Беру жүйесінің арналарын уақыт арқылы бөлу

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Экономика және ақпараттық технологиялар колледжі

Курстық жұмыс

Тақырыбы:
Беру жүйесінің арналарын уақыт арқылы бөлу

Орындаған:
Тексерген:

Орал, 2016ж.

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Жалпы қоладныстағы телефон желілерін құрудың
негіздері ... ... ... ... ... ... .. 5
2 Радиотелефондық желілерін құрудың
негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .8
2.1 TDMA туралы
мәлімет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .8
2.1.1 TDMA ұялы байланыс желісінің негізгі
ерекшеліктері ... ... ... ... ... .. ... ... 9
2.2 Технологияның жұмыс істеу
қағидалары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 12
3. Есептеу
бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..16
3.1 Есепті орындау үшін әдістемелік
нұсқаулар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..16
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..23
Пайдаланылған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .24

Кіріспе
Қазіргі телекоммуникациялық желілерді құрған кезде желілік деңгейдің
үш түрі болады: біріншілік желінің деңгейі, екіншілік желінің деңгейі және
электрбайланыс қызметі мен жүйелер деңгейі. Байланыстың әр нақты негізгі
желісі біріншілік желінің мамандандырылмаған (алуан түрлі) деңгейі болып
табылады, ол желілердың жиынтығын және олардың типтік физикалық
тізбектерін, типтік тарату арналары мен желілік күре (тракт) жолдарын
қосуды білдіреді. Яғни, біріншілік желі (БЖ) – бұл таратудың типтік
универсалдық цифрлық арналардың негізгі торабы, немесе желілік түйіндер,
желілік коммутация станцияларының немесе біріншілік желінің соңғы
құрылғыларының негізінде құрылған және олардың тарату желілерін қосатын
көліктік желі. БЖ негізінде әртүрлі екіншілік желілерді (ЕЖ) құрады және
қалыптастырады. Желілік түйіндер жататын біріншілік желінің түріне
байланысты оларды магистралдық, ішкі аймақтық, жергілікті немесе
корпоративтік, ведомстволық (мекемелік) желінің аталуы бойынша атаймыз.
Пайдаланушыларға дейін арналарды жеткізу үшін арналған ЕЖ мамандандырылған
болып табылады және біріншілік арналар немесе пайдалы жүктеменің ағындары
үшін БЖ-ні таратудың типтік арналардың негізінде құрылады. Электр
байланысының түрлері бойынша мамандандырылған жүйелер, өзінен белгілі
қызметтерді пайдаланушыларға ұсынуды қамтамасыз ететін іс-шаралардың
жинағын білдіреді. Олар жүйелер және электр байланыс қызметтерін құрайды,
яғни ЕЖ-ні және бірқатар қосалқы жүйелерді қосады.
Телекоммуникациялық желілердің қазіргі жағдайы біріншілік және
екіншілік желілердің интеграциясының процесітерін күшейтуімен және БЖ
негізінде мультисервистік желісіне БЖ және ЕЖ-ні айналдыруымен сипатталады,
яғни цифрлық біріншілік желінің екі деңгейлі жаңа құрылымы – көліктік
желісі және жеткізу желісі пайда болады. Жеткізу желісі – бұл арналар және
“соңғы миля” желілері арқылы сигналдарды қолданушылардан көлік желісінің
порттарына және кері таратылуын қамтитын желі.
Телекоммуникациялық желінің сәулеті деп, желінің физикалық, логикалық,
құрылымдық элеметтерінің, солардың арасындағы байланыстың және олардың
өзара әрекеттесу ережелерінің жиынтығын атаймыз. Иеархиялық - жоғарыдан
төменге деген тәртіпте бүтін элементтері мен бөлшектерінің орналасуы.
Қатынастық дегеніміз жүйедегі сыртқы – ортамен және ішкі – элементтер мен
қосалқы жүйелер арасындағы көптеген байланысты айтамыз.
Барлық телекоммуникациялық желілер қызметтер түрі бойынша жіктеледі:
жалпы қолданыстағы телефондық желілер, радиотелефондық желілер (транкинг,
ұялы және спутниктік байланыс), компьютерлік желілер және деректерді беру
желілері.

