Телефондық аппарат желілерін құру мәселелері

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Қазіргі кезде экономикалық қатынастарды глобализациялау жағдайларында глобальді роумингті және мәліметтерді таратудың жоғары жылдамдықты қызметті ұсынуды қамтамасыз ететін жаңа технологиялық негізге байланыс қызметін аударуды қажет ететін әлемдік ақпараттық ағындар интенсивті қызмет атқаруда.

Қазіргі уақытта GSM Қазақстан/Kcell GSM-900/1800 стандартындағы Телефондық аппаратқызметтерін ұсынатын Телефондық аппаратоператоры. Компания міндеті - Телефондық аппарат ты Қазақстан тұрғындарына қолжетімді ету, өзінің абоненттеріне барынша көп пайда әкеліп, әрі ең жоғары сапалы байланыс қызметтерімен қамтамасыз ету.

GSM Қазақстан компаниясы 1998 жылы құрылып, 1999 жылдың ақпанында Kcell сауда белгісімен Телефондық аппаратқызметтерін көрсете бастады, сол жылдың қыркүйегінде нарыққа Activ ұялы бренді шығарылды. Жақсы жоспарланған маркетингтік стратегияның арқасында 2000 жылдың басында компанияның абоненттік базасы 100 000 адамнан асып, сол жылдың аяғына қарай екі есе көбейді. Бүгінгі таңда компанияның абоненттік базасы 7 миллион адамнан асады.

Алғашқы сәттен бастап GSM Қазақстан/Kcell Қазақстанның Телефондық аппаратнарығы дамуының бағыттары мен үрдістерін анықтаушы ролін атқарып келеді. Компанияның Телефондық аппаратнарығындағы белсенді әрекеттерінің арқасында алғаш рет GPRS/EDGE технологиясы пайда болды, тұтастай ел аумағындағы миллиондаған абоненттер Ұтқыр Интернет, WAP, MMS сияқты қызметтерді пайдалануға мүмкіндік алды. Қазіргі уақытта компания үшінші буынды байланыс - 3G енгізуге белсенді дайындық жүргізуде, ол компания абоненттеріне Бейнеқоңыраулар мен Ұтқыр телевизия сияқты революциялық қызметтерді пайдалануға мүмкіндік береді.

Нарықтағы 11 жыл бойына GSM Қазақстан/Kcell желімен қамту аймағын тұрақты түрде кеңейтуде. 2009 жылдың желтоқсан айындағы мәлімет бойынша компания ұсынатын байланысты 2499 қала мен елді мекен тұрғындары пайдалана алады. Компания тұрғындар саны 5000 адамнан асатын барлық елді мекендерді. 2012 жылға дейін асырылуы қажет алғышарттар қатарында 1000-нан астам тұрғыны бар елді мекендерді байланыспен қамту мақсаты тұр. Берілген дипломдық жобада ОҚО, Төрткүл ауданы, Төрткүл қаласындағы GSM стандартының мобильді байланыс желісінің жобалануы жүзеге асырылады. Бірақ GSM технологиясы екінші ұрпақтың (2G) байланыс жүйесі болғанымен, берілген стандарт әлемде кең қолданысқа ие болды. Қазіргі кезде GSM желілері әлемдегі 210 мемлекетті қамтиды (шамамен 82%) . GSM операторларының жалпы саны 653 болған, жақын арада GSM желілерінің 100-ге жуық операторлар қосылмақ. GSM абоненттерінің саны 2004 жылдың IV ширегінің аяғына қарай 1122, 3 млн. болды, бұл әлемдегі Телефондық аппаратабоненттерінің жалпы санының 72. 9%-ін және цифрлық стандарттардың

Телефондық аппарат абоненттерінің 73, 6%-ін құрайды. Қазақстанда мобильді байланыс абоненттерінің 90%-ы GSM-900 стандартында жұмыс істейді.

Жобада GSM стандартының сипаттамалары, тұрғызу сұлбасы және қондырғының құрамы қарастырылады.

GSM технологиясының пайдаланылуын есепке алғанда базалық станцияның жабу зонасы, абоненттік жүктеме, базалық станцияны күшейткіші есептелінеді.

Одан басқа, қондырғыны пайдалану кезінде өмірлік қызметтің қауіпсіздік шаралары сипатталады, берілген жобаны енгізудің техникалық-экономикалық негіздеуі және бизнес-жоспары өңделіп шығарылады.

