LTE - мобильдік байланыстың болашақ технологиясы
5
6
7
8
АҢДАТПА
Дипломдық жобамның тақырыбы SON - self өзі ұйымдастырылатын
желілердің негізінде LTE желісінің радиожоспарлануын зерттеу.
Есептеу бөлімінде желінің өткізу қабілеті, потенциалдық абоненттердің
саны, базалық станциялардың саны, қажетті қуат, БС - тиесілі жүктеме, РРЖ
есептелінді.
Экономикалық бөлімде жылдық пайдалану шығындары мен түскен
табысты қоса, жобаның абсолютті экономикалқ тиімділігі және өтелу мерзімі
анықталған.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде электр жүйесіне, өрт қауіпсіздігі
жүйесіне, табиғи жарықтандыру және ауа алмасу жүйесінің негізгі қызметіне
талдау жасалынып, бөлменің электр жүйесінің жерленуіне есептелу жүргізілді.
АННОТАЦИЯ
В данной дипломной работе рассматриваются вопросы оптимизации и
радиопланирование LTE сети в SON - self. В расчетной части был расчитан
расчет канала связи.
В расчетной части были расчитаны пропускная способность сети, число
потенциальных абонентов, число базовых станции, нагрузка БС и РРЛ.
В экономической части был определен срок окупаемости и абсолютно
экономическая прибыль данного проекта.
В безопасности жизнедеятельности
рассмотрены
заземление и
искусственное освещение.
ABSTRACT
In this dyploma work deals with the optimization and LTE network in the
SON - self. As part of the settlement payment was targeted communication channel.
As part of the settlement were calculated bandwidth, the number of potential
subscribers, the number of base stations.
In the economic part of the payback period was determined and is the
economic profit of the project.
In the examined life safety lighting and lightning protection.
9
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Талдықорған қаласының негізгі сипаттамалары
1.2 LongTerm Evolution технологиясының басты ерекшеліктері
1.3 LTE стандартының желілік архитектурасы
1.4 LTE желісі ұсынатын қызметтер
1.5 LTE желісінің мүмкіндіктері
1.6 SON басқарылуының сипаттамасы
1.7 LTESON - технологиясында қолданылатын модуляция түрлері
1.8 LTESON желісін зерттеу кезіндегі қажетті құрылғылар
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
2.1 LTE технологиясына талдау
2.2 Талдықорған қаласының аумағында LTE желісі үшін қамту
аумағын есептеу
2.3 Талдықорған қаласының аумағында eNB - дің жиiлiкті - аймақтық
бөлiнуі және жағдайға байланысты орналастырылуы
2.4 Желінің өткізу қабілетін есептеу
2.5 Потенциалдық абоненттердiң санын есептеу
2.6 Базалық станциялардың санын есептеу (Node B)
2.7 Қажетті қуатты есептеу
2.8 БС - ға тиесілі жүктемені есептеу
2.9 РРЖ пролетін есептеу
2.10 Байланыстың тұрақтылығын есептеу
2.11 Қабылданатын дабыл қуатын есептеу
2.12 Көп сәулененудің таралуының нәтижесіндегі кідіріс
2.13 Пайдалы дабылдың қуатын есептеу
3 БИЗНЕС ЖОСПАР
3.1 Жобалаудың қажеттілігі
3.2 Жүйенің сипатталуы
3.3 Қазақстандағы ұялы байланыс нарығына шолу
3.4 Маркетинг
3.5 Ұйымдастыру - өндіру жоспары
3.6 Пайдалану шығындары
Қорытынды
4 ӨМІР ТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ
4.1 Базалық стансияға жалпы сипаттама
4.2 Жерлендірудің қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар
4.3 Жұмыс орнындағы табиғи жарықтандырудың параметрлері
4.4 Жерлендіруді есептеу
Қорытынды
10
8
9
9
9
11
12
12
13
18
23
31
31
31
34
36
37
39
40
41
42
44
49
51
52
54
54
54
55
56
58
60
69
70
70
72
72
73
78
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР ТІЗІМІ
А ҚОСЫМШАСЫ
Ә ҚОСЫМШАСЫ
Б ҚОСЫМШАСЫ
В ҚОСЫМШАСЫ
Г ҚОСЫМШАСЫ
11
79
80
82
83
84
85
86
87
КІРІСПЕ
Біздің
заманымызда
мобильдік
байланыстың
дамуы
өте
жоғары
қарқынмен жүріп жатыр. Байланыс арналарының өткізгіштің қасиеті өсуде,
ұсынылып жатқан сервистердің жиынтығы кеңеюде, тіпті мобильдік желі
байланысының жаңа тұжырымдамалары пайда болып жатыр. 20 жыл бұрын
мобильдік байланыстың бұқаралық құралдары дегенде тек эфирлік теледидар
және радиохабарлама айтылған болса, бүгінгі күнде әр адамда тек телефондық
байланысты ғана емес, сонымен қатар Интернетке кіру мүмкіндігін қамтамамыз
ететін, видеоқоңыраулар мен телефондық конференцияларды орнатуды
қамтамасыз ететін мультисервистік құрылғы бар.
Ұялы
байланыс
аймағында
әлемдік
телекомуникациялық
технологиялардың
дамуы
дүниеге
төртінші
ұрпақты
алып
келді.
Ол
телекомуникациялық құрылғылардың сапасын арттырды. Бұл дегеніміз
көрсетілетін қызметтердің сапасының жоғарылығы және мәліметтер жіберу
жылдамдығының
артуы.
Аталған
қызметтерді
жүзеге
асыратын
технологиялардың бірі Long Term Evolution технологиясы, қысқаша LTE.
Осыған орай LTE технологиясының көмегімен жұмыс істейтін ұялы байланыс
желілері LTE желісі деп аталады.
LTE
технологиясы
мобильдік
байланыстың
едәуір
келешегі
бар
технологиялардың бірі болып табылады, оны мобильдік байланыстардың
төртінші ұрпақты технологиясына жатқызады. Бар ресурстарды өте тиімді
қолдануға мүмкіндік беретін мобильдік байланыстың жаңа технологиясына өту
тәсілдерінің бірі SON (өзіндік ұйымдастыру желісі) тұжырымдамасын қолдану
болып табылады, ол LTE желісін өрістетуде оператордың шығындарын
азайтуға мүмкіндік береді.
LTE технологиясы - ұялы байланыс саласының үшінші және төртінші
буынындағы негізгі бағыт болып табылады. Ол байланыс операторы ретінде
ғана емес, байланыс аясын кеңейту, тұтынушыларға қызмет көрсету сапасын
көтеру
секілді
қызметтер
бойынша
да
діттелген
бағыттың
қосымша
мүмкіндіктерін кеңейтеді. Жаңа буынның байланыс қызметі арқылы сымсыз
ғаламтормен жоғары жылдамдықта байланыса аламыз, оған қоса үзіліссіз
жұмыс
істеу
мүмкіндігіне
де
ие
боламыз.
Жүйе
3G
жүйелерінің
жылдамдығынан 2 есеге жоғары. LTE ұялы байланыс жүйесі байланыс
сапасының артуына және интернет тұтынушыларының саны бойынша әлемдегі
ең дамыған 50 мемлекеттің қатарына кіруіне себебін тигізеді және біздің
мемлекеттің
әлемдік
ақпараттық
кеңістікке
интеграциясы
үрдісін
жылдамдатуға мүмкіндік береді. Жоғарғы айтылғандарға сүйене отырып,
жобада SON-Self өздігінен ұйымдасатын желілердің негізінде LTE желісінің
радиожоспарлануын зерттеу.
12
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Талдықорған қаласының негізгі сипаттамалары
Талдықорған қаласы Алматы облысының дәл ортасында және Жоңғар
Алатауының батыс жағында орналасқан. Талдықорған қыстауының орнында
1869 жылы құрылған Гавриловка селосы 1925 жылы Талдықорған қаласы
болып өзгертілді. Талдықорған қаласы - Алматы облысының орталығы.
Талдықорған қаласы 74 мың ш.км ауданды алып жатыр. Аумағының
географиялық және қоныстану ерекшеліктері түрлі болып келеді. Қаланың
шығыс және оңтүстік аймақтары таулы болып келсе, орталығында төбелі,
батысында жазық болып келеді. 2014 - ші жылғы санақ бойынша халық саны
132 663 адам. Қала құрамына 8 елді мекен кіреді.
Талдықорған
қаласында
ұялы
байланыс
қызметімен
қамтамасыз
етілмеген елді мекендер әлі де бар. Бұл елді мекендерге және облыстың 95% - на
тек дауыс телефониясын ғана емес, сонымен қатар мәліметтерді тарату және
интернетке қол жеткізу қызметін қамтамасыз ету мақсатында жоба құру қажет
деп есептейміз.
1.2 LongTerm Evolution технологиясының басты ерекшеліктері
LTE (ағылшынның Long Term Evolution) - интернет қолданушыларды
жоғары жылдамдықты интернетпен қамтамасыз ететін мобильді интернеттің
төртінші кезеңі. LTE технологиясы мәліметтерді алдынғы технологиялардың
жылдамдығынан он есе артық жылдамдықпен жіберуге мүмкіндік береді.
Осыған сәйкес бүгінгі таңда интернетті пайдаланушылар саны анағұрлым
артуда.
LTE технологиясы үшінші және екінші кезең ұялы байланыс желісі
эволюциясының негізгі бағыты болып табылады. LTE базалық станциядан
пайдаланушыға мәліметтерді жеткізуде 326,4 Мбитс, кері бағытта секундына
172,8 Мбит теориялық жылдамдықпен қамтамасыз етеді.
Байланысшылардың көзқарасынша LTE технологиясын игеру жабдықтың
өнімділігінің, қамту аймағының, тұтынушыларға қызмет көрсету сапасының
артуына мүмкіндік бермек. Сондай - ақ, LTE жаңа мүмкіндіктерінің арқасында
радиожиіліктік ресурстарды пайдаланып контент беріп, теледидар, радио және
басқа да медиамен бәсекелесе алатын болады.
2G және 3G желілерінің пайдаланушылары өз кезегінде жаңа кезең
байланысы қызметтеріне көшу арқылы айтарлықтай жоғары жылдамдықты
сымсыз
интернетке
қол
жеткізіп
қана
қоймайды,
мультимедиялық
қосымшалардың бір мезетте ашылуын, дербес медиа - сервис т.б. қызметтердің
іркіліссіз жұмысын бағалау мүмкіндігіне ие болады.
2009
жылдың
қазан
айында
КаР - Тел
ЖШС - сі
Қазақстан
Республикасының Ақпараттандыру және байланыс агенттігі тарапынан LTE
13
технологиясы негізінде ғимараттар ішінде 4G стандарты байланысын көрсету
аумақтарын құруға рұқсат алған болатын. Alcatel - Lucent компаниясымен
ықпалдастығы арқасында сынақ аймақтары Алматы қаласында ашық сату
кеңсесі мен Астананың бизнес орталығында ашылды.
Екінші кезеңді 2G желілері теория жүзінде GPRS технологиясы негізінде
деректерді тасымалдаудың ең жоғарғы жылдамдығы секундына 56 - 114 Кбит
шамасын құрайды,ал EDGE технологиясы негізінде секундына 473,6 Кбит
құрайды. Коммерциялық пайдалануға енгізілгеннен кейін үшінші ұрпақты 3G
желілерінде теориялық тұрғыда деректерді тасымалдаудың секундына 28 Мбит
жылдамдығы қол жетімді.
Long Term Evolution - IP - технологиясы базасында жоғарғы жылдамдықта
мәлiметтер тарататын 3G ұрпақты сымсыз байланыстың желiлерiн құратын
технология. 3GPP халықаралық әрiптестiк бiрiктiруiмен тиiстi стандарт
өңделген және орнатылған.
LTE стандартын қолдану мақсаты - ұялы байланыс жүйесінің жоғары
жылдамдықты мүмкiндiгiмен қамтамасыз ету.
LTE технологиясын жасаудағы мақсат:
- жоғары жылдамдықты ұялы байланыстың мүмкіндіктерін арттыру;
- мәлімет алмасу бағасын арзандату;
- мәлімет алмасудағы интернет жылдамдығын арттыру;
- қолданыстағы жүйені жақсарту;
- қолжетімді бағада басқа да қызметтерді ұсыну.
LTE технологиясының мүмкіндіктері:
- Мобильді телефондар арқылы бейнеқоңырау шалуға болады;
- Мобильді телефондарға арналған теледидарлар іске қосылады (бізді
мобильді журналистика күтіп тұр);
-
Интерактивті ойынойнау, спутникті картаны жылдам ашу,
жаңалықтардан бастап фильмдерге дейінгі бейнеконтентті смартфон арқылы
қарау;
- Ноутбуктар мен нетбуктарда HD форматындағы әндермен фильмдерді
жоғары жылдамдықты интернетпен жүктеуге болады.
