Сымсыз байланыс технологиясы - дәрістер конспектісі
Кіріспе
Дәріс 1. Сымсыз байланыс классификациясы. Транкингтік, ұялы және сымсыз байланыстың басқада түрлеріне тоқталу
Дәріс 2. Сымсыз абоненттік қолжеткізім желі түрлері. Көпарналы/ көпстанциялы қатынау/қолжеткізім тәсілдері және басқада сұрақтарға тоқталу
Дәріс 3. Оптикалық сымсыз байланыс. Оның түрлері және радиобайланыспен салыстыру
Дәріс 4. Сымсыз байланыстың ұялы желілері. Базалық станция жүйелердің техникалық концепция құрылулары
Дәріс 5. Сигналдарды алшақтату әдістері
Дәріс 6. Кеңейтілген спектрлі жүйелер және оның концепциясы
Дәріс7. Сымсыз локальді жергілікті желілер. Кең жолақты қолжеткізімнің стандарттары мен түрлері. Локальді желіге қосылу
Әдебиеттер тізімі
Дәріс 1. Сымсыз байланыс классификациясы. Транкингтік, ұялы және сымсыз байланыстың басқада түрлеріне тоқталу
Дәріс 2. Сымсыз абоненттік қолжеткізім желі түрлері. Көпарналы/ көпстанциялы қатынау/қолжеткізім тәсілдері және басқада сұрақтарға тоқталу
Дәріс 3. Оптикалық сымсыз байланыс. Оның түрлері және радиобайланыспен салыстыру
Дәріс 4. Сымсыз байланыстың ұялы желілері. Базалық станция жүйелердің техникалық концепция құрылулары
Дәріс 5. Сигналдарды алшақтату әдістері
Дәріс 6. Кеңейтілген спектрлі жүйелер және оның концепциясы
Дәріс7. Сымсыз локальді жергілікті желілер. Кең жолақты қолжеткізімнің стандарттары мен түрлері. Локальді желіге қосылу
Әдебиеттер тізімі
Соңғы жылдары телекоммуникациялық радиожүйелердің дамуы көшкін түрінде болып отыр. Әсіресе бұл жылжымалы жүйелерге қатысты. Қазір кең таралым алған әлемде арналарды уақыттық, жиіліктік және кодалық бөлудегі мобильді/жылжымалы жүйелер жұмысқа пайдалануда (ұялы байланыстың AMPS, GSM, CDMA, транкингтік EDACS, MPT1327 және т.б. стандарттар). Сонымен қатар, жылжымалы телекоммуникациялық радиожүйелер қызметінің пайдаланушыларының саны да әрдайым өсіп жатыр. Мұндай аса қарқынмен даму пайдаланушы терминалдарының және қызмет ету тарифтері бағасының күрт төсуімен байланысты.
Сонымен қазіргі таңда тым жылдам дамып отырған сымсыз байланыс жүйелері келесі белгілері бойынша классификацияланады:
1) даму ұрпағы бойынша: бірінші ұрпақтық - аналогтық; екінші ұрпақтық - сандық; үшінші ұрпақты - әмбебап; төртінші ұрпақты - кеңжолақты мультимедиалық.
2) тағайындауы бойынша: ұялы; пикоұялы (сымсыз телефондық); транкингтік; спутниктік; оптикалық (сымсыз); пейджингтік.
3) көпстанциялық рұқсат ету әдістері бойынша: арналарды жиіліктік бөлу арқылы FDMA; арналарды уақыттық бөлу арқылы TDMA; арналарды кодтық бөлу арқылы CDMA; қиыстырылғандар.
4) байланыс арнасын ұйымдастыру әдісі бойынша: симплекстік; дуплекстік; жартылай дуплекстік.
Телекоммуникация саласының және басқа да байланыс түрлеріндегідей сымсыз байланыс саласында әлі де болса күрмеуі шешілмеген мәселелер бар. Мысалы, көптеген сымсыз жүйелері бір-бірімен сәйкес келмейді және пайдаланушы әртүрлі жағдайда әртүрлі терминалдарды қолдануға міндетті (ұялы, пикоұялы DECT, транкингтік, спутниктік, пейджерлер ж/е т. б.). Сонымен қатар глобалдық роумингті қамтамасыз ете алмайтын әртүрлі мемлекеттерде әртүрлі сымсыз радиобайланыс стандарттары қолданылады.
Сонымен қазіргі таңда тым жылдам дамып отырған сымсыз байланыс жүйелері келесі белгілері бойынша классификацияланады:
1) даму ұрпағы бойынша: бірінші ұрпақтық - аналогтық; екінші ұрпақтық - сандық; үшінші ұрпақты - әмбебап; төртінші ұрпақты - кеңжолақты мультимедиалық.
2) тағайындауы бойынша: ұялы; пикоұялы (сымсыз телефондық); транкингтік; спутниктік; оптикалық (сымсыз); пейджингтік.
3) көпстанциялық рұқсат ету әдістері бойынша: арналарды жиіліктік бөлу арқылы FDMA; арналарды уақыттық бөлу арқылы TDMA; арналарды кодтық бөлу арқылы CDMA; қиыстырылғандар.
4) байланыс арнасын ұйымдастыру әдісі бойынша: симплекстік; дуплекстік; жартылай дуплекстік.
Телекоммуникация саласының және басқа да байланыс түрлеріндегідей сымсыз байланыс саласында әлі де болса күрмеуі шешілмеген мәселелер бар. Мысалы, көптеген сымсыз жүйелері бір-бірімен сәйкес келмейді және пайдаланушы әртүрлі жағдайда әртүрлі терминалдарды қолдануға міндетті (ұялы, пикоұялы DECT, транкингтік, спутниктік, пейджерлер ж/е т. б.). Сонымен қатар глобалдық роумингті қамтамасыз ете алмайтын әртүрлі мемлекеттерде әртүрлі сымсыз радиобайланыс стандарттары қолданылады.
1.Радиосвязь/ Под ред. О.В.Головина. – М: Горячая линия – Телеком, 2001
2.Функциональные устройства обработки сигналов (Основы теории и алгоритмы)/ Под ред. Ю.В.Егорова. – М:Радио и связь, 1997.
3.Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи/ Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
4.Ратынский М.В. Основы сотовой связи/ Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
5.Системы радиосвязи: Учебник для вузов/ Под ред Н.И.Калашникова.- М:Радио и связь, 1998
6.Андрианов В.И, Соколов А.В. Сотовые, пейджинговые и спутниковые средства связи. – СПб.:БХВ Петербург Арлит, 2001
7.Гринфилд Дэвид. Оптические сети. The Essential Guide to Optical Networks. – М: БХВ – Петербург, 2002
8.Гусев Д. Технологии беспроводного доступа: Справочник. Спб.: БХВ Петербург, 2002
9.Гук М. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия Спб.: Питер, 2000
10.Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 2. – Радиосвязь, радиовещание, телевидение/ Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; под ред. Шувалова В.П. – Изд.2-е, испр. И доп. – М:Горячая линия – Телеком, 2005
11.Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM.- М:Эко-Трендз, 2005
Қосымша әдебиеттер
1.Иванов М.Т., Теоретические основы радиотехники.- М.: Высшая школа, 2002., 306 стр.
2.Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи на «последней мили».-М.: Эко-Трендз, 1999., 136 стр.
3.Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи.- М.: Эко-Трендз, 1997., 272 стр.
4.Максина Е.Л. Радиотехника. Конспект лекции.-М.: Эксмо, 2007., 160 стр.
5.Печаткин А.В. Системы мобильной связи (1часть).- Р.: РГАТА им. П.А. Соловьева, 2007.
6.Благовещенский Д.В. Радиосвязь и электромагнитные помехи.-СПб.-СПбГУАП, 2002., 70 стр.
7.Садамомский А.С. Приемо-передающие радиоустройства и системы связи.- У.: УГУ., 2007, 244 стр.
8. Дятлов А.П. Системы спутниковых систем свзи подвижными объектами.-Т.: ТРТУ, 1997.,95стр.
9.Мальков Н.А., Пудовкин А.П. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств.-Т.: ТГТУ, 2007, 49 стр.
10.Алгазинов Э.К. и др. Электромагнитная совместимость радиоприемных устройств СВЧ.-В.: ВГУ., 2003., 80 стр.
11.C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719 Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
2.Функциональные устройства обработки сигналов (Основы теории и алгоритмы)/ Под ред. Ю.В.Егорова. – М:Радио и связь, 1997.
3.Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи/ Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
4.Ратынский М.В. Основы сотовой связи/ Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
5.Системы радиосвязи: Учебник для вузов/ Под ред Н.И.Калашникова.- М:Радио и связь, 1998
6.Андрианов В.И, Соколов А.В. Сотовые, пейджинговые и спутниковые средства связи. – СПб.:БХВ Петербург Арлит, 2001
7.Гринфилд Дэвид. Оптические сети. The Essential Guide to Optical Networks. – М: БХВ – Петербург, 2002
8.Гусев Д. Технологии беспроводного доступа: Справочник. Спб.: БХВ Петербург, 2002
9.Гук М. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия Спб.: Питер, 2000
10.Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 2. – Радиосвязь, радиовещание, телевидение/ Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; под ред. Шувалова В.П. – Изд.2-е, испр. И доп. – М:Горячая линия – Телеком, 2005
11.Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM.- М:Эко-Трендз, 2005
Қосымша әдебиеттер
1.Иванов М.Т., Теоретические основы радиотехники.- М.: Высшая школа, 2002., 306 стр.
2.Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи на «последней мили».-М.: Эко-Трендз, 1999., 136 стр.
3.Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи.- М.: Эко-Трендз, 1997., 272 стр.
4.Максина Е.Л. Радиотехника. Конспект лекции.-М.: Эксмо, 2007., 160 стр.
5.Печаткин А.В. Системы мобильной связи (1часть).- Р.: РГАТА им. П.А. Соловьева, 2007.
6.Благовещенский Д.В. Радиосвязь и электромагнитные помехи.-СПб.-СПбГУАП, 2002., 70 стр.
7.Садамомский А.С. Приемо-передающие радиоустройства и системы связи.- У.: УГУ., 2007, 244 стр.
8. Дятлов А.П. Системы спутниковых систем свзи подвижными объектами.-Т.: ТРТУ, 1997.,95стр.
9.Мальков Н.А., Пудовкин А.П. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств.-Т.: ТГТУ, 2007, 49 стр.
10.Алгазинов Э.К. и др. Электромагнитная совместимость радиоприемных устройств СВЧ.-В.: ВГУ., 2003., 80 стр.
11.C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719 Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
Қазақстан Республикасының Министерство
Білім және ғылым образования и науки
министрлігі Республики Казахстан
Д. Серікбаев атындағы ВКГТУ
ШҚМТУ им. Д. Серикбаева
БЕКІТЕМІН
________АТжЭФ деканы
___________Г.Х. Мухамедиев
___________________2012ж.
СЫМСЫЗ БАЙЛАНЫС ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Дәрістер конспектісі
ТЕХНОЛОГИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
Конспект лекции
Мамандық: 5В071900 Радиотехника,электроника және телекоммуникациялар
Өскемен
Усть-Каменогорск
2012
5В071900 Радиотехника,электроника және телекоммуникациялар мамандығына
арналған дәріс конспектісі. Мемлекеттік жалпыға міндетті білім беру
стандарты және оқу планы негізінде аспап жасау және технолгоиялық
процесстерді автоматтандыру кафедрасында жасалған. Білім жоғарғы
профиссионалды. Бакалавриат (ГОСО РК 03.08.091-2006), Астана.
Кафедра отырысында талқыланды (атауы)
Кафедра меңгерушісі
А.Е.Бакланов
№____ хаттама ____________________ж.
Факультеттің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды АТжЭФ
Төраға
Н.Г. Огаркова
№____ хаттама ______________________ж.
Дайындады
Аға оқутышысы
А.Ж. Алимханова
Норма бақылаушы
Т.В. Тютюнькова
МАЗМҰНЫ
Кіріспе 4
Дәріс 1. Сымсыз байланыс классификациясы. Транкингтік, ұялы және 5
сымсыз байланыстың басқада түрлеріне тоқталу
Дәріс 2. Сымсыз абоненттік қолжеткізім желі түрлері. Көпарналы 8
көпстанциялы қатынауқолжеткізім тәсілдері және басқада сұрақтарға
тоқталу
Дәріс 3. Оптикалық сымсыз байланыс. Оның түрлері және 13
радиобайланыспен салыстыру
Дәріс 4. Сымсыз байланыстың ұялы желілері. Базалық станция жүйелердің 18
техникалық концепция құрылулары
Дәріс 5. Сигналдарды алшақтату әдістері 25
Дәріс 6. Кеңейтілген спектрлі жүйелер және оның концепциясы 28
Дәріс7. Сымсыз локальді жергілікті желілер. Кең жолақты 32
қолжеткізімнің стандарттары мен түрлері. Локальді желіге қосылу
Әдебиеттер тізімі 37
КІРІСПЕ
Соңғы жылдары телекоммуникациялық радиожүйелердің дамуы көшкін түрінде
болып отыр. Әсіресе бұл жылжымалы жүйелерге қатысты. Қазір кең таралым
алған әлемде арналарды уақыттық, жиіліктік және кодалық бөлудегі
мобильдіжылжымалы жүйелер жұмысқа пайдалануда (ұялы байланыстың AMPS,
GSM, CDMA, транкингтік EDACS, MPT1327 және т.б. стандарттар). Сонымен
қатар, жылжымалы телекоммуникациялық радиожүйелер қызметінің
пайдаланушыларының саны да әрдайым өсіп жатыр. Мұндай аса қарқынмен даму
пайдаланушы терминалдарының және қызмет ету тарифтері бағасының күрт
төсуімен байланысты.
