ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ ЖЕЛІСІ
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
ТАҚЫРЫБЫ:
ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ ЖЕЛІСІ
1306000 - Радиоэлектроника және байланыс
ОРЫНДАҒАН:
ДИПЛОМ ЖЕТЕКШІСІ:
2018 жыл
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3
І. ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІСІ
1.1. Ұялы желінің даму тарихы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ...
5
1.2. Байланыс жүйесінің бөлімдері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6
ІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІЛЕРІНІҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ
2.1. Функционалдық схема
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .. 9
2.2. Көшпелі станция
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .. 10
2.3. Базалық негізгі станция
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
13
2.4. Коммутация орталығы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 15
ІІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ НЕГІЗГІ СТАНДАРТТАРЫ
3.1. Ұялы байланыстың аналогты жүйелері NMT стандартының ұялы
желілері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... . 17
3.2. Цифрлы ұялық байланыс жүйелері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
3.3. CDMA стандартты ұялы желілер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
ҚОРЫТЫНДЫ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 50
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52
КІРІСПЕ
Қозғалмалы ұялы байланыстық желісінің пайда болуы радиотелефон байла-
ныс жүйесінің эволюциялық дамуының ұзақ периоды себеп болды. Ұялы байла-ныс
идеясы қозғалмалы радиотелефон жүйесінің жиілік жолағына шектеулі ену шарты
бойынша желінің кең даму қажеттілігі негізінде ұсынылды.
40-шы жылдардың ортасында АТ&Т америкалық компаниясының Bell Labs
зерттеу орталығында қызмет көрсететін территорияны кейінірек сота деп
аталып кеткен шағын аудандарға бөлу идеясы ұсынылды (cell-ұяшық, сота). Әр
сота шек-теулі радиусты қозғалыс пен тиянақталған жиілігі бар таратқышпен
қызмет көрсе-тілуі тиіс. Бұл ешқандай бөгетсіз тура сол жиілікті басқа
ұяшықта қолдануға рұқ-сат беретін еді. Бірақ мұндай байланыс ұйымының
принципін аппараттық дең-гейде жүзеге асыру үшін арада 30 жыл өтті.
70-ші жылдары NMT (Nordic Mobile Telephone) 450 атын алған солтүстік
еу-ропаның 5 мемлекеті үшін (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания және Норве-
гия) ұялы байланыстың бірдей стандарт жасау жұмысы басталды және ол 450МГц
диапазонында жұмыс істеу үшін арналған болды. Бұл стандарттың ұялы байла-
ныс жүйесінің бірінші эксплуатациясы 1981жылы басталды. Желінің NMT – 450
стандарт негізі және оның түрлендірілген нұсқасы Австрия, Голландия,
Бельгия, Швейцария, сондай-ақ Оңтүстік Шығыс Азияда, Таяу Шығыста кең
қолданыла басталды. 1985 жылы осы стандарт базасында функционалдық
мүмкіндігін кеңей-туге және жүйенің абоненттік сыйымдылығын ұлғайтуға
мүмкіндік берген 900 МГц диапозонындағы NMT-900 стандарты жасалды.
1983 жылы АҚШ-та AMPS (Advanced Mobile Phone Service) стандарт желісі
эксплуатацияға енді. Бұл стандарт Bell Laboratories зерттеу орталығында
құрас-тырылған еді.
1985 жылы Ұлы Британияда AMPS америкалық стандарт негізінде жасалған
TACS (Total Access Communications System) ұлттық стандарты ретінде қабыл-
данды. 1987 жылы оның жолақ жиілігі кеңейтілді. Бұл стандарттың жаңа
нұсқасы ETACS (Enhanced TACS) атын алды. 1985 жылы Францияда Radiocom –
2000 стандарты қабылданды.
80-шы жылдардың соңында сигналды өңдеудің сандық әдісіне сүйене оты-
рып ұялы байланыс жүйесін жасауға кірісті. Сандық ұялы байланыс жүйесінің
бірдей еуропалық стандартын жасау мақсатында 1982 жылы Почтаның Еуропа-лық
Конференция Администрациясы және электрбайланысы арнайы Groupe Spe-cial
Mobile тобын құрды. Бұл топтың нәтижесін 1990 жылы жариялады.
1990 жылы АҚШ-та TIA байланыс аймағындағы америкалық өндіріс Ассо-
сациясы сандық ұялы байланыстың IS-54 ұлттық стандартын растады. Бұл стан-
дарт D-AMPS немесе ADC аты бойынша танымал. АҚШ-та Европаға қарағанда жаңа
жиілік диапазоны бөлінбеген, сондықтан жүйе жалпы қарапайым AMPS жиі-лік
жолағында жұмыс істеуі керек еді. Сол уақытта Qualcomm америкалық ком-
паниясы CDMA технологиясына сүйеніп жаңа ұялы байланыс стандартын жасау-ды
бастады. 1991 жылы Европада GSM стандартында жасалған DCS – 1800 стан-дарты
пайда болды.
Жапонияда өзінің көрсеткіштері бойынша D-AMPS стандартына жақын жеке
JDC (Japenese Digital Cellular) ұялы байланыс стандарты жасалды. 1991 жылы
JDC стандарты Жапониядағы Почта және Байланыс Министрлігімен бекітілді.
1993 жылы АҚШ-та байланыс аймағындағы Өндіріс Ассосациясы CDMA
стандартын қабылдады. IS-95 деп аталатын ішкі сандық байланыс жүйе
стандарты ретінде 1995 жылы қыркүйекте Гонконгта бірінші коммерциялық
желісі ашылды.
1993 жылы ҰлыБританияда эксплуатацияға DCS-1800 One-2-One бірінші
желісі енді.
Ұялы байланыс жүйесі қызмет ететін аймақты жабатын ұяшықтар көріні-
сінде жасалады. Әдетте ұяшықтар дұрыс алтыбұрыш көрінісінде бейнеленеді. Әр
ұяшық ортасында өзінің аймағында көшпелі станцияларға (подвижные станции
ПС) қызмет ететін негізгі станция (базовая станция БС) жайласады. Абонент
бір ұяшықтан екіншісіне көшкенде қызмет ету бір негізгі станциясынан
екіншісіне көшеді.
І. ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІСІ.
1.1. Ұялы желінің даму тарихы.
Қозғалмалы ұялы байланыстық желісінің пайда болуы радиотелефон байла-
ныс жүйесінің эволюциялық дамуының ұзақ периоды себеп болды. Ұялы байла-ныс
идеясы қозғалмалы радиотелефон жүйесінің жиілік жолағына шектеулі ену шарты
бойынша желінің кең даму қажеттілігі негізінде ұсынылды.
40-шы жылдардың ортасында АТ&Т америкалық компаниясының Bell Labs
зерттеу орталығында қызмет көрсететін территорияны кейінірек сота деп
аталып кеткен шағын аудандарға бөлу идеясы ұсынылды (cell-ұяшық, сота). Әр
сота шек-теулі радиусты қозғалыс пен тиянақталған жиілігі бар таратқышпен
қызмет көрсе-тілуі тиіс. Бұл ешқандай бөгетсіз тура сол жиілікті басқа
ұяшықта қолдануға рұқ-сат беретін еді. Бірақ мұндай байланыс ұйымының
принципін аппараттық дең-гейде жүзеге асыру үшін арада 30 жыл өтті.
70-ші жылдары NMT (Nordic Mobile Telephone) 450 атын алған солтүстік
еу-ропаның 5 мемлекеті үшін (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания және Норве-
гия) ұялы байланыстың бірдей стандарт жасау жұмысы басталды және ол 450МГц
диапазонында жұмыс істеу үшін арналған болды. Бұл стандарттың ұялы байла-
ныс жүйесінің бірінші эксплуатациясы 1981жылы басталды. Желінің NMT – 450
стандарт негізі және оның түрлендірілген нұсқасы Австрия, Голландия,
Бельгия, Швейцария, сондай-ақ Оңтүстік Шығыс Азияда, Таяу Шығыста кең
қолданыла басталды. 1985 жылы осы стандарт базасында функционалдық
мүмкіндігін кеңей-туге және жүйенің абоненттік сыйымдылығын ұлғайтуға
мүмкіндік берген 900 МГц диапозонындағы NMT-900 стандарты жасалды.
1983 жылы АҚШ-та AMPS (Advanced Mobile Phone Service) стандарт желісі
эксплуатацияға енді. Бұл стандарт Bell Laboratories зерттеу орталығында
құрас-тырылған еді.
1985 жылы Ұлы Британияда AMPS америкалық стандарт негізінде жасалған
TACS (Total Access Communications System) ұлттық стандарты ретінде қабыл-
данды. 1987 жылы оның жолақ жиілігі кеңейтілді. Бұл стандарттың жаңа
нұсқасы ETACS (Enhanced TACS) атын алды. 1985 жылы Францияда Radiocom –
2000 стандарты қабылданды.
80-шы жылдардың соңында сигналды өңдеудің сандық әдісіне сүйене оты-
рып ұялы байланыс жүйесін жасауға кірісті. Сандық ұялы байланыс жүйесінің
бірдей еуропалық стандартын жасау мақсатында 1982 жылы Почтаның Еуропа-лық
Конференция Администрациясы және электрбайланысы арнайы Groupe Spe-cial
Mobile тобын құрды. Бұл топтың нәтижесін 1990 жылы жариялады.
1990 жылы АҚШ-та TIA байланыс аймағындағы америкалық өндіріс Ассо-
сациясы сандық ұялы байланыстың IS-54 ұлттық стандартын растады. Бұл стан-
дарт D-AMPS немесе ADC аты бойынша танымал. АҚШ-та Европаға қарағанда жаңа
жиілік диапазоны бөлінбеген, сондықтан жүйе жалпы қарапайым AMPS жиі-лік
жолағында жұмыс істеуі керек еді. Сол уақытта Qualcomm америкалық ком-
паниясы CDMA технологиясына сүйеніп жаңа ұялы байланыс стандартын жасау-ды
бастады. 1991 жылы Европада GSM стандартында жасалған DCS – 1800 стан-дарты
пайда болды.
Жапонияда өзінің көрсеткіштері бойынша D-AMPS стандартына жақын жеке
JDC (Japenese Digital Cellular) ұялы байланыс стандарты жасалды. 1991 жылы
JDC стандарты Жапониядағы Почта және Байланыс Министрлігімен бекітілді.
1993 жылы АҚШ-та байланыс аймағындағы Өндіріс Ассосациясы CDMA
стандартын қабылдады. IS-95 деп аталатын ішкі сандық байланыс жүйе
стандарты ретінде 1995 жылы қыркүйекте Гонконгта бірінші коммерциялық
желісі ашылды.
1993 жылы ҰлыБританияда эксплуатацияға DCS-1800 One-2-One бірінші
желісі енді.
1.2. Байланыс жүйесінің бөлімдері.
Ұялы байланыс жүйесінің даму эволюциясының үш буынын атауға болады:
бірінші - аналогтық жүйе, екінші - сандық жүйе, үшінші - мобильдік
байланыстың универсалды жүйесі.
Аналогтық ұялы байланыс жүйесіне келесі стандарттар жатады:
• AMPS (жетілдірілген мобилдік телефондық қызмет, диапозон 800 МГц)- АҚШ
, Канада, Орталық және Оңтүстік Америкада, Австралияда кең
қолданылады, бұл әлемдегі кең таралған станларт; Ресейде аймақтық
стандарт ретінде қолданылады.
• TACS (қол жетімді байланыс жүйесі, диапазон 900 МГц) – ETACS (Англия)
және JTACS\NTACS (Жапония) модификациясымен Англияда, Италияда,
Исландияда, Ирландияда, Австрияда қолданылады; аналогтықтық арасындағы
таралуы бойынша екінші орында.
• NMT-450 және NMT-900(солтүстік мемлекеттердің мобилдік телефоны,
диапазоны 450 және 900 МГц) – Скандинавияда және басқа да
мемлекеттерде қолданылады; таралуы бойынша үшінші орында;
• C-450 (диапазон 450МГц) – Германияда және Португалияда қолданылады.
• RTMS (Radio Telephone Mobile System – мобилдік радиотелефон жүйесі,
диапазон 450 МГц) – Италияда қолданылады.
• Radiocom 2000 (диапазон 170,200,400МГц) – Францияда қолданылады.
• NTT (Nippon Telephone and Telegraph system – жапондық телефондық және
телеграфтық жүйесі, диапазон 800-900МГц) – Жапонияда қолданылады.
Бүкіл аналогтық стандарттарда мәтінді және басқару ақпаратын тарату
үшін жиіліктік немесе фазалық модуляция қолданылады. Бұл әдістің
жетерліктей кем-шіліктері бар: басқа абоненттердің әңгімені тыңдау
мүмкіндігі, қоршалған ланд-шафтың әсерінен сигналдың қатып қалуымен
күресудің әдісі жоқтығы. Түрлі ка-налдың ақпаратын тарату үшін спектр
жиілігінің түрлі аудандары қолданылады− канал бөлу жиілігінің ену әдісі,
12,5нан 30кГц дейін түрлі стандарттағы жолақ каналы.
Аталған кемшіліктер ұялы байланыс жүйесінің пайда болуына себепші бол-
ды. Сандық жүйеге өтуі сондай-ақ байланыс саласының сандық техникаға кең
енуімен бағытталады және төменжылдамдықты әдістің өңделуімен қаматамасыз
етіледі.
Сандық жүйеге өту кейбір қиыншылықтарды тудырды , АҚШ та AMPS ана-
логтық стандарты өте кең тарағандықтан бірден сандық астыруға мүмкін емес
болды. Бірақ бір диапазонда аналогты және сандық жүйенің жұмысын қиыс-
тыратын екі режимді аналогты-сандық жүйе ойлап табылды. Жасалған стандарт
D-AMPS немесе IS-54 деп аталды. Еуропада көптеген сәйкес емес аналогтық жүй-
елерден жағдай нашарлады. Мұнда мәселе жалпы еуропалық GSM стандартының
өңделуі арқасында шешілді.
D-AMPS стандарты қосымша жаңа басқару каналының енуімен жүзеге асты.
