Жамбыл облысына CDMA-450 стандарты негізінде сымсыз қатынау желісі
9
10
11
12
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада Жамбыл облысына CDMA-450 стандарты
негізінде сымсыз қатынау желісін енгіземіз және ZXC10-BSS базалық
станциясы мен ZXC10-BSS ішкі жүйесінің сипаттамалары келтіріліп, оларға
арналған есептеулер және жобалау мәселелері қарастырылады.
Жобада негізгі станцияның радиосигналмен жабу аймағы, ұя радиусы,
абоненттік жүктемелері есептелінеді. Абоненттердің санына байланысты
радиосигналмен жабу аймағының радиусының графигі келтіріледі.
Осыдан басқа соңғы екі бөлімінде өміртіршілік қауіпсіздігіне байланысты
мәселелер қарастырылады, жобаның бизнес-жоспары құрастырылады және
жобаның жасау бағасы есептелінеді.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассматриваются вопросы внедрения
беспроводного доступа по стандарту CDMA-450 в Жамбулской области,
приведены технические характеристики
ZXC10-BSS базовой станций и
ZXC10-BSS
внутренней подсистемы, рассчитываются расчеты
и
проектирования системы.
В проекте рассчитываются зоны покрытия базовой станции, радиус соты.
Приведены графики зависимости радиуса зоны покрытия в зависимости от
количества абонентов.
Кроме этого в двух последних главах рассматриваются вопросы
безопасности жизнедеятельности, составляется бизнес-план и рассчитывается
цена разработки проекта.
13
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 CDMA-450 стандартты ұялы байланыс желісін ұйымдастыруды талдау ...
1.1 Жамбыл облысының аймақтық телекоммуникация торабы ... ... ... .
1.2 Ауылдық телефон байланысының дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
1.3 CDMA-450 технологиясында сымсыз желіні ұйымдастырудың
негізгі мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.4 CDMA стандартының негізгі қағидалары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .
1.5 CDMA стандартты жүйенің жұмыс істеу қағидасы ... ... ... ... ... ... ..
1.6 BSC жүйесінің сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.7 CDMA - 450 технологиясының қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.8 СDМА -450 технологиясының Қазақстан Республикасындағы
даму бағыттары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.9 Мәселенің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2 Құрылғыны таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 CDMA-450 жүйесінің жабдықтары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...
2.2 ZXC10-BSS базалық станцияның ішкі жүйелерінің жалпы
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
9
9
9
10
12
13
17
18
18
20
21
21
22
2.3
ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесінің
мінездемелері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.4 BSS жүйесінің техникалық сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ..
2.5 ZXC10-BSS ішкі жүйесінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3 Техникалық есептеу бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
23
24
24
30
3.1
CDMA-450 технологиясының көмегімен сымсыз желіні
ұйымдастыруды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2 Қаратау қаласының қамту аумағын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.3 Жаңатас қаласының қамту аумағын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.4 Радиорелейлі жолдың өткінін анықтау және антеналардың
биіктіктерін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5 Байланыс тұрақтылығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.6 ЦРРЖ жұмысына гидрометеорлар мен атмосфераның әсерін
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4 Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.1 Цехта орналасқан қонырғылардағы жерге қосу құрылғысы
(нөлдеу) және оның есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.2 CDMA стандартындағы ұялы байланыс желісін құру кезінде
персоналдың жұмыс істеу кезіндегі қауіпсіздік шараларын талдау ... ... ... ... .
4.3 Нөлдік қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ..
4.4 Нөлдеуді есептеу жолы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.5 Нөлдеуді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.6 Қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5 Бизнес-жоспар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.1 Жобалау қызметі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
14
30
31
35
37
41
41
50
50
50
51
52
56
59
61
61
5.2 Жобалау сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5.3 Ұйымдастыру - кәсіби жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
5.4 Қаржы жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5.5 Еңбек ресурсы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қосымша А ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қосымша Б ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қосымша В ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
15
61
63
64
64
71
72
73
74
75
Кіріспе
Қазіргі уақытта телекоммуникациялық технологияда маңызды болып
ұялы радиотелефондар табылады. Ол туралы байланыс нарығынан байқауға
болады. Байланыстың бұл түрін пайдаланушылар саны көбейіп, оның өсу
динамикасы соңғы бірнеше жылдар бойы жылына 40% құрайды.
Мұндай қарқынды өсу радиотелефонды байланыс жүйесіне ерекше
талаптарды ұсынады, ұялы байланыс жүйесінің жетілдірілген дамуында
сигналдарды сандық тарату тәсілі қолданылады.
Сандық радиобайланыс жалпы арнада бір құрылғыны көптеген
тұтынушылар арқылы бір уақытта ақпаратты таратуды қарастыратын,
мультиқатынау немесе көп стансалы қатынау мүмкіндіктерімен сипатталады.
Жалпы арналарды бөлу, безендіруге болатын жиілік (FDMA), уақыт (TDMA)
және код (CDMA) бойынша жасауға мүмкін.
Сандық технологияда бұдан басқа екі әдіс қолданылады.
Уақытша бөлінудегі мультиқатынау кезінде көп сандық абоненттер
арналары өз хабарларын сол бір радио жиілікке береді, ал басқа уақытта басқа
да артықшылықтарды алуға және сөздік трафик көлемін арттыруға жол береді.
Бұл әдіске GSM және оның DCS, сондай-ақ AMPS стандартының логикалық
жалғасуы болған D-AMPS сияқты ұялы байланыстың қысқа жолақты сандық
стандарттары негізделген.
Қазіргі ақпараттық кезеңде байланыс жүйелерінің көрсететін қызметі,
сапасы мен иілгіштігі өте үлкен сұраныста. Қазіргі кезде кез-келген жерде, кез-
келген тұтынушышыға, кез-келген уақытта мультимедиялық қызметтерді
көрсету ең тартымды ойлардың бірі болып табылады. CDMA технологиясының
мынадай ерекшеліктері "үлкен сиымдылықты бөгеттерден жоғарғы қорғаныс
және жүйе құрылысының оңайлығы" жер бетіндегі барлық операторлардың
қолданысын жаулап алу үстінде. Басқа жағынан "аз деңгейдегі сәулелену,
берілетін ақпараттың нақтылығы және жоғарғы деңгейдегі қорғанысы" қызмет
көрсетуінің жоғарғы сапалығы оған кең ауқымды мобилді абоненттерді
тартады. Әскери мақсаттарда, таза азаматтық қосымшаларда қолданғандықтан
бұл артықшылықтардың барлығы
CDMA
технологиясының тез арада
жетілдіруін анықтайды. Байланыс саласындағы сарапшы мамандардың жасаған
анализі, келесі бірнеше жылдар бойы CDMA қызметтеріне өте үлкен, 100%
жететін сұранысқа ие болады деп көрсетті. Ақпараттық кезеңнің дамуына
байланысты ақпараттарды жылдам жеткізумен кеңтарамды мультимедиялық
видео (аудио) қызметтері абоненттер арасында белсенді сұраныста. Бұл
байланыс операторларын, үшінші буын жүйесінің (3G) жасалған, қызметтерді
көрсетудің жаңа пункттерін құрып бәсекелестер арасынан озып шығу үшін
CDMA технологиясын меңгеруге итермелейді.
16
1 CDMA-450 стандартты ұялы байланыс желісін ұйымдастыруды
талдау
1.8 Жамбыл облысының аймақтық телекоммуникация торабы
Тараз қаласында байланыс қызметтерін Жамбыл облыстық
телекоммуникация дирекциясы АҚ Қазақтелеком филиалы қамтамасыз етеді.
KCell, Beeline, Dalacom сияқты байланыс операторлары жұмыс істейді.
Байланыс желісі толығымен дерлік цифрлық, ҚТС-да абоненттік линияда
алтысандық нөмірлену жүйесі қабылданған.
Орналасуы:
Жамбыл облысы Қазақстанның оңтүстік бөлігінде орналасқан. Әкімшілік
орталық - Тараз қаласы. Жамбыл облысында 10 аудан бар. Территория ауданы
- 144,2 мың шаршы км, құрамына төрт қала кіреді - Тараз, Қаратау, Жаңатас,
Шу.
Қаратау
қалалық телекоммуникация торабы Жамбыл облыстық
телекоммуникация дирекциясының бөлімшесі болып табылады.
Қаратау - таудың етегінде орналасқан көркем қала. Қалада облыс
орталығы Тараз қаласымен қосатын темір және тас жол торабы бар.
Қаратау қаласының халық саны 18 мың 440 адам.
Қаратау - дамып келе жатқан инфрақұрылымы, гүлденіп келе жатқан
кәсіпкерлері, негізінен фосфор өнімдерін шығарумен және мәрмәрді бүкіл
Қазақстанға жіберумен, гүлденумен, дайын өнімді шығарумен айналысатын
шаруа қожалықтары бар аудан орталығы.
Соңғы кезде кіші бизнес объектілерінің белсенді дамуы байқалады. Үш
мектеп, аймақтық аурухана, мәдениет үйі, нан өнімдерінің комбинаты жұмыс
істеп тұр. Тұрғындардың әл-ауқаттылығы - орташадан жоғары. Қаратау
қаласының АТСК станциясының жөндеу сыйымдылығы - 2000 нөмір,
әрекеттігі сыйымдылығы - 2000 нөмір. 1975 жылдан пайдаланылып келеді.
2008 жылдың 1-ші наурызына қараған жағдай бойынша телефон орнатуға
берілген өтініштердің саны - 2768 өтініш. Осы дерек негізінде жобаны жүзеге
асыру қажеттілігі жетіледі.
1.9 Ауылдық телефон байланысының дамуы
Ауылдық телефон байланысындағы инфражүйенің құрылу және даму
проблемасы дамуға кететін үлкен шығындармен, сонымен қатар халықтың
төлеу қабілетінің аласа деңгейімен түсіндіріледі.
17
Қазіргі уақытта ауылдық жердегі телефонизация телекоммуникация
саласының ең күрделі проблемаларының бірі болып келеді. Оның үстіне орта
телефон тығыздығы 100 тұрғынға кемінде 10 қосудан тұрады.
Осы кезеңде маңызды мүмкіндердің бірі - сымсыз сөйлесу пунктерді құру
бағыты болып табылады. (СП-сөйлесу пункті). Бұл пунктерге сенімділік
артады, алайда үлкен ауылдардың телефонизациясы үшін жарамайды деуге
болады. Ауылды аймақтарда пайдалы сөйлесу пунктерін құру үшін келесі
шарттардың орындалуын қамтамасыз ету қажет:
- эксплуатациялық шығындар көлемі табыс көлемінің 2% құруы қажет;
- пунктерді орналастыру бөлмелерін жалға алмау және операторлар
жұмысқа жалданбауы қажет;
- дебиторлық қарыздың болмауы және аудан орталығына трафик
тұйықталуын қамсыздандыру;
- жобаның қаржыландырылуы.
Қоныстанған пунктерде шағын - 6 нөмірлі АТС орналастырылды, NMT-
450 стандартты ұялы радио телефон жүйесі қосу желісінің ролін атқарды.
Алайда бұндай шешімнің кешілігі-есеп тәсілінің және көрсетілген қызметке
арналған ақы жинауының болмауы болып табылды.
Кейіннен биллинг бағдарламасы өңделген болатын. Соңында ауылдық
сөйлесу пункті ұялы радиотелефон жүйесінен құралды. Радиотелефоннан
қоңырау шалу үшін, абонент алдымен керек нөмірді теріп алады. Қоңырау
сервисті телефондық карталар жүйесіне маршрутталады да (СТК), кейіннен пин
- код арқылы абонент аутентификацияланады. Егер жүйеде сондай пин - коды
бар карта бар болса, онда жүйе абонентті керекті нөмірге қосады. 5 мың
абоненттерге арналған СТК жүйесі NMT - 450, GSM - 900, CDMA - 450
стандарттарының кез келген коммутатор үлгісімен бірлесіп әрекет ете алады.
Ауылдық радиотелефонға (ұйымдық - техникалық шаралар көмегімен)
жалпы нөмірден өзге екінші нөмір меншіктеледі (бес таңбалы - жергілікті аудан
орталығының).
1.10 CDMA-450 технологиясында сымсыз желіні ұйымдастырудың
негізгі мақсаты
Ұялы
байланыс желісі Жамбыл облысы
Қаратау
қаласы
үшін
ұйымдастырылады. Қаланың және жақын қоныстанған шағын аудандардың
географиялық және халық қонысының тығыздығының ерекшеліктерін ескеріп
тиімді және үнемді технология мен құрылғыларды таңдадық.
Бұл жұмыстың негізгі мақсаты - аз қоныстанған Қаратау қаласында
қызмет ету аймағын үлкейтуге мүмкіндік беру. Ұялы байланыс қызметі
қаланың 95%-на қамтамасыз етілуі тиіс.
Дипломдық жұмыста жылжымалы байланыс жұйесінде (СПС) CDMA
технологиясының басқа жиілік диапозонында (900 МГц) жұмыс істейтін
18
стандартына қарағанда тығыздығы аз аймақтарда бір уақыт аралығында
стационарлық байланыс қызметін қамтамасыз ететін CDMA - 450 стандарт
технологиясын пайдаланудың маңызы жоғары. Бұндай қасиеттердің ішінде,
әсіресе, шек қойылған жиілік қорларда маңызы бар спектр қолданылуының
жоғары деңгейде болуы. Тариф мөлшерінің аз болуы тығыздығы аз және күн
көріс жағдайы нашар аймақтарда маңызы жоғары болып табылады. Сонымен
қатар, CDMA 450 басқа диапазондарға қарағанда ұяның үлкен аумағымен
қамтамасыз етеді, бұл үлкен аудандарды радиоқамтумен қамтамасыз ету
кезінде базалық станциялар санын азайтуға мүмкіндік береді.