Сонымен қазіргі таңда тым жылдам дамып отырған сымсыз байланыс
жүйелері келесі белгілері бойынша классификацияланады:
1) даму ұрпағы бойынша: бірінші ұрпақтық - аналогтық; екінші ұрпақтық
- сандық; үшінші ұрпақты - әмбебап; төртінші ұрпақты - кеңжолақты
мультимедиалық.
2) тағайындауы бойынша: ұялы; пикоұялы (сымсыз телефондық);
транкингтік; спутниктік; оптикалық (сымсыз); пейджингтік.
3) көпстанциялық рұқсат ету әдістері бойынша: арналарды жиіліктік бөлу
арқылы FDMA; арналарды уақыттық бөлу арқылы TDMA; арналарды кодтық бөлу
арқылы CDMA; қиыстырылғандар.
4) байланыс арнасын ұйымдастыру әдісі бойынша: симплекстік;
дуплекстік; жартылай дуплекстік.
Телекоммуникация саласының және басқа да байланыс түрлеріндегідей
сымсыз байланыс саласында әлі де болса күрмеуі шешілмеген мәселелер бар.
Мысалы, көптеген сымсыз жүйелері бір-бірімен сәйкес келмейді және
пайдаланушы әртүрлі жағдайда әртүрлі терминалдарды қолдануға міндетті
(ұялы, пикоұялы DECT, транкингтік, спутниктік, пейджерлер же т. б.).
Сонымен қатар глобалдық роумингті қамтамасыз ете алмайтын әртүрлі
мемлекеттерде әртүрлі сымсыз радиобайланыс стандарттары қолданылады.
1 CЫМСЫЗ БАЙЛАНЫС КЛАССИФИКАЦИЯСЫ. ТРАНКИНГТІК, ҰЯЛЫ ЖӘНЕ СЫМСЫЗ
БАЙЛАНЫСТЫҢ БАСҚАДА ТҮРЛЕРІНЕ ТОҚТАЛУ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1. Сымсыз байланыс технологиялары, салыстыру, ерекшеліктері.
2. Транкингтік және ұялы байланыс туралы ақпарат.
3. Оптикалық сымсыз технология ерекшеліктері негіздері.
4. Сымсыз технологиялы локальді желі туралы ақпарат.
Негізгі дереккөздер тізімі:
1 Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи Карташевский В.Г.,
Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
2 Ратынский М.В. Основы сотовой связи Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е
изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
3 Гринфилд Дэвид. Оптические сети. The Essential Guide to Optical
Networks. – М: БХВ – Петербург, 2002
4 Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 2. –
Радиосвязь, радиовещание, телевидение Катунин Г.П., Мамчев Г.В.,
Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; под ред. Шувалова В.П. – Изд.2-е, испр. И
доп. – М:Горячая линия – Телеком, 2005.
5 Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен
басты жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
1 Печаткин А.В. Системы мобильной связи (1часть).- Р.: РГАТА им. П.А.
Соловьева, 2007.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
Жоғарыда көрсетілген мәселелерді шешу мақсатында, яғни барлық
технологияларды бір терминалда сыйыстыру (сәйкестендіру) мақсатында 1998-
1999 жылы жасалынған жаңа әмбебап мобильдіжылжымалы телекоммуникациялық
жүйелер стандарты (UMTS) пайда болып, кешікпей қолданыла бастады.
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) концепциясы қазіргі
кезде 3-ші дәуірліұрпақты жылжымалы телекоммуникациялық радиожүйесінің
пайда болу шегінде іске асады. Бір диапазоннанауқымнан екінші
диапазонғаауқымға өту, стандарттан стандартқа өту немесе
серіктіспутникті арнадан ұялы арнаға өту мүмкіншілігі абонентке өзіне
ыңғайлы келетін қызмет түрін таңдауға мүмкіншілік береді. Сондықтан UMTS
терминалдар бірнеше стандарттарда жұмыс істейтін, көпрежимді болып келеді.
GSM сияқты UMTS-ке және басқа да сымсыз байланыс жүйелеріне қосылу
мүмкіншілігі бар көпрежимді абоненттік аппараттар UMTS абонентттеріне UMTS
қызметтерге қосылу мүмкіншілігі болмаған жерлерде GSM стандартты ұялы
байланысқа қосылу мүмкіншілігін сақтайды.
Сымсыз байланыс түрлеріне кішкене тоқтала кететін болсақ, оның әрбір
түрі өзінің ерекшеліктерімен ескеріледі. Төменде солардың басты-бастыларына
ақпарат берілген.
Транкинг – бұл көптеген абоненттердің шектелген арналар санына еркін
қосылу мүмкіншілігінің тәсілі. Қандай-да бір уақытта барлық абоненттер
белсенді болмағандықтан, керекті арналар саны жалпы абоненттер санынан
анағұрлым аз. Мысалы, арналар саны 5 болғанда(4 сөйлеу арнасы және 1
басқару арнасы), транкингтік жүйе 300 абоненттке қызмет ете алады.
Ұялы жүйелермен салыстырғанда транкингтік радиожүйелерінің
артықшылықтарына мыналарды жатқызуға болады: шақырулардың икемді жүйесі–
индивидуалды, топтық, аварийді және басқалар; нөмірлеудің икемді жүйесі–
екімәнділерден бастап толық дыбыс нөмірлеріне дейін; байланысты орнатудың
аз уақыты- ұялы жүйелердегі бірнеше секундына қарсы секундтың бір бөлігі;
экономдау – құрылғылар және оларды пайдалану шығыны бойынша ұялы
жүйелерге қарағанда транкингтік радиожүйелер бірнеше есе үнемді.
Транкингтік жүйелердің тағы бір ерекше айырмашылығы бұл- бір-бірімен
ортақ басқару шина көмегімен байланысқан, бірнеше ретрансляторлардан
тұратын ретрансляторлық пункттің ортақ жиіліктік ресурсына қосылу
мүмкіншілігін ұйымдастыруы арқылы жиілік жолағын эффективтітиімді түрде
пайдалану мүмкіншілігі болып табылады. Транкингтік жүйесінің икемді
архитектурасысәулеті жеке, әрі бірнеше абоненттердің немесе барлық
абоненттердің шақыруларын өткізуге мүмкіншілік береді. Бірақ бірінші
дәуірлі кәсіпқой транкингтік жүйесінің желілері жоғары конфиденциалдылыққа
жауап бере алмады және абоненттік құрылғылардың идентификациясын,
абоненттердің аутентификациясын қамтамасыз ете алмады. Бұл тапсырмалар бір-
біріне сәйкес келмейтін аналогты стандарттардың үлкен санының орнын баса
алатын, екінші дәуірлі (АРСО, TETRA) кәсіпқой байланыстың цифрлық
жүйелерінде шешілген. TETRA-ға байланыс протоколдарыхаттамалары ерекше
болатын және түрлі жиілік диапазондардаауқымдарында жүйені минималды
шығынмен іске асыра алатын универсалды техникалық шешімдер кіргізілген.
Сонымен бірге, TETRA техникалық мүмкіншіліктерді көбейту саласының
мүмкіншіліктерін қамтамасыз етеді.
Абоненттер арасында байланыс ретрансляторлар арналарын автоматты түрде
орналастыруды іске асыратын жылжымалы жер радиобайланыстың радиалды-
аумақтық жүйелердің принципі SmarTrunk, MPT 1327- тан бастап жаңа TETRA-ға
дейін барлық транкингтік жүйелерді біріктіреді.
TETRA – бұл цифрлық радиобайланыстың еуропалық стандарты болып
табылады. Бұл стандарт қоғамдық қауіпсіздік, көлік және коммуналдық қызмет
саласындағы қолданушыларға негізделген. Уақыт арқылы бөлетін көпшілік
қосылу мүмкіншілігі бар технологиясын қолданатын TETRA стандарты көбінесе
адамдар саны үлкен болатын қалалық жерлер байланысында қолданылуы керек
(мысалы, Еуропаның солтүстік-батыс елдерінде). Ол тек шектеулі деңгейлі
қуаттарды және жиіліктердің тар диапазонын қолданып, транкингтік байланыс
режимінде ғана жұмыс істеуді қалайды.
Бірінші дәуірлі (Inmarsat-A стандартты) сымсыз серіктікспутникті
байланыстың жер станциялары негізінен үлкен орталық станциялары бар,
радиалды-түйіндіторабты корпаративті желілерде істеу үшін арналған.
Мобильді серіктік байланыста революциялық түрлендірулер өткен ғасырдың 90-
шы жылдарда болды. Олар келесі үш фактормен шартталған: космостық
программалардың коммерциализациясымен; төмен және орташа орбиталарды
қолданумен; цифрлық сигналдық процессорлардың қолдануы арқылы цифрлық
байланысқа өтумен.
Нәтижесінде төменгі орбиталарда (Iridium, Globalstar), орташа биік
(ICO) орбиталарда серіктік байланыстың глобальды жүйелерінің бірнеше
жобалары іске асырылды, мысал ретінде екі регионалдыаумақтық жүйелер
(AceS и Thuraya) келтіруге болады.
Жеке радиобайланыстың жүйелері (пейджингтік жүйелер) қазіргі кезде
негізінен екі негізгі стандартта жұмыс істейді: POCSAG және FLEX.
Қазақстан және ТМД елдерінің пейджингтік компаниялардың көбісі мәліметтерді
тарату жылдамдығы 512 немесе 1200 битсек тең POCSAG стандартын
пайдаланады. Бұл компанияларының пайдаланатын жиілік диапазоны - 138-174
MГц, бірақ 435-480 MHz жиілік диапазонында жұмыс істейтіндері де бар. Алыс
шетел ел мемлекеттерінде 929-932 MHz диапазоны кең таралған. Пейджингтік
жүйелерің үлкен артықшылығы – спектрді экономды түрде қолдану - бір
жиілікте 10 мың абоненттерге қызмет етіледі. Бірақ цифрлық ұялы жүйелерді
жобалау мен құрудағы кететін шығындардың төмендеуі (арзандауы) мен
дамуына байланысты қазіргі кезде пейджингтік жүйелерге деген сұранысты
төмендетіп жатыр.
Бақылау сұрақтары:
1.Сымсыз байланыс түрлерінің қандай түрлерін білесіз?
2.Жылжымалы байланыстың басқа байланысқа қарағандағы артықшылықтары.
3.Жылжымалы байланыс түрінің классын атаңыз.
4.Транкинг термині нені білдіреді?
5.Транкингтік байланыстың қандай түрлері туралы естідіңіз?
6.Ұялы байланыстың басты артықшылығы.
7.Оптикалық сымсыз байланыс туралы не білесіз?
2 СЫМСЫЗ АБОНЕНТІК ҚОЛЖЕТКІЗІМ ЖЕЛІ ТҮРЛЕРІ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1. Абоненттік қолжеткізім. Негізгі түсінік. Түрлерін салыстыру.
2. Қазіргі таңдағы және болшақтағы абоненттік қолжеткізім.
3.Көпарналық қолжеткізім. Оны ұйымдастыру әдістері№ Арнаны уақыт және
жиілік бойынша ұйымдастыру.
4. Арнаны кодалау бойынша ұйымдастыру.
5. Кең жолақты сигналдар және оларды қолдану.
Негізгі дереккөздер тізімі
1 Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи Карташевский В.Г.,
Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
2 Ратынский М.В. Основы сотовой связи Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е
изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
3 Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 2. –
Радиосвязь, радиовещание, телевидение Катунин Г.П., Мамчев Г.В.,
Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; под ред. Шувалова В.П. – Изд.2-е, испр. И
доп. – М:Горячая линия – Телеком, 2005.
4Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен басты
жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
1 Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи на последней мили.-
М.: Эко-Трендз, 1999., 136 стр.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
3 Интернет ресурсы.
Абоненттік қолжеткізімде (жалпы қолданыстағы желіде) радиостандарттар
дамыған мемлекеттерде бұрыннан кең қолданыста. Оның өзіне ғана тән көптеген
ерекшеліктері бар. Әсіресе, кабельдік инфраструктура жоқ жерде тез арада
байланысты аз шығындармен орналастыруда таптырмайтын жол. Біздің елімізде
қазіргі кезде ауылдық жерлерді телефондандыруда CDMA стандартты
радиобайланыс түрі кең қолдануда.
Көпстанцалы қатынау тәсілдерінің негізгі үшеуін қарастырайық: FDMA,
TDMA, CDMA.
FDMA - жиіліктік бөлінуімен көпшілік қатынау. Барлық рұқсат етілген
ауқымнан абонентке өз жиілік жолағы беріледі, бұл жолақты ол уақытының 100%
-да қолдана алады. Сөйтіп уақыттық фактор емес, тек жиіліктегі айырмашылық
абоненттерді бөлуге (дифференциалдауға) қолданылады. Бұндай жолдың
артықшылығы бар: барлық ақпарат нақ осы уақытта беріледі және абонент
өзіне бірілген сегменттің өткізу жолағын толығымен пайдалануға мүмкіндік
алады. Сегмент жолағының ені пайдаланып отырған байланыс желісіне
байланысты өзгеріп отырады.
