شبكه هاي بيسيم

شبكه هاي بيسيم

فهرست مطالب

عنوان                                         صفحه

تقديم و تشكر                             4

فهرست                                5

چكيده                                6

تاريخچه                              9

سير و تحول تلفن همراه در جهان                       9

سير و تحول تلفن همراه در ايران                      11

معرفي شركت                                  12

بانك و تاريخچه بانك در ايران                    13

راهنماي كاربران نرم افزار قرض الحسنه پس انداز               15

بررسي تحول شبكه بي سيم                           21

مشخصه هاي ارتباطات بي سيم                       21

شبكه مخابراتي ماهواره اي VSAT                       31

اجزاي شبكه VSAT                             32

پايانه VSAT                                 32

ايستگاه مركزي HUB                       34

كانال ماهواره                               38

انتقال اطلاعات در داخل شبكه                      39

چكيده:

عصر بي سيم، رشد تصاعدي را در دهه گذشته تجربه كرده است. ما توسعه هاي زيادي را در زيرساختارهاي شبكه، رشد كاربردهاي بي سيم، ظهور دستگاههاي بي سيم موجود در همه جا مثل كامپيوترهاي دستي يا قابل حمل، PDAها و تلفن هاي معمولي را مشاهده كرده ايم كه همگي در قابليت هاي خود قدرتمندتر مي باشند. اين دستگاهها اكنون، نقش مهمي را در زندگي ما ايفا مي نمايند. براي اشاره فقط تعداد اندكي مثال، كاربران موبايل مي توانند بر تلفن معمولي خود براي چك كردن ايميل و جستجو در اينترنت تكيه نمايند. مسافرين با كامپيوترهاي قابل حمل مي توانند از فرودگاه ها، ايستگاههاي راه آهن، كافه ترياها، و ديگر محل هاي عمومي در اينترنت وارد شوند، جهانگردان مي توانند از ترمينال هاي GPS نصب شده داخل ماشين هاي اجاره اي براي مشاهده نقشه هاي رانندگي استفاده نمايند و جذابيت هاي جهانگردي فايل ها يا ديگر اطلاعات را مشاهده نمايند با اتصال كامپيوترهاي قابل حمل از طريق LAN هاي بي سيم آنها را مبادله نمايند ضمن اينكه در كنفرانس ها حضور بهم مي رسانند و در خانه يا خانواده مي توانند داده ها را همزمان سازند و فايل ها را بين كامپيوترهاي روميزي و دستگاه هاي قابل حمل انتقال دهند.

نه تنها دستگاههاي (موبايل) متحرك قدرت بيشتر، آرامش بيشتر و ارزانتر و كوچكتر را بدست مي آورند، بلكه كاربردهاي بيشتري و خدمات شبكه اي را به اجرا در مي‌ آورند. تمام اين عوامل ، رشد انفجاري بازار تجهيزات كامپيوتري متحرك مشاهده شده، امروزي را تغذيه مي نمايند. گزارشات بازار از منابع مستقل نشان مي دهد كه تعداد كاربران معمولي در دنيا هر  سال دوبل نمي شوند و با رشد از 22 ميليون در سال1992 تا 820 ميليون در ژوئن سال 2002 نمايان مي باشند. اين رشد بيشتر توسط تعداد زياد كاربران لپ تاپ و اينترنت تغذيه مي شود. پروژه ها و تصاوير نشان مي‌دهد كه در دو سال بعد، تعدادي از اتصالات متحرك و تعدادي از محموله هاي ترمينال‌هاي موبايل و اينترنت تا 50-20% ديگر رشد خواهد كرد. با اين روند، مي توان كل تعداد كاربران اينترنت موبايل را تا بيشتر از آن كاربران اينترنت روي خط ثابت انتظار داشت. در ميان هرم كاربردها و خدماتش كه توسط دستگاههاي متحرك و موبايل اجرا مي شود، اتصالات شبكه و خدمات داده هاي مربوط بدون شك در بالاترين تقاضا قرار دارند. بر طبق بررسي اخير توسط گروه cahners in- state به تعدادي از مشتركين براي خدمات داده هاي بي سيم، بسرعت از 170 ميليون در دنيا در سال 2000 تا بيش از 3/1 بيليون در سال 2004 رشد مي كنند. و تعداد پيامهاي بي سيم ارسالي هر ماهه از 3 بيليون در دسامبر 1999 به 244 بيليون تا دسامبر 2004 افزايش خواهد يافت. اخيراً اكثر اتصالات در ميان دستگاههاي بي سيم روي فراهم آورنده هاي خدمات مبتني بر زيرساختار ثابت يا شبكه هاي خصوصي رخ مي دهد، براي مثال اتصالات بين دو تلفن معمولي توسط BSC و MSC در شبكه هاي سلولي يا لپ تاپ هاي متصل به اينترنت از طريق نقاط دسترسي بي سيم راه اندازي مي شوند. شبكه هاي مبتني بر زيرساختار، راه وسيعي را براي دستگاههاي موبايل جهت نيل به خدمات شبكه فراهم مي آورند، زماني را براي راه اندازي شبكه و زيرساختار در نظر مي گيرد و هزينه هاي مربوط به نصب زيرساختار مي تواند كاملاً بالا باشد. علاوه بر آن، موقعيت هايي وجود دارندكه در آن زير ساختار مورد نياز كاربر قابل دسترس نمي باشد و نمي تواند نصب گردد، يا نمي تواند در زماني به موقع در محدوده جغرافيايي مورد نظر نصب گردند. ارائه خدمات شبكه و اتصال مورد نياز در اين موقعيت ها به شبكه موقتي موبايل (متحرك) نياز دارد.

بنابر تمام اين دلايل، در الحاق با توسعه هاي مهم در تكنولوژي و استانداردسازي، راههاي جديد ديگر براي ارسال اتصال پذيري توجه افزايش يافته اي را در سالهاي اخير بخود معطوف داشته است. اينها حول داشتن دستگاههاي متحرم در انتقال رديف اتصال به همديگر از طريق پيكره بندي خودكار، راه اندازي شبكه متحرك و موبايل موقتي تمركز مي كنند كه هر دو قدرتمند و انعطاف پذير مي باشد. در اين روش، نه تنها گره هاي موبايل مي توانند با يكديگر ارتباط برقرار نمايند، بلكه خدمات اينترنتي را مي توانند از طريق گره دروازه اينترنت دريافت نمايند و بطور مؤثري هر دو خدمات اينترني و شبكه داراي محدوده هاي غير زيرساختاري توسعه دهند. همانطوريكه شبكه بي سيم به تحول ادامه مي دهد، اين قابليت موقتي مهمتر مي شود و راه حل هاي فن آوري بكار رفته براي حمايت آن بحراني تر مي شود و ميزبان پروژه هاي توسعه و تحقيقاتي و فعاليت ها در صنعت و دانشگاه را راهنمايي مي كند. اين فصل روي محرك ها در پشت اتخاذ بازار حتمي شبكه موقتي موبايل تمركز دارد و مجموعه نمونه راه حل هاي فن آوري را ارائه مي دهد كه مي تواند در لايه هاي مختلف شبكه بويژه الگوريتم ها و پروتكل هاي مورد نياز براي پيكره بندي و عمليات آن، بكار روند. در بخش بعدي، ما، فن آوريهاي ارتباطي بي سيم، انواع شبكه هاي بي سيم و مسير تحول آنها و نيز مسائل و تقاضاهاي بازار را براي سيستم هاي بي سيم موجود بررسي مي كنيم. بعد توضيح مي دهيم كه چرا شبكه موقتي براي شكل دادن قطعه اساسي در معماري شبكه G انتظار ميرود. در بخش 3/1، ما به بررسي شبكه موقتي موبايل بطور مفصل مي پردازيم و مزيت ها و مشخصه هاي خاص آن و چالش‌هاي طرح را پوشش مي دهيم. بعد از آن، رديف فرصت هايي را براي برنامه‌هاي كاربردي MANET در بازرگاني و ارتش نشان مي دهيم كه به منجر شدن پتانسيل بازار در پشت توسعه فن آوري MANET خدمت مي كند. بخش
4و 1وضعيت كنوني و چالش هاي طراحي در رويارويي با جامعه تحقيقاتي را خلاصه مي‌كند. تعداد زياد پروتكل ها و الگوريتم ها براي شبكه هاي موقتي موبايل تولد يافته اند كه در بخش 4،1 ارائة شده و بحث و مقايسه شده اند. گرچه نتايج توسعه و تحقيقات حاصله در اين قسمت ارائه مي گردد و در فصول مفصل بقيه در اين كتاب ارائه مي شود بسياري از موضوعات باز مسير براي بازرگاني شدن و بكارگيري شبكه موقتي موفق را روشن نگه مي دارند. بعضي از مسائل تحقيقاتي باز در شبكه بي سيم موقتي موضوع بخش 1.5 هستند. بخش 6/1 نتايج را نشان مي دهد و بقيه فصول در اين كتاب را معرفي مي كند.

تاريخچه شركت ارتباطات سيار

فناوري هاي جديد و دو دهه اخير تاثيرات بسياري بر زندگي ما داشته اند و تلفن همراه فيزيكي ازانواع پديده هاي است كه زندگي جوامع بشري را تا راستاي ،نخستين مرحله از راه اندازي سيستم تلفن همراه در سال 73 بوده .بنابراين با توجه به نيازو تقاضاي مردم به اين پديده فعاليت هاي متناهي شبكه تلفن همراه در اهداف عالي مجموعه مخابرات كشور قرار گرفت در پايان 450 هزار مشترك بود كه اين تعداد با عملكردهاي معادل 1 ميليون و 630 هزار شماره درحال حاضررسيده است .اكنون شبكه تلفن همراه علاوه بر اينها و 85 شهرتحت پوشش اين سيستم راپيش رو داريد.

بر اين اساس  درطول برنامه سوم 4 ميليون و 590 شماره تلفن همراه روبرو است و ضريب نفوذ تلفن همراه از 78 و0 در ابتداي برنامه سوم و سه استان اول از نظرضريب نفوذ در پايان برنامه سوم تهران ،اصفهان و همراه تهران ،اصفهان و فارس اول بودند.

در راستاي توسعه تلفن همراه،وزارت ارتباطات و اطلاعات شركت مخابرات همراه اعتباري را نيز بخش خصوصي امضاءكرده كه تا كنون بيش از 421 همراه همچنين در نظر دارد ،با اپراتور دوم و سوم نيزقرار داد توسعه شبكه تلفن همراه كه مشتركين از آنها بهره مند مي شوند،شامل انتقال و انتظار مكامله دسترسي محدود اتصال به ميانبر و ديتا سرويس sms,vms  (صندوق رومينگ بين الملل اكنون با 78 كشور ارتباط برقرار مي كند و در آينده نيز رو به روست.

سيرو تحول تلفن همراه  در جهان

امروز در جهان ارتباطات ،تلفن به عنوان يك وسيله ي ارتباط شخصي بيشترفكر متحرك يا سيار كردن تلفن و به كارگيري آن در مكان هاي مختلف مندرجات در سال 1960 ميلادي در كشورهاي اسكانديناوي (سوئد،نروژ،دانمارك )نقطه به نقطه به كار گرفته شد كه نقطه عطفي در روند مخابراتي به شمار پيوست .

اين فن آوري در سال 1975 ميلادي از سوي كشورهاي اسكانديناوي با اولين شبكه ي تلفن متحرك Nordic mobile telephone  نيز ازسوي اولين سال 1980 ميلادي استفاده از تلفن هاي ديجيتالي در اتومبيل مورد  نظر درسال 1997 ميلادي كانادا اولين شبكه ي اطلاعات عموميرا طراحي و رسانه هاي جهاني با استفاده ازكامپيوتر ماهواره و گيرنده و فرستنده هاي در سال 1983 ميلادي امريكا سيستم nmt  ژاپن نيز سومين كشوردر جهان بود كه سيستم سيار خود با ويژگي هاي hcms عرضه كرد و سپس سيستم ntfs با قابليت اتصال به شبكه را ايجاد و عرضه سيستم ntt با قابليت اتصال ه شبكه را ايجاد و عرضه ي سيستم tacs  بود به گروه دارندگان تلفن سيار خود را با ويژگي هاي hcms عرضه كرد و سيستم ntt با اتصال به شبكه را ايجاد عرضه ي سيستم tacs بود به گروه دارندگان تلفن سيار پيوست و سپس اين تاريخ سيستم nmt بافركانس 450 مگاهرتز در كشورهاي دانمارك و... قرارگرفت .فادور نيزبه شبكه ي استفاده كنندگان اين سيستم پيوستند. هلند ،لوكزامبورگ و بلژيك با تغييرجزئي آن را پذيرفتند و در سال 1989 قبرس بود كه كانادا سيستم amps آمريكا را پذيرفت.

درسال 1985 ميلادي انستيتو ammunicationstandard institute 17 كشوراروپايي درصدد طراحي و ابداع يك استاندارد مسترك براي تاسيس به صورت هماهنگ ،طرح تلفن سيار ديجيتال را اجرا كند اين استاندارد hcms داراي سه سيستم است كه عملكردهاي اساسي كاملا" يكساني دارند و در سال 1986 ميلادي شبكه ي جهاني اطلاع رساني اينترنت فراگيرترين راه اندازي شد و درسال 1987 ميلادي طرح طرح باند باريك انتخاب شد و در همان تحت عنوان memorandum of nuer stanig  امضا كردند مشخصات gms را رعايت كند .همچنين با موافقت اين 13 كشور بازار بزرگي باز شد.با گسترش شبكه هاي اطلاع رساني عمومي در كنار شبكه هاي 1980 ميلادي احساس شد و منجر به ايجاد شبكه ي isdn گرديد دانشمندان در زميته ي فن آوري دستگاه ها ي رقمي يا ديجيتال در دهه ي ارتباط قطعات ،دستگاه ها و تجهيزات ،بر اساس ديجيت (اعداد)است و كار حركت است .

شبكه يisdn (شبكه رقمي خدمات مجتمع)دراواسط اين دهه به ارتباطات دو ارائه شد.

اين شبكه كه تاكنون در چندين كشور راه اندازي شده است،نوعي شبكه خدمات صدا و داده از طريق وسايل كليدرني (سوتيچينگ)ارائه مي شود .اين شبكه هاي ديگر است.قابليت انعطاف و كارايي بيشتر و هزينه ي كمتري ز جمله ديگر فن آوريهاي يي كه در دهه 1970 توسط شركت atst از فن آوري سويچ هاي tdm همگام با انتقال صورت بر روي يك زوج امكان كنترل از راه دور فراهم مي گردد .

نسل اول تلفن همراه در سال 1979 ميلادي براي استفاده ي تجاري اين تلفن ها كه از سيستم مخابرات سلولي استفاده مي كردند بعدها تك تك پيدايش نسل دوم تلفن همراه و سيستم هاي ديجيتالي شد .تكامل اين سه و افزايش تعداد مشتركان را به همراه داشت باعث پديد آمدن نسل سوم بين المللي2000 ديدگاه itu در مورد ارتباطات سيتار در قرن بيست و يكم يك ارتباط موبايل پيشرفته براي تهيه ي سرويس هاي مخابراتي مكان شبكه و ترمينال استفاده شده است .با يك پارچگي سيستم هاي موبايل دسترسي بي سيم به صورت جهاني شامل سرويسهاي موجود در شبكه براياستفاده كنندگان موبايل تعيين گرديده است ،عملي خواهد گرديد موبايل را كه با شبكه هاي زميني يا ماهواره اي در ارتباط مي باشد وسيارطراحي گرديده است امكان پذير مي نمايد.

سير و تحول تلفن همراه در ايران و وضعيت موجود

هيئت وزيران در جلسه مورخ 14/5/83 بنا به پيشنهاد شماره 0/13897 اطلاعات و به استناد  مواد 2و4 قانون برنامه سوم توسعه اقتصادي اجرايي

-مصوب 1379 و به مصوبه شماره 76016/190 شوراي عالي اداء كرد با تجديد سازمان و تغيير نام و اصلاح اساسنامه مركزسنجش ازدور ايران به بهره برداري از اولين فاز شبكه ي تلفن همراه كشور در مردادماه سال 73 فرستنده و گيرنده در 24 ايستگاه راديويي و با ظرفيت 9200 شماره آغازشد به دنبال استقبال غير منتظره مشتركين از اين پديده شركت مخابرات ايران كل كشوربرآمد به طوري كه درسال 1374 تعداد تلفن هاي دايري شهرهاي مسهد ،تهران،اهواز،اصفهان و شيراز نيز زير پوشش شبكه ي گسترش شبكه ي ارنباطات سيار در سالهاي بعد نيز ادامه يافت ،به طوري شده 28 شهر ديگر به اين  شهر پيوست ضمن آنكه تعداد تلفن هاي داير گشت و در پايان سال 1382به 3449878 شماره رسيد.

در همين خصوص و درراستاي سياست برخورداري كليه ي اقشار كشور امكانات ارتباطي ،تعداد شهرهاي تحت پوشش تلفن همراه از 134 شهر در سال 82 رسيد.

هم اكنون شبكه ارتباطات سيار كشورداراي هشت ميليون و 510 هزار مشروح تحت پوشش ،ضريب نفوذ معادل 43/12 درصد ارتباطات رومينگ بين الملل بامشترك ازسرويس sms و220 هزار مشترك ازسرويس vms  مي باشد.

معرفي شركت

شبكه تلفن همراه دولتي كشور بوسيله شركت مخابرات ايران درمردا سلول فرستنده و گيرنده در قالب 24 ايستگاه براي تنها 9 هزار و نسل دوم شبكه هاي سلولي درباند فركانس 900 مگاهرتز درتهران راه اندازي شد.

به دنبال استقبال غيره منتظره مشتركين از اين پديده شركت مخابرات به كل كشور برآمد به طوري كه در سال 1374 تعداد تلفن هاي دايري بر تهران شهرهاي مشهد –اهواز-تبريز-اصفهان-شيراز نيز زير پوشش گسترش شبكه ي ارتباطات سيار درسالهاي بعد نيز ادامه يافت به صورت ياد شده 28 شهر ديگر به اين شبكه پيوست ضمن آنكه تعداد تلفن شماره بالغ گشت و در پايان سال 1382 به 3449878 شماره رسيد.

در همين خصوص و درراستاي سِاست برخورداري كليه اقشاري  كه بزرگ از امكانات ارتباطي تعداد شهرهاي تحت پوشش تلفن همراه است درپايان سال 82 رسيده است.

هيئت وزيران در جلسه مورخ 14/5/83 و فناوري اطلاعات و به استناد مواد 2و4 قانون برنامه سوم توسعه اسلاميايران مصوب 1379 و مصوبه شماره 76016/1901 ماده 1 قانون مذكوربا تجديد سازمان و تغيير نام و اصلاح اساسنامه سيار،اساسنامه شركت اخيرالذكر رابا سرمايه 2000 ميليارد ريال تصحيح شركت مخابرات ايران به شركت ارتباطات سيار واگذار گرديد.

در پايان سال 84 شركت ارتباطات سيار كشور داراي هشت ميليون كيلومتر جاده تحت پوشش ،ضريب نفوذ معادل43/12 درصد ارتباط 5/8 ميليون مشترك ازسرويس sms  و  220 هزارمشترك ازشهريورماه 85 تعداد مشتركين از مرز 10 ميليون فراتر رفته و تا پايان سال داشت.

بانك

بانكداري در جهان بهنگامي آغازگرديد كه دادوستد و مبادله كالا(غير از مبادلات جنس به جنس)بين مردم شروع و حتي با گسترش تجارت پيش از آنكه پول به مفهوم جديد مورد استفاده قرار گيرد نياز به خدمتموسسات بانكي محسوس تر و احتياج به يك وسيله پرداخت و سنجش ارزشها و بالخص وصول از مشتريان دورو نزديك با وجود خطرات ناشي از نقل و انتقال پول ايجاب مي كرد كه اين فعل و انفعال توسط موسساتي بنام بانك انجام گيرد.

تاريخچه بانكداري در ايران

اولين بانكي كه در ايران تاسيس شد (بانك جديد شرق )بود كه مركزش در لندن و حوزه عملياتش مناطق جنوبي آسيا بود اين بانك بدون تحويل هيچ گونه امتيازي در سال 1266 شمسي (1888 ميلادي) در شمال شرق ميدان توپخانه سابق در محل بانك بازرگاني (تجارت فعلي)شروع به فعاليت كرد و براي جلب مشتريان در شروع فعاليت به حسابجاري معدل 5/2 درصد و به حساب سپرده هاي ثابت به مدت 6 ماه 4 درصد و 1 سال  6 درصد سود مي داد.بانك با اين اقدام خود دربازار پول 12 درصد از نرخ بهره را پائين آورد و براي اولين بار  اقدام به انتشار نوعي پول كاغذي به صورت حواله عهده خزانه بانك براي مبالغ بيش از 5 قران و قابل پرداخت در وجه حامل نمود و در سال 1267 در مقابل دريافت 20 هزار ليره انگليسي كليه شعب و اساسه بانك را به بانك شاهي واگذار نمود.

پيوست هاي

دستورالعمل هاي اجرايي ارائه خدمات توسط دفاتر خدمات

بانك شهري

«پست بانك»

راهنماي كاربران

نرم افزار قرض الحسنه

پس انداز

افتتاح حساب

-تكميل فرم حقيقي

در اين بخش براي مشتري حقيقي حساب افتتاح مي كنيم.1 شماره حساب 6 رقمي كه لزوما" بايد با عدد1 شروع شود .سپس مشخصات شناسنامه اي صاحب حساب را وارد مي كنيم.واگر حساب متعلق به بيش از 1 نفر باشد مشخصات صاحبان حساب و قدر السهم هر يك را  ثبت مي نمائيم.

• تكميل فرم حقوقي
• در اين قسمت براي مشتري حقوقي حساب افتتاح مي كنيم. اين حساب 6 رقمي لزوما" با عدد 2 شروع مي شود. بعد از ثبت مشخصات شركت اقدام به معرفي صاحبان امضا مي نمائيم
• اصلاح فرم حقيقي

براي اصلاح مشخصات حقيقي از اين بخش استفاده مي كتيم.اصلاحاتي نظيرتغييرآدرس،تلفن و ...

-اصلاح فرم حقوقي

براي اصلاح مشخصات حسابهاي حقيقي از اين بخش استفاده مي كنيم. اصلاحاتي نظير تغيير مشخصات صاحبان امضا ،آدرس ،تلفن و ....

-بستن يك حساب

براي بستن يك حساب بايد ابتدا مانده حساب 0 شود و تا زماني كه حساب مانده داشته باشد نمي توان اقدام به بستن حساب كرد.سيستم در صورتي كه مانده حساب 0 باشد با اخذ تائيد ازكاربر حساب را مي بندد و حساب بسته شده به هيچ عنوان مجددا" بازنمي شود.

-حذف واريز/دريافت

اگر كاربر سيستم واريزيا برداشتي را اشتباه انجام داده باشد و مايل به حذف آن باشد مشروط بر اينكه آن واريز/برداشت مربوط به روزكاري جاري باشد و عمليات پايان انجام نشده باشد كاربربا اطلاع ازساعت و دقيقه واريز/برداشت انجام شده (كه ازطريق گزارش حذف شده ها قابل دسترسي است) مي تواند اقدام به حذف آن كند .

-بلوكه كردن حساب

اگربخواهيم حسابي براي مدت محدود امكان واريز/برداشت نداشته باشد (مثلا" به دليل فوت صاحب حساب تاانجام انحصاروراثت)با وجود مانده،و با تائيد مشتري مبني بر اطمينان از بلوكه كردن حساب،حساب را بلوكه مي كنيم.

- رفع انسداد حساب

حساب بلوكه شده را مجددا" فعال ميكنيم.

عمليات بانكي

-واريز به حساب

در اين بخش ،سِستم با اخذ شماره حساب و انتخاب نوع واريز(نقدي،كارمزدو هزينه،كارمزد نقلي ،انتقال به حساب،برداشت (سند اصلاحي)به حساب مورد نظر مبلغ وارد شده توسط كاربر را واريز مي كند .بديهي است كه تاريخ سند واريزي همان روز كاري جاري سيستم خواهد بود.

- برداشت حساب

مشابه به بخش قبل براي برداشت از حساب به كار مي رود.

- عمليات پايان روز

در پايان روزپس از انجام كليه تراكنشها و واريز و برداشتهاي عمليات پايان روز را انجام مي دهيم و قبلاز آن يك عدد فلوپيدر درايو قرارمي دهيم.نتِجه،ذخيره سازي اطلاعات همان روز در فايلي با نام تاريخ همان روزمي باشد .

افتتاح روزانه                                                                                                            

    درابتداي روزپس ازورود به سيستم و انتخاب تاريخ بايد روز كاري جاري را افتتاح كنيم.

گزارشات

كليه گزارشان قابل مشاهده روي مانيتور و نيز ارسال روي چاپگر هستند .

ليست گزارشات روزانه

شامل گزارشات پشت فرم،روي فرم،موجودي و حداقل مانده مي باشد.

پايان نامه انواع انيميشن و تاثير آن بر جامعه

دنياي انيميشن

فصل اول

درك دنياي انيميشن

مي خواهيم پيش از پرداختن به چگونگي نوشتن كارتون ، قدري در مورد رسانه انيميشن سخن بگوييم . اين بحث شما را در درك وقايع و شرايط كلي دنياي انيميشن ياري خواهد نمود . به هر حال نويسنده كارتون نخستين حلقه زنجيره توليد آن است و هر چه بيشتر از روند كار مطلع باشد طبيعتاً كار بهتري ارايه خواهد نمود . عدم درك صحيح از اصول توليد و انواع مختلف انيميشن بزرگترين مانع بر سر راه شما است . شما نمي دانيد در اطرافتان چه مي گذرد و نمي تواند با عوامل توليد ارتباط برقرار كند .

يكي از مهم ترين مفاهيم مربوط به فرايند توليد يك پروژه انيميشن بودجه است . شما به عنوان نويسنده موظف ايد كارتوني بنويسيد كه هم از بعد تكنيكي و هم از بعد مالي قابل ساخت و توجه باشد . تغيير بيش از حد صحنه ها ـ كه مستلزم طراحي تعداد زيادي پس زمينه است ـ بودجه كارشناسي را بيش از حد افزايش خواهد داد . به همين ترتيب استفاده از شخصيت هاي متعدد كه نياز به بازيگران و گويندگان فراوان دارد نيز از لحاظ مالي قابل توجيه خواهد بود . يك فيلمنامه درخشان و با كيفيت اما غير قابل ساخت عملاً فيلمنامه موفقي نيست . فروش يك كار كوچك و كسب درآمدي ، خير ، البته بد نيست اما نمايش كار شما بر پرده عريض سينما نه تنها از لحاظ حتي ارضا كننده خواهد بود بلكه در نقش كارت ويزيت شما در كارهاي بعدي هم عمل خواهد كرد .

نگاهي گذرا به توليد انيميشن ـ از فيلمنامه تا كارتون قابل پخش

البته پيش از نوشتن فيلمنامه چند مرحله وجود دارد كه بعد ها دقيق تر به آنها خواهيم پرداخت . اما فرض مي كنيم كه فرايند توليد يك پروژه انيميشن ـ چه تلويزيوني و چه فيلم بلند آغاز مي شد .

فيلمنامه در حقيقت كليت داستان را شرح مي دهد . شرح محيط داستاني كه صحنه ها را شكل مي دهد ، شرح حركتهايي كه در اين صحنه ها اتفاق مي افتد و شرح مكالمات بيان شخصيتها ، فيلمنامه انيميشن هاي تلويزيوني بر خلاف توليدات سينمايي ، به كوچك ترين جزئيات هم مي پردازد تقريباً مي توان گفت كه هيچ نكته اي به حدس و گمان ديگران واگذار نمي شود . اما اين به آن معنا نيست كه ساير عوامل دخيل در فرايند توليد نبايد در پيشبرد داستان ، مكالمات و يا شوخيها مشاركت خلاق داشته باشند مشاركت آنها كيفيت كارها را بالاتر خواهد برد . اما متن يك انيميشن تلويزيوني بايد شمايل كاملي از توليد نهايي باشد در فيلمهاي بلند ماهها زمان صرف اصلاح و پيشبرد شوخيها به وسيله طرحهاي مداري مي شود . اما در تلويزيون هر آنچه در فيلمنامه نوشته مي شود به تصوير بدل خواهد شد .

پس از آنكه فيلمنامه به مرحله پيش نويس نهايي رسيد كار با استوري برد ادامه مي يابد . استوري برد در واقع روايت تصويري فيلمنامه و متشكل از تصاوير و طرحهاي كوچك است . در استوري برد تمام صحنه هاي فيلمنامه به نمايش داده شده و حركتها به جابجايي هاي دوربين بوسيله علايم خاص و سلسله مراتب تصاوير بيان مي شود . وظيفه يك طراح استوري برد تنها ترجمه كلمات به زبان تصوير نيست ، بلكه او در مقاطعي نقش كارگردان و تدوين گير را نيز ايفا كرده و با استفاده از حركتهاي نمايش دوربين ، مديريت صحنه ها و انتقال تصاوير در مواقع لازم كيفيت بيان داستان را بالاتر خواهد بود . يك استوري بورد خوب ، آن چنان كامل است كه شايد ديگر به فيلمنامه ـ به غير از هنگام ضبط گفتگوها ـ احتياجي نباشد .

در صفحه بعد نمونه استوري بورد يكي از صحنه هاي كارتون Teenage Mutant Ninja Turtles آمده است .