LTE жиіліктік спектрді жақсы пайдаланады, жоғарғы сыйымдылықпен
және аялдаудың аз көрсеткішімен ерекшеленеді, мысалы 5 мс - қа дейін
төмендейді. Мәліметтер жіберу жылдамдығының жоғарылауы ұсынылатын
қызметтер сапасының артуына мүмкіндік туғызады да, жаңа мультимедиа
сервистерiнiң таралуын тездетедi (әлеуметтiк желiлер, бейнеконференция,
бақылаудың жүйесi, интерактивті онлайндары т.б.). Оның 5 МГц жолағын
талап ететін WCDMA - ден тағы да бір артықшылығы 1.5 МГц - тен 20 МГц - ке
дейінгі аралықта жұмыс атқара алады. LTE технологиясы операторларға
күрделi және операциялық шығындарды кiшiрейтуге рұқсат бередi, желiнiң
иелiгiнiң жиынтық құнын азайтады, технологиялар және қызметтер
конвергенциясының төңiрегінде өз мүмкiндiктерін кеңейтеді, мәлiметтердi
жіберу қызметінің табыстарын жоғарылатады. Желі жылжымалы ТВ DVB - H
14
сияқты қызметтер енгiзуге рұқсат беретін MBSFN - ді (Multicast Broadcast Single
Frequency Network) қолдайды [2].
1.3 LTE стандартының желілік архитектурасы
LTE желiсінiң архитектурасы тiгiссiз қозғалғыштықпен пакеттi
трафиктi қолдаумен қамтамасыз ету, пакеттердiң жеткiзілуінің ең төменгi
кешігулері және қызмет етудің биiк сапа көрсеткiштерiмен жасалған. LTE
стандартының UMTS жүйесіне тән өңдеушiлерiнің негiзгi мақсаты желiнiң
құрылымының мүмкiндігінше максималды жеңiлдетілуi және желілік
хаттамаларды қайталайтын функцияларының шығарылуы.
1.1 Сурет - LTE желісінің жалпылама құрылымы
LTE стандартының архитектурасында барлық жүйелік әрекеттесулер екi
түйiннің аралығында болады: (eNB ) базалық станциядан және (Gateway ) GW
желілік шлюздан тұратын (MME ) қозғалғыштықты басқару блогынан.
LTE желісінің физикалық деңгейі екі компоненттен тұрады: E - UTRAN
радиоқатынау желісінен және SAE (System Architecture Evolution) базалық
желіден. E - UTRAN желісі eNB базалық станциялардан тұрады. Базалық
станциялар толық байланыстың элементі болып табылады және бір - бірімен
әрқайсысы - әрқайсысымен приципы бойынша байланысады. Коммутация
дестелерін құру приципі бойынша әр eNB - да SAE базалық желісімен S1
интерфейсі болады.
LTE желiсінің құрылысының мысалы ретінде 1.2 - суретте көрсетiлген
сұлба қызмет көрсете алады.
LTE - нің eNB желiсіне келесi функциялар жатады: радиоресурстармен
басқару, қолданбалы мәлiметтердiң ағынының шифрлануы, қызмет етушi
шлюзге бағытталған бойымен мәлiметтер пакеттерiнiң қолданбалы
жазықтығында бағытталуы, шақырушы және берiлуші ақпаратты тарату,
қозғалғыштықты басқаруы үшiн есептердi құрастыру және өлшеу.LTE желiсін
жоспарлау үшін транспорттық желілерінің және E - UTRA радиоқатынау
желiсiнің шешiмi қандай жағдайда құрылғанын анықтау керек.
15
1.2 Сурет - LTE желісінің тармақталған архитектурасы
1.4 LTE желісі ұсынатын қызметтер
2G3G желісінің қызметтерімен салыстырғанда LTE желісінің қызметтері
кең спектрге ие болады. Бірінші кезекте бұл желінің жоғары өткізу
қабілеттілігімен және мәліметтер жіберудің жоғарылатылған жылдамдығымен
байланысты, және де бәрi IP арқылы тұжырымдамасына сәйкес. LTE желісі
ұсынатын басты қызметтері болып мыналар табылады:
- сөздердің дестелік таратылуы;
- интернет - файлдардың жіберілуі;
- электрондық почтаның жеткiзуi;
- мультимедиа хабарламаларын жіберу;
- файлдарды жүктеу қызметтерiн, телевизиондық және ағындық
қызметтерін атқаратын мультимедиалық хабар таратуы;
- ағындық бейне;
- VoIP және жоғары сапалы видеоконференциялар;
- жылжымалы және әр түрлi түрлерi белгiленген терминалдар арқылы
онлайн - ойындар;
- реквизиттердiң жоғары жіберуi мен мобильді төлеулерi және
идентификациялық теңестiру ақпараттары.
LTE технологиясы үшінші және екінші кезең ұялы байланыс желісі
эволюциясының негізгі бағыты болып табылады. LTE базалық станциядан
пайдаланушыға мәліметтерді жеткізуде 326,4 Мбитс, кері бағытта секундына
172,8 Мбит теориялық жылдамдықпен қамтамасыз етеді [3].
1.5 LTE желісінің мүмкіндіктері
Жобаның мақсаты: абоненттерге қызмет көрсетудің белгіленген
параметрлерін қамтамасыз етуде LTE желісінің тиімділік көрсеткіштерін
оператордың шектелген жиілікті және техникалық ресурстарын оңтайлы
қолдану есебінен жоғарылату.
16
Бұл мақсатқа жету үшін бірқатар міндеттерді орындау қажет.
- Мобильдік байланыс нарығында бар жағдайларға және төртінші ұрпақ
желісін құрудың болашақтық дамуына талдау жасау;
- LTE стандартты желісін құрғанда ресуртарды қолдану тиімділігін
арттыруға мүмкіндік беретін SON технологиясын енгізудің мақсаттылығын
үйрену;
- Оператор ресурстарын қолдану тиімділігінің критерийлерін жасау;
- Қызмет көрсетіліп жатқан аумақта жүктеменің әркелкі таралуында желі
ресурстарын динамикалы қайта бөлудің математикалық және бағдарламалық
үлгісін жасау;
- Осы үлгіні зерттеу және LTE технологиясын енгізуде техникалық
шешімдерге қатысты ұсыныстар жасау.
Жобаның келесідей ғылыми және техникалық жаңалықтары бар:
- Ресурстарды қолдану тиімділігінің интегралды критерийлері жасалды;
- LTESON желісін құрудың мақсаттылығы оператордың ресурстарын
едәуір тиімді қолдану ретінде дәлелденді;
- Құмырсқалық колонияларды оңтайландыру алгоритмі базасында өзіндік
ұйымдастыру желісінің математикалық үлгісі жасалды;
- Аталған математикалық үлгіні іске асыратын бағдарламалық жасақтама
жасалды;
- Бар желі базасында LTE - желісін өрістету бойынша операторға
ұсыныстар берілді.
SON тұжырымдамасының мақсаты: мобильдік байланыс желісінің
жұмысын оңтайландыру болып табылады. Әлбетте, LTESON желісін
қарастырғанда оның тиімділігін бағалайтын критерийді анықтау қажет. Осы
жұмыста оператордың табысын барынша көбейту осындай критерий болып
табылады. Осыған жету үшін абоненттерге берілетін жылдамдықты олар қажет
ететін жылдамдыққа жақындату қажет. Мұнда абоненттен табатын пайданың
оған берілетін жылдамдыққа тәуелділігі сызықты болмауын ескеру қажет.
Мобильдік байланыстың LTE технологиясы едәуір келешегі бар
технологиялардың бірі болып табылады, оны мобильдік байланыстардың
төртінші ұрпақты технологиясына жатқызады. Алайда қазіргі жағдайда
төртінші ұрпақтың желісін өрістеткенде біршама қиындықтар туады. Ең
алдымен, жеткілікті кең бос жиілік диапазонын бөліп алу қажет.Бұдан басқа,
деректер трафигінің өсуі әрбір базалық станцияға транспорттық желінің кең
арнасын өткізу қажет болатын жағдайға әкеледі. Жаңа құрылғыны орнату және
оның бар инфрақұрылыммен қиысуы қомақты қаржыны талап етеді.
1.6 SON басқарылуының сипаттамасы
Бар ресурстарды өте тиімді қолдануға мүмкіндік беретін мобильдік
байланыстың жаңа технологиясына жайлы өту тәсілдерінің бірі SON (өзіндік
ұйымдастыру желісі) тұжырымдамасын қолдану болып табылады, ол LTE
желісін өрістетуде оператордың шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
17
Өзіндік ұйымдастыру желісінің (SON) тұжырымдамасы мобильдік
байланыс операторының барлық жұмыс процесін дәл осы қатынаста
оңтайландыруға арналған. Өзіндік ұйым байланыс желілері күрделілігінің
қисынды нәтижесі болып табылады. Желілер параметрі туралы ақпараттың
көлемі өте үлкен болғандықтан, саннан сапаға көшу іске асырылды. Желіні
басқаруды толық автоматты ету үшін ол толық интеллектуалды болды. Бұдан
басқа, желідегі жағдай әдетте адам басқарушы элемент ретінде жеткілікті
оперативті шешім қабылдай алмайтындай дәрежеде серпінді түрде өзгереді.
SON - ның негізгі мақсаты OPEX
-
оператортың операциялық
шығындарын азайту болып табылады. Бұл үшін қызмет етуге қажетті жұмыс
процестерінің санын азайту керек. Операциялық шығындарды азайту үшін
мына дәйек негіз болады.SON - ды қолданғанда техникалық қызметкердің
тікелей қатысуын талап ететін базалық станциялар жұмысын баптау бойынша
операциялар саны азаяды. Осыған сай, базалық станцияларды ретке келтіретін
жұмысшылардың санын да азайтуға болады. Жалпы алғанда ОРЕХ шамамен
30%-ға азаяды.
SON тұжырымдамасының үш негізгі ұстанымдары
-
өзіндік
конфигурация, өзіндік қалпына келу және өзіндік оңтайлану болып табылады.
Барлық осы үш ұстаным желіні қамтамасыз ететін оператордың операциялық
шығындарын төмендетуге арналған.
SON мобильдік байланыс желісінің жұмысын оңтайландыру болып
табылады. Мобильді байланыстың бар технологияларында бұл
аз
бысымдылыққа ие абоненттер үшін жіберу жылдамдығымын азайту жолымен
іске асырылады. SON тұжырымдамасы БС бойынша абоненттерді қай бөлу
жолымен оңтайландыруға мүмкіндік береді, ол БС бойынша жүктеменің
үлестірілуін біртекті іске асырады. Кейбір жағдайларда БС бойынша қайта бөлу
қажетті нәтижені бермейді. Осылайша, бұл тәсілді шығын көрсеткіші жоғары
болғанда басымдығы төмен абоненттердің жылдамдығын азайтумен қиыстыру
орынды болып табылады.
Мобильдік байланыстың кез келген желісіне модель жасағанда әдетте
телетрафик теориясының тәсілдері қолданылады. Бірақ LTESONжелісінде
болып жатқын процестерді математикалық сипаттаудың өзіндік ерекшелігі бар.
Сондай - ақ, үлестірілген және гибридті SON - ды пайдаланғанда желінің базалық
станциялары өзінің кейбір параметрлерін басқа станциялар дабылдары әсерінің
көмегімен өздігінен өзгертеді. Мұндай процестер сипаты бойынша нейрондық
станцияларда болып жатқандарға өте қатты ұқсайды, яғни БС - ны нейрон
сияқты қарастыруға болады. Осыны ескере отырып, бұқаралық популяциялар
тәртібін имитациялық модельдеу әдістерін қолдану орынды. Осы жағдайда
абоненттер осындай популяцияның мүшелері ретінде қарастырылады.
Құмырсқа колонияларымен (АСО) жайлы оңтайландыру тәсілін қолдану өте
орынды болып табылады. Мұнда мимикрия идеясына негізделген үлгі кері
байланыс рөлінде жұмыс жасайтын феромонмен жолдарды таңбалау
мүмкіндіктерін ескереді.
18
Осылайша, жасалған үлгіде іске асырылған оңтайландыру процесі екі
кезеңде жүреді: базалық станциялар бойынша абоненттерді қайта бөлу және
басымдылығы төмен абоненттер үшін жылдамдықты мүмкіндігінше азайту.
Базалық станция бойынша абоненттерді қайта бөлгенде әрбір БС екі
қызмет көрсету аймағына ие екені ескеріледі, онда осы станциядан шығатын
дабылдың қуаты басқа станциялардың қуатына қарағанда едәуір жоғары және
шеткі, онда абоненттерге бірнеше БС - лардың біреуінде қызмет көрсетіледі.
Абонент ең жоғары басымдылығы бар БС - да жіберіледі. Барлық БС
басымдылығын анықтағаннан кейін, кейбір БС әрбір абонентті тағайындауда
транспорттық желіге әрбір базалық станция құратын жүктеме есептеледі.
Абоненттердің аумақтық бөлінуі туралы деректерден БС бойынша жүктемені
бөлу туралы деректерге ауысады.
Жоғарыда аталған үлгі статикалық болып табылады, яғни абоненттер мен
базалық станциялар орналасуының бір нұсқасын ғана қарастырады. Ол SON
тұжырымдамасының Mobility Load Balancing (MLB), яғни жүктемелердің
мобильді баланстануы деп аталатын қызметті жүзеге асырады. Бірақ шынайы
жүйелерде мобильді байланыс абоненттері әрдайым қозғалыста, осыған
байланысты шешілуді талап ететін қосымша мәселелер туындайды. Осындай
мәселелердің бірі дер кезіндегі хэндовер мәселесі болып табылады. Хэндовер
уақытын бақылау үшін өзіндік ұйымдастыру желілерініңMobility Robustness
Optimization (MRO) немесе мобильді тұрақтылықты оңтайландыру секілді
қызметтері бар. MRO жүзеге асыру үшін базалық станция басымдылығы
формуласында хэндовер коэффициенті бар.