TDMA – уақыттық бөлінуімен көпшілік қатынау. TDMA стандарты қазіргі
цифрлық сымсыз байланыс жүйелерінде жиі қолданылуда. Жиіліктік бөліну
жүйелеріне қарағанда, TDMA жүйесінің барлық абоненттері бір жиілік
ауқымында жұмыс істейді, бірақ әрқайсысы қатынаудың уақыттық шектеулеріне
ие. Әрбір абонентке уақыттық аралық беріледі (кадр), осы аралықта оған
таралу рұқсат етілген. Бір абонент таралуын аяқтаған соң, рұқсат екінші
абонентке беріледі, содан үшіншіге т.с.с. барлық абонентке қызмет
көрсетілген соң, процесс қайтадан басталады. Абоненттің көзқарасы бойынша
оның белсенділігі пульстаушы сипатта болады. Абоненттер саны көп болған
сайын, олардың әрқайсысына өз мәліметтерін беру мүмкіндігі аз болады,
сөйтіп әрқайсысы аз мәлімет жібереді. Егер абоненттің мүмкіншілігін белгілі
шамамен шектесек, онда осындай тәсілмен бөлінген ортаның пайдаланушылар
санын бағалауға болады. Уақыттық бөліну жиіліктік бөлінумен жүреді,
сондықтан таралу берілген жиілік ауқымында жүреді.
Радиобайланыс ресурстарының шектеулігіне байланысты, радиоресурстарды
бөлу тәсілі-радиоресурстарды максимал мүмкін болатын бөліктерге бөлуді
қамтамасыз ету керек. GSM стандартымен таңдап алынған тәсіл, уақыттық және
жиіліктік бөліну тәсілдерінің комбинациясын көрсетеді (Time-Division
Multiple Access Frequency-Division Multiple Access). FDMA жартысы өзіне
жиілік жолағы бойынша бөлінуді иеленген, оның ені 25 MГц –қа дейін, өзара
200kHz жолақтармен бөлінген 124 тасымал жолағында. Біреу немесе бірнеше
тасымал жиіліктер әр базалық станцияға жазылған. Әрбір осы тасымал жиілікке
TDMA сұлбасы бойынша уақыттық бөлу механизмі қолданылады. TDMA сұлбасында
негізгі уақыттық бірлік болып - десте периоды (burst period ) табылады.
Десте периоды – 1526 ms тең уақыт аралығы ( ол жуық мөлшермен 0,577 ms).
Сегіз осындай уақыт аралықтары TDMA-да фреймге (frame-12026 ms немесе
4.615 ms) топтасады, ол логикалық арналарды анықтаудын негізгі бірлігі
болып табылады. Физикалық арна болып фрейм TDMA-да десте (burst period )
болып табылады.
Арналар нөмірлер және сәйкес дестенің орналасуына байланысты
анықталады. Бұл барлық анықтамалар циклды және цикл жуық мөлшермен 3
сағатты құрайды. Арналар екі негізгі топқа бөлінген болуы мүмкін:
ерекшеленген (dedicated channels) - әр мобильды станцаға динамикалық
ерекшеленген және жалпы қолдануға арналған (common channels) - пассивты
жағдайда мобильды станцамен қолданатын.
Трафик арнасы (traffic channel - TCH) – дауысты және мәліметтерді
тарату үшін қолданылады. Трафик арнасы мультифреймнің 26 TDMA фрейммінен
тұрады. Бұл мультифреймнің ұзындығы – 120 ms. Жиырма төрт фрейм - өзінің
трафигі үшін қолданылады, біреуі – Жай Ассоцирленген Басқарушы Арна (SACCH
– Slow Associated Control Channel)үшін, бәреуі - әлі іске қосылмаған (2nd).
Шығыс және кіріс мәліметтерінің трафик арналары уақыт бойынша преиод
уақытында үщ дестеге (burst period ) бөлінеді, сондықтан, әрбір жақ
қабылдауды және жіберуді бір мезгілде жүргізбеу керек, бұл кезегінде
электрониканы жеңілдетеді. Осы толық жылдамдықты (full-rate) арналарға
қосымша ретінде жартылай жылдамдықты (half-rate) арналар TCH бар. Жартылай
жылдамдықты арналар мәліметтерді тарату кезінде жүйе жылдамдығын екі есе
жоғарлатуға арналған (яғни, дауысты кодтау 7 kbps, орнына 13 kbps). Сонымен
сегіз жылдамдықты TCH спецификацияланған, бірақ олар сигналдармен ауысу
үшін қолданылады. Ұсыныстарда олар Бөлек тұратын Ерекшеленген Басқарушы
Арналар (SDCCH- Stand-alone Dedicated Control Channels) деп аталады.
CDMA – кодтық бөлінуімен көпшілік қатынау. Ортаның мұндай бөліну
тәсілінде әрбір пайдаланушыға жеке код беру арқылы трафик арналары
құрылады. Бұл код жолақтың бүкіл ені бойынша таралады. Бұндай жағдайда
уақыттық бөліну деген жоқ, барлық абоненттер үнемі арнаның бүкіл енің
пайдаланады. Байқап кететіні, бір арна ұйымдастыруға бөлінген жиіліктер
жолағы өте кең. Абоненттер таратылуы бірінің үстіне бірі жабылады, бірақ
әрқасысының кодтары ерекшеленген соң, олар оңай дифференциалданады.
CDMA стандартын қолданған жағдайда, сигнал жоғарғы бөгеттер кезінде де
қабылдануы мүмкін, бірақ оның тарату сапасы сол қалпы немесе жоғарғы
болады. Барлық абоненттер бірігіп бір жиілік ресурсын пайдаланады. CDMA
стандартында әрбір ұяда бір сол бір жиілік жолағы пайдаланады және
секторланған ұяның әрбір секторында қолданылады. Берілген жағдайда
жиіліктерді қайталадан қолдану моделі N=1 деп белгіленеді. N=1 моделі CDMA
стандарты үшін басқа технологияламен салыстырғанда жоғарғы өткізу
мүмкіндігін (емкость) қамтамасыз етеді. Басқа абонентермен және басқа
базалық станцалармен пайда болатын бөгеуілдер CDMA стандарт желісінің
өткізу мүмкіндігінің жоғарғы деңгейін анықтайды. Бірлік желісін құру
кезінде негізгі мақсат – ол бөегуілдердің жалпы деңгейін минимумге келтіру.
CDMA стандартында бөгеуілдер деңгейін төмендетудің және желінің көлемін
максимумге жеткізудін бірнеше тәсілдері бар.
Арналардың кодтық бөліну негізіндегі көпстанцалы қатынауы бар желілер
(АКБНКҚ) спектры тура кеңейтілген жүйелердің дамуын және жұмыс жиілігін
қайта өңдеу жолымен алынған спектрі кеңейтілген жүйелердің дамуын
көрсетеді. Арналардың кодтық бөліну негізіндегі көпстанцалы қатынауы бар
желілерде әрбір қолданушыға жеке, әрі басқалардан өзгеше ПСП берілген.
Егер осы ПСП өзара корреляцияланбаған болса, онда бір ұя шегінде К
тәуелсіз абоненттер хабарламаларды бір уақытта тарата алады, әрі осы кезде
олар бір радиожиілік жолағын алып тұрады. Қабылдауыштарда сигналдардын
корреляциясы (спектрды сығу) іске асып жатады, соның нәтижесінде жіберген
хабарламалардың қайта қалпына келу жүреді di(t)=1,...K. 1-ші суретте
арналардың кодтық бөліну негізіндегі көпстанцалы қатынауы бар желілердегі К
спектры тура кеңейтілген 10 тасымалдаушысы бар мысалында спектрдын бірігіп
қолднану концепциясы көрсетілген.
Егер 10 мобильды таратқыштар ақпаратты бір уақытта тарататын болса,
онда базалық станция қабылдағышының кірісінде уақыты және жиілігі бойынша
10 қиылысатын сигнал пайда болады. Мобильды станция қабылдағышы туралы да
осыны айтуға болады. Егер барлық қабылданатын сигналдар қуатын Ps-ке тең
және бір ғана пайдалы сигнал қалған тоғыз МДКРК қуаты бірдей сигналдармен
интерференленсе, онда қабылдағыштың РЧ кірісіндегі сигналбөгеуіл (СІ)
қатынасы 19 немесе (СjT)=-9,54 дБ-ге тең болады.
Сигналбөгеуіл қатынасының мұндай терістелген мәні ішкі жүйелі
бөгеуілмен шартталған, ішкі жүйелі бөгеуіл кеңейтілген түзу спектрі бар 9
тасымалдаушы арқылы пайда болады және осы уақытта дәл сол жиілік жолағында
орналасады. Корреляциялық өңдеу (спектрді қысу) нәтижесінде кең жолақты
радиожиіліктегі тасушыбөгеуіл (СІ) қатынасының терістелген мәні тар
модульды жолақты сигналбөгеуіл (SI) қатынасының оң мәніне айналады.
Модульды жиілік жолағында сигналбөгеуіл қатынасы жоғары болу керек, себебі
Ре-нің қатысты төмен мәндерінің жетістігін кепілдеу керек. Сигналбөгеуіл
(SI) қатынасының мәні сигналшу (SN) қатынасымен салыстырғанда модульды
жиілік жолағында бірнеше дБ-ге жоғары болады.
Спектрді тікелей кеңейту жүйесінде бір ұя шегінде болатын хабар
таратқыш арналар (трафик арналары ) бір уақытта бір ғана радиожиілікті,
яғни радиоарнаны пайдаланады. Көрші ұялар я осыны, я көрші жиілік арналарын
пайдалана алады. Кейбір жылжымалы объекттер базалық станцияға жақын, ал
басқалары алыс орналасады. Жақын орналасқан жылжымалы объекттен базалық
станция арқылы қабылданатын күшті сигнал алыс орналасқан жылжымалы
объекттен қабылданатын әлсіз сигнал ретінде болады. Жақын орналасқан
жылжымалы объекттен пайда болатын маскирования немесе ішкі жолақты
бөгеуілдер эффекті жақын-алыс бөгеуілдер деген атпен белгілі. Бұл бөгеуіл
түрі МДКРК жүйесін қолдану және проектілеуде үлкен қиыншылықтар туғызады.
Қуатпен басқару жақын-алыс бөгеуілдерінің дәрежесін түсіруге
мүмкіндік беоеді. Қуатпен басқарудың идеальды сұлбасы жылжымалы объект
орналасуына және радиотолқындар тарату кезіндегі жоғалуға тәуелсіз болатын,
осы ұяда орналасқан жылжымалы объекттің базалық станциямен қабылданатын
сигналдар қуатының теңдігін қамтамасыз етеді. Жылжымалы объекттегі
қабылданатын пилот-сигналдың өлшенген дәрежесі радиотолқын тарату кезіндегі
базалық станция таратқышынан жылжымалы объект қабылдағышына дейін болатын
жоғалуларды бағалауға мүмкіндік береді. Жылжымалы объекттегі жоғалу
бағаларының нәтижесінде қуатпен берілетін басқару сигналы қалыптасады және
таратқыштың қажетті қуаты орнатылады. Бұл процедура қажетті скважность
арқылы қайталанады және осыған байланысты тұйықталмаған петлямен адаптивті
басқаруға қол жеткізеді. Мұнда тура және кері радиосымдарды таратуда
болатын жоғалулар бірдей болуы мүмкін. Бірақ тұйықталмаған петлямен бақылау
әрқашанда туралық және сапалық дәрежесін қамтамасыз етпейді.
Қуатпен басқарудың реалды туралығы тұйықталмаған ТхРС петлясы
көмегімен 1,5 дБ-ге тең болады. Идеалды жағдайда ол 0 дБ-ге тең болуы
керек. Бұл бізге әртүрлі жылжымалы объекттен таратылған сигналдардың бәрі
бірдей қуатпен қабылдануы керектігін айтады, себебі олардың дәрежелерінің
түрлілігі 0 дБ-ге тең. Бұл жақын және алыс орналасқан қолданушылардың
қиыншылықтарын жеңілдетеді және ұялы МДКРК жүйенің сыйымдылығын
оптимизациялайды.
Бақылау сұрақтары:
1.Сымсыз байланыс технологиясының абоненттік қолжеткізімде
қолданылуы.Оны басқа әдістерменен салыстыру.
2.Көпарналыкөпстанциялы қолжеткізім: артықшылықтары мен кемшіліктері.
3. Арнаны жиілік және уақыт бойынша ұйымдастырудың принциптері.
4. Арнаны кодалау бойынша ұйымдастыру.
5. Кең жолақты сигналдың негізгі сипаттамалары.
3 ОПТИКАЛЫҚ СЫМСЫЗ БАЙЛАНЫС. ОНЫҢ ТҮРЛЕРІ ЖӘНЕ РАДИОБАЙЛАНЫСПЕН
САЛЫСТЫРУ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1.Оптикалық сымсыз жүйелер.
2.Радиобайланыс пен сымсыз оптикалық байланыстың айырмашылықтары.
3.Оптикалық сымсыз байланыстың элементері мен компоненттері.
4.Сымсыз оптикалық байланыс технологиясы көмегімен байланысты
ұйымдастыру.
Негізгі дереккөздер тізімі
1 Гринфилд Дэвид. Оптические сети. The Essential Guide to Optical
Networks. – М: БХВ – Петербург, 2002
2 Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен
басты жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
1 Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи на последней мили.-
М.: Эко-Трендз, 1999., 136 стр.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
3 Интернет ресурсы.
Сымсыз оптикалық байланыс технологияларының негізгі міндеттері толқын
ұзындығы инфрақызыл диапазонында жоғары жылдамдықпен үлкен көлемдегі
мәліметтер тарату үшін қажет. Дүние жүзіне танымал операторлар және
телекоммуникациялық желілер жұмысын жасаушылар арасындағы ең танымалдары-
Sprint, Nextol, Verizon (Bell Atlantic), Вымпелком, Motorola, Siemens болып
табылады. Олар сымсыз оптикалық технологияны өз қолдарына алған.
