پيامبران كامل به دنيا مي آيند، نه عشق را مي جويند و نه عشق را مي بخشند، زيرا خود عشق هستند. اما ما كه بارها و بارها به دنيا مي آييم بايد معناي عشق را كشف كنيم. بايد بياموزيم كه با عشق زندگي كنيم، همانگونه كه گل با زيبايي زندگي مي كند.
هنري ميلر (بي خوابي)

مخابرات ماهواره اي با قابليت هاي منحصربه فرد خود محدوديت هاي گسترش شبكه هاي اطلاع رساني و بخصوص اينترنت ر ادرمناطق دورافتاده و مناطقي كه دسترسي به شبكه هاي زميني امكانپذيرنيست، برطرف كرده است و بزودي اين نويد داده مي شود كه هيچ نقطه اي درروي كره زمين، از دسترسي به سرويس هاي مخابراتي (وازجمله اينترنت) محروم نباشد.
اين هفته نگاهي خواهيم داشت به مخابرات ماهواره اي در انتقال اطلاعات چندرسانه اي و اينترنت.
با پايان يافتن تاريخچه اينترنت، ازاين هفته ستون جديدي را با نام پيشگامان اينترنت بازكرده ايم كه درآن به معرفي دانشمنداني كه نقش مؤثري در توسعه و تكامل اينترنت داشته اند، پرداخته ايم كه اميدواريم موردتوجه واقع شود.
درپناه حق باشيد
مسعود اكبرزاده
masoud @ cmpmail.com

از پاول باران به عنوان پدر اينترنت ياد مي شود. اولين ايده هاي ارتباط شبكه اي براساس سوئيچينك پاكتي ديتا توسط وي و درپي پروژه مشترك سازمان تحقيقاتي RAND (Research and Development) و وزارت دفاع ايالات متحده، ارائه گرديد. سازمان تحقيقاتي RAND در سانتا مونيكاي كاليفرنيا، مدت كوتاهي پس از پايان جنگ دوم جهاني با هدف مطالعه در زمينه سيستم هاي كنترل و حفظ مديريت تجهيزات نظامي هنگام درگيريهاي گسترده و جنگ جهاني تأسيس گرديد.
در سال ۱۹۵۹ يك مهندس برق جوان با نام پاول باران (متولد ۱۳۲۶ لهستان ، خانواده وي دو سال بعد به آمريكا مهاجرت كردند) از گروه تجهيزات هوافضايي هيوز به RAND ملحق گرديد.
نيروي هوايي ايالات متحده در آن زمان يكي از اولين شبكه هاي گسترده كنترل رادارهاي دفاعي موسوم به «SAGE» را راه اندازي كرده بود و مايل بود تا فن آوري شبكه هاي WAN به منظور تشخيص و امكان پاسخ به يك تهاجم هسته اي گسترش يابد.
تحقيقات روي اين موضوع به باران سپرده شد. وي در گزارشهاي خود (طي سالهاي ۷ـ۱۹۶۱ و بخصوص طي سلسله مقالات «براساس ارتباطات توزيع شده»on Distributed Communications به ايده يك شبكه توزيع شده براساس سوئيچينگ پاكتي اشاره كرد كه در آن مفهوم ارتباط انتها به انتها (End to End) مي توانست از مسيرهاي مختلف برقرار گردد. در اين صورت بدون وجود يك نقطه مركزي در شبكه، قطع يك مسير مشكل عمده اي را در ارتباط بين دو گره (كامپيوتر) ايجاد نمي كرد.
چند سال بعد نتايج تحقيقات باران توسط مهندسين DARPA جهت توسعه آرپانت به كار گرفته شد.
باران بعدها از سازمان RAND جدا گرديد و در سال ۱۹۷۰ در تأسيس شركتهاي Metricom و Institute for Future نقش عمده اي را ايفا كرد.
وي هم اكنون مدير شركت Com21، يكي از توليدكنندگان مودم هاي تلويزيون كابلي (براي دسترسي با سرعت و پهناي باند بالا به اينترنت) مستقر در دره سيليكون مي باشد.
