1-1- تالاب ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2
1-2- تعریف تالاب……………………………………………………………………………………………………………………………………………2
1-2-1- تعریف تالاب از نظر کنوانسیون رامسر ……………………………………………………………………………………….3
1-3- طبقه بندی تالاب……………………………………………………………………………………………………………………………………4
1-3-1- تقسیم بندی تالابهای ایران…………………………………………………………………………………………………………6
1-4- کنوانسیون رامسر……………………………………………………………………………………………………………………………………9
1-4-1- طبقه بندی تالابها توسط کنوانسیون رامسر………………………………………………………………………………..9
1-5- عملکرد و ارزش تالاب………………………………………………………………………………………………………………………….10
1-5-1- زیستگاهی برای حیات وحش و آبزیان …………………………………………………………………………………….10
1-5-2- مکانی برای تحقیقات علمی و آموزشی ……………………………………………………………………………………11
1-5-3- چرخه وتغییر شکل (دگرگونی) مواد…………………………………………………………………………………………11
1-5-4-تغییر و کاهش قدرت تخریب سیلاب…………………………………………………………………………………………11
1-5-5-تغذیه آب های زیر زمینی…………………………………………………………………………………………………………..12
1-5-6- حفظ و نگهداری ذرات معلق ……………………………………………………………………………………………………12
1-5-7- صادرات محصولات…………………………………………………………………………………………………………………….12
1-5-8- مواد خام ………………………………………………………………………………………………………………………………….12
1-5-9- تفرج ………………………………………………………………………………………………………………………………………….13
1-5-10-تثبیت خاک …………………………………………………………………………………………………………………………….13
1-6- عوامل تهدید و تخریب تالابها ……………………………………………………………………………………………………………..13
1- 6-1- عوامل انسانی …………………………………………………………………………………………………………………………..13
1-6-2- تبدیل اکوسیستم های تالابی به زمینهای کشاورزی………………………………………………………………..13
1-6-3- رودخانه ها و جریانات آبی آلوده ………………………………………………………………………………………………14
1-6-4- رسوبات حمل شده به تالاب …………………………………………………………………………………………………….14
1-6-5- عدم وجود مدیریتی هدفدار و توانمند……………………………………………………………………………………….14
1-6-6- استفاده از تالابها به عنوان مناطق تفرجگاهی…………………………………………………………………………..14
1-7 – جوامع جلبكی در اكوسیستم های آبی………………………………………………………………………………………………15
1-8- فیتوپلانکتون ها……………………………………………………………………………………………………………………………………16
1- 9- رده های مهم فیتوپلانکتون ها……………………………………………………………………………………………………………18
1- 9- 1- رده باسیلاریوفیسه یا دیاتومه ها…………………………………………………………………………………………….18
1-9- 2- رده داینوفیسه ( داینوفلاژله ها )……………………………………………………………………………………………..19
1-9- 3- جلبک های سبز پلانکتونی(رده کلروفیسه )……………………………………………………………………………20
1-9- 4- اوگلناهای تاژکدار(رده اوگلنوفیسه)…………………………………………………………………………………………21
1-9- 5- جلبک های قهوه ای- طلائی (رده (Chrysophyceae …………………………………………………………..21
1-9- 6- رده Prymnesiophyceae ……………………………………………………………………………………………………….21
1-9- 7- رده کریپتوفیسه………………………………………………………………………………………………………………………..22
1-9- 8- جلبك های سبز- آبی (رده سیانوفیسه یا سیانوباكترها)…………………………………………………………22
1-10- جلبک های کف زی………………………………………………………………………………………………………………………..23
1-10-1- فراوانی و پراکنش جلبک های کف زی……………………………………………………………………………….24
1-11- عوامل مؤثر بر ترکیبات جامعه وتولیدات جلبک های کف زی…………………………………………………………26
1-11-1- نور……………………………………………………………………………………………………………………………………………26
1-11-2- مواد مغذی………………………………………………………………………………………………………………………………28
1-11-3- جریان آب……………………………………………………………………………………………………………………………….32
1-11-4- بستر…………………………………………………………………………………………………………………………………………35
1- 11-5- دما………………………………………………………………………………………………………………………………………….36
1-11-6- چرا…………………………………………………………………………………………………………………………………………37
1-12- تغییرات زمانی و مکانی در جلبک های کف زی……………………………………………………………………………..37
1-13- ارزیابی کیفیت آب تالابها ها با استفاده از فیتوپلانکتون ها……………………………………………………………..39