1 Жалпы қолданыстағы телефон желілерін құрудың негіздері

Телефон байланысы жедел байланыстың ең таралған түрі болып табылады.
Телефон байланысы желілерінің абоненттері жеке қолданушылар және
кәсіпорындар болып табылады. Телефон байланысы фирмаларда, офистерде және
т.б. маңызды роль атқарады. Сөйтіп телефон көптеген фирмалар үшін өзгеше
ресми карточкасы болып табылады, өйткені тапсырыскерлер және қатарластар
жағынан бірінші байланысты телефон бойынша іске асырады. Телефонның
сервистік мүмкіндіктері мен байланысу ыңғайлығы офистік автоматтық телефон
станцияларымен анықталады (АТС). Ол фирманың орнықтылығы туралы пікір
береді. Ал ол фирма үшін маңызды.
Бірақ телефон желілерінің мүмкіндіктері телефон байланысы жүйелері
абоненттеріне ұсынатын сервистік қызметтер туралы, көбісі әлі білмейді.
Барлық осы сервистік қызметтерді толық қарастыру қажет. Олардың қазіргі
уақытта 600 –ден астам атауы бар. Олардың барлығын қарастыру мүмкін емес,
бірақ кейбіреулерімен қысқаша таныстыруға болады.
Телефон байланысын келесілерге бөлуге болады:
- жалпы қолданыстағы телефон байланысы (қалалық, халықаралық және
т.б.);
- ішкімекемеелік телефон байланысы.
Телефон байланысының ерекше түрлері радиотелефондық байланыс,
видеотелефондық байланыс болып табылады.
Телефон байланысының жүйесі телефон желілерінен және абоненттік
терминалдардан тұрады.
Жалпы жағдайда телефон желісі – бұл АТС–пен абоненттер терминалдарын
байланыстыратын, байланыс арнасының және абоненттік арнасын қосатын
автоматтық телефон станцияларының (АТС) рөлін орындайтын, коммутация
түйіндерін құрайтын жиынтығын білдіреді. Абоненттік арналарды “соңғы миля”
немесе жәй ғана “соңғы миля” арналары деп атайды.
Абоненттік терминалдар “олар – абоненттік телефондық аппараттары,
офистік АТС немесе компьтерлер болуы мүмкін” әдетте, абоненттік желінің –
мыс сымдарының қосындысы бойынша желіге қосылады. Абоненттік жолдың
желіде өзінің жеке нөмірі болады (абонент нөмірі), оның ұзындығы әдетте, 7-
8 км аспауы керек, және сол бойынша ақпаратты тарату әсіресе аналогты түрде
жүргізіледі.
АТС бір-бірімен байланыс жолдары арқылы қосылады – қазір жалпы
пайдалану желілерінің барлығында 4 – сымдық цифрлық желілер қолданылады (1
АТС - дан басқасына тура және кері бағытта сигналдарды тарату үшін
сымдардың бір қосындысы бойынша).
Жалпы қолданыстағы екіншілік желі құрамына АТС жиынтығы, автоматты
коммутация түйіндері, абоненттік аппараттар мен беру арналар кіреді. Бұл
желіге абоненттер жергілікті (қалалық немесе ауылдық) байланыс желілер
арқылы қосылады – желінің төменгі ярус. Жергілікті желілер зоналық –
аймақтық желілерін құрайды – орташа ярус. Бірнеше аймақтар абоненттері
біріншілік магистралдық желі арқылы қосылады – жоғарғы ярус.
Қалалық телефондық желінің құрылымы абоненттер саны мен жер мөлшерінен
тәуелді. Сыйымдылық 10 мың нөмірге тең жағдайда бір АТС қолданатын, 40-50
мың нөмір үшін бірнеше өзара қосылған АТС құрылатын.
Ауылдық телефондық желілер (СТС) радиалды немесе радиалды-түйінді
әдісі бойынша құрылады.
Ішкізоналық желі радиалды-түйінді принципі бойынша құрылады.
Автоматты қалааралық телефондық желі екі принцип қолданады: радиалды-
түйінді және әрқайсысы әрқайсысымен.
Аймақтық телефон желісінің құрылымын телефон желісін
қарастырайық. Аймақ дегеніміз барлық абоненттері ортақ жеті мәндік
нөмірлеуді қамтитын мемлекет территориясының бөлігі мен конфигурациясы,
әкімшілік бөлінуіне байланысты аймақтағы телефондар саны және тұрғындардың
максималды санын есептей отырыпаймақтың шекараларын белгілейміз.
Аймақтың шекараларын анықтау кезіндегі төмендегі факторлар ескеріледі:
- аймақтың жергілікті телефон желісінің шартты (теориялық)
сыйымдылығының жалпы саны желінің кем дегенде 20 жылдық дамуын
ескере отырып 8млн нөмірден аспауы керек.Сонымен қатар, нөмірлеу
қоры назардан тыс қалмауы керек;
- аймақ әкімшілік ауданының территориясынын қамту керек.
- бір ауданның териториясырда бірнеше аймақ ұйымдасуы мүмкін.