IS-54 сандық нұсқасы жүйенің мүмкіндігін шектеген AMPS аналогтық басқару
каналының структурасын сақтады. Жаңа сандық басқару каналы IS-136 нұсқа-
сына енді. Сондай - ақ IS-54 стандартының AMPS стандартымен сәйкестілігі
сақ-талды, бірақ басқару каналының сыйымдылығы жоғарлаған және жүйенің функ-
ционалдық мүмкіндігі кеңейтілген. Кейінірек бұл стандартты GSM-1800 деп
белгілеу қабылданды.
Ұялы байланыс жүйесінің негізгі сандық жүйесі:
• D-AMPS (digital AMPS-сандық AMPS; 800МГц және 1900МГц диапазоны)
• GSM (Global System for Mobile communications – мобилді байланыстың
глобалды жүйесі, 900,1800 және 1900МГц диапазоны)−таралуы бойынша
әлемде екінші стандарт
• CDMA(800 және 1900МГц диапазоны)
• JDC(Japanese Digital Cellular – сандық ұялы байланыс жүйесінің
жапондық стандарты.
•
Сандық қозғалмалы ұялы байланыс жүйесін аналогтық жүйемен салыс-
тырғанда: абонентке кең ауқымды қызмет көрсетеді және сапалы байланыс жұйе-
сін қамтамасыз етеді.
Қазір мемлекеттерде телекоммуникациялық инфраструктураның дамуымен
үшінші буынға өтуі аналогтық және сандық желісі арқылы жүзеге асады. және
мультимедияның жаңа қызметінің пайда болуы мен факсималды хат пен беріл-
гендердің, бір номерлі абонентке ақпаратты жоғары сапалы жылдамдықпен бері-
луі жоғарыжылдамдықты симметриялық және асиметриялық берілу шарты пайда
болған. Қызмет жинағы ISDN желісінде көрсетілген тізімге сәйкес келуі
керек.
3G технологиясы абонент санымен кеңейіп қатар дамитын болады. Жаңа
тех-нологияның енуі төрт жылдан кем болмайды, ал екінші және үшінші буынның
да-муы шамамен 2010 жылға дейін.
Мұндай стратегия тізбектелген құрама элемент жүйесін қамтамасыз етеді, және
абоненттік бөлімі көптеген стандарт талабын қанағаттандыру қажет.
ІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІЛЕРІНІҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ.
2.1. Функционалдық схема.
Ұялы байланыс жүйесі қызмет ететін аймақты жабатын ұяшықтар көріні-
сінде жасалады. Әдетте ұяшықтар дұрыс алтыбұрыш көрінісінде бейнеленеді. Әр
ұяшық ортасында өзінің аймағында көшпелі станцияларға (подвижные станции
ПС) қызмет ететін негізгі станция (базовая станция БС) жайласады. Абонент
бір ұяшықтан екіншісіне көшкенде қызмет ету бір негізгі станциясынан
екіншісіне көшеді.
Барлық негізгі станциялар (БС) ажыратылған сымдар немесе
радиорелейлік байланыс каналдарымен коммутациялау орталығымен (КО - центр
коммутации - ЦК) қосылған. КО-дан телефондық жалпы пайдалану станциясына
шығыс бар. 2.2 суретте жүйенің жоғарыда баяндалған құрылымға сай
жеңілдетілген функцио-налдық схемасы келтірілген.
2.2. сурет. Көшпелі байланыстың ұялық желісінің құрылымы.
Ұялы байланыс жүйесі бір коммутациялау орталығынан тыс тағыда КО-ға
ие болуы мүмкін. Бұл желінің даму эволюциясына немесе коммутациялау сыйым-
дылығының шектелуімен байланыс. Мысалы бірнеше КО-ға ие жүйе құрылымы болуы
мүмкін (2.3 сурет). Біреуі шартты басты, шлюздық немесе транзиттық деп
аталады.
2.3 сурет. Екі коммутациялау орталығына ие ұялы байланыс желісі.
Ең қарапайым жағдайда жүйе бір КО-ға ие болып онда үй регистры болады
да ол басқа жүйелер қызмет ететін аймақтармен шекараласпайтын шағын жабық
аймаққа қызмет етеді. Егер жүйе үлкен аймаққа қызмет көрсетсе ол екі және
одан көп КО-ға ие бола алады, солардың бастысында үй регістры болады, ал
қызмет көрсететін аймақ басқа жүйелермен қызмет көрсететін аймақтармен
шекаралас-пайды. Екі жағдайда да абоненттердің ұяшықтар арасында көшуі
қызмет етуді көшіреді, ал басқа жүйе аймағына өту – роумингке алып келеді.
Егер жүйе басқа ұялы байланыс жүйесімен шекаралас болса онда абоненттің бір
жүйеден басқа-сына көшуі қызмет көрсетудің жүйе арасында өзгеруіне алып
келеді.
2.2. Көшпелі станция.
Цифрлық көшпелі станцияның (КС – подвижная станция – ПС) блок-схемасы
2.4 суретте келтірілген. Оның құрамына: басқару блогы, қабылдау-тарату
блогы, антеналық блок енеді.
Басқару блогы микротелеондық түтқыш (микрофон және динамик),
қлавиатураға және дисплейге ие. Клавиатура шақырылатын абоненттің телефон
номерін және КС жұмыс режимын анықтайтын командаларды теруге арналған.
Дисплей құрылғы көрсететін түрлі информацияны және станцияның жұмыс
орындауына байланысты бейнелерді көрсетуге арналған.
Қабылдау-тарату блогы таратушы, қабылдағыш, жиіліктерді синтездеу және
логикалық блоктарға ие.
Таратқыш құрамына мыналар кіреді: АСТ (АЦП) – сигналды микрофон
шығысынан сандық түрге түрлендіреді және барлық кейінгі өңдеу мен сөз
сигналдарын тарату сандық түрге түрленеді; сөз кодері – сөз сигналын
кодтауды жүзеге асырады, яғни сандық формаға ие сигналды оның артықшылығын
қысқарту мақсаттағы нақты заңдармен түрлендіру; канал кодері – сөз
кодерінің шығысынан алынатын сигналды байланыс линиясы бойымен тарату
кезіндегі қателерден қорғауға арналған қосымша (артық) ақпаратты сандық
формаға қосады; дәл сол мақсатпен ақпарат белгілі қайта орауға (жинауға)
ұшырайды; сонымен қатар канал кодері таратылатын сигнал құрамына логикалық
блоктан келіп түсетін басқару ақпаратын енгізеді; модулятор – кодерленген
бейнесигнал ақпаратының тасымалдаушы жиілікке орын ауыстыруын жүзеге
асырады.
2.4 Сурет. Жылжымалы станцияның блок-схемасы
Қабылдағыш құрамы жағынан таратқышпен бірдей, бірақ оның блоктарына
енетін функциялар кері; демодулятор – модульденген сигналдан ақпарат тасушы
кодталған бейнесигналды бөліп алады; канал декодері – кіріс ағыннан
басқарушы ақпаратты бөліп алады және оны логикалық блокқа бағыттайды;
қабылданған ақпарат қателердің бар-жоқтығына тексеріледі, және табылған
қателер түзетіледі; келесі өңдеуге дейін қабылданған ақпаратт кері қайта
орауға (кодерге қатысты) ұшырайды; сөз декодері – оған канал кодерінен
келіп түсетін сөз сигналын өзіне тән артықшылығымен, бірақ сандық түрде
табиғи формасына қайта қалпына келтіреді; САТ – қабылданған сандық сөз
сигналын аналогты формаға түрлендіреді және оны динамика кірісіне жібереді;
эквалайзер – көпсәулелі кеңістік таралу салдарынан сигнал ауытқуларының
бөлшектік компенсациялануы үшін қызмет атқарады; шын мәнінде ол жіберілетін
сигнал құрамына кіретін символдардың үйретілетін тізбегіне бапталған
адаптивті фильтр болып табылады; эквалайзер блогі функцияналды қажетті
болып табылмайды және кейбір жағдайларда болмауы да мүмкін.
Логикалық блок – бұл жылжымалы байланыс (ЖБ) жұмысын басқаруды
жүзеге асыратын микрокомпьютер. Синтезатор ақпаратты радиоканал бойымен
тарату үшін арналған тасымалдаушы жиілік тербелісінің көзі болып табылады.
Гетеродин мен жиілік түрлендіргішінің болуы тарату және қабылдау үшін түрлі
спектр участогының (жиілік бойынша дуплексті бөлу) қолданылатындығымен
келісілген.
Антенналық блок антенна (қарапайым жағдайда төрттолқынды найза ) мен
қабылдаутарату коммутаторынан тұрады. Сандық станция үшін соңғысы –
антеннаны не таратқыш шығысына қосатын, не қабылдағыш кірісіне қосатын
электрондық коммутатор болуы мүмкін, себебі сандық жүйенің ЖБ-сы ешқашан
да бірмезгілде қабылдау мен таратуға жұмыс жасамайды.
Жылжымалы станцияның блок-схемасы (2.4 сурет) оңайлатылған болып
табылады. Бірақ онда күшейткіштер, селектрлейтін тізбектер, синхрожиілік
сигналдарының генераторлары және олардың ажырату тізбектері, қуаттың тарату
мен қабылдауға басқару схемалары, белгілі жиілік каналында жұмыс жасауға
арналған генератор жиілігін басқару схемасы және т.б. көрсетілмеген. Кейбір
жүйелерде ақпарат тарату конфиденциялдығын қамтамасыз ету үшін шифрлеу
режимін қолдану мүмкін; бұл жағдайда ЖБ-тың таратқышы мен қабылдағышы
мәліметтер шифраторы мен дешифратор блоктарын қамтиды. ЖБ жүйесінде GSM
жүйелерінде абонент идентификациясының арнайы модулі (Subscriber Identy
Module – SIM) қарастырылған. GSM жүйесінің жылжымалы станциясы сөз
белсенділігінің детекторын (Voice Actuvuty Detector) қамтиды. Ол қорек көзі
энергиясын (сәлеленудің орта қуатының төмендеуі) экономды жұмсау , сонымен
бірге жұмыс жасайтын таратқыш кезінде басқа да станциялар үшін пайда
болатын кедергі деңгейлерін төмендету мақсатымен абонент сөйлеген кездегі
уақыт интервалында ғана таратқыштың сәулеленуге жұмысын қамтиды. Таратқыш
жұмысындағы үзіліс уақытында қабылдағыш жолға қосымша жабдықталған шу
енгізіледі. Қажетті жағдайларда ЖБ-қа жеке терминалдық құрылғылар кіруі мүм-
кін, мысалы факсимильді аппарат, соның ішінде сәйкес интерфейстерді қолда-
натын арнайы адаптерлер арқылы қосылатындары.
Аналогты ЖБ блок-схемасы АСТСАТ мен кодек блоктарының болмауы
себепті сандыққа қарағанда қарапайымырақ, бірақ анағұрлым үлкен дуплексті-
антенналық қайтақосқыш есебінен күрделірек, өйткені аналогты станцияға бір
мезгілде тарату мен қабылдауға жұмыс жасауға тура келеді.
2.3. Базалық негізгі станция.
БС блок-схемасы 2.5 суретте келтірілген. БС ерекшелігі тіркелген
қабыл-дауды қолдану болып табылады, сондықтан да станция екі қабылдағыш
антеннаға ие болу керек.сонымен қатар, БС таратуға және қабылдауға бөлек
анттеналарды қамтуы мүмкін (2.5 сурет осы жағдайға сәйкес келеді). Келесі
ерекшілігі – бірнеше қабылдағыштардың және түрлі жиіліктермен бірнеше
каналдарда бір мезгілде жұмыс жүргізуге мүкіндік беретін соншама
таратқыштардың болуы.
Біратаулы қабылдағыштар мен таратқыштар бір каналдан басқасына өтуі
кезіндег олардың қайта құрылысын қамтамасыз ететін жалпы тірек
генераторрларын қамтиды; қабылдаутаратқыштардың нақты саны N ЖБ
құрылымына және комплектациясына тәуелді. N қабылдағыштардың бір
қабылдағышқа және N таратқыштардың бір таратқыш антеннаға бір мезгілдегі
жұмысын қамтамасыз ету үшін қабылдағыш антенналар мен қабылдағыштар
арасында N шығыстарға қуат бөлгіші, ал таратқыштар мен таратқыш антенналар
арасында N кірістерге қуат сумматоры қондырылады.
Қабылдағыш пен таратқыш та ЖБ сияқты құрылымға ие, бірақ онда САТ пен АСТ
болмау себебінен, өйткені таратқыштың кіріс сигналы да қабылдағыштың шығыс
сигналдары да сандық формаға ие. Кодектер БС қабылдау-таратқышының
құрамында емес, коммутация орталығы (КО) құрамында құрылымдық түрде жүзеге
асады, бірақ функционалды түрде олар қабылдағыш-таратқыштардың элементтері
болып табылады.
2.5 Сурет. Базалық станция блок-схемасы
Түйіндесу блогі байланыс линиясы бойымен КО-ға жіберілетін
ақпараттың жинақтауын және одан қаблыданатын ақпараттың түйінін шешуді
жүзеге асырады. БС-тың КО-мен байланысы үшін әдетте радиорелелік немесе
талшықты-оптикалық линия қолданылады, егер олар территория жағынан бір
жерде орналаспайтын болса.
БС контроллері (компьютер) станция жұмысын басқаруды және сонымен
бірге оған кіретін барлық блоктар мен түйіндердің жұмыс қабілеттілігін
бақылауды қамтамасыз етеді.
Сенімділікті қамтамасыз ету үшін БС-ның көптеген блоктары мен
түйіндері резервтелінеді (екі еселенеді) станция құрамына тоқтаусыз
қоректің автономды көздері(аккумулятор) кіреді.