Жүйе интерфейсінің кіріс сигналдары ашық оптикалық арнада сигналды
модуляциялау үшін қолданылады. Бұл тарату технологиясы атмосфера арқылы
спектрдің инфрақызыл бөлігіндегі модулденген сәулелену арқылы мәліметтер
таратқышына негізделген. Таратқыш ретінде жартылай өткізгіш сәулелену диоды
пайдаланылады. Қабылдағыш ретінде жоғары сезімділікті фотодиод қолданылады.
Сәулелену фотодиодқаәсер етеді және нәтижесінде бастапқы модулденген сигнал
регенерацияланады. Сосын сигнал демодуляцияланады және шығыс интерфейс
сигналдарына түрленеді. Екі жақ қабатынан линза жүйесі қолданылады,
таратушы қабатында- коллимерленген сәуле алу үшін, ал қабылдаушы қабатында
– қабылданған сәуленуді фотодиодқа фокустау үшін қолданылады. Дуплексті
тарату үшін де дәл осындай кері арна пайдаланылады.
Атмосфералы оптикалық байланыс сымдары (Free Space Optics) – бұл
телекоммуникацияда баяғыдан бері келе жатқан термин. ҒSО жолдарында ақпарат
талшықты- оптикалық байланыс жолдарындағы сияқты модульды жарық толқындар
көмегімен таралады. Бірақ жарық тербелістерді тарату ортасы болып оптикалық
талшық есептелмейді, тура көрінетін айиақтағы ашық атмосфера болып
табылады. Бұл жерде ҒSО жолдары радиорелелік байланыс жолдарына ұқсайды,
себебі СВЧ диапазонының электромагниттік толқындары да ашық атмосферада
таралады.
ҒSО сымдарының (жолдарының) маңызды ерекшелігі – радиорелелік байланыс
жолдарына қарағанда жүйе құру мен эксплуатациялау кезінде жиілікке рұқсат
алу керек емес. Басқаша сөзбен айтқанда, радиожиілік алудыңқымбат және ұзақ
мерзімді процесі шектеледі. Бұдан басқа, мәнді шығындар есептелу үшін,
электромагниттік сәулелену дәрежелерін өлшеу үшін және радиорелелік
станциялар құру рұқсатын алу үшін қажет.
ҒSО жүйелерінде инфрақызыл лазерлері қолданылады, олар 200 ТГц
диапазонда жарықты генерациялайды және ол 1 мкм ретіндегі толқын ұзындығына
сәйкес келеді.
Сатылуда бар қондырғылар екі толқын ұзындығының – 850 немесе 1550 нм
біреуінде жұмыс істейді. 850 нм толқын ұзындығында сәулеленетін лазерлер
1550 нм толқындарға қарағанда арзанырақ және сондықтан да ол 100м-лік
аралықтағы байланысқа арналған. Бірақ егер сөз сәулелену көзі үшін қуатты,
алыс аралықты және қауіпсіздігі туралы болса, онда бірінші кезекте
алыстолқынды лазерлер болады. 1550нм толқын ұзындығындағы инфрақызыл
сәулелену көздің ағында жұтылады және қарашығына жетпейді. Норма ретінде
850 нм-лік лазерге қарағанда 2 ретке үлкен қуат жұмсалады. Бұл арна
ұзындығын қолайлы байланыс сақтау кезінде 5 есе үлкейтеді, ал жақын
арақашықтыққа қолдану кезінде – мәліметтер тарату жылдамдығын мәнді өсіру
болып табылады.
ҒSО желісінің архитектурасы кәсіпорын керектігі мен қосымшалар
пайдалану тәуелділігі әсерінен әртүрлі топологиялық конфигурациялары
болады. Олардың негізгілері болып нүкте-нүкте, нүкте-көпнүкте және
торлық (mesh) құрылымы саналады. Үш топологиялық комбинация жүргізіледі.
Нүкте-нүкте байланысы жоғары өткізгіштік қасиеті бар белгіленген
арнаны қамтамасыз етеді, бірақ бұл нұсқа қиын масштабталады. Нүкте-
көпнүкте арзан топологиясы аз өткізгіштік қасиет танытады. Масштабталудың
жоғары дәрежесін алу үшін сақиналық және торлық (mesh) топологияларына
немесе ең болмағанда жұлдыз тәріздес топологиясына көңіл аудару қажет. Олар
түйіндерді оңай қосуға және желілерді реконфигурациялауға мүмкіндік береді.
Қазіргі кезде ақпаратпен сымсыз алмасу үшін радио (радиорелелік сымдар
және радиомодемдер) өте кең қолданылады. Бірақ бізге бөгеуіл қиыншылығын
кездестірмеген бірде бір қолданушыны кездестіру қиын. Арнайы рұқсат алу
және қағаздық жұмыстар үлкен қалаларда радионы пайдалануға кері әсерін
тигізеді. Қазіргі кезде шығып жатқан жаңа технологиялардың өзі бұл
проблеманы шешпейді.
Лазерлік байланыс жүйесі – ашық жүйе болып табылады және тасымалдау
жүйесінің кез-келген хаттамасын қолдайды. Кабельді немесе талшықты-
оптикалық құрылғыжелілік трафикті лазерлік қабылдағышқа жеткізеді, содан
соң қабылданған сигнал лазерлі оптикалық таратқыш арқылы модуляцияланады
және таратқыштағы жіңішке жарық сәулесіне фокустеледі, ал ол линзалар
жүйесін пайдаланады. Қабылдайтын жағындағы оптикалық бөлік фотодиодты
қоздырады, ал фотодиод модуляцияланған сигналды регенерациялайды. Сигнал
демодуляцияланады және коммуникациялық хаттамаға түрленеді. Басқа сөзбен
айтқанда, бұл жүйенің жұмыс жасау принципі талшықты-оптикалық кабельді
модемдерге ұқсас болады. Оның айырмашылығы жарық сәулесінің басқа ортада
таралуына байланысты.
Дуплексті конфигурацияларға әр шетінде екі нүктелі байланыс түзулеріне
қабылдағышта, таратқышта керек.
Қазіргі кездегі бар коммерциялық лазерлер сигналының шығыс қуаты
кемінде 100 мВт және басқару үшін арнайы техникалық лицензиялауды қажет
етпейді. Олар мәліметтерді 1,2 км қашықтыққа тасымалдаудың жоғары
жылдамдығын қолдайды, бірақ олардың өткізгіштік қабілеті қашықтыққа
байланысты болады. Өткізгіштік қабілеті неғұрлым жоғары болған сайын,
соғұрлым қашықтық қысқа болады. Мысалы: егер тасымалданатын мәліметтердің
өткізгіштік қабілеті 34-52 Мбитс-та қашықтық 1200 м болса, ал 100-155
Мбитс-та ол 1000 м болады. Сонымен бірге, лазердің қуаты көп болғанда, ол
қаптайтын қашықтықта үлкен болады. Мысалы, Freespace немесе OmniBeam
лазерлік таратқыштарының шығыс қуаты 20-дан 40 мВт-қа дейін, бұлар сигналды
1200 м қашықтыққа жеткізе алады. Егер әскери лазерлерді пайдаланатын болсақ
(10 Вт), ақпаратты бірнеше км қашықтыққа таратуға болады. Бірақ лазердің
қуаты үлкен болса, олардың жұмыс жасау (өмір сүру) уақыты аз болады.
Сондықтан қазіргі уақытта коммерциялық лазерлер пайдаланылады, олардың
шығыс қуаты 50 мВт. Ақпаратты 1200 м қашықтыққа таратқанда өткізгіштік
қабілеті 155 Мбитс-қа дейін көбейеді және Е1, Е3, ОС1, ОС3 және басқа
стандарттарын қолдайды.
Лазерлік байланыс ақпараттың жоғары қорғағыштық деңгейін қамтамасыз
етеді. Лазерлермен салыстырғанда радиотаратқыштағы ақпаратты сырттан алып
қоюға және жазып алуға болады.
Инфрақызыл диапозонда функцияланатын жүйелердің алтернативті
жұмыстарға қарағанда бірқатар жетістіктері болады. Біріншіден, оптикалық
аумаққа ауысу есебінен мұндай жүйелер радиодиапозон бөлігіне қол жеткізе
алмайды, РЧ спектріне бөгеу жасамайды және осындай бөгеулерге сезімсіз.
Олардың эксплутациясы үшін радиожиілік ресурсына арнайы ұрықсат алу қажет
емес. Екіншіден, инфрақызыл байланыс каналы тасымалданатын ағын спектр
анализаторымен және радиожелі бақылау құрылғыларымен сканерленбейді.
Сонымен қатар, олар патенттелген алгоритмдер арқылы кодталады. Үшіншіден,
өздігінен сымсыз оптикалық жүйелер тасымалданатын ақпарат жылдамдығын
ешқандай шектеулер қоймайды. Қажетті факторлардың бірі қысқа уақыт
ішінде.
Соңғы жылдарда инфрақызыл ақпаратты тасымалдау жүйелеріне
провайдерлар, операторлар үлкен қызығушылық көрсетеді. Олардың қолдануы
корпаративті желілерде (Ethernet, Fast Ethernet, ATM, FDDI) және жердегі
байланыс опраторларының магестральды желілерінде (SDH,PDH), резервтік
каналдарды жасау, соңғы миля қиыншылықтарын шешу үшін, мобильдік
байланыс желілеріндегі базалық станциялармен олардың бақылаушыларының
арасындағы байланысты қамтамасыз ету. Негізгі кабельдік инфраструктураны
модернизациялау кезінде уақытша желілерді құрастыру үшін, бейнебақылау
жүйелерінен ақпаратты тасымалдау және телеметрияда пайдаланады.
Барлық оптикалық жүйелердің негізгі қасиеттері – лазер сәулесінің
жоғары энергоқаруланғандығы (орташа қуаты – 300мВт. Инфрақызыл – шашырау
деңгейі 7Втм2) және лазердің жұмыс жасау уақыты 130 мың сағат немесе 15
жыл). Әрбір құрылғының пайдаланатын қуаты 20Вт.
Инфрақызыл құрылғылардың ерекшелігі – олардың құрылу лездігі:
қондырылуына кететін орташа уақыт 4 сағаттан аспайды. Кабельдік
инфраструктураның болмауы бір жүйені аса көп пайдалануға және орнын
ауыстыруға мүмкіндік береді. Осы құрылғылардың жөндеуге қолайлылығы
жетістік болып табылады. Оның жасалынуы сондай, тасымалдаушыны ауыстырғанда
қабылдауышты модернизациялау қажет емес.
Атмосфералық құбылыстардың әсері максималды байланыс арнасының
ұзындығын шектейді, ал түзу көрсетілу талаптары қосымша шектеулерге
қабылдаптаратушы құрылғылар және олардың бағыттарын құру биіктігіне қосады.
Ауа райы құбылыстары тарату сенімділігіне қатысты болғандықтан,
белгілі ауданда әр эксплуатация жүйесінің алдында оны тестілеу қажет. Тек
қана жауын-шашын типі ғана емес, оныі арнаға үзіліссіз арнаға әсер ету
уақыты да қажет. Сондықтан да жаңбыр немесе қарға қарағанда тұман ИҚ-арнаға
үлкен дәрежеде әсер етеді.
Атмосфералық құбылыстарға бағыныштылық арнаның қосу мүмкіншілігі беру
ұзақтығына кері пропорционалды болуына әкеледі. Осылайша, 40 км ұзақтықта
орта есеппен жылына 40-50 пайыз құрайды. Бәрақ жазда бұл көрсеткіш
жоғарырақ болады. Және керісінше, қабылдағыш және таратқыш 50м қашықтыққа
жақындауы 99,9 пайызға дейін қамтамасыз етеді. Практикада сымсыз арналар
негізінде түйіндерді қосу үшін ұйымдастырылады. 3км байланыс ұзақтығында ИҚ-
арнаның Е1 қосу мүмкіншілігі 99,9 пайыз құрайды, ал 1млн(1,6 км) үшін 99,7
пайызға тең. Қабылдағыш пен таратқышты далаға шығару міндетті емес, олар үй
ішіне де қалдырылуы мүмкін. Шыны тосқауылдың бар болуы монтаждалатын
жүйенің техникалық сипаттамаларын есептеу стадиясында есепке алуға болады.
Және үлкен проблемалар тек светофильтрлер немесе арнайы күнге қарсы тұтылуы
бар кезінде пайда болады.
Бақылау сұрақтары:
1.Оптикалық сымсыз технология қолдану кезінде сигнал қалай беріледі?
2.Оптикалық сымсыз байланыстың артықшылықтарын атаңыз.
3.Кемшіліктерін атап, мысал келтіріңіз.
4.Оптикалық сымсыз байланыстың типтерін атаңыз.
5.Осы байланыс түрінің қолданылатын салаларын айта кетіңіз.
4 СЫМСЫЗ БАЙЛАНЫСТЫҢ ҰЯЛЫ ЖЕЛІЛЕРІ. БАЗАЛЫҚ СТАНЦИЯ ЖҮЙЕЛЕРДІҢ
ТЕХНИКАЛЫҚ КОНЦЕПЦИЯ ҚҰРЫЛУЛАРЫ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1.Ұялы байланыс дамуының негізгі концепциясы.
2.MS және BTS, BTS-лар арасында байланысты ұйымдастыру сұрақтары.
3.Сигналды қабылдаудың сенімді аймағының радиусын анықтау.