Жалпы CDMA 450 жүйесі базалық қабылдаутарату станциясынан (BTS),
базалық станция контроллерінен (BSC), мобилді коммутация орталығынан
мекен орнын тіркегішінен (MSCVLR), мекен орнының негізгі тіркегіші
аутентификация орталығынан (HLRAC) құралады. Бұларға басқа да қосымша
элементтер енуі мүмкін, ол жүйенің ерекшеліктеріне байланысты.
CDMA 450 жүйесі жиілікті пайдаланудың халықаралық стандарттарының
талаптарына жауап береді, яғни ол:
- BTS қабылдауы MS таратуы: 452,975 - 454, 975 (МГц);
- BTS таратушы MS қабылдауы: 462,975 - 464.975(МГц).
Енді берілген облыста желі құру үшін керек құрылғылар тізімін
келтірейік.
Мобилді коммутация орталығы (MSC) Қаратау қаласында орналасады.
Базалық станциялар (BTS) бір-бірімен және радиобайланысты басқаратын
базалық станция контроллерімен (BSC) радиорелейлі күре жолдар арқылы
байланысады.
CDMA 450 стандартына арналған бір BTS-тің жабу радиусы 40 км
шамасында, яғни Қаратау қаласына бір базалық станция (BTS) жеткілікті болуы
тиіс. Алайда базалық станцияның саны абоненттер санына байланысты алған
жөн. Ұйымдастырылатын жүйе қалалар
мен ауылдарды қамтитын
болғандықтан, әр аймаққа базалық станцияның саны бөлек есептелінеді
Елімізде ұялы байланыс қызметін пайдаланушылар санының өсуі
операторлардан желіні құру және сапалы қызмет көрсету үшін қосымша
шығындарды қажет етеді. Абоненттердің талаптары өсуде, олар мәліметтерді
тарату және жоғары жылдамдықты Интернет сияқты қосымша қызметтерді
күтеді. Бұл талаптарға CDMA стандарты жеткілікті жауап береді.
CDMA 450 шешімдерін және коммерциялық қолайлы өнімдерді көптеген
әлемдегі озық компаниялар ұсынады. Солардың ішінде Airvana, Ericsson,
Huawei, Lucent Technologies, Nortel Networks, QUALCOMM және ZTE. Оларда
450-470 МГц жиілік диапазондарында IMT-2000 шешімдері бар. Әрбір
компанияның желі құру және оны ары қарай дамыту мәселелерінің өзіндік
шешімдері бар. Соның ішінде бізге қолайлы болатыны қытайлық ZTE
компаниясының ұсынылған шешімі.
Қазақстан аймағы географиялық және демографиялық жағынан ерекше
болып келеді: территориядағы халықтың төмен тығыздығы. Бұл ұялы
байланыстың дамуын тежейтін фактор болып отыр. Сол себептен халқы аз
19
қоныстанған
және қашық жатқан көптеген елді мекендер байланыс
мүмкіндіктерімен қамтамасыз етілмеген. Осы сипаттарды ескере отырып
Жамбыл облысын Қаратау қаласында сымсыз байланыстың CDMA
технологиясын қолданып 450 МГц жиілігінде желі құру тиімді деп есептеймін.
1.4 CDMA стандартының негізгі қағидалары
CDMA (ағл. Code Division Multiple Access) - шу тәрізді сигнал
технологиясына кеңейтілген спектрде қолданылуына және әр қолданушыға
кеңейтілген спектрде таралатын жекелеген код ұсынуға негізделген. Сол
себептен, TDMA мен FDMA технологияларының кемшіліктерін болдырмау
үшін цифрлық жүйені өндірушілер арналары кодпен бөлінген көпстанциялы
қатынау технологиясына, басқаша айтқанда, CDMA - ге ауыстыруға көңіл
аударды.
CDMA - ұялы байланыс стандарттарының ең танымал түрі. CDMA ұялы
байланысының технологиясы қазіргі кезде өзінің ерекшелігіне және көптеген
қасиеттеріне байланысты басқа технологиялармен салыстырғанда пайдалану
ауқымы үлкен.
CDMA принципі бастапқы ақпараттық сигналдың (яғни сөз сигналының)
спектрін кеңейтуге ынталанады. Олар екі әртүрлі әдіспен жүзеге асады,
біріншісі жиілік бойынша секіру, екіншісі тура тізбек. Жиілік бойынша
секіру (немесе FH - Frequency Hopping). яғни кездейсоқ заң бойынша берілген
аралықта таратқыштағы тасымалдаушы жиілік тұрақты түрде өзінің мәнін әрбір
сөйлесу арнасына салыстырмалы түрде үлкен емес уақыт интервалында
өзгертіп отырады. Жүйенің қабылдағышы да таратқыш сияқты гетеродин
жиілігін тура сол алгоритммен өзгертіп, тек керекті арнаны болашақта өңдеу
мен бөлінуді қамтамасыз етеді. FH көмегімен цифрлық ұялы байланыс
жүйесінде техникалық сипаттамаларды жақсарту үшін GSM-де қолданады.
Екінші әдіс тура тізбекті (немесе DS - Direct Sequence) жұмыс істейтін
және перспективті CDMA желілерінде қолданатын шусияқты сигналдарды
қолдануға негізделген әдіс. Әрбір абоненттің ақпараттық сигналын жалғыз
және қайталанбайтындай шусияқты сигналға модуляциялайды, осыны бастапқы
ақпараттық сигналды кеңейту деп атайды. Осы жерде осындай кодтардың нұсқа
сандары миллиардқа жетеді, бұл біздің ғаламшарда әрбір адамға жеке байланыс
құруға болатынын айта кету керек. Әрбір абоненттің жіңішке жолақты
ақпараттық сигналы желідегі тұтынушыларға бөлінген жиіліктік спектрдің
барлық еніне кеңейтіледі. Қабылдағышта сигнал теңестіруші кодтың көмегімен
қалпына келудің орнына, нәтижесінде бастапқы ақпараттық код қалпына
келеді. Осы уақытта айтылған қабылдағышта басқа тұтынушылардың
сигналдары ақ шу сияқты болып табылады да кеңейтілген күйінде қалып,
қабылдағыштың қалыпты жұмыс істеуіне кішкене ғана кедергі келтіреді.
20
CDMA әскери байланыс жүйелерінде жайдан-жай қолданылған жоқ. Ол
сигналдардың спектрін кеңейту алдын -ала дайындалған жасанды бөгеуілдерге
қарсы тұра алатын қасиеті де бар. Егер радиосигналдың базасын өте үлкен
шамаға кеңейтсек, онда оны шу деңгейінен төмендетуге болады, мұны
потенциалды қарсылас та байқайды. Қабылдау жағында бастапқы сигнал
қалпына келеді. Сонымен, осыған ұқсас жүйелерді осы жиілік диапазонын
қолданатын
радиоқұрылғылардың жұмысына кедергі келтірместей етіп
қолдануға болады.
1.5 CDMA стандартты жүйенің жұмыс істеу қағидасы
CDMA-450 450 МГц жиілік диапозонында жұмыс атқаратын маңызды
шешім болып табылады. CDMA-450 - үшінші ұрпаққа өтетін алғашқы қадам.
Қазіргі кезде дүние жүзінде 320 000-ден аса абоненттерге қызмет атқаратын 5
CDMA-450 коммерциалық желісі қызмет атқарады. 10-ға жуық мемлекет бұл
жүйені жүзеге асыруға өз ұсыныстарын білдіруде.
CDMA стандартты жүйенің жұмыс істеу принципін түсіндіретін
құрылымдық сұлба 1.1-ші суретте көрсетілген. Тасымалдаушысының спектрі
алдын-ала кездейсоқ шу көзінің сигналымен көбейтіліп, кеңейген ақпаратты
сигнал Уолш бойынша кодталып, осы тасымалдаушымен араластырылады.
Әрбір ақпараттық сигналға өзінің Уолш коды арналады, кейіннен олар
таратқышта бірігіп, сүзгі арқылы өткізіледі және жалпы шусияқты сигнал
таратушы антеннамен сәулелендіріледі.
Сурет 1.1 - CDMA стандартты ұялы байланыс жүйесінің жұмыс істеу
қағидасы
Қабылдағыштың кірісіне пайдалы сигнал, фондық шу, көрші ұяшықтағы
базалық станциядан келетін бөгеуілдер және басқа абоненттердің кездейсоқ
сигналдары түседі. ВЧ-сүзгілеуден кейін сигнал корреляторға түсіп, осында
спектрді қысу мен берілген Уолш кодының көмегімен цифрлық сүзгіде
21
пайдалы сигналдың бөлініп алуы жүреді. Бөгеуілдің спектрі кеңейтіледі, және
коррелятордың шығысында шу түрінде пайда болады.
Берілген суретте CDMA әдісін қолданатын жүйелерде,кездейсоқ шу
көзінің синхронизациясын өзгерте отырып, жиілік жолағының бір бөлігін
желінің барлық ұяшықтарында қолдануға болады. Бұл 100%-тік жиіліктік
ресурсқа қол жеткізуді пайдалануы - бұл CDMA стандартты желінің абоненттік
сыйымдылығының жоғары екендігінің және ұйымдастыруды оңайлататын бір
фактор көрсетілген. Уолш коды 64 болғанындықтан, бұл теориядағыдай шын
мәнінде жүзеге аспайды, жүйенің абоненттік сыйымдылығы ішкі жүйенің
интерференциясымен шектеледі, ол интерференция көрші ұяшықтағы базалық
станциялардың және қозғалмалы станциялардың бір мезеттегі жұмысынан
туындайды.
CDMA жүйесінде абоненттердің саны ішкі бөгеуілдердің деңгейіне
тәуелді. Базалық станцияның келісілген станциялары жақын-алыс
эффектісіне өте сезімтал, базалық станцияға жақын орналасқан мобильді
станция үлкен қуатта жұмыс істейді де, басқа алыс сигналдарды қабылдаған
кезде бөгеуілдердің жоғары деңгейін құрып, жүйенің өткізгіштік қабілетін
төмендетеді. Бұл жағдай барлық мобильді станцияларда болады, бірақ
ортогоналды шусияқты сигналды қолданатын жалпы жиілік жолағында жұмыс
істейтін CDMA-жүйесінде сигналдардың бұзылуы ең жоғары дәрежеде болады.
Егер осы жүйеде қуатты реттеу болмағанда бұл жүйе сөзсіз TDMA базасындағы
ұялы желілердің сипаттамаларына орын беретін еді. Сондықтан СDMA
жүйесінің басты проблемасы әрбір станцияда индивидуалды қуатты басқару.
Кодпен қатынайтын жүйенің тиімді жұмысы тек базалық станцияның
кірісінде әртүрлі абоненттердің сигналдары түзетілген жағдайда ғана жүзеге
асады. Түзету дәлдігі жоғары болған сайын, жүйенің қамту аумағы да көп
болады.
Қуатты басқарудың дәлдігі жоғарылаған сайын, ішкі бөгеуілдердің
деңгейі төмендейді. IS-95 стандартында мобилді станциялардағы қуатты реттеу
динамикалық диапазон 84 дБ-де 1 дБ қадамымен, яғни +-0,5 дБ дәлдігімен
жүзеге асады. Көрші өлшемдер арасындағы интервал 1,25 мс-қа тең. Қуатты
басқаратын биттер 800 битс жылдамдықпен трафик арнасы бойынша
таратылады. Тізбектеп қосылулы көпсәулелі сигналдарды бөліктеп өңдеу талап
етілетін сигналшу қатынасын 6-7 дБ қамтамасыз етеді. Кезінде параллельді
жұмыс істейтін бірнеше арналарда сәулелерді әртүрлі өңдеу мобилді
станцияның қайтақосылуының жеңіл режимін қамтамасыз етеді.
CDMA жүйе ұяшығының абоненттік сыйымдылығы реттеуші алгоритмді
пайдалану арқылы оптимизацияланады. Бұл алгоритм әрбір абоненттік
терминалдың сәулелендіруші қуатын жіберілетін қатенің болу ықтималдығы
деңгейін алуға болатындай етіп шектейді. Жүйеде қуатты реттеудің үш
механизмі қарастырылған: тура арнада- тұйықталмаған иілім, кері арнада -
тұйықталған иілім, кері арнада - сыртқы реттеу иілімі.
CDMA стандартты қозғалмалы байланыста сандық желілер келесі
элементтерден тұрады (сурет 1.2):
22
қозғалмалы байланыстың коммутациялық орталығы MSC (Mobile
Switching Center) - СПС желісіндегі қозғалмалы абонентердің арасындағы
қосылу мен СПС пен СТОП желісіндегі абоненттердің қосылуын қамтамасыз
етеді;
базалық станция BS (Base Station) - қозғалмалы абоненттермен
радиоинтерфейсті жүзеге асырады;
базалық станцияның контроллері BSC (BASE Station Cintroller) -
базалық станцияларды басқару мен коммутациялық орталықпен байланысты
қамтамасыз етеді;
орналасқан орынның негізгі немесе үйдік регистрі HLR (Home Location
Register) - берілген коммутациялық орталықта тіркелген абоненттер туралы
мәліметтердің базасынан тұрады ;
орналасқан орынның қонақтық регистрі VLR (Vision Location Register)
- берілген коммутациялық орталықтың қызмет көрсететін аумағында болған
абоненттер жайында мәліметтер базасынан тұрады;
аутентификация орталығы AC (Authentication Center) - қозғалмалы
абоненттің полномочиясын тексеруді қамтамасыз етеді және оны байланыс
желісіне қатынауды жүзеге асырады;
құрылғының теңестіру регистрі EIR (Eguipment Identity Register) -
құрылғының идентификациясын басқаруға қажетті мәліметтер базасынан
тұрады.