1.1 – сурет. АТЖ құрылу сұлбасы

Географиялық ауданына телефондық байланыс қызметін көрсететін АТС
жиыны мемлекет ішінде аймақтарды құрайды, аймақтың бірегей нөмірі болады.
Қалааралық АТС-тің екі нөмірі болады. Өзінің ішкі АТС үшін нөмірі – 5, ол
Қазақстан Республикасының барлық АТС үшін бірдей; Сырты қалааралық АТС үшін
нөмірі – ерекше нөмірі.
Сонымен, абоненттің толық нөмір құрамы келесі: мемлекет кодасы, зона
кодасы, зона ішіндегі АТС нөмірі, абоненттің терминал нөмірі.
Аймақ автоматты қалааралық телефон станциясын (құрғаннан кейін
ұйымдастырылады АқТС). Аймақтың желі ішкіаймақтық телефон желісі мен аймақ
территориясында орналасқан жергілікті телефон аймақтарынан тұрады. Өз
кезегінде жергілікті телефон желісі (ҚТЖ), ауылдық телефон желісі (АТЖ)
және құрамдастырылған телефон желісі болып бөлінеді. ҚТЖ координаттық
(АТСК), квазиэлектрондық (АТСКЭ), электрондық (АТСЭ) және цифрлық (АТСЦ)
жүйелеріндегі коммутациялық жабдықты пайдалану арқылы құрылуы керек.
- бірнеше жекелеген абоненттік жолға ортақ жұптау құрылғылары
автоматты телефон станциялардың тікелей көмегімен;
- өндірістік-мекемелік (УПТС) телефон станцияларының қалалық АТС
желісінің қосылу жолдарының түйіндерімен АТС-те қосылады;
- АТС-ке қосылатын подстанциямен (концентраторлы).
- аудандандырылмаған желі, яғни бірыңғай АТС-ы бар телефон желі;
- түйінсіз аудандалған телефондық желі, жолдары әрқайсысы
әрқайсысымен принципімен өзара жалғасқан бірнеше аудандық АТС
(РАТС) құрылады (1.2 - сурет);
-

1.2 - сурет. Түйін құрылмайтын аудандалған ГТС құрылу сұлбасы

- аудандалған, бірнеше түйіндік аудандарды құрайтын кіріс хабарының
(2.4 - сурет) түйіндері бар, аудандалған телефон желісі, бір түйін
ауданының РАТС өзара әрқайсысы әрқайсысымен принципімен (1 түйін
ауданы) жалғануы мүмкін немесе өзінің түйіндік ауданы (2 түйін
ауданы) кіріс хабарлар түйіні арқылы байланысады.
Түйін аудандары мен РАТС-тың оңтайлы сыйымдылығы қолданылып отырған
коммутациялық жабдықтың түрі мен бір гектар аудандағы телефондардың
құралдарының санына байланысты. Сондай-ақ, нақты жобалау барысында
анықталады. Координаталық жүйенің түйіндерімен, станцияларымен жарақталған
түйінде ауданның сыйымдылығы 200 мың нөмірге дейін, ал электрондық жүйе
200 мың нөмірден жоғары қамтиды.