1-14- اهداف تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………………..41
فصل دوم:مواد و روش ها
2-1- مشخصات، موقعیت جغرافیایی و وضعیت اقلیمی منطقه……………………………………………………………………43
2-2- حیات وحش……………………………………………………………………………………………………………………………………….45
2-3- خصوصیات رویشگاهها و گسترشگاههای گیاهان در منطقه……………………………………………………………….45
2-4- وسایل و مواد مورد استفاده ……………………………………………………………………………………………………………….46
2-5- تعیین ایستگاه های نمونه برداری……………………………………………………………………………………………………….47
2-6- دوره های نمونه برداری……………………………………………………………………………………………………………………..48
2-7- روشهای نمونه برداری…………………………………………………………………………………………………………………………48
2-8- تثبیت و آماده سازی نمونه ها…………………………………………………………………………………………………………….49
2-9 – متغییرهای اندازه گیری شده در آزمایشگاه……………………………………………………………………………………….50
2-9-1- روش اندازه گیری وزن زنده (Bio mass)………………………………………………………………………………..50
2-9-2- روش اندازه گیری وزن خشک (Dray mass) …………………………………………………………………………50
2-9-3- روش اندازه گیری وزن خشک بدون خاکستر (A.F.D.M ) …………………………………………………..50
2- 9- 4- تعیین میزان کلروفیل a ………………………………………………………………………………………………………..50
2-10- شناسایی جلبکها……………………………………………………………………………………………………………………………….51
2-11- نحوه شمارش جلبک ها…………………………………………………………………………………………………………………….51
فصل سوم:نتایج
3-1- متغییرهای اندازه گیری شده…………………………………………………………………………………………………………….54
3-1-1- تغییرات وزن زنده (Bio mass )……………………………………………………………………………………………….54
3-1-2- تغییرات وزن خشک (Dray mass) …………………………………………………………………………………………54
3-1-3- تغییرات وزن خشک بدون خاکستر(A.F.D.M) ……………………………………………………………………..55
3-1-4- تغییرات میزان کلروفیل a (Chlorophylle a ) ……………………………………………………………………….56
3-2- جامعه فیتوپلانکتونی …………………………………………………………………………………………………………………………..56
3-3- بررسی تاکسونومیکی فیتوپلانکتونها …………………………………………………………………………………………………..57
3-4 – مقایسه نموداری فیتوپلانکتون های مشاهده شده در دو ایستگاه …………………………………………………60
3-4-1- مقایسه شاخه های ثبت شده …………………………………………………………………………………………………..60
3-4-2- مقایسه جنس های ثبت شده…………………………………………………………………………………………………..61
3-5- شرح برخی از شاخه ها و جنس های مهم مشاهده شده در تالاب زریبار………………………………………….65
فصل چهارم:بحث و نتیجه گیری
4-1- متغییر های اندازه گیری شده ……………………………………………………………………………………………………………73
4-2- بحث نتایج تاکسونومیک فیتوپلانکتون ها …………………………………………………………………………………………73
4-3- پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………………………………..75
منابع ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..77
فهرست شکل ها و نمودارها
عنوان صفحه شکل2-1- موقعیت دریاچه زریبار وایستگاههای مورد بررسی …………………………………………………………………………….43
شکل 2-2- ایستگاه ده ره تفه ……………………………………………………………………………………………………………………………….47
شکل 2-3- ایستگاه سد خاکی ……………………………………………………………………………………………………………………………..48
شکل2-4- نمونه بستر آماده شده قبل از استقرا ر در ایستگاه ها ………………………………………………………………………..49
شکل 2-5- نمونه بستر آماده شده بعد از استقرار در ایستگاه ها و نشست پریفیتون ………………………………………..49
شکل 2-6- اجزای مختلف لام هماسیتومتر (لام شمارش جلبک ها ) ………………………………………………………………52
نمودار 3-1- تغییرات وزن زنده در ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه برداری ………………………………………..54
نمودار 3-2- تغییرات وزن خشک در ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه برداری …………………………………….55
نمودار 3-3- تغییرات وزن خشک بدون ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه خاکستر در برداری………………55
نمودار 3-4- تغییرات میزان کلروفیلa ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه خاکستر در برداری……………….56