Ұялы телефондық желілердің дұрыс жұмыс істеуін қолдау протоколының
бірі болып қосымша ОКС жүйесі 7 МАР номерлі болып қосылады. Бұл қосалқы
жүйе ТСАР протоколында негізделеді және роумингтің ақпаратты тарату мен
басқа ұялы желідегі басқа сигналды ақпаратты келесі желіге тарату үшін
пайдаланылады. Роуминг - қозғалмалы абоненттердің әртүрлі операторлар
желісінде орын ауыстырғанында байланысты ұсынуы.
Сурет 1.2 - CDMA қозғалмалы байланыс желісін құру сұлбасы
Берілген суретте қосалқы жүйе МАР ұялы байланыстар арасында
ақпараттарды таратуды ғана қамтамасыз етпейді, алыстатылған түйінде
активацияны ұйымдастырады. Мысалы, басқа бір ұялы желіден белгілі бір
хабарламалардың түсуі кезінде шақырылып отырған абоненті бар ұялы желінің
23
қызмет көрсетуі активтендіріледі, ғанаобеспечивает не только передачу
информации между сотовыми системами, сонымен қатар кері бағытта
активацияның нәтижесі жеткізіледі.
МАР - тың негізгі процедураларына мыналар жатады:
роуминг мүмкіндігімен қамтамасыз етілетін, желі бойынша кіретін
және шығатын шақыруларды қабылдау мүмкіндігін сақтау үшін абоненттің
орналасқан орнын тіркеу;
абоненттің орналасқан орны жайындағы ақпаратты өшіру мен
қайтатіркеу;
HLR мен VLR регистрларында абонентердің мәліметтерін өзгертуі;
тарификация жайында ақпаратты тарату және т.б.
HLR регистрында тұтынушының орналасу орны жайындағы ақпарат
бірнеше минут сайын жаңартылып отыруы керек. Осы мақсатта қосалқы МАР
жүйесі коммутациялық түйін VLR - дың мәліметтер базасынан ТСАР
хабарламасының көмегімен HLR-дың мәліметтер базасына ақпаратты таратып
отырады. Шақырылатын абонентке шақыру түскен кезде HLR регистрі оның
қазіргі кездегі орнына тәуелді қосылуды осы жолмен анықтайды. HLR
құрамындағы абоненттің бір аумақтан келесіге орын ауыстыруы 7 нөмірлі ОКС
хабарлауының көмегімен тұрақты түрде жаңартылып отырады. Бұндай
механизм мобилді абоненттің бүткіл желі бойына еркін орын ауыстыру
мүмкіндігін береді, оның үстіне кіріс шақыруларды жоғалту қаупі жоқ. МАР
протоколында ТСАР пен МТР қосалқы жүйесімен қатар сигнализациялардың
қосылыстарын басқаратын қосалқы жүйе SCCP-ды пайдаланады.
CDMA-450 мен GSMGPRS технологияларының жылдамдықтарын
салыстыру кестесі 1.1-кестеде көрсетілген.
Кесте 1.1
-
CDMA-450
мен
GSMGPRS
технологияларының
жылдамдықтарын салыстыру
Кесте бойынша байқайтынымыз CDMA-450 стандарт ұялы байланыс
жүйесінде теориялық бақылау практикалық түрдегі жағдайды
қанағаттандырады.
24Технологияларды салыстыру
GSMGPRS
CDMA-450
Максималды теориялық
жылдамдық, Кбитс
171,4
153,6
Практикадағы жету
жылдамдығы, Кбитс
53,6
153,6
Өз жылдамдығы, Кбитс
20
80
1.6 BSC жүйесінің сипаттамалары
АТС СТОП пен BTS (Base Transceiver Station - базалық станция)
арасында BSC (Base Station Controller
-
базалық станция бақылау)
функционалды орналасқан. Ол BTS-тың статусты ақпараттарын басқарып,
сымсыз қатынау желісінің ресурстарын басқару функциясын атқарады.
Сонымен қатар, сөздік дестелік QCELP мәліметтерді ИКМ мәліметтеріне
түрлендіреді, әрі жаңғырықтыбасып тастау функциясын да орындайды. Бір BSC
48 BTS-қа дейін қызмет көрсете алады. Ол дестелер трафигінің
жоғарыжылдамдықты маршрутизаторынан, шақыруды өңдеуді басқаратын
және қосатын жолдардың интерфейс блогының процессеорларынан, сөздік
мәліметтерді өңдеуге арналған селектордан тұрады.
BSC орындайтын негізгі функциялар:
шақыруды өңдеу функциясы;
қызмет көрсетудің кереметтігін қолдау;
сөздерді кодтау;
сөздік дестені ыңғайлы таңдау;
қосымша көрсетілетін қызметті қолдау;
хабарламаларды үлестіру функциясы;
шақырудың ресурстарын басқару;
СТОП-қа интерфейс ;
эксплуатация мен техникалық қолдау функциясы;
желілік әсерлесу функциясы;
шақыруды өңдеу функциясы.
BSC СТОП пен BTS - тың әсерлесуінің арқасында орнатубосату
функциясын қолдайды, яғни сымды желіден - сымсыз қатынау желісіне, және
сымсыз қатынау желісінен - сымды қатынауға шақыруларды қолдайды.
Сонымен қатар, факс-хабарламаларды (3 топты факс машина) тарату мен сөздік
емес мәліметтерді тарату арнасын қолдайды.
BSC BTS-BSC-АТС СТОП арасындағы хабарламаларды таратуын
керемет жүзеге асыратын хабарламаларды өңдеу функциясын қолдайды, бұл
орналасқан орнын тіркеу процедурасы мен қосылуы орналасқанда қосымша
қызмет көрсетуді ұсынуда қолданылады.
Сөздік трафик дестесін өңдеу кезінде BSC трафик мәліметтерін IS-
95AANSI J-STD-008 форматынан 20 мс-ты интервалды ИКМ форматына
түрлендіреді. Для обработки речевого трафика используются как вокодер на
скорость 14,4 кбитс (V2), обеспечивающий отличное качество речи, так и
вокодер на скорость 9.6 кбитс (V1).
Әрбір қосалқы жүйе BSC-да үлестіріліп басқарылуы бар, ол бізге реалды
уақыт режимінде өңдеуді жүзеге асыру мүмкіндігін береді.
Әрбір қосалқы
жүйедегі негізгі түйіндер сенімділікті жоғарылату үшін көшіріледі. Сонымен
қатар, әрбір қосалқы жүйе модулді құрылымды болады, бұл жеке
25
функциялардың қосылуы, жүйені кеңейту, жүйенің модификациясы мен жаңа
технологияларды ендіруде жүйелік оператордың тапсырманы орындауына
жеңілдік тудырады. Айта кететін жай, аппараттық құрылғыларды кеңейту мен
бағдарламалық қамтамасыз етудің орын ауыстыруы қарапайым түрде жүзеге
асады, яғни көрсетілетін қызметтің үзіліссіздігі сақталады. Алып тұрған
кеңістікті азайту мақсатында жүйе ең кішкентай тіреулер негізінде жасалады.
Жүйенің аппараты модулдары көшірілген.
Түзеуге болмайтынды аз
сезімталдықпен қолдайтын және түзеуге болмайтын жағдай туа қалған кезде тез
қалпына келтіруді қамтамасыз ететін функциялары бар.
1.7 CDMA - 450 технологиясының қауіпсіздігі
Ұялы байланыс жүйесінде болатын алаяқтықпен күресу мақсатында
абонент аутентификациясына арналған криптоқорғау және өзге абоненттердің
тыңдауынан қорғау әдістері қолданылады. 3G PP2 жүйесінде қабылданып,
CDMA 2000 жүйелерінде жұмыс істейтін TIAEIA-41 қауымдастығымен
ұсынылған қорғаныш схемасы қорғанышты талап деңгейіне сай жүзеге
асыратын нақты және қосымша құралдардан құралады.
TIAEIA - 41 қауымдастығының қорғаныш схемасы сервис- провайдерлер
арасында роумингті қамтамасыз ету үшін өңделген болатын. Осы схема
бақылауды үй жүйесінен жүзеге асыруды қамсыздандырады.
CDMA - 450 абонентінің цифрлық аутентификациясы сауал - жауап
(challenge - response) протоколына негізделген: мобильді терминал қызметтерін
цифрлық түрде алу үшін абонент сауалға генерацияланған кездейсоқ
сандардардың негізінде жауап іздейді. Жауап мобильді телефон мен желіде
сақталған арнайы кілттің көмегімен есептелінеді. Бұл кілт 64-битті кездейсоқ
сан болып табылады және А [А-КЕУ] кілті деп аталады. Ол алдан ала мобильді
құрылғыға енгізіліп, абоненттердің қорғалатын жазулары бар аутентификация
орталығындағы [HLR АС] жүйдегі базада орналасады. Желі арқылы мобильді
құрылғыны тексеруі аутентификация маңызын құрайды.
1.8 СDМА -450 технологиясының Қазақстан Республикасындағы
даму бағыттары
Бүгінгі күні Қазақстан Республикасында СDМА-450 технологиясының
дамуын болжау өте қиын. Пессимистік және оптимистік екі полярлы жағдайды
қарастыруға болады.
СDМА-450 желісінің дамуы пессимистік түрде болғандықтан сәйкесінше
Қазақстанда дамуы баяу және ауыр болады. СDМА-450 технологиясының жаңа
терминалдары мен оператор қызметтерінің түсініксіздігі арқасында болатын
26
проблемалар бұл жүйенің тек GSM-
операторлармен бәсекелесуге
келетіндігімен түсіндіреді. СDМА операторлары барлық аймақтарда
сатылудың 10-15% үлесін алуға мүмкіндігі болады және бұл аймақ көлеміне
қарай қаржының 5-10%-ын алуға үлесі бар.
Қазақстандық СDМА-450 технология операторының табысты дамуы
қаражат саласын мүлдем өзге жолдар арқылы ілгері басуына жағдай жасайды.
Бұл жаңа технология роуминг және сапалы мәлімет тарату қасиеттерімен
қазақстандық телекоммуникация саласында басқа технологияларға үлкен
бәсеке бола алады.
СDМА-450 желісінің жасалу және даму процессі бірнеше сала бойынша
құралады:
- Бірнеше ірілендірілген аймақтық топ құру
- СDМА-450 бірыңғай қазақстандық операторын жасау
- GSM- операторларының бірімен құрылған стратегиялық одақ құру
Қазіргі уақытта 450 МГЦ жиілік диапазоны ауылдық аймаққа сымсыз
желіні ұйымдастырудың тартымды ұсынысы болып табылады. Абоненттік
рұқсат жүйелерін (WWL) ауылдық жерлерде қолдану мақсаты келесі
факторлармен анықталады:
- үлкен жылдамдық. WWL жүйесі қысқа мезгілде үлкен абоненттік
сыйымдылықтың жүзеге асуына мүмкіндік береді;
- өсірудің қарапайымдығы және тездігі. Жаңа абонент жүйесіне қосылу
үшін нөмір мен абоненттік терминалдың болуы жеткілікті;
-рельеф аймақтарында шек қоюдың практикалық түрде болмауы;
- жүйе құны абонентке дейін ара қашықтықтың артуымен өспейді ( БС
қызмет етуі аймақтарының мүмкін болатын радиус шектерінде );
- қызмет ету құнының салыстырмалы түрде аз болуы. Бұл жағдайда
байланыс инфражүйесінің кездейсоқ немесе қасақана зақым келуі есепке
алынбайды, мысалы, кабельдік коммуникациялар. Жүйе нәтижелі
диагностиканың кемшілігін қамсыздандырады.
Қазақстан Республикасында ауылдық телефон байланысының дамуына
радиорұқсаттың қазіргі заманғы цифрлық жүйелерін қолдануы келесі
мақсаттарды шешуге рұқсат етеді:
- байланыс желі құралдар қызметтерінің ұсынуын қамтамасыз ету;
- әртүрлі жағдайларға байланысты абонент топтарына уақытша қызмет
етуін шапшаң ұйымдастыру (жоспарлы ауылшаруашылық жұмыстар, ауылдық
байланыс жүйесін қайта құру);
- ауылдық телефон байланысында желі сенімділігін арттыру мақсатында
толықтыратын желі құралдарын құру.
Қазақстан территориясының үлкен болуына байланысты СDМА-450 база
станциясының радиус аймағы 100 км-ге дейін жетуі оның маңызын арта түседі.
Ауылдық аймақтарда байланыстың әмбебап қызметтері, айта кетсек, интернет,
телемедецина, СDМА-450 мобильді және бекітілген рұқсат желісі арқылы
телеоқу мүмкіншіліктері пайда болады.
27
СDМА-450 стандарт желісі Қазақстан Республикасында келесі
принциптерге байланысты дамиды:
- СDМА-450 жүйесіне деген сұранысқа байланысты желі қорларының
бірте-бірте өсуі;
- IMT2000 жүйесінің құрамындағы телекоммуникация тенденциялары
дамуының перспективті болуы;
Қорыта
келгенде, CDMA 450 технологиясы тығыз қоныстанған
аудандарда қызмет көрсету аумағын кеңейтетін бірден бір шешім болып
табылады. Демек, аз қоныстанған Қаратау қаласын байланыспен қамтамасыз
етуге бұл технологияның маңызы жоғары.
