صفر و یک ها و طراحی شبکه مخابراتی
قطعا بارها از این که امکان ارتباط با تلفن همراهی برایتان به علت در دسترس نبودن شخص مورد نظر فراهم نشده است از کوره در رفته و مشکلات اینچنینی را به گردن شبکه مخابراتی کشور انداخته اید...
اگر بخواهیم به ریشه یابی تمام مشکلات موجود در شبکه های مخابراتی کشور بپردازیم ، باید این نکته را یادآوری کنیم که تا کنون طراحی تمام شبکه های مخابراتی کشور به روشهای دستی و قدیمی انجام شده است که مسلما این روشها نه تنها از لحاظ دقت و سرعت در سطح بسیار پایینی قرار داشته بلکه در بیشتر مواقع نیز مستلزم صرف هزینه های کلان در اجرای شبیه سازی های عملی در مناطق شهری و غیره شهری بوده است.
براین اساس یکی از محققان کشور طی یک دوره تحقیقاتی 8ساله ، موفق به طراحی و ساخت نرم افزار پیش بینی فرآیند انتشار امواج رادیویی در محیطهای شهری و غیرشهری شده است که زمان نصب و تست یک سایت مخابراتی و هزینه اجرایی آن را با بالاترین میزان دقت به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.
بر این اساس ما نیز با مهندس محمدرضا ده بزرگی ، کارشناس ارشد رشته مخابرات از دانشگاه علم و صنعت و از برگزیدگان نوزدهمین جشنواره بین المللی خوارزمی به گفتگو نشسته ایم.
ضرورت طراحی نرم افزاری برای پیش بینی انتشار امواج رادیویی و شبکه های مخابراتی از کجا و چگونه احساس شد؛
از آنجایی که طراحی شبکه های مخابراتی در کشور به صورت دستی انجام می شده ، تعیین نقطه مناسب برای احداث یک ایستگاه مخابراتی با سطح پوشش مطلوب ، زمان و هزینه بسیار زیادی را به خود اختصاص می داد.
به علاوه امکان عدم پاسخگویی مناسب یک سایت نیز همچنان به قوت خود باقی بود. با پیشرفت فناوری سیستم مخابراتی و تولید تجهیزات شبکه ای سلولار نظیرGSM، ترانک ، رادارهای کنترل ترافیک و غیره ، اجرای پروژه های فوق عملا به روش طراحی شبکه به صورت سنتی و دستی امکان پذیر نبود.
بدین ترتیب از سال 76و در قالب پروژه کارشناسی ارشد خود، براین برآمدم تا کار عملیاتی در منطقه را یعنی تمامی نقشه ها، اطلاعات جغرافیایی و پارامترهای مورد نیاز را محاسبه کنیم.
طراحی نرم افزار طی چه مراحلی و بر مبنای چه استانداردها و زبانی صورت گرفته است؛
ابتدا برای دستیابی به خودکفایی در زمینه طراحی شبکه ، مطالعات گسترده میدانی صورت گرفت که منجر به تهیه بانک اطلاعاتی لایه توپوگرافیک ، ژئومورفولوژی و همچنین شرایط آب و هوایی در مرحله اول برای شهر تهران و در مرحله دوم برای کل سطح ایران با دقت بالا شد.
لایه شاخص های ضریب نفوذپذیری الکتریکی و هدایت الکتریکی که نماینده جنس محیط است به آن اضافه شده و در مرحله بعد مدل انتشار امواج رادیویی برای محیطهای شهری و غیرشهری توسعه و تحت مدل جدی Hybrid ارائه شده است.
در مرحله سوم با 3دانش جغرافیا(GIS)، مخابرات میدان و رایانه ، نرم افزار مورد نیاز تولید شده که با این ابزار طراحی و محاسبات ترافیکی و فرکانس بندی شبکه های سلولار امکان پذیر خواهد شد.
بعلاوه این نرم افزار در مسیر اجرای پروژه های کلانی نظیر طراحی شبکه راداری کنترل ترافیک فضای کشور، طراحی شبکه سلولی رادیوترانک سلولی راه آهن سراسری کشور و طراحی شبکه سلولی رادیوترانک برق تهران و حدود 27طرح ملی در سطح کشور تست شده و صحت و دقت آن مورد تایید قرار گرفته است.
زبان این نرم افزار Visual C است و نه تنها قابلیت استانداردهای جامع نرم افزاری را دارد، بلکه از قابلیت های اختصاصی نیز بهره می گیرد که شامل قابلیت های نمایشی و گرافیکی (مشاهده پوششها با رنگهای مختلف روی نقشه)، قابلیت های نمایشی دوبعدی و سه بعدی و قابلیت طراحی نقشه می شود.