زماني كه استوري بورد به مرحله توليد مي رسد عملاً بخش تصويري ماجرا آغاز شده است . اين بخش شامل طراحي پس زمينه (طرحهاي داخلي و خارجي محيط داستاني ) مدل شخصيتها (طراحي شخصيتها و لباس آنها ) و نيز طراحي وسايل نقليه ، لوازم صحنه و ساير چيزهايي كه در كارتون وجود دارند مي شد .

يكي ديگر از مراحلي كه مي توان همزمان با استوري بورد پيش برد انتخاب گويندگان است . اگر متن شما قسمتي از يك مجموعه در حال پخش باشد صداي شخصيتهاي اصلي مشخص است و تنها بايد شخصيتهاي تازه را صدا گذاري نمود .

پس از توليد و اصلاح استوري بورد گفتگوها ضبط مي شوند اين كار پيش از توليد انيميشن صورت مي گيرد زيرا در انيميشن تصاوير بر اساس گفتگوها طراحي مي شوند .

در مرحله بعد نوبت به طرح كلي ( Lay out ) مي رسد مرحله اي كه در آن انيماتورها حركتهاي اصلي صحنه ها حركتهاي شخصيتها در ميان پس زمينه و پيش زمينه و در ارتباط با ساير شخصيتها را طراحي مي كنند . در بسياري از موارد پس از طراحي طرح كلي و پس زمينه هاي اصلي ، اسناد پروژه به به استوديوهاي خارج از كشور فرستاده مي شوند تا مابقي كار ساخته شود . پس از آن پروژه كامل به استوديوي اصلي بازگشته و اصلاح مي شوند .

در انيميشن هاي 2 بعدي نخست قابهاي اصلي به صورت مجزا روي كاغذ طراحي مي شوند و سپس بر روي ورقه هاي طلقي كشيده شده كپي زيراكس شده و يا اسكن شده و به صورت فايلهاي كامپيوتري در مي آيند . اين ورقه هاي طلقي ـ چه دستي و چه كامپيوتري ـ مي بايد رنگ آميزي شوند . در نمونه هاي دستي عموماً اين رنگ آميزي بوسيله آكريليك انجام مي شود اما در نمونه هاي كامپيوتري نمايشگر ماوس را كليك مي كنيد و ... اوه ! محدوده مورد نظر به آني رنگ مي گيرد .

در انيميشن هاي سه بعدي ، شخصيتها و وسايلي كه روي كاغذ طراحي شده اند در كامپيوتر در قالب مدلهاي مشبك سه بعدي ، شبيه سازي مي شوند . اين مدلهاي كامپيوتري دقيقاً بر اساس استوري بورد طراحي مي شوند و مي توان سطح آنها را با هر بافتي پوشاند . مثلاً اگر شخصيت شما يك آدم آهني باشد . طبيعتاً سطح آن را با فلز براق خواهد پوشاند با برنامه ريزي خاص كامپيوتري و تنظيم جهت تابش نور مي توان بازتاب نور و سايه را در اين بافت فلزي مشاهده كرد .

در قدم بعدي نوبت به عكاسي از تصاوير تهيه شده مي رسد . در انيميشن هاس طلقي طرحهاي كشيده شده روي صفحات طلقي بطور جداگانه در مقابل پس زمينه ها قرار داده شده و توسط دوربين هاي به خصوص عكسبرداري مي شوند . نمايش اين عكسهاي مجزا با سرعت 24 قاب در ثانيه براي فيلم و 30 قاب در ثانيه براي تلويزيون حس حركت را القا مي كند .

اما در انيميشن كامپيوتري ديگر از دوربين و عكسبرداري خبري نيست . در اين شيوه كار بوسيله فايلهاي كامپيو.تري ـ كه شبيه قابهاي عكسبرداري شده هستند ـ انجام مي شود . اين فايلها نيز مستقيماً تبديل به ويوئو يا فيلم مي شوند اما در هر دو روش ( طلقي و كامپيوتري ) اين مرحله شامل اضافه كردن انتقال صحنه ها ـ قطع ، فيد، ... ـ است .

در اين مرحله انيميشن تقريباً آماده است و پروژه وارد فاز پس از توليد مي شود . اين مرحله تقريباً شبيه مرحله اي است كه در سينماي زنده وجود دارد و شامل چندين بخش است . نخست فيلم ، فايل كامپيوتري و يا ... به شكل نهايي درآمده و بطور كامل صداگذاري مي شود . تيتراژ آغازين ، پاياني ، جلوه اي ويژه صوتي و موسيقي اضافه مي شوند . سپس در مرحله ميكس ،‌بلندي صداي موسيقي ، گفتگوها و ... براي ايجاد حداكثر تاثير نمايش اصلاح مي شوند در مرحله آخر هم زنگ صحنه هاي مختلف متعادل مي شوند تا هماهنگي بصري لازم را ايجاد نمايند .

و يك كارتورن اين چنين متولد مي شود  .

انواع انيميشن

براي آنكه بتوانيد در مورد نوع كارتون مورد علاقه تان تصميم بگيريد نخست بايد انواع مختلف آنرا بشناسيد در زير طبقه بندي انواع مختلف انيميشن را از ديدگاه هاي مختلف مي بينيد .

طبقه بندي انواع انيميشن بر اساس شيوه پخش

تصاوير متحرك

تلويزيون ( شبكه ، كابلي ، اتحاديه اي )

ويديو ( فيلمهاي : پيش از تاريخ 2 و 3) ، سريالهاي : vegetales

اينترنت

با اينكه اينترنت و انيميشن اينترنتي در حال حاضر بسيار نوپا و ابتدايي است اما يقيناً در آينده رشد چشمگيري خواهد داشت .

طبقه بندي انواع انيميشن بر اساس نوع مخاطب

بزرگسالان ( تلويزيوني : king of the hill ، the simpsons ، spawn‌ بلند Ghost in the shell  )

كودكان (تلويزيوني :‌ Rugrats  بلند : Tarzan – The iron giant  )

پيش دبستاني ـ آموزشي ( Blue`s Clue`s – Dragon tales‌)

مقصود من از انيميشن بزرگسالان الزاماً فيلمهاي رده R‌ ـ يا nc-17 نيست . انيميشن بزرگسالان انيميشني است كه براي كودكان توليد نشده است . گر چه تا زمان تحرير اين كتاب در امريكا بازار و تقاضاي جدي و فعالي براي انيميشن بزرگسالان وجود ندارد ، اما اين توليدات در ژاپن علاقمندان فراوان دارد . همانطور كه انيميشن هاي ژاپني مانند  Pokemon‌ براي كودكان جذاب تر مي شوند ، فيلمهاي بلند ژاپني هم در امريكا پرطرفدار شده و بازار گسترش پيدا خواهد نمود .

طبقه بندي انواع انيميشن بر اساس نوع رسانه

2 بعدي  ( The Flintstones - Little mermaid‌)

3 بعدي ( Beast wars – Shrek )

گِلي ـ اسفنجي ( Wallace & Grommet- The PJS )

كلاژ كاغذي ( South park )

البته فيلم South Park در واقع با كامپيوتر ساخته شده و در آن مدل كلاژ كاغذي شبيه سازي شده است .

گونه هاي مختلف انيميشن

حادثه اي ـ ماجراجويانه (Batman )

كمدي ـ پر تحرك ( Teenage Mutant Ninja Turtles )

بلند ژاپني (Dragon Ball Z )

كمدي ( Hey Arnold , Doug! )

درام (داستاني ) (Prince of Egypt‌)

آموزشي ( Dora The Explorer , The Magic School Bus )

موزيكال ( Little Mermaid , Beauty and Beast )

پيش دبستاني ( Blue`s Clue`s , Dragon Tales‌)

فضايي ( Star Chaser : Legend of Orion )

كمدي موقعيت (PJS-King of  the hill )

پر برخورد ( Catdog-Ren&Stimpy )

البته گونه هاي ديگري هم وجود دارد ، اما من فكر مي كنم شما مي توانيد گونه دلخواهتان را از ميان همين فهرست بياييد .

در انيميشن هاي تلويزيوني ، دو حوزه متفاوت وجود دارند . آنقدر متفاوت كه مي توان آنها را دو صنعت جداگانه ناميد :

انيميشن هاي ساعات پر بيننده  و ساير انيميشن ها . از انيميشن هاي ساعات پر بيننده مي توان The Simpsons و King of the hill  را نام برد . توليدات خارج از ساعات پر بيننده هم شامل انيميشن هاي صبح شنبه ، پيش دبستاني و توليدات ويژه سينماي زنده ـ در مقابل به «كارتون نويسان » ـ نوشته مي‌شوند. كاركردهاي دروني اين دو حوزه نيز به شكل قابل توجهي متفاوت است.

انيميشن خارج از ساعات پربيننده (Non-Rrime-time)

بطور كلي، اين نوع از تنيميشن توسط نويسندگاني نوشته مي شود كه – خواه آزاد و خواه استخدام شده – عموماً به شكل انفرادي و نه گروهي كار مي كنند. بخش اعظم اين نويسندگان به شكل آزاد فعاليت مي كنند. آنها اديه هاي خود را براي انيميشن به صورت رايگان عرضه مي كنند. در صورتي كه اين ايده به تصويب برسد، نويسنده قراردادي را بريا تهيه يك طرح كلي و سپس فيلمنامه امضا مي كند، كه با بازنويسي هاي متعدد همراه خواهد بود. يك نويسنده شناخته شده در مقابل طرح و فيلمنامه هر دو، دستمزد خواهد گرفت، در حاليكه نويسندگان كمتر شناخته شده، ممكن در هر مرحله، بدون دريافت دستمزدهاي بعدي، از كار كنار گذاشته شوند.

دستمزد نوشتن يك انيميشن نيم ساعته، عموماً بين 3000 تا 6500 دلار در نوسان است. نويسندگان استخدام شده در حدود 1500 تا 2500 دلار حقوق هفتگي دارند، و دستمزد نويسندگان سريالهاي انيميشن براي شبكه هاي تلويزيوني در حدود 7500 دلار براي هر قسمت است.

در ميان نويسندگان انيميشن هاي خارج از ساعات پر بيننده بسيار شايع است كه پس از دريافت شرح خدمات خود، براي مدت كوتاهي ناپديد شده و سپس متن ها را براي ويراستار e-mail مي كند. وظيفه ويراستار يا سردبير، مطالعه متون و ارايه پيشنهادهايي براي بازنويسي بهتر به نويسنده است. پس از آن، معمولاً سردبير متون بازنويسي شده را اصلاح كرده و تغييرات نهايي مورد درخواست تهيه كنندگان يا شبكه ها را روي آنها اعمال مي كند. در برخي برنامه هاي تلويزيوني، گروهي نويسنده براي اين امر استخدام شده اند كه در مورد خطوط كلي داستان، جلسات و مباحثاتي را ترتيب مي دهند، اما آنها نيز فيلمنامه هاي خود را به تنهايي مي نويسد و به شيوه بالاي سردبير ارسال و سپس بازنويسي مي نمايند.

اين تقريباً نمايي ازش شيوة زندگي نويسندگان انيميشن هاي خارح از ساعات پربيننده است، اما تازگي با روند سريع كارتونهاي ساعات پر بيننده يك جريان كاملاً متفاوت است.

انيميشن ساعات پربيننده

انيميشن ساعات پربيننده (Rrime-time - Animation)

بسياري از نويسندگان كارتونهاي كودكان، آرزو دارند كه واحد حوزه انيميشنهاي ساعات پربيننده شوند. اما اگر شما يك نويسنده مجرب و حرفه اي در ايميشن خارج از ساعات پربيننده هم باشيد، باز ممكن است از عهده كارتونهاي ساعات پربيننده بر نياييد.

براي آنكه بتوانيم تصوير واضحي از اين روند ارايه دهم، Patric M. Vorrone، سرپرست توليد در كمپاني Futurama مشورت كردم. طبق گفته او، Sam Simon، يكي از دست اندكاران پروژه The Simpsons به شيوه زير عمل كرد. شيوه اي كه امروزي براي توليد بسياري از انيميشن هاي ساعات پربيننده بكار گرفته مي شود:

گروه توليد انيميشن هاي ساعات پر بيننده معمولاً يك گروه هفت تا بيست و دو نفره نويسندگان را در استخدام خود دارند. توليدات جديدتر تعداد كمتري نويسنده دارند، و توليدات قديمي تر (يعني موفق تر) تعداد بيشتري شبكه ها زماني بين سيزده تا بيست و دو بخش نيم ساعته را خريداري مي كنند.

ايده كلي داستان ها طراحي و تصويب و سپس به گروه نويسندگان ابلاغ مي شود. بريا مثال اگر سيزده قسمت و هفت نويسنده داشته باشيم، هر نويسنده موظف است حدوداً 2 متن فيلمنامه تهيه كند. در مرحله بعد نويسندگان در قالب گروههاي چهار يا پنج نفره به پرورش داستان خود پرداخته و متن آن را به سرپرست نويسندگان (كسي كه نامش در غيلمنامه قيد يم شود) نحويل مي دهند.

به طور تخميني هر قسمت نيم ساعته شامل 30 صحنه و 3 پرده خواهد بود. سپس آنكه يك داستان كاملاً پرورده شد، گروه نويسندگان دو رهم جمع شدذه و به حك و اصلاح متن – اضافه كردن، حذف كردن و يا بهبود شوخيهاي موجود در متن . اضافه كردن بخش هاي مورد نياز – يم پردازند. اين كار عموماً 3 يا 4 بار تكرار مي شوند، شوخيهاي كارتوني به شكل نهايي درآيند.

در اين مرحله، سرپرست نويسندگان يك هفته فرصت دارد كه طرح كلي كار را تهيه كند. مدير اجرايي، طرح را مطالعه كرده و نكات خود را مطرح مي كند و سپس سرپرست نويسندگان دو هفته براي نوشتن نخستين پيش نويس فيلمنامه فرصت دارد.

بعد از اتمام اين مرحله، نوبت به «پروسه ميز» مي رسد. منظور از فيزيك ميز كنفرانس ساده است كه گروه دور آن و در كنار و يكديگر كار مي كنند. «پروسه» هم مجموعه مراحلي است كه براي پيشبرد فيلمنامه انجام مي شود.

نخستين قدم در «پروسه ميز» آن است كه گروه نويسندگان متن فيلمنامه را مطابق با اصطلاحات مدير اجرايي بازنويسي كنند. در اين مرحله، متن فيلمنامه بروي يك مونيتور بزرگ نمايش داده مي شود و خط به خط بازنويسي مي شود كه بين 5 تا 8 روز زمان خواهد برد. پس از آن، مدير اجرايي جلسه نهايي را براي اتمام قدم اول برگزار مي كند.

قدم بعدتي، خوانش متن پشت ميز است. گويندگان دور ميزد جمع مي شوند و ديالوگهاي خود را مطابق با زمان واقعي پيش بيني شده اجرا مي كنند. نويسندگان شوخيهاي نامناسب و بي مزه و ساير مشكلات را مشخص مي كند.

در مرحله بعد، نويسندگان بر ساسا خوانش متن انجام شده، بازنويسي ديگري را انجام مي دهند كه در حدود 5/1 روز يه طول مي انجامد.

و حالا نوبت به ضبط مي رسد. ضبط انيميشن به معناي ضبط ديالوگهاي شخصيتها است. بعضي اوقات، پيش از ضبط نهايي، يك خوانش تمريني انجام مي شود و حتي ممكن است هماهنگي مطلوب در حين ضبط بدست بيايد!

در حدود يك ماه پس از ضبط، استوري بورد و نسخه ضيط شده صوتي به استوديو باز مي گردد. در زمان ضبط ممكن است گوينده يك جلسه را چندين بار براي رسيدن به گويش مناسب تكرار كند. كارگردان اين برداشتها را مي شنود و بهترين آنها را انتخاب مي كند. سرپرست نويسندگان و مدير اجرايي براي اطمينان از هماهنگي استودي بورد با شوخيهاي موجود و گنجاندن نكات لازم، يك بار ديگر آنرا بازبيني مي كنند. حدوداً يك ماه و نيم تا دو ماه بعد، انيماتيك (animatic) آماده خواهد شد. انيماتيك مجموعه اي از طرحهاي دستي مدادي است كه در كنار يكديگر چسبيده و با ديالوگها منطبق شده اند تا پيش نويس اوليه كارتون را توليد كنند.

مرحله بعد، مرحله بازنويسي انيماتيك است. در اين مرحله كه يك يا دو روز به طول مي انجامد، نويسندگان، انيماتيك و شوخيهاي فيزيكي و صحنه هاي زد و خورد را مشاهده مي كنند.

سه يا چهار ماه پس از بازنويسي انيماتيك، نسخه كامل انيميشن از خارج كشور به استوديو باز مي گردد. نوعاً هر كارتون براي برداشتهاي مجدد دلخواه، بودجه اي در حدود 5000 دلار نياز خواهد داشت.

اين خلاصه اي از روند توليد انيميشن هاي ساعات پر بيننده بود. براي توليد يك مجموعه با 22 قسمت 30 دقيقه اي در حدود 9 تا 10 زمان لازم است. معمولاً نويسندگان اين نوع انيميشن ها از 10 صبح تا 7 عصر و پنج روز در هفته كار مي كنند. هرچند كه كار كردن آنها تا نيمه شب هم عجيب نيست.

خبر دلگرم كننده آن است كه تمام مجموعه هاي ساعات پر بيننده تحت پوشش WGA توليد مي شود. شايد شما حتي با وجود آنكه يك انيماتور حرفه اي هستيد، ندانيد كه تا اين لحظه هيچ يك از انواع ديگر متون انيميشن، تحت پوشش WGA (اتحاديه نويسندگان ايالات متحده) توليد نمي شوند. حتي امروز هم درصد بسيار ناچيزي از توليدات انيميشن تحت پوشش اين سازمان قرار گرفته اند. در اين ميان، تمامي انيميشن هاي ساعات پر بيننده، بر خلاف انيميشن هاي خارج از اين ساعات، مطابق با قراردادهيا قانوني WGA و تحت پوشش اين اتحاديه نوشته مي شوند. در نتيجه، در حاليكه فيلمنامه نويسان سينمايي، مبالغ دوره يا و منظمي را از اتحاديه ها دريافت مي كنند. دريافتهاي دوره يا بيش از 90% نويسندگان انيميشن از انحاديه ها، بسيار ناچيز است. آنها هيچ تشكيلاتي براي اعتراضات متشكل و قانونمند ندارند. تنها  درصد بسيار كمي از آنها تحت پوشش مجمع كارتونيست هاي تصويري – اتحاديه بين المللي كارمندان تئاتر و صحنه – هستند، تشكلي كه طراحان. تقاشان و انيماتورها را تحت پوشش دارد. (IATSE) براي تغيير اين شرايط، سازمان نويسندگان انيميشن (AWC) – كه زير مجموعه WGA و گروهي از اعضاي آن است كه كار نويسندگي انيميشن هم مي كنند – تصممي گرفتند تا در جهت عقد قراردادهاي عادلانه تر و دستمزدهاي بيشتر اقدام نمايند. براي دريافت اطلاعات بيشتر در اين باب مي توانيد با WGA تماس بگيريد. متأسفانه بر اساس قوانيني WGA، از هر پرده فيلمنامه، فقط يكگ فيلمنامه به نويسندگان ارجاع مي شود. و نيز پيشنهاد توليد اكثر مجموعه هاي تلويزيوني مي بايد از سوي آژانس ها راايه شود. سپس فيلمنامه هيا خود را به اميد آنكه خوادنده شوند، براي سردبيران و ويراستاران پست نكنيد.

يك قانون كلي وجود دارد: هميشه كارگردانان مجموعه هاي ساعات پر بيننده، به خواندن فيلمنامه هاي كمدي موقعيت و يا انيميشن هاي ساعات پر بيننده علاقه فراوان دارند. آنها به نيسندگان انيميشن هاي خارج از ساعات پر بيننده، تا زماني كه يك كمدي موقعيت درخشان ننوشته اند، چندان علاقه يا ندارند.

دستمزدهاي نويسندگاني كه با WGA قرارداد دارند، طبق استانداردهاي اين سازمان تعيين مي شود. در حال حاضر حداقل اين دستمزدها در حدود 2500-3500 دلار در هفته براي نويسنده و 4500 تا 600 دلار در هفته براي سردبير است. طول مدت قراردادهاي گروه نويسندگان معمولاً در حدود 2 سال، اما حداقل مدت زمان اين قراردادها 13 هفته است. اين تنها در مورد پرداختهاي منظم صنفي بود. دستمزد هر متن يا فيلمنامه بطور جداگانه محاسبه مي شود. مثلاً دستمزد يك قسمت سي دقيقه اي از يك انيميشن ساعات پربيننده حداقل 359/18 دلار است. اين ارقام هر سال از سوي WGA بالاتر مي روند، پس اگر ميزان دقيق تر دستمزدها را نياز داريد، با WGA تماس برقرار كنيد.

پس، با وجود اينكه وارد شدن به دنياي انيميشن هاي ساعات پربيننده قدري ئشوار است، مي بينيد كه انگيزه هاي متعددي براي اين امر وجود دارد، دلايلي مانند دستمزدهاي بالا، پرداختهاي منظم صنفي، و شانس براي پيشرفت و ورود به دنياي تصاوير متحرك تلويزيوني.

چه نوع متني را براي نوشتن انتخاب كنيم

حرفه من بسيار هيجان انگيز و متنوع است. من متوني براي انيميشن هاي بلند، تلويزيوني و ويديويي در ژانرهاي فضايي، كمدي حركت، كمدي، تخيلي، كودكان و پيش دبستاني نوشته ام، و واقعاً از تمام آنها لذت مي برم. چون عاشق خلق داستانهاي جذاب و متفاوت هستم.

اما اگر شما مي خواهيد با يك تجربه ساده كار را شروع كنيد، به سراغ كمدي نرويد. نوشتن يك فيلمنامه كمدي بسيار مشكل تر از ترافيك فيلمنامه دراماتيك است. زيرا داستان آن علاوه بر زيبايي و درستي، بايد خنده آور هم باشد. كمدي نوشتن تنها در يك صورت ساده است، آنهم اين است كه شما يك ماشين خودكار جوك سازي مثل رابين ويليامز باشيد. اما اگر واقعاً مي خواهيد كمدي نوشتن را تجربه كنيد. بهتر است با كمدي حركت آغاز كنيد. كمدي حكرت داستان پرتحركي با شخصيتهاي جذاب است، درست مثل Teenage Mutant Ninja Turtles

نوشتن فيلمنامه هاي كوتاه. از آنجا كه داراي جزئيات كمتري در طرحج و ساختار داستاني خود هستند. ساده تر از نوشتن فيلنامه هاي بلند است. كارتون هاي پر زد و خورد هفت دقيقه يا مانند Tiny Toon Advertures از يك طرح داستاني ساده شوخيهاي فيزيكي متعدد تشكيل شده اند. اگر شما از شوخيهاي اغراق شده و ديوانه وار بصري لذت مي بريد، راه خود را در اين ژانر خواهيد يافت.

حال كه در مورد فيلنامه هاي كوتاه سخن گفتيم، به داستانهاي يكه بريا سركرمي وب سايت Warner Bros نوشتم هم اشاره مي كنم. اين مجموعه از قسمتهاي دو دقيقه اي، كه هر كدام در حدود 5/3 صفحه بودند. تشكيل شده بود و Li Green Men نام داشت. به عقيده من نمي توان فيلمنامه اي از اين كوتاه تر نوشت. يك ساماندهي ساده: شوخي – شوخي – شوخي و كار تمام است.

حال به فيلمهاي بلند انيميشن بپردازيم. كيست كه نخواهد نويسنده قسمت بعدي Lion King يا Toy Story باشد؟ اما با وجود جذابيت فراوان فيلمنامه هاي بلند، يك اصل ساده وجود دارد. و آن اين است كه شما براي نوشتن يك فيلمنامه تلويزيوني، صدها بار بيشتر از فيلمنامه بلند انيميشن شانس داريد. پس بهتر است كه بريا شروع به سراغ تلويزيون برويد. در تلويزيون شما در ضمن پرورش مهارتهاي خود، دستمزد مي گيرد و توانايي بيشتري براي نوشتن غيلم بلند مورد علاقه تان پيدا مي كنيد.

اما گذشته از همه اينها، به دنبال علاقه تان برويد. اگر فرض كنيد خوشبختي همان تجربياتي است كه شما در طول زندگي كسب مي كنيد، پس چه بهتر كه به سراغ تجربيات مورد علاقه خود برويد. شايد فليمنامه بلند 500 ميليون دلاري بعدي كار شما باشد. در هاليوود، هر چيزي ممكن است.

وب سايت-طريقه ساخت سايت با استفاده از CMS

وب سايت

فهرست عناوين

مقدمه                                                                                            2

ويژگي‌هاي وب سايت ديناميك                                                           3

مدل مديريت توليد محتوا ((Content Management System

تعريف مدل                                                                                      4

CMS چيست؟                                                                                 7

طريقه ساخت سايت با استفاده از CMS                                             11

نيازهاي شركت صنايع پايدار                                                               16

نقشه سايت                                                                                   17

برخي از كد هاي PHP                                                                            

Administrator(بخش مديريت)                                                          18

contact(تماس با ما)                                                                       19

statistice(آمار گيري)                                                                                         26

users(كاربران)                                                                                30

search(جستجو)                                                                             40

login(ورود و خروج)                                                                          44

بانك اطلاعاتي(DataBase)

نمودار بانك اطلاعاتي ER-D                                                               46نحوه به دست آوردن DataBase                                                         53

فهرست منابع                                                                                 54

مقدمه

سايت ديناميك به سايتي گفته مي شود كه شركت بتواند مديريت كامل بر روي سايت داشته باشد و در صورت نياز سايت را Update نمايد.

اين سايت صفحات ثابت ندارد و مدير سايت مي تواند مطالب سايت را ويرايش نمايد.

 ويژگي‌هاي وب سايت ديناميك

• قابليت‌هاي كاربردي سايت

سايت پيشنهادي شامل ويژگيهايي به شرح زير مي‌باشد:

• دسترسي متفاوت براي كاربران: به علت ديناميك بودن سايت كاربران مختلف مي توانند بنا بر تقاضاي خود وارد بخش هاي مختلف سايت شوند.
• سهولت كاربرد: به علت دسته بندي مطالب در صفحه اول (Home Page)، كاربران براي پيدا كردن مطالب مورد نياز دچار مشكل نمي شوند.
• معرفي سايت ها و شركت هاي مرتبط در صفحه
• ايجاد لينك از اين سايت به سايت هاي ديگر
• جستجوي موضوع: امكان انتخاب موضوع مورد جستجو از طرف كاربران و نمايش محصولات مورد جستجو براي كاربر
• مشاهده مشخصات و تصاوير كامل محصولات به صورت مجزا در صفحه اي ديگر
• امكان Update تصاوير و محصولات بوسيله مديرسايت
• ايجاد بخش News Letter در سايت و Update كردن آن
• امكان ثبت نام كاربران در سايت براي ارائه مطالب اضافه به آنها
• تكميل فرم نظرخواهي از طرف كاربران و مشاهده آن از طرف مديرسايت
• تكميل فرم درخواست سفارش از طرف كاربران
• مشاهده درخواست سفارش از طرف مديرسايت و ارسال Email به مشتري
• مشاهده تعداد بازديدكنندگان سايت
• مشاده ناريخ و ساعت روز

مدل مديريت توليد محتوا ((Content Management System

تعريف مدل:

تعريف اين مدل به شما اين امكان را مي دهد تا از الگو و ساختارهاي مشابه كه قبلا ساخته شده اند، براي:

• درك بهتر از شناخت نياز
• درك بهتر از راهبردها
• درك بهتر از چگونگي !رفع نيازها

استفاده نمود.  مدلهاي مشابه داراي مزيتهاي ذيل خواهد بود:

• استفاده از تجارب ديگران
• عدم برخورد با مشكلات پيش بيني نشده
• حفظ سرمايه و زمان
• جلوگيري از سعي و خطاهاي كوركورانه
• يافتن ايده هاي جديدي كه در بوته آزمايش موفق بوده اند
• و هزاران مزيت ديگر

بحث فرهنگي:

بايد توجه داشت كه شناخت صحيح از يك نياز و طراحي دقيق سيستم مناسب براي رفع آن نياز، مستلزم فعاليت مستقيم مديران در تمامي قسمتهاي مختلف سيستم است .

درصورت عدم فعاليت مديران و طراحان، حتي در يك بخش كوچك، باعث عدم شناخت از آن بخش شده و مانند يك سوراخ بسيار كوچك در يك سد بزرگ، در دراز مدت منجر به فروپاشي آن خواهد گرديد.

يك CMS عموما شامل موارد زير است:

• پردازش ها و جريان هاي كاري كه متضمن موارد ذيل هستند:
• سازماندهي
• دسته بندي
• ساختاردهي به منابع اطلاعاتي، به نحوي كه بتوان آن ها رابراي همه اطلاعات به طرق مختلف
• جمع آوري
• ذخيره
• مرتب
• كد بندي
• مونتاژ
• به روز رساني
• و محافظت كرد.
• از سيستم يا نرم افزار مديريت محتوا در موارد زير استفاده مي شود:
• جمع آوري
• مديريت
• نشر محتوا
• ذخيره محتوا به صورت جزئي يا كلي با حفظ ارتباطات بين اجزاء
• كمك به كنترل بازبيني محتوا

CMS چيست؟

• CMS تر كيبي است از:
• پايگاه داده حجيم
• سيستم فايل
• و ساير ماجول هاي نرم افزاري

• كه براي اين موارد استفاده مي شود:
• ذخيره و بازيابي
• مقادير عظيم اطلاعات زنده

CMS فقط اين نيست كه:

• سيستم هاي پايگاه داده اي از اين نظر كه بتوانند داده هاي از انواع مختلف:
• متن
• كليپ هاي صدا
• كليپ هاي تصوير
• فيلم را شاخص گذاري كرده
• و كاربران بتوانند اطلاعات مرتبط CMS موجود در پايگاه داده را با استفاده از اين موارد براي:
• كلمات كليدي
• نويسندگان
• تاريخ ايجاد و ... جستجو كنند.