1.9 Мәселенің қойылымы
Ұялы байланыстың жаңа мүмкіндіктері және ақпараттарды беру
қызметтері, қазіргі кездегі технологиялық шешімдер Қазақстан
Республикасының тұрғындары үшін қол жетерлік болды. Телефон арқылы
құпиялы сөйлесуде немесе басқа үшінші бір адамның сіздің сөзге араласуынан
қорғануыңыз керек делік. Сондықтан жаңа технология бізге бірнеше қосымша
мүмкіндіктерді ұсынады:
- үзілген сөйлесулердің аз саны. IMT-MC жүйенің өткізу қабілетін
өсіреді, жүйенің толып кетуінен орын алған желідегі параллельді және үзілген
сигналдарды алып тастау. IMT-MC-450 үзілген шақыруларды қысқартады
немесе қатты дауысты байланыстағы дауыстың үзілуін.
- паралелльді сөйлесулер мен бөтен шуылдарды жою мен қатар IMT-MC
технологиясы басқаның тыңдауынан сақтайды. Дауысты сөз ақпаратын кодтау
санкционерлі емес араласулардан да сақтайды
-
қосымша қызметтер. Сандық басқарулы каналды қолдануда
тұтынушыға кең спектрлі аядағы жаңа қызметтерді қолдануға шақырушы
абоненттің идентификациясын қоса мәліметтерді беруде мүмкіндік береді.
Бұл дипломдық жобалауда желіні енгізу туралы сұрақ қарастырылады.
Жамбыл облысына
CDMA IMT-MC 450 желісін құру сұлбасы Б
қосымшасында келтірілген.
Дипломдық жобаның мақсаты Жамбыл облысына CDMA - 450
стандартты ұялы байланысты енгізу. Ол үшін есептеулерді:
- CDMA анықтамалары
- қондырғыны таңдау;
- ЦС және БС қамту зонасын есептеу;
- электрмагниттік бірігуге есептеу жүргізу;
- қондырғы сенімділігін есептеу;
- адам өміріне қауіпсіздігін:
- дипломдық жобалаудың бизнес-жоспарын жүргізу қажет.
28
2
ҚҰРЫЛҒЫНЫ ТАҢДАУ
2.1 CDMA-450 жүйесінің жабдықтары
CDMA 450 шешімдерін және коммерциялық қолайлы өнімдерді көптеген
әлемдегі озық компаниялар ұсынады. Солардың ішінде Airvana, Ericsson,
Huawei, Lucent Technologies, Nortel Networks, QUALCOMM және ZTE. Оларда
450-470 МГц жиілік диапазондарында IMT-2000 шешімдері бар. Әрбір
компанияның желі құру және оны ары қарай дамыту мәселелерінің өзіндік
шешімдері бар. Соның ішінде бізге қолайлы болатыны қытайлық ZTE
компаниясының ұсынылған шешімі.
Бұл дипломдық жұмыста Қаратау қаласында CDMA-450 стандартты
байланыс желісінің енгізілуін қарастырады. CDMA-450 жүйесінің толық
желілік жабдықтауын және глобальды желілік шешімін қамтамасыз ететін ZTE
қытай телекоммуникациялық бірлестігінің ұсынған жабдығы қолданылады.
Сонымен қатар, қорғанушылықты, жұмыс тұрақтылығын және жүйе сапасын
арттыруға маңызды мүмкіндік беретін үшінші ұрпақтың сымсыз желі
жүйесінде бірнеше жаңа технологиялар пайдаланылады.
Берілген желінің нақты құрылымын толық анықтау үшін негізгі
одақтардың кескін үйлесімін қарап шығу қажет, яғни:
-(BTS) қабылдаушы-тапсырушы станциясының жабдығын, оның үлгісін,
техникалық егжей-тегжейін және ұялы торлардың құрылымын;
-сымсыз байланыс желісінде қолданылатын негіздік станцияның ішкі
жүйесін (BSS) және бір немесе бірнеше ұялы баланысты жүзеге асыратын
сымсыз арналарды басқару құрылғысын;
-жылжымалы байланыстың коммутациялық орталығын (MSC);
-сапаршылардың тұрғылықты жерінің тізімін (VLR);
-тұрғылықты жерін тіреу тізімін (HLR);
-аутентификация орталығын (AUC);
-қысқа хабарлауларды өңдеу орталығын (MC немесе SC);
-қанау және техникалық қызмет ету орталығын (OMC);
Желі қала аумағын толық жабады. Желінің нәтижелі жұмысын толық
талдау үшін бірнеше есеп-қисап жүргізу қажет. Ол үшін жер рельефін есепке
ала отырып бір ұялы жабулары бар аймақты табамыз, барынша көп мүмкіндігі
болатын ара қашықтықта мобильді және базалық қабылдаушы-тапсырушы
станцияның сигнал-шуыл ара қатынасын, CDMA стандартының бұқаралық
түрде қызмет етуінің есеп-қисабы - ең үлкен жүкті тиеу сағатында
шақыруларды қабыл алмаудың ықтималдығы (шақырудың барлық арналар бос
емес кезінде түсу ықтималдығы), Эрланг Б барлық арналардың бос кезі, ал К
барлық арналардың бос емес кезі және бос емес арналардың орта саны.
Қаратау қаласында ZTE қытай бірлестігінің құрылғысы, дәлірек айтқанда,
ZXC10-BSS мобильді ұялы байланыс жүйесі анықталғандықтан, бұл
29
дипломдық жобада дәл осы құрылғы өзінің техникалық мінездемелерімен
қолданылады.
CDMA ZXC10-BSS мобильді ұялы байланыстың базалық станциясының
жиілік жылдамдығының артуы 1x1.2288 Мбитс дейін жетеді. Бір
информацияның жиілігі 1.25 МГц жетіп, ол 153.6 кбитс жоғары жылдамдықты
қамтамасыз етеді.
ZXC10-BSS CDMA - 450 мобильді цифрлық ұялы байланыстың орталық
компоненті болып келеді. Базалық станцияның ішкі жүйесі мен жылжымалы
станцияның (MS) арасында UM интерфейсі, ал жылжымалы коммутация
орталығында (MSC) А интерфейсі қолданылады. Базалық станцияның ішкі
жүйесі жылжымалы станциямен радиохабар айырбасы функциясын орындайды
және 153.6 кбитс максималды жоғары жылдамдықты пакетті беріліс қызметін
қанағаттандырады.
2.2 ZXC10-BSS базалық станцияның ішкі жүйелерінің жалпы
құрылымы
ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесі екі бөлімнен тұрады:
базалық станцияның BSC контроллері және базалық станцияның BTS
қабылдаушы-таратушысы.
A
MS
UmИнтер фейс
BT S
R
F
S
B
D
S
C
D
S
U
C
D
S
U
S
V
I
C
M
Интер фейс
MSC
A bis Интер фейс
BSC
A10A11
Интерфейс
R
F
S
B
D
S
C
D
S
U
C
D
S
U
P
C
F
PDSN
BT S
BSS
Сурет 2.1 - ZXC10-BSS базалық станцияның ішкі жүйесінің құрылымдық
схемасы
Базалық станция контроллері базалық станцияның ішкі жүйелерінің
басқару бөлігі болып
келеді. Ол жоғары жылдамдықты HIRS
маршрутизациясының ішкі жүйесін, SVPS іздеуші вокодер ішкі жүйесін, PCFS
пакетті басқару ішкі жүйесін, CPS шақыруларды өңдеу ішкі жүйесін, BSM
30
базалық станцияның әкімшілік ішкі жүйесін және TS ырғақты синхрондау ішкі
жүйесін құрайды. BSC BTS-мен CDSU арқылы, MSC-ті SVICM арқылы, PDSN-
ді PCF арқылы қосылады. BSS жүйесінің эксплуатациясы мен техқызметі BSC
арқылы жүзеге асады. BSC сымсыз желіні басқаруға, шақыруларды өңдеуге,
жылжымалы станцияларды ауыстырып қосуға, сөйлесулердің кодтауына және
максималды 153.6 кбитс жылдамдығы бар пакетті берілулердің қызметтерін
жүеге асыруға жауап береді.
BTS базалық станцияның қабылдаушы-тапсырушы бөлігі базалық
станцияның ішкі жүйесінің сымсыз бөлігі болып табылады. Оған BDS
біріншілік топтың жолағындағы цифрлық ішкі жүйесін, RFS радиожиілік ішкі
жүйесін және TFS ырғақты синхрондау ішкі жүйесін жатқызуға болады. BTS
базалық станцияның контроллерін басқаруда сымсыз беріліс функциясын және
басқа лайықты функцияларды атқарады. BDS ішкі жүйесінде модульдер ішкі
S_HIRS арқылы BTS қосылады және ол эксплуатацияны және техқызметті
жүзеге асыру үшін жергілікті қызмет ету орталығына қосылады.
BSC және BTS аймағында ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі
жүйесінің бірнеше аппаратық қамтамасыз ету платасынан құрылған
программалық жүйесі орнатылған. Бұл программалық жүйеге бірнеше ішкі
жүйелер кіреді: OSS (Operating System Subsystem) операциялық жүйенің ішкі
жүйесі, SPS (Service Processing Subsystem) қызметтерді өңдеу ішкі жүйесі,
OMS (Operation and Maintenance Subsystem) эксплуатация және техқызмет
көрсету ішкі жүйесі және DBS (Database Subsystem) базалық берілістің ішкі
жүйесі. Бұл ішкі жүйелердің модульдері әр түрлі функцияларды бірге іске
асырады.
2.3 ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесінің мінездемелері
Оларға:
- жоғары жылдамдықты дестелі коммутация;
- келесі ұрпақ өнімімен келісушілігі;
- интеграл биіктігі: ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесінде
алдыңғы элементтер молынан қолданылады;
- сенімділіктің жоғары болуы: 1+1 или N+1 артық кескін үйлесімі
тәсілдерінің қолдануы арқасында төлемдердің санын азайту көмегімен
сенімділікті арттыру;
-
иілгіш кескін үйлесімі:
сонымен қоса, ZXC10-BSS
базалық
станциясының ішкі жүйесі максимум 6 BTS жүйесімен қосыла алады.
Қажеттілікке қарай BTS 1 секторда 1 информациялық жиіліктен бастап 3
секторда 4 информациялық жиілікке дейін қамтамасыз етеді;
- үлкен қызметтерді, яғни: сөйлеу шақыру қызметін қамтамасыз ету
(сөйлеу кодтау жүйесі 8К, 13К, 8КEVRC), тестік шақыруды (Марков шақыруы,
31
Loop back шақыруы, TDSO шақыруы), беріліс шақыруы, схема қызметтерін
қамтамасыз ету (асинхронды берілістер, G3 факсі) және қосымша қызметтер;
2.4 BSS жүйесінің техникалық сипаттамалары
ZXC10-BSS
базалық станциясының ішкі жүйесі келесі техникалық
қасиеттерге ие:
- пакетті коммутация желілік құрылымын қолдана отырып, әр порт
жылдамдығы 9.72 Мбитc дейін жететін 192 толық дуплексты портын ұсынады;
- радио қорларын басқару функциялары және базалық станция
мониторингісі бола отырып, BSS жүйесінің эксплуатациялық және техқызметін
басқаруын және базалық станцияны тестілеу қызметін атқарады;
- BTS желісінің жұлдыз тәрізді, ұзындық және айналма ұйымын
қамтамасыз ете отырып, BTS желісінің қосылу функциясын атқарады;
- фондық шуылдың әлсіреуінің жоғары қабілеттілігін қолдана оырып,
8KQCELP, 13KQCELP және EVRC алгоритмдерін жүзеге асырады;
- PDSN-пен басталатын MS, MSC және беріліс шақыруларының бастапқы
шақыруын қамтамасыз етеді: арна беріліс қызметін (асинхронды берілістер, G3
факс), 153.6 кбитс максималды жылдамдықты беріліс пакетінің қызметі;
- E1мен MSC қосулудағы 240 дейін максималды сан;
- максималды 7200 іздеуші вокодерлерді қамтамасыз ету;
- трафикті өңдеу мүмкіншілігі 5040 Эрл жетеді;
- барынша көп BTS қосылуы (базалық станция)-380 станция;
- пакетті берілістер 40000 PPP дейін жетеді;
- барлық сектордегі бірдей информациялық жиілікте арна платасы жалпы
арна блоктарының қолданылуын қамтамасыз етеді;
- тура және кері бағытта қуаттылықты басқаруды қамтамасыз етеді;
- макросоттарды, микросоттарды, пикосоттарды қамтамасыз етеді;
- бірнеше жұмсақ ауыстырып қосулардың түрін жүзеге асырады: BTS
ішкі жұмсақ ауыстырып қосулары, BSC ішкі жұмсақ ауыстырып қосулары,
BSC және BTS арасындағы ауыстырып қосулар;
- ауданды кеңейту және қысқарту қажеттіліктерін қанағаттандырады;
- TPTL сәуле шашатын байланыстардың күшеюін басқару функциянын
қанағаттандырады;
- радио интерфейс EIATIA IS-2000 Release 0 және TSB74 талаптарына
сай болуы;
- Band Class 0 (ұялы жиілік диапазоны 800МГц), Band Class 1 (жиілік
диапазоны PCS 1900МГц) және Band Class 5 (жиілік диапазоны 450МГц)
функцияларын қанағаттандырады.
2.5 ZXC10-BSS ішкі жүйесінің сипаттамасы
32
2.4.1 SVBS ішкі жүйесі. Selector Vocoder Bank Subsystem-толық ағылшын
аты (іздеуші вокодер ішкі жүйесі). BSS-тың BSC жүйесінде орналасқан SVBS
ішкі жүйесі CDMA жүйесінің сөйлеу қызметтерін, коммутациялық арна
негізінде қызметтерді және SS7 сигнал берілуінің MTP1, MTP2 жүйесін іске
асыратын орталығы болып табылады. Оның негізгі функциялар мыналар:
- маршруттауды таңдау функциясы: кодты ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
10
11
12
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада Жамбыл облысына CDMA-450 стандарты
негізінде сымсыз қатынау желісін енгіземіз және ZXC10-BSS базалық
станциясы мен ZXC10-BSS ішкі жүйесінің сипаттамалары келтіріліп, оларға
арналған есептеулер және жобалау мәселелері қарастырылады.