1 Телефондық аппарат желілерін құру мәселелерін аналитикалық зерттеу

1. 1 Телефондық аппарат жүйесін құру принциптері

Әрбір ұяшықта жоғары емес қуат пен байланыстың белгіленген арналар мөлшерімен байланыс құралы арқылы қызмет көрсетіледі. Бұлай қызмет көрсету байланыс құралының арналар жиілігін басқа алыс арақашықтықтағы ұяшықта қайталап қолдануға мүмкіндік береді. Теориялық жағынан бұндай байланыс құралдарын көршілес ұяшықтарда қолдануға болады. Іс жүзінде ұялы қызмет көрсету аймақтары әртүрлі факторлар әсерінен, мысалы радиотолқындарды таратудың шарттарын өзгеруі салдарынан жабылып қалуы мүмкін. Сондықтан көршілес ұяшықтарда әртүрлі жиіліктер қолданылады.

F1, F2 және F3 сияқты үш жиілікті пайдалану арқылы ұяларды құру үлгісі 1. 1- суретінде берілген

1. 1-сурет. Үш жиілікте ұяларды құру

Әртүрлі жиынтықтағы жиіліктегі ұялар тобы кластер деп аталады. Оны анықтайтын өлшем көршілес ұялардағы қолданылатын жиіліктердің саны болып табылады. 1. 1. суретінде, мысалы, кластердің өлшемі үшке тең. Бірақ іс жүзінде бұл өлшем 15-ке дейін жетуі мүмкін.

Телефондық аппарат тағы ұстанымның негізгі мазмұны аралас ұялардағы жиіліктерді қайталап қолдану болып таблады. Алғашқы уақытта Телефондық аппаратжүйесінде қолданылған алғашқы әдіс-жиіліктерді қайталап қолдануды ұйымдастыру әдісі болды және айналма диаграмалары бар базалық станцияларды антенналарын қолдану әдісі болды,

1. 2-суретінде аралас ұялардағы жиіліктерді қайталап қолдану берілген

1. 2-сурет. Аралас ұялардағы жиіліктерді қайталап қолдану

Бұл әдіс бірдей қуаттағы дыбыс сигналын барлық бағытта беруді қамтамасыз етеді, яғни барлық бағыттардан, барлық базалық станциялардан дыбыс сигналдарын қабылдаумен тең.

Жиіліктерді белгілі мөлшерде қайталап қолдануға болатын базалық станцияларда бір-бірінен D қашықтығында орналасқан, ол “қорғау интервалы” деп аталады (1. 2-сурет) . Бірдей жиіліктерді қайталап қолдану мүмкіндігі байланыстың ұялы жүйесіндегі жиілік спектрін қолданудың жоғары тиімділігін анықтайды.

Ұяларды кіші ұяшықтарға бөлген кезде базалық станциялардың саны артады, ал сәуле түсу қуаты базалық және жылжымалы станциялар үшін төмендейді. Бұндай әсер базалық станциялардағы секторлық антенналарды пайдалануға болады. Радиусы 300-500 м. аз ұяшықтар ыңғайсыз, себебі қызмет көрсетудегі қабылдау ағыны өседі. Бұнда Телефондық аппаратжүйесін құрудағы көпдеңгейлі (иерархиялық) сызбаларды ірі ұяшықтарда (макроұяшықтарда), ал кіші (микроұяшықтар, пикоұяшықтар) ұяшықтарда пайдалануға болады.

Кей жағдайларда ұяшықты бөлу қажет емес, оларды ірілендіру қажет, егер трафик кіші болса, ол базалық станцияның қажетті жүктемесін қамтамасыз ете алмайы. Егер осында ұяшықтың радиусы базалық станцияның қабылдағышының ең алыс қашықтықта әрекетінен жоғары болса, онда байланыспен алыс қашықтықта қамтамасыз ету үшін ретранслятор рөлін атқаратын қайталағыштарды қолдануға болады.

Ұялы радиожүйе стационарлық жүйесі бар аймағында жылжымалы абоненттерді байланыспен қамтамасыз ету керек. Радиожүйенің элементтері базалық станциялар болып саналады. Бір-бірінен алыс қашықтықта тұрған базалық станциялар бірдей жиілікті қайталап қолдана алады. Радиожүйенің сапалы жобалары трафиктің мүмкін тығыздығын қанағаттандыруы қажет, бұл жерде радиоқұралдардың ең аз мөлшері жиілік аумағын есепке ала отырып

абоненттерге қызмет көрсетуге жұмсалуы қажет. Бұндай жағдайды базалық станциялардың орналасқан жерлерін ыңғайландыру, қабылдағыштардың қуаты, антенналардың биіктігі мен түрлері, базалық станциялардың арасында жиіліктерді тарату есебінен шешуге болады. Жағдайдың қиындығы сонда - тура шешім табуға мүмкіндіктің жоқтығында және біртіндеп жақындасу әдістерін қолдануға болатындығында. Синтез процедурасын сипаттағанда жүйенің түрін есепке алу талап етіледі. Әрі қарай NMT және GSM стандарттарының өлшем жүйелерін бағытталаймыз.