4.Сигналды таратудың көп сәулелілігіне сәйкес тыну заңдылықтары
ескерілетін радиосигналдардың модельдері.
5.Қала жағдайында радиосигналдарды таратуды сараптаудың әдістері.
Негізгі дереккөздер тізімі
1 Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи Карташевский В.Г.,
Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
2 Ратынский М.В. Основы сотовой связи Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е
изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
3 Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM.- М:Эко-Трендз, 2005
4 Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен
басты жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
3 Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи.- М.: Эко-
Трендз, 1997., 272 стр.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
3 Интернет ресурсы.
Ұялы жүйелерде ұяшықтың өлшемі абоненттердің тығыздығына және қызмет
етілетін территорияда абоненттерді орналастыруына байланысты болады.
Абоненттер тығыздығы үлкен болатын жерлерде радиусы 100м тең пикоұяшықтар,
ал адамдардың саны одан да жоғары және құрылысы интенсивтіқарқынды болатын
жерлерде микроұяшықтар (0,1-0,5 км) қолданылады. Қаланы және қала шетіндегі
аумақтарды қамтитын микроұяшықтық аумақтардың жұмыс істеу радиусы 30-35 км
аспайды.
Ұялы жүйелер және сымсыз қосылу мүмкіншілігінің жүйелері абоненттер
саны шарты километрге 10 000 Эрлангқа тең аудандарда қызмет ете алады.
График ауданы 2 Эрлкв.км-ден аспайтын жағдайда транкингтік жүйелер
эффективті болады. Ұялы жүйелерде спектралды эффективтілікті жоғарлату үшін
кеңжолақаты TDMA или CDMA, ал транкингтік желілерде негізінен таржолақты
TDMA или FDMA қолданылады. Ұялы жүйелер және сымсыз қосылу мүмкіншілігінің
жүйелері абоненттер арасында индивидуалды шақырулар іске асады. Сөйлесудің
ұзақтығы бірнеше минутқа дейін созылуы мүмкін. Транкингтік жүйелердің
типтік режимінің жұмысы ұзақ емес шақыруларға негізделген (1 минуттан
аспайтын), олар индивидуалды түрде немесе диспетчер арқылы іске асады.
Транкингтік жүйелерде байланысты орнатудың уақыты 0,3 с- аспайды.
GSM ұялы байланыстың желісі үш негізгі бөлікке бөлінеді: мобилды
станция (Mobile Station), радио мен мобилды станция арасында қосылуды
басқаратын базалық станцияның жүйе асты (Base Station Subsystem), негізгі
бөлігі коммуиацияның орталығы және байланыстың мобилды құрылғылардың
басқарылуы (Mobile services Switching Center) болып келетін желінің жүйе
асты (NetWork Subsystem).
Мобилды станция (MS) мобилды құрылғылардан (терминал) және абоненттің
идентификациондық модулі деп аталатын (SIM - Subscriber Identity Module)
карточкадан тұрады.
Базалық станцияның жүйе асты негізгі екі бөліктен тұрады: базалық
станцияның трансивері (BTS - Base Transceiver Station) және контроллер (BSC
- Base Station Controller). BTS ұяшықтың өлшемін және MS-пен хабарламаларды
айырбастайтын протоколдарды басқаратын радиотрансиверлардан тұрады. BSC
біреу немесе бірнеше BTS радиоресурстарын және радиоарнаның орнатуын,
жиіліктің ауысуын, ұяшықтың немесе арнаның ауысу процессын қадағалайды. BSC
MS пен басқару және коммутацияның орталығы (MSC) арасындағы аралық элементі
болып келеді.
Желінің орталық, әрі компонентті жүйе астысы басқару және
коммутацияның орталығы (MSC) болып табылады. MSC коммутацияның жай түйіні
сияқты жұмыс істейді, бірақ ол абоненттің регистрациясы (registration),
абоненттің авторизациясы (authentication), арнаның және ұяшықтың ауысу
процедурасы (handover), орнын ауыстыратын абонентке шақырудың бағытталуы
(call routing) сияқты абонеттің мобилдігін басқару үшін қажетті
функцияларды қосып алады. MSC белгіленген желілерге қосылуға мүмкіншілік
береді. Сигналдарды айырбастау протоколы басқа желілерде кең таралған SS7
(Signalling System Number 7) протоколға негізделген.
Өз абоненттердің және қонақтардың реестрлары (HLR - Home Location
Register и VLR - Visitor Location Register) коммутация мен басқару
орталығымен бірге GSM желінің абоненттердің орнын ауыстыру мүмкіншілігін,
бағытталуын қолдайды. HLR құрамына белгілі GSM желісінде регистрацияланған
барлық абоненттер туралы, сонымен бірге, өтпелі орналасуы (location) туралы
ақпарат кіреді. Әдетте орналасу орны осы сәтте мобилды станциямен
ассоциацияланған VLR сигналды адрес формасында беріледі. VLR құрамында
берілген географиялық облыста қонақ- абоненттер туралы административті
ақпарат бар. Бұл ақпарат абонентке қажетті сервисті беру және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Білім және ғылым образования и науки
министрлігі Республики Казахстан
Д. Серікбаев атындағы ВКГТУ
ШҚМТУ им. Д. Серикбаева
БЕКІТЕМІН
________АТжЭФ деканы
___________Г.Х. Мухамедиев
___________________2012ж.
СЫМСЫЗ БАЙЛАНЫС ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Дәрістер конспектісі
ТЕХНОЛОГИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
Конспект лекции
Мамандық: 5В071900 Радиотехника,электроника және телекоммуникациялар
Өскемен
Усть-Каменогорск
2012
5В071900 Радиотехника,электроника және телекоммуникациялар мамандығына
арналған дәріс конспектісі. Мемлекеттік жалпыға міндетті білім беру
стандарты және оқу планы негізінде аспап жасау және технолгоиялық
процесстерді автоматтандыру кафедрасында жасалған. Білім жоғарғы
профиссионалды. Бакалавриат (ГОСО РК 03.08.091-2006), Астана.
Кафедра отырысында талқыланды (атауы)
Кафедра меңгерушісі
А.Е.Бакланов
№____ хаттама ____________________ж.
Факультеттің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды АТжЭФ
Төраға
Н.Г. Огаркова
№____ хаттама ______________________ж.
Дайындады
Аға оқутышысы
А.Ж. Алимханова
Норма бақылаушы
Т.В. Тютюнькова
МАЗМҰНЫ
Кіріспе 4
Дәріс 1. Сымсыз байланыс классификациясы. Транкингтік, ұялы және 5
сымсыз байланыстың басқада түрлеріне тоқталу
Дәріс 2. Сымсыз абоненттік қолжеткізім желі түрлері. Көпарналы 8
көпстанциялы қатынауқолжеткізім тәсілдері және басқада сұрақтарға
тоқталу
Дәріс 3. Оптикалық сымсыз байланыс. Оның түрлері және 13
радиобайланыспен салыстыру
Дәріс 4. Сымсыз байланыстың ұялы желілері. Базалық станция жүйелердің 18
техникалық концепция құрылулары
Дәріс 5. Сигналдарды алшақтату әдістері 25
Дәріс 6. Кеңейтілген спектрлі жүйелер және оның концепциясы 28
Дәріс7. Сымсыз локальді жергілікті желілер. Кең жолақты 32
қолжеткізімнің стандарттары мен түрлері. Локальді желіге қосылу
Әдебиеттер тізімі 37
КІРІСПЕ
Соңғы жылдары телекоммуникациялық радиожүйелердің дамуы көшкін түрінде
болып отыр. Әсіресе бұл жылжымалы жүйелерге қатысты. Қазір кең таралым
алған әлемде арналарды уақыттық, жиіліктік және кодалық бөлудегі
мобильдіжылжымалы жүйелер жұмысқа пайдалануда (ұялы байланыстың AMPS,
GSM, CDMA, транкингтік EDACS, MPT1327 және т.б. стандарттар). Сонымен
қатар, жылжымалы телекоммуникациялық радиожүйелер қызметінің
пайдаланушыларының саны да әрдайым өсіп жатыр. Мұндай аса қарқынмен даму
пайдаланушы терминалдарының және қызмет ету тарифтері бағасының күрт
төсуімен байланысты.
Сонымен қазіргі таңда тым жылдам дамып отырған сымсыз байланыс
жүйелері келесі белгілері бойынша классификацияланады:
1) даму ұрпағы бойынша: бірінші ұрпақтық - аналогтық; екінші ұрпақтық
- сандық; үшінші ұрпақты - әмбебап; төртінші ұрпақты - кеңжолақты
мультимедиалық.
2) тағайындауы бойынша: ұялы; пикоұялы (сымсыз телефондық);
транкингтік; спутниктік; оптикалық (сымсыз); пейджингтік.
3) көпстанциялық рұқсат ету әдістері бойынша: арналарды жиіліктік бөлу
арқылы FDMA; арналарды уақыттық бөлу арқылы TDMA; арналарды кодтық бөлу
арқылы CDMA; қиыстырылғандар.
4) байланыс арнасын ұйымдастыру әдісі бойынша: симплекстік;
дуплекстік; жартылай дуплекстік.
Телекоммуникация саласының және басқа да байланыс түрлеріндегідей
сымсыз байланыс саласында әлі де болса күрмеуі шешілмеген мәселелер бар.
Мысалы, көптеген сымсыз жүйелері бір-бірімен сәйкес келмейді және
пайдаланушы әртүрлі жағдайда әртүрлі терминалдарды қолдануға міндетті
(ұялы, пикоұялы DECT, транкингтік, спутниктік, пейджерлер же т. б.).
Сонымен қатар глобалдық роумингті қамтамасыз ете алмайтын әртүрлі
мемлекеттерде әртүрлі сымсыз радиобайланыс стандарттары қолданылады.
1 CЫМСЫЗ БАЙЛАНЫС КЛАССИФИКАЦИЯСЫ. ТРАНКИНГТІК, ҰЯЛЫ ЖӘНЕ СЫМСЫЗ
БАЙЛАНЫСТЫҢ БАСҚАДА ТҮРЛЕРІНЕ ТОҚТАЛУ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1. Сымсыз байланыс технологиялары, салыстыру, ерекшеліктері.
2. Транкингтік және ұялы байланыс туралы ақпарат.
3. Оптикалық сымсыз технология ерекшеліктері негіздері.
4. Сымсыз технологиялы локальді желі туралы ақпарат.
Негізгі дереккөздер тізімі:
1 Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи Карташевский В.Г.,
Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
2 Ратынский М.В. Основы сотовой связи Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е
изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
3 Гринфилд Дэвид. Оптические сети. The Essential Guide to Optical
Networks. – М: БХВ – Петербург, 2002
4 Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 2. –
Радиосвязь, радиовещание, телевидение Катунин Г.П., Мамчев Г.В.,
Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; под ред. Шувалова В.П. – Изд.2-е, испр. И
доп. – М:Горячая линия – Телеком, 2005.
5 Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен
басты жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
1 Печаткин А.В. Системы мобильной связи (1часть).- Р.: РГАТА им. П.А.
Соловьева, 2007.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
Жоғарыда көрсетілген мәселелерді шешу мақсатында, яғни барлық
технологияларды бір терминалда сыйыстыру (сәйкестендіру) мақсатында 1998-
1999 жылы жасалынған жаңа әмбебап мобильдіжылжымалы телекоммуникациялық
жүйелер стандарты (UMTS) пайда болып, кешікпей қолданыла бастады.
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) концепциясы қазіргі
кезде 3-ші дәуірліұрпақты жылжымалы телекоммуникациялық радиожүйесінің
пайда болу шегінде іске асады. Бір диапазоннанауқымнан екінші
диапазонғаауқымға өту, стандарттан стандартқа өту немесе
серіктіспутникті арнадан ұялы арнаға өту мүмкіншілігі абонентке өзіне
ыңғайлы келетін қызмет түрін таңдауға мүмкіншілік береді. Сондықтан UMTS
терминалдар бірнеше стандарттарда жұмыс істейтін, көпрежимді болып келеді.
GSM сияқты UMTS-ке және басқа да сымсыз байланыс жүйелеріне қосылу
мүмкіншілігі бар көпрежимді абоненттік аппараттар UMTS абонентттеріне UMTS
қызметтерге қосылу мүмкіншілігі болмаған жерлерде GSM стандартты ұялы
байланысқа қосылу мүмкіншілігін сақтайды.
Сымсыз байланыс түрлеріне кішкене тоқтала кететін болсақ, оның әрбір
түрі өзінің ерекшеліктерімен ескеріледі. Төменде солардың басты-бастыларына
ақпарат берілген.
Транкинг – бұл көптеген абоненттердің шектелген арналар санына еркін
қосылу мүмкіншілігінің тәсілі. Қандай-да бір уақытта барлық абоненттер
белсенді болмағандықтан, керекті арналар саны жалпы абоненттер санынан
анағұрлым аз. Мысалы, арналар саны 5 болғанда(4 сөйлеу арнасы және 1
басқару арнасы), транкингтік жүйе 300 абоненттке қызмет ете алады.
Ұялы жүйелермен салыстырғанда транкингтік радиожүйелерінің
артықшылықтарына мыналарды жатқызуға болады: шақырулардың икемді жүйесі–
индивидуалды, топтық, аварийді және басқалар; нөмірлеудің икемді жүйесі–
екімәнділерден бастап толық дыбыс нөмірлеріне дейін; байланысты орнатудың
аз уақыты- ұялы жүйелердегі бірнеше секундына қарсы секундтың бір бөлігі;
экономдау – құрылғылар және оларды пайдалану шығыны бойынша ұялы
жүйелерге қарағанда транкингтік радиожүйелер бірнеше есе үнемді.
