استفسار_11 مرحلة تخطيط المايكروويف لينك

#استفسار_11

في مرحلة التخطيط لوضع وإنشاء برج لتغطية منطقة معينة، ومن جهة مرحلة تخطيط المايكروويف أنتنا أو المايكروويف لينك MW link. ماهي ال parameters الواجب أخذها بعين الاعتبار لتحديد وشراء المعدات والمكونات المطلوبة وكيف يتم تحديد القيم المناسبة والمسافة ومن هو المهندس المكلف بذلك وماذا يستخدم وكيف؟!!

#الجواب_11

في البداية يتم تخطيط وتحديد الموقع المناسب الذي أريد إنشاء السايت عليه بحسب المكان الذي أريد أن أزوده بالتغطية لاحقاً، طبعاً المسافة والمكان لا يتم تحديدهما اعتباطا، فهناك حسابات ومعايير وقيم لذلك، والذي تم تحديدها مبدئياً بواسطة مهندس ال survey ويأتي بعده عمل مهندس التخطيط planning engineer الذي يحدد بقية ال parameters من (تردد frequency، الاستطاعة power، قطر الهوائي MW diameter، الارتفاع height ..... إلخ). وبعد تحديد المكان المناسب نأتي على المنتصف (منتصف المكان المطلوب) ونقيم البرج. ونحدد المكان الآخر بالنسبة لل Facing Site بنفس الطريقة.

البراميترز parameters والماتيريال equipments والقيم الأخرى التي سوف أحتاجها، يتم تحديدها بحسب المسافة وكمية البيانات التي سترسل وأيضاً هل المكان هام لنستخدم له تقنيات الدايفرستي diversity أو X-pic أم أنه مكان عادي... إلخ. والبرامج التي تستخدم للتخطيط ويستخدمها مهندس التخطيط planner، منها وأشهرها برنامجي ال Atoll وال OpNet، إلى جانب بعض البرامج المساعدة.

بعد تحديد جميع المتطلبات، نأتي على شراء وطلب الماتيريال المناسبة equipments.

ليسهل عليكم فهم طريقة تحديد المكونات المطلوبة نفترض الآتي (لنفرض أنه تم تحديد المسافة بين السايتين، فماهي القيم المطلوبة):

الحالة الأولى: إذا فرضنا مثلاً أن المسافة بين البرجين كانت من 15 كيلومتر وما فوق (أي مسافة كبيرة) ستكون ال parameters:
- قطر مايكروويف دش كبير large MW diameter (من 1.2متر إلى 2.4متر) مثلاً.
- باور عالية high power.
- طول موجي كبير long wavelength.
- تردد منخفض low frequency.

الحالة الثانية: إذا فرضنا أن المسافة كانت قصيرة (3، 5، 7كيلومتر) ستكون ال parameters:
- قطر مايكروويف دش صغير Small MW diameter (من 0.3متر إلى 0.6متر) مثلاً.
- باور منخفضة low power.
- طول موجي قصير Short wavelength.
- تردد مرتفع high frequency.

#ملاحظة: نعلم أنه في حالة استخدام تردد عالي يجب استخدام باور عالية، لكن هنا لا نحتاج إلى تردد عالي لدعم مستخدمين كما في السيكتور أنتنا بقدر ما نحن بحاجة لأن تصل الإشارة إلى مكان بعيد (البرج المقابل)، نحن فقط نريد نقل أو إرسال الإشارة من هوائي NearEnd إلى آخر Facing أو FarEnd، وبالتالي فنحن بحاجة إلى أن تكون الإشارة ذو طول موجي كبير لتمتلك المرونة الكافية التي تمكنها من مواجهة العوائق في مسار الموجة، حتى تقطع الإشارة أطول مسافة ممكنة وصولاً إلى الهوائي في الجهة المقابلة. فالخلاصة، أننا نستطيع التحكم في قطر الهوائي وارتفاعه للحصول على مسافة كبيرة، (التناسب طردي بين قطر الهوائي والارتفاع والباور من جهة وبين المسافة من جهة أخرى).

بالنسبة لنقطة أخيرة، ارتفاع الميكروويف دش على البرج (أعلى وأسفل) يتم تحديده من خلال طبيعة تضاريس المنطقة، فيجب أن يؤخذ الارتفاع بعين الاعتبار وبقدر كافي بعيداً عن أية عوائق في مسار الموجة، بحيث يكون هناك خط رؤية واضح بين الهوائيين LOS.

تحياتي:
م. عبدالله الجبري.

استفسار_10 تعدد ال FM في راديو السيارة

#استفسار_10

دائماً نلاحظ ونجد في السيارات الحديثة فيما يخص الراديو، أزرار FM1، FM2 & FM3، فماذا تعني بالضبط، هل تعني أن كل واحدة منها لها باند ترددي Frequency Band خاص، أم أن لكل منها محطاتها المختلفة عن الأخرى أم ماذا بالضبط؟!! 