Базалық станцияның құрал-жабдықтары базалық станцияның контроллерінен (BSC) тұрады. Базалық станцияның контроллері бірнеше қабылдау-жіберу блоктарынан басқара алады. BSC радиоарналарды бөлуді басқарады, қосылуларды бақылайды, олардың кезектігін реттейді, секірмелі жиіліктердің жұмыс кестесін қамтамасыз етеді, дыбыс сигналдарының модуляция мен демодуляциясын, хабарламалардың кодталуы мен декодталуын, сөздің кодталуын, сөзді жіберуге арналған қабылдау жылдамдығын қамтамасыз ете отырып, жеке шақырудың хабарламалар беру кезектестігін анықтайды. BSC жылжымалы байланыстың коммутация орталығымен (MSC) бірлесе отырып, HLR және VLR регистрімен қосылып, арналарды босату қызметімен айналысады, әрине MSC-тің бақылауымен. MSC базалық станциядан арналарды босатуды қамтамасыз етуді сұрауы мүмкін. BSC пен MSC бірлесе отырып жылжымалы станциялардың кейбір категориялары үшін хабарламаларды ерекше жеткізуді қамтамасыз етеді.

Алты бұрышты ұяшыктарды колдану кажетті жиілік диапазонының ұзындығын реттеуге мүмкіндік береді. Бұдан басқа, алты бұрышты форма (түрі) базалық станциялардың антеннасының бағыттылығының айналма диаграммасына сай келеді және ол ұяшық ортасын да орналасқан.

R ұяшық радиусы арқылы өтетін базалық станциялардың қызмет көрсету аймақтарының көлемі N абоненттерінің мөлшерімен анықталады, олар бір мезгілде қызмет көрсету аймақтарында әңгіме жүргізе алады.

Қосымша қағазда көрсетілген Телефондық аппаратжүйесінің ыңғайлы түрін құруда біз абоненттердің белсенді аймақтаррында ұяшықтың радиусы азайып, белгіленген жиілікті қолданудың тиімділігін арттыруға мүмкін екекнін, қабылдағыштардың қуатын азайтуға және базалық станциялардағы қабылдағыштардың сузімталдығын азайтуға болатынын, жүйедегі құралдардың құрамын қысқартуға, болатынын негізге алдық.

R радиусындағы ұяшықтың мөлшерін таңдауға тоқталайық. Бұл мөлшерлер D қорғау интервалын анықтайды (1. 2-сурет), ұяшықтар арасында белгілі жиіліктер қайталап қолдануы мүмкін. D қорғау интервалының көлемі, жоғарыда аталған факторлардан басқа, радиотолқындарды таратудың мүмкін деңгейі мен шарттарына байланысты.

Барлық аймақтағы шақырулардың жиілігі бірдей болған жағдайда ұяшықтардың бір өлшемі таңдалады. Базалық станцияның қызмет көрсету аймағының өлшемі R радиусы арқылы көрсетіліп, N абоненттері арқылы анықталып, қызмет көрсету аймақтарында бір уақытта әңгіме жүргізуге

байланысты болады. Ұяшықтардың радиусын азайту жиіліктерді қолданудың тиімділігін арттыруға және абоненттің ұлғайтуға ғана емес, сонымен бірге қабылдағыштардың қуатын азайтуға және базалық станциялардағы қабылдағыштардың сезімталдығын азайтуға ықпал етеді. Бұл өз кезегіндегі Телефондық аппаратқұралдарының электромагниттін сәйкестік жағдайын жақсартады.

Шудың деңгейін төмен түсірудегі тиімді әдісте бағыттылығы тар диаграммадағы секторлық антенналарды қолдануға болады. Бұндай бағытталған антенна секторында сигнал (дыбыс) бір жағына көбірек беріледі, ал қарама-қарсы бағыттағы берілу деңгейі ең төменгі мөлшерге дейін қысқарады. Ұяларды секторларға бөлу ұялардағы жиіліктерді жиі қолдануға мүмкіндік береді. Бұлай ұйымдастырылған ұяларды жиіліктердіқайталап қолданудағы жалпыға мәлім әдіс әрбір базалық станцияға 3-секторлы антенналарды қолдануға және жиілігі тоғыз топты құрайтын 3 көршілес базалық станцияларды қолдануға негізделген (1. 3 сурет) . Бұл жағдайда бағыттылығы 120 диаграммасы бар антенналар қолданылады.