Транкингтік жүйелердің тағы бір ерекше айырмашылығы бұл- бір-бірімен
ортақ басқару шина көмегімен байланысқан, бірнеше ретрансляторлардан
тұратын ретрансляторлық пункттің ортақ жиіліктік ресурсына қосылу
мүмкіншілігін ұйымдастыруы арқылы жиілік жолағын эффективтітиімді түрде
пайдалану мүмкіншілігі болып табылады. Транкингтік жүйесінің икемді
архитектурасысәулеті жеке, әрі бірнеше абоненттердің немесе барлық
абоненттердің шақыруларын өткізуге мүмкіншілік береді. Бірақ бірінші
дәуірлі кәсіпқой транкингтік жүйесінің желілері жоғары конфиденциалдылыққа
жауап бере алмады және абоненттік құрылғылардың идентификациясын,
абоненттердің аутентификациясын қамтамасыз ете алмады. Бұл тапсырмалар бір-
біріне сәйкес келмейтін аналогты стандарттардың үлкен санының орнын баса
алатын, екінші дәуірлі (АРСО, TETRA) кәсіпқой байланыстың цифрлық
жүйелерінде шешілген. TETRA-ға байланыс протоколдарыхаттамалары ерекше
болатын және түрлі жиілік диапазондардаауқымдарында жүйені минималды
шығынмен іске асыра алатын универсалды техникалық шешімдер кіргізілген.
Сонымен бірге, TETRA техникалық мүмкіншіліктерді көбейту саласының
мүмкіншіліктерін қамтамасыз етеді.
Абоненттер арасында байланыс ретрансляторлар арналарын автоматты түрде
орналастыруды іске асыратын жылжымалы жер радиобайланыстың радиалды-
аумақтық жүйелердің принципі SmarTrunk, MPT 1327- тан бастап жаңа TETRA-ға
дейін барлық транкингтік жүйелерді біріктіреді.
TETRA – бұл цифрлық радиобайланыстың еуропалық стандарты болып
табылады. Бұл стандарт қоғамдық қауіпсіздік, көлік және коммуналдық қызмет
саласындағы қолданушыларға негізделген. Уақыт арқылы бөлетін көпшілік
қосылу мүмкіншілігі бар технологиясын қолданатын TETRA стандарты көбінесе
адамдар саны үлкен болатын қалалық жерлер байланысында қолданылуы керек
(мысалы, Еуропаның солтүстік-батыс елдерінде). Ол тек шектеулі деңгейлі
қуаттарды және жиіліктердің тар диапазонын қолданып, транкингтік байланыс
режимінде ғана жұмыс істеуді қалайды.
Бірінші дәуірлі (Inmarsat-A стандартты) сымсыз серіктікспутникті
байланыстың жер станциялары негізінен үлкен орталық станциялары бар,
радиалды-түйіндіторабты корпаративті желілерде істеу үшін арналған.
Мобильді серіктік байланыста революциялық түрлендірулер өткен ғасырдың 90-
шы жылдарда болды. Олар келесі үш фактормен шартталған: космостық
программалардың коммерциализациясымен; төмен және орташа орбиталарды
қолданумен; цифрлық сигналдық процессорлардың қолдануы арқылы цифрлық
байланысқа өтумен.
Нәтижесінде төменгі орбиталарда (Iridium, Globalstar), орташа биік
(ICO) орбиталарда серіктік байланыстың глобальды жүйелерінің бірнеше
жобалары іске асырылды, мысал ретінде екі регионалдыаумақтық жүйелер
(AceS и Thuraya) келтіруге болады.
Жеке радиобайланыстың жүйелері (пейджингтік жүйелер) қазіргі кезде
негізінен екі негізгі стандартта жұмыс істейді: POCSAG және FLEX.
Қазақстан және ТМД елдерінің пейджингтік компаниялардың көбісі мәліметтерді
тарату жылдамдығы 512 немесе 1200 битсек тең POCSAG стандартын
пайдаланады. Бұл компанияларының пайдаланатын жиілік диапазоны - 138-174
MГц, бірақ 435-480 MHz жиілік диапазонында жұмыс істейтіндері де бар. Алыс
шетел ел мемлекеттерінде 929-932 MHz диапазоны кең таралған. Пейджингтік
жүйелерің үлкен артықшылығы – спектрді экономды түрде қолдану - бір
жиілікте 10 мың абоненттерге қызмет етіледі. Бірақ цифрлық ұялы жүйелерді
жобалау мен құрудағы кететін шығындардың төмендеуі (арзандауы) мен
дамуына байланысты қазіргі кезде пейджингтік жүйелерге деген сұранысты
төмендетіп жатыр.
Бақылау сұрақтары:
1.Сымсыз байланыс түрлерінің қандай түрлерін білесіз?
2.Жылжымалы байланыстың басқа байланысқа қарағандағы артықшылықтары.
3.Жылжымалы байланыс түрінің классын атаңыз.
4.Транкинг термині нені білдіреді?
5.Транкингтік байланыстың қандай түрлері туралы естідіңіз?
6.Ұялы байланыстың басты артықшылығы.
7.Оптикалық сымсыз байланыс туралы не білесіз?
2 СЫМСЫЗ АБОНЕНТІК ҚОЛЖЕТКІЗІМ ЖЕЛІ ТҮРЛЕРІ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1. Абоненттік қолжеткізім. Негізгі түсінік. Түрлерін салыстыру.
2. Қазіргі таңдағы және болшақтағы абоненттік қолжеткізім.
3.Көпарналық қолжеткізім. Оны ұйымдастыру әдістері№ Арнаны уақыт және
жиілік бойынша ұйымдастыру.
4. Арнаны кодалау бойынша ұйымдастыру.
5. Кең жолақты сигналдар және оларды қолдану.
Негізгі дереккөздер тізімі
1 Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи Карташевский В.Г.,
Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
2 Ратынский М.В. Основы сотовой связи Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е
изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
3 Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 2. –
Радиосвязь, радиовещание, телевидение Катунин Г.П., Мамчев Г.В.,
Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; под ред. Шувалова В.П. – Изд.2-е, испр. И
доп. – М:Горячая линия – Телеком, 2005.
4Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен басты
жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
1 Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи на последней мили.-
М.: Эко-Трендз, 1999., 136 стр.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
3 Интернет ресурсы.
Абоненттік қолжеткізімде (жалпы қолданыстағы желіде) радиостандарттар
дамыған мемлекеттерде бұрыннан кең қолданыста. Оның өзіне ғана тән көптеген
ерекшеліктері бар. Әсіресе, кабельдік инфраструктура жоқ жерде тез арада
байланысты аз шығындармен орналастыруда таптырмайтын жол. Біздің елімізде
қазіргі кезде ауылдық жерлерді телефондандыруда CDMA стандартты
радиобайланыс түрі кең қолдануда.
Көпстанцалы қатынау тәсілдерінің негізгі үшеуін қарастырайық: FDMA,
TDMA, CDMA.
FDMA - жиіліктік бөлінуімен көпшілік қатынау. Барлық рұқсат етілген
ауқымнан абонентке өз жиілік жолағы беріледі, бұл жолақты ол уақытының 100%
-да қолдана алады. Сөйтіп уақыттық фактор емес, тек жиіліктегі айырмашылық
абоненттерді бөлуге (дифференциалдауға) қолданылады. Бұндай жолдың
артықшылығы бар: барлық ақпарат нақ осы уақытта беріледі және абонент
өзіне бірілген сегменттің өткізу жолағын толығымен пайдалануға мүмкіндік
алады. Сегмент жолағының ені пайдаланып отырған байланыс желісіне
байланысты өзгеріп отырады.
TDMA – уақыттық бөлінуімен көпшілік қатынау. TDMA стандарты қазіргі
цифрлық сымсыз байланыс жүйелерінде жиі қолданылуда. Жиіліктік бөліну
жүйелеріне қарағанда, TDMA жүйесінің барлық абоненттері бір жиілік
ауқымында жұмыс істейді, бірақ әрқайсысы қатынаудың уақыттық шектеулеріне
ие. Әрбір абонентке уақыттық аралық беріледі (кадр), осы аралықта оған
таралу рұқсат етілген. Бір абонент таралуын аяқтаған соң, рұқсат екінші
абонентке беріледі, содан үшіншіге т.с.с. барлық абонентке қызмет
көрсетілген соң, процесс қайтадан басталады. Абоненттің көзқарасы бойынша
оның белсенділігі пульстаушы сипатта болады. Абоненттер саны көп болған
сайын, олардың әрқайсысына өз мәліметтерін беру мүмкіндігі аз болады,
сөйтіп әрқайсысы аз мәлімет жібереді. Егер абоненттің мүмкіншілігін белгілі
шамамен шектесек, онда осындай тәсілмен бөлінген ортаның пайдаланушылар
санын бағалауға болады. Уақыттық бөліну жиіліктік бөлінумен жүреді,
сондықтан таралу берілген жиілік ауқымында жүреді.
Радиобайланыс ресурстарының шектеулігіне байланысты, радиоресурстарды
бөлу тәсілі-радиоресурстарды максимал мүмкін болатын бөліктерге бөлуді
қамтамасыз ету керек. GSM стандартымен таңдап алынған тәсіл, уақыттық және
жиіліктік бөліну тәсілдерінің комбинациясын көрсетеді (Time-Division
Multiple Access Frequency-Division Multiple Access). FDMA жартысы өзіне
жиілік жолағы бойынша бөлінуді иеленген, оның ені 25 MГц –қа дейін, өзара
200kHz жолақтармен бөлінген 124 тасымал жолағында. Біреу немесе бірнеше
тасымал жиіліктер әр базалық станцияға жазылған. Әрбір осы тасымал жиілікке
TDMA сұлбасы бойынша уақыттық бөлу механизмі қолданылады. TDMA сұлбасында
негізгі уақыттық бірлік болып - десте периоды (burst period ) табылады.
Десте периоды – 1526 ms тең уақыт аралығы ( ол жуық мөлшермен 0,577 ms).
Сегіз осындай уақыт аралықтары TDMA-да фреймге (frame-12026 ms немесе
4.615 ms) топтасады, ол логикалық арналарды анықтаудын негізгі бірлігі
болып табылады. Физикалық арна болып фрейм TDMA-да десте (burst period )
болып табылады.
Арналар нөмірлер және сәйкес дестенің орналасуына байланысты
анықталады. Бұл барлық анықтамалар циклды және цикл жуық мөлшермен 3
сағатты құрайды. Арналар екі негізгі топқа бөлінген болуы мүмкін:
ерекшеленген (dedicated channels) - әр мобильды станцаға динамикалық
ерекшеленген және жалпы қолдануға арналған (common channels) - пассивты
жағдайда мобильды станцамен қолданатын.
Трафик арнасы (traffic channel - TCH) – дауысты және мәліметтерді
тарату үшін қолданылады. Трафик арнасы мультифреймнің 26 TDMA фрейммінен
тұрады. Бұл мультифреймнің ұзындығы – 120 ms. Жиырма төрт фрейм - өзінің
трафигі үшін қолданылады, біреуі – Жай Ассоцирленген Басқарушы Арна (SACCH
– Slow Associated Control Channel)үшін, бәреуі - әлі іске қосылмаған (2nd).
Шығыс және кіріс мәліметтерінің трафик арналары уақыт бойынша преиод
уақытында үщ дестеге (burst period ) бөлінеді, сондықтан, әрбір жақ
қабылдауды және жіберуді бір мезгілде жүргізбеу керек, бұл кезегінде
электрониканы жеңілдетеді. Осы толық жылдамдықты (full-rate) арналарға
қосымша ретінде жартылай жылдамдықты (half-rate) арналар TCH бар. Жартылай
жылдамдықты арналар мәліметтерді тарату кезінде жүйе жылдамдығын екі есе
жоғарлатуға арналған (яғни, дауысты кодтау 7 kbps, орнына 13 kbps). Сонымен
сегіз жылдамдықты TCH спецификацияланған, бірақ олар сигналдармен ауысу
үшін қолданылады. Ұсыныстарда олар Бөлек тұратын Ерекшеленген Басқарушы
Арналар (SDCCH- Stand-alone Dedicated Control Channels) деп аталады.
CDMA – кодтық бөлінуімен көпшілік қатынау. Ортаның мұндай бөліну
тәсілінде әрбір пайдаланушыға жеке код беру арқылы трафик арналары
құрылады. Бұл код жолақтың бүкіл ені бойынша таралады. Бұндай жағдайда
уақыттық бөліну деген жоқ, барлық абоненттер үнемі арнаның бүкіл енің
пайдаланады. Байқап кететіні, бір арна ұйымдастыруға бөлінген жиіліктер
жолағы өте кең. Абоненттер таратылуы бірінің үстіне бірі жабылады, бірақ
әрқасысының кодтары ерекшеленген соң, олар оңай дифференциалданады.
CDMA стандартын қолданған жағдайда, сигнал жоғарғы бөгеттер кезінде де
қабылдануы мүмкін, бірақ оның тарату сапасы сол қалпы немесе жоғарғы
болады. Барлық абоненттер бірігіп бір жиілік ресурсын пайдаланады. CDMA
стандартында әрбір ұяда бір сол бір жиілік жолағы пайдаланады және
секторланған ұяның әрбір секторында қолданылады. Берілген жағдайда
жиіліктерді қайталадан қолдану моделі N=1 деп белгіленеді. N=1 моделі CDMA
стандарты үшін басқа технологияламен салыстырғанда жоғарғы өткізу
мүмкіндігін (емкость) қамтамасыз етеді. Басқа абонентермен және басқа
базалық станцалармен пайда болатын бөгеуілдер CDMA стандарт желісінің
өткізу мүмкіндігінің жоғарғы деңгейін анықтайды. Бірлік желісін құру
кезінде негізгі мақсат – ол бөегуілдердің жалпы деңгейін минимумге келтіру.