سیستم عملکرد این نرم افزار چگونه است و بهره وری آن چه میزان است؛
با استفاده از این نرم افزار، ابتدا نقطه نصب ایستگاه مخابراتی با GPSتعیین می شود، سپس آن ایستگاه در نقطه مورد نظر و در محیط نرم افزار قرار می گیرد. سپس پارامترهای الکتریکی سایتها شامل توان فرستنده ، دکل فرستنده (ارتفاع دکل)، نوع آنتن و نوع پخش به نرم افزار داده می شود.
مرحله بعد، انجام محاسبات پوششی در 2حالت ارتباط نقطه به نقطه (محل فرستنده و گیرنده ثابت باشد) و نیز محاسبه پوششی در زمانی است که ایستگاه ثابت و گیرنده در نقاط مختلف باشد.
مهمترین مرحله کار نیز تعیین تداخل سایتهای هم فرکانس و غیرهم فرکانس با یکدیگر است. در خاتمه نیز پوشش ایستگاه های مخابراتی به صورت دوبعدی و سه بعدی نمایش داده می شود.
با استفاده از این نرم افزار، یک پروژه که در مدت حدود 9ماه در یک منطقه و با هزینه بالا طراحی می شد، طی 2هفته و با هزینه حدود 10درصد هزینه های قبلی و با چندین برابر دقت ، انجام می شود.
فرستنده های مختلف طراحی شده در این سیستم ، با رنگهای مختلف مشخص می شوند. هر سایتی موج خود را منتشر می کند که با رنگ خاصی از امواج دیگر قابل تفکیک است.
در واقع برای نرم افزار، امکان ارائه سناریوی طراحی و سناریوی آنالیز ایستگاه های مختلف که به پخش امواج مختلفی اعم از امواج تلویزیون ، رادیو، موبایل و غیره اختصاص دارند ممکن است.
نرم افزار در کدام بازه فرکانسی قابلیت عملکرد دارد و تداخل امواج را چگونه شناسایی می کند؛
نرم افزار طراحی شده بر مبنای امواج زمینی از باند VHFتا انتهای microwave (زیر نور) قابلیت عملکرد دارد.
از سوی دیگر سایتهای موردنظر با رنگهای خاص و مجموعه نقاط دریافت سیگنال های مشترک با رنگهای دیگری نشان داده می شوند. اگر 2سایت ، هم فرکانس باشند و تداخل داشته باشند، تداخل به عنوان Noiseمحسوب می شود.
اگر غیرهم فرکانس باشند، نقاطی تحت همپوشانی شدن ارتباط مشخص می شوند. در واقع سیستم قابلیت پیش بینی نقاط همپوشانی 2سایت را دارد.
مزیتهای سیستم طراحی شده نسبت به نمونه های مشابه چیست ؛
از مزیت های نرم افزار طراحی شده می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش هزینه های طراحی در محیط شبیه سازی ، در مقایسه با هزینه های اجرای طرحها با روشهای سنتی
- امکان استفاده کامل پوشش رادیویی یک سایت
- کاهش زمان اجرای پروژه های اجرایی به زمانی نزدیک به 2هفته (زمان نصب و تست یک سایت عملی حداقل یک ماه زمان می برد و تست یک استان با 10سایت حداقل حدود یک سال زمان نیاز دارد)
- امکان تصمیم گیری سریع مدیریتی با کاهش زمان طراحی و وجود plan قابل مشاهده
- امکان استفاده مجدد از فرکانس با مشاهده پوشش رادیویی و ایجاد قابلیت استفاده از همان فرکانس در منطقه دیگر با حداقل تداخل رادیویی
- امکان مشاهده تداخل رادیویی ایستگاه های مختلف گفتنی است طراحی تمامی شبکه های مخابراتی زمینی ، هوایی و دریایی با فناوری های سنتی یا سلولار با استفاده از این نرم افزار ممکن است.
آیا برگزیده شدن تان در نوزدهمین جشنواره بین المللی خوارزمی با توجه به تلاش چندین ساله ای که برای طراحی و ساخت نرم افزار ارائه شده متقبل شده اید، برایتان راضی کننده است؛
مسلما از این که طی مراحل گزینش بسیار سخت جشنواره به عنوان یکی از 3برگزیده در گروه کامپیوتر انتخاب شده ام ، خوشحالم.
اما آنچه مایه دلسردی و افسوس من و غالب برگزیدگان این جشنواره است ، نحوه برخورد مسوولان کشور با منتخبان جشنواره خوارزمی در مقایسه با برگزیدگان سایر جشنواره های هنری یا ورزشکاران کشور است.
در حالی که طی سالهای اخیر در کشورمان راجع به حمایت از پژوهشگران و تولیدکنندگان علم صحبت می شود، چنین برخوردهایی با پژوهشگران ، مخترعان و مبتکران برگزیده کشور تاسف برانگیز است.
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