Жобада негізгі станцияның радиосигналмен жабу аймағы, ұя радиусы,
абоненттік жүктемелері есептелінеді. Абоненттердің санына байланысты
радиосигналмен жабу аймағының радиусының графигі келтіріледі.
Осыдан басқа соңғы екі бөлімінде өміртіршілік қауіпсіздігіне байланысты
мәселелер қарастырылады, жобаның бизнес-жоспары құрастырылады және
жобаның жасау бағасы есептелінеді.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассматриваются вопросы внедрения
беспроводного доступа по стандарту CDMA-450 в Жамбулской области,
приведены технические характеристики
ZXC10-BSS базовой станций и
ZXC10-BSS
внутренней подсистемы, рассчитываются расчеты
и
проектирования системы.
В проекте рассчитываются зоны покрытия базовой станции, радиус соты.
Приведены графики зависимости радиуса зоны покрытия в зависимости от
количества абонентов.
Кроме этого в двух последних главах рассматриваются вопросы
безопасности жизнедеятельности, составляется бизнес-план и рассчитывается
цена разработки проекта.
13
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 CDMA-450 стандартты ұялы байланыс желісін ұйымдастыруды талдау ...
1.1 Жамбыл облысының аймақтық телекоммуникация торабы ... ... ... .
1.2 Ауылдық телефон байланысының дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
1.3 CDMA-450 технологиясында сымсыз желіні ұйымдастырудың
негізгі мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.4 CDMA стандартының негізгі қағидалары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .
1.5 CDMA стандартты жүйенің жұмыс істеу қағидасы ... ... ... ... ... ... ..
1.6 BSC жүйесінің сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.7 CDMA - 450 технологиясының қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.8 СDМА -450 технологиясының Қазақстан Республикасындағы
даму бағыттары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.9 Мәселенің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2 Құрылғыны таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 CDMA-450 жүйесінің жабдықтары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...
2.2 ZXC10-BSS базалық станцияның ішкі жүйелерінің жалпы
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
9
9
9
10
12
13
17
18
18
20
21
21
22
2.3
ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесінің
мінездемелері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.4 BSS жүйесінің техникалық сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ..
2.5 ZXC10-BSS ішкі жүйесінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3 Техникалық есептеу бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
23
24
24
30
3.1
CDMA-450 технологиясының көмегімен сымсыз желіні
ұйымдастыруды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2 Қаратау қаласының қамту аумағын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.3 Жаңатас қаласының қамту аумағын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.4 Радиорелейлі жолдың өткінін анықтау және антеналардың
биіктіктерін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5 Байланыс тұрақтылығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.6 ЦРРЖ жұмысына гидрометеорлар мен атмосфераның әсерін
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4 Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.1 Цехта орналасқан қонырғылардағы жерге қосу құрылғысы
(нөлдеу) және оның есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.2 CDMA стандартындағы ұялы байланыс желісін құру кезінде
персоналдың жұмыс істеу кезіндегі қауіпсіздік шараларын талдау ... ... ... ... .
4.3 Нөлдік қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ..
4.4 Нөлдеуді есептеу жолы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.5 Нөлдеуді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.6 Қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5 Бизнес-жоспар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.1 Жобалау қызметі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
14
30
31
35
37
41
41
50
50
50
51
52
56
59
61
61
5.2 Жобалау сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5.3 Ұйымдастыру - кәсіби жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
5.4 Қаржы жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5.5 Еңбек ресурсы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қосымша А ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қосымша Б ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қосымша В ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
15
61
63
64
64
71
72
73
74
75
Кіріспе
Қазіргі уақытта телекоммуникациялық технологияда маңызды болып
ұялы радиотелефондар табылады. Ол туралы байланыс нарығынан байқауға
болады. Байланыстың бұл түрін пайдаланушылар саны көбейіп, оның өсу
динамикасы соңғы бірнеше жылдар бойы жылына 40% құрайды.
Мұндай қарқынды өсу радиотелефонды байланыс жүйесіне ерекше
талаптарды ұсынады, ұялы байланыс жүйесінің жетілдірілген дамуында
сигналдарды сандық тарату тәсілі қолданылады.
Сандық радиобайланыс жалпы арнада бір құрылғыны көптеген
тұтынушылар арқылы бір уақытта ақпаратты таратуды қарастыратын,
мультиқатынау немесе көп стансалы қатынау мүмкіндіктерімен сипатталады.
Жалпы арналарды бөлу, безендіруге болатын жиілік (FDMA), уақыт (TDMA)
және код (CDMA) бойынша жасауға мүмкін.
Сандық технологияда бұдан басқа екі әдіс қолданылады.
Уақытша бөлінудегі мультиқатынау кезінде көп сандық абоненттер
арналары өз хабарларын сол бір радио жиілікке береді, ал басқа уақытта басқа
да артықшылықтарды алуға және сөздік трафик көлемін арттыруға жол береді.
Бұл әдіске GSM және оның DCS, сондай-ақ AMPS стандартының логикалық
жалғасуы болған D-AMPS сияқты ұялы байланыстың қысқа жолақты сандық
стандарттары негізделген.
Қазіргі ақпараттық кезеңде байланыс жүйелерінің көрсететін қызметі,
сапасы мен иілгіштігі өте үлкен сұраныста. Қазіргі кезде кез-келген жерде, кез-
келген тұтынушышыға, кез-келген уақытта мультимедиялық қызметтерді
көрсету ең тартымды ойлардың бірі болып табылады. CDMA технологиясының
мынадай ерекшеліктері "үлкен сиымдылықты бөгеттерден жоғарғы қорғаныс
және жүйе құрылысының оңайлығы" жер бетіндегі барлық операторлардың
қолданысын жаулап алу үстінде. Басқа жағынан "аз деңгейдегі сәулелену,
берілетін ақпараттың нақтылығы және жоғарғы деңгейдегі қорғанысы" қызмет
көрсетуінің жоғарғы сапалығы оған кең ауқымды мобилді абоненттерді
тартады. Әскери мақсаттарда, таза азаматтық қосымшаларда қолданғандықтан
бұл артықшылықтардың барлығы
CDMA
технологиясының тез арада
жетілдіруін анықтайды. Байланыс саласындағы сарапшы мамандардың жасаған
анализі, келесі бірнеше жылдар бойы CDMA қызметтеріне өте үлкен, 100%
жететін сұранысқа ие болады деп көрсетті. Ақпараттық кезеңнің дамуына
байланысты ақпараттарды жылдам жеткізумен кеңтарамды мультимедиялық
видео (аудио) қызметтері абоненттер арасында белсенді сұраныста. Бұл
байланыс операторларын, үшінші буын жүйесінің (3G) жасалған, қызметтерді
көрсетудің жаңа пункттерін құрып бәсекелестер арасынан озып шығу үшін
CDMA технологиясын меңгеруге итермелейді.
16
1 CDMA-450 стандартты ұялы байланыс желісін ұйымдастыруды
талдау
1.8 Жамбыл облысының аймақтық телекоммуникация торабы
Тараз қаласында байланыс қызметтерін Жамбыл облыстық
телекоммуникация дирекциясы АҚ Қазақтелеком филиалы қамтамасыз етеді.
KCell, Beeline, Dalacom сияқты байланыс операторлары жұмыс істейді.
Байланыс желісі толығымен дерлік цифрлық, ҚТС-да абоненттік линияда
алтысандық нөмірлену жүйесі қабылданған.
Орналасуы:
Жамбыл облысы Қазақстанның оңтүстік бөлігінде орналасқан. Әкімшілік
орталық - Тараз қаласы. Жамбыл облысында 10 аудан бар. Территория ауданы
- 144,2 мың шаршы км, құрамына төрт қала кіреді - Тараз, Қаратау, Жаңатас,
Шу.
Қаратау
қалалық телекоммуникация торабы Жамбыл облыстық
телекоммуникация дирекциясының бөлімшесі болып табылады.
Қаратау - таудың етегінде орналасқан көркем қала. Қалада облыс
орталығы Тараз қаласымен қосатын темір және тас жол торабы бар.
Қаратау қаласының халық саны 18 мың 440 адам.
Қаратау - дамып келе жатқан инфрақұрылымы, гүлденіп келе жатқан
кәсіпкерлері, негізінен фосфор өнімдерін шығарумен және мәрмәрді бүкіл
Қазақстанға жіберумен, гүлденумен, дайын өнімді шығарумен айналысатын
шаруа қожалықтары бар аудан орталығы.
Соңғы кезде кіші бизнес объектілерінің белсенді дамуы байқалады. Үш
мектеп, аймақтық аурухана, мәдениет үйі, нан өнімдерінің комбинаты жұмыс
істеп тұр. Тұрғындардың әл-ауқаттылығы - орташадан жоғары. Қаратау
қаласының АТСК станциясының жөндеу сыйымдылығы - 2000 нөмір,
әрекеттігі сыйымдылығы - 2000 нөмір. 1975 жылдан пайдаланылып келеді.
2008 жылдың 1-ші наурызына қараған жағдай бойынша телефон орнатуға
берілген өтініштердің саны - 2768 өтініш. Осы дерек негізінде жобаны жүзеге
асыру қажеттілігі жетіледі.
1.9 Ауылдық телефон байланысының дамуы
Ауылдық телефон байланысындағы инфражүйенің құрылу және даму
проблемасы дамуға кететін үлкен шығындармен, сонымен қатар халықтың
төлеу қабілетінің аласа деңгейімен түсіндіріледі.
17
Қазіргі уақытта ауылдық жердегі телефонизация телекоммуникация
саласының ең күрделі проблемаларының бірі болып келеді. Оның үстіне орта
телефон тығыздығы 100 тұрғынға кемінде 10 қосудан тұрады.
Осы кезеңде маңызды мүмкіндердің бірі - сымсыз сөйлесу пунктерді құру
бағыты болып табылады. (СП-сөйлесу пункті). Бұл пунктерге сенімділік
артады, алайда үлкен ауылдардың телефонизациясы үшін жарамайды деуге
болады. Ауылды аймақтарда пайдалы сөйлесу пунктерін құру үшін келесі
шарттардың орындалуын қамтамасыз ету қажет:
- эксплуатациялық шығындар көлемі табыс көлемінің 2% құруы қажет;
- пунктерді орналастыру бөлмелерін жалға алмау және операторлар
жұмысқа жалданбауы қажет;
- дебиторлық қарыздың болмауы және аудан орталығына трафик
тұйықталуын қамсыздандыру;
- жобаның қаржыландырылуы.
Қоныстанған пунктерде шағын - 6 нөмірлі АТС орналастырылды, NMT-
450 стандартты ұялы радио телефон жүйесі қосу желісінің ролін атқарды.
Алайда бұндай шешімнің кешілігі-есеп тәсілінің және көрсетілген қызметке
арналған ақы жинауының болмауы болып табылды.
Кейіннен биллинг бағдарламасы өңделген болатын. Соңында ауылдық
сөйлесу пункті ұялы радиотелефон жүйесінен құралды. Радиотелефоннан
қоңырау шалу үшін, абонент алдымен керек нөмірді теріп алады. Қоңырау
сервисті телефондық карталар жүйесіне маршрутталады да (СТК), кейіннен пин
- код арқылы абонент аутентификацияланады. Егер жүйеде сондай пин - коды
бар карта бар болса, онда жүйе абонентті керекті нөмірге қосады. 5 мың
абоненттерге арналған СТК жүйесі NMT - 450, GSM - 900, CDMA - 450
стандарттарының кез келген коммутатор үлгісімен бірлесіп әрекет ете алады.
Ауылдық радиотелефонға (ұйымдық - техникалық шаралар көмегімен)
жалпы нөмірден өзге екінші нөмір меншіктеледі (бес таңбалы - жергілікті аудан
орталығының).
1.10 CDMA-450 технологиясында сымсыз желіні ұйымдастырудың
негізгі мақсаты
Ұялы
байланыс желісі Жамбыл облысы
Қаратау
қаласы
үшін
ұйымдастырылады. Қаланың және жақын қоныстанған шағын аудандардың
географиялық және халық қонысының тығыздығының ерекшеліктерін ескеріп
тиімді және үнемді технология мен құрылғыларды таңдадық.
Бұл жұмыстың негізгі мақсаты - аз қоныстанған Қаратау қаласында
қызмет ету аймағын үлкейтуге мүмкіндік беру. Ұялы байланыс қызметі
қаланың 95%-на қамтамасыз етілуі тиіс.
Дипломдық жұмыста жылжымалы байланыс жұйесінде (СПС) CDMA
технологиясының басқа жиілік диапозонында (900 МГц) жұмыс істейтін
18
стандартына қарағанда тығыздығы аз аймақтарда бір уақыт аралығында
стационарлық байланыс қызметін қамтамасыз ететін CDMA - 450 стандарт
технологиясын пайдаланудың маңызы жоғары. Бұндай қасиеттердің ішінде,
әсіресе, шек қойылған жиілік қорларда маңызы бар спектр қолданылуының
жоғары деңгейде болуы. Тариф мөлшерінің аз болуы тығыздығы аз және күн
көріс жағдайы нашар аймақтарда маңызы жоғары болып табылады. Сонымен
қатар, CDMA 450 басқа диапазондарға қарағанда ұяның үлкен аумағымен
қамтамасыз етеді, бұл үлкен аудандарды радиоқамтумен қамтамасыз ету
кезінде базалық станциялар санын азайтуға мүмкіндік береді.