CDMA стандартында бөгеуілдер деңгейін төмендетудің және желінің көлемін
максимумге жеткізудін бірнеше тәсілдері бар.
Арналардың кодтық бөліну негізіндегі көпстанцалы қатынауы бар желілер
(АКБНКҚ) спектры тура кеңейтілген жүйелердің дамуын және жұмыс жиілігін
қайта өңдеу жолымен алынған спектрі кеңейтілген жүйелердің дамуын
көрсетеді. Арналардың кодтық бөліну негізіндегі көпстанцалы қатынауы бар
желілерде әрбір қолданушыға жеке, әрі басқалардан өзгеше ПСП берілген.
Егер осы ПСП өзара корреляцияланбаған болса, онда бір ұя шегінде К
тәуелсіз абоненттер хабарламаларды бір уақытта тарата алады, әрі осы кезде
олар бір радиожиілік жолағын алып тұрады. Қабылдауыштарда сигналдардын
корреляциясы (спектрды сығу) іске асып жатады, соның нәтижесінде жіберген
хабарламалардың қайта қалпына келу жүреді di(t)=1,...K. 1-ші суретте
арналардың кодтық бөліну негізіндегі көпстанцалы қатынауы бар желілердегі К
спектры тура кеңейтілген 10 тасымалдаушысы бар мысалында спектрдын бірігіп
қолднану концепциясы көрсетілген.
Егер 10 мобильды таратқыштар ақпаратты бір уақытта тарататын болса,
онда базалық станция қабылдағышының кірісінде уақыты және жиілігі бойынша
10 қиылысатын сигнал пайда болады. Мобильды станция қабылдағышы туралы да
осыны айтуға болады. Егер барлық қабылданатын сигналдар қуатын Ps-ке тең
және бір ғана пайдалы сигнал қалған тоғыз МДКРК қуаты бірдей сигналдармен
интерференленсе, онда қабылдағыштың РЧ кірісіндегі сигналбөгеуіл (СІ)
қатынасы 19 немесе (СjT)=-9,54 дБ-ге тең болады.
Сигналбөгеуіл қатынасының мұндай терістелген мәні ішкі жүйелі
бөгеуілмен шартталған, ішкі жүйелі бөгеуіл кеңейтілген түзу спектрі бар 9
тасымалдаушы арқылы пайда болады және осы уақытта дәл сол жиілік жолағында
орналасады. Корреляциялық өңдеу (спектрді қысу) нәтижесінде кең жолақты
радиожиіліктегі тасушыбөгеуіл (СІ) қатынасының терістелген мәні тар
модульды жолақты сигналбөгеуіл (SI) қатынасының оң мәніне айналады.
Модульды жиілік жолағында сигналбөгеуіл қатынасы жоғары болу керек, себебі
Ре-нің қатысты төмен мәндерінің жетістігін кепілдеу керек. Сигналбөгеуіл
(SI) қатынасының мәні сигналшу (SN) қатынасымен салыстырғанда модульды
жиілік жолағында бірнеше дБ-ге жоғары болады.
Спектрді тікелей кеңейту жүйесінде бір ұя шегінде болатын хабар
таратқыш арналар (трафик арналары ) бір уақытта бір ғана радиожиілікті,
яғни радиоарнаны пайдаланады. Көрші ұялар я осыны, я көрші жиілік арналарын
пайдалана алады. Кейбір жылжымалы объекттер базалық станцияға жақын, ал
басқалары алыс орналасады. Жақын орналасқан жылжымалы объекттен базалық
станция арқылы қабылданатын күшті сигнал алыс орналасқан жылжымалы
объекттен қабылданатын әлсіз сигнал ретінде болады. Жақын орналасқан
жылжымалы объекттен пайда болатын маскирования немесе ішкі жолақты
бөгеуілдер эффекті жақын-алыс бөгеуілдер деген атпен белгілі. Бұл бөгеуіл
түрі МДКРК жүйесін қолдану және проектілеуде үлкен қиыншылықтар туғызады.
Қуатпен басқару жақын-алыс бөгеуілдерінің дәрежесін түсіруге
мүмкіндік беоеді. Қуатпен басқарудың идеальды сұлбасы жылжымалы объект
орналасуына және радиотолқындар тарату кезіндегі жоғалуға тәуелсіз болатын,
осы ұяда орналасқан жылжымалы объекттің базалық станциямен қабылданатын
сигналдар қуатының теңдігін қамтамасыз етеді. Жылжымалы объекттегі
қабылданатын пилот-сигналдың өлшенген дәрежесі радиотолқын тарату кезіндегі
базалық станция таратқышынан жылжымалы объект қабылдағышына дейін болатын
жоғалуларды бағалауға мүмкіндік береді. Жылжымалы объекттегі жоғалу
бағаларының нәтижесінде қуатпен берілетін басқару сигналы қалыптасады және
таратқыштың қажетті қуаты орнатылады. Бұл процедура қажетті скважность
арқылы қайталанады және осыған байланысты тұйықталмаған петлямен адаптивті
басқаруға қол жеткізеді. Мұнда тура және кері радиосымдарды таратуда
болатын жоғалулар бірдей болуы мүмкін. Бірақ тұйықталмаған петлямен бақылау
әрқашанда туралық және сапалық дәрежесін қамтамасыз етпейді.
Қуатпен басқарудың реалды туралығы тұйықталмаған ТхРС петлясы
көмегімен 1,5 дБ-ге тең болады. Идеалды жағдайда ол 0 дБ-ге тең болуы
керек. Бұл бізге әртүрлі жылжымалы объекттен таратылған сигналдардың бәрі
бірдей қуатпен қабылдануы керектігін айтады, себебі олардың дәрежелерінің
түрлілігі 0 дБ-ге тең. Бұл жақын және алыс орналасқан қолданушылардың
қиыншылықтарын жеңілдетеді және ұялы МДКРК жүйенің сыйымдылығын
оптимизациялайды.
Бақылау сұрақтары:
1.Сымсыз байланыс технологиясының абоненттік қолжеткізімде
қолданылуы.Оны басқа әдістерменен салыстыру.
2.Көпарналыкөпстанциялы қолжеткізім: артықшылықтары мен кемшіліктері.
3. Арнаны жиілік және уақыт бойынша ұйымдастырудың принциптері.
4. Арнаны кодалау бойынша ұйымдастыру.
5. Кең жолақты сигналдың негізгі сипаттамалары.
3 ОПТИКАЛЫҚ СЫМСЫЗ БАЙЛАНЫС. ОНЫҢ ТҮРЛЕРІ ЖӘНЕ РАДИОБАЙЛАНЫСПЕН
САЛЫСТЫРУ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1.Оптикалық сымсыз жүйелер.
2.Радиобайланыс пен сымсыз оптикалық байланыстың айырмашылықтары.
3.Оптикалық сымсыз байланыстың элементері мен компоненттері.
4.Сымсыз оптикалық байланыс технологиясы көмегімен байланысты
ұйымдастыру.
Негізгі дереккөздер тізімі
1 Гринфилд Дэвид. Оптические сети. The Essential Guide to Optical
Networks. – М: БХВ – Петербург, 2002
2 Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен
басты жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
1 Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи на последней мили.-
М.: Эко-Трендз, 1999., 136 стр.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
3 Интернет ресурсы.
Сымсыз оптикалық байланыс технологияларының негізгі міндеттері толқын
ұзындығы инфрақызыл диапазонында жоғары жылдамдықпен үлкен көлемдегі
мәліметтер тарату үшін қажет. Дүние жүзіне танымал операторлар және
телекоммуникациялық желілер жұмысын жасаушылар арасындағы ең танымалдары-
Sprint, Nextol, Verizon (Bell Atlantic), Вымпелком, Motorola, Siemens болып
табылады. Олар сымсыз оптикалық технологияны өз қолдарына алған.
Жүйе интерфейсінің кіріс сигналдары ашық оптикалық арнада сигналды
модуляциялау үшін қолданылады. Бұл тарату технологиясы атмосфера арқылы
спектрдің инфрақызыл бөлігіндегі модулденген сәулелену арқылы мәліметтер
таратқышына негізделген. Таратқыш ретінде жартылай өткізгіш сәулелену диоды
пайдаланылады. Қабылдағыш ретінде жоғары сезімділікті фотодиод қолданылады.
Сәулелену фотодиодқаәсер етеді және нәтижесінде бастапқы модулденген сигнал
регенерацияланады. Сосын сигнал демодуляцияланады және шығыс интерфейс
сигналдарына түрленеді. Екі жақ қабатынан линза жүйесі қолданылады,
таратушы қабатында- коллимерленген сәуле алу үшін, ал қабылдаушы қабатында
– қабылданған сәуленуді фотодиодқа фокустау үшін қолданылады. Дуплексті
тарату үшін де дәл осындай кері арна пайдаланылады.
Атмосфералы оптикалық байланыс сымдары (Free Space Optics) – бұл
телекоммуникацияда баяғыдан бері келе жатқан термин. ҒSО жолдарында ақпарат
талшықты- оптикалық байланыс жолдарындағы сияқты модульды жарық толқындар
көмегімен таралады. Бірақ жарық тербелістерді тарату ортасы болып оптикалық
талшық есептелмейді, тура көрінетін айиақтағы ашық атмосфера болып
табылады. Бұл жерде ҒSО жолдары радиорелелік байланыс жолдарына ұқсайды,
себебі СВЧ диапазонының электромагниттік толқындары да ашық атмосферада
таралады.
ҒSО сымдарының (жолдарының) маңызды ерекшелігі – радиорелелік байланыс
жолдарына қарағанда жүйе құру мен эксплуатациялау кезінде жиілікке рұқсат
алу керек емес. Басқаша сөзбен айтқанда, радиожиілік алудыңқымбат және ұзақ
мерзімді процесі шектеледі. Бұдан басқа, мәнді шығындар есептелу үшін,
электромагниттік сәулелену дәрежелерін өлшеу үшін және радиорелелік
станциялар құру рұқсатын алу үшін қажет.
ҒSО жүйелерінде инфрақызыл лазерлері қолданылады, олар 200 ТГц
диапазонда жарықты генерациялайды және ол 1 мкм ретіндегі толқын ұзындығына
сәйкес келеді.
Сатылуда бар қондырғылар екі толқын ұзындығының – 850 немесе 1550 нм
біреуінде жұмыс істейді. 850 нм толқын ұзындығында сәулеленетін лазерлер
1550 нм толқындарға қарағанда арзанырақ және сондықтан да ол 100м-лік
аралықтағы байланысқа арналған. Бірақ егер сөз сәулелену көзі үшін қуатты,
алыс аралықты және қауіпсіздігі туралы болса, онда бірінші кезекте
алыстолқынды лазерлер болады. 1550нм толқын ұзындығындағы инфрақызыл
сәулелену көздің ағында жұтылады және қарашығына жетпейді. Норма ретінде
850 нм-лік лазерге қарағанда 2 ретке үлкен қуат жұмсалады. Бұл арна
ұзындығын қолайлы байланыс сақтау кезінде 5 есе үлкейтеді, ал жақын
арақашықтыққа қолдану кезінде – мәліметтер тарату жылдамдығын мәнді өсіру
болып табылады.
ҒSО желісінің архитектурасы кәсіпорын керектігі мен қосымшалар
пайдалану тәуелділігі әсерінен әртүрлі топологиялық конфигурациялары
болады. Олардың негізгілері болып нүкте-нүкте, нүкте-көпнүкте және
торлық (mesh) құрылымы саналады. Үш топологиялық комбинация жүргізіледі.
Нүкте-нүкте байланысы жоғары өткізгіштік қасиеті бар белгіленген
арнаны қамтамасыз етеді, бірақ бұл нұсқа қиын масштабталады. Нүкте-
көпнүкте арзан топологиясы аз өткізгіштік қасиет танытады. Масштабталудың
жоғары дәрежесін алу үшін сақиналық және торлық (mesh) топологияларына
немесе ең болмағанда жұлдыз тәріздес топологиясына көңіл аудару қажет. Олар
түйіндерді оңай қосуға және желілерді реконфигурациялауға мүмкіндік береді.
Қазіргі кезде ақпаратпен сымсыз алмасу үшін радио (радиорелелік сымдар
және радиомодемдер) өте кең қолданылады. Бірақ бізге бөгеуіл қиыншылығын
кездестірмеген бірде бір қолданушыны кездестіру қиын. Арнайы рұқсат алу
және қағаздық жұмыстар үлкен қалаларда радионы пайдалануға кері әсерін
тигізеді. Қазіргі кезде шығып жатқан жаңа технологиялардың өзі бұл
проблеманы шешпейді.
Лазерлік байланыс жүйесі – ашық жүйе болып табылады және тасымалдау
жүйесінің кез-келген хаттамасын қолдайды. Кабельді немесе талшықты-
оптикалық құрылғыжелілік трафикті лазерлік қабылдағышқа жеткізеді, содан
соң қабылданған сигнал лазерлі оптикалық таратқыш арқылы модуляцияланады
және таратқыштағы жіңішке жарық сәулесіне фокустеледі, ал ол линзалар
жүйесін пайдаланады. Қабылдайтын жағындағы оптикалық бөлік фотодиодты
қоздырады, ал фотодиод модуляцияланған сигналды регенерациялайды. Сигнал
демодуляцияланады және коммуникациялық хаттамаға түрленеді. Басқа сөзбен
айтқанда, бұл жүйенің жұмыс жасау принципі талшықты-оптикалық кабельді
модемдерге ұқсас болады. Оның айырмашылығы жарық сәулесінің басқа ортада
таралуына байланысты.