باران مدالها و درجات علمي متعددي را از جمله مدال الكساندر گراهام بل از IEEE، تقديرنامه مؤسسه بين المللي ماركني و دكتراي افتخاري از دانشگاه Drexel دريافت كرده است. وي داراي مدرك فوق ليسانس مهندسي از UCLA، مي باشد.

در قرن بيستم با پيشرفت تكنولوژي و ورود به عصر فضا، استفاده از قمرهاي مصنوعي يك جهش بزرگ را در زمينه هاي مخابرات و بخصوص مخابرات راه دور به وجود آورده است. مخابرات ماهواره اي و قابليتهاي منحصر به فرد آن از آغاز پيدايش تاكنون، همواره به عنوان يك ايده پيشرو، بخش عمده اي از توان تحقيقاتي و مالي مراكز پژوهشي را به خود معطوف و مراحل تكامل بسيار سريعي را طي كرده است.
ايده استفاده از قمر مصنوعي براي ارتباط بين دو نقطه نخستين بار توسط دانشمند انگليسي آرتورسي كلارك در سال ۱۹۴۵ ميلادي ارائه شد، ولي به علت محدوديتهاي تكنولوژيكي، عملي شدن اين نظريه تا اواخر دهه ۵۰ ميلادي به طول كشيد. استفاده از نخستين نسل ماهواره هاي مخابراتي از سال ۶۰ ميلادي با پرتاب ماهواره Echo شروع شد. ماهواره هاي اوليه از مدارهاي پاييني استفاده و به سرعت از روي ايستگاه زميني عبور مي كردند. بدين جهت و همچنين به علت قدرت تشعشعي كم ماهواره، ايستگاههاي زميني احتياج به آنتنهاي بزرگ (بين ۲۰ تا ۳۰ متر قطر) به همراه قدرت پيگيري سريع (Fast Tracking) ماهواره داشتند كه باعث افزايش زياد قيمت اين ايستگاهها مي شد. در آن زمان هزينه يك ايستگاه زميني بيش از ده ميليون دلار بود.
به جهت ارتفاع كم مداري، محدوده پوشش اين ماهواره ها اندك و ارتباط بين دو ايستگاه در پريود كوتاهي از زمان، هنگامي كه ماهواره در ديد هر دو ايستگاه باشد، مقدور بود. بنابراين براي يك سرويس مستمر مخابراتي چندنقطه اي احتياج به مقدار زياد ماهواره و همچنين ايستگاههاي زميني با چند آنتن بود كه اين خود قيمت اين سرويسها را افزايش مي داد.
در سال ۱۹۶۳ نسل دوم ماهواره هاي مخابراتي با پرتاب ماهواره Syncom II به مدار سنكرون (همزمان) آغاز شد. اين ماهواره ها از حدود يك سوم سطح زميني كه در پوشش ماهواره است، تقريباً در تمام مدت ۲۴ ساعت قابل ديدن بود، ولي چون يك مدار مايل (نسبت به خط استوا) داشتند، بايستي توسط ايستگاههاي زميني دنباله گيري مي شدند، ولي احتياج به چند آنتن و دنبال گيري سريع را از ايستگاه زميني حذف مي كرد و اين خود قيمت اين ايستگاهها را كاهش مي داد. در اين زمان قيمت يك ايستگاه زمين بين ۲ تا ۸ ميليون دلار بود، يك سال بعد (۱۹۶۴ ميلادي) ماهواره Syncom III به مدار سنكرون پرتاب شد. اين ماهواره زاويه ميل نزديك به صفر درجه و پريود برابر با چرخش زميني داشت و بنابراين يك منطقه ثابت روي خط استوا را تحت پوشش قرار مي داد. آنتن هاي بزرگ ايستگاههاي زميني (به علت قدرت كم ماهواره هنوز هم آنتنهاي بزرگ براي ايستگاه زميني مورد لزوم بود) اشعه باريكي براي ارتباط، ماهواره احتياج داشته و لزوم دنبالگيري (Tracking) بسيار محدود شده بود.
اولين كاربرد تجاري ماهواره هاي مخابراتي در سال ۱۹۶۵ با پرتاب ماهواره موسوم به پرنده بامداد (Early bird) از سري ماهواره هاي اينتلست (Intelsat I) براي سرويسهاي بين المللي آغاز شد.