#الجواب_10

في الحقيقة وببساطة شديدة، لا يوجد أي فرق، لا في الباند ولا في المحطات. ال FM1, FM2 & FM3 وحتى FM4 كلها تبث نفس المحطات ولها نفس النطاق الترددي Frequency Band، فلو بحثت في FM1 مثلاً، ستجدها تحوي نفس المحطات في FM2، وهكذا، لكن كل مافي الأمر هو أنه كلما كان عندك أكثر من هذه الأزرار، كلما استطعت أن تحفظ عدد أكبر من المحطات. المسألة تتعلق بتخزين التوليفة.

يعني مثلاً عند البحث عن محطة معينة تستطيع حفظها عن طريق أزرار إضافية بجانبها لسهولة الاختيار والتبديل في المرة القادمة، وكل FM لها 6 مواقع حفظ - أو أقل أو أكثر بحسب موديل السيارة ومواصفاتها - والتي تستطيع من خلالها حفظ المحطات وتستطيع أن تعتبرها كذاكرة. فيكون في السيارات التي فيها FM1, FM2 &  FM3 عدد القنوات أو المحطات التي تستطيع حفظها هي 18 محطة.

طبعاً يوجد في مسجل السيارة أزرار من 1 إلى 6، ولحفظ محطة معينه أولاً تختار مثلا FM1 ثم تقوم بالتوليف إلى المحطة التي تريد ثم تضغط على رقم واحد وبهذا تكون حفظت هذه المحطة ولن تحتاج للبحث عنها مجدداً في وقت لاحق، وتكرر هذه العملية مع رقم 2 و 3.....إلى رقم 6، ولأن المحطات أكثر من 6، تم ابتكار FM2 كل ماعليك هو الضغط عليه وتبدأ تحفظ وتكرر العملية.

نعلم أن مصممين السيارات يهتمون كثيراً بجانب الترفيه في القيادة، لذلك ابتكروا هذه الميزة ووضعوا لك هذه الأزرار في السيارة لتسهيل التنقل والتبديل بين المحطات المختلفة، لأنه ليس من المعقول في كل مرة تريد الاستماع إلى الراديو أن تقوم بالتوليف وأنت تقود.

تحياتي:
م. عبدالله الجبري.

استفسار_9 تقنيات الازدواج في الجيل الرابع

#استفسار_9

ماذا تعني LTE TDD و LTE FDD في نظم الاتصالات الخليوية الجيل الرابع وما الفرق بينهما ومتى نستخدم كل منهما؟!!

#الجواب_9

كلا التقنيتين تستخدمان تقنية الازدواجية في التراسل وهي الارسال والاستقبال في نفس الوقت وهما من ضمن تقنيات الجيل الرابع ولكل منهما مميزات وعيوب.

في النوع الأول FDD أو Frequency Division Duplex وهو الإرسال القائم على تقسيم التردد، نجد أنه يحتوي على وصلتين أو قناتين أحدهما للحزمة المرسلة الصاعدة UL والأخرى للمستقبلة الهابطة DL وكل منهما له تردد ويفصل بين الترددين GB وهو guard band تردد صغير لمنع التداخل. نجد أن هذا النوع له مميزات منها أنه أقل تداخل لأنه يفصل بين الموجتين المرسلة والمستقبلة عن طريق قناتين، وأيضاً لا يوجد تأخير زمني وهو مفيد في إرسال بيانات الاتصال الصوتي والمرئي وتقنيات الوقت الحقيقي real time ولكن من ضمن عيوبه أنه يحتاج إلى معدات كثيرة، جهازي إرسال واستقبال و multiplex و Duplexer بينهما وذلك بسبب وجود قناتين، وهذه المعدات تزيد من تكلفة الإنشاء والتجهيز، أيضاً وجود ال GB يعتبر عيب لأنه بطبيعة الحال يدخل في قضية هدر الترددات وإن كان صغير نوعاً ما.

في النوع الآخر TDD أو Time Division Duplex وهو الإرسال القائم على تقسيم الزمن، يتم إرسال الموجتين الصاعدة UL والهابطة DL على نفس القناة ويتم استخدام التردد أو الباندويدث بشكل كامل ونحتاج إلى guard interval لمنع التداخل بين الموجتين، وهنا يكون هذا النوع مفيداً في استخدامات بيانات الإنترنت، لأنه يتم استخدام الحزمة الترددية كاملة في الإرسال وأيضاً في الاستقبال، لكن من عيوبه أنه أكثر عرضة للتداخل ويوجد وقت تأخير بسبب انتظار الموجة للموجة الأخرى في حالتي الإرسال والاستقبال، وبالطبع هذا النوع هو الأرخص من السابق والأكثر استخداماً.