نمودار 3-5- درصد شاخه های مختلف فیتوپلانکتون های دریاچه زریبار در دوره مطالعه ………………………………..60
نمودار3-6- درصد جنس های مشاهده شده شاخه Chlorophyceae در دوره مطالعه …………………………………….61
نمودار3-7- درصد جنس های مشاهده شده شاخهBacillariophyceae در دوره مطالعه…………………………………..61
نمودار3-8- درصد جنس های مشاهده شده شاخهConjugatophyceae در دوره مطالعه………………………………….62
نمودار3-9- درصد جنس های مشاهده شده شاخهCryptophyceae در دوره مطالعه ………………………………………62
نمودار3-10- درصد جنس های مشاهده شده شاخهCyanobacteria در دوره مطالعه………………………………………63
نمودار3-11- درصد جنس های مشاهده شده شاخهDinophyceae در دوره مطالعه…………………………………………63
نمودار3-12- درصد جنس های مشاهده شده شاخهEuglenophyceae در دوره مطالعه…………………………………..64
نمودار3-13- درصد جنس های مشاهده شده شاخه Xantophyceae در دوره مطالعه ……………………………………..64
تصاویر جنس های مهم مشاهده شده در دریاچه زریبار ……………………………………………………………………………………….68
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول 2-1- مختصات ایستگاههای مورد بررسی …………………………………………………………………………………………………47
جدول2-2- زمان های نمونه برداری …………………………………………………………………………………………………………………….48
جدول3-1- فیتوپلانکتون های مشاهده شده در ایستگاه ده ره تفه …………………………………………………………………….58
جدول 3-2- فیتوپلانکتون های مشاهده شده در ایستگاه سد خاکی ………………………………………………………………….59
با توجه به شیوع روز افزون انواع سرطان به عنوان یکی از مهمترین بیماری های تهدید کنندۀ سلامت انسان، دستیابی به روش های موثرتر در درمان سرطان به ویژه انتخاب ترکیبات دارویی با عوارض جانبی کمتر بیش از گذشته مورد توجه محققین قرار گرفته است.
آنزیم ال-آسپاراژیناز به صورت اختصاصی اسیدآمینه ال-آسپاراژین را به ال-آسپارتات و آمونیاک کاتالیز کرده و نقش مهمی را در متابولیسم همه ارگانیسم های زنده و نیز در داروشناسی بازی می کند(2). دو نوع ترکیب از ال-آسپاراژیناز وجود دارد : ال-آسپاراژیناز l، یک آنزیمconstitutive داخلی، و ال-آسپاراژیناز ll، یک آنزیم خارجی می باشد. این دو آنزیم از لحاظ بیوشیمیایی و ساختار ژنتیکی
متفاوتند. ال-آسپاراژیناز ll به صورت گسترده در سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی وجود دارد و بیش از پنج دهه مورد مطالعه فراوان قرار گرفته است(66). این آنزیم از منابع گوناگون مانند سلول های گیاهی و حیوانی، قارچ ها، مخمرها و باکتری ها جدا شده است(61).
ال-آسپاراژینازll یک عامل شیمی درمانی مهم می باشد که برای درمان نوعی از اختلالات لنفوپرولیفراتیو و لنفوما، به ویژه لوکمی لنفوبلاستیک حاد یا ALL[1] بکار برده می شود. این آنزیم بخش اصلی ترکیب پروتوکل های شیمی درمانی است که در درمان ALL اطفال به مدت تقریباً 30 سال استفاده می شود (6،5،4،3،2،1). بر این اساس، همچنین این آنزیم در جدیدترین رژیم های درمانی چند عاملی برای ALL بالغین قرار دارد (8،7). ال-آسپاراژیناز به عنوان یک دارو، اثربخشی خود را در درمان و مراحل بعدی استراتژی های مختلف شیمی درمانی اثبات کرده است. بزرگ ترین محدودیت استفاده از ال-آسپاراژیناز حساسیت شدید بالینی در دز اثر بخشی است، که در 78-3 درصد بیماران تحت درمان با فرم های اصلاح نشده آنزیم ظاهر می شود (11،10،9،3). با گذشت بیش از 10 سال به نظر می رسد پگ-ال-آسپاراژیناز به عنوان یک ترکیب جانشین برای ال-آسپاراژیناز ، مشکلات ناشی از انواع ترکیبات طبیعی را اصلاح کرده است (13،12). در این تحقیق سعی بر این شد تا با ایجاد جهش در باکتریKIAU E. coli ، ارزیابی میزان تولید آنزیم ال-آسپاراژینازll در سویه جهش یافته، و دستیابی به ترتیب توالی جدید در ژن این آنزیم و کلون کردن آن، بتوان ال-آسپاراژینازی استخراج کرد که از نظر فعالیت ویژه و اختصاصیت در سطح بالاتری نسبت به نوع استاندارد قرار داشته باشد. همچنین با تاثیر این پروتئین آنزیمی بر رده سلولی سرطانی و ارزیابی فعالیت و درصد کشندگی آن بر این سلول ها، بتوان به آنزیم ال-آسپاراژیناز موثرتر، با کارایی بالا و عوارض جانبی کمتر دست یافت.