Егер абонент қосылған станция қарастырылып жатқан базалық
станциямен сәйкес келсе, бұл коэффициенттің мәні 1 ге тең болады. Қарсы
жағдайда, оның мәні (0;1) шегінде жатады. Хэндовердің LTE желісіндегі
негативті әсерінде желі құратын операциядағы жүктемедегідей кідірісті (бар
болғаны 30 мс) сезбейді. Бұл болжам хэндовердің желі жұмысындағы негативті
әсерін ескеруге мүмкіндік береді.
Жоғарыда аталған үлгі
Ruby бағдарламалық тілінің көмегімен
бағдарламалы іске асырылды. Бағдарламаны жасағанда объективті - бағытталу
бағдарламалануының тұжырымдамасы қолданылды. Бағдарламада жүйе
жасалатын 6 объект жүзеге асырылды: енгізу модулі, шығару модулі, басқару
модулі, абонент, базалық станция, өзара әсерлесу.
Енгізу модулі кіру параметрлері файлдарынан оқу операциясын жүзеге
асырады, сонымен қатар белгіленгенжиілік ықтималдығы негізінде
абоненттерді жазықтық бойынша бөлуді генерациялайды.
Абонент және базалық станция объектілері жеке абоненттер мен
жеке базалық станцияға сәйкес барлық қажетті параметрлерді суреттейтін
қызметтер мен айнымалылар жиынтығынан тұрады.
Өзара әсерлесу объекті абонент және базалық станция
ауқымдарымен жұмыс жасайды. Дәл осы объект қай базалық станция қай
абонентке қызмет көрсетіп жатқанын анықтайды. Бұл объектіде құмырсқа
19
колонияларымен оңтайландыру алгоритмі іске асырылған. Бағдарламада осы
объектінің тек бір данасы ғана бар.
Деректерді шығару модулі бағдарламамен есептелген адамға ыңғайлы
түрде ақпаратты ұсынады: графикалық және мәтіндік түрде. Қажет болған
жағдайда алынған ақпарат трансформация модулімен ауысытырылуы мүмкін.
Басқару модулі бағдарламаның орталық объекті болып табылады. Онда
ешқандай есептеу қызметі іске асырылмайды, бірақ нақты осы модуль
бағдарлама жұмысының логикасын анықтайды және бір объектіден басқа
объектіге дерек жіберуді ұйымдастырады.
Модельдеу үішн кіру дерегі ретінде базалық станциясы белгілі жерде
орналасқан және абоненттердің кездейсоқ орнасласуымен олардың типтік
орналасуын ескере отырып Алматы облысының ауданы таңдалды.
Модельдеудің мақсаты базалық деректер саны және қажетті жиілік жолағының
оңтайлы арақатынасына, сонымен қатар желіні құруда дәстүрлі тәсілді немесе
SON тұжырымдамасына сай тәсілді ұзақмерзімдік уақытта абоненттер санын
ескере отырып қолдануғақатысты операторға ұсыныстар жасалды.
1.3а және 1.3б суреттерінде абоненттер санының базалық станция санына
және ΔF жиілік жолағына тәуелдігінін бейнелейді. Соларды қолдана отырып,
операторға қарастырылып отырған ауданда 75 базалық станция жұмыс
жасайтын SON тұжырымдамасын қолданатын байланысты құруды ұсынуға
болады. Қажетті жиілік ресурсы 10 МГц - ті құрайды. Бұл желі жұмысы
модельденген мүмкін болған абоненттер санында шамамен 98% деңгейде
оператордың пайдасын қамтамасыз етеді.
а) қалыпты жағдайда
20
б) SON қолдану арқылы жасалған жағдайда
1.3 Сурет - абоненттер санының базалық станция санына және ΔF жиілік
жолағына тәуелділік сызбасы
мұндағы Nusr - абоненттер саны,
Nbs - базалық станциялар саны,
ΔF - жиілік диапазонының кеңдігі.
Критерийдің
мәні
оператордың
пайдасына
пропорциональді
болғандықтан, алынған деректерден сол немесе басқа конфигурацияның
бағасын осындай желіден алынатын пайдамен салыстыра отырып, оңтайлы
желінің конфигурациясын анықтауға болады. Мұнда абоненттер санының
өсуіне байланысты желіге түсетін жүктеменің өсуі ескерілуі мүмкін.
Талдықорған қаласының нақты ауданы негізінде құрылған сызбалар
белгілі аумақта, жиіліктің қажетті жолағында және қызметтің белгілі бір
сапасымен қызмет көрсетілуі мүмкін, белгілі бір үлестірудің тығыздық
ықтималдығына сай аудан территориясында орналасқан осы аумақтағы
абоненттер санына базалық станциялардың саны туралы операторға шынайы
ақпарат береді.
SON желілерді пайдалану көп уақытты алатын қол процестерін жояды,
қолдану тиімділігін арттырады және операторларға жаңа технологияны енгізуге
және желілерді бұрынғыдан жылдам кеңейтуге мүмкіндік береді.
LTE - мобильдік байланыстың болашақ технологиясы. Біз өзара әсерлеуі
мүмкіндіктерінің революциялық түрленуі және бүкіл әлемде мобильді
қолданушылар арасында ақпарат алмасу көзқарасы бойынша LTE үлкен
әлеуетке ие екенін аңғарамыз, LTE жаңа функциялық мүмкіндіктер береді,
SONLTE желілері үшін операторларға жылдам әрі сенімді байланыстарды
21
қамтамасыз ету үшін желілердің сапасын тиімді жоғарылатуға мүмкіндік
беретін шешімдер кешенін толықтырады.
SON шешімдері хэндовер процестері үшін желіні автоматты
конфигурациялау, мобильді трафиктің жүктемесін баланстау және шығыс
тестілеулерінің қажеттіліктерін азайту есебінен бар желілерді пайдаланудың
тиімділігін жоғарылатады. Бұдан басқа, орнын толықтырушы функциялар және
өзіндік қалпына келу есебінен соңғы қолданушылар үшін жұмыс жасауда
үзілістер азаяды.
LTE желілері үшін SON шешімі SON - ның орталықтандырылған және
жергіліктендірілген механизмдерінің гибридтік ұстанымына негізделген, ол
автоматтандырудың жылдам, сенімді, нақты әрі ауқымдалған функцияларын
операторларға жеткізуге мүмкіндік береді. Операторлар өнімдерді нарыққа
жылдам шығару, сонымен қатар қателіктерге шалдыққыш және қол бейнетін
қажет ететін процестерді жоқ қылу бойынша артықшылықтар алады.
1.7 LTESON - технологиясында қолданылатын модуляция түрлері
LTE технологиясының ерекшеліктері және модуляциялар түрін
қолданатын арналарда OFDM жүйесінің кедергіге қарсы тұруын салыстырмалы
талдау.
Радиомүмкіндік желілері технологиясының даму эволюциясын бақылай
отырып адамның ақыл - парасатының кемеңгерлігіне таң қаласың. Мобильдік
байланыс желілерінің әр келесі ұрпағы соңғы қолданушыларға қызметтердің
кең спектрін ұсынатын жаңа технологиялық мүмкіндіктер әкеледі. Мобильдік
байланыстың сандық желілері дамуының және абоненттердің сұраныстарының
өткен және қазіргі деңгейінбіле тұра жақын болашаққа үңілу, бізді не күтіп
тұрғаны қызықты. Төртінші ұрпақ технологияларының дамуына үшінші ұрпақ
желілеріндегі мәселелер негіз болды. Сондықтан қолданушылар арасында
деректер жіберу жылдамдығының төмендігі, пакеттер коммутациясы бар
арналар коммутациясын бірігіп қолдану, бұлар желі сәулетінің оны басқарудың
қиындауына әкеледі. Әртүрлі жүйелер арасында өзара әсерлесуді
ұйымдастырумен байланысты мәселелер саны көбейеді. Төртінші ұрпақтың
ұялы желілері өткен ұрпақтағы барлық мәселелерді шешуі тиіс. Бір уақытта
олар ұлы байланыстардың шекаралардағы сипаттамасын жақсарту, үлкен
жылдамдықта жылжып жатқан абонент дабылын өңдеу, бит ақпараттардың
бағасын төмендету, энергия қолдануды және абонент терминалдарының
бағасын төмендетуге бағытталған. Осы желілер байланыстың басқа
технологияларымен интеграцияны қамтамасыз етеді.
Сымсыз байланыстың барлық заманауи технологиялары бір бағытта
жүруде - OFDM - MIMO базасындағы жүйелерге және әрі қарай төртінші ұрпақ
желілеріне негізделген (немесе ITU терминологиясында IMT - advanced). Ұялы
байланыс технологияларында бір айқын үрдіс бар - 3GPP стандарының LTE
тарапына миграциясы. Кеңжолақты сымсыз байланыстар (КСБ) жүйесінде,
WiMAХ - та - IMT - 2000 ұрпағына кіретін барлық КСБ технонологияларда
22
жалғыз өкіл - екі балама: LTE тарапына миграциялау немесе IEEE 802.16m
бағытында даму.
LTE стандартындағы желілерді өрістету үшін жиіліктің екі жолағы
қолданылады. Олардың біреуі 700 МГц диапазонда орналасқан, ал екіншісі -
2,1 ГГц. LTE радио интерфейсі арналардың дуплекстік бөлінуінің екі тәсілін де
қолдайды: жиілікті Frequency Duplex Division (FDD) және уақытша Time
Division Duplex (TDD).
LTE желісінде төменгі радиоинтерфейcтің ерекшелігі көпмүмкіндікті
Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) технологияларын
қолдану болып табылады. Төмен желісінде жіберу уақытының интервалы
(ТТІ) кадрдың ұзындығына сай келеді және 0,5 мс - қа тең болады. Төмен
желісінде модуляцияның келесі түрлері қолданыс табады: Qua - drature Phase
Shift Keying (QPSK), 16QAM (Qua - drature Amplitude Modulation) және 64QAM.
Сонымен қатар Multi - Input Multi - Output
(MIMO) технологиясы да
қолданылады. МІМО технологиясының негізгі конфигурациясы базалық
станция мен мобильдік терминалдың екі қабылдаушы және екі таратушы
антенналарын қолданады. Базалық станцияларда 4 - ші тарату антеннасын және
абоненттік терминалдың 2 - 4 қабылдау антенналарын қолдануға болады. МІМО
технологиясы көптеген (MU - MIMO) және жалғыз қолданушының(SU - MIMO)
деректерін жіберуді қамтамасыз етеді.
Төменгі желіде OFDMQAM модуляциясы. OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing) ортогональді жиілікті мультиплекстеу
технологиясы көптеген жиіліктен тұратын,
f
n n 1
2
, шамасымен
ерекшеленетін, көрші әкелуші тербелістердегі дабылдардың ортогональді
жағдайынан таңдалған, көптеген жиілік дабылын құруға негізделген (ωn - n-ші
әкелуші тербелістің радиальді жиілігі).
OFDM дабылы құрылғанда тізбекті ақпараттық символдардың ағымы
Tu N
ұзақтықпен N символдардан тұратын блокта сынады. Әрі қарай, тізбекті
ақпараттар символдарының блогы параллелдіге ауысады, онда символдардың
әрқайсысы белгілі әкелуші көпжиілікті дабылға сай келеді. Мұнда
символдардың ұзындығы N есе өседі. Осылайша, көпжиілікті дабыл спектірінің
жиынтық кеңдігі бастапқы тізбекті дабылдың кеңдігіне сай келеді.
Мұндай түрленудің мақсаты таржолақты кедергілерден қорғау болып
табылады. Бұл көпжиілікті дабылдың параллелді символдары кедергіге қарсы
тұратын кодтың кодтық сөзінен тұруымен (мысалы, Рид - Соломон коды)
жеткізіледі, ол қате қабылданған жағдайда спектр бұрмалануы есебінен оларды
қайта қалпына келтіруге мүмкіндік береді. OFDM жиілік - уақыттық көрінісі
1.4 суретте көрсетілген.Дабылдың уақыттықтан жиілікті салаға түрленуі
Фурьенің дискретті түрленуімен қамтамасыз етіледі(DFT - Discrete Fourier
Transform).
23
Спектр кеңдігі 5 МГц
FFT
Поднесущие
Қорғаныстық инт.
Бейнелер
Жиілік
Уақыт
1.4 Сурет - Спектр кеңдігі 5 МГц болғанда OFDM дабылының жиілік-
уақыттық көрінісі
Бұдан басқа, OFDM артықшылығы уақыттық қорғаныс интервалдарының
қажетті
санын азайту болып табылады. Тізбекті дабылда қорғаныс
интервалдары әрбір символ арасына қосылады, ал көпжиіліктіде - символдар
тобы арасына (OFDM - символдар).
OFDM дабылдарының ерекшеліктері:
- Таңдалған заң бойынша ақпарттық символдармен модуляцияланатын
әкелуші тербелістерді мультиплекстеу (QPSK, 8QAM, 16QAM, 64QAM);
- Әкелушілер ортогональді (өзара корреляциялық функция нөлге тең),
немесе, квазиортогональді (тәжірибеде);
- Әрбір OFDM - символ аралық интерференцияны болдырмау үшін
қорғаныстық уақыт интервалына ие. Бұл қорғаныстық интервал байланыс
желісінің импульстік сипаттамасымен таңдалады (радиодабыл таралуының
физикалық ортасы).