Жиіліктерді қолданудағы ең жоғары тиімділік және жүйедегі ең көп абонентердің болуы жиіліктерді қайталап қолданудағы жасалған әдісті қамтамасыз етеді, мұнда екі базалық станция жұмыс істейді. Бұл әдісті іске асыруда 1. 4 суретіндегі әрбір жиілік кластер деңгейінде екі рет қолданылады, ол төрт ұяшықтан тұрады, мұндағы базалық станция 12 жиілікте жұмыс істей алады, онда бағыттылығы 60 диаграммасы бар антенна қолданылады.

Үш секторлы ұядағы қайталап қолдану моделі 1. 3-суретте көрсетілген

1. 3-сурет. 3-секторлы ұядағы қайталап қолдану моделі (үлгісі)

Екі көршілес ұядағы жиіліктерді қайталап қолдану моделі 1. 4-суретте бейнеленген

1. 4-сурет. Екі көршілес ұядағы жиіліктерді қайталап қолдану моделі

Телефондық аппаратжүйесінің сыйымдылығын жоғарылату әдістері болады. Ол әдістің бірі ұяшықтарды бөлу, яғни жиіліктерді қайталап қолдану коэффициентінде аз ұяшықтарға өту әдісі болып табылады.

1. 2 Телефондық аппарат стандарттарының салыстырмалы анализі

Стандарттар телекоммуникацияда маңызды рөл атқарады, себебі олар әр түрлі өндірушілердің өнімдерінің өзара байланысын қамтамасыз етіп, жалпы өнім үшін үлкен нарық құру арқылы жаңа технологиялардың енуін жеңілдетеді.

Телефондық аппарат тың әр стандарты стандарт спецификациясына кірген зерттеу топтары жиналған елдердің нақты талаптарын қанағаттандыру мақсатында құрастырылған. Осы себептен, стандарт бір елге жарағанымен екінші елге жарамауы мүмкін. Негізгі стандарттар мен олар қолданылатын стандарттар 1. 1-кестеде келтірілген.

Стандарттар өзіне мынадай спецификацияларды біріктіреді: жылжымалы байланыстың телефон аппараттарымен сигналдарды тарату және қабылдау процедурасы, бұл сигналдардың форматы, желі түйіндерінің өзара әрекеттестігі, жылжымалы байланыс абоненттеріне жететін негізгі желілік қызметтер, желінің базалық құрылымы.

1. 1-кестеде Телефондық аппарат тың негізгі стандарттары келтірілген

1. 1-к е с т е Телефондық аппарат тың негізгі стандарттары

Енді осы стандарттардың кейбіреулеріне толықтыра кетсек:

GSM1800 стандарты. Цифрлық стандарт, жиілік диапазоны 1710-1880 МГц. GSM 900 стандартының модификациясы.

Таратылатын дыбыстың жоғары сапасы, әңгімелесудің құпиялылығы, абоненттік нөмірге қарақшылықтың мүмкін еместігі сияқты техникалық мүмкіндіктерінің арқасында әлемде 70 млн адам GSM стандартын таңдады. GSM1800 стандарты үшін GSM900 қарағанда телефондардың максималды сәулелену қуатының аздығы тән. GSM1800 стандартында ол 1 Вт, ал GSM900 де 2 Вт. Тыңдалу мен рұқсатсыз қолданудан жоғары қорғаныс. Желінің жоғары

сыйымдылығы, ірі қалалар үшін бұның маңызы зор. Кемшілігі жабу аймағының аздығы. Абоненттің базалық станциядан максимал қашықтығы 5-6 километр.

CDMA стандарты. Сымсыз WLL (Wireless Local Loop) абоненттік қатынасы жаңа CDMA арналарды кодалық бөлетін цифрлық технология негізінде жасалған.

Бұл стандарт үшін дыбыстың жақсы сапасы мен фондық шуылдардың төмен деңгейі тән. Жүйенің сыйымдылығы 10 есе AMPSке қарағанда, және 3-5 есе GSMге қарағанда көп. CDMA халық көп орналасқан аудандар мен жоталы жерлерде байланыс сапасын жақсартады. CDMA бос емес, қиылысқан, тұрып қалған қоңырауларды «виртуалды» шашып, жүйенің сыйымдылығын арттырады. Бұл бір жиіліктік арнаны барлық ұяшықтарда көп рет қолданудың арқасында мүмкін болады.

