 |
| Wireless Communications Systems |
أضع بين أيديكم الكريمة مجموعة من الاختصارات المستخدمة في نظم الاتصالات المختلفة، وهي مرتبة حسب تسلسل الأحرف ..
(3GPP 3rd: Generation Partnership Project (WCDMA
(3GPP2 3rd: Generation Partnership Project 2 (CDMA 2000
3GIP 3rd :Generation partnership for Internet Protocol
AAL: ATM Adaptation Layer
ACELP: Algebraic Code Excited Linear Prediction
AND: Abbreviated Dialling Number
ALCAP: Access Link Control Application Part
AMPS: Advanced Mobile Phone System
GPS هو الاسم الاختصاري لـ
Global Positioning System وهي إحدى التقنيات الحديثة المعتمدة بشكل كامل على تكنولوجيا الاتصالات والاليكترونيات وتكنولوجيا الاتصال بالأقمار الصناعية، ومهمة هذا النظام هي تحديد المواقع عن طريق الأقمار الصناعية المنتشرة في الفضاء وإعطاء الخرائط الجغرافية.
ويتكوّن هذا النظام من مجموعة من الأقمار الاصطناعية تعمل ضمن نظام يسمى Sophisticated Network Of Satellites، وبلغ عددها 24 قمرا، إلى جانب وجود 3 أقمار موضوعة كاحتياط تعمل في حالة تعطل أحد الأقمار الرئيسية العاملة وهي تمثل المرسل في النظام، وتدور الأقمار الصناعية على ارتفاع 19300 كيلومتر مرتين كلّ يوم، وتأتي موزعة على ثمانية مستويات دوران بحيث يصنع كل مستوى زاوية 55 درجة مع المستوى الآخر، ويوضع في كلّ مستوى ثلاثة أقمار.
 |
| العالم الرقمي |
يعود السبب في ذلك إلى نوعية الإشارة في كلا النوعين، وطبيعتهما وطريقة إنتاجهما؛ فالإشارة
التماثلية تنتج عن تحويل الشكل الفيزيائي للبيانات (صوت، صورة) إلى تغيرات في التيار وبالتالي إلى تغيرات في الجهد الكهربائي وقيمة الجهد تكون متغيرة وغير محددة بقيم معينة، أمّا الإشارة
الرقمية فهي تنتج عن عملية معالجة الإشارة التماثلية بحيث تحولها من تماثلية إلى رقمية مع إمكانية استرجاع الإشارة الأصلية وقت الحاجة إلى ذلك، وكما نعلم فكلمة الرقمي توحي لك إلى النظام الثنائي المكون من (0,1) .. وهذا كلام سليم، ولكن هذه إحدى حالات الإشارة الرقمية فقد تحتوي الإشارة الرقمية على عدة قيم مثل (0,1,5,10,-4) بحيث تأخذ الإشارة إحدى هذه القيم في كلّ وحدة زمنية على ألا تأخذ قيما غير المحدد لها.
وفي النهاية فإنّ هذه القيم - والتي تمثل الجهد في كلّ لحظة زمنية - وبعد أن يتم إجراء التعديل عليها (أي تحميل التردد المنخفض -تردد البيانات- على تردد حامل عالي التردد يسمي التردد الحامل Carrier) يتم إرسال الإشارات في الفضاء الخارجي عبر هوائيات الإرسال.
أثناء انتقال هذه الإشارات في الفراغ فإنّها تتعرض لسلسلة من المخاطر التي تحد من قوتها وثباتها عند قيمها الأصلية، ومن هذه المشاكل التي تواجهها: الانكسار، الانعكاس، التشتت، التوهين، التشويش، والحيود وغيرها.
 |
| هوائيات عملاقة لاتصالات الأقمار الصناعية |
إنّ مهندسو الاتصالات يعملون في العديد من الصناعات، بما فيها الانترنت وتكنولوجيا التشبيك والشبكات الحاسوبية والرّاديو والبث الإذاعي، بعض المهندسين يركزون اهتمامهم على معرفة تطبيق التقنيات، بينما يركز البعض الآخر على الأنشطة الإدارية، وهناك وظائف عديدة تشمل عناصرا في كل من الإدارة والتقنية معا.
الجانب التقني يتضمّن استخدام المعرفة المتخصصة في تصميم وتقديم الحلول، فضلا عن تقديم التوجيهي التقني للموظفين داخل المؤسسة التي يعملون فيها.
الجانب الإداري ينطوي على التخطيط وإدارة المشاريع، وضمان تسليمها في وقتها المحدد، في حدود الميزانية وضمن عوامل الجودة المتفق عليها.