GSM стандартына БС контроллері мен бірнеше (мысалы, 16-ға дейінгі)
базалық қабылдағыш-таратқыш станциялары (БҚТС) кіретін БС жүйесінің ұғымы
қолднылады – 2.6 сурет. Негізінен, бір жерде орналасқан және жалпы БС
контроллерінде (БСК) тұйықталатын үш БҚТС ұяшықтар аралығындағы өзінің 120-
градустық азимуталдық секторына немесе бір БСК-мен 6 БҚТС-ті – алты 60-
градустық секторларға қызмет көрсете алады. D-AMPS стандартында аналогты
жағдайда әрқайсысы өз контроллерімен бір жерде орналасқан және әрқайсысы өз
секторлық антеннасына жұмыс жасайтын сәйкесінше үш немесе алты тәуелсіз БС-
лар қолдана алады.
2.6 Сурет. GSM стандартының базалық станциясының жүйесі
2.4. Коммутация орталығы.
Коммутация орталығы – бұл желіні басқарудың барлық функцияларын
қамтамасыз ететін ұялы байланыс желісінің (ҰБЖ) автоматты телефондық
станциясы. КО ЖБ-ны үнемі бақылап отыруды жүзеге асырады, ЖБ орын ауыстыру
кезінде байланыс үздіксіздігіне қол жететін олардың эстафеталық таралуын
және бөгеттердің немесе үздіксіздіктердің пайда болуы кезіндегі жұмыс
каналдарының қосылуын ұйымдастырады.
КО-да барлық БС ақпараттарының ағындары тұйықталады, және ол арқылы
басқа байланыс желілеріне шығу жүзеге асырылады, мысалы стационарлы телефон
жілері, қалааралық байланыс желілері, спутниктік байланыс, басқа ұялы
желілер. КО құрамына бірнеше процессорлар (контроллерлер) енеді.
Коммутация орталығының блок-схемасы 2.7 суретте көрсетілген.
2.7 Сурет. Коммутация орталығының схемасы
Коммутатор байланыс линиясына ақпарат ағындарының аралық өңдеуін
(жинаутүйінін шешу, буферлік сақтау) жүзеге асыратын сәйкес келетін
байланыс контроллерлері арқылы қосылады. КО мен жүйенің жұмысын басқару
негізінен орталық контроллерден жүзеге асады. КО жұмысы операторлардың
қатысуын есептейді, сондықтан орталық құрамына сәйкес терминалдар, сонымен
бірге ақпараттардың бейне мен регистрация (документтеу) құралдары кіреді.
Оператор арқылы абоненттер мен оларды күту шарттары, жүйенің жұмыс
режимдері бойынша бастапқы берілгендер жөніндегі мәліметтер енгізіледі,
қажетті жағдайларда оператор команданың жұмыс жүрісі бойынша талап
қойылғандарын береді.
Жүйенің негізгі элементтері берілгендер базасы (БД) – үй регистрі,
қонақ регистрі, аутентификация орталығы, аппаратура регистрі болып
табылады. Үй регистрі (орналасу жері –Home Location Register, HLR) берілген
жүйеде тіркелген барлық абоненттер және оларға көрсетілетін қызмет түрлері
жөніндегі мәліметтерді қамтиды. Онда шақыруды ұйымдастыруға арналған
абоненттердің орналасу жері белгіленіп жазылады және шындығында көрсетілген
қызметтер тіркеледі. Қонақ регистрі (орналасу жері – Visitor Location
Register, VLR) қонақ-абоненттер (роумерлер), яғни басқа жүйеде тіркелген,
бірақ дәл осы уақытта ұялы байланыс қызметтерін берілген жүйеде қолданатын
абоненттер жөніндегі мәліметтерді қамтиды. Аутентификация орталығы
(Authentication Center) абоненттердің аутентификация және мәліметтерді
шифрлеу процедурасын қамтамасыз етеді. Аппаратура регистрі (идентификациясы
– Equipment Identity Register), егер ол бар болатын болса, ЖБ-ның оның
жөнделуі мен бекітілген қолданылу затына пайдаланылатын мәліметтерді
қамтиды. Негізінде, онда ұрланған абоненттік аппараттар, сонымен қатар
техникалық ахаулары бар, мысалы мүмкін етілмеген жоғары деңгей бөгеттерінің
көзі болып табылатын аппараттар тіркелуі мүмкін. Ұялы байланыстың әрбір
стандартында жалпы жағдайда түрлі стандарттарда түрліше болатын бірнеше
интерфейстер қолданылады.
ЖБ-тың БС-мен, БС-ның КО-мен (ал GSM стандартында БС қабылдау-
таратқышының БСК-мен байланысына арналған жеке интерфейс) коммутация
орталығының – үй регистрімен, қонақ регистрімен, аппаратура регистрімен,
стационарлы телефондық желімен және басқаларымен байланысына арналған
өзіндік интерфейстер қарастырылады.
Барлық интерфейстер бір не сол сияқты ақпараттық тораптың түрлі
стандартымен анықталатын түрлі интерфейстерді қолдану мүмкіндігін жоймайтын
түрлі дайындаушы-фирмалардың аппаратураларының сыйымдылығын қамтамасыз
етуге арналған стандартизацияларға жатады. Кейбір жағдайларда қазіргі бар
стандартты интерфейстер қолданылады, мысалы, сандық ақпараттық желілердегі
протоколдарға сәйкес келетін айырбас.
ЖБ пен БС арасындағы интерфейс алмасу эфирлік интерфейс немесе
радиоинтерфейс (air interface) атауына ие және сандық ұялы байланыстың (D-
AMPS және GSM) екі негізгі стандарттары үшін түрліше ұйымдасуына қарамастан
Dm деп біркелкі белгіленеді. Эфирлік интерфейс оның кез-келген
конфигурациясы және өзінің ұялы байланыс стандартына арналған жалғыз мүмкін
болған нұсқасымен міндетті түрде кез-келген ұялы байланыс жүйесінде
қолданылады. Берілген жағдай кез-келген дайындаушы фирманың ЖБ-на сол
немесе кез-келген басқа фирманың БС-мен сәтті жұмыс жасауға мүмкіндік
береді, бұл операторлардың компанияларына ыңғайлы және роумингті
ұйымдастыру үшін қажет. Эфирлік интерфейстің стандарттары радиобайланыс
каналына бөлініп берілген жиілік жолағын анағұрлым әсерлі қамтамасыз ету
үшін аса мұқият өңделеді.
ІІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ НЕГІЗГІ СТАНДАРТТАРЫ
3.1. Ұялы байланыстың аналогты жүйелері NMT стандартының
ұялы желілері.
NMT стандартының жүйелері бес скандинавиялық елдер үшін жасалып
шығарылған. Бұл 450-467 МГц диапазонында жұмыс жасайтын және әрқайсысы
25кГц еніне ие 180 байланыс каналдарынан тұратын бірінші ұрпақтың аналогты
жүйелері болды. Жиілікті көп рет қолдану есебінен каналдардың әсерлі саны
5568-ді құрады. БС-мен бөлінетін каналдардың орташа саны 30-ға тең, ұяшық
радиусы 5-25км. Стандарттың ерекшелігі жүйеге енетін елдердің кез-
келгенінде барлық жылжымалы абоненттердің (ЖА) жұмыс жасай алу
мүмкіншілігі болып табылады, соның арқасында ЖБ кез-келген елдің жүйесінің
БС-мен біркелкілікте болады [10,20,21].
NMT стандартының ұялы байланыс жүйесі мыналарды қамтамасыз етеді:
байланысқа ену және автоматты режимде сөйлесу құнының тіркемесін; ЖБ пен
стационар телефон желісінің кез-келген абонентімен немесе шығарылған еліне
қатыссыз кез-келген қосылған ЖБ жүйесі арасындағы байланысты ұйымдас-
тыру; біріккен ұялы байланыс жүйесінің аралығындағы ЖА-ті автоматты іздеу.
NMT стандартының ұялы байланыс жүйесі жергілікті, қалааралық және
халық аралық денгейде сойлем хабарларынан басқа телефакстарды жібере алады
және түрлі деректер қоймаларына қол жеткізе алады (деректерді тарату жылдам-
дықтары 4,8 кбитс тен артпауы жөн), ал сонымен абоненттерге түрлі қосымша
қызметтер көрсете алады. Стандарт NMT-450 жетілдірілді: байланыс жүйесінің
өнімділігі арттырылды, жұмыс сапасы көтерілді, абонентті идентификациялау
жолымен желіге қолжеткізу қорғалды, байланыс каналынан пираттық пайдалану
мүмкіндігі жойылды. Стандарттың бұл версиясы NMT-450L деген атау алды.
Оның негізгі ерекшілігі ОКС №7 жүйесінен қолдану болады (МККТТ специфи-
кациясы бойынша SS №7). Сонда абоненттердің қозғалу кезінде көшпелі станция-
ларды басқа БС лар қызметіне жылдам қосу, оларды идентификациялау және ра-
диотелефондарының энергия сарыптауын кемейтеді.
NMT-450 стандартының негізгі сипаттамалары NMT-900 жаңа версияларында
сақталды (2.3 кесте).
NMT-450 стандартының жұмыс жиіліктері екі таспада жайласқан: 453,0-
457,5 және 463,0-467,5 МГц. Демек қабылдау және тарату каналдарының
аралықтары 10 МГц ке тең. Жалпы каналдар саны шектелгендіктен (көрші
каналдар аралықтары 20-25 кГц), онда жүйенің абоненттық сыйымдылығын
арттыру үшін кіші байланыс зоналарын үйымдастыру келісілген.
2.3 кесте. NMT-450 және NMT-900 стандарттарының негізгі сипаттамалары
NMT-450 стандартының жүйесі жердегі көшпелі станцияларға қызмет ету үшін
арналған, бірақ денгіз жағалайында да қолдануы мүмкін.
ҰБКЖ (ССПС) нің жұмыс принципы ЖПТЖ (ТфОП) мен өзара байланысқа
негізделген. NMT-450 стандарты желісінің схемасы 2.8 суретте келтірілген.
2.8 сурет. NMT-450 стандарттық желінің құрылымдық схемасы
ҰБҚЖ құрамына төмендегі бөлімдер енеді: көшпелі байланыс коммутация-
лау орталығы (ЦК - MSG - Mobile Services Switching Center); негізгі санция
(БС - BTS - Base Transceiver Station); көшпелі станция (ПС - MS - Mobile
Station); конт-роллерлер.
Коммутациялау орталығы көшпелі радиобайланыс жүйесін басқаруды қамтамасыз
етеді және ПС пен ТфОП тарды байлайды. Әрбір MSC оның қызмет ететін
зонасында жайласқан біртоп БС терге қызмет етеді. 2.9 суретте қызмет ету
зонасын ұйымдастыру принциптері келтірілген.
2.9 сурет. NMT-450 стандарты желісінің қызмет ету зоналарын ұйымдастыру.
Әрбір БС байланыс каналдары сөйлем каналдарына және КУ (шақыру) лар-
ға ажыратылады. КУ лардан арнайы таныстыру сигналдары таратылады. Бос сой-
леу каналдары бойынша басқа канал бос екендігін белгілейтін және сойлеу
үшін дайын екендігін көрсетуші танысу сигналдары таратылады. БС зонасындағы
барлық ПС тер КУ жиілігінде түрақты істеп түрады. Егер барлық каналдар
иеленген болса КУ сойлесуге берілуі мүмкін.
2.10 сурет. FFSK-сигналын құру принципы
NMT жүйесінде MSC, BTS және MS араларында қызметші сигналдармен
алмасу орындалады. Бұл сигналдар МА жайласқан қызмет зонасын, мемлекетті,
канал номерін белгілейді. Барлық бұл сигналдар цифрлық түрде болып жылдам
жиіліктік манипуляция FFSK (Fast Frequency Shift Keying) жәрдемінде
құрылады.
FFSK-сигналдарды құру принци-пы 2.10 суретте келтірілген. Ло-гикалық
1 болған цифрлық сигнал 1200 Гц тербелістің бір периоды болып алынады, ал
логикалық 0 1800 Гц 1,5 пе-риоды етіп алына-ды. Сонымен цифрлық сигнал
1200 Кбитс жылдамдықпен бай-ланыс каналында таратылады.
NMT жүйесінде қызметші информация 64-разрядтық пакетте таратылады
және жұмыс тола кадрының ортасында жайласады. Осындай әрбір пакет бес
өріске ие (2.11сурет): берілген хабар таратылатыын канал N1N2N3 номері,
кадр типын сипаттайтын Р префиксы, N1N2N3 канал номеріна ие негізгі станция
жайласқан қызмет ету районының номері Y1Y2, ПС номері XI - Х7, информа-
циялық өріс.
MSC - MS бағытында таратуда информациялық өріс 12 битке ие; MS – MSC
бағытында қызмет ету районының номер Yl Y2 таратылмайды, информациялық
өріс 20 битке ие. NMT стандартында басқарушы етіп қалаған сөздік каналын
пайдалану мүмкін, нәтижеде байланыс сапасын басқару жақсыланады.
2.11 сурет. NMT стандарты жұмыс кадрының құрылымы.
3.2. Цифрлы ұялық байланыс жүйелері.
GSM стадарттағы ұялы желілер. 862-960 МГц диапазонын қолдануға тиісті
СЕРТ 1980 жылғы ұсыныстарына сай GSM стандарты таратушының жұмысын екі
диапазонда ұйымдастырады. 890-915 МГц аралығы ПС ден БС ға хабарларды
таратуға қолданады, ал 935-960 МГц – БС тен ПС ке таратуға. Байланыс
кезінде каналдарды қайтадан қосқанда олар арасындағы айырма 45 МГц болып
түрақты. Көрші каналдар арасы 200 кГц. Сонымен қабылдауажырату үшін
ажыратылған жиіліктік 25 МГц аралықта 124 байланыс каналы жайласады [8,10,
20, 21,26,43, 59].