OFDM - дабылдың құралуының ұстанымы 1.5 суретте көрсетілген.
QAM
модуляторы
e j 0t
QAM
модуляторы
QAM
модуляторы
Манипуляция жылд. = 1Tu
бейнесек
e j nt
e j N 1t
s(t)
1.5 Сурет - OFDM - дабылдың құралуының ұстанымы
OFDM - дабылы құрылуының тәжірибесінде N нүктелерде Фурье кері
дискретті жылдам түрленуі қолданылады ( Inverse Fast Fourier Transform -
IFFT) (1.6 сурет). Бұл OFDM қабылдаушы - таратушы құрылғысының
тәжірибелік іске асырылуын ықшамдайды.
24
mTu
уақыт
a(mN+0)
(m+1)Tu
a(mN+1)
a(mN+2)
IFFT
mTu
уақыт
sm(0), sm(1), sm(2),...,sm(N-1),
(m+1)Tu
sm
a(mN+N-1)
1.6 Сурет - OFDM - дабылдың құралуында IFFT түрленуін қолдану
a(mN+n) - де n - жиілікті арнаның mTu t (m+1)Tu интервал уақытта Tu
ұзақытығымен модуляцияланған символ бейнеленген. IFFT шығысында
smвекторы OFDM - символды құрайды. OFDM дабылдарын құру схемасы TDD
режимде символаралық интерференциямен күресу үшін TCP 4.716.7 мкс
ұзақтықпен CP (Сyclic - Prefix)
циклдық префикстерін пайдаланады
(әкелушілерді 15 кГц - ке тіркегенде). Уақыттық кесінділер (10 мс ұзақтықты
кадрлар) Tsub-frame = 0.5 мс бірдей ұзақтықтағы 20 кадрдан тұрады.
Классикалық OFDM сиганлы мына формуламен жазылады (циклдық
префикстерді есепке алмағанда):
s t
n m N u 1
mn
n m 0
e j 2 m f t g t nTu
(1.1)
LTE желілерінде сапаны бақылау үшін желінің фунциялық сапасы
параметрлерінен (Network Perfomances) және қызмет сапасы параметрлерінен
(Quality of Service) тұратын екі қиылыспалы жиынтықтан тұрады. LTE
желісінде әр байланысқа деректер жіберу жылдамдығы, пакеттер кідірісі, қате
қабылданған пакеттердің салыстырмалы саны және желінің мүмкіндігінен
тұратын QoS барлық аспектілерімен байланысатын желі функциясының қандай
да бір көптеген үйлесілген параметрлеріне сай келуі тиіс.
Peak Data Ratesдеректер жіберудің максимальді жылдамдығы.
Деректер жіберудің максимальді жылдамдығын есептегенде жоғары
желілерінің кадрлық жылдамдықтары(циклдық префикстер, уақыттық және
жиілікті қорғаныс интервалдары, бақылау символдары), модуляциялар түрі
және кедергіге қарсы тұратын кодтау есепке алынады. Бұдан басқа, физикалық
және арналық деңгейдегі(L1L2
-
ақпаратты жіберуді жоспарлау
хабарламалары, HARQ қайталамалы жіберу хаттамалары, CQI арнасының
өзгерген сапасы туралы АТ хабарлама) қызметтік хаттамалардың тақырыптары
да есепке алынды. 16QAM, 16QAM модуляциялардың көпкомпозициялы
түрлерін қолдану мүмкін болғанда, қолайлы кедергілік жағдайда (CI 20 dB),
жоғары желілерінде деректер жіберудің максимальді жылдамдығының мәні
келтіріледі. СІ қатынасының нашарлауы жіберу жылдамдығының азаюына
әкеліп соғады.
25
жиілік
c
1.6 суретте көрсетілгендей, деректерді жіберу жылдамдығы дабылды
қабылдау және өңдеу алгоритмінің кедергіге қарсы тұру сипаттамасына
байланысты.
Суретте көрсетілді:
- MMSE (Minimum Mean Squared Error) - МІМО дабылдарын
ортаквадраттық қателіктің минимуы бойынша сызықты детекторлау;
- QRM - MLD ASESS (Adaptive Selection of the Surviving Symbol Replica
Candidates) қолданумен - МІМО дабылдарының MLD (Maximum Likelihood
Detection) шындыққа жақын функционалының максимум критерийі бойынша
адаптивті сызықтық емес детекторлау QRM (QR decomposition and the M -
algorithm).
Талап етілген дабылдар қатынасын біле тұрып жіберудің қуаты және
шуын базалық станциядан әртүрлі алыстатуларда деректер жіберудің мүмкін
болған жылдамдықтарымен анықтауға болады.
1.7 Сурет - төменгі желілерде дабыл - шу қатынасына деректер жіберу
жылдамдығының тәуелділігі
LTE технологиясы желілерін жобалауда өтеулерді талдау және базалық
станциялардың өзара әсерін бағалау жеткіліксіз екені көрсетілді. Есептеудің
маңызды
бөлігі трафик параметрлерін модельдеу және абоненттерді
үлйестіруді талдау болып табылады. Арналардың жиілікті бөлінуі тына
қалуымен төменгі желі үшін қабылдағыш-таратқыштың схемасы зерттелді.
Нәтижесінде әртүрлі модуляцияларда дабыл - шу қатынасының тәуелділігі
алынды. LTE технологиясы негізінде желілерді өрістетудің негізгі мәселесі
оның бағасы және алдыңғы ұрпақтар желілерімен үйлесімділігі болып
табылады. LTE жүйесінің негізінде құрылған желілерден ауысу UMTS
желілерінің бар инфрақұрылымының, оның едәуір бөлігінің, немесе барлық
желілік инфрақұрылымының жетілдірілмегенін көрсетеді.
26
Басқа жағына LTE енгізу UMTS желілеріндегі операторларға негізгі
үрдістері бекітілген және қозғалмалы байланыс желілерінің конвергенциясы
болатын жылдам өзгеретін телекоммуникациялық нарықта лидер болып қалуға
мүмкіндік береді.
LTE дамуының талдауы және олардың IMT - 2000UMTS желілерінде
уақытылы ену мүмкіндіктерін бағалау қазақстандық операторлардың ұзақ
мерзімді саясаты болуы тиіс. Жиіліктерді бөлу және жиіліктердің бөлінуі үшін
төлемді анықтау туралы барлық шешімдер комиссиялар отырысында жүзеге
асырылады. Комиссияның шешіміне сай Қазақстан аумағында 1700 - 1800 МГц
диапазонды жиілікті бөлу арқылы LTE (Long Term Evolution) төртінші
ұрпақтың мобильдік байланыс стандарттарын енгізу құқығы Қазақтелеком
АҚ берілді. LTE стандартын Қазақстанға енгізу 2012 - 2015 жыл уақыт
аралығына жоспарланып отыр. LTE стандарты - бұл 4G технологияларының
қисынды дамуы, және желілер дамуында болашағы бар бағыт болып табылады.
LTE желісінің негізгі құндылықтары - қымбат емес қызметтің кең спектрін
қамтамасыз ететін жоғары жылдамдықты мобильді желі.
1.8 LTESON желісін зерттеу кезіндегі қажетті құрылғылар
1.8.1 LTE Alcatel - Lucent 700 базалық станциясы
LTE жүйелері үшін қондырғыны өндірумен қазіргі кезде әлем бойынша
көптеген компаниялар айналысады. Сымсыз рұқсат қондырғысына деген
сұраныстың артуы және қазіргі заманы технологиялардың дамуышешілуге
арналған мәселері бойынша да, құны бойынша да ерекшеленетін
қондырғылардың кең спектрінің пайда болуына алып келді. Сондықтан
қондырғыны таңдау үшін Alcatel - Lucent сымсыз рұқсат қондырғыларын
қарастырамыз.
Alcatel - Lucent - LTE төңiрегiдегi жаhандық көшбасшы. Сол себептен
Alcatel компаниясының Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясын
тандадым (1.8 сурет).
1.8 Сурет - Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясының сыртқы
көрінісі
27
Alcatel - Lucent LTE 700 жүйесі Alcatel компаниясының жаңа өнімі, ол
жетекші LTE технологиясына негізделген. Жоғары өнімділік пен өткізу
қабілеттілігі - базалық станцияның жартылай дуплексті және көпарналы
функционалдық мүмкіндіктері жалғыз базалық станцияға өте көп абоненттер
санын қабылдауға мүмкіндік береді.
1.9 Сурет - Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясының ішкі
көрінісі
Сол жағында тiк орнатылған baseband - unit - негiзгi станцияның төмен
жиiлiктi бөлiгi, радиотрансиверлермен басқарушы компьютер. Оның оң
жағында - eNodeB LTE үш секторлы конфигурациясын құрастыратын Alcatel -
Lucent RDU 700 МГц үш модулді радиотрансивері.
Alcatel - Lucent LTE 700 МГц кабинет түрiндегi (indoor - үшiн) базалық
станцияның жоғарғы панелiне фидердiң және GPS - антенның қосылуы үшiн
тіркеуіш шығарылған (1.10 сурет).
1.10 Сурет - Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясының үстіңгі
көрінісі
28
1.11 Сурет - Базалық станция қорегiнің аппаратурасы
Үстiнде түзеткiш, төменінде бiрнеше сағат ағымында сайттың үздiксiз
қорегiн қамтамасыз етуге қабiлеттi аккумуляторлық батареялардың блогы (1.11
сурет). Тұтыну қуаты 3 кВт (бұл барлық сайт, 2G жабдықты қоса алғанда).
1.12 Сурет - SDH жабдығы мен тiректік оптоталшық желiсi бар
сайттардың түйiндесiнен тұратын екi баған
"КаР - Тел" компаниясы жүргізген және сәтті өткен LTE технологияларын
алдын - ала тексерілуінен кейін "Вымпелком" және Alcatel - Lucent компаниялар
тобы, бұқара нарығында Интернетті таратуды жеделдетуді көздейтін Қазақстан
Республикасының 2030 жылға дейінгі стратегиялық даму бағдарламасына
сәйкес, абоненттерге заманауи мобильді кеңжолақты қызметтерін ұсыну
29
жолында еңбек етуде. Мұндай қызметтерді мәліметтерді жоғары
жылдамдықпен және төмен кедергілермен жеткізу стандартының бірегей
мүмкіндіктерінің арқасында LTE желісінде іске асыруға болады. Ал желіні іске
қосу үшін төмен жиілілікті диапазонды (700 МГц) пайдалану операторға
тарқатудың барынша аумағын ең тиімді түрде қамтамасыз етуге мүмкіндік
береді. Тұтынушылар қалаған жерде және қалаған кезде қолжетімді болатын
корпоративті тапсырыс берушілерге ең тиімді қызметтердің және жоғары
шешімді бейне, музыка, көптұтынушылық бейнеойындар секілді сан - алуан
кеңжолақты мультимедиялық қызметтердің пайда болуын күтуіне болады [4].
1.8.2 OmniStackLS 6224 коммутаторы
Коммутатор - электрлік тізбектің жалғанар ұшын таңдап алуға және оны
өзге тізбекпен жалғастыруға, ажыратуға, ауыстырып қосуға арналған құрылғы.
Коммутаторлар байланыс техникасында абонент желілерін бір типті шеттік
аппараттардан және ақпаратты беру мен қабылдау үшін кедергісіз жолдар
жасау мақсатында байланыс арналарын бір-бірімен электрлік жалғастыруға
арналған.
LTE жылжымалы желісін қамтамасыз ету үшін OmniStackLS 6224 - Fast
Ethernet L2+ коммутатор пайдаланады. OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+
коммутаторы, бекiтiлген кескiнмен және мүмкiндiкпен бiрiктiру. Биіктігі 1U, 24
порт 10100 тiркеуiштермен RJ - 45, 2 порттар 101001000 RJ - 45 және 2 Combo
- порты. AC орынына DC OmniStackLS 6224DC - ішкі қоректенуі бар болады.
1.13 суретте OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы бейнеленген.
1.13 Сурет - OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы
Сипаттамасы:
Коммутацияның сыйымдылығы: 12,8 Гбитс,24 порт, 17,6 Гбитс, 48 порт.
Стек қосуын шинада өткiзу жолағы: 4 Гбитс.
8 мың MAC - адрестер.
Физическалық өлшемдері:
17,32 x 9,05 x 1,73 дюйм, 44 x 23 x 4,4 см (Ені x Тереңдігі x Биіктігі).
30
1.8.3 Alcatel - Lucent 7750 SR маршрутизаторы
Alcatel - Lucent 7750 Service Routers (1.4 сурет) - 2G, 3G, LTE сымсыз
желiлерi үшiн жылжымалы маршрутизатор. Бұл басқару, бақылау және
кескiндеудi қамтамасыз ететiн жоғарғы өнiмдiлiкті және конвергент
желiлерiнде үздiксiз маршрутизациямен көп сервистiк жол көрсетушiлерiн
ұсынады. Маршрутизатор 7750 SR келесi ұрпақтың қызмет көрсететiн
конвергент желiлерiнде инфрақұрылымды құруға мүмкiндiк бергеді. Ethernet
өзiндiк IPMPLS тоқтамаушылық және өнiмдiлiгi бар кепiлдi қызмет сапасы
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
6
7
8
АҢДАТПА
Дипломдық жобамның тақырыбы SON - self өзі ұйымдастырылатын
желілердің негізінде LTE желісінің радиожоспарлануын зерттеу.
