابطه با ارتباطات ماهواره ای وجود دارد. تکنولوژی DVB-RCS که باعث ایجاد ارتباطات نقطه به نقطه و ارتباطات زیر ساخت می شود. تکنولوژی SCPC که برای هر ارتباط به صورت مشخص پهنای باند در نظر گرفته می شود و توپولوژی ستاره و سیستم ارتباطی مش را پشتیبانی می کند. این تکنولوژی باعث ارتباطات دیتا، ارسال و دریافت تراکنش، ویدئو کنفرانس، سنجش از راه دور می شود. تکنولوژی سوم  D-TDMA است که پهنای باند را به صورت پویا و در زمان نیاز در اختیار هر ارتباط قرار می دهد.

 DVB/RCS

تکنولوژی DVB-RCS یک تکنولوژی Open Standard می باشد که این امر مزایای مهمی از قبیل موارد زیر را بدنبال دارد:
•    سازگاری محصولات تولیدکنندگان مختلف این تکنولوژی و عدم محدودیت انحصار در استفاده از یک محصول خاص
•    دستیابی به محصول ارزان تر در نتیجه رقابت میان تولیدکنندگان مختلف
•    پیشرفت سریعتر تکنولوژی و تجهیزات به دلیل وجود تولیدکنندگان بیشتر
•    توسعه پذیری بیشتر و سریعت
•    پشتیبانی وسیع در سراسر دنیا

 SCPC

با استفاده از این تکنولوژی می توان دو نقطه را به یکدیگر با پهنای باند اختصاصی (dedicated) متصل نمود. در این حالت مسیرهای رفت و برگشت هر دو از ارسال اطلاعات بر روی  Carrier ثابت و مشخص استفاده        می نمایند.
با استفاده از تکنولوژی SCPC ارتباط نقاط به طور مستقیم از طریق ماهواره ( Single  Hop) برقرار می شود  و تاخیر ارتباط کمترین مقدار ممکن (500msec) در ارتباطات ماهواره ای می باشد.
این تکنولوژی را می توان برای ارتباط نقطه به نقطه و یا نقطه به چند نقطه به کار برد.  امکان به اشتراک گذاشتن پهنای باند ماهواره در این روش وجود ندارد،  بنابراین از آن برای ارتباطات با پهنای باند دایمی و تضمین شده استفاده می گردد.

همانطور که از نام آن پیداست تخصیص یک کانال ارتباطی خصوصی بین دو پایانه می باشد که به دو صورت زیر انجام پذیر است:
1-     PAMA (Pre-Assigned Multiple Access)
2-     DAMA (Demand Assigned Multiple Access)
در PAMA یک کاریر فرکانسی با پهنای باند ثابت به دو پایانه اختصاص داده شده که هر زمان که بخواهند اطلاعات خود را ارسال کنند و در صورت نداشتن اطلاعات هچنان این لینک برقرار می ماند. لذا مستلزم هزینه بیشتر و مصرف منابع بیشتر می باشد. ابن روش به مفهوم تخصیص یک منبع به صورت کاملا خصوصی به یک مشتری در یک محیط اشتراکی (ماهواره) است.

در DAMA   کاریر فرکانسی با پهنای باند متغیر می تواند بین هر دو پایانه ای تخصیص داده شود. بنابراین چندین پایانه می توانند یک لینک شناور را بین خود به اشتراک بگذارند. ولی چون تعداد پایانه ها زیاد می شود لذا یک کانال شناور نمی تواند جوابگو باشد بنابراین یک اصطلاحا استخر از کانال های شناور برای یک گروه پایانه در نظر گرفته می شود. نکته مهم این است که بعد از برقراری لینک در DAMA مشابه PAMA عمل می کند. لذا DAMA شامل یک سیکل برقراری لینک است که در PAMA وجود ندارد.