آنتنهاي استاندارد براي اين سرويس ۳۰ متر (حدود ۱۰۰ فوت ـ استاندارد A) بوده و به علت تكنولوژي پيچيده اين ايستگاهها طراحي و ساخت آنها در انحصار كمپانيهاي خاصي قرار داشت.
آغاز دهه ۷۰ ميلادي مقارن با ظهور سرويس هاي ماهواره هاي محلي براي آمريكا و كانادا بود. اين ماهواره ها با فرستنده هاي پرقدرت متوسط، روي بخش خاصي از زمين (مثلاً كشور كانادا) متمركز شده بودند.
طراحي و تكنولوژي پيشرفته، حركت ظاهري اين ماهواره ها را به صفر رسانده بود و بنابراين، ايستگاههاي متوسط و يا كوچك بدون احتياج به دنباله گيري ماهواره مورد استفاده قرار گرفتند، در اين زمان قيمت يك ايستگاه زميني كمتر از دو ميليون دلار بود.
تا اين زمان تمامي ماهواره ها در باند C (لينك بــالابـــر ۶GHz ولينك پايين بر ۴GHz) كار مي كردند. در نيمه دوم دهه ،۷۰ نسل سوم ماهواره ها در باند KU (لينك بالابر ۱۴GHz و لينك پايين بر ۱۲GHz) با پرتاب ماهواره CTS-1 توسط سازمان ناسا (ايالات متحده آمريكا) و كانادا در سال ۱۹۷۶ ميلادي آغاز شد.
مشخصه اين نسل از ماهواره ها قدرت متوسط و زياد و ايستگاههاي زميني كوچك قابل حمل و نقل بود. نخستين ماهواره تجارتي از اين نسل در سال ۱۹۸۰ با نام SBS-1 به فضا پرتاب شد.
هزينه ايستگاههاي زميني با آنتنهاي كوچك و بدون احتياج به امكانات دنبالگيري (Tracking) به تدريج به كمتر از ۲۵ هزار دلار رسيد كه استفاده از آنها را بسيار فراگير و گسترده مي كرد.
اواسط دهه ۸۰ ميلادي را شايد بتوان يكي از نقاط عطف در تاريخچه مخابرات ماهواره اي دانست. در اين زمان با ظهور ماهواره هاي مخابراتي نسل چهارم با قدرت بالا (چون سري Gstar و Satcom-k) استفاده فراگير از ايستگاههاي زميني كوچك و كم هزينه موسوم به ريز ترمينالها (VSAT) حتي در بخش خصوصي تحقق يافت. الكترونيك پيشرفته در ساخت تقويت كننده هاي حالت جامد (SSPA)، مبدلهاي كم هزينه، امكانات پردازش ديجيتال و مدارهاي مجتمع فركانس بالا، سهم بزرگي در ابداع ريز ترمينالها ايفا كردند.
در نسل پنجم شبكه هاي مخابرات ماهواره اي كه هم اكنون به دنبال تكامل نسل قبلي مورد استفاده قرار مي گيرد با افزايش قدرت ماهواره ها امكان استفاده از ترمينالهاي با دريچه (آنتن) فوق العاده كوچك Ultra Small Aperture Terminal - USAT فراهم گشته است. در اين ترمينالها با استفاده از تكنولوژي بسيار پيشرفته مدارهاي مجتمع RF و استفاده از آنتنهاي با قطر حداكثر تا ۳۰ سانتيمتر امكان حمل ترمينال توسط نفر به وقوع پيوسته است.
برخي از ويژگيهاي نسل پنجم از قبيل شبكه هاي ارتباطي تمام ديجيتال كاملاً تعريف شده بر اساس نرم افزار، استفاده از طراحي پيشرفته آنتنهاي چندشعاعي روي ماهواره و آنتنهاي آرايه فازي (Phased array) در ترمينال زميني، استفاده از باندهاي فركانسي Ka و Q هنوز هم از موضوعات عمده تحقيقاتي در مراكز دانشگاهي و پژوهشي كشورهاي پيشرفته مي باشد.