[1] Acute lymphoblastic leukemia
…………………………………………………………………………………………………… 236
6-13-هشت گام یا مرحله مشورت با کودکان…………………………………………………………….. 237
6-14-ارائه راهکارهای طراحی فضاهای دوستدار کودک…………………………………………… 240
6-14-1-زیست محیطی……………………………………………………………………………………….. 240
6-14-1-1-عدم وجود آلاینده ها در محیط………………………………………………………………….. 240
6-14-1-2-دسترسی به فضای سبز……………………………………………………………………………….. 241
6-14-1-3-دسترسی به خدمات اولیه ………………………………………………………………………… 241
6-14-1-4-دسترسی به محیط های تفریحی و فعالیتی…………………………………………………. 241
6-14-1-5-كیفیت فضاهای عمومی…………………………………………………………………………….. 241
6-14-1-6-محیط پایدار……………………………………………………………………………………………… 241
6-14-1-7-حضور و ارتباط با آب………………………………………………………………………………… 242
6-14-1-8-امكان بازی با شن…………………………………………………………………………………… 242
6-14-1-9-آسایش اقلیمی…………………………………………………………………………………………… 242
6-14-2-كالبدی……………………………………………………………………………………………………. 242
عنوان صفحه
6-14-2-1-امنیت………………………………………………………………………………………………………… 242
6-14-2-2-تنوع……………………………………………………………………………………………………. 243
6-14-2-3-جامع، یكپارچه …………………………………………………………………………………… 244
6-14-2-4-تشویق به مشاركت………………………………………………………………………………… 245
6-14-2-5-توجه به كودكان با نیازهای ویژه………………………………………………………….. 246
6-14-2-6-آزادی حركت…………………………………………………………………………………………… 246
6-14-2-7-تصرف (مالیكت و فردیت)……………………………………………………………………….. 246
6-14-2-8-دسترسی به منابع اطلاعاتی………………………………………………………………………. 246
6-14-2-9-انعطاف پذیری…………………………………………………………………………………………. 246
6-14-2-10-اداره و كنترل مناسب…………………………………………………………………………… 246
6-14-2-11-پویایی…………………………………………………………………………………………….. 246
6-14-2-12-ایجاد حس خوش آمدگویی………………………………………………………………. 247
6-14-2-13-جدابیت و تازگی………………………………………………………………………………….. 248
6-14-2-14-محافظت در مقابل عوامل طبیعی …………………………………………………………. 248
6-14-2-15-نظم در فضا……………………………………………………………………………………… 249
6-14-2-16-خوانایی…………………………………………………………………………………………………… 249
6-14-2-17-توجه به ابعاد بدن كودك در استفاده در فضا و تجهیزات………………………………….. 250
6-14-2-18-نفوذپذیری……………………………………………………………………………………… 250
6-14-2-19-صورت های مطلوب معمارانه……………………………………………………………………… 250
6-14-3-اقتصادی – اجتماعی…………………………………………………………………………………… 254
6-14-3-1-اقتصادی…………………………………………………………………………………………….. 254
6-14-3-1-1-عدم تبعیض و فراگیر بودن امكانات ……………………………………………………… 254
6-14-3-1-2-دسترسی به منابع اقتصادی……………………………………………………………………… 255
6-14-3-1-3-حداقل هزینه‌ی در استفاده از فضا…………………………………………………………. 255
6-14-3-1-4-در نظر گرفتن منافع كودك در پرداخت هزینه………………………………………………… 255
6-14-3-2-اجتماعی……………………………………………………………………………………………… 255
6-14-3-2-1-توجه به نیازهای بومی…………………………………………………………………… 255
6-14-3-2-2-مشاركت جمعی…………………………………………………………………………………. 255
6-14-3-2-3-فراگیر كردن آموزش………………………………………………………………………. 256
6-14-3-2-4-انسجام اجتماعی………………………………………………………………………………. 256
عنوان صفحه
6-14-3-2-5-دید اجتماعی………………………………………………………………………….. 256
6-14-3-2-6-طراحی فضا بر روی ساختارهای موجود جامعه و طبق ظرفیت موجود………….. 256
6-14-3-2-7-امكان ایجاد فرصت هایی جهت حق مشاركت و آزادی مدنی…………………………. 256
6-14-3-2-8-سازگاری با زمینه های مختلف …………………………………………………………. 257
6-14-4-عملكردی……………………………………………………………………………………………… 257
6-14-4-1-كودك محوری………………………………………………………………………………………. 257
6-14-4-2-ایجاد حس اعتماد، انصاف و عدالت……………………………………………………… 257
6-14-4-3-مشاركت كودك در تمام مراحل……………………………………………………….. 257
6-14-4-4-ایجاد حس تعلق………………………………………………………………………………….. 257