Есептеу бөлімінде желінің өткізу қабілеті, потенциалдық абоненттердің
саны, базалық станциялардың саны, қажетті қуат, БС - тиесілі жүктеме, РРЖ
есептелінді.
Экономикалық бөлімде жылдық пайдалану шығындары мен түскен
табысты қоса, жобаның абсолютті экономикалқ тиімділігі және өтелу мерзімі
анықталған.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде электр жүйесіне, өрт қауіпсіздігі
жүйесіне, табиғи жарықтандыру және ауа алмасу жүйесінің негізгі қызметіне
талдау жасалынып, бөлменің электр жүйесінің жерленуіне есептелу жүргізілді.
АННОТАЦИЯ
В данной дипломной работе рассматриваются вопросы оптимизации и
радиопланирование LTE сети в SON - self. В расчетной части был расчитан
расчет канала связи.
В расчетной части были расчитаны пропускная способность сети, число
потенциальных абонентов, число базовых станции, нагрузка БС и РРЛ.
В экономической части был определен срок окупаемости и абсолютно
экономическая прибыль данного проекта.
В безопасности жизнедеятельности
рассмотрены
заземление и
искусственное освещение.
ABSTRACT
In this dyploma work deals with the optimization and LTE network in the
SON - self. As part of the settlement payment was targeted communication channel.
As part of the settlement were calculated bandwidth, the number of potential
subscribers, the number of base stations.
In the economic part of the payback period was determined and is the
economic profit of the project.
In the examined life safety lighting and lightning protection.
9
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Талдықорған қаласының негізгі сипаттамалары
1.2 LongTerm Evolution технологиясының басты ерекшеліктері
1.3 LTE стандартының желілік архитектурасы
1.4 LTE желісі ұсынатын қызметтер
1.5 LTE желісінің мүмкіндіктері
1.6 SON басқарылуының сипаттамасы
1.7 LTESON - технологиясында қолданылатын модуляция түрлері
1.8 LTESON желісін зерттеу кезіндегі қажетті құрылғылар
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
2.1 LTE технологиясына талдау
2.2 Талдықорған қаласының аумағында LTE желісі үшін қамту
аумағын есептеу
2.3 Талдықорған қаласының аумағында eNB - дің жиiлiкті - аймақтық
бөлiнуі және жағдайға байланысты орналастырылуы
2.4 Желінің өткізу қабілетін есептеу
2.5 Потенциалдық абоненттердiң санын есептеу
2.6 Базалық станциялардың санын есептеу (Node B)
2.7 Қажетті қуатты есептеу
2.8 БС - ға тиесілі жүктемені есептеу
2.9 РРЖ пролетін есептеу
2.10 Байланыстың тұрақтылығын есептеу
2.11 Қабылданатын дабыл қуатын есептеу
2.12 Көп сәулененудің таралуының нәтижесіндегі кідіріс
2.13 Пайдалы дабылдың қуатын есептеу
3 БИЗНЕС ЖОСПАР
3.1 Жобалаудың қажеттілігі
3.2 Жүйенің сипатталуы
3.3 Қазақстандағы ұялы байланыс нарығына шолу
3.4 Маркетинг
3.5 Ұйымдастыру - өндіру жоспары
3.6 Пайдалану шығындары
Қорытынды
4 ӨМІР ТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ
4.1 Базалық стансияға жалпы сипаттама
4.2 Жерлендірудің қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар
4.3 Жұмыс орнындағы табиғи жарықтандырудың параметрлері
4.4 Жерлендіруді есептеу
Қорытынды
10
8
9
9
9
11
12
12
13
18
23
31
31
31
34
36
37
39
40
41
42
44
49
51
52
54
54
54
55
56
58
60
69
70
70
72
72
73
78
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР ТІЗІМІ
А ҚОСЫМШАСЫ
Ә ҚОСЫМШАСЫ
Б ҚОСЫМШАСЫ
В ҚОСЫМШАСЫ
Г ҚОСЫМШАСЫ
11
79
80
82
83
84
85
86
87
КІРІСПЕ
Біздің
заманымызда
мобильдік
байланыстың
дамуы
өте
жоғары
қарқынмен жүріп жатыр. Байланыс арналарының өткізгіштің қасиеті өсуде,
ұсынылып жатқан сервистердің жиынтығы кеңеюде, тіпті мобильдік желі
байланысының жаңа тұжырымдамалары пайда болып жатыр. 20 жыл бұрын
мобильдік байланыстың бұқаралық құралдары дегенде тек эфирлік теледидар
және радиохабарлама айтылған болса, бүгінгі күнде әр адамда тек телефондық
байланысты ғана емес, сонымен қатар Интернетке кіру мүмкіндігін қамтамамыз
ететін, видеоқоңыраулар мен телефондық конференцияларды орнатуды
қамтамасыз ететін мультисервистік құрылғы бар.
Ұялы
байланыс
аймағында
әлемдік
телекомуникациялық
технологиялардың
дамуы
дүниеге
төртінші
ұрпақты
алып
келді.
Ол
телекомуникациялық құрылғылардың сапасын арттырды. Бұл дегеніміз
көрсетілетін қызметтердің сапасының жоғарылығы және мәліметтер жіберу
жылдамдығының
артуы.
Аталған
қызметтерді
жүзеге
асыратын
технологиялардың бірі Long Term Evolution технологиясы, қысқаша LTE.
Осыған орай LTE технологиясының көмегімен жұмыс істейтін ұялы байланыс
желілері LTE желісі деп аталады.
LTE
технологиясы
мобильдік
байланыстың
едәуір
келешегі
бар
технологиялардың бірі болып табылады, оны мобильдік байланыстардың
төртінші ұрпақты технологиясына жатқызады. Бар ресурстарды өте тиімді
қолдануға мүмкіндік беретін мобильдік байланыстың жаңа технологиясына өту
тәсілдерінің бірі SON (өзіндік ұйымдастыру желісі) тұжырымдамасын қолдану
болып табылады, ол LTE желісін өрістетуде оператордың шығындарын
азайтуға мүмкіндік береді.
LTE технологиясы - ұялы байланыс саласының үшінші және төртінші
буынындағы негізгі бағыт болып табылады. Ол байланыс операторы ретінде
ғана емес, байланыс аясын кеңейту, тұтынушыларға қызмет көрсету сапасын
көтеру
секілді
қызметтер
бойынша
да
діттелген
бағыттың
қосымша
мүмкіндіктерін кеңейтеді. Жаңа буынның байланыс қызметі арқылы сымсыз
ғаламтормен жоғары жылдамдықта байланыса аламыз, оған қоса үзіліссіз
жұмыс
істеу
мүмкіндігіне
де
ие
боламыз.
Жүйе
3G
жүйелерінің
жылдамдығынан 2 есеге жоғары. LTE ұялы байланыс жүйесі байланыс
сапасының артуына және интернет тұтынушыларының саны бойынша әлемдегі
ең дамыған 50 мемлекеттің қатарына кіруіне себебін тигізеді және біздің
мемлекеттің
әлемдік
ақпараттық
кеңістікке
интеграциясы
үрдісін
жылдамдатуға мүмкіндік береді. Жоғарғы айтылғандарға сүйене отырып,
жобада SON-Self өздігінен ұйымдасатын желілердің негізінде LTE желісінің
радиожоспарлануын зерттеу.
12
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Талдықорған қаласының негізгі сипаттамалары
Талдықорған қаласы Алматы облысының дәл ортасында және Жоңғар
Алатауының батыс жағында орналасқан. Талдықорған қыстауының орнында
1869 жылы құрылған Гавриловка селосы 1925 жылы Талдықорған қаласы
болып өзгертілді. Талдықорған қаласы - Алматы облысының орталығы.
Талдықорған қаласы 74 мың ш.км ауданды алып жатыр. Аумағының
географиялық және қоныстану ерекшеліктері түрлі болып келеді. Қаланың
шығыс және оңтүстік аймақтары таулы болып келсе, орталығында төбелі,
батысында жазық болып келеді. 2014 - ші жылғы санақ бойынша халық саны
132 663 адам. Қала құрамына 8 елді мекен кіреді.
Талдықорған
қаласында
ұялы
байланыс
қызметімен
қамтамасыз
етілмеген елді мекендер әлі де бар. Бұл елді мекендерге және облыстың 95% - на
тек дауыс телефониясын ғана емес, сонымен қатар мәліметтерді тарату және
интернетке қол жеткізу қызметін қамтамасыз ету мақсатында жоба құру қажет
деп есептейміз.
1.2 LongTerm Evolution технологиясының басты ерекшеліктері
LTE (ағылшынның Long Term Evolution) - интернет қолданушыларды
жоғары жылдамдықты интернетпен қамтамасыз ететін мобильді интернеттің
төртінші кезеңі. LTE технологиясы мәліметтерді алдынғы технологиялардың
жылдамдығынан он есе артық жылдамдықпен жіберуге мүмкіндік береді.
Осыған сәйкес бүгінгі таңда интернетті пайдаланушылар саны анағұрлым
артуда.
LTE технологиясы үшінші және екінші кезең ұялы байланыс желісі
эволюциясының негізгі бағыты болып табылады. LTE базалық станциядан
пайдаланушыға мәліметтерді жеткізуде 326,4 Мбитс, кері бағытта секундына
172,8 Мбит теориялық жылдамдықпен қамтамасыз етеді.
Байланысшылардың көзқарасынша LTE технологиясын игеру жабдықтың
өнімділігінің, қамту аймағының, тұтынушыларға қызмет көрсету сапасының
артуына мүмкіндік бермек. Сондай - ақ, LTE жаңа мүмкіндіктерінің арқасында
радиожиіліктік ресурстарды пайдаланып контент беріп, теледидар, радио және
басқа да медиамен бәсекелесе алатын болады.
2G және 3G желілерінің пайдаланушылары өз кезегінде жаңа кезең
байланысы қызметтеріне көшу арқылы айтарлықтай жоғары жылдамдықты
сымсыз
интернетке
қол
жеткізіп
қана
қоймайды,
мультимедиялық
қосымшалардың бір мезетте ашылуын, дербес медиа - сервис т.б. қызметтердің
іркіліссіз жұмысын бағалау мүмкіндігіне ие болады.
2009
жылдың
қазан
айында
КаР - Тел
ЖШС - сі
Қазақстан
Республикасының Ақпараттандыру және байланыс агенттігі тарапынан LTE
13
технологиясы негізінде ғимараттар ішінде 4G стандарты байланысын көрсету
аумақтарын құруға рұқсат алған болатын. Alcatel - Lucent компаниясымен
ықпалдастығы арқасында сынақ аймақтары Алматы қаласында ашық сату
кеңсесі мен Астананың бизнес орталығында ашылды.
Екінші кезеңді 2G желілері теория жүзінде GPRS технологиясы негізінде
деректерді тасымалдаудың ең жоғарғы жылдамдығы секундына 56 - 114 Кбит
шамасын құрайды,ал EDGE технологиясы негізінде секундына 473,6 Кбит
құрайды. Коммерциялық пайдалануға енгізілгеннен кейін үшінші ұрпақты 3G
желілерінде теориялық тұрғыда деректерді тасымалдаудың секундына 28 Мбит
жылдамдығы қол жетімді.
Long Term Evolution - IP - технологиясы базасында жоғарғы жылдамдықта
мәлiметтер тарататын 3G ұрпақты сымсыз байланыстың желiлерiн құратын
технология. 3GPP халықаралық әрiптестiк бiрiктiруiмен тиiстi стандарт
өңделген және орнатылған.
LTE стандартын қолдану мақсаты - ұялы байланыс жүйесінің жоғары
жылдамдықты мүмкiндiгiмен қамтамасыз ету.
LTE технологиясын жасаудағы мақсат:
- жоғары жылдамдықты ұялы байланыстың мүмкіндіктерін арттыру;
- мәлімет алмасу бағасын арзандату;
- мәлімет алмасудағы интернет жылдамдығын арттыру;
- қолданыстағы жүйені жақсарту;
- қолжетімді бағада басқа да қызметтерді ұсыну.
LTE технологиясының мүмкіндіктері:
- Мобильді телефондар арқылы бейнеқоңырау шалуға болады;
- Мобильді телефондарға арналған теледидарлар іске қосылады (бізді
мобильді журналистика күтіп тұр);
-
Интерактивті ойынойнау, спутникті картаны жылдам ашу,
жаңалықтардан бастап фильмдерге дейінгі бейнеконтентті смартфон арқылы
қарау;
- Ноутбуктар мен нетбуктарда HD форматындағы әндермен фильмдерді
жоғары жылдамдықты интернетпен жүктеуге болады.