يكي از مهمترين زمينه هاي كاربرد شبكه هاي VSAT استفاده آنها در شبكه هاي خصوصي است. اين شبكه ها بخصوص به لحاظ مديريت اختصاصي و سهولت استفاده، نصب و راه اندازي سريع، امكان تغيير تركيب شبكه منطبق بر نيازها، امكان ايجاد ارتباط خالي از خطا و كاملاً حفاظت شده و همچنين عدم التزام به رعايت استانداردها و مقررات شبكه هاي عمومي و ارائه خدمات مجتمع صوت ـ ديتا ـ ويدئو ـ فاكس ـ كنفرانس ويدئويي و... فرصت ايده آلي را براي مديران شركتها و صنايع، هتلها و فروشگاههاي زنجيره اي، بانكها، روزنامه ها و خبرگزاريها و بسياري ديگر از مراكز علمي و تجاري و فرهنگي در اختيار قرار مي دهد.
كاربردهاي چندرسانه اي شبكه مخابرات ماهواره اي هم اكنون بخصوص در كشورهاي جهان سوم و نيز كشورهاي با وسعت زياد و پراكندگي گسترده جمعيت مورد استقبال زيادي واقع شده اند. كاربردهايي از قبيل آموزش از راه دور، كنفرانس ويديويي، پزشكي از راه دور و... امكانات قابل توجهي را براي برنامه هاي توسعه اجتماعي ـ فرهنگي كشورهاي درحال رشد مانند هند، كشورهاي آفريقايي و خاورميانه كه در آنها به علت پراكندگي جغرافيايي جمعيت و نيز عدم وجود شبكه هاي كارآمد زميني در همه نقاط دسترسي به امكانات زميني مقدور يا به اندازه كافي نيست، ايجاد كرده اند.
مخابرات ماهواره اي با يك تعداد از مشخصات خاص خود مزايايي را نسبت به شبكه هاي زميني در اختيار قرار مي دهند:
ـ شبكه هاي ماهواره اي مي توانند خيلي سريعتر از شبكه هاي زميني گسترش و استقرار يابند.
ـ ماهواره مي تواند راه حلهاي فوري را براي حل مشكلات تراكم در شبكه هاي زميني ارائه دهد.
ـ كاربردهاي با پهناي باند زياد (مانند سرويسهاي مالتي مديا، اينترنت و سرويس هاي پخش عمومي) بطور سريع در دسترس قرار دارند.
ـ ماهواره مي تواند با هر دو نوع پيكربندي متقارن و نامتقارن مورد استفاده قرار گيرد.
ـ ماهواره اجازه رشد و افزايش قابليتها را مي دهد (ظرفيت آن مي تواند بر حسب ميزان تقاضا اضافه شود).
ـ شبكه هاي مخابراتي ماهواره اي قابليت انعطاف، انطباق و ارتباط كامل با شبكه هاي مخابراتي زميني را دارا مي باشند.
ـ در مناطقي كه امكان استقرار شبكه هاي زميني وجود ندارد، شبكه هاي ماهواره اي تنها راه حل اقتصادي مي باشد.
ـ عدم وابستگي هزينه ها به فاصله و عدم محدوديت نقاط كور.
شبكه هاي مخابرات ماهواره اي بويژه مناسب براي كاربردهاي بخش عمومي (Broad Coast) سرويس ها از جمله توزيع ديتا، ويدئو و صوت از يك ايستگاه مركزي به تعداد زيادي دريافت كننده مي باشد (تا پايان سال ۲۰۰۱ ميلادي بيش از ۲۵۰ ماهواره تجاري اينگونه سرويسها را در اختيار مشتركين خود قرار داده اند). اين توانايي بخصوص با استفاده از استاندارد DVB (Digital Video Broad Coast) امكان ارائه سرويس هاي IP و MPEG را بطور مستقيم به كامپيوترهاي شخصي مشتركين با سرعت ۶Mbps و يا بالاتر فراهم آورده است.