• مديرت محتوا در كل زمان حيات CMS كاربرد اصلي آن يعني از ايجاد تا نشر است.

سيستم مديريت محتواي مبتني بر وب، شما را قادر مي سازد كه:

• يك شماي واحد و يكنواخت در كل شبكه ايجاد كنيد.
• امكان نشر و به روزرساني محتوا را با استفاده از ابزار ساده و در عين حال قدرتمند مبتني بر مرورگر به توليد كنندگان محتوا مي دهد.
• در كنار ساير برنامه هاي كاربردي امكان ارائه اطلاعات از طريق وب را مي دهد.

• در سيستم مديريت محتوا سه دسته كاربر وجود دارند:

1. نويسندگان (ايجاد محتوا روي وب(
2. مديران محتوا (چه محتوايي و كجا منتشر شود(
3. منتشران محتوا (نظر محتوا روي وب(

• CMS به شما امكان مي دهد كه:
• نويسندگان غير فني و ويرايشگران بتوانند به راحتي و در اسرع وقت محتواي خود را منتشر كنند. اين كار بدون استفاده از CMS مي بايست توسط متخصصين انجام بگيرد.

• يك CMS موارد زير را برقرار مي سازد:
• تعريف روند نشر
• امتيازات ويژه نشر به افراد مختلف
• كاهش زمان نشر

• اين موارد را مي توان به صورت زير خلاصه كرد:
• صفحات ساده براي ارائه معمولي
• صفحات پيچيده با طرح هاي ويژه
• اطلاعات پوياي موجود در پايگاه داده به صورت مرتب تغيير مي كنند
• آموزش
• راهنماي Online
• مدارك عمومي
• هزاران صفحه در زمينه هاي مختلف براي كاربران متفاوت
• انبوهي از ارتباطات بين صفحات

اجزاي اصلي يك CMS عبارتند از:

• مديريت توليد محتوا
• مديريت كاربران
• مديريت سرويس ها
• مديريت سطوح كاربري
• مديريت زيبايي و كارايي محتوا

بعضي از CMSهايي كه در حال حاضر مورد استفاده كاربران مي باشند، عبارتند از:

• Joomla
• Mambo
• Nuke
• Takfa
• Mitra
• و ...

براي استفاده از CMSها در كامپيوتر PC بايد از سرورهاي local استفاده نمود. يكي از برنامه هاي سروربسته نرم افزاري EasyPHP مي باشد. اين بسته نرم افزاري شامل نرم افزار هاي زير مي باشد:

• MySQL Database System –v4.1.9
• Apache Web Server –v1.3.33
• PHP Programing Language –v4.3.10
• PHP MyAdmin Database Interface –v2.6.1

كاربران بايد بعد از نصب برنامه EasyPHP يكي از CMSهاي نام برده در بالا را بنا بر نياز، بر روي اين سرور خانگي نصب كنند.

همانطور كه گفته شد بعد از نصب EasyPHP نياز به يك CMS داريم كه ما از Mambo استفاده مي كنيم.

طريقه ساخت سايت با استفاده از CMS

جهت ساخت يك سايت از برنامه EasyPHP كمك مي گيريم و چون مي خواهيم از CMS ها استفاده كنيم مي بايست 4 گام اساسي را طي كنيم. پيش از آن بايد يكي از CMS ها كه مي خواهيم با آن كار كنيم را داخل شاخه (Root)www كپي كنيم سپس داخل Browser صفحه Internet explorer آدرس Localhost را مي نويسيم.(http://127.0.0.1/) در EasyPHP صفحه وب محلي را مي توان به دو صورت مشاهده كرد: localhost و يا 127.0.0.1 .

شكل 1-1

در اين صفحه فولدرهاي شاخه Root‌ را مي بينيم.

ما از Mambo استفاده مي كنيم. جهت راه اندازي آن مي بايست به شرح ذيل عمل كنيم:

• روي فولدر Mambo كيليك مي كنيم.
• بنا بر نياز زبان دلخواه را انتخاب مي كنيم و بعد را فشار مي دهيم.

شكل2-1

• در صفحه مربوطه گزينه من قانون را رعايت مي كنم و به آن پايبندم را انتخاب كرده و بعد را فشار مي دهيم.

شكل 3-1

• در اين صفحه بايد نام Host مورد نظر را تعيين كنيم كه به صورت پيش فرض نوشته شده است.سپس براي نام كاربر بنا بر توضيح خود آن كلمه Root را مي نويسيم.احتياجي به تعيين پسورد نداريم .در آخر نيز نام بانك MySQL ي كه در EasyPHP تعيين كرده ايم نوشته و بعد را فشار مي دهيم.(جهت ساخت يك بانك MySQL روي آيكن EasyPHP كيليك راست كرده از قسمت Configuration ، PhpMyAdmin را انتخاب مي كنيم(شكل8 –1) سپس در قسمت ساخت پايگاه داده جديد نام بانك اطلاعات مورد نظر را نوشته و دكمه ساختن را مي زنيم. )

شكل 4-1

• در اينجا بايد نام سايت را تعيين كرده و بعد را فشار دهيم.

شكل 5-1

• اين جا آدرس وب سايت نمايش داده شده كه مي توانيم آدرس Email و پسورد مديريتي آن را مشخص كرده و بعد را فشار دهيم.

شكل6-1

• در آخر Username وPassword ما مشخص شده است و نيز دو دكمه دارد كه با فشردن دكمه نمايش سايت شماي كلي از سايت و بافشردن دكمه بخش مديريت به نحوه مديريت سايت دست مي يابيم.

شكل7-1

شكل8-1

 نيازهاي شركت صنايع پايدار

اين سايت بايد مطالب زير را در خود بگنجاند:

• معرفي شركت صنايع پايدار و پروژه هاي انجام شده توسط اين شركت
• معرفي محصولات شركت همراه با تصوير
• امكان لينك از اين سايت به سايت هاي مورد نظر
• ارسال Email از طريق مدير سايت براي كاربران
• ارسال Email از طريق كاربران براي مدير سيستم
• نمايش فرم نظرخواهي كه از طرف كاربران ارسال شده است

نقشه سايت

• صفحه اصلي
• توليدات مشخصات قطره گيرها      

مشخصات پكينگ ها

• كاتالوگ
• موارد استفاده از توليدات
• اخبار
• سئوالات متداول
• جستجوي پيشرفته
• تماس با ما
• مشخصات فني شامل مشخصات فني پكينگ ها

شامل مشخصات فني قطره گيرها

• مديريت مديريت سايت كه شامل user name وpassword است كه مدير مي تواند سايت مديريت (manage) كند.
• فرم نظر خواهي  اين سايت داراي فرم نظر خواهي است كه در مورد مطالب سايت و نيز آمار كساني كه online هستند ويا از سايت باز ديد كرده اند را مي دهد.
• Login اين بخش باعث مي شود بين افرادي كه ثبت نام مي كنند با افرادي كه فقط از سايت باز ديد مي كنند تفاوت وجود داشته باشد و افراد ثبت نام كننده بتوانند ازامكانات بيشتري نسبت به سايرين برخوردار باشند

برخي از كد هاي PHP

طراحي يك سايت با استفاده از CMS ها نيازي به كد نويسي ندارد، چرا كه اين كار از پيش تعريف شده است و فقط در صورت اشتباه بودن كدنياز به اصلاح آن داريم.

كدهايPHP كدهاي پردازشي مي باشند و بايد ميان تگهاي HTML استفاده شوند.

در اينجا برخي از كدها را مشاهده مي كنيم.

Administrator(بخش مديريت)

/**

* @version $Id: admin.admin.php,v 1.1 2005/07/22 01:51:58 eddieajau Exp $

* @package Mambo

* @subpackage Admin

* @copyright (C) 2000 - 2005 Miro International Pty Ltd

* @license http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html GNU/GPL

* Mambo is Free Software

*/

/** ensure this file is being included by a parent file */

defined( '_VALID_MOS' ) or die( 'Direct Access to this location is not allowed.' );

require_once( $mainframe->getPath( 'admin_html' ) );

switch ($task) {      

           case 'redirect':

                       $goto = trim( strtolower( mosGetParam( $_REQUEST, 'link' ) ) );

                       if ($goto == 'null') {

                                   $msg = $adminLanguage->A_COMP_ALERT_NO_LINK;

                                   mosRedirect( 'index2.php?option=com_admin&task=listcomponents', $msg );

                                   exit();

                       }

                       $goto = str_replace( "'", '', $goto );

                       mosRedirect($goto);

                       break;                  

           case 'listcomponents':

                       HTML_admin_misc::ListComponents();

                       break;        

           case 'sysinfo':

                       HTML_admin_misc::system_info( $version, $option );

                       break;

           case 'help':

                       HTML_admin_misc::help();

                       break;

           case 'preview':

                       HTML_admin_misc::preview();

                       break;

           case 'preview2':

                       HTML_admin_misc::preview( 1 );

                       break;

           case 'cpanel':

   default:

                       HTML_admin_misc::controlPanel();

                       break;

}

?>

contact(تماس با ما)

/**

* @version $Id: admin.contact.php,v 1.1 2005/07/22 01:52:16 eddieajau Exp $

* @package Mambo

* @subpackage Contact

* @copyright (C) 2000 - 2005 M

iro International Pty Ltd

* @license http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html GNU/GPL

* Mambo is Free Software

*/

/** ensure this file is being included by a parent file */

defined( '_VALID_MOS' ) or die( 'Direct Access to this location is not allowed.' );

// ensure user has access to this function

if (!($acl->acl_check( 'administration', 'edit', 'users', $my->usertype, 'components', 'all' )

                       | $acl->acl_check( 'administration', 'edit', 'users', $my->usertype, 'components', 'com_contact' ))) {

           mosRedirect( 'index2.php', _NOT_AUTH );

}

require_once( $mainframe->getPath( 'admin_html' ) );

require_once( $mainframe->getPath( 'class' ) );

$id       = mosGetParam( $_GET, 'id', 0 );

$cid     = mosGetParam( $_POST, 'cid', array(0) );

if (!is_array( $cid )) {

           $cid = array(0);

}

switch ($task) {

           case 'new':

                       editContact( '0', $option);

                       break;

           case 'edit':

                       editContact( $cid[0], $option );

                       break;

           case 'editA':

                       editContact( $id, $option );

                       break;

           case 'save':

                       saveContact( $option );

                       break;

           case 'remove':

                       removeContacts( $cid, $option );

                       break;

           case 'publish':

                       changeContact( $cid, 1, $option );

                       break;

           case 'unpublish':

                       changeContact( $cid, 0, $option );

                       break;

           case 'orderup':

                       orderContacts( $cid[0], -1, $option );

                       break;

           case 'orderdown':

                       orderContacts( $cid[0], 1, $option );

                       break;

 case 'cancel':

   cancelContact();

                       break;

           default:

                       showContacts( $option );

                       break;

}

/**

* List the records

* @param string The current GET/POST option

*/

function showContacts( $option ) {

           global $database, $mainframe, $mosConfig_list_limit;

           $catid              = $mainframe->getUserStateFromRequest( "catid{$option}", 'catid', 0 );

           $limit               = $mainframe->getUserStateFromRequest( "viewlistlimit", 'limit', $mosConfig_list_limit );

           $limitstart = $mainframe->getUserStateFromRequest( "view{$option}limitstart", 'limitstart', 0 );

           $search            = $mainframe->getUserStateFromRequest( "search{$option}", 'search', '' );

           $search            = $database->getEscaped( trim( strtolower( $search ) ) );    

           if ( $search ) {

                       $where[] = "cd.name LIKE '%$search%'";

           }

           if ( $catid ) {

                       $where[] = "cd.catid = '$catid'";

           }

           if ( isset( $where ) ) {

                       $where = "n WHERE ". implode( ' AND ', $where );          

           } else {

                       $where = '';

           }

           // get the total number of records

           $database->setQuery( "SELECT COUNT(*) FROM #__contact_details AS cd $where" );

           $total = $database->loadResult();

           require_once( $GLOBALS['mosConfig_absolute_path'] . '/administrator/includes/pageNavigation.php' );

           $pageNav = new mosPageNav( $total, $limitstart, $limit  );

           // get the subset (based on limits) of required records

           $query = "SELECT cd.*, cc.title AS category, u.name AS user, v.name as editor"

           . "n FROM #__contact_details AS cd"

           . "n LEFT JOIN #__categories AS cc ON cc.id = cd.catid"

           . "n LEFT JOIN #__users AS u ON u.id = cd.user_id"

           . "n LEFT JOIN #__users AS v ON v.id = cd.checked_out"

           . $where

           . "n ORDER BY cd.catid, cd.ordering, cd.name ASC"

           . "n LIMIT $pageNav->limitstart, $pageNav->limit"

           ;

           $database->setQuery( $query );

           $rows = $database->loadObjectList();

           // build list of categories

           $javascript = 'onchange="document.adminForm.submit();"';

           $lists['catid'] = mosAdminMenus::ComponentCategory( 'catid', 'com_contact_details', intval( $catid ), $javascript );

           HTML_contact::showcontacts( $rows, $pageNav, $search, $option, $lists );

}

/**

* Creates a new or edits and existing user record

* @param int The id of the record, 0 if a new entry

* @param string The current GET/POST option

*/

function editContact( $id, $option ) {

           global $database, $my;

           global $mosConfig_absolute_path;

           $row = new mosContact( $database );

           // load the row from the db table

           $row->load( $id );

           if ($id) {

                       // do stuff for existing records

                       $row->checkout($my->id);

           } else {

                       // do stuff for new records

                       $row->imagepos = 'top';

                       $row->ordering = 0;

                       $row->published = 1;

           }

           $lists = array();

           // build the html select list for ordering

           $query = "SELECT ordering AS value, name AS text"

           . "n FROM #__contact_details"

           . "n WHERE published >= 0"

           . "n AND catid = '$row->catid'"

           . "n ORDER BY ordering"

           ;

           $lists['ordering']                                  = mosAdminMenus::SpecificOrdering( $row, $id, $query, 1 );

           // build list of users

           $lists['user_id']                                    = mosAdminMenus::UserSelect( 'user_id', $row->user_id, 1 );

           // build list of categories

           $lists['catid']                            = mosAdminMenus::ComponentCategory( 'catid', 'com_contact_details', intval( $row->catid ) );

           // build the html select list for images

           $lists['image']                          = mosAdminMenus::Images( 'image', $row->image );

           // build the html select list for the group access

           $lists['access']                          = mosAdminMenus::Access( $row );

           // build the html radio buttons for published

           $lists['published']                    = mosHTML::yesnoradioList( 'published', '', $row->published );

           // build the html radio buttons for default

           $lists['default_con']                 = mosHTML::yesnoradioList( 'default_con', '', $row->default_con );

           // get params definitions

           $file = $mosConfig_absolute_path .'/administrator/components/com_contact/contact_items.xml';

           $params =& new mosParameters( $row->params, $file, 'component' );

           HTML_contact::editcontact( $row, $lists, $option, $params );

}

/**

* Saves the record from an edit form submit

* @param string The current GET/POST option

*/

function saveContact( $option ) {

           global $database;

           $row = new mosContact( $database );

           if (!$row->bind( $_POST )) {

                       echo "n";

                       exit();

           }

           // save params

           $params = mosGetParam( $_POST, 'params', '' );

           if (is_array( $params )) {

                       $txt = array();

                       foreach ( $params as $k=>$v) {

                                   $txt[] = "$k=$v";

                       }

                       $row->params = implode( "n", $txt );

           }

           // pre-save checks

           if (!$row->check()) {

                       echo "n";

                       exit();

           }

           // save the changes

           if (!$row->store()) {

                       echo "n";

                       exit();

           }

           $row->checkin();

           $row->updateOrder();

           if ($row->default_con) {

                       $database->setQuery( "UPDATE #__contact_details SET default_con='0' WHERE id <> $row->id AND default_con='1'" );

                       $database->query();

           }

           mosRedirect( "index2.php?option=$option" );

}

/**

* Removes records

* @param array An array of id keys to remove

* @param string The current GET/POST option

*/

function removeContacts( &$cid, $option ) {

           global $database;

           if (count( $cid )) {

                       $cids = implode( ',', $cid );

                       $database->setQuery( "DELETE FROM #__contact_details WHERE id IN ($cids)" );

                       if (!$database->query()) {

                                   echo "n";

                       }

           }

           mosRedirect( "index2.php?option=$option" );

}

/**

* Changes the state of one or more content pages

* @param array An array of unique category id numbers

* @param integer 0 if unpublishing, 1 if publishing

* @param string The current option

*/

function changeContact( $cid=null, $state=0, $option ) {

           global $database, $my, $adminLanguage;

           if (count( $cid ) < 1) {

                       $action = $state == 1 ? 'publish' : 'unpublish';

                       echo "n";

                       exit;

           }

           $cids = implode( ',', $cid );

           $database->setQuery( "UPDATE #__contact_details SET published='$state'"

           . "nWHERE id IN ($cids) AND (checked_out=0 OR (checked_out='$my->id'))"

           );

           if (!$database->query()) {

                       echo "n";

                       exit();

           }

           if (count( $cid ) == 1) {

                       $row = new mosContact( $database );

                       $row->checkin( intval( $cid[0] ) );

           }

           mosRedirect( "index2.php?option=$option" );

}

/** JJC

* Moves the order of a record

* @param integer The increment to reorder by

*/

function orderContacts( $uid, $inc, $option ) {

          global $database;      

           $row = new mosContact( $database );

           $row->load( $uid );

           $row->move( $inc, "published >= 0" );

           mosRedirect( "index2.php?option=$option" );

}

/** PT

* Cancels editing and checks in the record

*/

function cancelContact() {

           global $database;

           $row = new mosContact( $database );

           $row->bind( $_POST );

           $row->checkin();

           mosRedirect('index2.php?option=com_contact');

}

?>

statistice(آمار گيري)

/**

* @version $Id: admin.statistics.php,v 1.1 2005/07/22 01:53:22 eddieajau Exp $

* @package Mambo

* @subpackage Statistics

* @copyright (C) 2000 - 2005 Miro International Pty Ltd

* @license http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html GNU/GPL

* Mambo is Free Software

*/

/** ensure this file is being included by a parent file */

defined( '_VALID_MOS' ) or die( 'Direct Access to this location is not allowed.' );

require_once( $mainframe->getPath( 'admin_html' ) );

switch ($task) {

           case 'searches':

                       showSearches( $option, $task );

                       break;

           case 'pageimp':

                       showPageImpressions( $option, $task );

                       break;

           default:

                       showSummary( $option, $task );

                       break;

}

function showSummary( $option, $task ) {

           global $database, $mainframe;

           // get sort field and check against allowable field names

           $field = strtolower( mosGetParam( $_REQUEST, 'field', '' ) );

           if (!in_array( $field, array( 'agent', 'hits' ) )) {

                       $field = '';

           }

           // get field ordering or set the default field to order

           $order = strtolower( mosGetParam( $_REQUEST, 'order', 'asc' ) );

           if ($order != 'asc' && $order != 'desc' && $order != 'none') {

                       $order = 'asc';

           } else if ($order == 'none') {

                       $field = 'agent';

                       $order = 'asc';

           }

پايان نامه كارشناسي شبكه نسل آيندهNext Generation Network

شبكه نسل آينده

Next Generation Network

در اين پروژه از زواياي بسيار متفاوت، هوش شبكه را در نظر گرفته ايم. ما پروتكل ها، روشها و ابزار خدمات رساني در شبكه هاي telephony (تلفني)، mobile (شبكه متحرك) و اينترنت را بررسي كرده ايم. بعضي از استانداردها مناسب هستند و ساير استانداردها پيشنهادهاي صنعتي جديد  هستند.

به طور كلي موضوع اصلي كه در اين پروژه دنبال مي شود تقارب يا اصطلاحاً همگرايي سرويسهاي Voice (صدا) و Data (ديتا) به سمت يك دنياي جديد از درخواستهاي پيشرفته كه يك راهي براي ارتباط برقرار كردن بين افراد به وجود مي آورند، مي باشد. در واقع نياز به يكي كردن حالت انتقال مداري و انتقال بسته اي (Packet) به يك شبكه باند پهن جهاني بود كه اتحاديه مخابرات بين المللي را براي ايجاد شبكه هاي Next Generation تحريك كرد.

چند دهه پيش واژه ارتباط از راه دور (مخابرات) مترادف واژه telephony شد. شبكه تلفني هنوز هم يك زيربناي ارتباطي بسيار مهمي را نشان مي دهد. اما اين شبكه به يك منبع خدمات داراي ارزش اضافي تبديل شده است. شبكه mobile  , telephony و اينترنت حال وسايل ارتباطي مناسبي در بسياري از خانواده ها هستند.

امروزه، شبكه هاي telephony، اينترنت و شبكه هاي سلولي mobile مراحل مختلفي را مي گذرانند. همانطوري كه در اينجا بحث كرديم هر يك از اين شبكه ها داراي پروتكل ها و خدمات مخصوص به خود هستند. هر يك از آنها به جواز مخصوص خود نياز دارند و اغلب توسط اپراتورهاي رقيب و متفاوتي كنترل مي شوند.

البته ارتباطي بين شبكه هاي اينترنت، ثابت و mobile (متحرك) وجود دارد. امكان انجام مكالمه تلفني از شبكه ثابت تا شبكه متحرك، جستجوي صفحات وب از طريق پايانه متحرك يا connect شدن به اينترنت از طريق تلفن وجود دارد.

هنوز، اتصال داخلي ميان شبكه هاي mobile، telephony و اينترنت بر مبناي نقطه به نقطه است. شما براي connect شدن به اينترنت از طريق تلفن نياز داريد از ميان يك مركز سوئيچ ارتباطي عبور كنيد (GMSC). شما براي جستجوي صفحات وب از طريق يك پايانه متحرك نياز داريد از مودم (اگر شبكه GSM است) يا از يك gateway router (مسيرياب گذرگاه) (اگر شبكه GPRS است) استفاده كنيد. شكل زير واقعيت فعلي را نشان مي دهد.

Telephony, The Internet, And Mobile Networks today

پيش بيني اينكه اين شبكه ها از همين لحظه تا 15-10 سال به بعد شبيه چه چيزي مي شوند مشكل است. واژه شبكه نسل آينده لغت رايجي است كه امروزه بسياري از مردم در صنعت ارتباطات از آن استفاده مي كنند. به نظر مي رسد اين واژه به هرآنچه كه يك شبكه ممكن است در حاشيه قرار  دهد اشاره مي كند اما اين واژه تعريف خوبي ندارد.

هنوز چندين نكته كلي وجود دارد كه به نظر مي رسد در اكثر ديدگاههاي مردم نسبت به اينكه شبكه هاي نسل آينده چه چيزي هستند مشترك باشد. يك نكته اين است كه IP در نهايت براي انتقال صدا، و مولتي مديا به يك تكنولوژي تبديل شود. شبكه هاي IP ارزان هستند و در مقايسه با سوئيچينگ مدار تلفني يا موبايل راحت تر به يكديگر متصل و كنترل مي شوند.

IP مشكلات خاصي هم دارد. شبكه هاي IP هميشه راحت تنظيم نمي شوند و براي فراهم كردن QOS و امنيت دچار مشكل مي شوند. انتظار مي رود IPV6 ورژن جديد IP فاقد اكثر اين مشكلات باشد. در بسياري از موارد در صنعت فرض مي شود كه شبكه هاي نسل آينده داراي شبكه انتقال با هستة اصلي IPV6 باشند.

شبكه هاي امروزي داده، mobile و telephony در اين زمينه نيستند اما مثل شبكه هاي access كه به شبكه هاي هسته اي IP منتقل مي شوند، زياد ديده مي شوند. البته اين مورد به نوعي وسيله مناسب نياز دارد تا با اين واحدهاي getway يا interworking تماس برقرار كند. شكل مقابل اين ديد سطح بالا نسبت به شبكه هاي نسل آينده را نشان مي دهد. همانطوري كه شكل نشان مي‌دهد، احتمالاً IP در شبكه به يك تكنولوژي مجتمع تبديل مي شود.

Next Generation Networks Scenario

همانطوري كه در زير ليست شده است، حداقل سه موضوع كليدي در سناريوي شبكه هاي نسل آينده شكل بعد وجود دارد:

• تهيه end to end-QOS تضمين QOS براي ارتباط بين دو مشترك در دسترسي شبكه هاي مختلف ممكن است بين تكنولوژيهاي مختلف براي مثال شبكه GRPS، شبكه هسته اي IP و شبكه تلفني به مذاكره QOS نياز داشته باشد.
• فدراسيون بين مسئولين سرويس دهي: با افزايش رقابت و قانون زدايي اين احتمال وجود دارد كه ارتباطات فراتر از قلمرو يك اپراتور يا مسئول سرويس دهي باشد. شبكه هاي نسل آينده بايد توانايي به توافق رسيدن بر سر ارتباطات و خدمات در حوزه فرد دهنده خدمات را داشته باشد. گشت زدن در شبكه هاي mobile مي تواند به عنوان يك مورد خاص فدراسيون ديده شود.
• كنترل هوش مختل شده:شبكه هاي نسل آينده در داخل شبكه (مثل IN) و بيرون شبكه (مثل كاربردهاي PCS، SAT و MEXE هوشمند هستند. آنها وسايلي براي سطح مشترك ميان هوش بخشهاي مختلف شبكه را تهيه مي كنند.

شكل مقابل در مورد اين سه مشكل توضيح مي دهد.

Distributed intelligemce, federation, and QOS in next generation

هر سه نقطه در شبكه مربوط به هوش هستند و شرايط جديد را به تكنولوژيهايي ارائه مي دهد.

مشكل كليدي در شبكه هاي نسل بعدي نامتجانس بودن تكنولوژيهاي حمل و كنترل، توزيع داده و منطق كنترل است. پس به نظر مي رسد كنترل هوش مختل، ريشه مشكل باشد.

مقدمه

در سيستمهاي مخابراتي بايد همانگونه كه اطلاعات از مبدأ فرستاده مي‌شود، در مقصد نيز بازيابي شود. براي فرستادن اطلاعات مي توانيم از دو روش انتقال آنالوگ و انتقال ديجيتال استفاده كنيم. در حالت ديجيتال به جاي آنكه كل پيام ارسال شود، نمونه هايي از آن كه به صورت كد درآمده است فرستاده مي شود. محيط انتقال بين دو مركز مي تواند كابل، راديو يا فيبر نوري باشد.

انواع روشهاي Modulation

SDM= Space Division Multiplex

FDM= Frequency Division Multiplex

TDM= Time Division Multiplex

PAM= Pulse Amplitude Multiplex

PCM= Pluse Code Modulation

در شروع ارتباطات تلفني، مسيرهاي ارتباطي، انفرادي و اختصاصي بود. به اين صورت كه به ازاي هر ارتباط تلفني يك زوج سيم مجزا به كار مي رفت. اين روش مالتي پلكس تقسيم مكاني (SDM) ناميده مي شود. انبوهي از سيمها كنار يكديگر قرار مي گرفتند و به علت اينكه قسمت اعظم سرمايه گذاري در شبكه خطوط مي باشد در مراحل اوليه تلاشهايي براي استفاده چندگانه از خطوط در مسيرهاي طولاني به عمل آمد.

اين تلاشها منتهي به پيدايش FDM (مالتي پلكس تقسيم فركانسي) گرديد كه عبارت از تقسيم باند پهن فركانس به باندهاي فركانس فرعي مي باشد. هر باند فرعي داراي يك سيگنال كاربر سينوسي است كه با يك سيگنال تلفني مدوله مي شود. بعد از عمل دمدولاسيون در طرف گيرنده سيگنالهاي تلفني مجدداً به فركانسهاي اوليه خود برمي گردند. در اين روش پهناي باند را بين 60 تا 108 درنظر گرفتند و آنرا به 12 قسمت kHZ4 تقسيم مي كنند. به ازاي هر KHZ4 يك ارتباط يعني كلاً 12 ارتباط برقرار مي شود. در اين روش چون فيلترهاي بسيار دقيقي براي بيرون كشيدن پهناي باند مشترك لازم است روش خوبي نيست.

اما اين تنها راه استفاده از خطوط نيست. راه ديگر TDM (مالتي پلكس تقسيم زماني) مي باشد. در اين روش از تقسيم زماني استفاده مي كنند. روي هر مسير در هر 125 ميكرو ثانيه 32 كانال ايجاد كردند. هر يك از كانالها از نظر باند صوتي KHZ4 است. يك كانال در هر كدام از پريودهاي متوالي مختص يك سيگنال تلفني است. بنابراين بطور همزمان مي توان چند سيگنال تلفني ارسال كرد. اساس TDM بر پايه اين تئوري است كه براي انتقال سيگنالهاي تلفني ارسال كامل موج لازم نيست و كافي است كه از موج در فواصل منظم نمونه برداري شده و اين نمونه ها ارسال گردند. وقتي از شكل موجي نمونه برداري مي شود قطاري از پالسهاي باريك توليد مي شود، بطوريكه در دامنه هر پالس نمودار دامنه شكل موج در لحظه نمونمه برداري مي باشد. اين تغيير شكل به عنوان مدولاسيون دامنه پالس (PAM) شناخته شده است. پوش سيگنال PAM منعكس كننده شكل منحني اوليه مي باشد. فاصله بين نمونه برداريها نسبتاً طولاني است از اين فاصله ها مي توان براي ارسال سيگنالهاي PAM ديگر استفاده كرد. وقتي پالسهاي چند سيگنال PAM تركيب مي شوند، يك مالتي پلكس تقسيم زماني PAM را تشكيل مي دهند.