Жалпы CDMA 450 жүйесі базалық қабылдаутарату станциясынан (BTS),
базалық станция контроллерінен (BSC), мобилді коммутация орталығынан
мекен орнын тіркегішінен (MSCVLR), мекен орнының негізгі тіркегіші
аутентификация орталығынан (HLRAC) құралады. Бұларға басқа да қосымша
элементтер енуі мүмкін, ол жүйенің ерекшеліктеріне байланысты.
CDMA 450 жүйесі жиілікті пайдаланудың халықаралық стандарттарының
талаптарына жауап береді, яғни ол:
- BTS қабылдауы MS таратуы: 452,975 - 454, 975 (МГц);
- BTS таратушы MS қабылдауы: 462,975 - 464.975(МГц).
Енді берілген облыста желі құру үшін керек құрылғылар тізімін
келтірейік.
Мобилді коммутация орталығы (MSC) Қаратау қаласында орналасады.
Базалық станциялар (BTS) бір-бірімен және радиобайланысты басқаратын
базалық станция контроллерімен (BSC) радиорелейлі күре жолдар арқылы
байланысады.
CDMA 450 стандартына арналған бір BTS-тің жабу радиусы 40 км
шамасында, яғни Қаратау қаласына бір базалық станция (BTS) жеткілікті болуы
тиіс. Алайда базалық станцияның саны абоненттер санына байланысты алған
жөн. Ұйымдастырылатын жүйе қалалар
мен ауылдарды қамтитын
болғандықтан, әр аймаққа базалық станцияның саны бөлек есептелінеді
Елімізде ұялы байланыс қызметін пайдаланушылар санының өсуі
операторлардан желіні құру және сапалы қызмет көрсету үшін қосымша
шығындарды қажет етеді. Абоненттердің талаптары өсуде, олар мәліметтерді
тарату және жоғары жылдамдықты Интернет сияқты қосымша қызметтерді
күтеді. Бұл талаптарға CDMA стандарты жеткілікті жауап береді.
CDMA 450 шешімдерін және коммерциялық қолайлы өнімдерді көптеген
әлемдегі озық компаниялар ұсынады. Солардың ішінде Airvana, Ericsson,
Huawei, Lucent Technologies, Nortel Networks, QUALCOMM және ZTE. Оларда
450-470 МГц жиілік диапазондарында IMT-2000 шешімдері бар. Әрбір
компанияның желі құру және оны ары қарай дамыту мәселелерінің өзіндік
шешімдері бар. Соның ішінде бізге қолайлы болатыны қытайлық ZTE
компаниясының ұсынылған шешімі.
Қазақстан аймағы географиялық және демографиялық жағынан ерекше
болып келеді: территориядағы халықтың төмен тығыздығы. Бұл ұялы
байланыстың дамуын тежейтін фактор болып отыр. Сол себептен халқы аз
19
қоныстанған
және қашық жатқан көптеген елді мекендер байланыс
мүмкіндіктерімен қамтамасыз етілмеген. Осы сипаттарды ескере отырып
Жамбыл облысын Қаратау қаласында сымсыз байланыстың CDMA
технологиясын қолданып 450 МГц жиілігінде желі құру тиімді деп есептеймін.
1.4 CDMA стандартының негізгі қағидалары
CDMA (ағл. Code Division Multiple Access) - шу тәрізді сигнал
технологиясына кеңейтілген спектрде қолданылуына және әр қолданушыға
кеңейтілген спектрде таралатын жекелеген код ұсынуға негізделген. Сол
себептен, TDMA мен FDMA технологияларының кемшіліктерін болдырмау
үшін цифрлық жүйені өндірушілер арналары кодпен бөлінген көпстанциялы
қатынау технологиясына, басқаша айтқанда, CDMA - ге ауыстыруға көңіл
аударды.
CDMA - ұялы байланыс стандарттарының ең танымал түрі. CDMA ұялы
байланысының технологиясы қазіргі кезде өзінің ерекшелігіне және көптеген
қасиеттеріне байланысты басқа технологиялармен салыстырғанда пайдалану
ауқымы үлкен.
CDMA принципі бастапқы ақпараттық сигналдың (яғни сөз сигналының)
спектрін кеңейтуге ынталанады. Олар екі әртүрлі әдіспен жүзеге асады,
біріншісі жиілік бойынша секіру, екіншісі тура тізбек. Жиілік бойынша
секіру (немесе FH - Frequency Hopping). яғни кездейсоқ заң бойынша берілген
аралықта таратқыштағы тасымалдаушы жиілік тұрақты түрде өзінің мәнін әрбір
сөйлесу арнасына салыстырмалы түрде үлкен емес уақыт интервалында
өзгертіп отырады. Жүйенің қабылдағышы да таратқыш сияқты гетеродин
жиілігін тура сол алгоритммен өзгертіп, тек керекті арнаны болашақта өңдеу
мен бөлінуді қамтамасыз етеді. FH көмегімен цифрлық ұялы байланыс
жүйесінде техникалық сипаттамаларды жақсарту үшін GSM-де қолданады.
Екінші әдіс тура тізбекті (немесе DS - Direct Sequence) жұмыс істейтін
және перспективті CDMA желілерінде қолданатын шусияқты сигналдарды
қолдануға негізделген әдіс. Әрбір абоненттің ақпараттық сигналын жалғыз
және қайталанбайтындай шусияқты сигналға модуляциялайды, осыны бастапқы
ақпараттық сигналды кеңейту деп атайды. Осы жерде осындай кодтардың нұсқа
сандары миллиардқа жетеді, бұл біздің ғаламшарда әрбір адамға жеке байланыс
құруға болатынын айта кету керек. Әрбір абоненттің жіңішке жолақты
ақпараттық сигналы желідегі тұтынушыларға бөлінген жиіліктік спектрдің
барлық еніне кеңейтіледі. Қабылдағышта сигнал теңестіруші кодтың көмегімен
қалпына келудің орнына, нәтижесінде бастапқы ақпараттық код қалпына
келеді. Осы уақытта айтылған қабылдағышта басқа тұтынушылардың
сигналдары ақ шу сияқты болып табылады да кеңейтілген күйінде қалып,
қабылдағыштың қалыпты жұмыс істеуіне кішкене ғана кедергі келтіреді.
20
CDMA әскери байланыс жүйелерінде жайдан-жай қолданылған жоқ. Ол
сигналдардың спектрін кеңейту алдын -ала дайындалған жасанды бөгеуілдерге
қарсы тұра алатын қасиеті де бар. Егер радиосигналдың базасын өте үлкен
шамаға кеңейтсек, онда оны шу деңгейінен төмендетуге болады, мұны
потенциалды қарсылас та байқайды. Қабылдау жағында бастапқы сигнал
қалпына келеді. Сонымен, осыған ұқсас жүйелерді осы жиілік диапазонын
қолданатын
радиоқұрылғылардың жұмысына кедергі келтірместей етіп
қолдануға болады.
1.5 CDMA стандартты жүйенің жұмыс істеу қағидасы
CDMA-450 450 МГц жиілік диапозонында жұмыс атқаратын маңызды
шешім болып табылады. CDMA-450 - үшінші ұрпаққа өтетін алғашқы қадам.
Қазіргі кезде дүние жүзінде 320 000-ден аса абоненттерге қызмет атқаратын 5
CDMA-450 коммерциалық желісі қызмет атқарады. 10-ға жуық мемлекет бұл
жүйені жүзеге асыруға өз ұсыныстарын білдіруде.
CDMA стандартты жүйенің жұмыс істеу принципін түсіндіретін
құрылымдық сұлба 1.1-ші суретте көрсетілген. Тасымалдаушысының спектрі
алдын-ала кездейсоқ шу көзінің сигналымен көбейтіліп, кеңейген ақпаратты
сигнал Уолш бойынша кодталып, осы тасымалдаушымен араластырылады.
Әрбір ақпараттық сигналға өзінің Уолш коды арналады, кейіннен олар
таратқышта бірігіп, сүзгі арқылы өткізіледі және жалпы шусияқты сигнал
таратушы антеннамен сәулелендіріледі.
Сурет 1.1 - CDMA стандартты ұялы байланыс жүйесінің жұмыс істеу
қағидасы
Қабылдағыштың кірісіне пайдалы сигнал, фондық шу, көрші ұяшықтағы
базалық станциядан келетін бөгеуілдер және басқа абоненттердің кездейсоқ
сигналдары түседі. ВЧ-сүзгілеуден кейін сигнал корреляторға түсіп, осында
спектрді қысу мен берілген Уолш кодының көмегімен цифрлық сүзгіде
21
пайдалы сигналдың бөлініп алуы жүреді. Бөгеуілдің спектрі кеңейтіледі, және
коррелятордың шығысында шу түрінде пайда болады.
Берілген суретте CDMA әдісін қолданатын жүйелерде,кездейсоқ шу
көзінің синхронизациясын өзгерте отырып, жиілік жолағының бір бөлігін
желінің барлық ұяшықтарында қолдануға болады. Бұл 100%-тік жиіліктік
ресурсқа қол жеткізуді пайдалануы - бұл CDMA стандартты желінің абоненттік
сыйымдылығының жоғары екендігінің және ұйымдастыруды оңайлататын бір
фактор көрсетілген. Уолш коды 64 болғанындықтан, бұл теориядағыдай шын
мәнінде жүзеге аспайды, жүйенің абоненттік сыйымдылығы ішкі жүйенің
интерференциясымен шектеледі, ол интерференция көрші ұяшықтағы базалық
станциялардың және қозғалмалы станциялардың бір мезеттегі жұмысынан
туындайды.
CDMA жүйесінде абоненттердің саны ішкі бөгеуілдердің деңгейіне
тәуелді. Базалық станцияның келісілген станциялары жақын-алыс
эффектісіне өте сезімтал, базалық станцияға жақын орналасқан мобильді
станция үлкен қуатта жұмыс істейді де, басқа алыс сигналдарды қабылдаған
кезде бөгеуілдердің жоғары деңгейін құрып, жүйенің өткізгіштік қабілетін
төмендетеді. Бұл жағдай барлық мобильді станцияларда болады, бірақ
ортогоналды шусияқты сигналды қолданатын жалпы жиілік жолағында жұмыс
істейтін CDMA-жүйесінде сигналдардың бұзылуы ең жоғары дәрежеде болады.
Егер осы жүйеде қуатты реттеу болмағанда бұл жүйе сөзсіз TDMA базасындағы
ұялы желілердің сипаттамаларына орын беретін еді. Сондықтан СDMA
жүйесінің басты проблемасы әрбір станцияда индивидуалды қуатты басқару.
Кодпен қатынайтын жүйенің тиімді жұмысы тек базалық станцияның
кірісінде әртүрлі абоненттердің сигналдары түзетілген жағдайда ғана жүзеге
асады. Түзету дәлдігі жоғары болған сайын, жүйенің қамту аумағы да көп
болады.
Қуатты басқарудың дәлдігі жоғарылаған сайын, ішкі бөгеуілдердің
деңгейі төмендейді. IS-95 стандартында мобилді станциялардағы қуатты реттеу
динамикалық диапазон 84 дБ-де 1 дБ қадамымен, яғни +-0,5 дБ дәлдігімен
жүзеге асады. Көрші өлшемдер арасындағы интервал 1,25 мс-қа тең. Қуатты
басқаратын биттер 800 битс жылдамдықпен трафик арнасы бойынша
таратылады. Тізбектеп қосылулы көпсәулелі сигналдарды бөліктеп өңдеу талап
етілетін сигналшу қатынасын 6-7 дБ қамтамасыз етеді. Кезінде параллельді
жұмыс істейтін бірнеше арналарда сәулелерді әртүрлі өңдеу мобилді
станцияның қайтақосылуының жеңіл режимін қамтамасыз етеді.
CDMA жүйе ұяшығының абоненттік сыйымдылығы реттеуші алгоритмді
пайдалану арқылы оптимизацияланады. Бұл алгоритм әрбір абоненттік
терминалдың сәулелендіруші қуатын жіберілетін қатенің болу ықтималдығы
деңгейін алуға болатындай етіп шектейді. Жүйеде қуатты реттеудің үш
механизмі қарастырылған: тура арнада- тұйықталмаған иілім, кері арнада -
тұйықталған иілім, кері арнада - сыртқы реттеу иілімі.
CDMA стандартты қозғалмалы байланыста сандық желілер келесі
элементтерден тұрады (сурет 1.2):
22
қозғалмалы байланыстың коммутациялық орталығы MSC (Mobile
Switching Center) - СПС желісіндегі қозғалмалы абонентердің арасындағы
қосылу мен СПС пен СТОП желісіндегі абоненттердің қосылуын қамтамасыз
етеді;
базалық станция BS (Base Station) - қозғалмалы абоненттермен
радиоинтерфейсті жүзеге асырады;
базалық станцияның контроллері BSC (BASE Station Cintroller) -
базалық станцияларды басқару мен коммутациялық орталықпен байланысты
қамтамасыз етеді;
орналасқан орынның негізгі немесе үйдік регистрі HLR (Home Location
Register) - берілген коммутациялық орталықта тіркелген абоненттер туралы
мәліметтердің базасынан тұрады ;
орналасқан орынның қонақтық регистрі VLR (Vision Location Register)
- берілген коммутациялық орталықтың қызмет көрсететін аумағында болған
абоненттер жайында мәліметтер базасынан тұрады;
аутентификация орталығы AC (Authentication Center) - қозғалмалы
абоненттің полномочиясын тексеруді қамтамасыз етеді және оны байланыс
желісіне қатынауды жүзеге асырады;
құрылғының теңестіру регистрі EIR (Eguipment Identity Register) -
құрылғының идентификациясын басқаруға қажетті мәліметтер базасынан
тұрады.