LTE жиіліктік спектрді жақсы пайдаланады, жоғарғы сыйымдылықпен
және аялдаудың аз көрсеткішімен ерекшеленеді, мысалы 5 мс - қа дейін
төмендейді. Мәліметтер жіберу жылдамдығының жоғарылауы ұсынылатын
қызметтер сапасының артуына мүмкіндік туғызады да, жаңа мультимедиа
сервистерiнiң таралуын тездетедi (әлеуметтiк желiлер, бейнеконференция,
бақылаудың жүйесi, интерактивті онлайндары т.б.). Оның 5 МГц жолағын
талап ететін WCDMA - ден тағы да бір артықшылығы 1.5 МГц - тен 20 МГц - ке
дейінгі аралықта жұмыс атқара алады. LTE технологиясы операторларға
күрделi және операциялық шығындарды кiшiрейтуге рұқсат бередi, желiнiң
иелiгiнiң жиынтық құнын азайтады, технологиялар және қызметтер
конвергенциясының төңiрегінде өз мүмкiндiктерін кеңейтеді, мәлiметтердi
жіберу қызметінің табыстарын жоғарылатады. Желі жылжымалы ТВ DVB - H
14
сияқты қызметтер енгiзуге рұқсат беретін MBSFN - ді (Multicast Broadcast Single
Frequency Network) қолдайды [2].
1.3 LTE стандартының желілік архитектурасы
LTE желiсінiң архитектурасы тiгiссiз қозғалғыштықпен пакеттi
трафиктi қолдаумен қамтамасыз ету, пакеттердiң жеткiзілуінің ең төменгi
кешігулері және қызмет етудің биiк сапа көрсеткiштерiмен жасалған. LTE
стандартының UMTS жүйесіне тән өңдеушiлерiнің негiзгi мақсаты желiнiң
құрылымының мүмкiндігінше максималды жеңiлдетілуi және желілік
хаттамаларды қайталайтын функцияларының шығарылуы.
1.1 Сурет - LTE желісінің жалпылама құрылымы
LTE стандартының архитектурасында барлық жүйелік әрекеттесулер екi
түйiннің аралығында болады: (eNB ) базалық станциядан және (Gateway ) GW
желілік шлюздан тұратын (MME ) қозғалғыштықты басқару блогынан.
LTE желісінің физикалық деңгейі екі компоненттен тұрады: E - UTRAN
радиоқатынау желісінен және SAE (System Architecture Evolution) базалық
желіден. E - UTRAN желісі eNB базалық станциялардан тұрады. Базалық
станциялар толық байланыстың элементі болып табылады және бір - бірімен
әрқайсысы - әрқайсысымен приципы бойынша байланысады. Коммутация
дестелерін құру приципі бойынша әр eNB - да SAE базалық желісімен S1
интерфейсі болады.
LTE желiсінің құрылысының мысалы ретінде 1.2 - суретте көрсетiлген
сұлба қызмет көрсете алады.
LTE - нің eNB желiсіне келесi функциялар жатады: радиоресурстармен
басқару, қолданбалы мәлiметтердiң ағынының шифрлануы, қызмет етушi
шлюзге бағытталған бойымен мәлiметтер пакеттерiнiң қолданбалы
жазықтығында бағытталуы, шақырушы және берiлуші ақпаратты тарату,
қозғалғыштықты басқаруы үшiн есептердi құрастыру және өлшеу.LTE желiсін
жоспарлау үшін транспорттық желілерінің және E - UTRA радиоқатынау
желiсiнің шешiмi қандай жағдайда құрылғанын анықтау керек.
15
1.2 Сурет - LTE желісінің тармақталған архитектурасы
1.4 LTE желісі ұсынатын қызметтер
2G3G желісінің қызметтерімен салыстырғанда LTE желісінің қызметтері
кең спектрге ие болады. Бірінші кезекте бұл желінің жоғары өткізу
қабілеттілігімен және мәліметтер жіберудің жоғарылатылған жылдамдығымен
байланысты, және де бәрi IP арқылы тұжырымдамасына сәйкес. LTE желісі
ұсынатын басты қызметтері болып мыналар табылады:
- сөздердің дестелік таратылуы;
- интернет - файлдардың жіберілуі;
- электрондық почтаның жеткiзуi;
- мультимедиа хабарламаларын жіберу;
- файлдарды жүктеу қызметтерiн, телевизиондық және ағындық
қызметтерін атқаратын мультимедиалық хабар таратуы;
- ағындық бейне;
- VoIP және жоғары сапалы видеоконференциялар;
- жылжымалы және әр түрлi түрлерi белгiленген терминалдар арқылы
онлайн - ойындар;
- реквизиттердiң жоғары жіберуi мен мобильді төлеулерi және
идентификациялық теңестiру ақпараттары.
LTE технологиясы үшінші және екінші кезең ұялы байланыс желісі
эволюциясының негізгі бағыты болып табылады. LTE базалық станциядан
пайдаланушыға мәліметтерді жеткізуде 326,4 Мбитс, кері бағытта секундына
172,8 Мбит теориялық жылдамдықпен қамтамасыз етеді [3].
1.5 LTE желісінің мүмкіндіктері
Жобаның мақсаты: абоненттерге қызмет көрсетудің белгіленген
параметрлерін қамтамасыз етуде LTE желісінің тиімділік көрсеткіштерін
оператордың шектелген жиілікті және техникалық ресурстарын оңтайлы
қолдану есебінен жоғарылату.
16
Бұл мақсатқа жету үшін бірқатар міндеттерді орындау қажет.
- Мобильдік байланыс нарығында бар жағдайларға және төртінші ұрпақ
желісін құрудың болашақтық дамуына талдау жасау;
- LTE стандартты желісін құрғанда ресуртарды қолдану тиімділігін
арттыруға мүмкіндік беретін SON технологиясын енгізудің мақсаттылығын
үйрену;
- Оператор ресурстарын қолдану тиімділігінің критерийлерін жасау;
- Қызмет көрсетіліп жатқан аумақта жүктеменің әркелкі таралуында желі
ресурстарын динамикалы қайта бөлудің математикалық және бағдарламалық
үлгісін жасау;
- Осы үлгіні зерттеу және LTE технологиясын енгізуде техникалық
шешімдерге қатысты ұсыныстар жасау.
Жобаның келесідей ғылыми және техникалық жаңалықтары бар:
- Ресурстарды қолдану тиімділігінің интегралды критерийлері жасалды;
- LTESON желісін құрудың мақсаттылығы оператордың ресурстарын
едәуір тиімді қолдану ретінде дәлелденді;
- Құмырсқалық колонияларды оңтайландыру алгоритмі базасында өзіндік
ұйымдастыру желісінің математикалық үлгісі жасалды;
- Аталған математикалық үлгіні іске асыратын бағдарламалық жасақтама
жасалды;
- Бар желі базасында LTE - желісін өрістету бойынша операторға
ұсыныстар берілді.
SON тұжырымдамасының мақсаты: мобильдік байланыс желісінің
жұмысын оңтайландыру болып табылады. Әлбетте, LTESON желісін
қарастырғанда оның тиімділігін бағалайтын критерийді анықтау қажет. Осы
жұмыста оператордың табысын барынша көбейту осындай критерий болып
табылады. Осыған жету үшін абоненттерге берілетін жылдамдықты олар қажет
ететін жылдамдыққа жақындату қажет. Мұнда абоненттен табатын пайданың
оған берілетін жылдамдыққа тәуелділігі сызықты болмауын ескеру қажет.
Мобильдік байланыстың LTE технологиясы едәуір келешегі бар
технологиялардың бірі болып табылады, оны мобильдік байланыстардың
төртінші ұрпақты технологиясына жатқызады. Алайда қазіргі жағдайда
төртінші ұрпақтың желісін өрістеткенде біршама қиындықтар туады. Ең
алдымен, жеткілікті кең бос жиілік диапазонын бөліп алу қажет.Бұдан басқа,
деректер трафигінің өсуі әрбір базалық станцияға транспорттық желінің кең
арнасын өткізу қажет болатын жағдайға әкеледі. Жаңа құрылғыны орнату және
оның бар инфрақұрылыммен қиысуы қомақты қаржыны талап етеді.
1.6 SON басқарылуының сипаттамасы
Бар ресурстарды өте тиімді қолдануға мүмкіндік беретін мобильдік
байланыстың жаңа технологиясына жайлы өту тәсілдерінің бірі SON (өзіндік
ұйымдастыру желісі) тұжырымдамасын қолдану болып табылады, ол LTE
желісін өрістетуде оператордың шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
17
Өзіндік ұйымдастыру желісінің (SON) тұжырымдамасы мобильдік
байланыс операторының барлық жұмыс процесін дәл осы қатынаста
оңтайландыруға арналған. Өзіндік ұйым байланыс желілері күрделілігінің
қисынды нәтижесі болып табылады. Желілер параметрі туралы ақпараттың
көлемі өте үлкен болғандықтан, саннан сапаға көшу іске асырылды. Желіні
басқаруды толық автоматты ету үшін ол толық интеллектуалды болды. Бұдан
басқа, желідегі жағдай әдетте адам басқарушы элемент ретінде жеткілікті
оперативті шешім қабылдай алмайтындай дәрежеде серпінді түрде өзгереді.
SON - ның негізгі мақсаты OPEX
-
оператортың операциялық
шығындарын азайту болып табылады. Бұл үшін қызмет етуге қажетті жұмыс
процестерінің санын азайту керек. Операциялық шығындарды азайту үшін
мына дәйек негіз болады.SON - ды қолданғанда техникалық қызметкердің
тікелей қатысуын талап ететін базалық станциялар жұмысын баптау бойынша
операциялар саны азаяды. Осыған сай, базалық станцияларды ретке келтіретін
жұмысшылардың санын да азайтуға болады. Жалпы алғанда ОРЕХ шамамен
30%-ға азаяды.
SON тұжырымдамасының үш негізгі ұстанымдары
-
өзіндік
конфигурация, өзіндік қалпына келу және өзіндік оңтайлану болып табылады.
Барлық осы үш ұстаным желіні қамтамасыз ететін оператордың операциялық
шығындарын төмендетуге арналған.
SON мобильдік байланыс желісінің жұмысын оңтайландыру болып
табылады. Мобильді байланыстың бар технологияларында бұл
аз
бысымдылыққа ие абоненттер үшін жіберу жылдамдығымын азайту жолымен
іске асырылады. SON тұжырымдамасы БС бойынша абоненттерді қай бөлу
жолымен оңтайландыруға мүмкіндік береді, ол БС бойынша жүктеменің
үлестірілуін біртекті іске асырады. Кейбір жағдайларда БС бойынша қайта бөлу
қажетті нәтижені бермейді. Осылайша, бұл тәсілді шығын көрсеткіші жоғары
болғанда басымдығы төмен абоненттердің жылдамдығын азайтумен қиыстыру
орынды болып табылады.
Мобильдік байланыстың кез келген желісіне модель жасағанда әдетте
телетрафик теориясының тәсілдері қолданылады. Бірақ LTESONжелісінде
болып жатқын процестерді математикалық сипаттаудың өзіндік ерекшелігі бар.
Сондай - ақ, үлестірілген және гибридті SON - ды пайдаланғанда желінің базалық
станциялары өзінің кейбір параметрлерін басқа станциялар дабылдары әсерінің
көмегімен өздігінен өзгертеді. Мұндай процестер сипаты бойынша нейрондық
станцияларда болып жатқандарға өте қатты ұқсайды, яғни БС - ны нейрон
сияқты қарастыруға болады. Осыны ескере отырып, бұқаралық популяциялар
тәртібін имитациялық модельдеу әдістерін қолдану орынды. Осы жағдайда
абоненттер осындай популяцияның мүшелері ретінде қарастырылады.
Құмырсқа колонияларымен (АСО) жайлы оңтайландыру тәсілін қолдану өте
орынды болып табылады. Мұнда мимикрия идеясына негізделген үлгі кері
байланыс рөлінде жұмыс жасайтын феромонмен жолдарды таңбалау
мүмкіндіктерін ескереді.
18
Осылайша, жасалған үлгіде іске асырылған оңтайландыру процесі екі
кезеңде жүреді: базалық станциялар бойынша абоненттерді қайта бөлу және
басымдылығы төмен абоненттер үшін жылдамдықты мүмкіндігінше азайту.
Базалық станция бойынша абоненттерді қайта бөлгенде әрбір БС екі
қызмет көрсету аймағына ие екені ескеріледі, онда осы станциядан шығатын
дабылдың қуаты басқа станциялардың қуатына қарағанда едәуір жоғары және
шеткі, онда абоненттерге бірнеше БС - лардың біреуінде қызмет көрсетіледі.
Абонент ең жоғары басымдылығы бар БС - да жіберіледі. Барлық БС
басымдылығын анықтағаннан кейін, кейбір БС әрбір абонентті тағайындауда
транспорттық желіге әрбір базалық станция құратын жүктеме есептеледі.
Абоненттердің аумақтық бөлінуі туралы деректерден БС бойынша жүктемені
бөлу туралы деректерге ауысады.
Жоғарыда аталған үлгі статикалық болып табылады, яғни абоненттер мен
базалық станциялар орналасуының бір нұсқасын ғана қарастырады. Ол SON
тұжырымдамасының Mobility Load Balancing (MLB), яғни жүктемелердің
мобильді баланстануы деп аталатын қызметті жүзеге асырады. Бірақ шынайы
жүйелерде мобильді байланыс абоненттері әрдайым қозғалыста, осыған
байланысты шешілуді талап ететін қосымша мәселелер туындайды. Осындай
мәселелердің бірі дер кезіндегі хэндовер мәселесі болып табылады. Хэндовер
уақытын бақылау үшін өзіндік ұйымдастыру желілерініңMobility Robustness
Optimization (MRO) немесе мобильді тұрақтылықты оңтайландыру секілді
қызметтері бар. MRO жүзеге асыру үшін базалық станция басымдылығы
формуласында хэндовер коэффициенті бар.