اگر نمونه هاي شكل موج يعني پالسهاي با دامنه هاي مختلف به سيگنالهاي باينري تبديل شوند، واژه PCM به كار مي رود. در طي اين روش نمونه هاي شبه پالس مدرج و كدبندي مي شوند. در اين روش معمولاً از 8 بيت استفاده مي شود.

اصول PCM

تئوري نمونه برداري:

اين تئوري حداقل ميزان نمونه برداري از يك سيگنال آنالوگ را تا جايي كه اطلاعات اوليه آن سيگنال حفظ شود تعيين مي كند. فركانس نمونه برداري (fs) بايد بيش از دو برابر بالاترين فركانس سيگنال آنالوگ (fa) باشد. Fs>2fa

تبديل آنالوگ به ديجيتال:

1. نمونه برداري: يك فركانس KHZ8 به طور استاندارد براي نمونه برداري باند صوتي تلفن (3400-300 هرتز) انتخاب شده است، به عبارت ديگر سيگنال تلفني 8000 بار در ثانيه نمونه برداري مي شود. فاصله زماني بين دو نمونه متوالي از يك سيگنال از رابطه زير محاسبه مي شود.

Ta=1/fa=8000/1 = 125s

در شكل زير چگونگي انتقال سيگنال تلفني از طريق يك فيلتر پايين گذر به يك سوئيچ الكترونيكي نشان داده شده است. فيلتر پايين گذر باند فركانسي را محدود مي سازد بطوريكه فركانسهاي بالاتر از نصف فركانس نمونه برداري را حدف مي كند. سوئيچ الكترونيكي با فركانس HZ8000 از سيگنالهاي تلفني در هر s125 نمونه برمي دارد. بنابراين خروجي حاصل از سوئيچ الكترونيكي يك سيگنال PAM مي باشد.

2. كوانتيزه كردن: سيگنالهاي تلفني PAM هنوز به صورت آنالوگ مي‌باشند. چون ارسال نمونه ها بطريق ديجيتال ساده تر مي باشد. در اولين مرحله تبديل سيگنالهاي PAM به سيگنالهاي ديجيتال PCM، آنها را كوانتيزه مي كنيم بطوريكه تمام دامنه به فواصل كوانتيزه تقسيم مي شود. اصول كوانتيزه كردن در شكل زير مشاهده مي شود.

تعداد 16 فاصله كوانتيزه در شكل ديده مي شود. اين فاصله ها در محدوده مثبت 1+ تا 8+ و در محدوده منفي از 1- تا 8- تقسيم شده است و براي هر نمونه مقدار كوانتيزه مناسبي انتخاب شده است.

مرزهاي تصميم گيري حد فاصل بين مرزهاي مجاور را مشخص مي كند. بنابراين در جهت ارسال، مقادير آنالوگ متعددي در يك فاصله كوانتيزه قرار مي گيرند. در جهت دريافت يك مقدار ثابت آنالوگ براي هر سيگنال كه برابر با نقطه مياني فاصله كوانتيزه است، به دست مي آيد. اين عمل باعث مي شود تفاوتهايي بين نمونه سيگنالهاي تلفني اوليه در جهت ارسال و مقادير بازيابي شده در طرف دريافت به وجود بيايد. بطوريكه اين اختلاف مي تواند تا نصف يك فاصله كوانتيزه باشد. اين اعوجاج به صورت نويز كه منطبق بر سيگنال اصلي است ظاهر مي شود. اين اعوجاج كوانتيزاسيون با ازدياد فواصل كوانتيزه كمتر مي شود.

اگر فواصل كوانتيزه براي تمامي رنج دامنه يكسان باشد، در سيگنالهاي با دامنه كوچكتر خطاهاي بزرگتري به وجود مي آيد كه اين خطاها مي تواند به اندازه سيگنالهاي ورودي باشد و نسبت سيگنال به نويز كوانتيزاسيون آنقدر بزرگ نخواهد بود و به همين دليل عملاً 256 فاصله كوانيتزه نامساوي به كار گرفته مي شود. (Non-Uniform Quantizing)

در كوانيتزه غيريكنواخت فواصل كوانتيزه كوچكتري براي سيگنالهاي كم دامنه و فواصل كوانتيزه بزرگتر براي سيگنالهاي با دامنه بيشتر به كار رفته است. بنابراين نسبت سيگنال ورودي به خطاي ممكن كه از كوانيزه نتيجه مي شود تقريباً براي تمامي سيگنالهاي ورودي يكسان خواهد بود.

CCITT دو نوع مشخصه براي كوانتيزاسيون غيريكنواخت توصيه كرده است.

قانون A براي PCM30 كه 13 قسمتي است و در آسيا و اروپا به كار رفته است.

قانون  براي PCM24 كه 15 قسمتي است و در آمريكا و ژاپن به كار رفته است.

3. كدبندي: سيگنال PCM از كد كردن فواصل كوانيتزه شده به دست مي‌آيد. در شكل زير محور عرضها، فواصل كوانيتزه را از 1 الي 128 و فواصل كوانيتزه منفي را از 1- الي 128- نشان داده است. دامنه سيگنال ورودي روي محور عمودي نشان داده شده است.

به هر خط شكسته يك Segment مي گوييم. هر Segment را به تعدادي Step نقسيم كرده ايم.

كد الكترونيك يك كلمه PCM هشت بيتي را به ازاي هر كدام از نمونه ها نشان داده است. اين كلمه PCM با فاصله كوانتيزه شده معين مرتبط است.

يك كد باينري 8 رقمي براي نشان داده هر يك از 128 فاصله كوانيتزه مثبت و يا منفي، از مجموعاً 256=2⁸ فاصله اختصاص يافته است پس هر كلمه PCM داراي 8 بيت مي باشد. بيت اول تمامي كلمات PCM به كار رفته در فواصل كوانيزه مثبت يك بوده و همين بيت براي كلمات PCM به كار رفته در فواصل كوانيتزه منفي صفر مي باشد.

پايان نامه كارشناسي_مسيريابي مبتني بر ناحيه بندي در شبكه هاي Ad Hoc

مسيريابي مبتني بر ناحيه بندي در شبكه هاي

Ad Hoc

فهرست مطالب

پيشگفتار.............................................................................................................................................................1

فصل اول .............................................................................................................2

شبكه‌هاي Ad Hoc...........................................................................................................................................2

1-1 تقسيم‌بندي شبكه‌هاي بي‌سيم ..................................................................................................................2

1-2 مروري بر پروتكلهاي مسيريابي در شبكه‌هاي MANET ...........................................................6
1-2-1 الگوريتمهاي مسيريابي مسطح.............................................................................................................6

1-2-1-1 پروتكلهاي مسيريابي Table Driven...............................................................................................7

1-2-1-1-1  پروتكل مسيريابي DSDV ............................................................................................................8

1-2-1-1-2 پروتكل مسيريابي WRP .................................................................................................................8

1-2-1-2 پروتكلهاي مسيريابي on-Demand .................................................................................................9

1-2-1-2-1 پروتكل مسيريابي AODV ..........................................................................................................10

1-2-1-2-2 پروتكل مسيريابي DSR ...............................................................................................................12

1-2-1-2-3 ظرفيت شبكه هاي بي‌سيم و محدوديت الگوريتمهاي On-Demand ........ ....................14

1-2-2 الگوريتمهاي مسيريابي سلسله‌مراتبي .........................................................................................15

1-2-2-1 مفهوم خوشه‌يابي ...................................................................................................................................18

1-2-2-2 مزاياي استفاده از خوشه‌يابي ..............................................................................................................20

1-2-2-3 الگوريتمهاي مسيريابي سلسله‌مراتبي مبتني بر خوشه‌يابي .........................................................22

فصل دوم ..........................................................................................................................................................25

عناصر مورد استفاده جهت شبيه‌سازي شبكه‌هاي MANET........................................25

2-1 تكنولوژي بي‌سيم مورد استفاده در شبيه سازي شبكه هاي Ad Hoc ............................25

2-2 مدلهاي تحرك .............................................................................................................................................30

2-2-1 مدل‌هاي تحرك تصادفي .........................................................................................................................31

2-2-2 مدل تحرك با وابستگي لحظه‌اي ...........................................................................................................32

2-2-3 مدل تحرك با وابستگي فضايي ..............................................................................................................33

2-2-4 مدلهاي تحرك با محدوديت جغرافيايي ...............................................................................................35

2-2-5 خصوصيات مدل تحرك Random Waypoint ...........................................................................35

2-3 ابزار شبيه‌سازي ........................................................................................................................................38

فصل سوم .......................................................................................................................................................42

خوشه‌يابي ..........................................................................................................................................................42

3-1 مروري بر الگوريتمهاي خوشه‌يابي .....................................................................................................42

3-2 پارامترهاي كارايي در روشهاي خوشه‌يابي ...................................................................................50

3-3 الگوريتم خوشه‌يابي پيشنهادي ........................................................................................................52

3-3-1 تشخيص گره‌هاي همسايه .....................................................................................................................54

3-3-2 شكل گيري خوشه‌ها ..............................................................................................................................55

3-3-3 پيكربندي مجدد خوشه‌ها .....................................................................................................................58

3-3-4 ارزيابي كارايي ..........................................................................................................................................65

فصل چهارم.................................................................................................................................................77

نتيجه‌گيري و پيشنهاد براي آينده ....................................................................................................77

ضميمه 1 ( واژه‌نامه ) ..................................................................................................................................80.

ضميمه 2 ( عبارتهاي اختصاري ) .......................................................................................................82

مراجع ................................................................................................................................................................86

مقاله خلاصه پايان نامه.................................................................................................................89

پيشگفتار

امروزه شبكه‌هاي بي‌سيم به دليل كاربردهايي كه دارد و همچنين سرويسهايي كه ارائه مي‌دهد، رشد چشمگيري داشته است. اين شبكه‌ها در حال توسعه سريعي هستند و سرويسهاي ارائه شده هم مرتباً بيشتر و بهتر مي‌شود، در آينده‌اي نه چندان دور، تكنولوژي اطلاعات بر پايه مخابرات بي‌سيم خواهد بود. از آنجاييكه ايجاد شبكه با زيرساخت باعث محدوديت در شبكه‌هاي موبايل و سلولي معمولي خواهد كرد؛ لذا شبكه‌هاي بدون زير ساخت مي‌تواند ايدة خوبي براي ادامه مخابرات بي‌سيم باشد. شبكه‌هاي ادهاك، بدليل عدم نياز به زيرساختار، محدوديت شبكه‌هاي موبايل را مرتفع خواهد كرد.

شبكه‌هاي Ad–hoc براي اولين بار توسط وزارت دفاع آمريكا در سيستم‌هاي نظامي و عملياتي خود مورد استفاده قرار گرفته است. ليكن از سال 1970 بطور عمومي مورد استفاده ميباشد.

در اين پروژه هدف ارائه الگوريتم مسيريابي پيشنهادي مبتني بر خوشه يابي مي باشد.

در اين راستا  ابتدا در فصل اول  به تقسيم بندي و توضيح شبكه هاي ادهاك و مروري بر پروتكلهاي مسيريابي آن خواهيم پرداخت و سپس در فصل دوم  عناصر مورد استفاده جهت شبيه سازي شبكه هاي MANET كه شامل مدل هاي حركت و ابزار شبيه سازي مي باشد مورد بررسي قرار مي گيرد و نيز  فصل آخر را به بررسي الگوريتم هاي خوشه يابي و ارائه يك الگوريتم پيشنهادي و همچنين ارزيابي كارائي آن نسبت به ساير روش هاي خوشه يابي اختصاص داده ايم و فصل چهارم  ننتيجه گيري و پيشنهاد براي آينده و در پايان نيز به طرح يك مقاله شخصي كه شامل خلاصه  اين رساله مي باشد پرداخته ايم، با اميد به ايجاد انگيزه اي دو چندان در جهت پيشرفت هاي علمي، عزت و سلامت همه عزيزان را از درگاه ايزدمنان خواستارم.  

فصل اول

شبكه‌هاي Ad Hoc

1-1 تقسيم‌بندي شبكه‌هاي بي‌سيم[1]

شبكه هاي بي‎سيم را از نظر معماري مي توان به دو گروه اصلي تقسيم بندي نمود:

الف) شبكه هاي داراي زيرساخت[2]

مسيريابهايي كه در اين نوع شبكه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اصطلاحاً به ايستگاه‌هاي ثابت شهرت دارند. اين ايستگاههاي پايه‌اي قابليت حركت ندارند، با روشهاي مختلف و با امكانات سرعت بالا به يكديگر متصل هستند. هر واحد متحرك در زمان برقراري ارتباط و نيز ردو بدل كردن اطلاعات، به نزديكترين ايستگاه پايه‌اي متصل مي شود. در نتيجه ارتباطات بي‎سيم در اين نوع شبكه‌ها، بر اساس ارتباط سيمي[3] بين ايستگاه هاي پايه‌اي صورت مي پذيرد. اين شبكه‌ها همچنين به شبكه‌هاي بي‎سيم يك‌گامي[4] نيز شهرت دارند. شبكه‌هاي مخابرات سلولي و شبكه‌هاي PCS[5] مثالهايي از اين نوع شبكه‌هاي بي‌سيم هستند. در شبكه‌هاي يك‌گامي گره‌هاي متحرك همواره تحت پوشش ايستگاههاي پايه قرار دارند و در نتيجه ارتباط پيوسته‌اي با ايستگاههاي پايه دارند.

شكل 1-1 مثالي از شبكه‌هاي داراي زيرساخت

ب) شبكه هاي فاقد زيرساخت[6]

در اين شبكه ها كه به شبكه هاي MANET[7] نيز شهرت دارند، هيچ زير ساخت از پيش تعريف شده اي براي برقراري ارتباط بين گره ها وجود ندارد. هر گره قابليت مسيريابي را داراست در عين حال، قادر است در هر جهتي حركت كند و همچنين به گره هاي ديگر نيز متصل شود. به همين دليل، اطلاعات ارسالي از يك گره به گره ديگر بدليل فاصله دو گره مزبور ممكن است در صورت نياز از چند گره ديگر عبور كند. درنتيجه، اين شبكه ها را شبكه هاي بي‎سيم چندگامي[8] نيز مي‌نامند. در اين پروژه، اين دسته از شبكه‌هاي بي‌سيم مورد بحث و بررسي قرار مي گيرند.

شكل 1-2 نمونه‌اي از شبكه‌هاي فاقد زير ساخت

باتوجه به اينكه هيچ زيرساخت ارتباطي ويا ادوات سخت افزاري جانبي جهت راه‌اندازي و مديريت شبكه مورد نياز نيست، با روشن شدن و فعال شدن گره‌ها، شبكه تشكيل مي‌شود. بدين ترتيب سادگي و سرعت راه‌اندازي شبكه از خصوصيات شبكه‌هاي MANET مي‌باشد.

اينگونه شبكه‌ها در مواردي مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه هيچ ساختار ارتباطي ديگري موجود نباشد. با وجود اينكه انتظار مي رود كاربردهاي اين نوع شبكه‌ها جنبه اقتصادي داشته باشند ولي بيشتر كاربردهاي مطرح شده تاكنون جنبه نظامي داشته‌اند. اين امر نيز طبيعي به نظر مي رسد و در ميدان جنگ و يا موارد كمك رساني و امداد در مناطقي كه امكانات مخابراتي در دسترس نمي باشند، اين شبكه ها تنها راه عملي براي ارسال داده به شمار مي روند.

شبكه‌هاي موسوم به PRNET[9] كه در سال 1973 توسط DARPA[10] طراحي و مورد استفاده قرارگرفته‌اند ]1[ ، اولين شبكه‌هاي پيشنهادي از نوع MANET به شمار مي‌روند. هدف از طراحي اين شبكه، فراهم آوردن ارتباط كامپيوتري بين ترمينالهاي متحرك بود. اين شبكه درحقيقت به يك محيط براي تحقيقات و همچنين توسعه پروتكلهاي مسيريابي شبكه‌هاي MANET تبديل شد. شبكه‌هاي HF ITF نمونه ديگري از شبكه‌هاي MANET هستند كه با ارائه يك الگوريتم مسيريابي توزيعي و سلسله‌مراتبي طراحي شدند. اكنون با ارائه فناوريهاي مختلف بي‌سيم و وفور كاربرد آنها، شبكه‌هاي MANET، بيشتر مورد توجه محققين قرارگرفته‌اند. با گسترش تحقيقات در مورد شبكه‌هاي MANET ، IETF گروه كاري MANET را مسؤل تدوين استاندارد هاي مربوط به اين شبكه‌ها نموده‌است.

خصوصيات مهم شبكه هاي ad-hoc را مي توان به صورت زير برشمرد ]3 [:

• توپولوژي شبكه به دليل حركت گره‌ها و همچنين مشكل توان در گره‌ها، مي‌تواند به شدت متغير باشد.
• به دليل محدوديت در توان پراكنشي گره‌ها، اطلاعات ارسالي ممكن است از چند گره مياني عبور كند.
• منابع در شبكه‌هاي ad-hoc كاملاً محدود هستند؛ اين منابع عبارتند از: پهناي باند كانال، منابع گره مانند توان محاسباتي[11]، ظرفيت ذخيره سازي[12] و توان باتري.
• به دليل حركت گره‌ها، توپولوژي شبكه دائماً در حال تغيير است و پروتكل مسيريابي
  بايد از اين تغييرات آگاه باشد. بحث اصلي، يافتن پروتكلهاي مسيريابي ديناميكي است كه در چنين محيطي، قادر به يافتن مسير مناسب جهت برقراري ارتباط و تبادل اطلاعات بين دو گره باشند.

1-2 مروري بر پروتكلهاي مسيريابي در شبكه‌هاي MANET

دراين قسمت مروري خواهيم داشت بر الگوريتمهاي مسيريابي كه تاكنون جهت شبكه‌هاي MANET ارائه‌شده‌اند. شكل 1-3 نشان‌دهنده تقسيم‌بندي الگوريتمهاي ارائه شده مي‌باشد ]2[.

شكل 1-3  تقسيم‌بندي پروتكلهاي مسيريابي شبكه‌هاي MANET

1-2-1 الگوريتمهاي مسيريابي مسطح[13]

در اين دسته از پروتكلهاي مسيريابي، نقش كليه گره‌ها درامر مسيريابي يكسان است و كليه گره‌ها به لحاظ سخت‌افزاري و نرم‌افزاري و همچنين عملكرد در امر مسيريابي، با يكديگر يكسان هستند و هيچ دسته‌بندي بين گره‌ها صورت نمي‌پذيرد. تخصيص آدرس به گره‌ها نيز در اين الگوريتمها، بر هيچ قانوني استوار نيست و مي‌تواند كاملا تصادفي صورت پذيرد. پروتكلهاي مسيريابي مسطح را مي توان به صورت كلي به دو گروه تقسيم بندي كرد:

-        پروتكلهاي مسيريابي Table-driven (Proactive)

-        پروتكلهاي مسيريابي On-Demand (Reactive)

1-2-1-1 پروتكلهاي مسيريابي Table Driven    

اين دسته از پروتكلهاي مسيريابي كه در ابتداي مطرح شدن شبكه‌هاي MANET ارائه‌شده‌‌اند، بر روشهاي مسيريابي معمول در شبكه‌هاي ثابت، مانند روشهاي DV[14] و LS[15] تكيه مي‌كنند. در نتيجه مشابه الگوريتمهاي مزبور، در هر گره جداولي از اطلاعات مربوط به مسيريابي نگهداري ميشوند. با توجه به تحرك گره‌ها و تغيير توپولوژي شبكه، كه مهمترين تفاوت شبكه‌هاي MANET و شبكه‌هاي ثابت مي‌باشد، اطلاعات موجود در اين جداول با هر تغيير در شبكه بايد اصلاح شوند تا از هماهنگي[16] جداول در گره‌هاي مختلف اطمينان حاصل شود. عموماً در اين دسته از پروتكلهاي مسيريابي، اطلاعات مسيريابي توسط هر گره بصورت دوره‎اي و در زمانهاي مشخص به ديگر گره‌ها بصورت بسته‌هاي حاوي اطلاعات كنترلي ارسال مي‎شود. پروتكلهاي مسيريابي كه در اين گروه قرار مي‌گيرند، بر حسب تعداد جداول و اطلاعاتي كه در اين جداول قرار مي گيرند و همچنين از لحاظ روش ارسال اطلاعات مسيريابي به ديگر گره‌ها، تقسيم بندي مي شوند.

كليه پروتكلهاي مسيريابي كه بر اساس الگوريتمهاي DV عمل مي كنند، از نوع پروتكلهاي Table-Driven محسوب مي شوند.  نقطه ضعف عمده اين الگوريتمها اين است كه سرعت همگرايي نسبت به تغييرات شبكه كه از تحرك گره‌ها ناشي ميشود پايين است.

در ادامه به شرح برخي از پروتكلهاي Table – Driven مي پردازيم.

1-2-1-1-1  پروتكل مسيريابي DSDV

DSDV  يك نسخه بهبود يافته از DBF است. درDSDV، هيچگاه حلقه رخ نخواهد داد. اطلاعاتي كه در هر گره نگهداري ميشود، شامل آدرس گره‌ها و همچنين تعداد گره‌هاي مياني جهت دسترسي به آن گره است. هر سطر اين جدول با يك عدد شمارشي[17] علامت گذاري ميشود. اين اعداد جهت تشخيص مسيرهاي جديد از مسيرهاي قديمي و خارج از رده[18] مورد استفاده قرار مي‌گيرند تا از تشكيل حلقه جلوگيري به عمل آيد. جداول مسيريابي به صورت دوره‎اي و جهت ايجاد سازگاري بين گره‌هاي شبكه به ديگر گره‌ها ارسال مي شوند. اين امر باعث ايجاد ترافيك نسبتاً زيادي در شبكه مي شود. جهت تعديل و كاهش اثرات اين ترافيك، دو نوع بسته كنترلي، جهت ارسال تغييرات اين جداول به ديگر گره‌هاي شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند:

الف) Full Dump : اين بسته ها حاوي كليه اطلاعات مسيريابي هستند.

ب)Incremental Packets : اين بسته ها صرفاً اطلاعاتي را حمل مي كنند كه از زمان ارسال آخرين بسته Full Dump، تغيير كرده‌اند. در نتيجه هر گره بايد جدولي نيز داشته باشد تا اطلاعات Incremental را نگهداري نمايد.

1-2-1-1-2 پروتكل مسيريابي WRP

دراين روش هدف نگهداري اطلاعات مسيريابي در كليه گره‌هاي شبكه است. هر گره بايد 4 جدول در حافظه خود نگهداري كند: جدول فاصله[19]، جدول مسيريابي[20]، جدول هزينه اتصال[21] و جدول ارسال مجدد پيام[22] .

در جدول ارسال مجدد پيام، بخشهايي از تغييرات كه بايد مجدداً ارسال شوند و همچنين آدرس گره‌هايي كه بايد به اين ارسال مجدد پاسخ دهند ثبت ميشوند. پيام بهنگام‌سازي[23]،  فقط بين گره‌هاي مجاور ارسال ميشود و حاوي تغييرات و همچنين فهرست آدرسهايي از گره‌هاي شبكه است كه بايد نتيجه دريافت اين پيام را به فرستنده منعكس نمايند. پيام تصحيح زماني توسط يك گره ارسال ميشود كه اين گره يك پيام تصحيح از همسايه خود دريافت كند و يا تغييري در يك اتصال با يكي از همسايگان خود مشاهده كند.

گره‌ها با ردو بدل شدن acknowledgement و همچنين ديگر پيامها، از حضور همسايگان خود مطلع ميشوند. زمانيكه يك گره اطلاعاتي براي ارسال ندارد، بايد بصورت دوره‎اي پيام Hello ارسال كند تا از درستي اتصالات خود اطمينان حاصل نمايد.

همچنين با دريافت اين پيام از يك گره جديد، گره‌هاي ديگر آدرس اين گره را در جدول مسيريابي خود قرار مي‎دهند. در روش WRP، از آنجائيكه سازگاري اطلاعات هر گره با اطلاعات ارسالي از گره‌هاي همسايه دائماً برقرار ميشود، مسأله Count–to–infinity رخ نخواهد داد و اين امر نهايتاً از بروز حلقه جلوگيري خواهد كرد. همچنين، در صورت بروز خرابي در يك اتصال، همگرايي مسير سريعا صورت خواهد پذيرفت.

1-2-1-2 پروتكلهاي مسيريابي on-Demand

الگوريتمهاي مسيريابي مانند AODV ،DSR ABR ، TORA ،RDMAR و WAR در اين گروه قرار مي‌گيرند. در اين دسته از پروتكلها، يك مسير جديد فقط در صورتي ايجاد خواهد شد كه گره مبدا بدان نياز داشته باشد. هدف اصلي از ارائه اين دسته از پروتكلها، كاهش بار ترافيك كنترلي ناشي از مسيريابي در شبكه است. بار زياد ترافيك مسيريابي در شبكه‌هاي با پهناي باند كم، مي تواند اثرات منفي زيادي بر روي كارائي اين دسته از شبكه‌ها داشته باشد. زمانيكه يك گره، مسيري به گرة مقصد نياز داشته باشد، فرايند پيدا كردن مسير[24] را شروع خواهد كرد. اين فرايند زماني به انتها مي رسد كه يك مسير جديد پيدا شود و يا اينكه كليه مسيرهاي ممكن امتحان شده باشند. اگر در اين فرايند، مسير جديدي پيدا شد، فرايند نگهداري مسير[25] بايد اين مسير را نگهداري نمايد. اين نگهداري تا زماني انجام خواهد شد كه گره مقصد ديگر قابل دستيابي نباشد و يا اينكه مسير ديگر مورد نياز نباشد ]3[. در اين قسمت به بيان برخي پروتكلهاي on-Demand موجود مي پردازيم:

1-2-1-2-1 پروتكل مسيريابي AODV  

AODV ]7و8[ مشابه با DSDV طراحي شده‌ است. تفاوت اصلي AODV با DSDV در اين است كه بر خلاف DSDV، فهرست كامل مسيرها نگهداري نميشود ]3[. در اين الگوريتم، در هر گره فرايند يافتن مسير مطابق شكل 3 با پراكنش كردن يك درخواست مسير RREQ به گره‌هاي همسايه آغاز ميشود. گره‌هاي همسايه نيز پس از ذخيره كردن مشخصات فرستنده RREQ , اين بسته را به ديگر گره‌هاي همسايه خود ارسال مينمايند. اين عمل تا آنجا ادامه مي‎يابد كه گره مقصد و يا يكي از گره هاي مياني كه مسير نسبتاً جديدي به گره مقصد دارد، بسته را دريافت نمايد. مسير نسبتا جديد[26]، مسيري است كه عدد شمارشي آن، بزرگتر يا مساوي عدد موجود در RREQ باشد. در اينجا، گره مقصد يا گره مياني حاوي مسير مطابق شكل 1-4، با ارسال يك تقاضاي پاسخ RREP به گره همسايه‌اي كه RREQ را از آن دريافت كرده است، به اين درخواست پاسخ مي دهد.

شكل 1-4 (الف) ارسال RREQ  در الگوريتم AODV

شكل 1-4 (ب) ارسال RREP در الگوريتم AODV

در AODV ، اطلاعات ثبت شده در جدول در يك محدوده زماني معتبر هستند و پس از انقضاي اين زمان، از درجه اعتبار ساقط مي‌شوند ]4[. اين امر با راه اندازي يك زمانبند (timer) به اعضاي اطلاعات جديد صورت مي پذيرد. اگر گره مبدا حركت نمايد و از محل قبلي خود جابجا شود، بايد قادر باشد كه فرايند يافتن مسير را مجدداً شروع نمايد اگريكي از گره‌هاي مياني در مسير تعيين شده حركت نمايد، همسايه بالايي (Upstream) از اين امر مطلع و يك پيام كه نشان دهنده خرابي اتصال است به كليه همسايه‌هاي خود ارسال مي‌نمايد تا به همگي اطلاع دهد كه آن قسمت از مسير را از جداول خود حذف نمايند. گره‌هاي همسايه سطح بالايي هم به نوبه خود اين عمل را تكرار مي كنند تا جايي كه اين پيام در نهايت به مبدا برسد. در اين جا تصميم‌گيري در مورد شروع مجدد فرايند يافتن مسير بر عهده گره مبدا است.

در AODV، يك عدد شمارشي به هر مسير تخصيص داده‌مي‌شود. اين عدد توسط مقصد و براي هر اطلاعات مسيريابي كه به گره درخواست كننده ارسال مي شود، توليد مي‌شود. استفاده از اين عدد امكان تشكيل حلقه را از بين مي‎برد و در عين حال پياده سازي آن نيز آسان است. اگر يك گره بخواهد بين دو مسير موجود به يك مقصد، يكي را انتخاب نمايد، مسيري را انتخاب مي كند كه عدد ترتيبي آن بزرگتر باشد. عملكرد صحيح AODV به اين بستگي دارد كه هر گره داراي يك عدد شمارشي باشد، تا امكان ايجاد حلقه در مسيرهاي منتهي به آن گره، وجود نداشته باشد. هر گره، عدد شمارشي خود را در دو حالت افزايش مي دهد ]8[:

الف)   درست قبل از آن كه گره، فرايند يافتن مسير را آغاز كند. بدين ترتيب مسيرهايي كه به  اين گره ختم مي‌شدند و قبلا حذف شده‌اند سبب بروز مشكل نمي‌شوند.