برقراری لینک در DAMA دقیقا مشابه برقراری یک تماس تلفنی راه دور است که به دو صورت امکان پذیر است یا شماره گیری و در خواست ارتباط مستقیم است و یا از طریق یک مرکز و اپراتور انجام می شود و بعد از برقراری لینک تا انتهای مکالمه باقی می ماند. به طور مشابه، پایانه یک درخواست به NCS (Network Control Center) می فرستد و NCS هم یک درخواست به پایانه مقصد می فرستد که آیا آزاد می باشد و یا نه و در صورت آزاد بودن پایانه مقصد یک جفت فرکانس برای آن دو تخصیص می دهد که تبادل اطلاعات کنند.
یکی از مسایل اصلی میزان ظرفیت ماهواره در تعداد لینکهای بین دو نقطه است. در SCPC/PAMA ظرفیت کانالها اختیاری نیست و یک سری ظرفیت های ثابت مثل4.8Kbps ، 9.6Kbps ، ... ، 128Kbps و غیره وجود دارند و با توجه به میزان ترافیک مورد نیاز، مناسبترین حالت انتخاب می شود ولی غیر از اینها امکان پذیر نیست. ولی در DAMA این قابلیت وجود دارد که هر مقداری که لازم باشد پهنای باند تخصیص داده شود و از اتلاف فواصل استاندارد جلوگیری کرد.

DAMA و PAMA را می توان با هم ادغام کرد و معمولا PAMA برای Data و DAMA برای Voice  استفاده می شود و از طرفی DAMA را بدون تغییر سخت افزاری و با تغییرات نرم افزاری در NCS می توان به PAMA تبدیل کرد.

نکته آخر اینکه اغلب DAMA در توپولوزی MESH مورد استفاده است و در توپولوزی STAR  از زوش TDMA استفاده می شود. البته با ترکیبهای مختلف از این روش ها می توان انعطاف (Flexibility) بیشتری به شبکه داد، مثلا ترکیب MESH و STAR توپولوزی HYBRID را نتیجه می دهد و ترکیب روش های دسترسی به کانال با همدیگر استفاده بیشتر از منابع موجود را نتیجه می دهد.

MF-TDMA/TDM

تکنولوژی TDMA/TDM از روشهای استفاده بهینه از پهنای باند ماهواره می باشد . در این حالت در هر دو مسیر رفت و برگشت از تقسیم فضای ماهواره به Time Slot هایی کوچک جهت به اشتراک گذاشتن پهنای باند بین ترمینالها در فواصل زمانی مختلف استفاده می کنند تا به این وسیله از پهنای باند به شکل بهینه استفاده شود .  در این روش اختصاص پهنای باند با مواجه به درخواست هر ترمینال و با مدیریت Hub مرکزی صورت می گیرد. برای آنکه ارسال درخواست جهت دستیابی به پهنای باند از طرف ترمینالها باعث تداخل (Collision) کمتر شود و امنیت ارتباط نیز افزایش یابد، اکثر تولید کنندگان روش MF-TDMA را برای ارسال استفاده می کنند که باعث افزایش بهره وری می گردد.
 تکنولوژی MF-TDMA/TDM به دلیل به اشتراک گذاشتن پهنای باند و استفاده از روش BoD (Bandwidth on Demand) برای کاربردهایی که به انتقال ناپیوسته ارتباط نیاز دارند بسیار مناسب است.

درباره نگارنده

آیتم‌های مرتبط

امواج رادیویی و تقسیم بندی باندهای فرکانسی

امواج رادیویی و تقسیم بندی باندهای فرکانسی

امروزه و در عصر پیشرفت تكنولوژی، كاربرد و استفاده از طی...

ادامه ...
VSAT چیست؟

VSAT چیست؟

(Very Small Aperture Terminal) VSAT ترمینال‌های با دهانه بسیار کوچک ا...

ادامه ...
مدارهای ماهواره‌ای

مدارهای ماهواره‌ای

مدار ماهواره یک مسیرِ بسته‌ی دور زمین است که ماهواره از...

ادامه ...
ارتباطات ماهواره‌ای، راهکاری برای مراکز راهبردی

ارتباطات ماهواره‌ای، راهکاری برای مراکز راهبردی

با وجود بسترهای ارتباطی متعدد که امروزه در دسترس مراکز ...

ادامه ...

دسته‌بندی مقالات