6-14-4-5-ایجاد حس احترام و ارزش………………………………………………………………. 258
6-14-4-6-احساس مثبت از خود……………………………………………………………………………… 258
6-14-4-7-فعالیت………………………………………………………………………………………………….. 258
6-14-4-8-ایجاد حس امید و شوق به زندگی………………………………………………………….. 258
6-14-4-9-هویت…………………………………………………………………………………………………….. 258
6-14-4-10-قدرت محلی و كنترل…………………………………………………………………………. 259
6-14-4-11-دسترسی مناسب………………………………………………………………………………….. 259
6-14-4-12- افزایش توانایی كودك برای انتخاب……………………………………………………….. 259
6-14-4-13-یادگیری و توسعه………………………………………………………………………………. 259
6-14-4-14-فراتر از استانداردها……………………………………………………………………….. 259
6-14-4-15-مهیج و حمایتی…………………………………………………………………………. 259
6-14-4-16-امکان بقا و پیشرفت کودک در محیط……………………………………………….. 259
فصل هفتم: مکان یابی و مطالعات بستر طراحی
بخش اول: مطالعات عوامل طبیعی و اقلیمی………………………………………………… 261
7-1-موقعیت جغرافیایی…………………………………………………………………………….. 261
7-1-1-استان فارس……………………………………………………………………………………….. 261
7-1-2-موقعیت شیراز……………………………………………………………………………………….. 262
7-1-3-بررسی اقلیمی شیراز………………………………………………………………………………. 263
7-1-3-1-دمای هوا……………………………………………………………………………………………… 263
7-1-3-2-رطوبت نسبی……………………………………………………………………………………. 263
عنوان صفحه
7-1-3-3-بارندگی…………………………………………………………………………………………. 264
7-1-3-4-باد…………………………………………………………………………………………….. 265
7-1-3-5-تابش خورشید……………………………………………………………………………. 266
7-1-3-6-آسایش………………………………………………………………………………………… 266
7-1-3-6-1-آسایش در فضای داخلی…………………………………………………………………. 266
7-1-3-6-2-آسایش در فضای باز…………………………………………………………………….. 267
بخش دوم: مکان یابی طرح……………………………………………………………………………….. 268
7-2-معیارهای مکان یابی بر اساس موارد ذکر شده ………………………………………………. 268
7-3-معیارهای مکان یابی بر اساس راهنمای کاربردی سازمان یونیسف………………….. 269
7-4-معیارهای مکان یابی نهایی طرح مورد نظر………………………………………………………….. 270
7-5-سایت های پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 271
7-6-مکان یابی بر اساس فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)…………………………………………….. 272
فصل هشتم: برنامه ریزی و طراحی
8-1-برنامه فیزیکی………………………………………………………………………… 275
8-1-1-کودک (کودک و والدین)………………………………………………………………… 276
8-1-1-1-فضاهای بسته………………………………………………………………………….. 276
8-1-1-1-1-آموزشی………………………………………………………………………………………….. 276
8-1-1-1-2-خدمات آموزشی……………………………………………………………………… 276
8-1-1-1-3-عمومی…………………………………………………………………………………………… 277
8-1-1-2-فضاهای باز……………………………………………………………………………………. 277
8-1-2-بزرگسال (ارتباطات شهری)……………………………………………………………………… 278
8-1-2-1-آموزشی………………………………………………………………………………………………. 278
8-1-2-2-پژوهشی…………………………………………………………………………………………. 278
8-1-2-3-عمومی……………………………………………………………………………………………. 279
8-1-3-فضاهای مشارکتی (اجتماعات و اشتراکات)…………………………………………….. 279
8-1-3-1-اداری…………………………………………………………………………………………. 279
8-1-3-2-خدماتی……………………………………………………………………………………… 280
8-2-جمع کل متراژها…………………………………………………………………………………… 280
8-3-معرفی طرح…………………………………………………………………………………………….. 281
8-4-مدارک طرح 290
نفت که در زبان انگلیسی Petroleum نامیده میشود، از دو کلمهPetra و Oleumکه در زبان یونانی به معنی سنگ روغن و یک نوع روغن میباشد، تشکیل شده است که در زبان فارسی معادل مناسبی ندارد. نفت و سایر مواد سوختنی هیدروکربنی به صورتی که ما امروزه آن را میشناسیم، در مخازنی در اعماق زمین وجود دارند. نفت به عنوان یک منبع انرژی در جهان محسوب می شود و با وجود منابع انرژی دیگر هنوز هم منبع انرژی غالب و در دسترس و قابل اطمینان جایگزین آن نشده است(9).