Егер абонент қосылған станция қарастырылып жатқан базалық
станциямен сәйкес келсе, бұл коэффициенттің мәні 1 ге тең болады. Қарсы
жағдайда, оның мәні (0;1) шегінде жатады. Хэндовердің LTE желісіндегі
негативті әсерінде желі құратын операциядағы жүктемедегідей кідірісті (бар
болғаны 30 мс) сезбейді. Бұл болжам хэндовердің желі жұмысындағы негативті
әсерін ескеруге мүмкіндік береді.
Жоғарыда аталған үлгі
Ruby бағдарламалық тілінің көмегімен
бағдарламалы іске асырылды. Бағдарламаны жасағанда объективті - бағытталу
бағдарламалануының тұжырымдамасы қолданылды. Бағдарламада жүйе
жасалатын 6 объект жүзеге асырылды: енгізу модулі, шығару модулі, басқару
модулі, абонент, базалық станция, өзара әсерлесу.
Енгізу модулі кіру параметрлері файлдарынан оқу операциясын жүзеге
асырады, сонымен қатар белгіленгенжиілік ықтималдығы негізінде
абоненттерді жазықтық бойынша бөлуді генерациялайды.
Абонент және базалық станция объектілері жеке абоненттер мен
жеке базалық станцияға сәйкес барлық қажетті параметрлерді суреттейтін
қызметтер мен айнымалылар жиынтығынан тұрады.
Өзара әсерлесу объекті абонент және базалық станция
ауқымдарымен жұмыс жасайды. Дәл осы объект қай базалық станция қай
абонентке қызмет көрсетіп жатқанын анықтайды. Бұл объектіде құмырсқа
19
колонияларымен оңтайландыру алгоритмі іске асырылған. Бағдарламада осы
объектінің тек бір данасы ғана бар.
Деректерді шығару модулі бағдарламамен есептелген адамға ыңғайлы
түрде ақпаратты ұсынады: графикалық және мәтіндік түрде. Қажет болған
жағдайда алынған ақпарат трансформация модулімен ауысытырылуы мүмкін.
Басқару модулі бағдарламаның орталық объекті болып табылады. Онда
ешқандай есептеу қызметі іске асырылмайды, бірақ нақты осы модуль
бағдарлама жұмысының логикасын анықтайды және бір объектіден басқа
объектіге дерек жіберуді ұйымдастырады.
Модельдеу үішн кіру дерегі ретінде базалық станциясы белгілі жерде
орналасқан және абоненттердің кездейсоқ орнасласуымен олардың типтік
орналасуын ескере отырып Алматы облысының ауданы таңдалды.
Модельдеудің мақсаты базалық деректер саны және қажетті жиілік жолағының
оңтайлы арақатынасына, сонымен қатар желіні құруда дәстүрлі тәсілді немесе
SON тұжырымдамасына сай тәсілді ұзақмерзімдік уақытта абоненттер санын
ескере отырып қолдануғақатысты операторға ұсыныстар жасалды.
1.3а және 1.3б суреттерінде абоненттер санының базалық станция санына
және ΔF жиілік жолағына тәуелдігінін бейнелейді. Соларды қолдана отырып,
операторға қарастырылып отырған ауданда 75 базалық станция жұмыс
жасайтын SON тұжырымдамасын қолданатын байланысты құруды ұсынуға
болады. Қажетті жиілік ресурсы 10 МГц - ті құрайды. Бұл желі жұмысы
модельденген мүмкін болған абоненттер санында шамамен 98% деңгейде
оператордың пайдасын қамтамасыз етеді.
а) қалыпты жағдайда
20
б) SON қолдану арқылы жасалған жағдайда
1.3 Сурет - абоненттер санының базалық станция санына және ΔF жиілік
жолағына тәуелділік сызбасы
мұндағы Nusr - абоненттер саны,
Nbs - базалық станциялар саны,
ΔF - жиілік диапазонының кеңдігі.
Критерийдің
мәні
оператордың
пайдасына
пропорциональді
болғандықтан, алынған деректерден сол немесе басқа конфигурацияның
бағасын осындай желіден алынатын пайдамен салыстыра отырып, оңтайлы
желінің конфигурациясын анықтауға болады. Мұнда абоненттер санының
өсуіне байланысты желіге түсетін жүктеменің өсуі ескерілуі мүмкін.
Талдықорған қаласының нақты ауданы негізінде құрылған сызбалар
белгілі аумақта, жиіліктің қажетті жолағында және қызметтің белгілі бір
сапасымен қызмет көрсетілуі мүмкін, белгілі бір үлестірудің тығыздық
ықтималдығына сай аудан территориясында орналасқан осы аумақтағы
абоненттер санына базалық станциялардың саны туралы операторға шынайы
ақпарат береді.
SON желілерді пайдалану көп уақытты алатын қол процестерін жояды,
қолдану тиімділігін арттырады және операторларға жаңа технологияны енгізуге
және желілерді бұрынғыдан жылдам кеңейтуге мүмкіндік береді.
LTE - мобильдік байланыстың болашақ технологиясы. Біз өзара әсерлеуі
мүмкіндіктерінің революциялық түрленуі және бүкіл әлемде мобильді
қолданушылар арасында ақпарат алмасу көзқарасы бойынша LTE үлкен
әлеуетке ие екенін аңғарамыз, LTE жаңа функциялық мүмкіндіктер береді,
SONLTE желілері үшін операторларға жылдам әрі сенімді байланыстарды
21
қамтамасыз ету үшін желілердің сапасын тиімді жоғарылатуға мүмкіндік
беретін шешімдер кешенін толықтырады.
SON шешімдері хэндовер процестері үшін желіні автоматты
конфигурациялау, мобильді трафиктің жүктемесін баланстау және шығыс
тестілеулерінің қажеттіліктерін азайту есебінен бар желілерді пайдаланудың
тиімділігін жоғарылатады. Бұдан басқа, орнын толықтырушы функциялар және
өзіндік қалпына келу есебінен соңғы қолданушылар үшін жұмыс жасауда
үзілістер азаяды.
LTE желілері үшін SON шешімі SON - ның орталықтандырылған және
жергіліктендірілген механизмдерінің гибридтік ұстанымына негізделген, ол
автоматтандырудың жылдам, сенімді, нақты әрі ауқымдалған функцияларын
операторларға жеткізуге мүмкіндік береді. Операторлар өнімдерді нарыққа
жылдам шығару, сонымен қатар қателіктерге шалдыққыш және қол бейнетін
қажет ететін процестерді жоқ қылу бойынша артықшылықтар алады.
1.7 LTESON - технологиясында қолданылатын модуляция түрлері
LTE технологиясының ерекшеліктері және модуляциялар түрін
қолданатын арналарда OFDM жүйесінің кедергіге қарсы тұруын салыстырмалы
талдау.
Радиомүмкіндік желілері технологиясының даму эволюциясын бақылай
отырып адамның ақыл - парасатының кемеңгерлігіне таң қаласың. Мобильдік
байланыс желілерінің әр келесі ұрпағы соңғы қолданушыларға қызметтердің
кең спектрін ұсынатын жаңа технологиялық мүмкіндіктер әкеледі. Мобильдік
байланыстың сандық желілері дамуының және абоненттердің сұраныстарының
өткен және қазіргі деңгейінбіле тұра жақын болашаққа үңілу, бізді не күтіп
тұрғаны қызықты. Төртінші ұрпақ технологияларының дамуына үшінші ұрпақ
желілеріндегі мәселелер негіз болды. Сондықтан қолданушылар арасында
деректер жіберу жылдамдығының төмендігі, пакеттер коммутациясы бар
арналар коммутациясын бірігіп қолдану, бұлар желі сәулетінің оны басқарудың
қиындауына әкеледі. Әртүрлі жүйелер арасында өзара әсерлесуді
ұйымдастырумен байланысты мәселелер саны көбейеді. Төртінші ұрпақтың
ұялы желілері өткен ұрпақтағы барлық мәселелерді шешуі тиіс. Бір уақытта
олар ұлы байланыстардың шекаралардағы сипаттамасын жақсарту, үлкен
жылдамдықта жылжып жатқан абонент дабылын өңдеу, бит ақпараттардың
бағасын төмендету, энергия қолдануды және абонент терминалдарының
бағасын төмендетуге бағытталған. Осы желілер байланыстың басқа
технологияларымен интеграцияны қамтамасыз етеді.
Сымсыз байланыстың барлық заманауи технологиялары бір бағытта
жүруде - OFDM - MIMO базасындағы жүйелерге және әрі қарай төртінші ұрпақ
желілеріне негізделген (немесе ITU терминологиясында IMT - advanced). Ұялы
байланыс технологияларында бір айқын үрдіс бар - 3GPP стандарының LTE
тарапына миграциясы. Кеңжолақты сымсыз байланыстар (КСБ) жүйесінде,
WiMAХ - та - IMT - 2000 ұрпағына кіретін барлық КСБ технонологияларда
22
жалғыз өкіл - екі балама: LTE тарапына миграциялау немесе IEEE 802.16m
бағытында даму.
LTE стандартындағы желілерді өрістету үшін жиіліктің екі жолағы
қолданылады. Олардың біреуі 700 МГц диапазонда орналасқан, ал екіншісі -
2,1 ГГц. LTE радио интерфейсі арналардың дуплекстік бөлінуінің екі тәсілін де
қолдайды: жиілікті Frequency Duplex Division (FDD) және уақытша Time
Division Duplex (TDD).
LTE желісінде төменгі радиоинтерфейcтің ерекшелігі көпмүмкіндікті
Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) технологияларын
қолдану болып табылады. Төмен желісінде жіберу уақытының интервалы
(ТТІ) кадрдың ұзындығына сай келеді және 0,5 мс - қа тең болады. Төмен
желісінде модуляцияның келесі түрлері қолданыс табады: Qua - drature Phase
Shift Keying (QPSK), 16QAM (Qua - drature Amplitude Modulation) және 64QAM.
Сонымен қатар Multi - Input Multi - Output
(MIMO) технологиясы да
қолданылады. МІМО технологиясының негізгі конфигурациясы базалық
станция мен мобильдік терминалдың екі қабылдаушы және екі таратушы
антенналарын қолданады. Базалық станцияларда 4 - ші тарату антеннасын және
абоненттік терминалдың 2 - 4 қабылдау антенналарын қолдануға болады. МІМО
технологиясы көптеген (MU - MIMO) және жалғыз қолданушының(SU - MIMO)
деректерін жіберуді қамтамасыз етеді.
Төменгі желіде OFDMQAM модуляциясы. OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing) ортогональді жиілікті мультиплекстеу
технологиясы көптеген жиіліктен тұратын,
f
n n 1
2
, шамасымен
ерекшеленетін, көрші әкелуші тербелістердегі дабылдардың ортогональді
жағдайынан таңдалған, көптеген жиілік дабылын құруға негізделген (ωn - n-ші
әкелуші тербелістің радиальді жиілігі).
OFDM дабылы құрылғанда тізбекті ақпараттық символдардың ағымы
Tu N
ұзақтықпен N символдардан тұратын блокта сынады. Әрі қарай, тізбекті
ақпараттар символдарының блогы параллелдіге ауысады, онда символдардың
әрқайсысы белгілі әкелуші көпжиілікті дабылға сай келеді. Мұнда
символдардың ұзындығы N есе өседі. Осылайша, көпжиілікті дабыл спектірінің
жиынтық кеңдігі бастапқы тізбекті дабылдың кеңдігіне сай келеді.
Мұндай түрленудің мақсаты таржолақты кедергілерден қорғау болып
табылады. Бұл көпжиілікті дабылдың параллелді символдары кедергіге қарсы
тұратын кодтың кодтық сөзінен тұруымен (мысалы, Рид - Соломон коды)
жеткізіледі, ол қате қабылданған жағдайда спектр бұрмалануы есебінен оларды
қайта қалпына келтіруге мүмкіндік береді. OFDM жиілік - уақыттық көрінісі
1.4 суретте көрсетілген.Дабылдың уақыттықтан жиілікті салаға түрленуі
Фурьенің дискретті түрленуімен қамтамасыз етіледі(DFT - Discrete Fourier
Transform).
23
Спектр кеңдігі 5 МГц
FFT
Поднесущие
Қорғаныстық инт.
Бейнелер
Жиілік
Уақыт
1.4 Сурет - Спектр кеңдігі 5 МГц болғанда OFDM дабылының жиілік-
уақыттық көрінісі
Бұдан басқа, OFDM артықшылығы уақыттық қорғаныс интервалдарының
қажетті
санын азайту болып табылады. Тізбекті дабылда қорғаныс
интервалдары әрбір символ арасына қосылады, ал көпжиіліктіде - символдар
тобы арасына (OFDM - символдар).
OFDM дабылдарының ерекшеліктері:
- Таңдалған заң бойынша ақпарттық символдармен модуляцияланатын
әкелуші тербелістерді мультиплекстеу (QPSK, 8QAM, 16QAM, 64QAM);
- Әкелушілер ортогональді (өзара корреляциялық функция нөлге тең),
немесе, квазиортогональді (тәжірибеде);
- Әрбір OFDM - символ аралық интерференцияны болдырмау үшін
қорғаныстық уақыт интервалына ие. Бұл қорғаныстық интервал байланыс
желісінің импульстік сипаттамасымен таңдалады (радиодабыл таралуының
физикалық ортасы).