Ұялы телефондық желілердің дұрыс жұмыс істеуін қолдау протоколының
бірі болып қосымша ОКС жүйесі 7 МАР номерлі болып қосылады. Бұл қосалқы
жүйе ТСАР протоколында негізделеді және роумингтің ақпаратты тарату мен
басқа ұялы желідегі басқа сигналды ақпаратты келесі желіге тарату үшін
пайдаланылады. Роуминг - қозғалмалы абоненттердің әртүрлі операторлар
желісінде орын ауыстырғанында байланысты ұсынуы.
Сурет 1.2 - CDMA қозғалмалы байланыс желісін құру сұлбасы
Берілген суретте қосалқы жүйе МАР ұялы байланыстар арасында
ақпараттарды таратуды ғана қамтамасыз етпейді, алыстатылған түйінде
активацияны ұйымдастырады. Мысалы, басқа бір ұялы желіден белгілі бір
хабарламалардың түсуі кезінде шақырылып отырған абоненті бар ұялы желінің
23
қызмет көрсетуі активтендіріледі, ғанаобеспечивает не только передачу
информации между сотовыми системами, сонымен қатар кері бағытта
активацияның нәтижесі жеткізіледі.
МАР - тың негізгі процедураларына мыналар жатады:
роуминг мүмкіндігімен қамтамасыз етілетін, желі бойынша кіретін
және шығатын шақыруларды қабылдау мүмкіндігін сақтау үшін абоненттің
орналасқан орнын тіркеу;
абоненттің орналасқан орны жайындағы ақпаратты өшіру мен
қайтатіркеу;
HLR мен VLR регистрларында абонентердің мәліметтерін өзгертуі;
тарификация жайында ақпаратты тарату және т.б.
HLR регистрында тұтынушының орналасу орны жайындағы ақпарат
бірнеше минут сайын жаңартылып отыруы керек. Осы мақсатта қосалқы МАР
жүйесі коммутациялық түйін VLR - дың мәліметтер базасынан ТСАР
хабарламасының көмегімен HLR-дың мәліметтер базасына ақпаратты таратып
отырады. Шақырылатын абонентке шақыру түскен кезде HLR регистрі оның
қазіргі кездегі орнына тәуелді қосылуды осы жолмен анықтайды. HLR
құрамындағы абоненттің бір аумақтан келесіге орын ауыстыруы 7 нөмірлі ОКС
хабарлауының көмегімен тұрақты түрде жаңартылып отырады. Бұндай
механизм мобилді абоненттің бүткіл желі бойына еркін орын ауыстыру
мүмкіндігін береді, оның үстіне кіріс шақыруларды жоғалту қаупі жоқ. МАР
протоколында ТСАР пен МТР қосалқы жүйесімен қатар сигнализациялардың
қосылыстарын басқаратын қосалқы жүйе SCCP-ды пайдаланады.
CDMA-450 мен GSMGPRS технологияларының жылдамдықтарын
салыстыру кестесі 1.1-кестеде көрсетілген.
Кесте 1.1
-
CDMA-450
мен
GSMGPRS
технологияларының
жылдамдықтарын салыстыру
Кесте бойынша байқайтынымыз CDMA-450 стандарт ұялы байланыс
жүйесінде теориялық бақылау практикалық түрдегі жағдайды
қанағаттандырады.
24Технологияларды салыстыру
GSMGPRS
CDMA-450
Максималды теориялық
жылдамдық, Кбитс
171,4
153,6
Практикадағы жету
жылдамдығы, Кбитс
53,6
153,6
Өз жылдамдығы, Кбитс
20
80
1.6 BSC жүйесінің сипаттамалары
АТС СТОП пен BTS (Base Transceiver Station - базалық станция)
арасында BSC (Base Station Controller
-
базалық станция бақылау)
функционалды орналасқан. Ол BTS-тың статусты ақпараттарын басқарып,
сымсыз қатынау желісінің ресурстарын басқару функциясын атқарады.
Сонымен қатар, сөздік дестелік QCELP мәліметтерді ИКМ мәліметтеріне
түрлендіреді, әрі жаңғырықтыбасып тастау функциясын да орындайды. Бір BSC
48 BTS-қа дейін қызмет көрсете алады. Ол дестелер трафигінің
жоғарыжылдамдықты маршрутизаторынан, шақыруды өңдеуді басқаратын
және қосатын жолдардың интерфейс блогының процессеорларынан, сөздік
мәліметтерді өңдеуге арналған селектордан тұрады.
BSC орындайтын негізгі функциялар:
шақыруды өңдеу функциясы;
қызмет көрсетудің кереметтігін қолдау;
сөздерді кодтау;
сөздік дестені ыңғайлы таңдау;
қосымша көрсетілетін қызметті қолдау;
хабарламаларды үлестіру функциясы;
шақырудың ресурстарын басқару;
СТОП-қа интерфейс ;
эксплуатация мен техникалық қолдау функциясы;
желілік әсерлесу функциясы;
шақыруды өңдеу функциясы.
BSC СТОП пен BTS - тың әсерлесуінің арқасында орнатубосату
функциясын қолдайды, яғни сымды желіден - сымсыз қатынау желісіне, және
сымсыз қатынау желісінен - сымды қатынауға шақыруларды қолдайды.
Сонымен қатар, факс-хабарламаларды (3 топты факс машина) тарату мен сөздік
емес мәліметтерді тарату арнасын қолдайды.
BSC BTS-BSC-АТС СТОП арасындағы хабарламаларды таратуын
керемет жүзеге асыратын хабарламаларды өңдеу функциясын қолдайды, бұл
орналасқан орнын тіркеу процедурасы мен қосылуы орналасқанда қосымша
қызмет көрсетуді ұсынуда қолданылады.
Сөздік трафик дестесін өңдеу кезінде BSC трафик мәліметтерін IS-
95AANSI J-STD-008 форматынан 20 мс-ты интервалды ИКМ форматына
түрлендіреді. Для обработки речевого трафика используются как вокодер на
скорость 14,4 кбитс (V2), обеспечивающий отличное качество речи, так и
вокодер на скорость 9.6 кбитс (V1).
Әрбір қосалқы жүйе BSC-да үлестіріліп басқарылуы бар, ол бізге реалды
уақыт режимінде өңдеуді жүзеге асыру мүмкіндігін береді.
Әрбір қосалқы
жүйедегі негізгі түйіндер сенімділікті жоғарылату үшін көшіріледі. Сонымен
қатар, әрбір қосалқы жүйе модулді құрылымды болады, бұл жеке
25
функциялардың қосылуы, жүйені кеңейту, жүйенің модификациясы мен жаңа
технологияларды ендіруде жүйелік оператордың тапсырманы орындауына
жеңілдік тудырады. Айта кететін жай, аппараттық құрылғыларды кеңейту мен
бағдарламалық қамтамасыз етудің орын ауыстыруы қарапайым түрде жүзеге
асады, яғни көрсетілетін қызметтің үзіліссіздігі сақталады. Алып тұрған
кеңістікті азайту мақсатында жүйе ең кішкентай тіреулер негізінде жасалады.
Жүйенің аппараты модулдары көшірілген.
Түзеуге болмайтынды аз
сезімталдықпен қолдайтын және түзеуге болмайтын жағдай туа қалған кезде тез
қалпына келтіруді қамтамасыз ететін функциялары бар.
1.7 CDMA - 450 технологиясының қауіпсіздігі
Ұялы байланыс жүйесінде болатын алаяқтықпен күресу мақсатында
абонент аутентификациясына арналған криптоқорғау және өзге абоненттердің
тыңдауынан қорғау әдістері қолданылады. 3G PP2 жүйесінде қабылданып,
CDMA 2000 жүйелерінде жұмыс істейтін TIAEIA-41 қауымдастығымен
ұсынылған қорғаныш схемасы қорғанышты талап деңгейіне сай жүзеге
асыратын нақты және қосымша құралдардан құралады.
TIAEIA - 41 қауымдастығының қорғаныш схемасы сервис- провайдерлер
арасында роумингті қамтамасыз ету үшін өңделген болатын. Осы схема
бақылауды үй жүйесінен жүзеге асыруды қамсыздандырады.
CDMA - 450 абонентінің цифрлық аутентификациясы сауал - жауап
(challenge - response) протоколына негізделген: мобильді терминал қызметтерін
цифрлық түрде алу үшін абонент сауалға генерацияланған кездейсоқ
сандардардың негізінде жауап іздейді. Жауап мобильді телефон мен желіде
сақталған арнайы кілттің көмегімен есептелінеді. Бұл кілт 64-битті кездейсоқ
сан болып табылады және А [А-КЕУ] кілті деп аталады. Ол алдан ала мобильді
құрылғыға енгізіліп, абоненттердің қорғалатын жазулары бар аутентификация
орталығындағы [HLR АС] жүйдегі базада орналасады. Желі арқылы мобильді
құрылғыны тексеруі аутентификация маңызын құрайды.
1.8 СDМА -450 технологиясының Қазақстан Республикасындағы
даму бағыттары
Бүгінгі күні Қазақстан Республикасында СDМА-450 технологиясының
дамуын болжау өте қиын. Пессимистік және оптимистік екі полярлы жағдайды
қарастыруға болады.
СDМА-450 желісінің дамуы пессимистік түрде болғандықтан сәйкесінше
Қазақстанда дамуы баяу және ауыр болады. СDМА-450 технологиясының жаңа
терминалдары мен оператор қызметтерінің түсініксіздігі арқасында болатын
26
проблемалар бұл жүйенің тек GSM-
операторлармен бәсекелесуге
келетіндігімен түсіндіреді. СDМА операторлары барлық аймақтарда
сатылудың 10-15% үлесін алуға мүмкіндігі болады және бұл аймақ көлеміне
қарай қаржының 5-10%-ын алуға үлесі бар.
Қазақстандық СDМА-450 технология операторының табысты дамуы
қаражат саласын мүлдем өзге жолдар арқылы ілгері басуына жағдай жасайды.
Бұл жаңа технология роуминг және сапалы мәлімет тарату қасиеттерімен
қазақстандық телекоммуникация саласында басқа технологияларға үлкен
бәсеке бола алады.
СDМА-450 желісінің жасалу және даму процессі бірнеше сала бойынша
құралады:
- Бірнеше ірілендірілген аймақтық топ құру
- СDМА-450 бірыңғай қазақстандық операторын жасау
- GSM- операторларының бірімен құрылған стратегиялық одақ құру
Қазіргі уақытта 450 МГЦ жиілік диапазоны ауылдық аймаққа сымсыз
желіні ұйымдастырудың тартымды ұсынысы болып табылады. Абоненттік
рұқсат жүйелерін (WWL) ауылдық жерлерде қолдану мақсаты келесі
факторлармен анықталады:
- үлкен жылдамдық. WWL жүйесі қысқа мезгілде үлкен абоненттік
сыйымдылықтың жүзеге асуына мүмкіндік береді;
- өсірудің қарапайымдығы және тездігі. Жаңа абонент жүйесіне қосылу
үшін нөмір мен абоненттік терминалдың болуы жеткілікті;
-рельеф аймақтарында шек қоюдың практикалық түрде болмауы;
- жүйе құны абонентке дейін ара қашықтықтың артуымен өспейді ( БС
қызмет етуі аймақтарының мүмкін болатын радиус шектерінде );
- қызмет ету құнының салыстырмалы түрде аз болуы. Бұл жағдайда
байланыс инфражүйесінің кездейсоқ немесе қасақана зақым келуі есепке
алынбайды, мысалы, кабельдік коммуникациялар. Жүйе нәтижелі
диагностиканың кемшілігін қамсыздандырады.
Қазақстан Республикасында ауылдық телефон байланысының дамуына
радиорұқсаттың қазіргі заманғы цифрлық жүйелерін қолдануы келесі
мақсаттарды шешуге рұқсат етеді:
- байланыс желі құралдар қызметтерінің ұсынуын қамтамасыз ету;
- әртүрлі жағдайларға байланысты абонент топтарына уақытша қызмет
етуін шапшаң ұйымдастыру (жоспарлы ауылшаруашылық жұмыстар, ауылдық
байланыс жүйесін қайта құру);
- ауылдық телефон байланысында желі сенімділігін арттыру мақсатында
толықтыратын желі құралдарын құру.
Қазақстан территориясының үлкен болуына байланысты СDМА-450 база
станциясының радиус аймағы 100 км-ге дейін жетуі оның маңызын арта түседі.
Ауылдық аймақтарда байланыстың әмбебап қызметтері, айта кетсек, интернет,
телемедецина, СDМА-450 мобильді және бекітілген рұқсат желісі арқылы
телеоқу мүмкіншіліктері пайда болады.
27
СDМА-450 стандарт желісі Қазақстан Республикасында келесі
принциптерге байланысты дамиды:
- СDМА-450 жүйесіне деген сұранысқа байланысты желі қорларының
бірте-бірте өсуі;
- IMT2000 жүйесінің құрамындағы телекоммуникация тенденциялары
дамуының перспективті болуы;
Қорыта
келгенде, CDMA 450 технологиясы тығыз қоныстанған
аудандарда қызмет көрсету аумағын кеңейтетін бірден бір шешім болып
табылады. Демек, аз қоныстанған Қаратау қаласын байланыспен қамтамасыз
етуге бұл технологияның маңызы жоғары.