في الأخير، يجب الأخذ في الاعتبار الغرض من استخدام التقنية هذه أو تلك، والحاجة إلى أي واحدة منهما، بحسب البارميترات المتوفرة، وبعد ذلك اعتمادها.

تحياتي:
م. عبدالله الجبري.

استفسار_8 الموجة الصاعدة والموجة الهابطة

#استفسار_8
لماذا في الاتصالات الخلوية التردد 900MHZ gsm في الموجة الصاعدة يكون أقل من الموجة الهابطة يعني من الموبايل إلى المحطة أقل؟!!
UL=( 890-915)MHz
DL=( 935-960)MHz

وفي اتصالات الأقمار الصناعية، العكس حيث تكون الموجة الصاعدة أكبر من الموجة الهابطة؟!!

#الجواب_8

في البداية يجب أن أوضح بعض العلاقات - والتي لبعضكم أصبحت مملة - وتناسبها مع بعضها:
#أولاً: التردد frequency يتناسب تناسب طردي مع الباور power، ومعنى هذا أنه كلما زاد التردد احتجنا إلى زيادة البور.
#ثانياً: بالنسبة للمسافة distance فهي تتناسب عكسيا مع التردد. فعندما نريد إرسال الموجة أو الإشارة إلا مكان بعيد نستخدم تردد منخفض كما في ترددات الهوائيات خارج المدن أو أطرافها كهوائيات ال macro. بينما داخل المدن المزدحمة نحتاج إلى تردد عالي ولا تهمنا المسافة كثيراً لأن الأبراج تكون متقاربة نوعاً ما، ولا يوجد مسافات كبيرة بينها وتكون مثل هوائيات ال micro وال Pico والسبب هنا لاستخدام تردد عالي هو لزيادة الطلب على الشبكة من قبل اليوزرز users. (ذكرنا هذا في استفسار سابق والتكرار لترسيخ المعلومة).
#ثالثاً: من أجل زيادة النفاذية، أي اختراق الموجة للأجسام أو الغلاف الجوي، يجب زيادة التردد.
#رابعاً: في حالة احتجنا إلى الإرسال بتردد عالي مع مسافة كبيرة، يجب زيادة طاقة الإرسال أو الباور، لأن التردد العالي يتناسب طرديا مع النويز Noise، لقصر الطول الموجي للموجة، وبالتالي سوف نضطر لزيادة الباور أو طاقة الإشارة للتغلب على التخميد الذي سيحصل لها جراء الضوضاء، من أجل الحصول على مسافة إرسال طويلة.

لحد هنا تمام، نأتي الآن لصلب السؤال، لماذا في الاتصالات الخلوية تردد الموجة الصاعدة أقل من الموجة الهابطة UL<DL، وفي اتصالات الأقمار الصناعية العكس، الموجة الصاعدة أكبر من الموجة الهابطة UL>DL؟!!

السبب في أن التردد منخفض في ال UL للموبايل لأن الباور التي يستخدمها الموبايل صغيرة وهي البطارية ذو أمبير صغير ولأن إمكانيات الجهاز لا تدعم الإرسال بتردد عالي. وأيضاً للمحافظة على الطاقة قدر الإمكان ليعمل الموبايل أطول فترة ممكنة. فنحتاج الإرسال بتردد أقل لخفض استهلاك طاقة جهاز الموبايل.
أما في ال DL فالإرسال يتم من هوائي البرج وتأتي الموجة من ال BTS التي تستمد الطاقة من ريكتيفاير، مولدات أو بطاريات فلا مانع من زيادة التردد لأن الباور المستخدمة لإرسال الإشارة عالي يتراوح من 20-60وات وتصل إلى 100وات، بينما في الموبايل يصل إلى 2وات. وتعمل هذه المعدات على مدار الساعة باستمرار.

أما بالنسبة لاتصالات الأقمار الصناعية، فالمبدأ نفسه بالضبط. الموجة الصاعدة UL والتي تكون من المحطة الأرضية إلى القمر الصناعي، وتستمد الطاقة من مولدات عملاقة تغذي المحطة بالكامل، فالتردد يكون عالي. أما في الموجة الهابطة DL من القمر الصناعي إلى المحطة الأرضية فالتردد منخفض، لأننا لا نريد أن نستهلك طاقة القمر بشكل سريع والتي يستمدها من البطاريات التي تشحن بواسطة الخلايا الشمسية.

(الموضوع كله متعلق بالاستخدام الأمثل للطاقة).

#ملاحظة: ترددات الاتصالات الفضائية من (0.3 إلى 30) جيجاهيرتز. التردد العالي لغرض اختراق طبقات الغلاف الجوي ومنها الايونسفير، للوصول إلى هوائي القمر الصناعي.

تحياتي:
م.عبدالله الجبري.