پترولیوم می تواند به صورت فازهای مختلف، از جمله فاز گازی نظیر گاز طبیعی (Natural Gas )، فاز مایع نظیر نفت خام ( Crude Oil ) و فاز جامد مثل قیر ( Asphaltene ) در خلل و فرج و شکستگی های سنگ تجمع می یابد. مهمترین منبع هیدروکربن ها، نفت خام است. نفت خام شامل مقدار کمی ترکیبات آلی اکسیژن دار، نیتروژن دار و گوگردی و نیز فلزاتی است که به طور شیمیایی به مولکول های آلی متصلند. انباشته شدن مواد هیدروکربنی در زیر سطح زمین در سنگ هایی صورت می گیرد که توانایی نگه داری و انتقال سیالات را داشته باشند.
معمولا نفت خام زیر پوششی از سنگ های غیر قابل نفوذ در محفظه های سنگ های متخلخل به نام مخازن یا (rReservoi) که منحصرا در حوضچه های رسوبی قرار دارند، محبوس است (10).
تجمع مواد هیدروکربنی به صورت اقتصادی در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددی است. به طور کلی وجود پنج عامل برای تجمع اقتصادی نفت و گاز لازم و ضروری است، این پنج عامل عبارتند از :
1-سنگ منشأ بالغ (Mature Source Rock) که تولید هیدروکربن کرده باشد.
2-سنگ مخزن ( Resevoir Rock) که بتواند هیدروکربن را در داخل خود جای دهد.
3-مهاجرت هیدروکربن بین سنگ منشأ و سنگ مخزن ( Migration Pathway) عملی باشد.
4-پوش سنگ (Cap Rock ) از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگیری می کند.
5-تله نفتی ( Oil Trap) که در آن نفت به صورت تراوش های سطحی شناخته شده و مورد استفاده بوده اند(9).
شکل 1-1 عنصرهای سیستم نفت
اکتشافات نفت یک دانش بسیار قدیمی و کاربردی است که با جمع آوری قیر از تراوش های طبیعی سطحی به قلمرو علم وارد شد. در آن زمان ها از نفت برای مقاصد پزشکی، گرمایی و همچنین مصارف عایق کاری استفاده می شد.
این مواد در ابتدای کشف به صورت منبع بسیار مهم انرژی تلقی شدند، لیکن با پیشرفت علم و تکنولوژی مدرن، خواص دیگر آنها نیز مورد توجه قرار گرفت و شاید امروز بتوان گفت که ارزش مشتقات پتروشیمی بسیار حایز اهمیت میباشند، زیرا منابع سوختی دیگری وجود دارند که از آنها به عنوان منبع انرژی می توان استفاده نمود، حال آنکه نفت میزان محدودی داشته و چنانچه به اتمام برسد، تهیه مشتقات مهم آن نیز منتفی خواهد شد. لذا تولید صحیح و برنامه ریزی های دقیق در صنعت، نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند و با مرور زمان به صورت رکن اساسی این صنعت تلقی می گردند (9).
استفاده از امواج رادیویی برای ارسال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر بیش از یک قرن است که مورد بهره برداری قرار گرفته است. با وجود آنکه سیستم های مخابراتی تجاری و نظامی دهه هاست که مورد بهره برداری قرار گرفته اند، دهه گذشته شاهد رشد بی سابقه تقاضا برای تجهیزات مخابراتی بی سیم شخصی بوده است. این رشد بی سابقه نتیجه پیشرفت هایی است که در طراحی مدارهای الکترونیکی و تکنولوژی مدارهای مجتمع رخ داده است و موجب شده است تا فرستنده ها و گیرنده های مخابراتی را بتوان به اندازه های بسیار کوچک و قابل حمل در آورد و در عین حال قیمت تمام شده آن ها را نیز تا حدّ مناسبی پایین آورد. هم چنین در سال های اخیر با پیشرفت های حاصل در طراحی مدارهای کم مصرف و هم چنین رشد بیشتر در فناوری های کوچک سازی[1] زمینه برای ظهور بیشتر تجهیزات مخابراتی بی سیم همه کاره[2] ای در بازار فراهم شده است که قادر به اجرا و ارائه برنامه های کاربردی هستند که نیاز به ارسال و دریافت اطلاعات با نرخ بالایی دارند.