OFDM - дабылдың құралуының ұстанымы 1.5 суретте көрсетілген.
QAM
модуляторы
e j 0t
QAM
модуляторы
QAM
модуляторы
Манипуляция жылд. = 1Tu
бейнесек
e j nt
e j N 1t
s(t)
1.5 Сурет - OFDM - дабылдың құралуының ұстанымы
OFDM - дабылы құрылуының тәжірибесінде N нүктелерде Фурье кері
дискретті жылдам түрленуі қолданылады ( Inverse Fast Fourier Transform -
IFFT) (1.6 сурет). Бұл OFDM қабылдаушы - таратушы құрылғысының
тәжірибелік іске асырылуын ықшамдайды.
24
mTu
уақыт
a(mN+0)
(m+1)Tu
a(mN+1)
a(mN+2)
IFFT
mTu
уақыт
sm(0), sm(1), sm(2),...,sm(N-1),
(m+1)Tu
sm
a(mN+N-1)
1.6 Сурет - OFDM - дабылдың құралуында IFFT түрленуін қолдану
a(mN+n) - де n - жиілікті арнаның mTu t (m+1)Tu интервал уақытта Tu
ұзақытығымен модуляцияланған символ бейнеленген. IFFT шығысында
smвекторы OFDM - символды құрайды. OFDM дабылдарын құру схемасы TDD
режимде символаралық интерференциямен күресу үшін TCP 4.716.7 мкс
ұзақтықпен CP (Сyclic - Prefix)
циклдық префикстерін пайдаланады
(әкелушілерді 15 кГц - ке тіркегенде). Уақыттық кесінділер (10 мс ұзақтықты
кадрлар) Tsub-frame = 0.5 мс бірдей ұзақтықтағы 20 кадрдан тұрады.
Классикалық OFDM сиганлы мына формуламен жазылады (циклдық
префикстерді есепке алмағанда):
s t
n m N u 1
mn
n m 0
e j 2 m f t g t nTu
(1.1)
LTE желілерінде сапаны бақылау үшін желінің фунциялық сапасы
параметрлерінен (Network Perfomances) және қызмет сапасы параметрлерінен
(Quality of Service) тұратын екі қиылыспалы жиынтықтан тұрады. LTE
желісінде әр байланысқа деректер жіберу жылдамдығы, пакеттер кідірісі, қате
қабылданған пакеттердің салыстырмалы саны және желінің мүмкіндігінен
тұратын QoS барлық аспектілерімен байланысатын желі функциясының қандай
да бір көптеген үйлесілген параметрлеріне сай келуі тиіс.
Peak Data Ratesдеректер жіберудің максимальді жылдамдығы.
Деректер жіберудің максимальді жылдамдығын есептегенде жоғары
желілерінің кадрлық жылдамдықтары(циклдық префикстер, уақыттық және
жиілікті қорғаныс интервалдары, бақылау символдары), модуляциялар түрі
және кедергіге қарсы тұратын кодтау есепке алынады. Бұдан басқа, физикалық
және арналық деңгейдегі(L1L2
-
ақпаратты жіберуді жоспарлау
хабарламалары, HARQ қайталамалы жіберу хаттамалары, CQI арнасының
өзгерген сапасы туралы АТ хабарлама) қызметтік хаттамалардың тақырыптары
да есепке алынды. 16QAM, 16QAM модуляциялардың көпкомпозициялы
түрлерін қолдану мүмкін болғанда, қолайлы кедергілік жағдайда (CI 20 dB),
жоғары желілерінде деректер жіберудің максимальді жылдамдығының мәні
келтіріледі. СІ қатынасының нашарлауы жіберу жылдамдығының азаюына
әкеліп соғады.
25
жиілік
c
1.6 суретте көрсетілгендей, деректерді жіберу жылдамдығы дабылды
қабылдау және өңдеу алгоритмінің кедергіге қарсы тұру сипаттамасына
байланысты.
Суретте көрсетілді:
- MMSE (Minimum Mean Squared Error) - МІМО дабылдарын
ортаквадраттық қателіктің минимуы бойынша сызықты детекторлау;
- QRM - MLD ASESS (Adaptive Selection of the Surviving Symbol Replica
Candidates) қолданумен - МІМО дабылдарының MLD (Maximum Likelihood
Detection) шындыққа жақын функционалының максимум критерийі бойынша
адаптивті сызықтық емес детекторлау QRM (QR decomposition and the M -
algorithm).
Талап етілген дабылдар қатынасын біле тұрып жіберудің қуаты және
шуын базалық станциядан әртүрлі алыстатуларда деректер жіберудің мүмкін
болған жылдамдықтарымен анықтауға болады.
1.7 Сурет - төменгі желілерде дабыл - шу қатынасына деректер жіберу
жылдамдығының тәуелділігі
LTE технологиясы желілерін жобалауда өтеулерді талдау және базалық
станциялардың өзара әсерін бағалау жеткіліксіз екені көрсетілді. Есептеудің
маңызды
бөлігі трафик параметрлерін модельдеу және абоненттерді
үлйестіруді талдау болып табылады. Арналардың жиілікті бөлінуі тына
қалуымен төменгі желі үшін қабылдағыш-таратқыштың схемасы зерттелді.
Нәтижесінде әртүрлі модуляцияларда дабыл - шу қатынасының тәуелділігі
алынды. LTE технологиясы негізінде желілерді өрістетудің негізгі мәселесі
оның бағасы және алдыңғы ұрпақтар желілерімен үйлесімділігі болып
табылады. LTE жүйесінің негізінде құрылған желілерден ауысу UMTS
желілерінің бар инфрақұрылымының, оның едәуір бөлігінің, немесе барлық
желілік инфрақұрылымының жетілдірілмегенін көрсетеді.
26
Басқа жағына LTE енгізу UMTS желілеріндегі операторларға негізгі
үрдістері бекітілген және қозғалмалы байланыс желілерінің конвергенциясы
болатын жылдам өзгеретін телекоммуникациялық нарықта лидер болып қалуға
мүмкіндік береді.
LTE дамуының талдауы және олардың IMT - 2000UMTS желілерінде
уақытылы ену мүмкіндіктерін бағалау қазақстандық операторлардың ұзақ
мерзімді саясаты болуы тиіс. Жиіліктерді бөлу және жиіліктердің бөлінуі үшін
төлемді анықтау туралы барлық шешімдер комиссиялар отырысында жүзеге
асырылады. Комиссияның шешіміне сай Қазақстан аумағында 1700 - 1800 МГц
диапазонды жиілікті бөлу арқылы LTE (Long Term Evolution) төртінші
ұрпақтың мобильдік байланыс стандарттарын енгізу құқығы Қазақтелеком
АҚ берілді. LTE стандартын Қазақстанға енгізу 2012 - 2015 жыл уақыт
аралығына жоспарланып отыр. LTE стандарты - бұл 4G технологияларының
қисынды дамуы, және желілер дамуында болашағы бар бағыт болып табылады.
LTE желісінің негізгі құндылықтары - қымбат емес қызметтің кең спектрін
қамтамасыз ететін жоғары жылдамдықты мобильді желі.
1.8 LTESON желісін зерттеу кезіндегі қажетті құрылғылар
1.8.1 LTE Alcatel - Lucent 700 базалық станциясы
LTE жүйелері үшін қондырғыны өндірумен қазіргі кезде әлем бойынша
көптеген компаниялар айналысады. Сымсыз рұқсат қондырғысына деген
сұраныстың артуы және қазіргі заманы технологиялардың дамуышешілуге
арналған мәселері бойынша да, құны бойынша да ерекшеленетін
қондырғылардың кең спектрінің пайда болуына алып келді. Сондықтан
қондырғыны таңдау үшін Alcatel - Lucent сымсыз рұқсат қондырғыларын
қарастырамыз.
Alcatel - Lucent - LTE төңiрегiдегi жаhандық көшбасшы. Сол себептен
Alcatel компаниясының Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясын
тандадым (1.8 сурет).
1.8 Сурет - Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясының сыртқы
көрінісі
27
Alcatel - Lucent LTE 700 жүйесі Alcatel компаниясының жаңа өнімі, ол
жетекші LTE технологиясына негізделген. Жоғары өнімділік пен өткізу
қабілеттілігі - базалық станцияның жартылай дуплексті және көпарналы
функционалдық мүмкіндіктері жалғыз базалық станцияға өте көп абоненттер
санын қабылдауға мүмкіндік береді.
1.9 Сурет - Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясының ішкі
көрінісі
Сол жағында тiк орнатылған baseband - unit - негiзгi станцияның төмен
жиiлiктi бөлiгi, радиотрансиверлермен басқарушы компьютер. Оның оң
жағында - eNodeB LTE үш секторлы конфигурациясын құрастыратын Alcatel -
Lucent RDU 700 МГц үш модулді радиотрансивері.
Alcatel - Lucent LTE 700 МГц кабинет түрiндегi (indoor - үшiн) базалық
станцияның жоғарғы панелiне фидердiң және GPS - антенның қосылуы үшiн
тіркеуіш шығарылған (1.10 сурет).
1.10 Сурет - Alcatel - Lucent LTE 700 базалық станциясының үстіңгі
көрінісі
28
1.11 Сурет - Базалық станция қорегiнің аппаратурасы
Үстiнде түзеткiш, төменінде бiрнеше сағат ағымында сайттың үздiксiз
қорегiн қамтамасыз етуге қабiлеттi аккумуляторлық батареялардың блогы (1.11
сурет). Тұтыну қуаты 3 кВт (бұл барлық сайт, 2G жабдықты қоса алғанда).
1.12 Сурет - SDH жабдығы мен тiректік оптоталшық желiсi бар
сайттардың түйiндесiнен тұратын екi баған
"КаР - Тел" компаниясы жүргізген және сәтті өткен LTE технологияларын
алдын - ала тексерілуінен кейін "Вымпелком" және Alcatel - Lucent компаниялар
тобы, бұқара нарығында Интернетті таратуды жеделдетуді көздейтін Қазақстан
Республикасының 2030 жылға дейінгі стратегиялық даму бағдарламасына
сәйкес, абоненттерге заманауи мобильді кеңжолақты қызметтерін ұсыну
29
жолында еңбек етуде. Мұндай қызметтерді мәліметтерді жоғары
жылдамдықпен және төмен кедергілермен жеткізу стандартының бірегей
мүмкіндіктерінің арқасында LTE желісінде іске асыруға болады. Ал желіні іске
қосу үшін төмен жиілілікті диапазонды (700 МГц) пайдалану операторға
тарқатудың барынша аумағын ең тиімді түрде қамтамасыз етуге мүмкіндік
береді. Тұтынушылар қалаған жерде және қалаған кезде қолжетімді болатын
корпоративті тапсырыс берушілерге ең тиімді қызметтердің және жоғары
шешімді бейне, музыка, көптұтынушылық бейнеойындар секілді сан - алуан
кеңжолақты мультимедиялық қызметтердің пайда болуын күтуіне болады [4].
1.8.2 OmniStackLS 6224 коммутаторы
Коммутатор - электрлік тізбектің жалғанар ұшын таңдап алуға және оны
өзге тізбекпен жалғастыруға, ажыратуға, ауыстырып қосуға арналған құрылғы.
Коммутаторлар байланыс техникасында абонент желілерін бір типті шеттік
аппараттардан және ақпаратты беру мен қабылдау үшін кедергісіз жолдар
жасау мақсатында байланыс арналарын бір-бірімен электрлік жалғастыруға
арналған.
LTE жылжымалы желісін қамтамасыз ету үшін OmniStackLS 6224 - Fast
Ethernet L2+ коммутатор пайдаланады. OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+
коммутаторы, бекiтiлген кескiнмен және мүмкiндiкпен бiрiктiру. Биіктігі 1U, 24
порт 10100 тiркеуiштермен RJ - 45, 2 порттар 101001000 RJ - 45 және 2 Combo
- порты. AC орынына DC OmniStackLS 6224DC - ішкі қоректенуі бар болады.
1.13 суретте OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы бейнеленген.
1.13 Сурет - OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы
Сипаттамасы:
Коммутацияның сыйымдылығы: 12,8 Гбитс,24 порт, 17,6 Гбитс, 48 порт.
Стек қосуын шинада өткiзу жолағы: 4 Гбитс.
8 мың MAC - адрестер.
Физическалық өлшемдері:
17,32 x 9,05 x 1,73 дюйм, 44 x 23 x 4,4 см (Ені x Тереңдігі x Биіктігі).
30
1.8.3 Alcatel - Lucent 7750 SR маршрутизаторы
Alcatel - Lucent 7750 Service Routers (1.4 сурет) - 2G, 3G, LTE сымсыз
желiлерi үшiн жылжымалы маршрутизатор. Бұл басқару, бақылау және
кескiндеудi қамтамасыз ететiн жоғарғы өнiмдiлiкті және конвергент
желiлерiнде үздiксiз маршрутизациямен көп сервистiк жол көрсетушiлерiн
ұсынады. Маршрутизатор 7750 SR келесi ұрпақтың қызмет көрсететiн
конвергент желiлерiнде инфрақұрылымды құруға мүмкiндiк бергеді. Ethernet
өзiндiк IPMPLS тоқтамаушылық және өнiмдiлiгi бар кепiлдi қызмет сапасы
... 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