أنشطة العمل النموذجية
هي أدوار عديدة، ومن المرجّح أن تشمل الأنشطة الإدارية والتقنية معا:
دعونا نذهب قليلا في نزهة إلى ميادين العلماء، ولنذهب من منطلق أنّ كلّ معلومة إليكترونية هي عبارة عن مجموعة من البتات (
Bit) ، وكلّ بت من هذه البتات يمثّل بمجموعة من الإليكترونات داخل الحواسيب والأجهزة الاليكترونية.
وبما أنّ حجم الإليكترون معروفٌ سلفا، إذن فحسبتنا هذه باتت واضحة المعالم!
لقد قام أحد المهتمين بإيجاد حجم البيانات التي تحتويها شبكة الانترنت بما فيها من ملفات وصور وصوتيات ومرئيات ورسائل البريد الإليكتروني، فقام بعدها باحتساب عدد البتات ومنها عدد الاليكترونات، وبحسبة بسيطة جدا تتمثل بحاصل ضرب مجموع عدد الاليكترونات بوزن الإليكترون نفسه تمكن من معرفه وزن الانترنت!
 |
| العالم غوليلمو ماركوني |
توصّل العالم الإيطالي "
غوليلمو ماركوني" إلى فكرة ثورية في عالم الاتصالات عملت على تشكيل نظام جديد في الاتصالات، وكانت فكرته تنص على
إمكانية استخدام الموجات الكهرومغناطيسية لإنتاج إشارات صوتية تستطيع قطع مسافات شاسعة تصل سرعتها إلى 300 ألف كيلو متر في الثانية.
وبذلك وبعد أن حظي اكتشافه باهتمام العلماء استطاع أن يخترع جهازا خاصا، فذهب به إلى إنجلترا، فعرض الجهاز عليهم وسجّله، ثمّ عمد إلى إنشاء شركة ماركوني لتصنيع الراديو، وبذلك انتقلت الاتصالات من حيز التلغراف لتصل إلى اللاسلكي، إذ قام بنقل الإشارات مرورا بالكلمات ثمّ الأغاني والموسيقى في الإذاعات، ثمّ الصورة والصوت في التليفزيون.
ويذكر أنّ
ماركوني هو أول من استطاع إرسال واستقبال الإشارات الإشعاعية بنجاح عبر مسافات مختلفة.
وتختلف موجات اللاسلكي
Radio Waves في طولها الموجي؛ فمنها الطويل ومنها القصير، كما أنّ
أول إذاعة منتظمة في إنجلترا كانت عام 1922م عندما أنشأت شركة الإذاعة البريطانية.
في سنة 1901م تمكن "ماركوني" من إرسال الموجات عبر المحيط الأطلنطي، كما قام بتطوير الموجات القصيرة و
اكتشاف طريقة استخدام توصيلة الأرضي لزيادة مدى الإرسال في الراديو.
تريّث قليلا !
ستكتشف حين تنهي دراستك لتخصص هندسة الاتصالات أو أثناء دراستك لها إن حالفك الحظ ، أنّ التخصص يسير وفق عدة نقاط رئيسية لا تتغير ، ومنها يأتي تفرع هذا العلم .
الفكرة الرئيسية؛ التعديل والتعديل العكسي !
إنّ قدرة الموجات الصوتية والمرئية وإشارات البيانات في طبيعتها الأساسية تكون منخفضة ، وهي عرضة للضياع والتشتت الأكيد أثناء انتقالها في الأوساط المختلفة ، حيث أنها تتلاشى وتختفي ولن تكون قادرة على الانتقال من المرسل وصولا للمستقبل .
كما أنّ تردد الموجات الصوتية والمرئية في ظروفها الطبيعية تكون في مدى صغير ومحدد ، ولو أرسلت هذه الإشارات دون أن نجري عليها ما يعرف بالتعديل والتعديل العكسي فستكون عرضة للتداخل ، فعند ضبط المذياع مثلا على تردد معين فإننا في هذه الحالة نستقبل عدة محطات عند التردد نفسه ! وهذا ما لا يحصل عمليا وذلك من خلال إجراء التعديل والتعديل العكسي .
الجهد الكهربائي : هي الطاقة التي يتمُّ منحها للإليكترون لكي يتمكن من الحركة ، ويقاس فرق الجهد بوحدة ( فولت Volt ) ، ويرمز للجهد بالرمز ( V ) .
* فولت : نسبة للعالم الإيطالي ألساندرو فولتا .
أنواع الجهد :
- الجهد المستمر DC : وهو جهد كهربائي ثابت القيمة والاتجاه طول الوقت ، ويمك الحصول عليه من البطاريات والخلايا الشمسية ومولدات التيار المستمر .
- الجهد المتناوب ( المتغيّر ) AC : تتغيّر قيمة الجهد واتجاهه بتغيّر الزمن ، أي تتغيّر قطبية طرفي المصدر بصورة مستمرّة ، ويمكن الحصول عليه من مولدات التيار المتردّد ( محطات توليد الكهرباء ) .