• بلافاصله قبل از آنكه مقصد پيام RREP را در پاسخ به يك RREQ بفرستد، بايد از بين عدد ترتيبي خود و عدد ترتيبي موجود در بسته RREQ مقدار بيشتر را به عنوان عدد ترتيبي جديد خود برگزيند.

روش AODV ، از معروفترين روشهاي مورد استفاده در شبكه‌هاي MANET مي‌باشد. ارائه‌كنندگان اين پروتكل، آن را تحت سيستم عامل Linux نيز پياده‌سازي كرده‌اند كه جزييات آن در ]37[ بيان شده‌است.

1-2-1-2-2 پروتكل مسيريابي DSR  

در DSR ]5[ هر بسته ارسالي، در سرآمد خود فهرست كليه گره‌هايي را كه بايد از آنها عبور نمايد، به ترتيب عبور درج مي‌كند. بدين ترتيب حلقه تشكيل نمي شود و نيازي به به روز كردن اطلاعات مسير يابي در گره‏هاي مياني نمي باشد. با درج اين اطلاعات در سرآمد بسته، گره هاي ديگري كه ممكن است اين بسته را دريافت نمايند، قادر خواهند بود كه اين اطلاعات مسيريابي را در جداول خود نيز براي استفاده آينده ذخيره نمايند. يكي از خصوصيات شبكه هاي بي‎سيم، قابليت ارسال كليه بسته هاي دريافتي به لايه بالاتر، بدون توجه به آدرس مقصد موجود در سرآمد، مي‌باشد. اين قابليت در DSR، جهت برخي بهينه سازيها،مورد استفاده قرار مي گيرد. البته اين حالت كاري ممكن است در برخي طراحي ها، توان مصرفي را افزايش دهد ولي آنچه مسلم است افزايش سرعت در شبكه هاي بي‎سيم از اهميت فوق العاده اي برخوردار است .

DSR از دو قسمت اصلي تشكيل يافته است:

الف)   فرايند يافتن مسير: كه توسط آن گره مبدا S مسيري به گره مقصد D، جهت ارسال اطلاعات پيدا مي كند. اين مكانيسم فقط زماني انجام ميشود كه S بخواهد به D اطلاعات ارسال كند و از قبل مسير براي اين منظور به D  نداشته باشد.

ب)    نگهداري مسير: گره S كه مسيري را براي ارسال بسته هاي اطلاعاتي به D استفاده مي كند، در صورت تغيير توپولوژي شبكه، قادر خواهد بود قطع بودن مسير و غير قابل استفاده بودن آن را تشخيص دهد. با اطلاع از قطع بودن يك مسير، S ممكن است فرايند يافتن مسير را دوباره انجام دهد و يا ممكن است مسير ديگري را كه قبلا مي‌شناسد، جايگزين مسير قبلي نمايد.

در هنگام پاسخگويي به درخواست مسير توسط گره مبدا، يك گره ممكن است مسيرهاي متعددي به مقصد شناسايي و ذخيره كند. اين امر، واكنش نسبت به تغييرات مسيرها را تسريع مي كند زيرا، گرهي كه چند مسير براي يك گره مقصد مي شناسد مي تواند به راحتي يك مسير ديگر را جايگزين مسير قطع شده نمايد. بدين ترتيب لزوما فرايند يافتن مسير مجددا تكرار نخواهد شد و بار اضافي به سيستم تحميل نمي‌شود.

زماني‌كه يك گره متحرك، بسته اي براي ارسال دارد با مراجعه به واحد Route cache ، وجود مسير براي آدرس مقصد در route cache را بررسي مي‌كند. اگر هيچ مسيري در cache موجود نبود، فرايند يافتن مسير با ارسال RREQ به كليه گره ها صورت مي پذيرد. هر گرهي كه اين پيام را دريافت مي كند، آدرس خود را در قسمت ثبت آدرس آن قرار داده و مجدداً آن را broadcast مي نمايد. اين عمل تا آنجا ادامه مي يابد كه پيام به مقصد و يا به يك گره مياني كه مسيري در cache خود دارد برسد. در اين جا اين گره با RREP پاسخ مي دهد. اين نكته قابل ذكر است كه DSR بر اساس Source Routing پايه ريزي شده است و در نتيجه RREQ و RREP هر دو Source Routed مي باشند. نگهداري مسير به كمك بسته هاي RERR Route Error)) انجام پذير است. اگر اتصالي كه در جدول ثبت شده است مختل شود مبدا به كمك بسته RERR مطلع خواهد شد.

شكل 1-5 (الف)  ارسال درخواست مسير در الگوريتم مسيريابي DSR

شكل 1-5 (ب) ارسال پاسخ درخواست مسير در الگوريتم مسيريابي DSR  

1-2-1-2-3 ظرفيت شبكه هاي بي‌سيم و محدوديت الگوريتمهاي On-Demand

در ]6[ با يك بررسي تحليلي در يك نمونه از شبكه هاي Ad Hoc، اثبات شده‌است كه حتي در شرايط ايده‌ال و بدون در نظر گرفتن تحرك گره‌ها، افزايش تعداد گره‌هاي شبكه تاثير نامطلوبي بر گذردهي ميگذارد. به بيان ديگر با افزايش چگالي گره‌ها، گذردهي بسرعت بسمت صفر ميل مينمايد. نتايج حاصل از اين تحليلها نشان مي‌دهد كه در شبكه اي شامل n گره، گذردهي با   متناسب است. در اين مقاله نشان داده شده‌است كه حتي در صورتيكه گره‌ها را بصورتي در محيط قرار دهيم كه حداكثر گذردهي را بدست آوريم، گذردهي حاصله با  متناسب خواهد بود. نگارندگان اين مقاله در ]7[ صحت تحليلهاي خود را در يك محيط عملي مورد بررسي قرار داده‌اند. در آزمايشهاي انجام گرفته در اين تحقيق، با استفاده از تعدادي كامپيوتر مجهز به كارت شبكه بي‌سيم، گذردهي شبكه مورد ارزيابي قرارگرفته است. در آزمايشهاي مزبور، تعداد گرهها از 2 تا 12 تغيير داده شده است و هرگره بصورت متناوب به يكي از گره‌هاي شبكه (كه بصورت تصادفي انتخاب مي‌شود)، ترافيك UDP ارسال مينمايد. شكل 1-6 گذردهي استخراج شده در ]7[ را برحسب تعداد گره‌هاي موجود در شبكه نمايش ميدهد. اين شكل نشان‌دهنده اين است كه گذردهي استخراج شده با   متناسب است كه حتي از آنچه در ]6[ بصورت تحليلي استخراج شده است نيز سريعتر افت مي‌كند.

شكل 1-6 افت گذردهي در يك شبكه بي‌سيم نمونه با افزايش تعداد گره‌هاي شبكه

البته بايد توجه داشت كه افت گذردهي در محيط حقيقي با سرعت بيشتري صورت مي پذيرد. شبيه سازيهاي انجام گرفته در ]8[ نشان ميدهد كه با اعمال پروتكلهاي مسيريابي on-demand مانند AODV و DSR ، در ترافيكهاي زياد، ظرفيت قابل استفاده درمسيريابي به‌شدت افت مي‌نمايد.  در شبيه‌سازيهاي صورت پذيرفته در ]8[ ، عوامل زير بعنوان عوامل اصلي اتلاف پهناي باند معرفي شده اند:

• عبور بسته هاي Data از چند گره مياني. هرچه فاصله گره مبدا و مقصد از نظر تعداد گره مياني بيشتر باشد، ميزان مصرف منابع شبكه به ازاي هر بسته مسيريابي شده بصورت نمايي افزايش مي‌يابد. اين امر در مرجع ]9[ نيز بصورت تحليلي اثبات شده است.
• بسته هاي كنترلي پروتكل مسيريابي.
• بسته هاي اطلاعات كه حذف ميشوند.
• بسته هاي كنترلي لايه MAC (در شبيه‌سازيهاي انجام گرفته، IEEE802.11 درنظر گرفته شده است). ردوبدل شدن RTS/CTS/ACK به ازاي هر بسته ارسالي، ظرفيت شبكه را مصرف مي‌نمايد. همانگونه كه در بخش بعد خواهيم ديد، استاندارد IEEE 802.11 نيز در كاهش ظرفيت شبكه بي‌تاثير نيست .

ظرفيت قابل دستيابي در شبكه هاي Ad Hoc به تعداد گر‌ه‌ها، الگوي ترافيكي و تداخل راديوئي گره‌ها بستگي دارد]10[ و ]11[.

با توجه به آنچه بيان شد، مي‌توان به اين نتيجه رسيد كه پروتكلهاي مسيريابي مسطح مقياس‌پذير نيستند و محدوديتهاي بسياري در استفاده از ظرفيت شبكه دارند و اين محدوديت با افزايش تعداد گره‌هاي شبكه بيشتر مي‌شود. دليل اصلي اين محدوديت حجم بالاي ترافيكهاي كنترلي جهت مسيريابي مي‌باشد كه حتي با استفاده از روشهاي on-demand نيز، ظرفيت قابل استفاده در شبكه‌هاي MANET همچنان به بيش از 2 تا 3 درصد ظرفيت واقعي شبكه نمي‌رسد]8[.

1-2-2 الگوريتمهاي مسيريابي سلسله‌مراتبي[27]

استفاده از پروتكلهاي مسيريابي سلسله مراتبي، جهت افزايش مقياس‌پذيري، در شبكه‌هاي ثابت نيز ديده مي‌شود. پروتكل BGP نمونه‌اي از پروتكلهاي مسيريابي سلسله‌مراتبي در شبكه‌هاي ثابت مي‌باشد. با استفاده از مسيريابي سلسله‌مراتبي، گره‌هاي شبكه به تعدادي گروه تقسيم مي‌شوند. نقش گره‌ها در امر مسيريابي با يكديگر يكسان نيست. درهرگروه يك گره عهده‌دار نگهداري اطلاعات مسيريابي مي‌باشد. درنتيجه، مسيريابي در كل شبكه، توسط گره‌هاي مزبور انجام مي‌پذيرد. با درنظرگرفتن مسيريابي سلسله مراتبي، مي‌توان يك شبكه مجازي(MBN) را مطابق شكل 1-7 فرض كرد كه اعضاي(BN)  آن مسؤل مسيريابي هستند. بدين‌ترتيب، الگوريتمهاي مسيريابي سلسله‌مراتبي، باعث كاهش ترافيك كنترلي ردوبدل شده و درنتيجه افزايش ظرفيت شبكه خواهند شد .

شكل 1-7 شبكه مجازي ايجاد شده در يك شبكه MANET با استفاده از مسيريابي سلسله‌مراتبي

جهت پياده‌سازي مسيريابي سلسله‌مراتبي، روشهاي متفاوتي ارائه‌شده‌اند. در برخي از اين روشها، جهت گره‌هاي BN ، از لحاظ سخت‌افزاري و يا تحرك گره، فرضهاي خاصي درنظر گرفته مي‌شوند. به عبارتي ساختار سلسله‌مراتبي در لايه فيزيكي گره‌ها نيز درنظر گرفته شده‌است[28].  به عنوان مثال در ]14[ فرض شده‌است كه گره‌هاي BN داراي يك كانال راديوئي اضافه جهت برقراري ارتباط با يكديگر هستند كه ارسال اطلاعات در MBN را تسهيل مي‌نمايد. گاهي نيز فرض بر اين است كه گره‌هاي BN ، توان ارسالي و پهناي باند بيشتري نسبت به ساير گره‌هاي موجود در شبكه دارند. اما در بيشتر الگوريتمهاي مسيريابي سلسله‌مراتبي، ساختار سلسله‌مراتبي منطقي[29] بجاي سلسله مراتبي فيزيكي درنظر گرفته شده است. الگوريتمهاي ZRP ]15[، HSR  و همچنين الگوريتمهاي مبتني بر خوشه‌يابي از اين نوع الگوريتمها مي‌باشند.

1-2-2-1 مفهوم خوشه‌يابي[30]

تقسيم بندي گره‌هاي شبكه به تعدادي گروه مجازي[31] جهت كاهش سرباره هاي[32] مسيريابي و كاربردهايي نظير آن در شبكه از روشهاي مرسوم در پروتكل‌هاي شبكه ميباشد. به اين روش اصطلاحا خوشه‌يابي گفته ميشود ]40[. در الگوريتمهاي خوشه‌يابي، شبكه MANET به تعدادي گروه مجازي تقسيم مي‌شود كه هركدام از اين گروهها خوشه[33] ناميده مي‌شود. گره‌هاي متحرك در هر خوشه بلحاظ جغرافيايي در مجاورت يكديگر قرار دارند. در هر Cluster ، يك گره بعنوان سرگروه[34] (CH) انتخاب مي‌شود. بقيه گره‌ها، عضو يكي از خوشه هاي[35] موجود ميباشند. حداكثر فاصله هر گره تا سرگروه شعاع خوشه[36] ناميده مي‌شود. شعاع خوشه يكي از پارامترهاي طراحي الگوريتم خوشه‌يابي مي‌باشد و بر حسب تعداد گره‌هاي مياني بيان مي‌شود. اكثر الگوريتمهاي ارائه شده يك‌گامي هستند يعني عضوهاي خوشه‌ها در فاصله 1 گره تا Cluster-Head قرار دارند. برخي الگوريتمها نيز چندگامي هستند. بدليل آنكه در الگوريتمهاي توزيعي خوشه‌يابي، پيچيدگي و سرباره ارتباطي جهت ايجاد خوشه‌ها، با افزايش شعاع خوشه افزايش مي‌يابد، در الگوريتم‌هاي ارائه‌شده تاكنون، شعاع خوشه از دو گره فراتر نرفته‌است. شكل 1-8 نمونه‌اي از خوشه‌يابي را در يك شبكه Ad Hoc نشان مي‌دهد. در اين شكل، خوشه‌يابي با حداكثر شعاع دو گام درنظرگرفته‌شده است. در اين مثال، گره‌هاي 5، 7 و 11 به‌عنوان سرگروه انتخاب شده‌اند و ساير گره‌ها هركدام عضوي از يكي از سرگروه‌هاي اشاره شده مي‌باشند.

شكل 1-8 مثالي ازخوشه‌يابي در شبكه Ad Hoc

الگوريتمهاي خوشه‌يابي مختلفي تاكنون جهت شبكه هاي Ad Hoc ارائه شده اند. الگوريتمهاي ارائه‌شده، با روشهاي متفاوتي CHها را انتخاب مي‌نمايند.

1-2-2-2 مزاياي استفاده از خوشه‌يابي

با توجه به آنچه در قسمتهاي قبل در مورد محدوديت ظرفيت شبكه‌هاي Ad Hoc بيان شد، در كاربردها‌يي نظير مسيريابي و پراكنش‌اطلاعات، استفاده از ساختار سلسله‌مراتبي جهت بهينه‌سازي ظرفيت شبكه ضروري به نظر مي‌رسد. خوشه‌يابي درواقع روشي براي تحقق چنين ساختار سلسله‌مراتبي مي‌باشد. درحقيقت با پياده‌سازي الگوريتم خوشه‌يابي، گره‌ها در قالب تعدادي گروه مجازي تقسيم‌بندي مي‌شوند. سرگروه‌هاي هركدام از اين گروه‌ها بار اصلي مسيريابي در داخل گروه را برعهده خواهند داشت. گره‌هاي دروازه نيز مسؤليت انتقال اطلاعات بين دو خوشه مجاور را انجام مي‌دهند. بدين‌ترتيب گره‌هاي سرگروه و گره‌هاي دروازه يك شبكه زيرساخت ارتباطي مجازي[37] را تشكيل مي‌دهند.  شكل 1-9 ارتباط بين كاربردهاي مسيريابي و پراكنش اطلاعات را با خوشه‌يابي در ساختار لايه‌اي هرگره نمايش مي‌دهد

رادار يك سيستم الكترومغناطيسي

رادارها

فصل اول

مقدمه:

1-1-اصول كلي رادار و عملكرد آن

رادار يك سيستم الكترومغناطيسي است كه براي تشخيص و تعيين موقعيت هدفها به كار مي رود. اين دستگاه بر اساس يك شكل موج خاص به طرف هدف براي مثال يك موج سينوسي با مدولاسيون پالسي(Pulse- Modulated) و تجزيه وتحليل بازتاب (Echo) آن عمل مي كند. رادار به منظور توسعه توانايي حسي‏هاي چندگانه انساني براي مشاهده محيط اطراف مخصوصاً حس بصري به كار گرفته شده است. ارزش رادار در اين نيست كه جايگزين چشم شود بلكه ارزش آن در عملياتي است كه با چشم نمي توان انجام داد. رادار نمي تواند جزئيات را مثل چشم مورد بررسي قرار دهد و يا رنگ اجسام را با دقتي كه چشم دارد تشخيص داد بلكه با رادار مي توان درون محيطي را كه براي چشم غير قابل نفوذ است ديد مثل تاريكي، باران، مه، برف و غبار و غيره. مهمترين مزيت رادار، توانايي آن در تعيين فاصله يا حدود هدف مي باشد.

يك رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گيرنده و عنصر آشكارساز انرژي يا گيرنده مي‏باشد. آنتن فرستنده پرتوهاي الكترومغناطيسي توليد شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر مي كند. بخشي از سيگنال ارسالي (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعكس مي گردد. براي رادار انرژي برگشتي در خلاف جهت ارسال مهم است.

آنتن  گيرنده انرژي برگشتي را دريافت و به گيرنده مي دهد. در گيرنده بر روي انرژي برگشتي عملياتي، براي تشخيص وجود هدف و تعيين فاصله و سرعت نسبي آن، انجام مي‌شود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گيري زمان رفت و برگشت سيگنال رادار معين مي‌شود. تشخيص جهت، يا موقعيت زاويه اي هدف توسط جهت دريافت موج برگتشي از هدف امكان پذير است. روش معمول بري مشخص كردن جهت هدف، به كار بردن آنتن با شعاع تشعشعي باريك مي باشد. اگر هدف نسبت به رادار داراي سرعت نسبي باشد، تغيير فركانس حامل موج برگشتي (اثر دوپلر) (Doppler) معياري از اين سرعت نسبي (شعاعي) ميباشد كه ممكن است براي تشخيص اهداف متحرك از اهداف ساكن به كار برود.در رادارهايي كه بطور پيوسته هدف را رديابي مي كنند، سرعت تغيير محل هدف نيز بطور پيوسته آشكار مي‌شود.

نام رادار براي تاكيد روي آزمايشهاي اوليه دستگاهي كه آشكارسازي وجود هدف و تعيين فاصله آن را انجام مي داده بكار رفته است. كلمه رادار (RADAR) اختصاري از كلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا كه رادار در ابتدا به عنوان وسيله اي براي هشدار نزديك شدن هواپيماي دشمن به كار مي رفت و ضدهوائي را در جهت مورد نظر مي گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهاي جديد و با طراحي خوب اطلاعات بيشتري از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست مي آيد، ولي تعيين فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز يكي از مهمترين وظايف رادار مي باشد. به نظر مي رسد كه هيچ تكنيك ديگري به خوبي و به سرعت رادار قادر به اندازه گيري اين فاصله نيست.

معمولترين شكل موج در رادارها يك قطار از پالسهاي باريك مستطيلي است كه موج حامل سينوسي را مدوله مي كند. فاصله هدف با اندازه گيري زمان رفت و برگشت يك پالس، T_R به دست مي آيد. از آنجا كه امواج الكترومغناطيسي با سرعت نور در فضا منتشر مي شوند. پس اين فاصله، R، برابر است با:

به محض ارسال يك پالس توسط رادار، بايستي قبل از ارسال پالس بعدي يك مدت زمان كافي بگذرد تا همه سيگنالهاي انعكاسي دريافت  و تشخيص داده شوند.

بنابراين سرعت ارسال پالسها توسط دورترين فاصله‏اي كه انتظار مي رود هدف در آن فاصله باشد تعيين مي گردد. اگر تواتر تكرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خيلي بالا باشد، ممكن است سيگنالهاي برگشتي از بعضي اهداف پس از ارسال پالس بعدي به گيرنده برسند و ابهام در اندازه گيري فاصله ايجاد گردد. انعكاسهايي كه پس از ارسال پالس بعدي دريافت مي شوند را اصطلاحاً انعكاسهاي مربوط به پريود دوم (Second-Time-Around) گويند چنين انعكاسي در صورتي كه به عنوان انعكاس مربوط به دومين پريود شناخته نشود ممكن است فاصله راداري خيلي كمتري را نسبت به مقدار واقعي نشان بدهد.

حداكثر فاصله اي كه پس از آن اهداف به صورت انعكاسهاي مربوط به پريود دوم ظاهر مي گردند را حداكثر فاصله بدون ابهام (Maximum Unambiguous Range) گويند و برابر است با:

كه در آن=تواتر تكرار پالس بر حسب هرتز مي باشد. در شكل زير حداكثر فاصله بدون ابهام بر حسب تواتر تكرار پالس رسم شده است.

شكل 1-1 حداكثر فاصل بدون ابهام بر حسب تواتر تكرار پالس

اگر چه رادارهاي معمولي يك موج با مدولاسيون پالسي(pulse-Modulated Waveform) ساده را انتشار مي دهند ولي انواع مدولاسيون مناسب ديگري نيز امكان پذير است حامل پالس ممكن است داراي مدولاسيون فركانس يا فاز باشد تا سيگنالهاي برگشتي پس از دريافت در زمان فشرده شوند. اين عمل مزايايي درقدرت تفكيك بالا در فاصله (High Range Resolution) مي‌شود بدون اين كه احتياج به پالس باريك كوتاه مدت باشد. روش استفاده از يك پالس مدوله شده طولاني براي دسترسي به قدرت تفكيك بالاي يك پالس باريك، اما با انرژي يك پالس طولاني، به نام فشردگي پالس (Pulse Compression) مشهور است.

در اين مورد موج پيوسته (CW) را نيز مي توان به كاربرد و ازجابجايي تواتر دوپلر. براي جداسازي انعكاس دريافتي از سيگنالرفت و انعكاسهاي ناشي از عوامل ناخواسته ساكن(Cluttre) استفاده نمود. با استفاده از موج CW مدوله نشده نمي توان فاصله را تعيين كرد و براي اين كار بايد مدولاسيون فركانس يا فاز به كار رود.

2-1-فرم ساده معادله رادار

معادله رادار برد رادار را به مشخصات فرستنده، گيرنده، آنتن، هدف و محيط مربوط مي سازد. اين معادله نه تنها جهت تعيين حداكثر فاصله هدف تا رادارمفيد است بلكه براي فهم عملكرد رادارو پايه‏اي براي طراحي رادار به كار مي رود.

در اين قسمت فرم ساده معادله رادار ارائه مي گردد.

اگر توان فرستنده رادار P₁ و آنتن فرستنده ايزوتروپ (Isotropic) (در همه جهات يكسان تشعشع كند) باشد، چگالي توان (Power Density) (توان در واحد سطح) در فاصله R از رادار برابر است با توان فرستنده بر مساحت يك كره فرضي به شعاع R و يا:

(3-1)   چگالي توان تشعشعي از آنتن ايزوتروپ

در رادارها از آنتن‏هاي سمت گرا (جهت دار) استفاده مي‌شود تا توان تشعشعي، P₁ در يك جهت خاص هدايت گردد. بهره آنتن، G، معياري از افزايش توان تشعشعي آنتن درجهت هدف نسبت به توان تشعشعي ناشي از يك آنتن ايزوتروپ مي باشد و ممكن است به صورت نسبت حداكثر شدت تشعشع ناشي از يك آنتن مورد نظر به شدت تشعشع ناشي از آنتن ايزوتروپ بدون تلفات با همان توان ورودي تعريف گردد. (شدت تشعشع عبارت است از توان تشعشعي در واحدزاويه فضايي در جهت مورد نظر) بنابراين چگالي توان تشعشعي از يك آنتن با بهره G روي هدف برابر است با:

(4-1) = چگالي تشعشعي از آنتن سمت گرا

هدف با مقداري از توان تابش شده تلاقي كرده و مجدداً آن را درجهات مختلف تشعشع مي كند مقداري از توان رسيده به هدف كه با آن تلاقي كرده و دوباره به سمت رادار تشعشع شده بر حسب سطح مقطع راداري،  ، مشخص و طبق رابطه زير تعريف مي‌شود.

(5-1) = چگالي توان سيگنال برگشتي در محل رادار

در اين رابطه كه سطح مقطع راداري  واحد سطح دارد كه مشخصه اي از هر هدف خاص بوده و معياري از اندازه هدف از ديد رادار مي باشد. آنتن رادار مقداري از توان بازگشتي از هدف رادريافت مي كند. اگر سطح موثر آنتن گيرنده A_e باشد، توان دريافتي توسط رادار برابر است با:

(6-1)

حداكثر برد رادار، فاصله اي است كه بالاتر از آن، هدف قابل آشكارسازي نباشد و آن موقعي است كه توان دريافتي رادار درست برابر حداقل توان قابل آشكارسازي،، باشد پس:

(7-1)

اين شكل اساسي معادله رادار است. توجه گردد كه پارامترهاي مهم آنتن در اين رابطه، بهره فرستندگي و سطح موثر گيرندگي آن مي باشند.

در تئوري آنتن‏ها. رابطه بين بهره فرستندگي و سطح موثر گيرندگي به صورت زير ارائه مي‌شود.

(8-1)

چون در رادارها معمولا آنتن فرستنده و گيرنده يكي مي باشد، با جايگذاري معادله فوق در معادله ما قبلي آن ابتدا براي A_e و سپس براي G، معادله رادار را به دو صورت زير مي توان نوشت:

(9-1)

(10-1)

اين سه صورت معادله رادار فوق ضرورت احتياطدر تفسير معادله رادار را نشان مي دهند. براي مثال، از معادل (9-1) ممكن است نتيگه گيري شود كه براي رادار متناسب با  مي باشد، در صورتي كه معادله (10-1) وابستگي  را مشخص مي كند و معادله (7-1) عدم وابستگي فاصله را نسبت به طول موج، نشان مي دهد. رابطه صحيح بستگي به اين دارد كه بهره آنتن نسبت به طول موج ثابت فرض شده است يا نسبت به سطح موثر آن. علاوه بر آن، اعمال محدوديت هاي ديگر، نظير ضرورت بررسي دقيقتر يك حجم مشخص از فضا در يك مدت معين مي تواند موجب وابستگي ديگري نسبت به طول موج گردد.

اين صور ساده شده معادله رادار، به طور كافي مشخصات يك رادار عملي را تشريح نمي كنند. بسياري از عوامل مهم كه در برد رادار موثرند. به طور صريح در معادله‏هاي منظور نشده اند. در علم حداكثر برد رادار خيلي كمتر از مقدار است كه از معادلات بالاتر پيش بيني مي‌شود، بعضي اوقات تا حد نصف مي باشد. دلائل زيادي براي اين كاهش نسبت به عملكرد واقعي وجود دارد كه در بخش 2 شرح داده خواهند شد.

3-1-شماي بلوكي رادارو عملكرد آن

عملكرد يك رادار پالس نمونه را ميتوان با شماي بلوكي شكل (2-1) تشريح نمود.

شكل(2-1) – شماي بلوكي يك رادار پالسي

فرستنده ممكن است يك نوسان ساز، شبيه يك مگنترون باشد كه بوسيله مدولاتور به گونه اي به آن پالس اعمال مي گردد (خاموش و روشن مي‌شود) كه يك قطار تكراري ازپالسها ايجاد نمايد. مگنترون تقريباً از پر استفاده ترين منابع مايكروويو در رادارها مي‏باشد. يك رادار نمونه براي كشف هواپيما در فواصل 100 الي 200 مايل دريايي ممكن است نياز به توان حداكثري حدود يك مگاوات (يا توان متوسط حدود چند كيلو وات)، پهناي پالسي حدود چند ميكروثانيه و تواتر تكرار پالسي حدود چند صد پالسي در ثانيه داشته باشد. شكل موج ايجاد شده توسط فرستنده، به وسيله يك خط انتقال به آنتن منتقل مي گردد و از آنجا در فضا منتشر مي گردد. معمولاً يك آنتن براي هم فرستندگي و هم گيرندگي به كار مي رود، در اين صورت گيرنده بايد در مقابل صدمات ناشي از توان بالاي فرستنده حفظ شود اين كار توسط دوپلكسر (Duplexer) انجام مي گيرد. وظيفه ديگر دوپلكسرهدايت امواج برگشتي به طرف گيرنده و جلوگيري از رسيدن آن به فرستنده است.

دوپلكسر ممكن است شامل دو لامپ تخليه گازي يكي به نام TR (Transmit- Receive) (فرستنده- گيرنده) و ديگري ATR (Anti-Transmit-Receive) آنتي فرستنده- گيرنده باشد. TR درزمان ارسال از گيرنده حفاظت مي كند و ATR در زمان دريافت، موج برگشتي را به طرف گيرنده هدايت مي نمايد.سر كولاتورهاي فريتي حالت جامد (Solid State Ferrite Circulators) و حفاظت كننده‏هاي گيرنده با لامپ گاز پلاسما TR و يا محدود كننده هاي ديودي نيز به عنوان دوپلكسر به كار برده مي‌شود.