GSM стандартында TDMA қолданады, бұл бір тасымалдаушы жиілікте 8
сойлеу каналдарын жайластыруға мүмкіндік жасайды. Сөзді өзгертуші құрылғы
ретінде RPE-LTP сөздік кодек қолданады, импульстық тітрендетіру мен және
сойлемді 13 кбитс жылдамдықпен өзгертуші.Радиоканалдарда кездесетін
қателерден сақтану үшін блоктық және орын ауыстырып орап алынатын кодтау
қолданады. Кодтаудың және орын ауыстырудың ПС баяу жылдамдықтарында
эффективтығын көтеру үшін жұмыс жиіліктерді байланыс сеансында бір секундте
217 секірулер жылдамдығымен баяу өзгертіп отырылады. Қабылданған
сигналдардың қаладағы көпсәулелі таратылуынан келіп шыққан
интерференциондық тыныштауымен күресу үшін байланыс аппаратында сигналдар
импульстарын тегістеу үшін орташа квадратик ауытқуы 16 мкс кешігуге дейін
ие эквалайзер пайдаланады. Жабдықтардың синхродау жүйесі абсолюттық
уақыттық кешігуі 233 мкс ке дейін компенсациялау мүмкіндігіне ие. Бұл
байланыс максимал ара қашықтығы 35 км ге дейін болады (ұяшық максимал
радиусы).
Радиосигналды модуляциялау үшін минамал жиілікті сылжуға ие спектралды
эффектив гаусстық жиілікті манипуляция қолданылады (GMSK). Сойлемді өңдеу
үзілісті сөйлемді тарату жүйе рамкасында DTX (Discontinuous Transmission)
қолданады.
GSM жабдықтары төмендегілерге ие: көшпелі (радиотелефондар) және
негізгі станциялар, цифрлық коммутаторлар, басқару және қызмет көрсету
орталықтары және түрлі қосымша жүйелер және құрылғылар. Жүйе элементтерінің
бір біріне функционалдық қосылуы бір қатар интерфейстер жәрдемінде
орындалады. Құрылымдық схемада (2.12 сурет) GSM стандартында қабылданған
функционалдық құрылым және интерфейстер көрсетілген.
MS (көшпелі станция) GSM абоненттерінің бар байланыстар желісіне
қолжетуді ұйымдастыру үшін керекті жабдықтарынан құрастырылады. GSM
стандарты рамкасында ПС тердің бес классы енгізілген: транспорттық
саймандарында қолданатын шығу қуаты 20 Вт қа дейін болған 1 кластан шығу
максимал қуаты 0,8 Вт қа дейін болған 5 класс моделәне дейін (Кесте 2.5).
Хабарларды таратуда байланыс сапасын керекті сапада болуы үшін таратушының
қуатын адаптивтық реттеуге болады. ПС пен БС бір біріне байланысты емес.
MS- жылжымалы станция
BTS- базалық станция
BSC- базалық станцияның контроллері
TCE- транскодер
BSS- базалық станцияның жабдығы
MSC- жылжымалы байланыстың коммуникация орталығы
HLR- регистр көрсеткіші
VLR- қозғалыс регистрі
AUC- аутентификациялық орталық
EIR- регистрдің идентификация жабдығы
OMC- басқару және қызмет көрсету орталығы
NMC- тармақ басқару орталығы
ADC- администрациялық орталық
PSTN- көпшілік қолданатын телефон тармағы
PDN- ұзатқыш пакетінің тармағы
ISDN- интеграция қызметі және цифрлы тармақ
SSS- коммутациялық орталық
Кесте 2. 5 GSM стандартындағы көшпелі станциялардың классификациясы.
Әрбір ПС ие болатын МИН- халықаралық идентификацияның нөмері (IMSI)
өзінің жадына енгізілген. Әрбір ПС және бір МИН - IMEI ге ие, оның мақсаты
GSM тармағына станцияларды ұрлау жолымен немесе басқа рұқсаты жоқ
станцияларды жолатпау.
BSS жабдығы- базалық бақылау станциясы BSC және BTS қабылдау- тарату
станциясынан құралған. Бір контроллер бірнеше станцияны басқаруы мүмкін.
Ол төмендегі функцияларды орындай алады: радиокналдарды ұлестіруді
басқару, іске қосуды және олардың кезегін реттеу, жиіліктер бойынша секіру
жолымен жұмыс режимын қамтамасыз етуді, сигналдарды модуляциялау және
демодуляциялау, дыбыс кодировкасын, сойлеудің, деректерді және шақыру
сигналдарының тарату жылдамдықтарын адаптациялау, жеке шақыру хабардың
кезекті таратуын басқарады.
Транскодер TCE – сойлеу және MSC тен шығатын (64 кбитс) деректер
сигналдарын радиоинтерфейс (13 кбитс) бойынша GSM ұсыныстарына сай түріре
келтіреді. Транскодер әдетте MSC пен бірге жайласады.
SSS коммутация жабдығы төмендегі құрылуға ие: MSC тің жылжымалы
байланыс басқару орталығы, жайласуды көрсететін HLR регистры, көшу VLR
регистры, аутентификация орталығы AUC және идентификация жабдығы EIR.
MSC ұяшықтарының бірнешесіне қызмет етедіде ПС тың барлық қызметтерін
атқарады. Ол көшпелі станциялар желісімен және мынадай PSTN, PDN, ISDN,
белгілінген желілер арасында интерфейс қызметін атқарады және шақыруларды
маршрутизациялаумен басқаруды орындайды. Одан тыс MSC радиоканалдарды
коммутациялау функциясын орындайды, сонымен ПС тің бір ұяшықтан басқасына
көшкенде байланыстың ұзіліссіздігін қамтамасыз етеді және жұмыс
каналдарын қайтадан қосады, егер каналда богеттер немесе бас тартулар
кездессе. Өзінде тармақ арасындағы байланыспен фиксациялық тармақтарда
интерфейс ролін атқарады. Әрбір MSC белгілі географиялық зонамен шектелген
абоненттерге қызмет көрсетеді. MSC шақыруды орнату және маршрутизациялау
процедураларын басқарады, PSTN үшін SS №7 сигнализациялау жүйесінің
функцияларын қамтамасыз етеді. Тағыда MSC сойлеулерді тарификациялау үшін
деретерді жинайды, статистикалық деректерді түзеді, радиоканалға
қолжетудегі қаупсіздік процедураларын сүйемелейді.
MSC тағыда жайласу орнын регистрациялауды басқарады және базалық
станциялардың жүйесінде (BSC) басқаруды таратады. Ұяшықтарда бір КБС пен
басқарылатын шақыруды тарату процедурасы сол BSC мен амлға асырылады. Егер
шақыру процедурасы екі желілер арасында болса онда бастапқы шақыру MSC те
атқарылады. Тағыда GSM стандартында түрлі MSC терге тиісті контроллерлер
арасында шақырулар тарату орындалуы мүмкін.
MSC тер әр кезі HLR (жайласу орнын көрсететін немесе үй регистрі)
регистрінен және VLR (орын ауыстыру немесе қонақ регистры) регистрлерінен
пайдаланып ПС терді қадағалай отырады.
HLR де қайсы бір ПС тің жайласу түрасында информацияның бір бөлігі
сақталады, ол жәрдемінде ЦК шақыруды жеткізеді. Бұл регистр көшпелі
абоненттың МИН ына ие болады (1MSI), ол ПС ты аутентификация орталығында
(AUC) тануға мүмкіндік жасайды, сонымен регистр GSM желісінің нормал
істеуіне керек деректерге де ие. Осы деректердің тізімі 2.13 суретте
келтірілген.
Амалда HLR желіде түрақты регистрацияланған абоненттер түрасында
деректер қоймасы болып қызмет етеді. Онда таныстыратын адрестер және
номерлер, тағыда абоненттердің дәл өзі екендігін көрсететін параметрлер,
байланыс қызметтерінің құрамы, маршруттау түрасында информация, абоненттің
роуминг деректері (сай VLR де және абоненттың уақытынша идентификациялау
номері ТМ51 түрасында деректер де) жайласқан.
HLR де бар деректерге желінің барлық MSC және VLR лері қол жеткізе
алады. Егер желіде бірнеше HLR болса, деректер базасында абонент түрасында
бір жазу болады, сондықтан әрбір HLR жалпы базаның бір бөлігі бөлады. HLR
ге желі ара роумингты қамтамасыз ету үшін басқа желідегі MSC және VLR лер
де қол жеткізу мүмкін.
Көшу регистры (VLR) – бұл екінші негізгі ұүрылғы, ос ПС тың ұяшықтан
ұяшыққа көшуін қадағалайды. Оның жәрдемімен ПС тың регистр бақылайтын
зонадан тыс жұмыс орындауы мүмкін болады. ПС бір КБС әсер зонасынан
екіншісіне көшкенде ол ең соңғы регистрацияланады да көшу регистрына
мәлімет жазылып қояды.
Бұл регистердегі уақтынша деректердің құрамы 2.14 суретте
келтірілген. VLR HLR ие болған деректерге де ие, бірақ олар
абоненттер VLR басқаратын ұяшықта жайласқан болған кезде ғана болады.
2.13 сурет. HLR және VLB де ұзақ уақыт сақталатын деректер
GSM стандарты желісінде ұяшықтар географиялық зоналарға (LA) бірігеді
де оларға идентификациялық нөмер LAC бекітіледі. Әрбір VLR өзінде
абоненттер жайлы бірнеше LA ларда мәліметке ие. Егерде абонент бір зонадан
екіншісіне ауысса ол жайлы мәліметтер VLR - де жаңаланып тұрады. Егер ескі
және жаңа LA лар түрлі VLR лер зоналарында жайласса, онда ескі VLR - дегі
ескі мәліметтер жаңасына көшіріліп ескісі өшіріледі. HLR жайғастырылған VLR
дың ағымды адресі де жаңартылады. Тағыда VLR көшіп жүрген жылжымалы
станцияға (MSRN) нөмерді беруді қамтамасыз етеді. Абонент кіруші шақыруды
қабылдағанда VLR оның MSRN нін алып MSC ге жібереді, ол осы шақыруды
абонент жайласқан зонасындағы БС ке маршруттайды. Одан тыс ол бір MST тен
басқасына қосылу өткенде басқарудағы тарату номерін үлестіреді, жаңа TMSI
лерді үлестіруді басқарады да оларды HLR ге береді, шақыруды өңдеген кезде
өзі екенін орнату процедураларын басқарады. Жалпы VLR локал БД болып қызмет
етеді де ол жайласқан зонадағы HLR ге жиі сураныстарын тоқтатады сонымен
шақыру уақытын кемейтеді.
2.14. сурет. HLP және VLP сақталатын қасиеттерінің құрамы
ССС ресурстарын санкциясыз пайдалануды жою үшін оған аутентификация
механизмі енгізілген. Аутентификация орталығы (AUC) бірнеше блоктан
құралған болып аутентификация кіліттерін және алгоритмдерін пішімдейді.
Оның жәрдемінде абоненттің құқықтары тексеріледі де желіге қол жеткізіледі.
АUC аутентификациялау процессінің параметрлері түрасында шешім қабылдайды
және құралдарды идентификациялау регистрінде (EIR) жайласқан БД негізінде
шифрлеу кіліттерін таңдайды.
Әрбір көшпелі абонент ССС тен пайдалану уақытында абоненттің өзі
екендігін дәлелдейтін стандарттық модуль (SIM карта) алады. Ол IMSI ге,
өзінің жеке аутентификациялау кілітіне (Ki), аутентификациялау алгоритмине
(A3) ие.
SIM-картаға жазылған информация жәрдемінде ПС пен желі алмасқан
деректер нәтижесінде аутентификациялау тола циклы орындаладыда абоненттің
желіге қол жетуіне рұқсат етіледі. Құрылғыларды идентификациялау регистры
EIR көшпелі станция құрылғысының МИН ны (IMEI) өзі екендігін дәлелдеу үшін
орталанған БД ға ие. Егер желі бірнеше EIR ге ие болса, онда әрбір EIR
белгілі ПС тер тобы номерлерін басқарады.
Басқару және қызмет ету орталығы (ОМС) желі элементтерін және жұмыс сапасын
басқаруды қамтамасыз етеді. ОМС функцияларына төмендегілер енеді:
авариялық сигналдарды регистрациялау және өңдеу, бұзылуларды жою (автоматик
немесе қызметшілер жәрдемінде), желі құралдарының жағдайын және ПС тың
шақыруларының өтуін тексеру, трафикты басқару, статистикалық деректерді
жинау, ПО және БД ларды басқару ж.б.
Желіні басқару орталығы (NMC) ол суемелдейтін барлық желі денгейінде
техникалық қызметті және эксплуатациялауды қамтамасыз етеді. NMC ке енеді:
входит: GSM желісінің шекарасында барлық желі трафикін басқару, авариялық
жағдайда (бас тарту немесе тұйіндердің аса жүктелуі кезінде) желіні
диспетчерлік басқару, желі жабдықтарының автоматик басқару құрылғыларының
жағдайларын кұзету, операторлар дисплейлерінде барлық желі жағдайын
бейнелеу, сигналдау маршруттарын басқару және түйіндер қосылуларын, GSM
және PSTN арасындағы байланыстарын бақылау ж.б.
GSM стандартының жүйелерінде үш түр интерфейстер бар: тысқы
желілермен байланыс үшін; GSM желілерінің түрлі құрылғылары арасында; GSM
желісімен сыртқы жабдық арасында. Олар толасымен ETSIGSM 03.02 талаптарына
сай келеді.
1. Тысқы желілер интерфейсы:
• ТфОП ке интерфейс: жалпы пайдалану телефондық желімен қосу SS №7
сигнализациялау жүйесіне сай MSC пен 2 Мбитс тық байланыс жолымен
орындалады. 2 Мбитс интерфейсінің электрикалық сипаттамалары МККТТ
G.732. ұсыныстарына сай.
• ISDN желісіне интерфейс: ISDN желілерімен қосылу үшін SS №7
сигнализациялау жүйесімен суемелдейтін және МККТТ сериясы Q.700
ұсыныстарына жауап беретін 2 Мбитс тық торт байланыс жолдары көзде
түтылады.
• NMT-450 стандартты желісінің интерфейсы: коммутациялау орталығы (ЦК)
NMT-450 желісімен 2 Мбитс тық төрт стандарт байланыс жолдарымен және
SS №7 стгнализацияу жүйесімен байланады. Сонда телефондық желімен TUP
және МТР Сары кітәп хабарлауды тарату пайдаланушылардың жүйесі
талаптарының МККТТ ұсыныстары ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
ТАҚЫРЫБЫ:
ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ ЖЕЛІСІ
1306000 - Радиоэлектроника және байланыс
ОРЫНДАҒАН:
ДИПЛОМ ЖЕТЕКШІСІ:
2018 жыл
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3
І. ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІСІ
1.1. Ұялы желінің даму тарихы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ...