CDMA абоненттік аппараттарының маңызды айырмашылығы аз сәулелену қуаты, ол 10 мВт құрайды, бұл DAMPS пен GSM желілерінен біршама кем. Қуатқа мұндай төмен талаптар жұмыс уақыты ұзақ аппараттар қолдануға мүмкіндік береді. CDMA рұқсатсыз қолданудың алдын алып, жеке қоңырауларды бөлу үшін 4, 4 триллион код қолданады. CDMA жеке ақпаратты сенімді қорғау үшін әр қоңырауға бір код қолданады.

NMT-450i стандарты. Жиілік диапазоны 453-468 МГц. NMT-450 артықшылығы - басқа стандарттармен салыстырғанда қызмет ету аймағының үлкендігі; бос кеңістікте сигналдың аз өшуі. NMT-450 желілеріне үлкен қашықтық тән - базалық станциядан бірнеше ондаған километр (100*10 ⁹ м-ге дейін) қашықтықта байланысу мүмкіндігі. Цифрлық стандарттарға қарағанда адам даусының табиғилығы.

Бұл стандарттың кемшілігі бөгеуілге тұрақтылығының әлсіздігі (бұл диапазонда бөгеуіл деңгейі 800, 900 және 1800 МГц диапазондармен салыстырғанда жоғары) ; сервистік қызметтердің спектрінің тарлығы; тыңдалудан қорғалмағандығы. Телефон аппараттарының өлшемі, салмағы аккумуляторының энергия жұмсауы үлкен. Осы себептерге байланысты ірі қалаларда NMT-450 стандартының бір ұяшығында бірден қолданылатын нөмірлер саны шектеулі. «Егіздердің» қосылу мүмкіндігі.

Желі қолданушыларын «егіздерден» қорғау үшін SIS (SIS - Subscriber Identification Security) қорғаныс жүйесі құрылды. Фродтан қорғау функциясынан басқа, оператор бір ұямен щектелген телефон үшін төмендетілген тариф, нақты бір абонент үшін қызмет ету аймағын шектеу, SMS сияқты қосымша мүмкіндіктерге ие болады. Негізгі артықшылығы - автоматты роумингті ұйымдастыру мүмкіндігі.

NMT-450 стандартты желілердің сыйымдылығын арттыру үшін стандартты 25 кГц-тік қадам орнына 12, 5 кГц жиілік тор қадамын қолдану жоспарлануда, бұл жұмыс арналарының санын 180-нен 359-ге дейін арттырады.

DAMPS стандарты. AMPS стандартының цифрлық модификациясы. Солтүстік Америка үшін жасалған, жиілік диапазоны 825-890 МГц. Бұл стандарттың ерекшелігі жоғары желі сыйымдылығы болып табылады. DAMPS/AMPS стандартында қолданушы телефон аппаратын аналогты да,

цифрлы да режимде қолдана алады. Егер роуминг кезінде AMPS аналогты желісінің абоненті цифрлық DAMPS желісіне түссе, жұмысы үшін оған аналогты арна бөлінеді. Дегенмен, бұл жағдайда цифрлық желінің артықшылықтары оған жетпейді.

Келешекте AMPS желісі бұл стандарттың цифрлық нұсқасында істейтін желілермен біртіндеп алмастырылады. DAMPS стандартының соңғы жетілімі IS-136 техникалық мүмкіндіктері бойынша оны GSM-ге жақындатады.

Салыстыру сипаттамалары. Аналогты стандарттармен салыстырғанда GSM көп артықшылықтарға ие. Олардың негізгісі - абоненттік аппараттар мен базалық станцияларда аз қуатты таратқыштарды қолдануы. Бұл құрылғыны арзандатады, бірақ байланыс сапасына әсер етпейді. Одан басқа, ақпаратты цифрлық түрде тарату сөйлесулердің жоғары дәрежелі құпиялылығын қамтамасыз етеді.

GSM мен CDMA стандарттарының салыстыру сипаттамалары 1. 2-кестеде келтірілген

1. 2-к е с т е GSM мен CDMA стандарттары

GSM 1800-дің GSM 900-ден айырмашылығы. Негізінен тек жұмыс жиіліктерінде. Дегенмен, кейбір қызық сәттер бар:

- жоғары жиіліктен ұяшықтың максимал мүмкін радиусы кішірейеді. GSM 900 үшін бұл қашықтық 35*10 ³ м, ал GSM 1800 үшін 10*10 ³ м;

- 1800-2000 МГц жиілікте радиотолқындар басқалай өткізу қасиеттеріне

ие;

1. 3-кестеде GSM 900 бен GSM 1800 стандарттарының негізгі сипаттамалары берілген

1. 3-к е с т е GSM 900 бен GSM 1800 стандарттарының негізгі сипаттамалар

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• 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