1.3 - сурет. Бір АМТС пен ішкіаймақтық желінің құрылу сұлбасы

2 Радиотелефондық желілерін құрудың негіздері

Телефон байланысының сымсыз жүйелерін әдетте радиотелефон байланысының
жүйелері деп айтады, ал шетелде – Wireless Local Loop (WLL). Әдетте олар
мобильді (mobile – жылжымалы) абоненттермен байланысы үшін регионалды
телефон жүйелері ретінде қолданылады, және де сымды телефон желілері жоқ
болғанда стационарлы объекттермен байланысу үшін қолданылады (мысалы, жаңа
құрылыстарда, ауылдық жерде және т.б.)
Радиотелефондық байланыс жүйелерін құру қымбат тұратын
телекоммуникацияларды төсеуді, күрделі инженерлік жұмыстарды жүргізуді
қажет етпейді, байланыс жергілікті рельеф пен ауа – райы шарттарына
қарамастан санаулы күнде ұйымдастырылу мүмкін.
Радиотелефон байланысы, сымды телефонияның орнына тұрақты қолдану үшін
бәсекелеске қабілетті альтернативті болып табылады, өйткені сымды телефония
– айтарлықтай капиталды, ағылуы қызмет көрсетуді қажет ете отырып, қажетті
оперативті қосылуды қамтамасыз етпейді.
Кәдімгі сымды телефониямен салыстырғанда сымсыз жүйелердің
артықшылықтары бар:
- табиғат жағдайына және телекоммуникация инфрақұрылымның бар болуына
қарамастан, кез – келген жағдайда орнату мүмкіндігі;
- мобильді пайдаланушылармен және оперативті байланыспен қамтамасыз
ету;
- жүйені ұйымдастыру бойынша жұмыстар қарапайымдылығы;
- оның құруына кеткен капиталды шығындары 2-3 есе аз;
- жүйенің құруына жұмсалған қаражатты қайтару мерзімі аз;
- жүйемен басқару және ақпаратты қорғау бойынша кең сервис;
Радиотелефондық жүйелердің ішінен келесілерді бөліп шығаруға болады.
- ұялы радиотелефон байланыс жүйелері;
- транкингты радиотелефон байланыс жүйелері;
- радиотұтқасы бар телефондар;
- радиотелефондық ұзартқыштар;
- дербес спутникті радиобайланыс жүйелері.
Қазіргі уақытта әлемде радиотелефон жүйелердің әрекеттену
протоколдарын анықтайтын елудей түрлі стандарттары бар; мобильдік
байланыстың радиотелефон жүйесінің ең кең тараған стандарттары 2.1–кестеде
келтірілген.