تكنولوژي ارسال ماهواره اي ديتاي چندرسانه اي يك راه حل مناسب را براي ارسال سرويس هاي باند عريض چندرسانه اي از طريق اينترنت جهاني يا اينترنتهاي محلي (Interanet) پيشنهاد مي دهد. بطور كلي كاربردهاي چندرسانه اي و دسترسي به اينترنت توليد ترافيك متعارفي را مي كند كه عمدتاً جريان ديتا از سمت سرويس دهنده به سمت استفاده كننده نهايي (End User) است تا از سمت مخالف.
استفاده از ماهواره براي دسترسي به اينترنت به دو شيوه قابل دسترسي است:
۱ـ سرويس يك طرفه
درست مانند ايده پخش تلويزيوني، در اين شيوه، مشتركين فقط گيرنده اطلاعات ارسال شده از طرف ISP مطلوب خود مي باشد. در اين حالت امكان جست و جو و همچنين ارتباط برهم كنشي (Interactive) در اينترنت وجود ندارد. مشترك مي تواند اطلاعات دريافتي را در كامپيوتر محلي خود براي استفاده هاي بعدي ذخيره كند.
در اين نوع سرويس، نرخ دريافت اطلاعات از ۶۴Kpbs تا ۲Mbps و حتي بالاتر امكانپذير مي باشد. مثال اينگونه سرويسها شامل پخش اخبار، به روز رساني بانكهاي اطلاعاتي و اقتصادي (به عنوان مثال بازار سهام)، صفحات Web از پيش سفارش شده و همچنين آموزشهاي سمعي و بصري از راه دور (Tele education) مي باشد.
۲ـ سرويس دوطرفه
به عنوان يك راه حل مشترك مي تواند از يك مودم در محل خود براي ايجاد مسير برگشت به ISP استفاده كند. در اين حالت مشترك مي تواند توسط مرورگر اينترنت خود درخواست اطلاعات و صفحات مورد نظر را ارسال تا ISP مربوطه اطلاعات و صفحات وب درخواستي را از طريق ماهواره براي سايت مشترك ارسال كند.
از ديدگاه مشترك مسير ارسال (درخواست اطلاعات) زميني مثلاً از طريق خط تلفني و مسير دريافت بطور مستقيم از طريق ماهواره مي باشد. طبيعي است كه خطوط تلفن سرعت كمتري دارند (به عنوان مثال ۳۳‎/۶ Kpbs)، اما اين معمولاً مشكلي را ايجاد نمي كند، چون درخواست يا سؤال مشترك حجم اطلاعات خيلي كمتري را نسبت به آنچه دريافت مي كند (مثلاً صفحات متعدد Web) دارا مي باشد.

از اين هفته و در ادامه سلسله مطالب آموزشي اينترنت، به سرويس هاي عمومي ارائه شده روي اينترنت خواهيم پرداخت.
ـ پست الكترونيك (Email) قسمت اول
پست الكترونيك از نخستين سرويس هاي به كار گرفته شده در اينترنت همانند سلف فيزيكي خود امكان ارتباط نوشتاري بين فرستنده و گيرنده را با هزينه اي كمتر و سرعتي به مراتب بيشتر برقرار مي كند. تنها ارتباط تلفني بين دونفر از پست الكترونيك سريعتر مي تواند باشد. سادگي، سرعت و هزينه ناچيز به همراه امكانات متعدد ديگر عامل رشد روزافزون استفاده از اين سرويس شده است بطوري كه هم اكنون حجمي بالغ بر ده درصد ازترافيك اينترنت (پيش بيني حدود ۱۶تريليون مكاتبه در سال۲۰۰۲) به Email اختصاص يافته است.
براي ارسال و دريافت Email، مي بايست داراي يك حساب (account) روي يك سرويس دهنده پست الكترونيك (mail server) باشيد. استاندارد ارسال نامه هاي الكترونيكي، SMTP يا پروتكل انتقال نامه ساده (Simple Mail Trans fer Protocol) ناميده مي شود كه همراه پروتكل POP يا پروتكل دفتر پستي (Post Office Protocol) براي مديريت دريافت نامه هاي الكترونيكي استفاده مي شود. همانند پست عادي، در پست الكترونيكي نيز به فرستنده و گيرنده آدرس هاي مشخص و يكتايي با شكل كلي زير نسبت داده مي شود.