گيرنده معمولاً ازنوع سوپر هترودين (Super Heterodyne) است. اولين طبقه آن ممكن است يك تقويت كننده كم نويز نظير يك تقويت كننده پارامتر يا تراتزيستوري كم نويز باشد. ليكن هميشه كاربرد يك تقويت كننده كم نويز در اولين طبقه مناسب رادار نمي باشد. ورودي گيرنده مي تواند فقط يك طبقه مخلوط كنده (Mixer) باشد، خصوصاً دررادارهاي نظامي كه بايد در يك محيط  پر از نويز كار كنند. با وجودي كه يك گيرنده با ورودي  و خروجي كم نويز كم نويز خيلي حساس تر است ليكن ورودي مخلوط كننده مي تواند داراي محدوده كار (Dynamic Range) بزرگتر، حساسيت كمتر از مقابل اضافه بار و آسيب پذيري كمتر در مقابل تداخل الكترونيكي باشد.

مخلوط كننده و نوسانگر محلي Local Oscillator (LO) سيگنال RF را به فركانس مياني (IF) تبديل مي كنند. براي نمونه يك تقويت كننده IF براي يك رادار كنترل كننده ترافيك هوايي ممكن است داراي فركانس مركزي MHz 30 يا MHz 60 و پهناي باندي حدود يك مگاهرتز باشد. تقويب كننده IF فوق بايد نظير يك فيلتر تطبيق شده طرح گردد به عبارت ديگر تابع تبديل پاسخ فركانسي آن – H(f)- بايد نسبت پيك سيگنال به توان متوسط نويز در خروجي را ماكزيمم كند و اين وقتي اتفاق مي افتد كه اندازه تابع تبديل پاسخ فركانس H(F) برابر اندازه طيف سيگنال برگشتي (S(f)) و طيف فازي فيلتر تطبيق شده اش برابر منهاي طيف فازي سيگنال برگشتي باشد  در يك رادار كه شكل موج سيگنال آن تقريبا يك پالس مستطيلي است وقتي كه حاصل ضرب پهناي باند IF يعني B درپهناي پالس  در حدود يك باشد، يعني  مشخصه فيلتر ميان گذر IF طرح شده نزديك به فيلتر تطبيقي خواهد بود.

پس از ماكزيمم كردن نسبت سيگنال به نويز در تقويت كننده IF مدولاسيون پالسي دومين آشكار ساز استخراج و توسط تقويت كننده تصويري به سطحي كخه معمولا روي يك لامپ اشعه كاتدي CRT قابل نمايش باشد تقويت مي گردد.

سيگنالهاي زماني هم براي مشخص كردن فاصله صفر روي نمايشگر به كار گرفته مي‏شوند. اطلاعات زاويه اي از جهت آنتن استخراج مي گردد. معمولترين فرم نمايشگر لامپ با اشعه كاتدي از نوع PPI (Plan Position Indicator) است ( شكل 3-1 الف) كه در مختصات قطبي محل هدف را بر حسب فاصله و زاويه افق (Azimuth) نشان مي دهد. نمايش فوق يك نمايش با مدولاسيون شدت (Intensity-Modulated) است به طوري كه دامنه خروجي گيرنده شدت شعاع الكتروني را مدوله مي كند و شعاع الكتروني از مركز لامپ به طرف بيرون جاروب ميشود. پرتوها همراه با چرخش آنتن تغيير زاويه مي دهند. صفحه نشان دهنده B (B-Scope) نمايشگري است شبيه به PPI كه مختصات مستطيلي را بجاي قطبي براي نمايش دهنده A است كه در شكل (3-1ب)نشان داده شده است.

اين فرم دامنه هدف (محور yها) را بر حسب فاصله (محور xها) براي يك جهت ثابت نمايش مي دهد.

شكل (3-1) –الف) نمايش فاصله بر حسب زاويه روي Ppi

       ب) نمايش دامنه بر حسب فاصله روي نمايشگر A

نمايش فوق با مدولاسيون انحراف است. در كاربرد، اين نوع نمايش بيشتر مناسب رادار ردياب تا رادار تجسسي.

شماي بلوكي ارائه شده در شكل (2-1) فرم ساده اي و بسيار از جزئيات در آن حذف شده است فرم فوق شامل دستگاههايي كه اغلب در رادار يافت مي شوند مثل وسايلي براي جبران سازي خود كار گيرنده در مقابل تغييرات فركانسي (AFC) يا بهره اي (AGG) يا مداراهايي در گيرنده براي كم كردن تداخل ناشي از رادارهاي ديگر و سيگنالهاي ناخواسته، يا اتصالات چرخشي در خط انتقال براي ايجاد قابليت چرخشي آنتن، مدارهايي براي تشخيص هدفهاي متحرك از اهداف ساكن ناخواسته (MTI) و فشرده سازي پالس براي رسيدن به قدرت تفكيك بالاي پالس كوتاه ولي توسط قدرت يك پالس طولاني نمي شود. در كاربرد رادار بعنوان ردياب دستگاهي براي تعيين محل زاويه اي هدف متحرك لازم است تا آنتن را به طور خود كار روي هدف قفل كرده و دنبال كند. معمولا دستگاههاي نمايش دهنده‏اي نيز براي اطمينان از اين كه فرستنده شكل مناسب پالس را را سطح قدرت مناسب مي دهد و حساسيت گيرنده كاهش نيافته است شامل مي شوند. پيش بيني هايي هم ممكن است براي يافتن خرابي تجهيزات بشود تا بتوان مدارهاي خراب را براحتي پيد و تعويض نمود.

ممكن است بجاي نمايش مستقيم سيگنال تصويري خام خارج شده از از رادار تجسسي روي CRT نخست توسط دستگاه آشكارساز و ردگير خودكار ADT پردازش گردد كه منطقه تحت پوشش رادار به سلولهاي صفحه، كه به طور فاصله و زاويه ازافق منظم شده‏اند، تقسيم مي كند همه پالسهاي برگشتي رسيده به هر سلول را با هم جمع و يك آستانه ايجاد مي كند (برپايه مجموع پالسهاي دريافتي) كه فقط به خروجي هاي قوي ناشي از برگشتيهاي هدف اجازه عبور مي دهد و نويز را حذف مي كند بدين طريق مسير هر هدف را مشخص و حفظ مي كند و پس از پردازش، اطلاعات را به اپراتور نشان مي دهد. عملكرد ADT معمولا توسط تكنولوژي كامپيوتر ديجيتالي قابل انجام است.

نوع معمول آنتن رادار يك آنتن انعكاسي سهموي شكل است كه از يك منبع نقطه اي در كانون تغذيه مي‌شود. منعكس كننده سهموي انرژي را در يك شعاع باريك متمركز مي كند- درست نظير آنچه كه يك نورافكن يا چراغ جلو اتومبيل انجام مي دهد. شعاع آنتن ممكن است به طور مكانيكي در فضا چرخاندهشود. آنتن‏هاي آرايه اي فازي نيز در رادارها به كار رفته اند. در يك آنتن آرايه اي فازي شعاع تشعشعي بصورت الكترونيكي با تغيير فاز جريان هاي روي دهانه آنتن در فضا چرخانده مي شوند.

لامپ‌هاي با ميدان متقاطع

لامپ‌هاي با ميدان متقاطع

«فهرست مطالب»

فصل اول

لامپ‌هاي با ميدان متقاطع
 (Cross - Field)  مايكروويوي (M-Type)

مقدمه

  در لامپ‌هاي با ميدان متقاطع (Cross Fielde) ميدان مغناطيسي dc و ميدان الكتريكي dc بر يكديگر عمودند. در همه لامپ‌هاي CF ميدان مغناطيسي dc نقش مستقيمي در فرآيند اندركنشي RF ايفا مي‌كند.

  لامپ‌هاي CF نامشان را از اين حقيقت كه ميدان الكتريكي dc و ميدان مغناطيسي dc بر يكديگر عمودند گرفته‌اند. در لامپ CF الكترونهايي كه توسط كاتد ساطع مي‌شوند بوسيله ميدان الكتريكي شتاب داده مي‌شوند و سرعت مي‌گيرند. اما همانطور كه با ادامه مسير سرعتشان بيشتر مي‌شود توسط ميدان مغناطيسي خم مي‌شوند. اگر يك ميدان RF در مدار آند به كار برده شود الكترون‌هايي كه در طي اعمال ميدان كاهنده وارد مدار شوند كند مي‌شوند و مقداري از انرژي خود را به ميدان RF مي‌دهند. در نتيجه سرعتشان كاهش مي‌يابد و اين الكترونهاي با سرعت كمتر در ميدان الكتريكي dc كه به ميزان كافي دور هست تا ضرورتاً همان سرعت قبلي را دوباره بدست بياورند طي مسير مي‌كنند. بدليل كنش اندركنش‌هاي ميدان متقاطع فقط آن الكترون‌هايي كه انرژي كافي به ميدان RF داده‌اند مي‌توانند تمام مسير تا آند را طي كنند. اين خصيصه لامپ‌هاي CF را نسبتاً مفيد مي‌سازد. آن الكترونهايي كه در طي اعمال ميدان شتاب‌دهنده وارد مدار مي‌شوند بر حسب دريافت انرژي كافي از ميدان RF شتاب داده مي‌شوند و به سمت كاتد باز مي‌گردند. اين بمباران برگشتي در كاتد گرما ايجاد مي‌كند و راندمان كار را كاهش مي‌دهد.

در اين فصل چندين لامپ CF را كه عموماً به كار برده مي‌شوند مورد مطالعه قرار مي‌دهيم.

• اسيلاتورهاي مگنترون

  Hull در سال 1921 مگنترون را اختراع كرد. اما اين وسيله تاحدود دهه 1940 تنها يك وسيله آزمايشگاهي جالب بود. در طول جنگ جهاني دوم نيازي فوري به مولدهاي ماكروويوي پرقدرت براي فرستنده‌هاي رادار منجر به توسعه سريع مگنترون شد. همه مگنترون‌ها شامل بعضي اشكال آند و كاتد كه در يك ميدان مغناطيسي در ميان يك ميدان الكتريكي بين آند و كاتد كار مي‌كنند مي‌باشند. به دليل ميدان تقاطع بين آندو كاتد الكترون‌هايي كه از كاتد ساطع مي‌شوند تحت‌تأثير ميدان متقاطع مسيرهايي منحني‌شكل را طي مي‌كنند.

اگر ميدان مغناطيسي dc به اندازه كافي قوي باشد الكترون‌ها به آند نخواهند رسيد ولي درعوض به كاتد باز مي‌گردند. در نتيجه جريان آند قطع مي‌شود. مگنترون‌ها را مي‌تان به سه نوع طبقه‌بندي كرد:

• مگنترون با آند دو نيم شده[1]

اين نوع مگنترون از يك مقاومت منفي بين دو قسمت آند استفاده مي‌كند.

• مگنترون سيكلوترون فركانس

اين نوع مگنترون تحت تأثير عمل سنكرون كردن يك جزء متناوب ميدان الكتريكي و نوسان پريوديك الكترون‌ها در يك مسير مستقيم با ميدان عمل مي‌كند.

• مگنترون موج رونده

اين نوع مگنترون به اندركنش الكترون‌ها با ميدان الكترومغناطيسي رونده با سرعت خطي بستگي دارد. اين نوع از لامپها به صورت ساده به عنوان مگنترون ناميده مي‌شود.

  مگنترون‌ها با مقاومت منفي معمولاً در فركانس‌هاي زير ناحيه مايكروويوي كار مي‌كنند. اگرچه مگنترون‌هاي سيكلوترون فركانس در فركانس ناحيه مايكروويوي كار مي‌كنند، قدرت خروجي آنها بسيار كم است (حدود 1 وات در GHZ 3) و راندمان آنها بسيار كم است. (حدود 10% در نوع آند دونيم شده و 1% در نوع تك‌آندي) بنابراين دو نوع اول مگنترون‌ها در اين نوشتار مورد توجه نيستند.

مگنترون‌هاي استوانه‌اي

  دياگرام شماتيكي اسيلاتور مگنترون استوانه‌اي در شكل زير نشان داده مي‌شود. اين نوع مگنترون، مگنترون قراردادي[2] نيز ناميده مي‌شود.

  در مگنترون استوانه‌اي چندين حفره به شكاف‌ها متصل شده‌اند و ولتاژ dc V0 بين كاتد و آند اعمال مي‌شود. چگالي شار مغناطيسي B0 در راستاي محور Z است. وقتي كه ولتاژ dc و شار مغناطيسي به درستي تنظيم شوند الكترون‌ها مسيرهاي دايروي را در فضاي آند- كاتد تحت نيروي تركيبي ميدان الكتريكي و مغناطيسي طي مي‌كند.

  براي سالهاي بسيار مگنترون‌ها منابع پرقدرتي در فركانس‌هايي به بزرگي GHZ 70 بوده‌اند. رادار نظامي از مگنترون‌هاي موج رونده قراردادي براي توليد پالس‌هاي RF با پيك قدرت بالا استفاده مي‌كند. هيچ‌وسيله مايكروويوي ديگري نمي‌تواند همانطور كه مگنترون‌هاي قراردادي مي‌توانند عمل مگنترون را با همان اندازه، وزن، ولتاژ و محدوده راندمان انجام دهد. در حال حاضر، مگنترون مي‌تواند پيك قدرت خروجي تا KW 800 مي‌رسد. راندمان بسيار بالاست و از 40 تا 70% تغيير مي‌كند.

مگنترون كواكسيالي[3]

   مگنترون كواكسيالي از تركيب يك ساختار رزوناتوري آند كه توسط يك حفره با Q بالا كه در مورد TE011 كار مي‌كنند احاطه شده است تشكيل شده است.

شيارهايي كه در پشت ديواره حفره‌هاي متناوب ساختار رزوناتوري آند قرار دارند به طور محكمي ميدان‌هاي الكتريكي اين رزوناتورها را با حفره احاطه‌كننده كوپل مي‌كنند. در عمل مود    ميدان‌هاي الكتريكي در همه حفره‌هاي ديگر هم فاز هستند و بنابراين آنها در جهت يكسان با حفره احاطه‌كننده كوپل مي‌شوند. در نتيجه حفره كواكسيالي محيطي مگنترون را در مورد      مطلوب تثبيت مي‌كند. در مورد TE011 مطلوب ميدان‌هاي الكتريكي مسيري دايروي را در داخل حفره طي مي‌كنند و در ديواره‌هاي حفره به صفر كاهش مي‌يابند. جريان در مورد TE011 در ديواره‌هاي حفره در مسيرهاي دايروي حول محور لامپ جريان دارند. مودهاي غيرمطلوب توسط تضعيف‌كننده در داخل استوانه داخلي شياردار نزديك انتهاهاي شيارهاي كوپلينگ ميرا مي‌شوند. مكانيزم تنظيم ساده و قابل اعتماد است. رزوناتور آند مگنترون كواكسيالي مي‌تواند بزرگتر و با پيچيدگي كمتري نسبت به مگنترون قراردادي باشد. بنابراين بارگذاري كاتد كمتر است و شيب‌هاي ولتاژ كاهش داده مي‌شوند.

1-2-1- مگنترون‌هاي كواكسيالي شركت Litton

مگنترون با قابليت تنظيم ولتاژ[4]

  مگنترون با قابليت تنظيم ولتاژ يك اسيلاتور باند وسيع با فركانس متغير با تغيير ولتاژ اعمال شده بين آندوسل[5] است. همانطور كه در شكل زير نشان داده مي‌شود پرتو الكتريكي از يك كاتد استوانه‌اي كوتاه از يك انتهاي دستگاه ساطع مي‌شود.

الكترون‌ها توسط ميدان‌هاي الكتريكي مغناطيس به شكل يك پرتو توخالي درمي‌آيند و سپس به طور اساسي از كاتد به بيرون فرستاده مي‌شود. سپس پرتو الكتروني به ناحيه بين سل و كاتد وارد مي‌شوند. پرتو با سرعتي كه توسط ميدان مغناطيسي محوري و ولتاژ dc اعمال شده بين آند و سل كنترل مي‌شود حول سل مي‌گردد.

  مگنترون با ولتاژ قابل تنظيم از يك رزوناتور با Q كم استفاده مي‌كند و پهناي باند آن در سطوح قدرت كم از 50% تجاوز مي‌كند. در مورد  ، فرآيند دسته‌شدن پرتو توخالي در رزوناتور رخ مي‌دهد و فركانس نوسان توسط سرعت چرخشي پرتو الكتروني تعيين مي‌شود. به عبارت ديگر فركنش نوسان را مي‌توان با تغيير ولتاژ dc اعمال شده بين آند و سل كنترل كرد.

  در سطوح قدرت بالا و فركانس‌هاي بالا درصد پهناي باند محدود است، در حاليكه در سطوح قدرت كم و فركانس‌هاي بالا پهناي باند ممكن است به 70% برسد.

1-3-1- مگنترون قابل تنظيم[6] ساخت شركت TMD

2-3-1- مگنترون با فركانس ثابت[7] ساخت شركت TMD

مگنترون كواكسيالي معكوس

  مگنترون را مي‌توان با آند و كاتد معكوس ساخت. يعني اينكه كاتد آند را احاطه كند. در مگنترون كواكسيالي معكوس حفره در داخل يك استوانه شياردار قرار مي‌گيرد و آرايه پره رزوناتور در خارج آن قرار گرفته است. كاتد يك حلقه حول آند تشكيل  مي‌دهد. شكل زير دياگرام شماتيكي مگنترون كواكسيالي را نشان مي‌دهد.

مگنترون كواكسيالي Frequency- Agile

  مگنترون كواكسيالي Frequency Agile با مگنترون قابل تنظيم استاندارد متفاوت است. Frequency Agility (FA) يك مگنترون كواكسيالي به صورت قابليت تنظيم فركانس خروجي رادار با سرعت به اندازه كافي بالا براي ايجاد تغيير فركانسي پالس به پالس است، به طوري كه اين تغيير بزرگتر از مقدار لازم موثر براي خنثي كردن وابستگي اكوهاي مجاور رادار باشد تعريف مي‌شود.

  مگنترون Frequency – Agile به همراه مدارهاي مجتمع گيرنده مناسب مي‌تواند جرقه‌زني[8] هدف را كاهش مي‌دهد، قابليت تشخيص هدف را در يك محيط شلوغ افزايش دهد و مقاومت در برابر اقدام‌هاي متقابل الكترونيكي (ECM) را افزايش دهد. افزايش جدا سازي فركانسي پالس به پالس بيشتر، شكل بيشتر در مركز قرار دادن فرستنده پارازيتي در فركانس رادار روي خواهد داد كه اين كار براي تداخل موثر با عملكرد سيستم صورت مي‌گيرد.

1-5-1- مگنترون‌هاي Frequency Agile شركت Litton

2-5-1- مگنترون‌هاي Frequency Agile شركت TMD

VANE AND STRAP

  با برگشت به جنگ جهاني دوم مدار Vane and strap اولين مدار مگنترون مدرن آن روز بود. Vane and strap تعامل بعدي ترتيب حفره و شيار (hole and slot) بود كه كارآيي كمتري داشت و از مشكلات ناپايداري مد صدمه مي‌ديد.

  مگنترون Vene and strap همانطور كه از اسمش برمي‌آيد، عمل انتخاب مدش را با بستن يا وصل كردن پره‌هاي متناوب با تكه سيم‌هاي دايروي شكل كه نوار[9] ناميده مي‌شوند انجام مي‌دهد. ساختار رزوناتور شبيه بسياري از مدارهاي رزوناتور نيم‌موج داراي مدهاي نوساني چندگانه است.

1-6-1- مگنترون‌هاي Vane and strap شركت Litton

Rising sun

  مدار Rising sun نام خود را از ظاهر مقطع رزوناتور گرفته است. رزوناتورها متناوباً با يك قطر مشترك داخلي بزرگ و كوچك مي‌شوند. اين ساختار از طراحي الكتريكي يك سيستم رزوناتوري دوگانه كوپل شده منتج مي‌شوند.

اگرچه ساختارهاي Rising sun 40 قدمت دارند اما به اندازه مگنترون‌هاي كواكسيالي و Vane and strap موردتوجه نيستند چون در باندهاي ميليمتري تقاضا زياد نيست. ساختارهاي Rising sun هزينه كمي نسبت به مدار Vane and Strap در GHZ 100 دارند. Q اين مدار نسبتاً كم است.

1-7-1- مگنترون‌هاي Rising sun شركت Litton

Injection - Locked

  مگنترون‌هاي Injectipn - Locked به عنوان جانشين عملي براي TWTها و كلايسترون‌ها در كاربردهايي كه انسجام مورد نياز است عمل مي‌كنند.

  اين مگنترون‌ها از نظر هزينه نسبت به لامپ‌هاي TWT موثرترند. علاوه بر اين تركيب نادر اندازه فشرده و كارايي خوب هم از مزاياي اين مگنترون‌ها است.

  مفهوم Injectipn - Locked  نسبتاً ساده است. يك سينگنال با سطح كم به طور مستقيم به مدار رزوناس يك اسيلاتور پرقدرت Free running داده مي‌شود.

  اگر فركانس منبع به اندازه كافي به فركانس Free running اسيلاتور نزديك باشد و دامنه سيگنال به اندازه كافي باشد وسيله پرقدرت در يك پهناي باند معين داراي پايداري فركانس و فازي مي‌شود. در مورد يك مگنترون Injectipn - Locked  انرژي از طريق يك سير كولاتور به داخل آند كوچك مي‌شود.

مگنترون‌هاي Beacon

  مگنترون‌هاي Beacon (مگنترون‌هاي قراردادي مينياتوري) پيك قدرت خروجي KW 5/3 را توليد مي‌كنند، در حاليكه وزن آنها از 2 پوند است. اين وسايل براي استفاده در جاهايي كه منابع خيلي فشرده و لتاژ كم‌قدرت پالسي نياز است ايده‌آل هستند. نظير هواپيمايي، موشك، ماهواره يا سيستم‌هاي Doppler . بيشتر مگنترون‌هاي Beacon شيفت فركانسي ناچيزي دارند و كارايي با طول عمر زياد در سخت‌ترين شرايط محيطي و دمايي از خود نشان مي‌دهند.

1-9-1- مگنترون‌هاي Beacon شركت Litton

• CFA (Cross Field Amplifier)

  تقويت‌كننده با ميدان متقاطع (CFA) پيامد وجود مگنترون است. مي‌توان CFAها را براسا مد عملكردشان به صورت انواع موج جلو‌رونده و موج و موج‌عقب‌رونده گروه‌بندي كرد و يا براساس منبع جريان الكتروني آنها به صورت انواع emitting sole يا injected-beam طبقه‌بندي كرد. گروه اول به جهت فاز و سرعت گروه انرژي در مدار مايكروويوي مربوط است. چون جريان الكترون به نيروهاي ميدان الكتروني RF واكنش مي‌دهد. رفتار سرعت فاز با فركانس اولين موضوع مورد علاقه است. گروه دوم بر روشي كه با آن الكترون‌ها به ناحيه اندركنش مي‌رسند و چگونه كنترل مي‌شوند تاكيد مي‌كند

  در مورد موج پيشرو، اغلب ساختار موج آهسته نوع مارپيچي به عنوان مدار مايكروويوي براي تقويت‌كننده با ميدان متقاطع انتخاب مي‌شود. در مورد موج عقب‌رونده خط Strap يك انتخاب رضايت‌مندانه را نمايش مي‌دهد. ساختار تقويت‌كننده با موج متقاطع Strap در شكل زير نشان داده مي‌شود.

1-2- اصول عملكرد

  در لامپ emitting-sole در پاسخ به نيروهاي ميدان الكتريكي در فضاي بين كاتد و آند جريان از كاتد خارج مي‌شود. مقدار جريان تابعي از ابعاد، ولتاژ اعمالي و خواص ساطع شدن از كاتد مي‌باشد. در لامپ injected-beam پرتو الكتروني در يك تفنگ جداگانه توليد مي‌شود و به داخل ناحيه اندركنش تزريق مي‌شود.

  شكل‌هاي اندركنش مدار- پرتو در لامپ‌هاي emitting-sole و injected-beam مشابه هستند. الكترون‌هاي فازي مطلوب به طرف آند كه به طور مثبت پلاريزه شده ادامه مسير مي‌دهند تا سرانجام جذب شوند. در حاليكه الكترون‌هاي فازي غيرمطلوب به طرف الكترود منفي پلاريزه شده حركت مي‌كنند.

  در اندركنش پرتو خطي همانطور كه در لامپ‌هاي TWT بيان كرديم جريان الكترون ابتدا توسط يك تفنگ الكتريكي شتاب مي‌گيرند تا به سرعت dc كامل برسند. سرعت dc تقريباً برابر سرعت فازي محوري ميدان RF در ساختار موج آهسته است. بعد از اينكه كنش‌اندركنش رخ داد، الكترون باقي‌مانده با يك سرعت با متوسط كم ناحيه اندركنش را ترك مي‌كند. تفاوت سرعت، انرژي RF توليد شده از مدار ماكروويوي را توجيه مي‌كند. در CFA الكترون در معرض نيروي ميدا

تاريخچه كارخانه برق تا به امروز

تاريخچه كارخانه برق  

بخش يك:تاريخچه

بخش دوم:حقوق و دستمزد

بخش سوم:طبقه بندي شركت

بخش چهارم:فعاليت مالي ترازنامه

• تاريخچه

اگر كسي بخواهد كه تاريخ علم الكتريسيته را تا قرن ششم قبل از ميلاد بكشا ند. بر او خرده نمي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان گرفت زيرا در آن عصر كهربا و مغناطيس و برخي از خاصيتهاي اين دو ماده شنا‌خته شده بود و اين سخن از طا لس ملطي[1] روايت شده است كه گفته بود «مغناطيس در خود روحي دارد، چه آهن را به جنبش در مي آورد[2].»

اما در واقع الكتريسيته از تاريخ 1785 ميلادي كه كولن[3] قانون اصلي الكتريسيته ساكن را يافت و شباهت بسيار نزديك آن را با قانون جاذبة عمومي نشان داد[4] آغاز مي‌شود.

از اين زمان تا سال 1871 كه گرم ماشين برقي خود را اختراع كرد 86 سال طول كشيد. انرژي، استعداد يك سيستم براي انجام دادن كار خارجي است[5]. تأثير گذاري هر عامل بر محيط اطرا فش به همين استعداد بستگي دارد. در ميان تأثير گذاران بر محيط، انسان از اين امتياز شگرف بر خوردار است. كه مي‌تواند با به كار بردن تمهيداتي، حاملهاي انرژي را به خد مت خود در آورد و از استعداد كارزايي آنها در راههاي مطلوب خودش سود ببرد.

انسان اين مهم را به اختراع دستگاههاي لازم تحقق بخشيده است. اين دستگاهها واسطه‌اي هستند كه گونه خاصي از انرژي را به گونه‌ ديگر تبديل مي‌كند به نحوي كه از نظر كاربرد قابل استفاده و مطلوب باشد.

ماشينهاي ساده مانند اهرم، چرخ، اره، چكش و سطح شيب دار از ديرباز توسط بشر شناخته شده بودند و كار آنها اساساً تغيير شكل انرژي مكانيكي حاصل از نيروي عضلاني بود. با گذ شت زمان و متنوع شدن نياز بشر به انرژي انواع ديگري از ماشينها كه تبديلات پيچيده تري را انجام مي‌دادند اختراع شد.

ماشينهاي تازه، علاوه بر آنكه استفاده از انرژي عضلاني انسان را متنوعتر و كار آمد‌تر ساختند، توانستند منابع ديگري در بيرون از وجود انسان را نيز مهار كنند و به خدمت او در آورند.

ماشينهاي بافندگي دستي، آسيابهاي بادي و آبي و كشتيهاي بادباني را مي توان از اين زمره محسوب داشت.

دستيابي بدين گونه منابع انرژي، گام بزرگي در راه فراتر رفتن انسان از محدودة امكانات بدني وي بشمار مي‌رفت. ولي چون سيستمهاي بكار رفته، نسبت به انرژي قابل استحصال از آنها بسيار حجيم بودند، ماشينها هم مي‌بايست به همان نسبت حجيم و بزرگ باشند و همين امر محدوديتهاي بسياري را بر كم و كيف و كارائي ماشينها تحمل مي كرد.

بنابراين، توجه دانشمندان به ساخت ماشينهايي كه بتوانند منابع انرژي متراكم را به كار گيرند معطوف شد. اختراع ماشين بخار در سال 1764 ميلادي توسط جيمز وات[6]، منشأ تحولي سريع و شديد در صنعت گرديد. وجه تمايز اين ماشين جديد با ماشينهاي قبلي در اين بود كه با حجم بسيار مختصري مي‌توانست انرژي متراكم در سوخت را به انرژي از نوع دلخواه (مكانيكي) تبديل كند.

استفاده از ماشين بخار در وسائط نقليه و كارخانه‌ها به سرعت پيشرفت نمود. در كارخانه ها، با سود جستن از يك محور انتقال انرژي و با كمك تعدادي چرخ فلكه و تسمه، انرژي مكانيكي را از ماشين بخار در يا فت و بين دستگاههاي مصرف كننده توزيع مي كردند و با اين روش توانستند انرژي حاصل از ناشين بخار را مهار سازند.

ماشين بخار تا 140 سال پس از اختراع آن، يكه تاز ميدان بود و در عين حال، تلاش در   راه دستيابي به ماشينهاي كار آمد‌تر ادامه داشت.مثلاً :

• در سال 1876 نيكولاس آگرست اوتو[7] ماشين چهار زمانة خود را كه با گاز كار مي‌كرد اختراع نمود .
• در سال 1892 رودلف ديزل[8] موتور اختراعي خود را به ثبت رسانيد .
• از اواخر قرن نوزدهم توربينهاي بخاري و آبي باري تهية انرژي مكانيكي از انرژيهاي حرارتي و پتانسيل وارد بازار شدند.