5
1.2. Байланыс жүйесінің бөлімдері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6
ІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІЛЕРІНІҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ
2.1. Функционалдық схема
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .. 9
2.2. Көшпелі станция
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .. 10
2.3. Базалық негізгі станция
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
13
2.4. Коммутация орталығы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 15
ІІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ НЕГІЗГІ СТАНДАРТТАРЫ
3.1. Ұялы байланыстың аналогты жүйелері NMT стандартының ұялы
желілері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... . 17
3.2. Цифрлы ұялық байланыс жүйелері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
3.3. CDMA стандартты ұялы желілер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
ҚОРЫТЫНДЫ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 50
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52
КІРІСПЕ
Қозғалмалы ұялы байланыстық желісінің пайда болуы радиотелефон байла-
ныс жүйесінің эволюциялық дамуының ұзақ периоды себеп болды. Ұялы байла-ныс
идеясы қозғалмалы радиотелефон жүйесінің жиілік жолағына шектеулі ену шарты
бойынша желінің кең даму қажеттілігі негізінде ұсынылды.
40-шы жылдардың ортасында АТ&Т америкалық компаниясының Bell Labs
зерттеу орталығында қызмет көрсететін территорияны кейінірек сота деп
аталып кеткен шағын аудандарға бөлу идеясы ұсынылды (cell-ұяшық, сота). Әр
сота шек-теулі радиусты қозғалыс пен тиянақталған жиілігі бар таратқышпен
қызмет көрсе-тілуі тиіс. Бұл ешқандай бөгетсіз тура сол жиілікті басқа
ұяшықта қолдануға рұқ-сат беретін еді. Бірақ мұндай байланыс ұйымының
принципін аппараттық дең-гейде жүзеге асыру үшін арада 30 жыл өтті.
70-ші жылдары NMT (Nordic Mobile Telephone) 450 атын алған солтүстік
еу-ропаның 5 мемлекеті үшін (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания және Норве-
гия) ұялы байланыстың бірдей стандарт жасау жұмысы басталды және ол 450МГц
диапазонында жұмыс істеу үшін арналған болды. Бұл стандарттың ұялы байла-
ныс жүйесінің бірінші эксплуатациясы 1981жылы басталды. Желінің NMT – 450
стандарт негізі және оның түрлендірілген нұсқасы Австрия, Голландия,
Бельгия, Швейцария, сондай-ақ Оңтүстік Шығыс Азияда, Таяу Шығыста кең
қолданыла басталды. 1985 жылы осы стандарт базасында функционалдық
мүмкіндігін кеңей-туге және жүйенің абоненттік сыйымдылығын ұлғайтуға
мүмкіндік берген 900 МГц диапозонындағы NMT-900 стандарты жасалды.
1983 жылы АҚШ-та AMPS (Advanced Mobile Phone Service) стандарт желісі
эксплуатацияға енді. Бұл стандарт Bell Laboratories зерттеу орталығында
құрас-тырылған еді.
1985 жылы Ұлы Британияда AMPS америкалық стандарт негізінде жасалған
TACS (Total Access Communications System) ұлттық стандарты ретінде қабыл-
данды. 1987 жылы оның жолақ жиілігі кеңейтілді. Бұл стандарттың жаңа
нұсқасы ETACS (Enhanced TACS) атын алды. 1985 жылы Францияда Radiocom –
2000 стандарты қабылданды.
80-шы жылдардың соңында сигналды өңдеудің сандық әдісіне сүйене оты-
рып ұялы байланыс жүйесін жасауға кірісті. Сандық ұялы байланыс жүйесінің
бірдей еуропалық стандартын жасау мақсатында 1982 жылы Почтаның Еуропа-лық
Конференция Администрациясы және электрбайланысы арнайы Groupe Spe-cial
Mobile тобын құрды. Бұл топтың нәтижесін 1990 жылы жариялады.
1990 жылы АҚШ-та TIA байланыс аймағындағы америкалық өндіріс Ассо-
сациясы сандық ұялы байланыстың IS-54 ұлттық стандартын растады. Бұл стан-
дарт D-AMPS немесе ADC аты бойынша танымал. АҚШ-та Европаға қарағанда жаңа
жиілік диапазоны бөлінбеген, сондықтан жүйе жалпы қарапайым AMPS жиі-лік
жолағында жұмыс істеуі керек еді. Сол уақытта Qualcomm америкалық ком-
паниясы CDMA технологиясына сүйеніп жаңа ұялы байланыс стандартын жасау-ды
бастады. 1991 жылы Европада GSM стандартында жасалған DCS – 1800 стан-дарты
пайда болды.
Жапонияда өзінің көрсеткіштері бойынша D-AMPS стандартына жақын жеке
JDC (Japenese Digital Cellular) ұялы байланыс стандарты жасалды. 1991 жылы
JDC стандарты Жапониядағы Почта және Байланыс Министрлігімен бекітілді.
1993 жылы АҚШ-та байланыс аймағындағы Өндіріс Ассосациясы CDMA
стандартын қабылдады. IS-95 деп аталатын ішкі сандық байланыс жүйе
стандарты ретінде 1995 жылы қыркүйекте Гонконгта бірінші коммерциялық
желісі ашылды.
1993 жылы ҰлыБританияда эксплуатацияға DCS-1800 One-2-One бірінші
желісі енді.
Ұялы байланыс жүйесі қызмет ететін аймақты жабатын ұяшықтар көріні-
сінде жасалады. Әдетте ұяшықтар дұрыс алтыбұрыш көрінісінде бейнеленеді. Әр
ұяшық ортасында өзінің аймағында көшпелі станцияларға (подвижные станции
ПС) қызмет ететін негізгі станция (базовая станция БС) жайласады. Абонент
бір ұяшықтан екіншісіне көшкенде қызмет ету бір негізгі станциясынан
екіншісіне көшеді.
І. ҚОЗҒАЛМАЛЫ ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІСІ.
1.1. Ұялы желінің даму тарихы.
Қозғалмалы ұялы байланыстық желісінің пайда болуы радиотелефон байла-
ныс жүйесінің эволюциялық дамуының ұзақ периоды себеп болды. Ұялы байла-ныс
идеясы қозғалмалы радиотелефон жүйесінің жиілік жолағына шектеулі ену шарты
бойынша желінің кең даму қажеттілігі негізінде ұсынылды.
40-шы жылдардың ортасында АТ&Т америкалық компаниясының Bell Labs
зерттеу орталығында қызмет көрсететін территорияны кейінірек сота деп
аталып кеткен шағын аудандарға бөлу идеясы ұсынылды (cell-ұяшық, сота). Әр
сота шек-теулі радиусты қозғалыс пен тиянақталған жиілігі бар таратқышпен
қызмет көрсе-тілуі тиіс. Бұл ешқандай бөгетсіз тура сол жиілікті басқа
ұяшықта қолдануға рұқ-сат беретін еді. Бірақ мұндай байланыс ұйымының
принципін аппараттық дең-гейде жүзеге асыру үшін арада 30 жыл өтті.
70-ші жылдары NMT (Nordic Mobile Telephone) 450 атын алған солтүстік
еу-ропаның 5 мемлекеті үшін (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания және Норве-
гия) ұялы байланыстың бірдей стандарт жасау жұмысы басталды және ол 450МГц
диапазонында жұмыс істеу үшін арналған болды. Бұл стандарттың ұялы байла-
ныс жүйесінің бірінші эксплуатациясы 1981жылы басталды. Желінің NMT – 450
стандарт негізі және оның түрлендірілген нұсқасы Австрия, Голландия,
Бельгия, Швейцария, сондай-ақ Оңтүстік Шығыс Азияда, Таяу Шығыста кең
қолданыла басталды. 1985 жылы осы стандарт базасында функционалдық
мүмкіндігін кеңей-туге және жүйенің абоненттік сыйымдылығын ұлғайтуға
мүмкіндік берген 900 МГц диапозонындағы NMT-900 стандарты жасалды.
1983 жылы АҚШ-та AMPS (Advanced Mobile Phone Service) стандарт желісі
эксплуатацияға енді. Бұл стандарт Bell Laboratories зерттеу орталығында
құрас-тырылған еді.
1985 жылы Ұлы Британияда AMPS америкалық стандарт негізінде жасалған
TACS (Total Access Communications System) ұлттық стандарты ретінде қабыл-
данды. 1987 жылы оның жолақ жиілігі кеңейтілді. Бұл стандарттың жаңа
нұсқасы ETACS (Enhanced TACS) атын алды. 1985 жылы Францияда Radiocom –
2000 стандарты қабылданды.
80-шы жылдардың соңында сигналды өңдеудің сандық әдісіне сүйене оты-
рып ұялы байланыс жүйесін жасауға кірісті. Сандық ұялы байланыс жүйесінің
бірдей еуропалық стандартын жасау мақсатында 1982 жылы Почтаның Еуропа-лық
Конференция Администрациясы және электрбайланысы арнайы Groupe Spe-cial
Mobile тобын құрды. Бұл топтың нәтижесін 1990 жылы жариялады.
1990 жылы АҚШ-та TIA байланыс аймағындағы америкалық өндіріс Ассо-
сациясы сандық ұялы байланыстың IS-54 ұлттық стандартын растады. Бұл стан-
дарт D-AMPS немесе ADC аты бойынша танымал. АҚШ-та Европаға қарағанда жаңа
жиілік диапазоны бөлінбеген, сондықтан жүйе жалпы қарапайым AMPS жиі-лік
жолағында жұмыс істеуі керек еді. Сол уақытта Qualcomm америкалық ком-
паниясы CDMA технологиясына сүйеніп жаңа ұялы байланыс стандартын жасау-ды
бастады. 1991 жылы Европада GSM стандартында жасалған DCS – 1800 стан-дарты
пайда болды.
Жапонияда өзінің көрсеткіштері бойынша D-AMPS стандартына жақын жеке
JDC (Japenese Digital Cellular) ұялы байланыс стандарты жасалды. 1991 жылы
JDC стандарты Жапониядағы Почта және Байланыс Министрлігімен бекітілді.
1993 жылы АҚШ-та байланыс аймағындағы Өндіріс Ассосациясы CDMA
стандартын қабылдады. IS-95 деп аталатын ішкі сандық байланыс жүйе
стандарты ретінде 1995 жылы қыркүйекте Гонконгта бірінші коммерциялық
желісі ашылды.
1993 жылы ҰлыБританияда эксплуатацияға DCS-1800 One-2-One бірінші
желісі енді.
1.2. Байланыс жүйесінің бөлімдері.
Ұялы байланыс жүйесінің даму эволюциясының үш буынын атауға болады:
бірінші - аналогтық жүйе, екінші - сандық жүйе, үшінші - мобильдік
байланыстың универсалды жүйесі.
Аналогтық ұялы байланыс жүйесіне келесі стандарттар жатады:
• AMPS (жетілдірілген мобилдік телефондық қызмет, диапозон 800 МГц)- АҚШ
, Канада, Орталық және Оңтүстік Америкада, Австралияда кең
қолданылады, бұл әлемдегі кең таралған станларт; Ресейде аймақтық
стандарт ретінде қолданылады.
• TACS (қол жетімді байланыс жүйесі, диапазон 900 МГц) – ETACS (Англия)
және JTACS\NTACS (Жапония) модификациясымен Англияда, Италияда,
Исландияда, Ирландияда, Австрияда қолданылады; аналогтықтық арасындағы
таралуы бойынша екінші орында.
• NMT-450 және NMT-900(солтүстік мемлекеттердің мобилдік телефоны,
диапазоны 450 және 900 МГц) – Скандинавияда және басқа да
мемлекеттерде қолданылады; таралуы бойынша үшінші орында;
• C-450 (диапазон 450МГц) – Германияда және Португалияда қолданылады.
• RTMS (Radio Telephone Mobile System – мобилдік радиотелефон жүйесі,
диапазон 450 МГц) – Италияда қолданылады.
• Radiocom 2000 (диапазон 170,200,400МГц) – Францияда қолданылады.
• NTT (Nippon Telephone and Telegraph system – жапондық телефондық және
телеграфтық жүйесі, диапазон 800-900МГц) – Жапонияда қолданылады.
Бүкіл аналогтық стандарттарда мәтінді және басқару ақпаратын тарату
үшін жиіліктік немесе фазалық модуляция қолданылады. Бұл әдістің
жетерліктей кем-шіліктері бар: басқа абоненттердің әңгімені тыңдау
мүмкіндігі, қоршалған ланд-шафтың әсерінен сигналдың қатып қалуымен
күресудің әдісі жоқтығы. Түрлі ка-налдың ақпаратын тарату үшін спектр
жиілігінің түрлі аудандары қолданылады− канал бөлу жиілігінің ену әдісі,
12,5нан 30кГц дейін түрлі стандарттағы жолақ каналы.
Аталған кемшіліктер ұялы байланыс жүйесінің пайда болуына себепші бол-
ды. Сандық жүйеге өтуі сондай-ақ байланыс саласының сандық техникаға кең
енуімен бағытталады және төменжылдамдықты әдістің өңделуімен қаматамасыз
етіледі.
Сандық жүйеге өту кейбір қиыншылықтарды тудырды , АҚШ та AMPS ана-
логтық стандарты өте кең тарағандықтан бірден сандық астыруға мүмкін емес
болды. Бірақ бір диапазонда аналогты және сандық жүйенің жұмысын қиыс-
тыратын екі режимді аналогты-сандық жүйе ойлап табылды. Жасалған стандарт
D-AMPS немесе IS-54 деп аталды. Еуропада көптеген сәйкес емес аналогтық жүй-
елерден жағдай нашарлады. Мұнда мәселе жалпы еуропалық GSM стандартының
өңделуі арқасында шешілді.
D-AMPS стандарты қосымша жаңа басқару каналының енуімен жүзеге асты.