User Id @ domain of mail server
(آدرس اينترنتي سرويس دهنده پست الكترونيك) (نام مستعار كاربر پست الكترونيك)

در قسمت نام كاربر يك كلمه يا اختصار يا يك نام واقعي، به انتخاب كاربر قرار دارد كه به صندوق پستي كاربر روي سرويس دهنده برمي گردد. روي اين سرويس دهنده هيچ دونام كاربري نمي تواند يكسان باشد. به دنبال نام كاربر علامت (at sign)@ كه مشخصه آدرس پست الكترونيك است و در سمت راست نام حوزه (آدرس اينترنتي) سرويس دهنده قرار دارد كه به صورت يكتا روي اينترنت به اين سرويس دهنده اطلاق شده است.
به عنوان مثال masoud @ Cmpmail.Com يك آدرس معتبر پست الكترونيك مي باشد. در انتهاي نام حوزه معمولاً يك نقطه (dot) به همراه يك كلمه اختصاري دو يا سه حرفي قرار داد (مانند com. يا org.) كه بالاترين سطح حوزه (Top Level Domain) را معرفي مي كند. براساس قرارداد بالاترين سطح نام حوزه به نوع سازمان يا كشوري كه سرويس دهنده به آن تعلق دارد اشاره مي كند. برخي از متداول ترين آنها در زير آورده شده:
شركتها و بنگاههاي تجاري ‎/com
دانشگاهها و مراكز تحقيقاتي ـ آموزشي ‎/edu
سازمانهاي غيرتجاري ‎/org
سازمانهاي دولتي ‎/gov
سازمانها ومراكز نظامي ‎/mil
يك شبكه خاص (معمولاً براي Ispها استفاده مي شود) ‎/net
(مانند ‎/ir براي ايران، ‎/uk براي انگليس و...) اختصار جغرافيايي.
هنگامي كه شما يك نامه الكترونيكي را ارسال مي كنيد اين نامه به سمت سرويس دهنده email كه مشترك آن هستيد هدايت مي شود. اين سرويس دهنده با توجه به آدرس گيرنده، نامه را سمت سرويس دهنده پست الكترونيك مربوط به مخاطب شما هدايت مي كند. نامه در صندوق پستي مخاطب شما در سرويس دهنده مقصد باقي مي ماند تاگيرنده با دسترسي به سرويس دهنده خود نامه هاي ورودي را به سمت كامپيوتر خودش هدايت و موردتوجه قرار دهد.
عملكرد مشابهي در مورد نامه هاي ورودي، بر روي سرويس دهنده اي كه شما مشترك آن هستيد اتفاق مي افتد.
در ابتداي پيدايش سرويس پست الكترونيك تنها مناسب ارسال و دريافت پيامهاي متني كوتاه بود. اما هم اكنون با استفاده از تكنيك هاي مختلف رمزنگاري چون MIME و UUencode، علاوه بر متن، امكان ارسال مستندات مختلف چون عكس و فايل به همراه نامه به وجود آمده است.
همانند يك نامه معمولي، يك نامه الكترونيكي از دوقسمت پاكت ومتن نامه تشكيل يافته است. در قسمت پاكت ها header بطور معمول آدرس فرستنده (From:)، آدرس گيرنده (To:)، آدرس گيرنده هاي كپي از نامه ("carbon Copy":Cc) و موضوع (Subject:) درج مي شود.
درست همانند پست عادي، در صورتي كه آدرس گيرنده اشتباه تايپ شود و يا آدرس معتبر نباشد، نامه الكترونيكي به صندوق پستي ورودي شما برگشت خواهد خورد.
متن نامه يا body، شامل شرح موضوع مورد نظر فرستنده مي باشد كه معمولاً هيچ فرمت خاصي آن را محدود نمي كند. تنها برخي ملاحظات رفتاري (كه به آداب پست الكترونيك (Email Etiquette) شهرت يافته اند و همچنين برخي علائم اختصار نويسي براي القاي حالات و روحيات نويسنده (Smileys) در فرهنگ نامه نگاري الكترونيكي مرسوم شده اند كه در بخش بعدي به آن خواهيم پرداخت.

مقايسه كاربران تجارت الكترونيك (موبايل و ثابت)

كاريكاتور هفته