فصل 1 : معرفی سیستم و اجزای آن 1

1-1 مقدمه 1

2-1 معرفی سیستم مخابراتی در HAPS 3

3-1 مشخصات سیستم‌های HAPS 6

4-1 معرفی اجزای سیستم 13

1-4-1 بخش استراتوسفری 13

2-4-1 بخش زمینی 18

3-4-1 آئین نامههای رادیویی برای HAPS 20

4-4-1 سرویسها و کاربردها 21

5-4-1 شبکههای HAPS 24

6-4-1 مقایسه کلی بین سیستم¬های مخابراتی زميني، استراتوسفری و ماهوارهای 28

7-4-1 خلاصه¬ای از پروژه¬های HAPS در دنیا 32

5-1 مراجع 33

فصل 2 : بررسی شرایط محیطی و مدلسازی انتشاری در کانال مخابراتی HAPS 37

1-2 معرفی 37

2-2 مروری بر پدیده¬های انتشار موج در کانال 40

1-2-2 تلفات فضای آزاد 42

2-2-2 چندمسیرگی 43

3-2-2 تضعیف باران 45

 جذب گازها 46

4-2-2 برقزنی 48

5-2-2 تأثیرات محیط پیرامون 52

3-2 مدلسازی کانال 56

1-3-2 مشخصات هندسی 60

2-3-2 مشخصات آماری 63

3-3-2 مدل¬های کانال UHF 67

4-3-2 مدل¬های کانال SHF 70

4-2 تکنیک¬های غلبه بر محوشدگی (FMT) 83

1-4-2 کنترل توان 86

2-4-2 روش¬های وفقی 88

3-4-2 چندگانگی 94

5-2 مراجع 97

فصل 3 : بررسي بخش مخابرات درHAPS  و محاسبات مسیر ارتباطی آن 99

1-3 مقدمه 99

2-3 معرفی محموله مخابراتی 99

3-3 بررسی محاسبات مسیر ارتباطی برای سیستم 102

1-3-3 توان مسیر ارتباطی HAPS 102

4-3 مراجع 109

فصل 4 : شبکه¬های HAPS 111

1-4 معرفی 111

2-4 انواع ساختار شبکه 111

1-2-4 آرایش نقطه به نقطه 111

2-2-4 آرایش نقطه- چندین نقطه 112

3-2-4 آرایش چندین نقطه-چندین نقطه 113

4-2-4 آرایش ساختار ترکیبی 114

3-4 معماری¬های شبکه برای سرویس¬های منتخب 115

1-3-4 خوشه¬بندی سلولی حلقه¬ای شکل 115

2-3-4 پویش سلولی 116

3-3-4 چند پرتویی متحرک سکو 117

 توپولوژی ماکروسل-میکروسل-HAPS 117

4-3-4 معماری قطاع¬بندی سلول 118

4-4 معماری¬ها و پیکربندی سیستم 119

1-4-4 معماری HAPS مستقل 120

2-4-4 معماری چندین HAP 122

3-4-4 شبکه¬ی سکوهای متصل با هم از طریق IPL 123

4-4-4 شبکه¬های مجتمع پیوسته زمینی-HAPS-ماهواره¬ای 124

5-4 ملزومات تعامل 130

1-5-4 الگوی سلولی 131

 کنترل پذیرش تماس(CAC) 133

2-5-4 چالشه¬ای دسترسی مرزگونه 133

6-4 مدل سیستم شامل چند HAPS 133

7-4 برنامه¬ریزی منظومه شامل چندین HAPS 136

1-7-4 ساختار چندین HAPS با آنتن¬های جهتی 136

8-4 بررسی ناحیه تحت پوشش سیستم¬های HAP 146

9-4 مدیریت منبع 147

1-9-4 تخصیص منبع 147

2-9-4 کنترل پذیرش تماس(CAC) 149

3-9-4 تکنیک¬های دسترسی رسانه 151

10-4 HAPS به عنوان بخشی از شبکه¬های مجتمع مخابراتی 152

1-10-4 سیستم¬های سلولی نسل دوم (2G):GSM 152

 سیستم¬های سلولی نسل سوم(3G):IMT-2000 153

11-4 مراجع 154

فصل 5 : آنتن¬ها در سیستم¬های مخابرات ارتفاع بلند 157

1-5مقدمه157

o ملزومات آنتن 158

1-1-5 ملزومات فیزیکی 158

2-1-5 بهره، هدایت¬پذیری و راندمان 160

3-1-5 کارایی گلبرگ فرعی 164

4-1-5 سطح اشغالی 164

5-1-5 هدایت پرتو 165

6-1-5 محدوده پویشی 166

7-1-5 ناحیه پوششی 167

8-1-5 عملکرد چندگانه پرتو 168

9-1-5 فرکانس کاری 168

2-5 مراجع 168

فصل 6 : تکنیک¬های پیشرفته مخابرات کاربردی 171

1-6 ایده طراحی مدرن سیستم بیسیم 171

1-1-6 آنتن¬های هوشمند 172

2-1-6 رادیو شناختگر و مدیریت دینامیکی طیف 173

 تکنیک¬های چندگانگی 176

3-1-6 تکنیک¬های چندگانگی در مخابرات پهن¬باند 181

2-6 سیستمهای MIMO 185

1-2-6 تسهیم فضایی 186

2-2-6 کدینگ فضا- زمان 191

3-2-6 سیستم¬های MIMO در مخابرات پهن باند HAPS 196

3-6 ساختارهای وفقی کدینگ مدولاسیون 199

1-3-6 ACM در مخابرات پهن¬باند  HAPS 203

4-6مراجع213

فصل 7 : ارتباطات نوری در سیستم¬های مخابراتی HAPS 218

1-7 مقدمه 218

1-1-7 اثرات اتمسفری 221

2-1-7 ساختار مسیر ارتباطی FSO برای HAPS 227

2-7 ساختار لایه¬های فیزیکی برای مسیرهای ارتباطی FSO در شبکه¬های HAPS 230

3-7 FSO در شبکه¬های انتقال اپتیکی 235

4-7 مراجع 240

فصل 8 : مطالعه موردی - پوشش موبایل برای تمام استرالیا توسط HAPS 242

1-8 مقدمه 242

o چشم¬انداز 242

2-8 بن¬بست پوشش تلفن همراه با کاهش بازده 244

3-8 استفاده از عوارض طبیعی 246

4-8 روش‌های دیگر 246

5-8 اهداف شبکه و تأثیر آن بر پوشش 4G LTE 247

1-5-8 L1800_WNTD 249

2-5-8 L1800_UE 250

3-5-8 L700_UE 252

4-5-8 رسم فرکانس رادیویی 252

5-5-8 باند فرکانسی و روش دوطرفه کردن 252

6-8 آنتن HAPS 253

7-8 انواع مشترکین سامانه 253

8-8 مدل انتشار 254

1-8-8 گزینه¬هایی برای پوشش کامل استرالیا 254

9-8 مقایسه سکو‌های HAPS 255

1-9-8 بالنهای شناور آزاد 258

2-9-8 بالن‌های مقید 259

10-8 مروری بر یک راه حل مبتنی بر هلیکایت 271

11-8 عملکرد هلیکایت AAA 272

12-8 مراجع 275

فصل 9 : جمع¬بندی و نتیجه¬گیری 276