IS-54 сандық нұсқасы жүйенің мүмкіндігін шектеген AMPS аналогтық басқару
каналының структурасын сақтады. Жаңа сандық басқару каналы IS-136 нұсқа-
сына енді. Сондай - ақ IS-54 стандартының AMPS стандартымен сәйкестілігі
сақ-талды, бірақ басқару каналының сыйымдылығы жоғарлаған және жүйенің функ-
ционалдық мүмкіндігі кеңейтілген. Кейінірек бұл стандартты GSM-1800 деп
белгілеу қабылданды.
Ұялы байланыс жүйесінің негізгі сандық жүйесі:
• D-AMPS (digital AMPS-сандық AMPS; 800МГц және 1900МГц диапазоны)
• GSM (Global System for Mobile communications – мобилді байланыстың
глобалды жүйесі, 900,1800 және 1900МГц диапазоны)−таралуы бойынша
әлемде екінші стандарт
• CDMA(800 және 1900МГц диапазоны)
• JDC(Japanese Digital Cellular – сандық ұялы байланыс жүйесінің
жапондық стандарты.
•
Сандық қозғалмалы ұялы байланыс жүйесін аналогтық жүйемен салыс-
тырғанда: абонентке кең ауқымды қызмет көрсетеді және сапалы байланыс жұйе-
сін қамтамасыз етеді.
Қазір мемлекеттерде телекоммуникациялық инфраструктураның дамуымен
үшінші буынға өтуі аналогтық және сандық желісі арқылы жүзеге асады. және
мультимедияның жаңа қызметінің пайда болуы мен факсималды хат пен беріл-
гендердің, бір номерлі абонентке ақпаратты жоғары сапалы жылдамдықпен бері-
луі жоғарыжылдамдықты симметриялық және асиметриялық берілу шарты пайда
болған. Қызмет жинағы ISDN желісінде көрсетілген тізімге сәйкес келуі
керек.
3G технологиясы абонент санымен кеңейіп қатар дамитын болады. Жаңа
тех-нологияның енуі төрт жылдан кем болмайды, ал екінші және үшінші буынның
да-муы шамамен 2010 жылға дейін.
Мұндай стратегия тізбектелген құрама элемент жүйесін қамтамасыз етеді, және
абоненттік бөлімі көптеген стандарт талабын қанағаттандыру қажет.
ІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ЖЕЛІЛЕРІНІҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ.
2.1. Функционалдық схема.
Ұялы байланыс жүйесі қызмет ететін аймақты жабатын ұяшықтар көріні-
сінде жасалады. Әдетте ұяшықтар дұрыс алтыбұрыш көрінісінде бейнеленеді. Әр
ұяшық ортасында өзінің аймағында көшпелі станцияларға (подвижные станции
ПС) қызмет ететін негізгі станция (базовая станция БС) жайласады. Абонент
бір ұяшықтан екіншісіне көшкенде қызмет ету бір негізгі станциясынан
екіншісіне көшеді.
Барлық негізгі станциялар (БС) ажыратылған сымдар немесе
радиорелейлік байланыс каналдарымен коммутациялау орталығымен (КО - центр
коммутации - ЦК) қосылған. КО-дан телефондық жалпы пайдалану станциясына
шығыс бар. 2.2 суретте жүйенің жоғарыда баяндалған құрылымға сай
жеңілдетілген функцио-налдық схемасы келтірілген.
2.2. сурет. Көшпелі байланыстың ұялық желісінің құрылымы.
Ұялы байланыс жүйесі бір коммутациялау орталығынан тыс тағыда КО-ға
ие болуы мүмкін. Бұл желінің даму эволюциясына немесе коммутациялау сыйым-
дылығының шектелуімен байланыс. Мысалы бірнеше КО-ға ие жүйе құрылымы болуы
мүмкін (2.3 сурет). Біреуі шартты басты, шлюздық немесе транзиттық деп
аталады.
2.3 сурет. Екі коммутациялау орталығына ие ұялы байланыс желісі.
Ең қарапайым жағдайда жүйе бір КО-ға ие болып онда үй регистры болады
да ол басқа жүйелер қызмет ететін аймақтармен шекараласпайтын шағын жабық
аймаққа қызмет етеді. Егер жүйе үлкен аймаққа қызмет көрсетсе ол екі және
одан көп КО-ға ие бола алады, солардың бастысында үй регістры болады, ал
қызмет көрсететін аймақ басқа жүйелермен қызмет көрсететін аймақтармен
шекаралас-пайды. Екі жағдайда да абоненттердің ұяшықтар арасында көшуі
қызмет етуді көшіреді, ал басқа жүйе аймағына өту – роумингке алып келеді.
Егер жүйе басқа ұялы байланыс жүйесімен шекаралас болса онда абоненттің бір
жүйеден басқа-сына көшуі қызмет көрсетудің жүйе арасында өзгеруіне алып
келеді.
2.2. Көшпелі станция.
Цифрлық көшпелі станцияның (КС – подвижная станция – ПС) блок-схемасы
2.4 суретте келтірілген. Оның құрамына: басқару блогы, қабылдау-тарату
блогы, антеналық блок енеді.
Басқару блогы микротелеондық түтқыш (микрофон және динамик),
қлавиатураға және дисплейге ие. Клавиатура шақырылатын абоненттің телефон
номерін және КС жұмыс режимын анықтайтын командаларды теруге арналған.
Дисплей құрылғы көрсететін түрлі информацияны және станцияның жұмыс
орындауына байланысты бейнелерді көрсетуге арналған.
Қабылдау-тарату блогы таратушы, қабылдағыш, жиіліктерді синтездеу және
логикалық блоктарға ие.
Таратқыш құрамына мыналар кіреді: АСТ (АЦП) – сигналды микрофон
шығысынан сандық түрге түрлендіреді және барлық кейінгі өңдеу мен сөз
сигналдарын тарату сандық түрге түрленеді; сөз кодері – сөз сигналын
кодтауды жүзеге асырады, яғни сандық формаға ие сигналды оның артықшылығын
қысқарту мақсаттағы нақты заңдармен түрлендіру; канал кодері – сөз
кодерінің шығысынан алынатын сигналды байланыс линиясы бойымен тарату
кезіндегі қателерден қорғауға арналған қосымша (артық) ақпаратты сандық
формаға қосады; дәл сол мақсатпен ақпарат белгілі қайта орауға (жинауға)
ұшырайды; сонымен қатар канал кодері таратылатын сигнал құрамына логикалық
блоктан келіп түсетін басқару ақпаратын енгізеді; модулятор – кодерленген
бейнесигнал ақпаратының тасымалдаушы жиілікке орын ауыстыруын жүзеге
асырады.
2.4 Сурет. Жылжымалы станцияның блок-схемасы
Қабылдағыш құрамы жағынан таратқышпен бірдей, бірақ оның блоктарына
енетін функциялар кері; демодулятор – модульденген сигналдан ақпарат тасушы
кодталған бейнесигналды бөліп алады; канал декодері – кіріс ағыннан
басқарушы ақпаратты бөліп алады және оны логикалық блокқа бағыттайды;
қабылданған ақпарат қателердің бар-жоқтығына тексеріледі, және табылған
қателер түзетіледі; келесі өңдеуге дейін қабылданған ақпаратт кері қайта
орауға (кодерге қатысты) ұшырайды; сөз декодері – оған канал кодерінен
келіп түсетін сөз сигналын өзіне тән артықшылығымен, бірақ сандық түрде
табиғи формасына қайта қалпына келтіреді; САТ – қабылданған сандық сөз
сигналын аналогты формаға түрлендіреді және оны динамика кірісіне жібереді;
эквалайзер – көпсәулелі кеңістік таралу салдарынан сигнал ауытқуларының
бөлшектік компенсациялануы үшін қызмет атқарады; шын мәнінде ол жіберілетін
сигнал құрамына кіретін символдардың үйретілетін тізбегіне бапталған
адаптивті фильтр болып табылады; эквалайзер блогі функцияналды қажетті
болып табылмайды және кейбір жағдайларда болмауы да мүмкін.
Логикалық блок – бұл жылжымалы байланыс (ЖБ) жұмысын басқаруды
жүзеге асыратын микрокомпьютер. Синтезатор ақпаратты радиоканал бойымен
тарату үшін арналған тасымалдаушы жиілік тербелісінің көзі болып табылады.
Гетеродин мен жиілік түрлендіргішінің болуы тарату және қабылдау үшін түрлі
спектр участогының (жиілік бойынша дуплексті бөлу) қолданылатындығымен
келісілген.
Антенналық блок антенна (қарапайым жағдайда төрттолқынды найза ) мен
қабылдаутарату коммутаторынан тұрады. Сандық станция үшін соңғысы –
антеннаны не таратқыш шығысына қосатын, не қабылдағыш кірісіне қосатын
электрондық коммутатор болуы мүмкін, себебі сандық жүйенің ЖБ-сы ешқашан
да бірмезгілде қабылдау мен таратуға жұмыс жасамайды.
Жылжымалы станцияның блок-схемасы (2.4 сурет) оңайлатылған болып
табылады. Бірақ онда күшейткіштер, селектрлейтін тізбектер, синхрожиілік
сигналдарының генераторлары және олардың ажырату тізбектері, қуаттың тарату
мен қабылдауға басқару схемалары, белгілі жиілік каналында жұмыс жасауға
арналған генератор жиілігін басқару схемасы және т.б. көрсетілмеген. Кейбір
жүйелерде ақпарат тарату конфиденциялдығын қамтамасыз ету үшін шифрлеу
режимін қолдану мүмкін; бұл жағдайда ЖБ-тың таратқышы мен қабылдағышы
мәліметтер шифраторы мен дешифратор блоктарын қамтиды. ЖБ жүйесінде GSM
жүйелерінде абонент идентификациясының арнайы модулі (Subscriber Identy
Module – SIM) қарастырылған. GSM жүйесінің жылжымалы станциясы сөз
белсенділігінің детекторын (Voice Actuvuty Detector) қамтиды. Ол қорек көзі
энергиясын (сәлеленудің орта қуатының төмендеуі) экономды жұмсау , сонымен
бірге жұмыс жасайтын таратқыш кезінде басқа да станциялар үшін пайда
болатын кедергі деңгейлерін төмендету мақсатымен абонент сөйлеген кездегі
уақыт интервалында ғана таратқыштың сәулеленуге жұмысын қамтиды. Таратқыш
жұмысындағы үзіліс уақытында қабылдағыш жолға қосымша жабдықталған шу
енгізіледі. Қажетті жағдайларда ЖБ-қа жеке терминалдық құрылғылар кіруі мүм-
кін, мысалы факсимильді аппарат, соның ішінде сәйкес интерфейстерді қолда-
натын арнайы адаптерлер арқылы қосылатындары.
Аналогты ЖБ блок-схемасы АСТСАТ мен кодек блоктарының болмауы
себепті сандыққа қарағанда қарапайымырақ, бірақ анағұрлым үлкен дуплексті-
антенналық қайтақосқыш есебінен күрделірек, өйткені аналогты станцияға бір
мезгілде тарату мен қабылдауға жұмыс жасауға тура келеді.
2.3. Базалық негізгі станция.
БС блок-схемасы 2.5 суретте келтірілген. БС ерекшелігі тіркелген
қабыл-дауды қолдану болып табылады, сондықтан да станция екі қабылдағыш
антеннаға ие болу керек.сонымен қатар, БС таратуға және қабылдауға бөлек
анттеналарды қамтуы мүмкін (2.5 сурет осы жағдайға сәйкес келеді). Келесі
ерекшілігі – бірнеше қабылдағыштардың және түрлі жиіліктермен бірнеше
каналдарда бір мезгілде жұмыс жүргізуге мүкіндік беретін соншама
таратқыштардың болуы.
Біратаулы қабылдағыштар мен таратқыштар бір каналдан басқасына өтуі
кезіндег олардың қайта құрылысын қамтамасыз ететін жалпы тірек
генераторрларын қамтиды; қабылдаутаратқыштардың нақты саны N ЖБ
құрылымына және комплектациясына тәуелді. N қабылдағыштардың бір
қабылдағышқа және N таратқыштардың бір таратқыш антеннаға бір мезгілдегі
жұмысын қамтамасыз ету үшін қабылдағыш антенналар мен қабылдағыштар
арасында N шығыстарға қуат бөлгіші, ал таратқыштар мен таратқыш антенналар
арасында N кірістерге қуат сумматоры қондырылады.
Қабылдағыш пен таратқыш та ЖБ сияқты құрылымға ие, бірақ онда САТ пен АСТ
болмау себебінен, өйткені таратқыштың кіріс сигналы да қабылдағыштың шығыс
сигналдары да сандық формаға ие. Кодектер БС қабылдау-таратқышының
құрамында емес, коммутация орталығы (КО) құрамында құрылымдық түрде жүзеге
асады, бірақ функционалды түрде олар қабылдағыш-таратқыштардың элементтері
болып табылады.
2.5 Сурет. Базалық станция блок-схемасы
Түйіндесу блогі байланыс линиясы бойымен КО-ға жіберілетін
ақпараттың жинақтауын және одан қаблыданатын ақпараттың түйінін шешуді
жүзеге асырады. БС-тың КО-мен байланысы үшін әдетте радиорелелік немесе
талшықты-оптикалық линия қолданылады, егер олар территория жағынан бір
жерде орналаспайтын болса.
БС контроллері (компьютер) станция жұмысын басқаруды және сонымен
бірге оған кіретін барлық блоктар мен түйіндердің жұмыс қабілеттілігін
бақылауды қамтамасыз етеді.
Сенімділікті қамтамасыз ету үшін БС-ның көптеген блоктары мен
түйіндері резервтелінеді (екі еселенеді) станция құрамына тоқтаусыз
қоректің автономды көздері(аккумулятор) кіреді.