2.1 TDMA туралы мәлімет

2.1.1 TDMA ұялы байланыс желісінің негізгі ерекшеліктері

Time Division Multiple Access – арналары уақытпен бөлуге
негізделген көпарналы рұқсат. TDMA жүйелерінде әрбір дауыстық ағын өзінің
ерекшеленетін кодымен белгіленеді және бір арнада бір уақытта өзге де
кодталған дауыстық ағындармен бірге таралады[1]. Қабылдау жағы шуылдан
сигналды бөліп алу үшін дәл сол кодты қолданады. Көптік дауыс ағындарының
арасындағы жалғыз ерекшелік бұл тек қана жеке код. Арна өте кең болады және
әрбір дауыс ағыны барлық диапазонды алып жатады. Бұл жүйе ені 1,23 МГц
арналық диапазонды пайдаланады. Дауыс 5,55 кбитс жылдамдықта кодталады.
TDMA жүйелері өте берік және қорғалған байланысты құруға мүмкіндік береді.
Сондықтан ол ондаған жылдар бойы АҚШ қарулы күштерінде қолданылды[2].
Жүйенің атап өтуге тұратын бірнеше ерекшеліктері бар. TDMA жүйелерінің
сыйымдылығы аналогты жүйелермен салыстырғанда жиырма есе көп, өзге сандық
жүйелерге қарағандаүш-алты есе көп. Оның негізінде құрылған жүйелер желіде
бір жиіліктер диапазонын көп есе пайдалану мүмкіндігінің арқасында
радиожиілікті қорды тиімді пайдаланады. TDMA пайдалану бөгеуілдерді жоюдың
арқасында байланыс сапасын арттырады. Код тұтынушының сөйлеуін тіркеу
үшін ғана емес, сонымен бірге бұрмаланулар мен бөгеуілдерді жоятын сүзгі
қызметін де атқарады. Енгізілген кодтау алгоритмі құпиялылықтың жоғары
деңгейін қамтамасыз етеді, ал қателерді жөндеудің тиімді әдісі сигналдың
көптолқындық таралуымен күресуге мүмкіндік береді. Бұл қасиет жүйені таулы
аймақтарда және биік құрылыс нысаналары көп қалалық жерлерде тиімді
пайдалануға рұқсат етеді[3].
Сөзді тарату сапасының сипаттамалары бойынша TDMA параметрлері сымды
арналар сапасымен тепе-тең болады. қазіргі кезде TDMA жүйелерінің көбі 13
кбитс-қа, жоғары сапалы 8 кбитс-қа арналған вокодерлерді пайдаланады.
TDMA арналары бойынша тек қана дауыс емес, сонымен қатар өзге де
сандық ақпарат тарататындықтан онда бөгеуілдердің болмауы үлкен маңызға ие.
Стандарт қосымша қызмет түрлерін қамтамасыз етеді, себебі тұтынушы бір арна
арқылы бір арна арқылы дауыс пен факсті тарата алады[4]. TDMA
технологиясында мәліметтерді жоғары жылдамдықпен тарату үшін оларды
біріктірудің тиімді алгоритмі қолданылады.
Ұялы байланыстың сандық жүйелері екінші ұрпақ жүйелеріне жатады.
Аналогты жүйелермен салыстырғанда олар абоненттер үшін үлкен қызметтер
жиынын ұсынады және жоғары сапалы байланысты қамтамасыз етеді. Сонымен
қатар бұл жүйелер қызметтер интеграциясы бар сандық желілермен (IDSN) және
мәліметтерді пакетті тарату (PDN) желілерімен әсерлеседі. Екінші ұрпақ
жүйелерінің ішінде GSM (DCS 1800), D-AMPS (ADC), JDC, TDMA стандарттарына
негізделген жүйелер кең таралған. Стандарттардың салыстырмалы сипаттамалары
1.2-кестеде келтірілген[5].
Цифрлық радиобайланыс көпстанциялық рұхсат немесе мультирұхсат
мүмкінділігімен сипатталады. Ол бір уақытта ақпарат ортақ арнада бір
құрылғы арқылы бірнеше бірнеше пайдаланушының ақпаратын таратуға мүмкіндік
береді. Бұл кезде ортақ арнаны бөлу жиілік (FDMA), уақыт (TDMA) және код
(CDMA) бойынша орындалуы мүмкін. Мультирұхсат түрлері Ә қосымшасында
келтірілген.
Жиіліктік бөліну кезінде тарату спектрі әртүрлі пайдаланушыға арналған
аймақтарға бөлінеді. Тек қана осы әдіс аналогты байланыста пайдаланылуы
мүмкін.