1-2- نخستين كارخانه برق شهري در ايران

بي ترديد، پرسابقه‌ترين و نام آورترين فرد در ميان بنياد گران صنعت برق در ايران را بايد مرحوم حاج حسين امين الضرب (مهدوي) فرزند حاج حسن امين الضرب دانست. او نخستين كسي بود كه با كسب امتياز نامة‌معتبر اقدام به تأسيس كارخانة برق شهري در ايران كرد و با توجه به شرايط زمان،‌ جمعيت و نياز مصرف،‌مولدهاي مناسب وارد كشور كرد و در تهران به كار انداخت.

آن شادروان در سال 1246 هجري شمسي ديده به جهان گشود و در 28 آذر سال 1311 بر اثر سكته در گذشت. وي در دورة اول مجلس شوراي ملي به نمايندگي انتخاب شد و نايب رئيس مجلس گرديد و در دورة ششم هم از تهران به نمايندگي رسيد. علاوه بر اينها مدتي هم رياست اتاق تجارت را بر عهده داشت.

چنانكه از امتياز نامة حاج امين الضرب بر مي‌آيد، امتياز كارخانه‌هاي برق، آجر سازي و تجاري تؤاماً گرفته شده بود. كارخانة آجر سازي، ابتداي جادة شهر ري در جنوب غربي ميدان شوش احداث شد و به بهره برداري رسيد. آجرهاي محصول اين كارخانه كاملاً شبيه آجرهاي مشبك سفالي امروزي بود، ولي به علت نبودن ملات سيمان مشكل كلي ساختمانها و شيوه‌هاي رايج ساختمان سازي در آن زمان و همچنين گراني آجرهاي توليد كارخانه‌ در مقابل ارزاني اجرت كارگران خشت مال، آجرسازي ماشيني در اين كارخانه چندان دوامي نيافت وبسيار زود تعطيل گرديد، اما از كورة بلند آن سالها براي پخت آجرها معمولي استفاده مي‌شد و مي‌توان گفت كه اين كوره، بعدها به صورت الگويي براي احداث ديگر كوره‌هاي آجرپزي درآمد.

2-2- برقراري انشعاب و نحوه وصول مطالبات

با توجه به اعلان تاسيس كارخانه چراغ برق، تأمين لوازم الكتريكي و سيم كشي انشعاب و ساختمانها بايد توسط كاركنان كارخانه انجام مي‌شد. چون نه تنها در آن زمان بلكه بيست سال بعد هم شخص يا شركتي اقدام به واردات و فروش لوازم الكتريكي ننمود و بعلاوه به هيچ وجه تخصصي هم براي اينكه در مملكت وجود نداشت. به اين منظور لوازم مورد نياز براي برقراري انشعاب و سيم كشي داخلي منازل و ساير اماكن و حتي لامپ و سرپيچ تهيه و نصب مي‌شد و براي وصول هزينه‌هاي مربوطه در دو سال اوليه كار بخط و امضاء مدير كارخانه كه شخصي فرانسوي بنام هرميه بود فاكتوري (قبض) نوشته و براي وصول به مشتري ارائه مي شد.

بهاي هريك از لوازم طبق فاكتورهاي موجود رقم قابل ملاحظه‌اي بوده، مثلاً لامپ 16 شمعي 5 قران بود و تعويض لامپ با پرداخت بهاي آن هر سه ماه يكبار توسط كارخانه انجام مي‌شد. بهاي هر دستگاه كنتور نيز 280 قران بود و به دليل گراني بعضاً كنتور را كرايه مي‌داده‌اند.

در شروع كار حتي در منازل هم انشعاباتي بدون كنتور و از طريق لامپ شماري دائر مي‌گرديد و بهاي برق براساس لامپ شماري براي پنج تا هفت ساعتي كه كارخانه كار مي‌كرد محاسبه و دريافت مي‌شد و براي كسي هم امكان استفاده بيشتر نبود. از طرفي لوازم و تخصص كاري انحصاراً در اختيار كارخانه بود، البته بعد از چند سال كه كنتور افزايش ارزانتر به مقدار كافي وارد شد در تمام منازل كنتور نصب گرديد، ولي مغازه‌ها مي‌توانستند از دو طريق يعني نصب كنتور و يا لامپ شماري استفاده كنند.

سالهاي بعد در خيابان چراغ برق مقابل كارخانه برق شخصي بنام حسن ضرابي شروع به واردات لوازم الكتريكي كرد و روي تابلوي مغازه خود نوشته بود اولين وارد كنندة لوازم الكتريكي.

لامپها در آن زمان عموماً 16، 25، 32،‌ و بندرت 100 شمعي بودند و حدود ده دستگاه چراغ آرك كه به شكل قوس الكتريكي كار مي‌كرد نيز وارد شده بود كه بيشتر براي مراسم و مبادين مورد استفاده قرار مي‌گرفت (يك دستگاه از اين چراغها بر روي سر در كارخانه در عكس دسته جمعي افتتاحيه ديده مي‌شود) .

بايد توجه داشت كه تا حدود 30 سال بعد از تاسيس كارخانه برق، امين الضرب تنها مصرف برق، روشنايي بود. 1310 بادبزن برقي و در سال 1318، راديو و يخچال وارد بازار شد.

براي نمونه در قبض مصرف برق بنام مهمانخانه مركزي (كازانچيان) از طريق محاسبه شماره كنتور كرايه‌اي،‌ براي 431 هكتووات 20/96 قران مطالبه بود. از آنجائي كه برق در آن زمان كالاي بسيار گرانبهائي بوده واحد اندازه گيري ده برابر كوچكتر از امروز يعني هكتو وات ساعت بوده، و كنتورها غالباً بر اين اساس ساخته مي‌شدند.

بهاي برق بازاء هر كيلو وات 2/0 قران يعني كيلو واتي 2 قران بود (بهاي تمام شده امروزي برق حدود يكصد ريال براي هر كيلو وات ساعت است) و علت اساسي بهاي بسيار زياد برق در آن زمان گراني سوخت، تكنولوژي پائين، راندمان كم، نياز به سرمايه زياد و بهره وري كم بوده است.

براي وصول بهاي برق مصرفي مغازه‌هاي بدون كنتور حدود شش نفر تحصيلدار از نيم ساعت به غروب مانده شروع به جمع آوري پول چراغ طبق صورت تنظيمي مي‌دادند. دو ساعت از شب گذشته دخل را تحويل دفتر شبانه مي‌نمودند. ولي براي منازل اعم از با كنتور يا بدون كنتور و مغازه‌هاي با كنتور ماهيانه قبض صادر مي‌شد و با مراجعه به منازل يا مغازه‌ها وجه دريافت مي شد، وصول اين پول كار ساده‌اي نبود و بعضاً با مراجعات مكرر وصول مي‌شد و گاهي نيز اصولاً وصول نمي‌شد.

جالب آنكه در شرايطي كه وضع مالي كارخانه خوب نبود به كارمندان،‌برابر حقوقشان قبض برق يا فاكتور تحويل مي‌دادند.
1-3- صنعت برق در برنامه اول عمراني كشور

در اولين سالهاي بعد از سال 1320 هجري شمسيي نظر به اشغال ايران توسط قواي خارجي و اثرات ناشي از آن، توسعه صنعت برق به كندي صورت گرفت. در اين سالها كه همزمان با ادامه جنگ جهاني دوم و ويران شده بسياري از كارخانه‌ها سازنده لوازم و تجهيزان مختلف از جمله مولد برق در سراسر جهان بود، صنعت برق در ايران نيز نمي‌توانست از اين بحران جهاني به دور باشد و در نتيجه پيشرفت قابل توجهي در اين زمينه صورت نگرفت. با اين وجود براي تأمين برق كشور اقدام به خريد و نصب چهار دستگاه مولد 2000 كيلو واتي ( در مجموع به قدرت 8000 كيلو وات) در محل شركت برق منطقه‌اي فعلي تهران (ميدان شهدا) شد كه در مهرماه سال 1327 بهره برداري از آن آغاز شد.

احداث اين نيروگاه و حتي استفاده از نيروي مولد برق كارخانه‌هاي دولتي از جمله سلطنت آباد، سيمان ري، سيلو، دخانيات و راه آهن نيز تكافوي پاسخگويي به نيازهاي برق تهران را نمي‌كرد. چنانكه در زمستان سال 1328 كمبود نيروي برق در تهران به طور كامل محسوس شد و به همين خاطر مسئولان پس از مطالعه و بررسيهاي لازم در سالهاي 1332 و 1333 اقدام به خريد سه دستگاه مولد ديزلي 1300 كيلو واتي و در مجموع به قدرت 3900 كيلو وات از كارخانه «نردبرگ» آمريكا به مبلغ 500000 دلار نمودند .

اين مولدها در فاصلة‌ سالهاي 1334 و 1335 مورد بهره برداري قرار گرفتند.

در طي اين مدت در برخي از شهرها و روستاهاي بزرگ، شهرداريها و يا بخش خصوصي به طور مستقل اقدام به نصب مولد و احداث شبكه توزيع برق نمودند. در اين سالها به منظور رفع مشكلات ناشي از جنگ جهاني دوم و جبران عقب افتادگيهاي امور كشور از جمله صنعت برق، اقدامات گسترده‌اي به عمل آمد و نظام اقتصادي كشور با پياده شدن برنامه‌هاي عمراني،‌ بصورت برنامه ريزي شده و منظم آغاز گرديد.

در برنامه اول عمراني كشور كه هفت ساله در نظر گرفته شده بود و از مهر ماه سال 1327 به اجراء گذاشته شد، هدف اصلي در توسعه صنعت برق، تامين مصارف خانگي و روشنايي شهرها و فراهم آوردن رفاه اجتماعي بوده است. دراين برنامه مبلغ 250 ميليون ريال براي خريد و مولدهاي برق هزينه شده است. در طول برنامه مذكور، سازمان برنامه‌ مولدهاي برق ديزلي 50، 100 و 150 كيلو واتي را خريداري نمود و يا كارمزد و بهره 3 درصد به شركتهاي برق خصوصي و شهرداريها فروخت. در اين برنامه كمكهاي سازمان برنامه محدود به تقاطي بود كه مؤسسه‌هاي برق آنها قدرت پرداخت 50 درصد سهم سرمايه گذراي برق را دارا باشند. در نتيجه توسعه صنعت برق در برنامه اول عمراني تابع امكانات و نياز جاري و آينده شهرها بود.

در اواخر برنامه اول عمراني قدرت نصب شده نامي نيروگاههاي برق كشور برابر 40 مگاوات و ميزان توليد انرژي برق نزديك به 200 ميليون كيلو وات ساعت بود. در اين برنامه اقدامات بسيار محدودي براي ايجاد نيروگاههاي برق آبي، بخاري و گازي نيز صورت گرفت و با نصب يك توربين بر روي رودخانه شوشتر با ژنراتوري به قدرت 500 كيلو وات، استفاده از نيروي برق آبي در خوزستان آغاز گرديد.

2-3- صنعت برق در برنامه دوم عمراني:

در اين برنامه كه از مهر ماه سال 1334 تا مهر ماه سال 1341 ادامه يافت،‌ اجراي طرحهاي مربوط به گسترش و ايجاد شبكه‌هاي برق به عنوان يك فعاليت عمران شهري در جهت بهبود وضع زندگي مردم در برنامه گنجانده شد. هدفهاي اصلي در اين برنامه بر پايه محورهاي زير استوار بود :

• افزايش قابليت توليد برق،
• كاهش هزينه توليد برق، و
• اصلاح نرخها و كاهش سطح عمومي نرخها .

براي تحقق اهداف فوق، كارشناسان داخلي و خارجي پيشنهاد داده بودند كه محدودة جغرافيايي كشور به چهار منطقه تقسيم شده و براي هر منطقه با توجه به شرايط خاص آن منطقه، برنامه جداگانه‌اي براي توسعه تأسيسات برق تنظيم گرديده و به مورد اجراء گذاشته شود. اين چهار منطقه عبارت بودند از :

• منطقه خوزستان : در اين منطقه افزايش قابليت توليد برق مي‌بايست براساس پيش بيني تقاضاهاي برق پايه گذاري شده و هزينه‌ها كاهش داده مي‌شد. همچنين سطح عمومي نرخها بايد به قسمتي طراحي مي‌شد كه مشرق صنايع براي استفاده بيشتر از نيروي برق باشد.
• منطقه تهران : تهران منطقه‌اي بود كه مي‌توانست عرضه كافي برق را در اختيار داشته باشد. لازم بود نرخ برق در تهران كاهش يابد تا از اين راه مصرف برق صنايع افزايش يافته تحولي در صنعت بوجود آيد.
• شهرهاي بزرگ : در شهرهاي بزرگ به ويژه شهرهاي اصفهان، مشهد، تبريز، شيراز، ساري، بابل، قائم شهر و … لازم بود در مورد احداث نيروگاههاي بخاري اقدام شود تا در اين شهرها نيز از طريق كاهش سطح برق، مصارف صنعتي افزايش داده شده و بتواند رشد اقتصادي آينده را موجب شود.
• شهرهاي كوچكتر : گرچه در اين شهرها براي رشد صنعت امكاناتي وجود داشت ولي در مرحلة نخست تأمين برق براي مصارف روشنائي بيشتر مورد توجه بود.

برنامه ديگري كه در طي سالهاي برنامه دوم عمراني كشور آغاز گرديد شروع كار ساختمان سدهاي بزرگ از قبيل سدهاي دز، امير كبير و سفيد رود و سپس احداث نيروگاههاي برق – آبي در آنها به شرح زير بود :

• سد دز با ظرفيت نصب شده اوليه 130 مگاوات ،
• سد امير كبير با ظرفيت نصب شده اوليه 91 مگاوات ، و
• سد سفيد رود با ظرفيت نصب شده اوليه 35 مگاوات .

هدف اين بود كه عمليات اجرائي سدهاي فوق درسالهاي اوليه برنامه سوم عمراني كشور پايان يافته و ظرفيت نيروگاههاي برق آبي كشور راكد بسيار ناچيز و غير قابل ذكر بود به حدود 250 مگاوات برسد، و در آينده نيز به موازات افزايش نياز به نيروي برق، ظرفيت اين نيروگاهها به تدريج افزايش يابد.

3-3- صنعت برق در برنامه سوم عمراني :

در برنامه سوم عمراني كشور كه از مهرماه سال 1341 به مدت 5 سال و نيم به اجراء گذاشته شده بود به نقش صنعت برق در تقويت زير بناي اقتصادي اهميت زيادي داده شد و ضمن آنكه تأمين برق براي مصارف صنعتي در درجه اول اهميت قرار داشت، روشنائي شهرها و مصارف خانگي نيز از نظر دور نمانده و برنامه ريزيهايي به منظور تأمين رفاه اجتماعي صورت گرفته بود.

[1]. Thales of Miletos

[2]  - تاريخ علم، جرج سارتن، ترجمه احمد آرام .

[3] . Charles Augustion Coulomb

[4] - تاريخ صنايع و اختراعات، پي ير روسو،‌ ترجمه حسن صفاري .

[5] - تعبير از ماكس پلانك Max Plant

[6] - James Watt .

[7] - Nikolaus August Otto .

[8] - Rudolf Diesel .

برق خودرو

برق خودرو

در اجتماع حاضر دنيا با توجه به روند سريع و رو به رشد صنايع خودرو سازي، بحثهاي گوناگون كيفي و كمي خودروها باعث شده، سازندگان با سليقه هاي متنوع مشتريان خود روبروه شوند كه در راستاي توليد خودرو، وسايل و امكانات رفاهي فراواني راجهت عرضه محصولات خود به خودرو بيفزايند. با توجه به اينكه اغلب وسايل مورد بحث الكتريكي بوده و محتاج منبع عظيمي از نيرو مي باشد و باطريها جوابگوي ميزان مصرف بالاي مصرف كننده ها نيستند، نياز به مولد نيروي الكتريكي مناسب جهت راه اندازي وسايل الكتريكي و حتي شارژ باطري بسيار ضروري بوده ، در همين راستا مولدهاي برق با نام دينام ( مولد برق DC ) توليد گشت كه تا حدي جوابگوي نياز خودرو و وسايل ضروري آن مانند كويل، چراغهاي جلو و عقب، بوق و شارژ باطري بود ولي وسايل رفاهي مانند كولر، بخاري، شيشه بالابر برقي، پروژكتورهاي اضافي، در بعضي موارد يخچال خودرو و غيره مصرف بسيار بالايي داشته كه سازندگان بالاجبار رو به ساخت مولدهاي AC (آلترناتور) آوردند كه كاملا نياز آنها را  برآورده مي كرد.

امروز در صنايع خودروسازي دنيا ديگر خبري از ساخت دينام نيست. بلكه همه سازنده ها از آلترناتور با ميزان جرياندهي دلخواه خود استفاده مي كنند.

توضيحات  مربوط به دينام و آلترناتور در قسمتهاي مختلف بازگو خواهد شد.

فصل اول : دينام

دينام مولد جريان مستقيم مي باشد كه بطور كلي از قطعات زير تشكيل مي گردد.

شكل

بررسي عملكرد مدار ساده دينام

از حركت دادن يك سيم هادي در ميدان مغناطيسي به طريقي كه خطوط قواي ميدان مغناطيسي را قطع كند، نيروي محركه اي القاء مي شود كه اين نيرو به وسيله آمپرمتر در هادي قابل تشخيص است. با تغيير جهت حركت هادي جهت حركت عقربه آمپرمتر نيز تغيير مي كند. اگر سيم هادي در جهتي حركت كند حركت آن با خطوط قوا موازي باشد،  هيچ  نيروي محركه اي در آن القاء نمي شود.

در دينام حركت هادي بصورت دوراني است. حركت دوراني هادي به اين صورت قابل انجام است كه سيم هادي بصورت قاب در مي آيد. جريان ايجاد شده در قاب بصورت متناوب خواهد بود كه در زمان اندازه گيري آن به وسيله آمپرمتر، عقربه آمپرمتر بين صفر منفي و مثبت در نوسان است.

براي تبديل ولتاژ متناوب به ولتاژ يكسو، حلقه هادي را به دو نيم حلقه تبديل مي كنند كه بين نيم حلقه ها عايق مي شود. آنگاه ذغال روي حلقه ها قرار مي دهند كه جريان را از  طرف (ذغال مثبت) ميگيرد و به مصرف كننده انتقال مي دهد. ذغال ديگر مدار جريان را مسدود مي كند. به دو نيم حلقه اي كه به منظور يكسو سازي جريان، نسبت به هم عايق بندي شده اند كلكتور (كموتاتور) مي گويند.

ساختمان يك دينام ساده

در ساده ترين صورت دينام فقط يك كلاف يا يك سيم پيچ و دو تكه كلكتور به كار رفته است. در اين دينام جريان لازم براي بالشتكها از ذغال مثبت تامين مي شود، يعني مقداري از جريان توليد شده دينام براي مغناطيس كردن قطبها به مصرف مي رسد. چنين دينامي را خود تحريك گويند.

در چنين دينامهايي شدت نوسانات ولتاژ زياد است و براي كاهش دادن آن بجاي استفاده  از يك كلاف سيم پيچ از كلافهاي متعدد استفاده كنند و مجموعه كلافها را در بدنه آرميچر قرار دهند و در ميدان مغناطيسي به دوران در مي آورند.

نوسانات بوجود آمده در واقع همان منحني هايي هستند كه از چرخش هادي در جريان خطوط قوا بوجود مي آيند. با اضافه شدن تعداد سيم پيچ، تعداد منحنيها در يك دوره گردش آرميچر آنقدر زياد مي شود كه تواتر آنها حالت خط مستقيم را بوجود مي آورد.

در نتيجه ازدياد حلقه هاي سيم پيچ آرميچر، منحني ولتاژ و جريان ايجاد شده به خطوط مستقيم نزديكتر مي شود و اين حالت است كه به آن كم كردن نوسانات ولتاژ دينام مي گويند.

افزايش ولتاژ خروجي دينام

براي افزايش ولتاژ خروجي دينام، يعني رساندن آن به حدي كه بتواند پاسخگوي نياز مصرف كننده ها باشد، به نسبت لازم عوامل زير بايد افزايش يابد.

1-طول سيم

2-سرعت حركت آميچر

3-شدت ميدان قطبين

4-زاويه بين خطوط ميدان و مسير حركت

در حركت دوراني، مسير هادي بين صفر تا 360 درجه است و نمي توان آن را افزايش داد، اما سرعت حركت آرميچر تابع سرعت موتور است و به شرايط كار موتور بستگي دارد. شدت ميدان قطبين (ميدان مغناطيسي ) تابع قدرت خروجي دينام است. با چنين وضعيتي براي افزايش ولتاژ و جريان خروجي دينام بهترين كار ازدياد طول سيم كلافهاي آرميچر است.

در ديناميهاي 6 ولتي در حدود 8 دور سيم بدور شيار آرميچر پيچيده مي شود كه اين كار به خاطر ازدياد طول سيم انجام مي گيرد. در دينامهاي 12 ولتي پيچش در بيش از 10 دور انجام مي گيرد.

آفتامات (رگولاتور)

رگولاتور (آفتامات) در مدار شارژ وظايفي را بعهده دارد كه اين وظايف عبارتند از :

• كنترل ولتاژ خروجي دينام.
• كنترل جريان توليد شده دينام.
• دادن اجازه شارژ به باطري سالمي كه خالي شده است.
• قطع عمل شارژ پس از پر شدن باطري.
• ممانعت از تخليه جريان باطري در دينام به هنگام خاموش بودن موتور.

ساختمان آفتامات (رله ولتاژ)

رله ولتاژ داراي يك هسته آهني با چندين دور سيم پيچ است كه آن را بطور موازي پيچيده اند. روي هسته يك جفت پلاتين تعبيه شده كه در حالت عادي بسته است.

جريان مصرفي بالشتكهاي دينام و سيم اتصال بدنه خارجي از ذغال مثبت گرفته مي شود و پس از تغذيه قطبها به F آفتامات مي رود و در حالت عادي كه ولتاژ خروجي دينام كم است، از طريق پلاتين ها اتصال بدنه مي شود. با  افزايش دور موتور ولتاژ دينام نيز بالا مي رود و همزمان ولتاژ موثر بر سيم پيچ رله ولتاژ افزايش مي يابد. زماني كه ولتاژ توليد شده دينام از حد معيني تجاوز كند نيروي كشش هسته بيش از نيروي فنر پلاتين متحرك مي شود و در نتيجه هسته پلاتين متحرك را جذب مي كند. با باز شدن پلاتينهاي رله ولتاژ، اتصال بدنه قطبين به وسيله مقاومت كامل مي شود. افت مقاومت در مدار قطبها باعث كم شدن جريان مصرفي بالشتكها شده، در نتيجه شدت ميدان مغناطيسي تضعيف مي گردد و ولتاژ خروجي دينام كم مي شود. اين كاهش ولتاژ باعث مي گردد كه هسته رله ولتاژ نيروي خود را از دست بدهد و فنر آن پلاتين متحرك را بكشد و با پلاتين ثابت تماس دهد و مجددا جريان ميدان از طريق پلاتينها اتصال بدنه شود. عمل قطع و وصل پلاتينها در ثانيه چندين بار انجام مي شود و به اين ترتيب مقدار ولتاژ در حد لازم تثبيت مي گردد.

در دينامهايي كه اتصال بدنه داخلي است، جريان D آفتامات به پلاتينهاي رله ولتاژ به ميدان دينام فرستاده  مي شود و در دينام اتصال بدنه مي شود. در زمان باز شدن پلاتينهاي رله ولتاژ از طريق مقاومت جريان به ميدان وارد مي شود و مقدار آن كاهش مي يابد. آفتامات نيسان از نوع اتصال بدنه داخلي است.

عملكرد دينام در حالت واقعي

زمانيكه استارت زده مي شود و موتور شروع بكار مي نمايد، اين چرخش توسط تسمه دينام به پروانه دينام انتقال پيدا كرده و باعث چرخش آرميچر دينام مي گردد. هسته هاي مغناطيسي موجود بر روي هسته دينام كه ايجاد ميدان قوي مغناطيسي مي نمايند توسط آرميچر، اين ميدانها قطع شده و باعث القاء جريان در داخل آرميچر مي گردد. اين جريان از طريق كموتاتور، يا كلكتور به ذغالها رسيده و از آنجا به باطري و مصرف كننده ها مي رسد.

با توجه به عملكرد ساده دينام براحتي مي توان پي به معايب آن برد كه اين معايب عبارتند از :

1-اين سيستم به دور بالاي موتور جهت چرخاندن آرميچر و القاء جريان داخل سيم پيچهاي آرميچر احتياج دارد.

2-با توجه به گرفتن جريان بالا از سر جاروبكهاي ذغال و كلكتور اين امر باعث سياه شدن كلكتور و پايين آمدن عمر مفيد ذغال و در نتيجه كل دينام مي گردد.

3-آفتامات دينام حداقل داراي سه رله (رله جريان، رله ولتاژ و رله قطع و وصل ) مي باشد كه هر كدام منحصرا عمليات ويژه اي را از قبيل تنظيم ولتاژ، جريان و غيره انجام مي دهند كه اين امر باعث بالا رفتن هزينه ساخت دينام و حساسيت بالاي آفتامات مي گردد كه  در صورت بهم خوردن تنظيم آفتامات صدمات شديدي به آفتامات و دينام وارد مي گردد.

4-سرويس و نگهداري مشكل دينام، بازديد ذغالها و كلكتور بعلاوه هزينه مونتاژ و دمونتاژ و نصب مجدد دينام به روي خودرو از ديگر معايب دينام مي باشد.

5-با توجه به وجود هسته هاي مغناطيسي، آرميچري با جريان بالا توليد مي گردد كه باعث حجيم شدن و بالا رفتن وزن دينام مي گردد. اين عيب از معايب منحصر به فرد دينام مي باشد. تنها مزيت دينام اين است كه مولد DC بوده و همخواني نزديكي با باطري موجود در خودرو دارد، ولي تنظيم مشكل آفتامات حساس دينام سازندگان را بسوي ساخت آلترناتور سوق مي دهد.

فصل دوم

عملكرد آلترناتور

زماني كه استارت زده مي شود و موتور شروع بكار مي  كند، اين چرخش توسط تسمه به پروانه آلترناتور انتقال مي يابد وباعث چرخش روتور كه از طريق آفتامات مغناطيسي شده است مي گردد. اين ميدان مغناطيسي دوار توسط سيم پيچهاي استاتور قطع شده، باعث ايجاد جريان داخل استاتور مي گردد كه از طريق ركتي فاير (يكسو كننده قدرت) بصورت جريان يكسو شده به باطري و مصرف كننده ها مي رسد.

مزاياي آلترناتور نسبت به دينام

• سيستم ميدان مغناطيسي دوار نياز به دور بالاي موتور ندارد و حتي در دورهاي پايين و بالا ولتاژ ثابت توليد كرده و باطري دائما تحت شارژ مناسب قرار مي گيرد.

2-جريان جاري در استاتور توسط ركتي فايز يكسو شده و با كابلشوهاي قوي به باطري و مصرف كننده ها مي رسد. اين امر باعث مي شود هرگز جرقه يا گرماي شديد حاصل از اتصالات ضعيف بوجود نيايد و آلترناتور سالم بماند.

3-آفتامات آلترناتور داراي دو رله جريان و قطع و وصل بوده كه فقط جهت تغذيه روتور با مصرف حداكثر سه آمپر بوده كه آسيبي به روتور و آفتامات نمي رساند.

4-سرويس و نگهداري آلترناتور با توجه به مصرف پايين روتور نسبت به دينام هزينه كمتري را در بردارد، زيرا قطعات آلترناتور بسيار ساده با بازدهي بالا مي باشد.

5-كم بودن حجم و وزن استاتور و روتور و كوچكتر بودن يكسو كننده ها باعث پايين آمدن حجم و وزن آلترناتورگشته كه سازنده ها رغبت بيشتري براي ساخت آلترناتور با هزينه كم و بازدهي فراوان نشان مي دهند.

6-جديدا با پيشرفت وسايل الكتريكي حجم آفتاماتهاي آلترناتور بقدري كم شده است كه آنرا داخل خود آلترناتور تعبيه مي نمايند كه اين امر باعث كاهش فضاي اشغالي در سيستم موتور خودرو مي گردد.

منحني مقايسه دينام و آلترناتور.

آلترناتور در دورهاي كم آمپر بيشتري نسبت به دينام توليد مي نمايد. بطوريكه ديده مي شود آمپر خروجي آلترناتور كمي پايين تر از دور آرام توليد مي شود، در حالي كه در دينام آمپر مورد نياز در دوري بالاتر از آزاد گردي موتوز بوجود مي آيد. سطح هاشور بين دو منحني رجحان آلترناتور بر دينام را نشان مي دهد.

آلترناتور سه فاز با روتور دو قطبي

اگر بجاي يك سيم پيچ از سه سيم پيچ استفاده كنيم در در يك دور گردش روتور سه منحني ولتاژ توليد مي شود كه به آن ولتاژ متناوب سه فاز مي گويند. در آلترناتور سه فاز روتور دو قطبي مي باشد، بنابراين فاصله سيم پيچي يك طرف كلاف نسبت به طرف ديگرش 180 درجه است به اين دليل كه وقتي يك طرف كلاف در مقابل N قرار گيرد طرف ديگرش در مقابل قطب S مي باشد.