GSM стандартына БС контроллері мен бірнеше (мысалы, 16-ға дейінгі)
базалық қабылдағыш-таратқыш станциялары (БҚТС) кіретін БС жүйесінің ұғымы
қолднылады – 2.6 сурет. Негізінен, бір жерде орналасқан және жалпы БС
контроллерінде (БСК) тұйықталатын үш БҚТС ұяшықтар аралығындағы өзінің 120-
градустық азимуталдық секторына немесе бір БСК-мен 6 БҚТС-ті – алты 60-
градустық секторларға қызмет көрсете алады. D-AMPS стандартында аналогты
жағдайда әрқайсысы өз контроллерімен бір жерде орналасқан және әрқайсысы өз
секторлық антеннасына жұмыс жасайтын сәйкесінше үш немесе алты тәуелсіз БС-
лар қолдана алады.
2.6 Сурет. GSM стандартының базалық станциясының жүйесі
2.4. Коммутация орталығы.
Коммутация орталығы – бұл желіні басқарудың барлық функцияларын
қамтамасыз ететін ұялы байланыс желісінің (ҰБЖ) автоматты телефондық
станциясы. КО ЖБ-ны үнемі бақылап отыруды жүзеге асырады, ЖБ орын ауыстыру
кезінде байланыс үздіксіздігіне қол жететін олардың эстафеталық таралуын
және бөгеттердің немесе үздіксіздіктердің пайда болуы кезіндегі жұмыс
каналдарының қосылуын ұйымдастырады.
КО-да барлық БС ақпараттарының ағындары тұйықталады, және ол арқылы
басқа байланыс желілеріне шығу жүзеге асырылады, мысалы стационарлы телефон
жілері, қалааралық байланыс желілері, спутниктік байланыс, басқа ұялы
желілер. КО құрамына бірнеше процессорлар (контроллерлер) енеді.
Коммутация орталығының блок-схемасы 2.7 суретте көрсетілген.
2.7 Сурет. Коммутация орталығының схемасы
Коммутатор байланыс линиясына ақпарат ағындарының аралық өңдеуін
(жинаутүйінін шешу, буферлік сақтау) жүзеге асыратын сәйкес келетін
байланыс контроллерлері арқылы қосылады. КО мен жүйенің жұмысын басқару
негізінен орталық контроллерден жүзеге асады. КО жұмысы операторлардың
қатысуын есептейді, сондықтан орталық құрамына сәйкес терминалдар, сонымен
бірге ақпараттардың бейне мен регистрация (документтеу) құралдары кіреді.
Оператор арқылы абоненттер мен оларды күту шарттары, жүйенің жұмыс
режимдері бойынша бастапқы берілгендер жөніндегі мәліметтер енгізіледі,
қажетті жағдайларда оператор команданың жұмыс жүрісі бойынша талап
қойылғандарын береді.
Жүйенің негізгі элементтері берілгендер базасы (БД) – үй регистрі,
қонақ регистрі, аутентификация орталығы, аппаратура регистрі болып
табылады. Үй регистрі (орналасу жері –Home Location Register, HLR) берілген
жүйеде тіркелген барлық абоненттер және оларға көрсетілетін қызмет түрлері
жөніндегі мәліметтерді қамтиды. Онда шақыруды ұйымдастыруға арналған
абоненттердің орналасу жері белгіленіп жазылады және шындығында көрсетілген
қызметтер тіркеледі. Қонақ регистрі (орналасу жері – Visitor Location
Register, VLR) қонақ-абоненттер (роумерлер), яғни басқа жүйеде тіркелген,
бірақ дәл осы уақытта ұялы байланыс қызметтерін берілген жүйеде қолданатын
абоненттер жөніндегі мәліметтерді қамтиды. Аутентификация орталығы
(Authentication Center) абоненттердің аутентификация және мәліметтерді
шифрлеу процедурасын қамтамасыз етеді. Аппаратура регистрі (идентификациясы
– Equipment Identity Register), егер ол бар болатын болса, ЖБ-ның оның
жөнделуі мен бекітілген қолданылу затына пайдаланылатын мәліметтерді
қамтиды. Негізінде, онда ұрланған абоненттік аппараттар, сонымен қатар
техникалық ахаулары бар, мысалы мүмкін етілмеген жоғары деңгей бөгеттерінің
көзі болып табылатын аппараттар тіркелуі мүмкін. Ұялы байланыстың әрбір
стандартында жалпы жағдайда түрлі стандарттарда түрліше болатын бірнеше
интерфейстер қолданылады.
ЖБ-тың БС-мен, БС-ның КО-мен (ал GSM стандартында БС қабылдау-
таратқышының БСК-мен байланысына арналған жеке интерфейс) коммутация
орталығының – үй регистрімен, қонақ регистрімен, аппаратура регистрімен,
стационарлы телефондық желімен және басқаларымен байланысына арналған
өзіндік интерфейстер қарастырылады.
Барлық интерфейстер бір не сол сияқты ақпараттық тораптың түрлі
стандартымен анықталатын түрлі интерфейстерді қолдану мүмкіндігін жоймайтын
түрлі дайындаушы-фирмалардың аппаратураларының сыйымдылығын қамтамасыз
етуге арналған стандартизацияларға жатады. Кейбір жағдайларда қазіргі бар
стандартты интерфейстер қолданылады, мысалы, сандық ақпараттық желілердегі
протоколдарға сәйкес келетін айырбас.
ЖБ пен БС арасындағы интерфейс алмасу эфирлік интерфейс немесе
радиоинтерфейс (air interface) атауына ие және сандық ұялы байланыстың (D-
AMPS және GSM) екі негізгі стандарттары үшін түрліше ұйымдасуына қарамастан
Dm деп біркелкі белгіленеді. Эфирлік интерфейс оның кез-келген
конфигурациясы және өзінің ұялы байланыс стандартына арналған жалғыз мүмкін
болған нұсқасымен міндетті түрде кез-келген ұялы байланыс жүйесінде
қолданылады. Берілген жағдай кез-келген дайындаушы фирманың ЖБ-на сол
немесе кез-келген басқа фирманың БС-мен сәтті жұмыс жасауға мүмкіндік
береді, бұл операторлардың компанияларына ыңғайлы және роумингті
ұйымдастыру үшін қажет. Эфирлік интерфейстің стандарттары радиобайланыс
каналына бөлініп берілген жиілік жолағын анағұрлым әсерлі қамтамасыз ету
үшін аса мұқият өңделеді.
ІІІ. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ НЕГІЗГІ СТАНДАРТТАРЫ
3.1. Ұялы байланыстың аналогты жүйелері NMT стандартының
ұялы желілері.
NMT стандартының жүйелері бес скандинавиялық елдер үшін жасалып
шығарылған. Бұл 450-467 МГц диапазонында жұмыс жасайтын және әрқайсысы
25кГц еніне ие 180 байланыс каналдарынан тұратын бірінші ұрпақтың аналогты
жүйелері болды. Жиілікті көп рет қолдану есебінен каналдардың әсерлі саны
5568-ді құрады. БС-мен бөлінетін каналдардың орташа саны 30-ға тең, ұяшық
радиусы 5-25км. Стандарттың ерекшелігі жүйеге енетін елдердің кез-
келгенінде барлық жылжымалы абоненттердің (ЖА) жұмыс жасай алу
мүмкіншілігі болып табылады, соның арқасында ЖБ кез-келген елдің жүйесінің
БС-мен біркелкілікте болады [10,20,21].
NMT стандартының ұялы байланыс жүйесі мыналарды қамтамасыз етеді:
байланысқа ену және автоматты режимде сөйлесу құнының тіркемесін; ЖБ пен
стационар телефон желісінің кез-келген абонентімен немесе шығарылған еліне
қатыссыз кез-келген қосылған ЖБ жүйесі арасындағы байланысты ұйымдас-
тыру; біріккен ұялы байланыс жүйесінің аралығындағы ЖА-ті автоматты іздеу.
NMT стандартының ұялы байланыс жүйесі жергілікті, қалааралық және
халық аралық денгейде сойлем хабарларынан басқа телефакстарды жібере алады
және түрлі деректер қоймаларына қол жеткізе алады (деректерді тарату жылдам-
дықтары 4,8 кбитс тен артпауы жөн), ал сонымен абоненттерге түрлі қосымша
қызметтер көрсете алады. Стандарт NMT-450 жетілдірілді: байланыс жүйесінің
өнімділігі арттырылды, жұмыс сапасы көтерілді, абонентті идентификациялау
жолымен желіге қолжеткізу қорғалды, байланыс каналынан пираттық пайдалану
мүмкіндігі жойылды. Стандарттың бұл версиясы NMT-450L деген атау алды.
Оның негізгі ерекшілігі ОКС №7 жүйесінен қолдану болады (МККТТ специфи-
кациясы бойынша SS №7). Сонда абоненттердің қозғалу кезінде көшпелі станция-
ларды басқа БС лар қызметіне жылдам қосу, оларды идентификациялау және ра-
диотелефондарының энергия сарыптауын кемейтеді.
NMT-450 стандартының негізгі сипаттамалары NMT-900 жаңа версияларында
сақталды (2.3 кесте).
NMT-450 стандартының жұмыс жиіліктері екі таспада жайласқан: 453,0-
457,5 және 463,0-467,5 МГц. Демек қабылдау және тарату каналдарының
аралықтары 10 МГц ке тең. Жалпы каналдар саны шектелгендіктен (көрші
каналдар аралықтары 20-25 кГц), онда жүйенің абоненттық сыйымдылығын
арттыру үшін кіші байланыс зоналарын үйымдастыру келісілген.
2.3 кесте. NMT-450 және NMT-900 стандарттарының негізгі сипаттамалары
NMT-450 стандартының жүйесі жердегі көшпелі станцияларға қызмет ету үшін
арналған, бірақ денгіз жағалайында да қолдануы мүмкін.
ҰБКЖ (ССПС) нің жұмыс принципы ЖПТЖ (ТфОП) мен өзара байланысқа
негізделген. NMT-450 стандарты желісінің схемасы 2.8 суретте келтірілген.
2.8 сурет. NMT-450 стандарттық желінің құрылымдық схемасы
ҰБҚЖ құрамына төмендегі бөлімдер енеді: көшпелі байланыс коммутация-
лау орталығы (ЦК - MSG - Mobile Services Switching Center); негізгі санция
(БС - BTS - Base Transceiver Station); көшпелі станция (ПС - MS - Mobile
Station); конт-роллерлер.
Коммутациялау орталығы көшпелі радиобайланыс жүйесін басқаруды қамтамасыз
етеді және ПС пен ТфОП тарды байлайды. Әрбір MSC оның қызмет ететін
зонасында жайласқан біртоп БС терге қызмет етеді. 2.9 суретте қызмет ету
зонасын ұйымдастыру принциптері келтірілген.
2.9 сурет. NMT-450 стандарты желісінің қызмет ету зоналарын ұйымдастыру.
Әрбір БС байланыс каналдары сөйлем каналдарына және КУ (шақыру) лар-
ға ажыратылады. КУ лардан арнайы таныстыру сигналдары таратылады. Бос сой-
леу каналдары бойынша басқа канал бос екендігін белгілейтін және сойлеу
үшін дайын екендігін көрсетуші танысу сигналдары таратылады. БС зонасындағы
барлық ПС тер КУ жиілігінде түрақты істеп түрады. Егер барлық каналдар
иеленген болса КУ сойлесуге берілуі мүмкін.
2.10 сурет. FFSK-сигналын құру принципы
NMT жүйесінде MSC, BTS және MS араларында қызметші сигналдармен
алмасу орындалады. Бұл сигналдар МА жайласқан қызмет зонасын, мемлекетті,
канал номерін белгілейді. Барлық бұл сигналдар цифрлық түрде болып жылдам
жиіліктік манипуляция FFSK (Fast Frequency Shift Keying) жәрдемінде
құрылады.
FFSK-сигналдарды құру принци-пы 2.10 суретте келтірілген. Ло-гикалық
1 болған цифрлық сигнал 1200 Гц тербелістің бір периоды болып алынады, ал
логикалық 0 1800 Гц 1,5 пе-риоды етіп алына-ды. Сонымен цифрлық сигнал
1200 Кбитс жылдамдықпен бай-ланыс каналында таратылады.
NMT жүйесінде қызметші информация 64-разрядтық пакетте таратылады
және жұмыс тола кадрының ортасында жайласады. Осындай әрбір пакет бес
өріске ие (2.11сурет): берілген хабар таратылатыын канал N1N2N3 номері,
кадр типын сипаттайтын Р префиксы, N1N2N3 канал номеріна ие негізгі станция
жайласқан қызмет ету районының номері Y1Y2, ПС номері XI - Х7, информа-
циялық өріс.
MSC - MS бағытында таратуда информациялық өріс 12 битке ие; MS – MSC
бағытында қызмет ету районының номер Yl Y2 таратылмайды, информациялық
өріс 20 битке ие. NMT стандартында басқарушы етіп қалаған сөздік каналын
пайдалану мүмкін, нәтижеде байланыс сапасын басқару жақсыланады.
2.11 сурет. NMT стандарты жұмыс кадрының құрылымы.
3.2. Цифрлы ұялық байланыс жүйелері.
GSM стадарттағы ұялы желілер. 862-960 МГц диапазонын қолдануға тиісті
СЕРТ 1980 жылғы ұсыныстарына сай GSM стандарты таратушының жұмысын екі
диапазонда ұйымдастырады. 890-915 МГц аралығы ПС ден БС ға хабарларды
таратуға қолданады, ал 935-960 МГц – БС тен ПС ке таратуға. Байланыс
кезінде каналдарды қайтадан қосқанда олар арасындағы айырма 45 МГц болып
түрақты. Көрші каналдар арасы 200 кГц. Сонымен қабылдауажырату үшін
ажыратылған жиіліктік 25 МГц аралықта 124 байланыс каналы жайласады [8,10,
20, 21,26,43, 59].