1.2-кесте. Стандарттардың салыстырмалы сипаттамалары
Сипаттама GSM (DCS 1800) D-AMPS JDC СDМА
(ADC)
Рұқсат әдісі ТDМА ТDМА ТDМА СDМА
Тасушыдағы дауыс 8(16) 3 3 32
арналарының саны
Жұмыс жиіліктер 935-960; 890-915 824-840 8 10-826; 824-840
диапазоны, МГц (1710-1785) 869-894 940-956 869-894
(1805-1880) 1429-1441;
1447-1489;
1501-1513
Арналардың 200(12.5) 30 25 1250
ығысуы, кГц
Бір сөйлесу 25 10 8,3 -
арнасына
эквивалентті
жиілік жолағы,
кГц
Модуляция түрі 0,3 GMSK п4 DQPSK п 4 DQPSK QPSK
Ақпаратты тарату 270 48 42 57,6
жылдамдығы,
кбитс
Сөзді түрлендіру 13(6.5) 8 11,2(5,6) 9,6
жылдамдығы,
кбитс
Сөзді түрлендіру RPE-LTR VSELP VSELP -
алгоритмі
Ұяшық радиусы, км0,5-35,0 0,5-20,0 0,5-20,0 0,5-25,0

Осы әдіспен барлық аналогты ұялы байланыс стандарттары орындалады:
NMT, AMPS, TACS және т.б. мұндай жүйелердің кемшіліктері: бөгеуілден
қорғанысы төмен және осыған байланыстысөзді тарату сапасының төмендігі,
радиоспектрді пайдаланудың тиімсіздігі, тыңдаудан қорғаныстың болмауы және
т.с.с. Сонымен бірге, аналогты жүйелер аз пайдаланылады. Қазіргі кезде
әлемде ең кең таралған аналогты стандарт AMPS. Өзге екі әдіс жиіліктік
бөлумен бірге цифрлық технологияда қолданылады.
Арналары уақытпен бөлінген мультирұхсат кезінде саны көп абоненттер өз
хабарламаларын бір радиожиілікте, бірақ әртүрлі уақытта таратады. Бұл
сөздік трафик көлемін ұлғайтуға және онымен байланысты цифрлық байланыс
жүйелеріне тән артықшылықтарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл әдіспен
GSM және оның бір түрі DCS, AMPS стандартының логикалық жалғасы болған D-
AMPS стандарттары орындалған.
TDMА стандартының тағы бір ерекшелігіне тоқталатын болсақ,
бұл жүйенің базалық және абоненттік станцияларының қазірде кең қолданыстағы
GSM стандартымен салыстырғандағы экологиялық – техникалық ерекшеліктері.
Өндіруші-компаниялар жүргізген зерттеулер нәтижелері бойынша абоненттің
денсаулығына әсер ететін электромагниттік сәулелену деңгейі TDMА
стандартында әлдеқайда аз болады. Абоненттік аппараттардың электромагниттік
сәулеленуі деңгейінің салыстырмалы мәндерін 1.3-кестеден көруге болады.

1.3-кесте. Абонеттік аппараттардың ЭМС деңгейі
Мәндер Электомагниттік энергия ағыны тығыздығының мәні,
мкВтсм2
CDMA GSM-900 GSM-1800
Орташа 2,4 58 34
Минималды 2,2 25 12,6
Максималды 5,6 105 48

Абоненттік терминалдың базалық станциядан қандай да бір
қашықтықта электромагниттік сәулеленуінің өзге стандарттармен
салыстырғандағы шамасы 1.4-кестеде келтірілген.
1.4-кесте. Базалық станциядан қашықтықта абонеттік терминалың ЭМС деңгейі
Базалық станцияға Электромагниттік сәулелену деңгейі, мкВтсм2
дейінгі қашықтық, км
GSM стандарты CDMA стандарты
0,5 22-25 1-1.5
1 28-30 1,5-2
2 50-55 4-5
3 100-110 12-14
5 210-220 25-30
7 400-500 60-70
10 500-600 80-100
15 500-600 200-220
20 500-600 400-450
25 500-600 400-450

Қазіргі кезде Қазақстандағы алғашқы ұлттық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.