محبوب بودن استفاده از تجهیزات مخابراتی دستی با قابلیت های مختلف اطلاعاتی و چند رسانه ای از یک سو و محدود بودن منابع مخابراتی[3] نظیر پهنای باند، زمان و توان از سوی دیگر، موجب شده است تا نیاز داشته باشیم سیستم های مخابراتی نوینی ارائه نماییم که در آن ها بتوانیم کاربران بیشتری را به طور هم زمان جای داده و سرویس دهی نماییم و در عین حال بتوانیم پهنای باند مناسبی را نیز برای پوشش دادن به نیازهای ارتباطی مختلف آن ها و به صورت به محض درخواست[4] تامین نماییم. بنابراین برای پاسخ گویی به این دو نیاز
باید یک سیستم چند کاربره مناسب را طرح ریزی نمود.
به طور کلی برای ایجاد یک سیستم مخابراتی چند کاربره و تخصیص منابع مخابراتی میان
کاربران متعدد، روش های مختلفی از قبیل دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانس[5]FDMA ، دسترسی چندگانه با تقسیم زمان[6] TDMA و دسترسی چندگانه با تقسیم کد[7] CDMA مورد استفاده قرار می گیرند[1]. که در ادامه به معرفی این روش ها خواهیم پرداخت.
1-2- روش های دسترسی چندگانه
برای تخصیص منابع مخابراتی میان کاربران متعدد روش های مختلفی وجود دارد که هدف آن ها از یک سو سرویس دهی مناسب به همه کاربران تحت پوشش و از سوی دیگر حداقل نمودن اثر تداخلی آن ها بر روی یکدیگر است.
1-2-1- روش دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانس FDMA
ظهور مدولاسیون فرکانس رادیویی در اوایل قرن بیستم باعث شد ارسال های رادیویی بتوانند در یک زمان و مکان یکسان وجود داشته باشند بدون آنکه بر روی یکدیگر ایجاد تداخل نمایند. این امر با استفاده از فرکانس های حامل[8] متفاوت امکان پذیر می شد. این ایده در سیستم های تلفن راه دور با سیم نیز استفاده می شد. دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانس، فرکانس حامل متفاوتی به هر کاربر اختصاص می دهد به گونه ای که طیف نهایی حاصل بدون هم پوشانی میان ارسال کننده های مختلف باشد(شکل 1).
در این روش با استفاده از فیلترینگ میان گذر می توان به هر کدام از کانال ها یا کاربران موجود دست یافت.
از نقطه نظر پیاده سازی، با توجه به عدم وجود فیلتر ایده آل، باید میان کانال های مختلف در حوزه فرکانس فاصله ای را در نظر بگیریم تا بعد از فیلترینگ، سیگنال حاصل تا حدّ امکان از تداخل ناشی از سایر کانال ها تهی باشد. به این فاصله محافظ فرکانسی[9] گفته می شود[1].
1-2-2- روش دسترسی چندگانه با تقسیم زمان TDMA
در تسهیم سازی زمانی، زمان به قطعات متعددی تقسیم می گردد و تعدادی از این قطعات زمانی به سیگنال دریافتی هر کانال تخصیص داده می شود. برای جداسازی این سیگنال ها، به سادگی باید سوییچی در اختیار داشت تا در زمان های مناسب روی سیگنال دریافتی سوییچ کند و به این ترتیب سیگنال مطلوب را از میان تمام سیگنال های دریافتی، جدا نماید.
باید توجه نمود که در تکنیک FDMA نیازی به وجود هیچ گونه هماهنگ سازی میان کانال های مختلف نیست و آن ها می توانند در زمان دلخواه خود اقدام به ارسال نمایند. این موضوع در TDMA وجود ندارد زیرا در آن تمامی فرستنده ها و گیرنده ها باید به یک ساعت یکسان دسترسی داشته باشند تا بدانند در چه زمان هایی ارسال یا دریافت انجام دهند.
نکته مهم در مورد سیستم های FDMA و TDMA آن است که در این سیستم ها، کاربران مختلف، در کانال های جدای بدون تداخل فعّالیّت می نمایند. از نقطه نظر فضای سیگنال[10] در مخابرات دیجیتال این تکنیک های دسترسی چندگانه به گونه ای عمل می نمایند که کاربران مختلف نسبت به هم متعامد[11] باشند.
در روش TDMA نیز به دلیل عدم وجود گیرنده های ایده آل (هم زمانی کاملا دقیق و ایده آل) باید محافظ زمانی میان قطعات مختلف زمان های ارسال کاربران مختلف در نظر گرفت تا از تداخل تا جای ممکن جلوگیری به عمل آید (شکل2).