التيّار الكهربائي : هو سريان كمية من الشحنات الكهربائية في موصل ، بفعل قوّة ( جهد كهربائي أو المجال الكهربائي ) .
شدّة التيار الكهربائي : هي كميّة الإليكترونات التي تمرّ من خلال مقطع من موصل خلال الثانية الواحدة ، وتقاس بوحدة ( أمبير = كولوم / ثانية ) .
* أمبير : نسبة للعالم الفرنسي اندريه ماري أمبير .
افتتاح قسم الألياف الضوئية
شخصيا كنت أظنّ أن العمل في مجال هندسة الاتصالات سيكون مقتصرا على شركات الاتصالات المعروفة ، ولكن سرعان ما تغيّر إدراكي حول هذا الموضوع .
فكل ما هو حولك هو مجال للاتصالات ؛ تجد الاتصالات في كل من :
1. الاتصالات السلكية (شبكات الاتصالات الأرضية).
2. الاتصالات اللاسلكية (الاتصالات المتنقلة، الانترنت اللاسلكي).
3. أنظمة المايكروويف (أبراج الاتصالات المتنقلة).
4. الألياف الضوئية ( الفايبر أوبتكس ).
5. شبكات تزويد الإنترنت (سلكي ولا سلكي).
6. أنظمة الرادار.
7. الملاحة البحرية والجوية.
8. شبكات الحاسوب.
9. أنظمة الأقمار الصناعية (المحطات الإذاعية، المحطات التليفزيونية، الأقمار الصناعية).
10. الصيانة الإليكترونية (التليفزيون، الراديو، الهاتف النقال، الإليكترونيات الأخرى).
11. تصميم الهوائيات.
12. الاتصالات العسكرية.
ويتشعّب عن كلّ فرع العديد من المجالات، فهو مجال واسع ولا يمكن حصره .
هندسة الاتصالات هي إحدى التخصصات التقنية وليدة عصر التكنولوجيا ، والتي لاقت نصيبا وافرا في تضامنها وتكاملها مع علم تكنولوجيا المعلومات من أجل إيجاد منظومة ساهمت بشكل رئيسي وأساسي في بناء عصرنا الحالي .
وإذ نجد في معظم المراجع أنّ هندسة الاتصالات تُعنى بدراسة تراسل المعلومات بين مرسل ومستقبل عبر أوساط ناقلة مُختلفة ، فالعمود الفقري في هندسة الاتصالات ؛ مُرسل .. مُستقبل .. وسط نقل ، وما يندرج بعدها من أمور إنّما هي جذوع وأفرع من هذه الشجرات .
تأتي هندسة الاتصالات كعلم مُستقل بذاته ، كوّنته عدة علوم منها الهندسة الكهربائية والهندسة الإليكترونية وهندسة الحاسوب والمنطق الرقمي وعلم الأمواج والكهرومغناطيسية .
وتأتي هندسة شبكات الحاسوب كعلم ناتج من مزج هندسة الاتصالات وهندسة الحاسوب .
في حين أنّ هندسة الاتصالات كثيرا ما تندرج في تصنيفها تحت كلية الهندسة الكهربائية ، والأكثر من ذلك كله أن نجد شهادة مهندس أو فني الاتصالات مقترنة بالإليكترونيات ، مثل : " هندسة الاتصالات والإليكترونيات " ، " فني اتصالات وإليكترونيات " ، فهما علمان متلازمان كون الاتصالات تستمدّ وجودها من الإليكترونيات بشكل أساسي .
تبدأ الرحلة كالعادة بدراسة المبادئ الأساسية في الكهرباء بالإضافة للمبادئ الأساسية في الإليكترونيات ، ثم التطرق لعلم المنطق الرقمي ، وهذه تجعلك مستعدا للخوض في غمار الاتصالات .
نظام الاتصال يتكون عادة من مرسل ومستقبل وقناة اتصال. هندسة الاتصالات تدرس هذه المكونات الثلاثة بالتفصيل:
- المرسل: هو الوحدة التي تقوم باخذ المعلومات وتحضيرها لترسل عبر القناة, وهنا يحدث التضمين (modulation).
- القناة: وهو الوسط الذي تنتقل فيه الإشارات والمعلوماتيه (مثل الجو في حالة الإذاعة).
- المستقبل: وهو وحدة الاستقبال للإشارات, وفيها تتم ازالة المعالجة للإشارات واظهارها بشكل معلومات من جديد.
مرحبا بكَ يا
زائر الصفحة !
هذا المكان سيكون بحلول شهر 9 من عام 2011 م
جاهزا للزيارة ولالتقاط الإفادة بإذن الله عزّ وجل ..
سأبذل جهدي لكي يكون مكانا رائعا لمن يهتم بالاتصالات ..
أطالبا كان أم هاويا ..
ووصولك اليوم لهذه الصفحة يسعد قلبي جدا ..
^__^