1.9 Мәселенің қойылымы
Ұялы байланыстың жаңа мүмкіндіктері және ақпараттарды беру
қызметтері, қазіргі кездегі технологиялық шешімдер Қазақстан
Республикасының тұрғындары үшін қол жетерлік болды. Телефон арқылы
құпиялы сөйлесуде немесе басқа үшінші бір адамның сіздің сөзге араласуынан
қорғануыңыз керек делік. Сондықтан жаңа технология бізге бірнеше қосымша
мүмкіндіктерді ұсынады:
- үзілген сөйлесулердің аз саны. IMT-MC жүйенің өткізу қабілетін
өсіреді, жүйенің толып кетуінен орын алған желідегі параллельді және үзілген
сигналдарды алып тастау. IMT-MC-450 үзілген шақыруларды қысқартады
немесе қатты дауысты байланыстағы дауыстың үзілуін.
- паралелльді сөйлесулер мен бөтен шуылдарды жою мен қатар IMT-MC
технологиясы басқаның тыңдауынан сақтайды. Дауысты сөз ақпаратын кодтау
санкционерлі емес араласулардан да сақтайды
-
қосымша қызметтер. Сандық басқарулы каналды қолдануда
тұтынушыға кең спектрлі аядағы жаңа қызметтерді қолдануға шақырушы
абоненттің идентификациясын қоса мәліметтерді беруде мүмкіндік береді.
Бұл дипломдық жобалауда желіні енгізу туралы сұрақ қарастырылады.
Жамбыл облысына
CDMA IMT-MC 450 желісін құру сұлбасы Б
қосымшасында келтірілген.
Дипломдық жобаның мақсаты Жамбыл облысына CDMA - 450
стандартты ұялы байланысты енгізу. Ол үшін есептеулерді:
- CDMA анықтамалары
- қондырғыны таңдау;
- ЦС және БС қамту зонасын есептеу;
- электрмагниттік бірігуге есептеу жүргізу;
- қондырғы сенімділігін есептеу;
- адам өміріне қауіпсіздігін:
- дипломдық жобалаудың бизнес-жоспарын жүргізу қажет.
28
2
ҚҰРЫЛҒЫНЫ ТАҢДАУ
2.1 CDMA-450 жүйесінің жабдықтары
CDMA 450 шешімдерін және коммерциялық қолайлы өнімдерді көптеген
әлемдегі озық компаниялар ұсынады. Солардың ішінде Airvana, Ericsson,
Huawei, Lucent Technologies, Nortel Networks, QUALCOMM және ZTE. Оларда
450-470 МГц жиілік диапазондарында IMT-2000 шешімдері бар. Әрбір
компанияның желі құру және оны ары қарай дамыту мәселелерінің өзіндік
шешімдері бар. Соның ішінде бізге қолайлы болатыны қытайлық ZTE
компаниясының ұсынылған шешімі.
Бұл дипломдық жұмыста Қаратау қаласында CDMA-450 стандартты
байланыс желісінің енгізілуін қарастырады. CDMA-450 жүйесінің толық
желілік жабдықтауын және глобальды желілік шешімін қамтамасыз ететін ZTE
қытай телекоммуникациялық бірлестігінің ұсынған жабдығы қолданылады.
Сонымен қатар, қорғанушылықты, жұмыс тұрақтылығын және жүйе сапасын
арттыруға маңызды мүмкіндік беретін үшінші ұрпақтың сымсыз желі
жүйесінде бірнеше жаңа технологиялар пайдаланылады.
Берілген желінің нақты құрылымын толық анықтау үшін негізгі
одақтардың кескін үйлесімін қарап шығу қажет, яғни:
-(BTS) қабылдаушы-тапсырушы станциясының жабдығын, оның үлгісін,
техникалық егжей-тегжейін және ұялы торлардың құрылымын;
-сымсыз байланыс желісінде қолданылатын негіздік станцияның ішкі
жүйесін (BSS) және бір немесе бірнеше ұялы баланысты жүзеге асыратын
сымсыз арналарды басқару құрылғысын;
-жылжымалы байланыстың коммутациялық орталығын (MSC);
-сапаршылардың тұрғылықты жерінің тізімін (VLR);
-тұрғылықты жерін тіреу тізімін (HLR);
-аутентификация орталығын (AUC);
-қысқа хабарлауларды өңдеу орталығын (MC немесе SC);
-қанау және техникалық қызмет ету орталығын (OMC);
Желі қала аумағын толық жабады. Желінің нәтижелі жұмысын толық
талдау үшін бірнеше есеп-қисап жүргізу қажет. Ол үшін жер рельефін есепке
ала отырып бір ұялы жабулары бар аймақты табамыз, барынша көп мүмкіндігі
болатын ара қашықтықта мобильді және базалық қабылдаушы-тапсырушы
станцияның сигнал-шуыл ара қатынасын, CDMA стандартының бұқаралық
түрде қызмет етуінің есеп-қисабы - ең үлкен жүкті тиеу сағатында
шақыруларды қабыл алмаудың ықтималдығы (шақырудың барлық арналар бос
емес кезінде түсу ықтималдығы), Эрланг Б барлық арналардың бос кезі, ал К
барлық арналардың бос емес кезі және бос емес арналардың орта саны.
Қаратау қаласында ZTE қытай бірлестігінің құрылғысы, дәлірек айтқанда,
ZXC10-BSS мобильді ұялы байланыс жүйесі анықталғандықтан, бұл
29
дипломдық жобада дәл осы құрылғы өзінің техникалық мінездемелерімен
қолданылады.
CDMA ZXC10-BSS мобильді ұялы байланыстың базалық станциясының
жиілік жылдамдығының артуы 1x1.2288 Мбитс дейін жетеді. Бір
информацияның жиілігі 1.25 МГц жетіп, ол 153.6 кбитс жоғары жылдамдықты
қамтамасыз етеді.
ZXC10-BSS CDMA - 450 мобильді цифрлық ұялы байланыстың орталық
компоненті болып келеді. Базалық станцияның ішкі жүйесі мен жылжымалы
станцияның (MS) арасында UM интерфейсі, ал жылжымалы коммутация
орталығында (MSC) А интерфейсі қолданылады. Базалық станцияның ішкі
жүйесі жылжымалы станциямен радиохабар айырбасы функциясын орындайды
және 153.6 кбитс максималды жоғары жылдамдықты пакетті беріліс қызметін
қанағаттандырады.
2.2 ZXC10-BSS базалық станцияның ішкі жүйелерінің жалпы
құрылымы
ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесі екі бөлімнен тұрады:
базалық станцияның BSC контроллері және базалық станцияның BTS
қабылдаушы-таратушысы.
A
MS
UmИнтер фейс
BT S
R
F
S
B
D
S
C
D
S
U
C
D
S
U
S
V
I
C
M
Интер фейс
MSC
A bis Интер фейс
BSC
A10A11
Интерфейс
R
F
S
B
D
S
C
D
S
U
C
D
S
U
P
C
F
PDSN
BT S
BSS
Сурет 2.1 - ZXC10-BSS базалық станцияның ішкі жүйесінің құрылымдық
схемасы
Базалық станция контроллері базалық станцияның ішкі жүйелерінің
басқару бөлігі болып
келеді. Ол жоғары жылдамдықты HIRS
маршрутизациясының ішкі жүйесін, SVPS іздеуші вокодер ішкі жүйесін, PCFS
пакетті басқару ішкі жүйесін, CPS шақыруларды өңдеу ішкі жүйесін, BSM
30
базалық станцияның әкімшілік ішкі жүйесін және TS ырғақты синхрондау ішкі
жүйесін құрайды. BSC BTS-мен CDSU арқылы, MSC-ті SVICM арқылы, PDSN-
ді PCF арқылы қосылады. BSS жүйесінің эксплуатациясы мен техқызметі BSC
арқылы жүзеге асады. BSC сымсыз желіні басқаруға, шақыруларды өңдеуге,
жылжымалы станцияларды ауыстырып қосуға, сөйлесулердің кодтауына және
максималды 153.6 кбитс жылдамдығы бар пакетті берілулердің қызметтерін
жүеге асыруға жауап береді.
BTS базалық станцияның қабылдаушы-тапсырушы бөлігі базалық
станцияның ішкі жүйесінің сымсыз бөлігі болып табылады. Оған BDS
біріншілік топтың жолағындағы цифрлық ішкі жүйесін, RFS радиожиілік ішкі
жүйесін және TFS ырғақты синхрондау ішкі жүйесін жатқызуға болады. BTS
базалық станцияның контроллерін басқаруда сымсыз беріліс функциясын және
басқа лайықты функцияларды атқарады. BDS ішкі жүйесінде модульдер ішкі
S_HIRS арқылы BTS қосылады және ол эксплуатацияны және техқызметті
жүзеге асыру үшін жергілікті қызмет ету орталығына қосылады.
BSC және BTS аймағында ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі
жүйесінің бірнеше аппаратық қамтамасыз ету платасынан құрылған
программалық жүйесі орнатылған. Бұл программалық жүйеге бірнеше ішкі
жүйелер кіреді: OSS (Operating System Subsystem) операциялық жүйенің ішкі
жүйесі, SPS (Service Processing Subsystem) қызметтерді өңдеу ішкі жүйесі,
OMS (Operation and Maintenance Subsystem) эксплуатация және техқызмет
көрсету ішкі жүйесі және DBS (Database Subsystem) базалық берілістің ішкі
жүйесі. Бұл ішкі жүйелердің модульдері әр түрлі функцияларды бірге іске
асырады.
2.3 ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесінің мінездемелері
Оларға:
- жоғары жылдамдықты дестелі коммутация;
- келесі ұрпақ өнімімен келісушілігі;
- интеграл биіктігі: ZXC10-BSS базалық станциясының ішкі жүйесінде
алдыңғы элементтер молынан қолданылады;
- сенімділіктің жоғары болуы: 1+1 или N+1 артық кескін үйлесімі
тәсілдерінің қолдануы арқасында төлемдердің санын азайту көмегімен
сенімділікті арттыру;
-
иілгіш кескін үйлесімі:
сонымен қоса, ZXC10-BSS
базалық
станциясының ішкі жүйесі максимум 6 BTS жүйесімен қосыла алады.
Қажеттілікке қарай BTS 1 секторда 1 информациялық жиіліктен бастап 3
секторда 4 информациялық жиілікке дейін қамтамасыз етеді;
- үлкен қызметтерді, яғни: сөйлеу шақыру қызметін қамтамасыз ету
(сөйлеу кодтау жүйесі 8К, 13К, 8КEVRC), тестік шақыруды (Марков шақыруы,
31
Loop back шақыруы, TDSO шақыруы), беріліс шақыруы, схема қызметтерін
қамтамасыз ету (асинхронды берілістер, G3 факсі) және қосымша қызметтер;
2.4 BSS жүйесінің техникалық сипаттамалары
ZXC10-BSS
базалық станциясының ішкі жүйесі келесі техникалық
қасиеттерге ие:
- пакетті коммутация желілік құрылымын қолдана отырып, әр порт
жылдамдығы 9.72 Мбитc дейін жететін 192 толық дуплексты портын ұсынады;
- радио қорларын басқару функциялары және базалық станция
мониторингісі бола отырып, BSS жүйесінің эксплуатациялық және техқызметін
басқаруын және базалық станцияны тестілеу қызметін атқарады;
- BTS желісінің жұлдыз тәрізді, ұзындық және айналма ұйымын
қамтамасыз ете отырып, BTS желісінің қосылу функциясын атқарады;
- фондық шуылдың әлсіреуінің жоғары қабілеттілігін қолдана оырып,
8KQCELP, 13KQCELP және EVRC алгоритмдерін жүзеге асырады;
- PDSN-пен басталатын MS, MSC және беріліс шақыруларының бастапқы
шақыруын қамтамасыз етеді: арна беріліс қызметін (асинхронды берілістер, G3
факс), 153.6 кбитс максималды жылдамдықты беріліс пакетінің қызметі;
- E1мен MSC қосулудағы 240 дейін максималды сан;
- максималды 7200 іздеуші вокодерлерді қамтамасыз ету;
- трафикті өңдеу мүмкіншілігі 5040 Эрл жетеді;
- барынша көп BTS қосылуы (базалық станция)-380 станция;
- пакетті берілістер 40000 PPP дейін жетеді;
- барлық сектордегі бірдей информациялық жиілікте арна платасы жалпы
арна блоктарының қолданылуын қамтамасыз етеді;
- тура және кері бағытта қуаттылықты басқаруды қамтамасыз етеді;
- макросоттарды, микросоттарды, пикосоттарды қамтамасыз етеді;
- бірнеше жұмсақ ауыстырып қосулардың түрін жүзеге асырады: BTS
ішкі жұмсақ ауыстырып қосулары, BSC ішкі жұмсақ ауыстырып қосулары,
BSC және BTS арасындағы ауыстырып қосулар;
- ауданды кеңейту және қысқарту қажеттіліктерін қанағаттандырады;
- TPTL сәуле шашатын байланыстардың күшеюін басқару функциянын
қанағаттандырады;
- радио интерфейс EIATIA IS-2000 Release 0 және TSB74 талаптарына
сай болуы;
- Band Class 0 (ұялы жиілік диапазоны 800МГц), Band Class 1 (жиілік
диапазоны PCS 1900МГц) және Band Class 5 (жиілік диапазоны 450МГц)
функцияларын қанағаттандырады.
2.5 ZXC10-BSS ішкі жүйесінің сипаттамасы
32
2.4.1 SVBS ішкі жүйесі. Selector Vocoder Bank Subsystem-толық ағылшын
аты (іздеуші вокодер ішкі жүйесі). BSS-тың BSC жүйесінде орналасқан SVBS
ішкі жүйесі CDMA жүйесінің сөйлеу қызметтерін, коммутациялық арна
негізінде қызметтерді және SS7 сигнал берілуінің MTP1, MTP2 жүйесін іске
асыратын орталығы болып табылады. Оның негізгі функциялар мыналар:
- маршруттауды таңдау функциясы: кодты ... 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