ارتباطات راه دور، سیستمها

اِرْتِباطاتِ راهِ‌دور، سیسْتِمها [sīstemhā-ye ertebatat-e rāh-e dūr] ، هر مجموعه‌ای از ابزارها و روشها که برای تَراگُسیل (ارسال) نشانه‌های (سیگنالهای) صدا، دورنگار، داده‌ها (اطلاعات)، دورچاپگر یا تلویزیون به مسافتهای دور به‌کار می‌رود. 
همۀ سیستمهای ارتباطات راه دور برپایۀ اصول یکسانی کار می‌کنند. تفاوت عمدۀ آنها یکی در نوع اطلاعاتی است که می‌فرستند و دیگری محیطی است که اطلاعات از طریق آن تراگسیل می‌شود. نمونه‌هایی آشنا از این سیستمها عبارت‌اند از رادیو، تلویزیون، تلفن، تلگراف و انتقال و بازیافت داده‌ها از طریق رایانه (کامپیوتر). در بیشتر موارد، این سیستمها اطلاعات را از طریق سیم، رادیو و یا ماهواره‌ تراگسیل می‌کنند. 
تراگسیل از طریق سیستم مشتمل است بر فرستادن نشانه‌های الکتریکی از راه انواع سیمها مانند سیمهای هوایی، کابلهای چند‌جفتی یا کابلهای هم‌محور. از این خطوط می‌توان برای ارسال بسامدهای (فرکانسهای) صوتی، پیامهای تلگرافی، داده‌های رایانه‌ای و برنامه‌های تلویزیونی استفاده کرد. رسانۀ کم‌و‌بیش مرتبط دیگری که از آغاز دهۀ 1980م به بعد، به ویژه در ارتباطات تلفنی کاربردی گسترده یافته است، نوعی کابل ساخته‌شده از فیبرهای نوری است. در این روش، نشانه‌های الکتریکی که توسط فرستنده‌ای لیزری به نشانه‌های نوری تبدیل شده‌اند، هم صوت و هم داده‌ها را از طریق دسته‌هایی از رشته‌های نازک پلاستیکی یا شیشه‌ای انتقال می‌دهند. 
ارتباطات رادیویی مستلزم تراگسیل پیامهای الکتریکی در محدودۀ به نسبت کوچکی از بسامدها، از طریق هوا ست و پخش برنامه‌های رادیو تلویزیونی به شکل حرفه‌ای (پخش امواج FM, AM و تلویزیونی برای استفادۀ عموم) و غیرحرفه‌ای، و نیز ناوبری رادیویی و اخترشناسی رادیویی را دربر می‌گیرد. 
ارتباطات ماهواره‌ای به مبادلۀ نشانه‌های تلفنی و یا تلویزیونی بین نقاط بسیار دور از هم، با استفاده از امواج میکروموج (مایْکْرو وِیو) گفته می‌شود. امواج میکروموج عبارت‌اند از امواج رادیویی بسیار کوتاه، با طول موجی از 10 تا یـک سـانـتی‌متر، در محـدودۀ 3 تـا 30 گیگا هرتز. از آنجا که سیستمهای ماهواره‌ای، بر خلاف سیستمهای میکروموج زمینی، نیازی به ایستگاههای تقویت‌کننده یا رلِۀ بین راهی ندارند، بسیار سریع‌تر آمادۀ بهره‌برداری می‌شوند. 
در ارتباطات راه دور از هر دو روش انتقال اطلاعات ــ قیـاسی (آنالـوگ) یــا رَقَمی (دیجیتال) ــ استفـاده می‌شـود. در انتقال قیاسی، اطلاعات صوتی و تصویری توسط نشانه‌هایی که صوت یا تصویر فرستاده شده را به همان شکل باز تولید می‌کنند، فرستاده می‌شود. در برخی از ارتباطات تلویزیونی و تلفنی از روشهای قیاسی استفاده می‌شود. در انتقال رقمی، نشانه‌ها نخست در بخش رمزگذارِ (کد گذار) فرستنده پردازش می‌شوند و به صورت رقمی (برای نمونه نقطه ـ خط در الفبای مُرس یا صفر و یک در مبنای دو دویی) درمی‌آیند. بسیاری از سیستمهای ارتباطات راه‌دور، از جمله آنهایی که شامل استفاده از دورچاپگر یا دستگاههای اندازه‌گیری علمی (مانند حسگرهای دما، آشکار‌سازهای تابش و جز آن) می‌شوند، به روشهای رقمی نیاز دارند. البته در تراگسیل داده‌های تولید‌‌شده توسط رایانه نیازی به مرحله رمزگذاری نیست، زیرا خود داده‌ها به شکل رقمی هستند. 