فصل سوم : آلترناتور نيسان جونيور 2000

آلترناتور مورد بحث ما مربوط به خودرو نيسان جونيور 2000 مي باشد كه در حال حاضر در كشورمان توسط خودروسازي زامياد مونتاژ و به بازار عرضه مي گردد. موتور اين خودرو كه آلترناتور بر روي آن نصب شده در شركت مگاموتور مونتاژ گشته و شركت الكتروشار تنها تأمين كننده آلترناتور نيسان در كشور مي باشد كه وظيفه تأمين اين قطعه را بعهده دارد.

مشخصات فني

اين آلترناتور بطول 157mm و ارتفاع 179mm كه داراي سه پايه به ضخامت 13mm و يك پولي به قطر 69mm بوده كه در موتور نيسان جونيور با كد (P-1 ) مشخص گرديده و عملكرد آن توليد مقدار جريان الكتريسيته لازم جهت كاركرد موتور، مصرف كننده ها و شارژ باطري مي باشد. ولتاژ توليد شده آلترناتور كه توسط آفتامات تنظيم مي شود برابر با 13.5V و حداقل جريان 35A مي باشد.

بخش اول

قطعاتي كه آلترناتور نيسان جونيور را تشكيل مي دهند عبارتند از :

1-براكت پشتي و جلويي : اين دو قسمت پوسته اصلي آلترناتور را تشكيل مي دهد كه قطعات را در بر مي گيرد جنس براكت از آلومينيوم A413-Minex  مي باشد.

براكت جلويي از قطعات زير تشكيل شده است.

1-بلبرينگ

2-صفحه نگهدارنده بلبرينگ كه از جنس ورق آهن ST-12 مي باشد.

پيچ m5×17 به همراه واشر تخت  A5×10

2-استاتور : كار استاتور بدين صورت مي باشد كه سيمهاي استاتور ميدان مغناطيسي حاصل از گردش روتور را قطع كرده و داراي جريان AC گشته، پس از عبور از ركتي فاير و يكسو شدن جهت شارژ باطري و استفاده لوازم برقي خودرو مورد استفاده قرار مي گيرد. سيم پيچي استاتور بصورت دو طبقه دوبل مي باشد كه به صورت سه فاز و ستاره بسته مي شود. براي سيم پيچي از سيم 0.85 استفاده مي كنند. هسته استاتور 36 شيار مي باشد. استاتور خود از قسمتهاي زير تشكيل مي گردد.

1-لمينيشن : تعداد لمينيشنها 21 عدد مي باشد و جنس آن نيز از ورق آهن ST-12 به ضخامت 1mm مي باشد.

2-عايق روي سيمها : اين عايقها وظيفه جلوگيري از بيرون زدن كلافها و اتصال بدنه را به عهده دارند. جنس اين عايقها از فيبر استخواني الياف دار با ضخامت 1mm مي باشد.

3-عايق زيري سيمها : اين عايق تنها وظيفه جلوگيري از اتصال بدنه را به عهده دارد و جنس آن از مايلار با ضخامت 0.25 ميلي متر مي باشد.

محاسبات سيم بندي استاتور

تعداد شيارهاي استاتور به تعداد قطبهاي روتور و تعداد فاز آلترناتور بستگي دارد.  تعداد قطبها × تعداد فاز = تعداد شيار استاتور

در آلترناتور نيسان جونيور كه روتور آن داراي 12 قطب است (6 قطب N و 6 قطب S) و برق سه فاز توليد مي نمايد تعداد شيارهاي استاتور برابر است با

36= 12×3 = تعداد شيار استاتور نيسان جونيور

زاويه دو شيار مجاور : زاويه دو شياز مجاور بستگي به تعداد شيارهاي استاتور دارد. درجه زاويه دو شيار مجاور آلترناتور نيسان جونيور

زاويه سيم پيچي در استاتور نيسان : زاويه سيم پيچي در استاتور بستگي به تعداد قطبها دارد.

زاويه سيم پيچي در آلترناتور نيسان جونيور

ساختمانهاي چوبي

ساختمانهاي چوبي

ساختمانهاي چوبي

مقدمه:

پيش از به وجود آمدن خانه و مسكن از مصالح بنائي انسانهايي كه در       كناره هاي جنگل زندگي مي كردند براي رهايي از خطر حيوانات از كلاف بندي هاي كوچك و بزرگ به شكل تركيبي از آلاچيق ساده و پوششهاي گياهي در جوانب آن جهت ديواره ها و بطور كلي سرپناه به وجود مي آورده اند تا از گزند حيوانات وحشي در امام باشند. پس از تكامل زندگي، معماري پديد آمده كه در شكلهاي مختلف و از مصالح گوناگون نظير سنگ، خشت و آجر جهت اسكلت سازي بنا در فرمهاي مطلوب استفاده شده است. به طور كلي بنا به موقعيت زمان و نسبت به نوع سليقه تزيينات در نماسازي داخلي و خارجي نيز به وجود آمده است.

در كاوشهاي باستان شناسي كه در طبقات سوم تپه هاي سيلك كاشان انجام شده، وجود پوششهاي سقف چوبي از معماري هزاره سوم قبل از ميلاد حكايت مي كند. همچنين در اكتشافات ديگر باستان شناسي كه از شهر سوخته در كناره رود هيرمند كه به علت وقوع زمين لرزه در زير خاك مدفون شده، سقفهاي چوبي و نعل درگاه دربها و پنجره ها و تيرهاي حمال و باربر در زير پله ها جهت استفادة طبقه دوم بناها از تكامل معماري و كاربرد موثر چوب سخن مي گويد.

در بسياري از مكتوبات محققان رشته هاي معماري جهان آمده است كه آثار تخت جمشيد و كاخهاي هفده گانه هخامنشي كه از آثار معماري عظيم در جهان مي باشد، حكايت از اين دارد كه در تعدادي از اين كاخها از ستونهاي چوبي مرتفع و قطور همراه با سرستونهاي جالب و كلاف كشي پلها سود برده  شده است و در پوششهاي سقف آنها نيز از چوبهاي مقاوم سدر و انواع ديگر به نام آسمانه استفاده گرديده.

در اين بناها تزيينات چوبي و كله گاوسازيها مورد توجه بوده. زيرا كه چوب هم مقاوم و هم شكل پذير مي باشد و اجراي آن در زمان كوتاه نسبت به انواع سنگي آن به وجود مي آيد. در كاخهاي ساساني از چوب در نماسازيهاي داخلي و دربهاي بزرگ و در كلاف بنديها و اجراي  طاقها استفاده شده است. در دوران صفويه از بناهاي چوبي و كلاف كشي آن جهت اسكلت بندي و سپس نماسازيهاي خارجي و در برخي موارد قسمتهاي داخلي نيز به شكلهاي مطلوب جهت كاخهاي عالي قاپو – چهل ستون و عمارت هشت بهشت در اصفهان استفاده شده.

علاوه بر استخوان بندي، از تزئينات بسيار زيباي چوبي در قابسازي سقفها به شكل كارهاي بسيار ظريف گره و همچنين پنجره هاي مشبك گره درودگران و درهاي منبت و معجرها (جانپناه) استفاده فراوان شده كه تا امروز باقي مانده و مانند گوهري بر تارك معماري جهان مي درخشد. شكل 371-372-373-374)

ايجاد ساختمانهاي چوبي در دورانهاي معاصر نيز به شكلهاي مختلف مورد توجه بوده است و در زمان حاضر بناهاي چوبي جدا از گرايشهاي سنتي ساخته مي شوند. ساكنين بومي در حواشي جنگل به علت وجود چوب فراوان در مناطق شمال و كم بودن مصالح ديگر ساختماني از چوب استفاده فراوان ميكنند همچنين در بناهاي چوبي مدرن كه در مواردي اجراي سنتي در آنها نيز حاكم مي باشد از چوب استفاده فراوان مي كنند.

طرح و روابط در بناهاي چوبي

بناي چوبي به شكلهاي ساده كلبه هاي جنگلي و مسكوني كوچك در حواشي جنگل، همچنين بناهاي مسكوني در روستاها و شهركهاي كوچك و بزرگ ساخته مي شوند. مسلماً در بناهاي مسكوني در روستاها و شهركهاي كوچك و بزرگ ساخته مي شوند. مسلماً در بناهاي كوچك طرح بسيار ساده بوده. اما در ساختمانهاي مسكوني چوبي بزرگ يك طبقه با توجه به مرتفع بودن آنها از زمين طبيعي بنا مي گردد در مواردي در اصطلاح محلي طبقه كوتاه همكف «زيرزمين» ناميده مي شود. در بناهاي دو طبقه طرحهاي سنتي برابر با نياز و خواسته هاي زندگي پرجمعيت با فضاهايي در يك راستا و مواردي به شكل مجموعه با توجه به روابط فضاهاي متداخل در يكديگر به وجود مي آيد. در اين طرحها به وسيله راهرو، هال، اطاق نشيمن، خواب، تالار (پذيرايي)، انباري و در مواردي آشپزخانه نيز در مجموعه فضاها ساخته مي شود. به طور كلي ارتباط آشپزخانه با بنا بيشتر به شكل منفرد با رعايت فاصله از بناي مسكوني خواهد بود. اين فاصله كوتاه بيشتر به خاطر پيشگيري از خطر آتش سوزي مي باشد.

بالكن: در بناهاي مسكوني يك طبقه داشتن ايوان سرپوشيده و در بناهاي دوطبقه بالكن عريض سرتاسري سرپوشيده يكي از خواسته هاي اصلي طرح مي باشد. معمولاً ايوان و بالكن در جهت اصلي بنا مورد نظر خواهد بود. در مواردي اجراي ايوان در دو و يا سه طرف و در طرحهاي خاص در چهار طرف بنا و فضاها قرار مي گيرد. معمولاً فاصله تيرها در ايوان بين 2/1 تا 5/1 متر و در مواردي ستونهاي چوبي ايوان در امتداد ستونهاي فضا واقع مي شود. وجود ايوان و بالكن سرپوشيده سبب پيشگيري آب باران به داخل فضاها مي شود. ضمناً وجود ايوان سرپوشيده مقداري وزش مستقيم باد را به داخل فضاها كاهش مي دهد.

پنجره و در واشو در بناهاي چوبي: معمولاً وجود پنجره در جهت جنوب ساختمان مورد توجه مي باشد. در اين حالت تابش خورشيد در تابستان به درون اطاق كم و محدود خواهد بود. اما در زمستان نفوذ اشعه و تابش خورشيد به داخل فضا به خوبي انجام مي گردد. بجز ضلع جنوبي از اضلاع شرقي و غربي نيز جهت نورگير و پنجره استفاده مي شود. به طور كلي استقرار پنجره در ضلع شمالي بنا بسيار كم بوده و اين به سبب نفوذ بخار آب دريا در فصول سال بويژه تابستان مي باشد كه به وسيله وزش باد حاصل مي گردد. (شكل 375-376)

اثر باد در اسكلت ساختماني چوبي: در طراحي بناهاي چوبي «جهت وزش باد» مورد توجه مي باشد. از اين رو اساس اسكلت سازي خرپا بيشتر به شكل سنتوي مي باشد. به طور كلي خرپاهاي مثلثي و يا دو طرفه در جهت مخالف باد سبب شده كه اسكلت از جا كنده شود و در مواردي موجب تخريب بنا مي گردد. (شكل 377)

فضاهاي منفرد: رعايت انبارهاي بزرگ، اطاق تكي و بخصوص توالت در گوشه حياط از ضوابط بنا مي باشد. در مواردي اجراي توالت در فاصله نزديك ساختمان نيز مورد توجه مي باشد.

مكانهاي الزامي در فضاها: در بناهاي چوبي، طاقچه و رف در بين ستونهاي چوبي ساخته مي شود اينگونه بناها با رعايت فاصله از ديوار و بر اساسي خاص، دودكش اجاق جهت آشپزخانه بوجود مي آيد كه بعداً به آن مي پردازيم.

سكوسازي جهت آشپزخانه نيز با مصالح چوبي مي باشد. به علت وجود چوب فراوان در منطقه، بخاريهاي گلين و قطور با تورفتگي كه در اصطلاح محلي به آن «كله» مي گويند، با رعايت فاصله از ديوارها در فضاهاي نشيمن و بخصوص در تالار ساخته مي شود تا در زمستان مورد استفاده بگيرد. ضمناً از اين بخاري ها، جهت پخت و پز نيز استفاده مي گردد. چون دود، سبكتر از هوا مي باشد. از دريچه بالاي پنجره از فضاي ساختمان خارج خواهد شد. با شرايط خاص و با توجه به اصول ايمني ميتوان براي اينگونه ساختمانها، بخاري ديواري نيز ساخت. چگونگي ايجاد دودكش آنها را بعداً بررسي خواهيم كرد.

نماسازيهاي تركيبي: تزيين و آراستن اينگونه بناها، بستگي به وضعيت و توان مالي صاحبان آن دارد.

اين تزيينتن به ستونهاي خراطي شده، سر ستون سازي، پل كشي با طرحهاي برجسته و نقوش دار، كلافبنديهاي زيبا، لمبه كوبي در زير سقفهاي ايوان و اطاقها، قاب سازيها جهت فضا، مشبك بندي درب و پنجره، كارهاي جالب هندسي، تنكه سازي به شكل برجسته، همچنين منبت و گره سازي برروي در و پنجره هاي چوبي بخصوص طره سازي در پيش آمدگي به شكلهاي مختلف و مطلوب ساخته شده كه امروزه نيز از آنها به شكلهاي سنتي يتا در فرمهاي جديد استفاده مي شود. (شكل الف-378 و ب-378 تا 381)

معايب و محاسن بناهاي چوبي

الف- معايب: چوب عنصري بدشت آسيب پذير است، بويژه در مقابل نفوذ رطوبت فرسوده مي شود. رطوبت در ابتدا باعث سفيدك زدن مصالح چوبي شده و شرايط براي رشد باكتريهاي مضر آماده مي گردد و ازدياد آنها سبب كپك زدن چوب و به مرور پوسيده شدن آن مي شود. اين رطوبت از زمين و يا مكانهاي تماس با زمين حاصل مي شود و اين پوسيدگي سبب ناپايداري ستونها و اجزاء ديگر بناهاي چوبي شده كه از عمر مفيد بنا مي كاهد و امنيت آن را تهديد مي كند. از اين رو براي پيشگيري از نفوذ رطوبت به ريشه بناهاي چوبي، بايد موارد زير را مورد توجه قرار داد:

• در اجراي سنتي كه ستونها در زمين مستقر مي گردد، جهت پيشگيري از پوسيده شدن، آنها را به وسيله قير معدني و يا قير نفتي از ريشه ستون تا ارتفاعي بالاتر از سطح زمين و تا سطح ترشح آب‌اندود شود.
• چنانچه قير در دسترس نباشد بايد محل نشست چوب در ابتدا قدري سوزانيده شده و سپس با دوغابه آهك اندود شود.
• چنانچه تير چوبي در پي واقع شود، شفته آهك بايد داراي دانه بندي ماسه و شن (هركدام به تناسب) و قلوه سنگ به ميزان 45 درصد بوده و عمل شفته ريزي به صورت اصولي انجام پذيرد. در چنين صورتي خطر سرايت رطوبت بمراتب كم خواهد شد، زيرا شفته به مرور زمان سخت شده و اين سخت شدگي تا آنجا پيش مي رود كه نفوذ رطوبت در شفته منتفي مي شود.
• چنانچه نفوذ رطوبت همزمان با برودت و سرما همراه باشد، موجب ازدياد حجم آن مي شود كه به آن اصطلاحاً «باد كردن» چوب گفته مي شود. مسلماً اين اثرات در فصول مختلف سبب تأثيراتي بر اجزاء و اتصالات نظير فشرده شدن عضوها به يكديگر و پس از خشك شدن نسبي، موجب جمع شدن عضوهاي اتصالات مي شود. شكي نيست كه اجراي فني و اصولي همراه با در نظر داشتن موارد مذكور، سبب يكنواختي و تعادل در كل بنا خواهد شد و در سلامت و ايمني بنا تأثير فراوان دارد.
• نفوذ آتش در بناهاي چوبي به علت بي توجهي پيش آمده كه در نتيجه آتش سوزي، به سرعت تمام جوانب بنا را در بر گرفته، كه در مواردي باعث از بين رفتن كل بنا در زماني كوتاه مي شود. از اين رو در نگهداري وسايل گرم كننده و چراغ نفتي و غيره در بناهاي چوبي بايد دقت شود و براي مقابله و پيشگيري از زيانهاي آتش سوزي، نگهداري كپسولهاي آتش نشاني در ساختمانهاي چوبي بسيار ضروري مي باشد.
• نفوذ گرما و سرما در بناهاي چوبي موجب بروز مشكلاتي در زندگي خواهد شد. از اين رو محدود كردن در و پنجره در حد لازم و استفاده از وسايل گرم كننده در زمستان به طرق مختلف در بوجود آوردن هواي ملايم و يكنواخت مؤثر خواهد بود.

در تابستان مي توان از وسايل خنك كننده يا تعبية پنجره هايي در جوانب بنا جهت كوران هوا و تهويه استفاده كرد.

توجه: رعايت پيش آمدگي پوشش سقف به طوري كه قسمتي از ارتفاع بنا را زير پوشش بگيرد، هم در گرماي تابستان و هم در سرماي زمستان مؤثر خواهد بود.

ب: محاسن

• تهيه چوب در نواحي شمال ايران به دليل وجود سرشار آن ساختمان سازي چوبي را به راحتي ممكن مي سازد. در صورتي كه تهيه و كمبود مصالح مختلف بنائي جهت انواع ديگر ساختمان سازيها، امروز دشوار و مسئله ساز مي باشد.
• حمل راحت چوب و جابجايي عضوهاي چوبي در ساخت يك اسكلت بناي چوبي بسيار مؤثر بوده و در زماني كوتاه فضاهاي لازم به وجود مي آيد.
• اجراي اصول فني موجب اتصالات صحيح مي شود و به كمك آنها مي توان بناهاي چوبي را در مقابل عوامل جوي پايدار و مقاوم ساخت و عمر آنرا ثابت نگهداشت.
• امروزه با شيوه هاي خاص، كار عمل آوردن چوب را انجام مي دهند. و نفوذ دادن محلولهاي شيميايي در حوضچه هاي مخصوص، عمر چوب را تثبيت مي كنند. حتي اندود كردن چوب با برخي از مواد شيميائي سبب مقاومت آنها در مقابل آتش سوزي نيز مي شود؛ كه در بحث ساختمانهاي چوبي مدرن به آن مي پردازيم.
• هزينه و مخارج ساخت بناهاي چوبي در مقابل بناهايي كه از مصالح گوناگون استفاده مي كنند، بسيار كمتر خواهد بود.
• حفاظت بناهاي چوبي در قسمتهاي خارجي و خصوصاً در بخشهاي داخلي به وسيله رنگ آميزي به راحتي ممكن مي باشد.
• در بناهاي چوبي با آرامش خاص و تنوعي مطلوب همراه مي باشد.

تهيه چوب

قبل از اجراي ساختمانهاي چوبي – چه در اجراي سنتي و چه در اجراي پيشرفته بايستي به نكاتي توجه داشت.

الف: داشتن مصالح مرغوب كه عبارتست از چوب مقاوم و خشك

ب: وسايل كار

ج: كارگر ماهر

وجود چوب سالم كه در به وجود آوردن يك بناي چوبي از اهميت خاص برخوردار مي باشد.

بطور كلي چوبهاي مورد استفاده در ساختمانهاي چوبي از نظر مقاومت دسته بندي مي شوند و هر يك كاربرد خاص دارند. چوبهاي مناسب براي بناهاي چوبي به اين شرح است: شمشاد، انجيلي، ممرز، راش، توسكا، پلت، خرمندي، كرات، ملچ و گردو كه ذيلاً بروش تهيه آن مي پردازيم:

• جهت تهيه تير، قطع درخت در اواخر پائيز و يا زمستان انجام مي شود. زيرا در اين زمان درخت فاقد شيره در جداره هاي پوستي مي باشد. وجود شيره در درخت سبب انباشته شدن باكتريها در نقاط تراوش مي گردد.
• جداسازي پوست درخت سبب تراوش شيره به خارج از تيز شده كه باكتريها در محل مذكور رشد و نمو مي كنند كه در مجموع سبب به وجود آمدن كپك در نتيجه پوك شدن سطوح خارجي تير مي گردد.
• با توجه به موارد ذكر شده، جداسازي پوست از تير، كاري غير اصولي است مگر اين كه در شرايط فني پوست درخت قطع شده، گرفته شود و در مسير رودخانه بر آب انداخته شود تا شيره آن كاملاً خارج گردد.

خشك كردن چوب: چوب به دو روش مكانيكي (با بخار آب گرم و گرماي داغ) و يا به شكل طبيعي خشك مي شود كه بحث طبيعي و سنتي آن مورد نظر ما خواهد بود. به طوري كه اشاره شد، قطع درخت بايد در فصل زمستان انجام شود. براي بناهاي چوبي تيرهاي يكنواخت و قائم قطع شده و به دو ترتيب افقي و قائم نگهداري مي شوند.

روش افقي: 1- سرشاخه در راستاي تير از آن جدا مي گردد و سپس محل هاي مذكور به علاوه به دو سر تير گل مالي شده تا كپك زدگي در مكانهاي مذكور به وجود نيايد.

2- در مكاني مرتفع و مسطح زير سري جهت دو سر و قسمت مياني تيرها خوابانيده مي شود. چنانچه جهت اين كار از چهار تراش استفاده شود به علت يكنواختي سطح، پيچيدگي در تيرها به وجود نمي آيد.

3- تيرها با رعايت سرشاخه گذاري يكنواخت در بين آنها در جوار يكديگر خوابانيده مي شوند.

• پس از چيدن تيرهاي زير سري تيرهاي بلند مجدداً همانند رديف زيرين، پهلوي يكديگر چيده مي شوند. ممكن است عمل در چند رديف تكرار گردد.

توجه 1: فاصله گذاري با رعايت سرشاخه ها، سبب حركت هوا در اطراف تيرها شده و موجب مي شود تا سريعتر خشك گردند.

توجه 2: پوشش روي تيرها با رعايت سرپوش به ترتيبي كه بارش باران و برف بر آنها نفوذ نداشته باشد انجام مي شوند.

چنانچه خشك كردن آنها در فضاي سرپوشيده انجام گردد اصولي خواهد بود.

روش قائم: 1- در اين حالت تيرها به شكل عمودي و متكي به يكديگر در محلي مستقر مي شود اين روش بيشتر به خاطر نداشتن محوطه و متكي به يكديگر در محلي مستقر مي شود اين روش بيشتر به خاطر نداشتن محوطه و مكان خواهد بود. در اين حالت اتكاي تيرها بر پهلوي يكديگر مي باشد كه تيرهاي مياني را درگير مي كند. اما در تيرهاي كناري به علت آزاد بودن آنها خطر پيچشي وجود دارد.

2- چنانچه اطراف ستونها تسمه كشي شود، حالت پيچشي از تيرهاي آزاد گرفته مي شود. ضمناً به علت اين كه تيرها در ناحيه انتهايي و سر در تنگ بوده و در ناحيه پا به علت ايستايي به شكل مورب واقع مي شود، به همين سبب امكان پيچش در آنها وجود خواهد داشت.

3- به طور كلي چنانچه تيري قبل از خشك شدن داراي خميدگي باشد، مي توان دو سر آن را تنگ بسته و با استقرار تيرهاي عمودي در ناحيه خميدگي تير، پس از مدتي آن را به حالت مستقيم برگردانيم. مسلماً پس از خشك شدن چوب برگشت خميدگي به حال اول وجود نخواهد داشت.

4- به طور كلي در اين حالت نيز اگر تيرها در محل سرپوشيده قائم انبار شود به مراتب زودتر خشك شده و در مقابل بارندگيها مصون خواهد بود.

5-در انبار كردن چوب به شكل عمودي نفوذ هوا در چوبهاي مياني كم بوده كه در نتيجه خشك شدن آنها طولاني تر از روش افقي خواهد بود. به طور كلي خشك شدن چوب به طور طبيعي نياز به مدت و زماني در حدود 6 ماه خواهد داشت.

توجه: مسلماً چوبي كه در بناهاي چوبي به كار مي رود اولاً بايد كاملاً خشك و ثانياً بدون ترك و در تيرها و ستونها كاملاً راست و بدون خميدگي و با قطري يكنواخت باشد. خصوصاً مقاومت فشاري چوب بايد در حد مطلوب و از انواع درختان غيرسوزني برگ باشد. (شكل 382-383)

بناهاي چوبي دوگانه: به طور كلي ساختمانهاي چوبي به دو شكل اصلي يعني ساختمانهاي سنتي آن مورد بحث ما بوده كه به شرح و نحوه ساخت آن مي پردازيم.

ساختمانهاي چوبي سنتي: اين بناها بومي و محلي در اسكلت سازيها داراي روشي مشترك، مشابه با تغييراتي كم مي باشد. در برخي موارد با اساس واحدي از چوبهاي موجود در محل و با طرحهاي ساده و ايوان دار كه تقليدي از بناهاي چوبي دوره هاي گذشته مانند عمارت چهلستون مي باشد، به وجود ”مده. اجراي اين بناها تا به امروز چندان فرقي نكرده است. به علاوه طرح آنها نسبت به خواسته هاي زندگي و نيازهاي افراد خانواده به وجود آمده است. به طور خلاصه با درنظر داشتن «طرح و نوع مصالح چوبي و بخصوص اجراي آن» در روشهاي سنتي «گالي پوش خانه، لت پوش خانه، سفالخانه، سيمكاخانه» ساخته مي شود. اين ساختمانها براي كلبه هاي روستائي، جنگلي، منازل مسكوني يك و دو طبقه، دكاكين محلي، انبارهاي برنج و غلات، آغل چهارپايان و غيره مورد استفاده قرار مي گيرد كه ذيلاً به نحوة اجراي آن مي پردازيم.

اجراي ساختمانهاي سنتي از پي سازي تا سقف

بناهاي چوبي سنتي ساده ترين بناهاي چوبي مي باشد كه در نواحي شمال ايران ساخته مي شود. معمولاً اين بناها در اراضي و زمينهاي مرتفع روستائي بنا مي شود كه اجراي آن را از پي سازي و سپس ديوارسازي و در نهايت شيوه پوشش سقف دنبال كنيم.

پي سازي

الف: پي سازي سگتي

• معمولاً خاكبرداري جهت ساختن پي تا سطح زمين سخن كه در اصطلاح محلي «بن سل» ناميده مي شود، انجامي مي گردد.
• ستون مقاوم چوبي به قطر حدود 20 سانتيمتر و به ارتفاع مشخص فضا با توجه به مقداري كه در چاله كنده شده به عنوان پي نشست مي كند، با رعايت شاقولي قرار دادن آن، در چاله مي گذاريم و اطراف آن را خرده سنگ ريخته و كاملاً مي كوبيم.
• به اندازه 20 سانتيمتر روي خرده سنگ، خاك رس ريخته و كوبيده مي شود تا از نفوذ آب به طور مستقيم در ريشه ستون كه در اصطلاح محلي «سگت» گفته مي شود، پيشگيري گردد.

توجه: چنانچه بيشتر قسمتي كه از تير فوق كه به نام «سگت» در درون سنگها نشست مي كند با قير آغشته شود، خطر فرسوده شدن و پوسيدن احتمالي آن از بين مي رود. (شكل 384)

پي سگتي قطور:

• در اين روش گودبرداري «پي»هاي منفرد در ابعاد 120×120 سانتيمتر و به عمق يك تا 2 متر نسبت به نوع زمين كنده مي شود.
• از گردبينه قطور به ارتفاع پي كنده شده با توجه به 50 سانتيمتر اضافي از سطح زمين به قطر تقريبي 40 سانتيمتر يا بيشتر استفاده كرده درون پي مستقر مي سازيم. (چنانچه بدنه گردبينه با ارتفاعي بيشتر كه در پي نشست مي كند به وسيله قير قبلاً آغشته سازيم كاري اصولي مي شود)
• اطراف گردبينه را با سنگ پر كرده و بآرامي مي كوبيم تا سخت شود.
• فاصله پي هاي سگتي از يكديگر 150 سانتيمتر مي باشد كه سطوح گردبينه مذكور بايد تراز بوده تا براي نعل كشي كه حالت شناژ را دارا مي باشد آماده گردد (شكل 385)

عايق رطوبتي بر سطح پي سگتي

جهت پيشگيري از نفوذ رطوبت به پي سگت در درون سنگهاي مهاركننده در پي كني سطح نشست پي، سگت چوبي و ارتفاع بالاتر از آن به وسيله قير به طور كامل آغشته مي شود. در اجراي پوشش قير بر سطح تير مذكور بايد توجه شود قير در مقطع تير نيز آغشته شود.

توجه 1- جهت درگيري كامل ناحيه تير آغشته شده به قير اصولي، تير عمودي بايد داراي زائده هاي سرشاخه باشد. مسلماً اين سرشاخه ها باعث درگيري كامل تير نشست كرده در اطراف سنگهاي همجوار مي شود. بايد توجه گردد كه زائده هاي سرشاخه نيز بنحوي با قير آغشته شود.

توجه 2- ابتدا سطح پي كنده مي شود و بعد از آن تمام سطح بوسيله سنگهاي درشت مفروش شده – محل نشست تير آغشته به قير، سنگ تخت بكار مي رود – سپس تير را عمودي روي سنگ تخت نگهداشته اطراف آن را با سنگهاي درشت چيده و فضاهاي بين آنها را با قلوه سنگ پر مي كنيم.