GSM стандартында TDMA қолданады, бұл бір тасымалдаушы жиілікте 8
сойлеу каналдарын жайластыруға мүмкіндік жасайды. Сөзді өзгертуші құрылғы
ретінде RPE-LTP сөздік кодек қолданады, импульстық тітрендетіру мен және
сойлемді 13 кбитс жылдамдықпен өзгертуші.Радиоканалдарда кездесетін
қателерден сақтану үшін блоктық және орын ауыстырып орап алынатын кодтау
қолданады. Кодтаудың және орын ауыстырудың ПС баяу жылдамдықтарында
эффективтығын көтеру үшін жұмыс жиіліктерді байланыс сеансында бір секундте
217 секірулер жылдамдығымен баяу өзгертіп отырылады. Қабылданған
сигналдардың қаладағы көпсәулелі таратылуынан келіп шыққан
интерференциондық тыныштауымен күресу үшін байланыс аппаратында сигналдар
импульстарын тегістеу үшін орташа квадратик ауытқуы 16 мкс кешігуге дейін
ие эквалайзер пайдаланады. Жабдықтардың синхродау жүйесі абсолюттық
уақыттық кешігуі 233 мкс ке дейін компенсациялау мүмкіндігіне ие. Бұл
байланыс максимал ара қашықтығы 35 км ге дейін болады (ұяшық максимал
радиусы).
Радиосигналды модуляциялау үшін минамал жиілікті сылжуға ие спектралды
эффектив гаусстық жиілікті манипуляция қолданылады (GMSK). Сойлемді өңдеу
үзілісті сөйлемді тарату жүйе рамкасында DTX (Discontinuous Transmission)
қолданады.
GSM жабдықтары төмендегілерге ие: көшпелі (радиотелефондар) және
негізгі станциялар, цифрлық коммутаторлар, басқару және қызмет көрсету
орталықтары және түрлі қосымша жүйелер және құрылғылар. Жүйе элементтерінің
бір біріне функционалдық қосылуы бір қатар интерфейстер жәрдемінде
орындалады. Құрылымдық схемада (2.12 сурет) GSM стандартында қабылданған
функционалдық құрылым және интерфейстер көрсетілген.
MS (көшпелі станция) GSM абоненттерінің бар байланыстар желісіне
қолжетуді ұйымдастыру үшін керекті жабдықтарынан құрастырылады. GSM
стандарты рамкасында ПС тердің бес классы енгізілген: транспорттық
саймандарында қолданатын шығу қуаты 20 Вт қа дейін болған 1 кластан шығу
максимал қуаты 0,8 Вт қа дейін болған 5 класс моделәне дейін (Кесте 2.5).
Хабарларды таратуда байланыс сапасын керекті сапада болуы үшін таратушының
қуатын адаптивтық реттеуге болады. ПС пен БС бір біріне байланысты емес.
MS- жылжымалы станция
BTS- базалық станция
BSC- базалық станцияның контроллері
TCE- транскодер
BSS- базалық станцияның жабдығы
MSC- жылжымалы байланыстың коммуникация орталығы
HLR- регистр көрсеткіші
VLR- қозғалыс регистрі
AUC- аутентификациялық орталық
EIR- регистрдің идентификация жабдығы
OMC- басқару және қызмет көрсету орталығы
NMC- тармақ басқару орталығы
ADC- администрациялық орталық
PSTN- көпшілік қолданатын телефон тармағы
PDN- ұзатқыш пакетінің тармағы
ISDN- интеграция қызметі және цифрлы тармақ
SSS- коммутациялық орталық
Кесте 2. 5 GSM стандартындағы көшпелі станциялардың классификациясы.
Әрбір ПС ие болатын МИН- халықаралық идентификацияның нөмері (IMSI)
өзінің жадына енгізілген. Әрбір ПС және бір МИН - IMEI ге ие, оның мақсаты
GSM тармағына станцияларды ұрлау жолымен немесе басқа рұқсаты жоқ
станцияларды жолатпау.
BSS жабдығы- базалық бақылау станциясы BSC және BTS қабылдау- тарату
станциясынан құралған. Бір контроллер бірнеше станцияны басқаруы мүмкін.
Ол төмендегі функцияларды орындай алады: радиокналдарды ұлестіруді
басқару, іске қосуды және олардың кезегін реттеу, жиіліктер бойынша секіру
жолымен жұмыс режимын қамтамасыз етуді, сигналдарды модуляциялау және
демодуляциялау, дыбыс кодировкасын, сойлеудің, деректерді және шақыру
сигналдарының тарату жылдамдықтарын адаптациялау, жеке шақыру хабардың
кезекті таратуын басқарады.
Транскодер TCE – сойлеу және MSC тен шығатын (64 кбитс) деректер
сигналдарын радиоинтерфейс (13 кбитс) бойынша GSM ұсыныстарына сай түріре
келтіреді. Транскодер әдетте MSC пен бірге жайласады.
SSS коммутация жабдығы төмендегі құрылуға ие: MSC тің жылжымалы
байланыс басқару орталығы, жайласуды көрсететін HLR регистры, көшу VLR
регистры, аутентификация орталығы AUC және идентификация жабдығы EIR.
MSC ұяшықтарының бірнешесіне қызмет етедіде ПС тың барлық қызметтерін
атқарады. Ол көшпелі станциялар желісімен және мынадай PSTN, PDN, ISDN,
белгілінген желілер арасында интерфейс қызметін атқарады және шақыруларды
маршрутизациялаумен басқаруды орындайды. Одан тыс MSC радиоканалдарды
коммутациялау функциясын орындайды, сонымен ПС тің бір ұяшықтан басқасына
көшкенде байланыстың ұзіліссіздігін қамтамасыз етеді және жұмыс
каналдарын қайтадан қосады, егер каналда богеттер немесе бас тартулар
кездессе. Өзінде тармақ арасындағы байланыспен фиксациялық тармақтарда
интерфейс ролін атқарады. Әрбір MSC белгілі географиялық зонамен шектелген
абоненттерге қызмет көрсетеді. MSC шақыруды орнату және маршрутизациялау
процедураларын басқарады, PSTN үшін SS №7 сигнализациялау жүйесінің
функцияларын қамтамасыз етеді. Тағыда MSC сойлеулерді тарификациялау үшін
деретерді жинайды, статистикалық деректерді түзеді, радиоканалға
қолжетудегі қаупсіздік процедураларын сүйемелейді.
MSC тағыда жайласу орнын регистрациялауды басқарады және базалық
станциялардың жүйесінде (BSC) басқаруды таратады. Ұяшықтарда бір КБС пен
басқарылатын шақыруды тарату процедурасы сол BSC мен амлға асырылады. Егер
шақыру процедурасы екі желілер арасында болса онда бастапқы шақыру MSC те
атқарылады. Тағыда GSM стандартында түрлі MSC терге тиісті контроллерлер
арасында шақырулар тарату орындалуы мүмкін.
MSC тер әр кезі HLR (жайласу орнын көрсететін немесе үй регистрі)
регистрінен және VLR (орын ауыстыру немесе қонақ регистры) регистрлерінен
пайдаланып ПС терді қадағалай отырады.
HLR де қайсы бір ПС тің жайласу түрасында информацияның бір бөлігі
сақталады, ол жәрдемінде ЦК шақыруды жеткізеді. Бұл регистр көшпелі
абоненттың МИН ына ие болады (1MSI), ол ПС ты аутентификация орталығында
(AUC) тануға мүмкіндік жасайды, сонымен регистр GSM желісінің нормал
істеуіне керек деректерге де ие. Осы деректердің тізімі 2.13 суретте
келтірілген.
Амалда HLR желіде түрақты регистрацияланған абоненттер түрасында
деректер қоймасы болып қызмет етеді. Онда таныстыратын адрестер және
номерлер, тағыда абоненттердің дәл өзі екендігін көрсететін параметрлер,
байланыс қызметтерінің құрамы, маршруттау түрасында информация, абоненттің
роуминг деректері (сай VLR де және абоненттың уақытынша идентификациялау
номері ТМ51 түрасында деректер де) жайласқан.
HLR де бар деректерге желінің барлық MSC және VLR лері қол жеткізе
алады. Егер желіде бірнеше HLR болса, деректер базасында абонент түрасында
бір жазу болады, сондықтан әрбір HLR жалпы базаның бір бөлігі бөлады. HLR
ге желі ара роумингты қамтамасыз ету үшін басқа желідегі MSC және VLR лер
де қол жеткізу мүмкін.
Көшу регистры (VLR) – бұл екінші негізгі ұүрылғы, ос ПС тың ұяшықтан
ұяшыққа көшуін қадағалайды. Оның жәрдемімен ПС тың регистр бақылайтын
зонадан тыс жұмыс орындауы мүмкін болады. ПС бір КБС әсер зонасынан
екіншісіне көшкенде ол ең соңғы регистрацияланады да көшу регистрына
мәлімет жазылып қояды.
Бұл регистердегі уақтынша деректердің құрамы 2.14 суретте
келтірілген. VLR HLR ие болған деректерге де ие, бірақ олар
абоненттер VLR басқаратын ұяшықта жайласқан болған кезде ғана болады.
2.13 сурет. HLR және VLB де ұзақ уақыт сақталатын деректер
GSM стандарты желісінде ұяшықтар географиялық зоналарға (LA) бірігеді
де оларға идентификациялық нөмер LAC бекітіледі. Әрбір VLR өзінде
абоненттер жайлы бірнеше LA ларда мәліметке ие. Егерде абонент бір зонадан
екіншісіне ауысса ол жайлы мәліметтер VLR - де жаңаланып тұрады. Егер ескі
және жаңа LA лар түрлі VLR лер зоналарында жайласса, онда ескі VLR - дегі
ескі мәліметтер жаңасына көшіріліп ескісі өшіріледі. HLR жайғастырылған VLR
дың ағымды адресі де жаңартылады. Тағыда VLR көшіп жүрген жылжымалы
станцияға (MSRN) нөмерді беруді қамтамасыз етеді. Абонент кіруші шақыруды
қабылдағанда VLR оның MSRN нін алып MSC ге жібереді, ол осы шақыруды
абонент жайласқан зонасындағы БС ке маршруттайды. Одан тыс ол бір MST тен
басқасына қосылу өткенде басқарудағы тарату номерін үлестіреді, жаңа TMSI
лерді үлестіруді басқарады да оларды HLR ге береді, шақыруды өңдеген кезде
өзі екенін орнату процедураларын басқарады. Жалпы VLR локал БД болып қызмет
етеді де ол жайласқан зонадағы HLR ге жиі сураныстарын тоқтатады сонымен
шақыру уақытын кемейтеді.
2.14. сурет. HLP және VLP сақталатын қасиеттерінің құрамы
ССС ресурстарын санкциясыз пайдалануды жою үшін оған аутентификация
механизмі енгізілген. Аутентификация орталығы (AUC) бірнеше блоктан
құралған болып аутентификация кіліттерін және алгоритмдерін пішімдейді.
Оның жәрдемінде абоненттің құқықтары тексеріледі де желіге қол жеткізіледі.
АUC аутентификациялау процессінің параметрлері түрасында шешім қабылдайды
және құралдарды идентификациялау регистрінде (EIR) жайласқан БД негізінде
шифрлеу кіліттерін таңдайды.
Әрбір көшпелі абонент ССС тен пайдалану уақытында абоненттің өзі
екендігін дәлелдейтін стандарттық модуль (SIM карта) алады. Ол IMSI ге,
өзінің жеке аутентификациялау кілітіне (Ki), аутентификациялау алгоритмине
(A3) ие.
SIM-картаға жазылған информация жәрдемінде ПС пен желі алмасқан
деректер нәтижесінде аутентификациялау тола циклы орындаладыда абоненттің
желіге қол жетуіне рұқсат етіледі. Құрылғыларды идентификациялау регистры
EIR көшпелі станция құрылғысының МИН ны (IMEI) өзі екендігін дәлелдеу үшін
орталанған БД ға ие. Егер желі бірнеше EIR ге ие болса, онда әрбір EIR
белгілі ПС тер тобы номерлерін басқарады.
Басқару және қызмет ету орталығы (ОМС) желі элементтерін және жұмыс сапасын
басқаруды қамтамасыз етеді. ОМС функцияларына төмендегілер енеді:
авариялық сигналдарды регистрациялау және өңдеу, бұзылуларды жою (автоматик
немесе қызметшілер жәрдемінде), желі құралдарының жағдайын және ПС тың
шақыруларының өтуін тексеру, трафикты басқару, статистикалық деректерді
жинау, ПО және БД ларды басқару ж.б.
Желіні басқару орталығы (NMC) ол суемелдейтін барлық желі денгейінде
техникалық қызметті және эксплуатациялауды қамтамасыз етеді. NMC ке енеді:
входит: GSM желісінің шекарасында барлық желі трафикін басқару, авариялық
жағдайда (бас тарту немесе тұйіндердің аса жүктелуі кезінде) желіні
диспетчерлік басқару, желі жабдықтарының автоматик басқару құрылғыларының
жағдайларын кұзету, операторлар дисплейлерінде барлық желі жағдайын
бейнелеу, сигналдау маршруттарын басқару және түйіндер қосылуларын, GSM
және PSTN арасындағы байланыстарын бақылау ж.б.
GSM стандартының жүйелерінде үш түр интерфейстер бар: тысқы
желілермен байланыс үшін; GSM желілерінің түрлі құрылғылары арасында; GSM
желісімен сыртқы жабдық арасында. Олар толасымен ETSIGSM 03.02 талаптарына
сай келеді.
1. Тысқы желілер интерфейсы:
• ТфОП ке интерфейс: жалпы пайдалану телефондық желімен қосу SS №7
сигнализациялау жүйесіне сай MSC пен 2 Мбитс тық байланыс жолымен
орындалады. 2 Мбитс интерфейсінің электрикалық сипаттамалары МККТТ
G.732. ұсыныстарына сай.
• ISDN желісіне интерфейс: ISDN желілерімен қосылу үшін SS №7
сигнализациялау жүйесімен суемелдейтін және МККТТ сериясы Q.700
ұсыныстарына жауап беретін 2 Мбитс тық торт байланыс жолдары көзде
түтылады.
• NMT-450 стандартты желісінің интерфейсы: коммутациялау орталығы (ЦК)
NMT-450 желісімен 2 Мбитс тық төрт стандарт байланыс жолдарымен және
SS №7 стгнализацияу жүйесімен байланады. Сонда телефондық желімен TUP
және МТР Сары кітәп хабарлауды тарату пайдаланушылардың жүйесі
талаптарының МККТТ ұсыныстары ... 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