سپس نشانه‌ها، چه به صورت رقمی، چه به صورت قیاسی، به یک آهنگ‌دِه (مُدولاتور) فرستاده می‌شوند. این وسیله نشانه‌های حاوی اطلاعات را روی یک موج حامل با بسامد رادیویی مناسب سوار می‌کند. در بسیاری از موارد، نشانه‌های دارای بسامد زیاد توسط رادیو، و نشانه‌‌های با بسامد کم توسط کابلهای هم‌محور و دیگر انواع سیمها ارسال می‌شوند. 
نشانه‌های رادیویی با بسامد زیاد اغلب در مسیر انتقال با نوفه (نویْز) و تداخل روبه‌رو می‌شوند. برخی از این اختلالها ریشه در کارکرد بدِ مدارها یا طراحی ضعیف آنتنها دارند، اما اغلب آنها را شراره‌های خورشیدی، طوفانهای الکتریکی در جوّ زمین، دستگاههای برقی نزدیک یا نشانه‌هایی که دیگر 
 فرستنده‌‌‌‌ها، در همان محدودۀ بسامد ارسال می‌کنند، پدید می‌آورند. طرحهایی متنوع برای رمزگذاری و همچنین روشهایی از آهنگ‌دهی (مُدولاسیون) مانند آهنـگ‌دهی بسامدی یـا آهنگ‌دهی تَپ ـ رمز (مدولاسیون پالْس ـ کُد) برای آنکه اثر نوفه و اعوجاج پیامها را به کمترین مقدار برسانند، ابداع شده‌اند. در حقیقت یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از تراگسیل دودوییِ نشانه‌ها ایمنی نسبی این روش در برابر نوفه است. برای برخی کاربردها که در آنها نشانه‌ها از فاصله‌های بسیار دور، مانند فضاپیماهای کاوشگر در اعماق فضا فرستاده می‌شوند، اطلاعاتی که به صورت قیاسی هستند (مانند اندازۀ دما و فشار) باید به نشانه‌های رقمی تبدیل شوند. در مقصد، گیرنده‌ای نشانه‌های فرستاده‌شده را جمع‌آوری می‌کند و به صورت قابل استفاده باز می‌گرداند. 
ارتباط میان شمار بسیاری از منابع اطلاعات از طریق سازماندهی این منابع در شبکه‌ها ممکن شده است. شبکه‌سازی این امکان را فراهم آورده است که ترافیک ارتباطات در مناطق محدودی متمرکز شود و با ایجاد ارتباط میان این نقاط متمرکز، پیامهای مخابراتی به شکلی مؤثر و با‌صرفه توزیع شوند. زمان درازی از ایجاد شبکه‌های تلفن و تلگراف (برای نمونه تلکس) می‌گذرد. پس از آنها، شبکه‌های تلویزیونی کابلی و شبکه‌های دور‌سنجی (تِلـه‌متری) ـ مانند آنچه در کنترل از راه دور ترافیک خودروها و فعالیتهای صنعتـی با گسترۀ وسیع به کار می‌رود ـ نیز رواج یافتند. پیشرفتهای سریع در فن‌آوری رایانه‌ای نیز سبب رشد شگرف شبکه‌های مبادله و بازیابی داده‌ها شده است. این شبکه‌ها از رایانه‌های منفرد و دستگاههای جنبی «هوشمند» (مانند ماشینهای دریافت و پرداخت خودکار و پایانه‌های کنترل فروش) تشکیل شده‌اند که با خطوط تلفن، رله‌های میکروموج و دیگر وسایل سریع مخابراتی با یکدیگر مرتبط شده‌اند. 
شبکه‌های رایانه‌ای در همۀ سطوح، از محلی تا بین‌المللی، رشد کرده‌اند و اکنون ارتباط رایانه به رایانه برای دارندگان رایانه‌های خانگی نیز تبدیل به امری عادی شده است. مشترکان خدمات ویژۀ اطلاعاتی می‌توانند به رایانۀ میزبان متصل شوند و به مطالب آموزشی و تفریحی و همچنین اخبار و گزارشهای گوناگون دست یابند.     (128)