-2-3- دسترسی چندگانه تصادفی[12]
دسترسی چندگانه تصادفی روشی برای تسهیم سازی کانال به صورت دینامیکی است. هرگاه کاربری پیامی برای ارسال داشته باشد، آن را ارسال می نماید چنان که تنها کاربر موجود در کانال باشد. اگر در عمل نیز کاربر دیگری نیز به صورت هم زمان وجود نداشته باشد، پیام با موفقیت دریافت می گردد. با این حال، در عمل کاربران مختلف به صورت ناهماهنگ عمل نموده و احتمال اینکه پیام در حوزه زمان و فرکانس با دیگر ارسال ها تداخل نماید همیشه وجود دارد. در این مورد، همواره در سیستم های دسترسی چندگانه تصادفی، فرض می شود که باید به ارسال کنندگان اطلاع دهیم که برخوردی[13] در پیام ها صورت گرفته است و پیامشان باید دوباره ارسال گردد. اگر کاربران دوباره به صورت بلافاصله و یا با تاخیری یکسان اقدام به ارسال دوباره ی اطلاعات کنند، این برخورد ها می تواند به صورت مداوم تکرار گردد. برای حلّ این مسئله، کاربران دوره زمانی خاصّی را به صورت تصادفی تا ارسال مجدد منتظر می مانند. تفاوت اصلی میان روش های دسترسی چندگانه مربوط به الگوریتمی است که این زمان های تاخیر را در مواقع بروز برخورد تعیین می نماید.
نخستین سیستم مخابراتی دسترسی چندگانه سیستمی موسوم به اَلوها[14] بود که در سال 1969 پیشنهاد گردید. برخی از شبکه های اِترنت[15] نیز نسخه ای از اَلوها را به نام دسترسی چندگانه با حسّ حامل[16] (CSMA) مورد استفاده قرار می دهند که در آن کاربران پیش از ارسال خود کانال را بررسی می نمایند تا در صورت وجود ارسالی جاری در آن از فرستادن پیام اجتناب نمایند [2]. در حالت کلّی روش های دسترسی چندگانه برای کانال های با ترافیک بسیار رگباری مناسب هستند که در آن ها ارسال هم زمان چند کاربر بسیار محتمل است. پیشرفت های قابل ملاحظه در این زمینه مربوط به سال های دهه ی هفتاد تا اواسط دهه ی هشتاد میلادی است. روش سرکشی[17] از دیگر روش های این زمینه محسوب می گردد که در آن از ارسال های هم زمان جلوگیری می گردد. در این روش گیرنده از تمامی فرستندگانی که در کانال مخابراتی موجود سهیم هستند، سرکشی به عمل می آورد تا از آمادگی آن ها برای ارسال آگاهی یابد[2].
1-2-4- روش دسترسی چندگانه با تقسیم کد CDMA
روش های تسهیم سازی کانالی که تا اینجا معرفی گردید، مبتنی بر این فلسفه اند که اجازه ندهیم فرستنده ای بیش از یک مقدار تخصیص داده شده از قطعات زمانی یا فرکانسی را اشغال نماید.
همان گونه که شرح دادیم، دریافت سیگنال بدون وجود تداخل بین کانالی[18] نتیجه ارسال سیگنال های متعامد توسط فرستنده هاست. باید دانست که این مورد می تواند با استفاده از سیگنال هایی که هم در حوزه زمان و هم در حوزه فرکانس هم پوشانی دارند نیز تحقق یابد [31]. می توان سیگنال هایی را یافت که هم در حوزه زمان و هم در حوزه فرکانس هم پوشانی دارند امّا با این حال دگر هم بستگی آن ها یا ضرب داخلی شان که به صورت زیر تعریف می شود، صفر است.
ایده اصلی سیستم های CDMA بر این اصل استوار است و در این سیستم ها به جای تخصیص باندهای فرکانسی منحصر به فرد یا زمان های ارسال خاص به کاربران، به هر کاربر سیگنالی خاص برای ارسال نمودن اطلاعاتش تخصیص می دهیم. البتّه همان طور که در فصل 2 شرح داده خواهد شد، نیازی نیست لزوماً از سیگنال های متعامد بر یکدیگر برای کاربران مختلف استفاده نماییم[14].
1-2-5- مقایسه روش های دسترسی چندگانه
با استفاده از (جدول 1) به مقایسه برخی ویژگی های سیستم های دسترسی چندگانه معرفی شده می پردازیم.