Дуплексті конфигурацияларға әр шетінде екі нүктелі байланыс түзулеріне
қабылдағышта, таратқышта керек.
Қазіргі кездегі бар коммерциялық лазерлер сигналының шығыс қуаты
кемінде 100 мВт және басқару үшін арнайы техникалық лицензиялауды қажет
етпейді. Олар мәліметтерді 1,2 км қашықтыққа тасымалдаудың жоғары
жылдамдығын қолдайды, бірақ олардың өткізгіштік қабілеті қашықтыққа
байланысты болады. Өткізгіштік қабілеті неғұрлым жоғары болған сайын,
соғұрлым қашықтық қысқа болады. Мысалы: егер тасымалданатын мәліметтердің
өткізгіштік қабілеті 34-52 Мбитс-та қашықтық 1200 м болса, ал 100-155
Мбитс-та ол 1000 м болады. Сонымен бірге, лазердің қуаты көп болғанда, ол
қаптайтын қашықтықта үлкен болады. Мысалы, Freespace немесе OmniBeam
лазерлік таратқыштарының шығыс қуаты 20-дан 40 мВт-қа дейін, бұлар сигналды
1200 м қашықтыққа жеткізе алады. Егер әскери лазерлерді пайдаланатын болсақ
(10 Вт), ақпаратты бірнеше км қашықтыққа таратуға болады. Бірақ лазердің
қуаты үлкен болса, олардың жұмыс жасау (өмір сүру) уақыты аз болады.
Сондықтан қазіргі уақытта коммерциялық лазерлер пайдаланылады, олардың
шығыс қуаты 50 мВт. Ақпаратты 1200 м қашықтыққа таратқанда өткізгіштік
қабілеті 155 Мбитс-қа дейін көбейеді және Е1, Е3, ОС1, ОС3 және басқа
стандарттарын қолдайды.
Лазерлік байланыс ақпараттың жоғары қорғағыштық деңгейін қамтамасыз
етеді. Лазерлермен салыстырғанда радиотаратқыштағы ақпаратты сырттан алып
қоюға және жазып алуға болады.
Инфрақызыл диапозонда функцияланатын жүйелердің алтернативті
жұмыстарға қарағанда бірқатар жетістіктері болады. Біріншіден, оптикалық
аумаққа ауысу есебінен мұндай жүйелер радиодиапозон бөлігіне қол жеткізе
алмайды, РЧ спектріне бөгеу жасамайды және осындай бөгеулерге сезімсіз.
Олардың эксплутациясы үшін радиожиілік ресурсына арнайы ұрықсат алу қажет
емес. Екіншіден, инфрақызыл байланыс каналы тасымалданатын ағын спектр
анализаторымен және радиожелі бақылау құрылғыларымен сканерленбейді.
Сонымен қатар, олар патенттелген алгоритмдер арқылы кодталады. Үшіншіден,
өздігінен сымсыз оптикалық жүйелер тасымалданатын ақпарат жылдамдығын
ешқандай шектеулер қоймайды. Қажетті факторлардың бірі қысқа уақыт
ішінде.
Соңғы жылдарда инфрақызыл ақпаратты тасымалдау жүйелеріне
провайдерлар, операторлар үлкен қызығушылық көрсетеді. Олардың қолдануы
корпаративті желілерде (Ethernet, Fast Ethernet, ATM, FDDI) және жердегі
байланыс опраторларының магестральды желілерінде (SDH,PDH), резервтік
каналдарды жасау, соңғы миля қиыншылықтарын шешу үшін, мобильдік
байланыс желілеріндегі базалық станциялармен олардың бақылаушыларының
арасындағы байланысты қамтамасыз ету. Негізгі кабельдік инфраструктураны
модернизациялау кезінде уақытша желілерді құрастыру үшін, бейнебақылау
жүйелерінен ақпаратты тасымалдау және телеметрияда пайдаланады.
Барлық оптикалық жүйелердің негізгі қасиеттері – лазер сәулесінің
жоғары энергоқаруланғандығы (орташа қуаты – 300мВт. Инфрақызыл – шашырау
деңгейі 7Втм2) және лазердің жұмыс жасау уақыты 130 мың сағат немесе 15
жыл). Әрбір құрылғының пайдаланатын қуаты 20Вт.
Инфрақызыл құрылғылардың ерекшелігі – олардың құрылу лездігі:
қондырылуына кететін орташа уақыт 4 сағаттан аспайды. Кабельдік
инфраструктураның болмауы бір жүйені аса көп пайдалануға және орнын
ауыстыруға мүмкіндік береді. Осы құрылғылардың жөндеуге қолайлылығы
жетістік болып табылады. Оның жасалынуы сондай, тасымалдаушыны ауыстырғанда
қабылдауышты модернизациялау қажет емес.
Атмосфералық құбылыстардың әсері максималды байланыс арнасының
ұзындығын шектейді, ал түзу көрсетілу талаптары қосымша шектеулерге
қабылдаптаратушы құрылғылар және олардың бағыттарын құру биіктігіне қосады.
Ауа райы құбылыстары тарату сенімділігіне қатысты болғандықтан,
белгілі ауданда әр эксплуатация жүйесінің алдында оны тестілеу қажет. Тек
қана жауын-шашын типі ғана емес, оныі арнаға үзіліссіз арнаға әсер ету
уақыты да қажет. Сондықтан да жаңбыр немесе қарға қарағанда тұман ИҚ-арнаға
үлкен дәрежеде әсер етеді.
Атмосфералық құбылыстарға бағыныштылық арнаның қосу мүмкіншілігі беру
ұзақтығына кері пропорционалды болуына әкеледі. Осылайша, 40 км ұзақтықта
орта есеппен жылына 40-50 пайыз құрайды. Бәрақ жазда бұл көрсеткіш
жоғарырақ болады. Және керісінше, қабылдағыш және таратқыш 50м қашықтыққа
жақындауы 99,9 пайызға дейін қамтамасыз етеді. Практикада сымсыз арналар
негізінде түйіндерді қосу үшін ұйымдастырылады. 3км байланыс ұзақтығында ИҚ-
арнаның Е1 қосу мүмкіншілігі 99,9 пайыз құрайды, ал 1млн(1,6 км) үшін 99,7
пайызға тең. Қабылдағыш пен таратқышты далаға шығару міндетті емес, олар үй
ішіне де қалдырылуы мүмкін. Шыны тосқауылдың бар болуы монтаждалатын
жүйенің техникалық сипаттамаларын есептеу стадиясында есепке алуға болады.
Және үлкен проблемалар тек светофильтрлер немесе арнайы күнге қарсы тұтылуы
бар кезінде пайда болады.
Бақылау сұрақтары:
1.Оптикалық сымсыз технология қолдану кезінде сигнал қалай беріледі?
2.Оптикалық сымсыз байланыстың артықшылықтарын атаңыз.
3.Кемшіліктерін атап, мысал келтіріңіз.
4.Оптикалық сымсыз байланыстың типтерін атаңыз.
5.Осы байланыс түрінің қолданылатын салаларын айта кетіңіз.
4 СЫМСЫЗ БАЙЛАНЫСТЫҢ ҰЯЛЫ ЖЕЛІЛЕРІ. БАЗАЛЫҚ СТАНЦИЯ ЖҮЙЕЛЕРДІҢ
ТЕХНИКАЛЫҚ КОНЦЕПЦИЯ ҚҰРЫЛУЛАРЫ
Қарастырылатын негізгі сұрақтар:
1.Ұялы байланыс дамуының негізгі концепциясы.
2.MS және BTS, BTS-лар арасында байланысты ұйымдастыру сұрақтары.
3.Сигналды қабылдаудың сенімді аймағының радиусын анықтау.
4.Сигналды таратудың көп сәулелілігіне сәйкес тыну заңдылықтары
ескерілетін радиосигналдардың модельдері.
5.Қала жағдайында радиосигналдарды таратуды сараптаудың әдістері.
Негізгі дереккөздер тізімі
1 Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи Карташевский В.Г.,
Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М:Экотрендз, 2001
2 Ратынский М.В. Основы сотовой связи Под ред. Д.Е.Зимина. – 2-е
изд., перераб и доп. – М: Радио и связь, 2000
3 Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM.- М:Эко-Трендз, 2005
4 Қазақстанның, ТМД-ғы елдері телекоммуникациялық компаниялар мен
басты жабдық өндіруші фирма өкілдіктерінің сайттары
Қосымша дереккөздер тізімі
3 Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи.- М.: Эко-
Трендз, 1997., 272 стр.
2 C.В.Коньшин. З.З. Закижан. Сымсыз байланыс технологиялары. 050719
Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының
студенттеріне арналған лекциялар конспекті. – Алматы: АэжБИ, 2006.- 39 б.
3 Интернет ресурсы.
Ұялы жүйелерде ұяшықтың өлшемі абоненттердің тығыздығына және қызмет
етілетін территорияда абоненттерді орналастыруына байланысты болады.
Абоненттер тығыздығы үлкен болатын жерлерде радиусы 100м тең пикоұяшықтар,
ал адамдардың саны одан да жоғары және құрылысы интенсивтіқарқынды болатын
жерлерде микроұяшықтар (0,1-0,5 км) қолданылады. Қаланы және қала шетіндегі
аумақтарды қамтитын микроұяшықтық аумақтардың жұмыс істеу радиусы 30-35 км
аспайды.
Ұялы жүйелер және сымсыз қосылу мүмкіншілігінің жүйелері абоненттер
саны шарты километрге 10 000 Эрлангқа тең аудандарда қызмет ете алады.
График ауданы 2 Эрлкв.км-ден аспайтын жағдайда транкингтік жүйелер
эффективті болады. Ұялы жүйелерде спектралды эффективтілікті жоғарлату үшін
кеңжолақаты TDMA или CDMA, ал транкингтік желілерде негізінен таржолақты
TDMA или FDMA қолданылады. Ұялы жүйелер және сымсыз қосылу мүмкіншілігінің
жүйелері абоненттер арасында индивидуалды шақырулар іске асады. Сөйлесудің
ұзақтығы бірнеше минутқа дейін созылуы мүмкін. Транкингтік жүйелердің
типтік режимінің жұмысы ұзақ емес шақыруларға негізделген (1 минуттан
аспайтын), олар индивидуалды түрде немесе диспетчер арқылы іске асады.
Транкингтік жүйелерде байланысты орнатудың уақыты 0,3 с- аспайды.
GSM ұялы байланыстың желісі үш негізгі бөлікке бөлінеді: мобилды
станция (Mobile Station), радио мен мобилды станция арасында қосылуды
басқаратын базалық станцияның жүйе асты (Base Station Subsystem), негізгі
бөлігі коммуиацияның орталығы және байланыстың мобилды құрылғылардың
басқарылуы (Mobile services Switching Center) болып келетін желінің жүйе
асты (NetWork Subsystem).
Мобилды станция (MS) мобилды құрылғылардан (терминал) және абоненттің
идентификациондық модулі деп аталатын (SIM - Subscriber Identity Module)
карточкадан тұрады.
Базалық станцияның жүйе асты негізгі екі бөліктен тұрады: базалық
станцияның трансивері (BTS - Base Transceiver Station) және контроллер (BSC
- Base Station Controller). BTS ұяшықтың өлшемін және MS-пен хабарламаларды
айырбастайтын протоколдарды басқаратын радиотрансиверлардан тұрады. BSC
біреу немесе бірнеше BTS радиоресурстарын және радиоарнаның орнатуын,
жиіліктің ауысуын, ұяшықтың немесе арнаның ауысу процессын қадағалайды. BSC
MS пен басқару және коммутацияның орталығы (MSC) арасындағы аралық элементі
болып келеді.
Желінің орталық, әрі компонентті жүйе астысы басқару және
коммутацияның орталығы (MSC) болып табылады. MSC коммутацияның жай түйіні
сияқты жұмыс істейді, бірақ ол абоненттің регистрациясы (registration),
абоненттің авторизациясы (authentication), арнаның және ұяшықтың ауысу
процедурасы (handover), орнын ауыстыратын абонентке шақырудың бағытталуы
(call routing) сияқты абонеттің мобилдігін басқару үшін қажетті
функцияларды қосып алады. MSC белгіленген желілерге қосылуға мүмкіншілік
береді. Сигналдарды айырбастау протоколы басқа желілерде кең таралған SS7
(Signalling System Number 7) протоколға негізделген.
Өз абоненттердің және қонақтардың реестрлары (HLR - Home Location
Register и VLR - Visitor Location Register) коммутация мен басқару
орталығымен бірге GSM желінің абоненттердің орнын ауыстыру мүмкіншілігін,
бағытталуын қолдайды. HLR құрамына белгілі GSM желісінде регистрацияланған
барлық абоненттер туралы, сонымен бірге, өтпелі орналасуы (location) туралы
ақпарат кіреді. Әдетте орналасу орны осы сәтте мобилды станциямен
ассоциацияланған VLR сигналды адрес формасында беріледі. VLR құрамында
берілген географиялық облыста қонақ- абоненттер туралы административті
ақпарат бар. Бұл ақпарат абонентке қажетті сервисті беру және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz