Сымсыз байланыс желілері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ 3

I . Негізгі бөлім
1.1 Сымсыз байланыс желілері 5
1.2 Транкингті жүйелер 6
1.3 Сымсыз желі 8
1.4 Ұялы телефония 10

II. Арнайы бөлім
2.1 Сигналдарды алшақтату әдістері 13
2.2 Сымсыз жергілікті желі 15
2.3 Сымсыз оптикалық байланыс 19
2.4 Ұялы желілер 21

ҚОРЫТЫНДЫ 23
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 24

КІРІСПЕ

Барлық жер шарында сымсыз және жылдам байланыс сұранысы өсу үстінде, әсіресе бизнес аумағында кең сұраныс байқалады. Ақпаратқа сымсыз кіру рұқсаты бар пайдаланушылар телефон линиясы және компьютерлік желімен жұмыс жасайтын әріптестеріне қарағанда нәтижелірек және өнімдірек, кез-келген уақытта және барлық жерде жұмыс жасай алады. Әдетте сымсыз желі техологиялары үш топқа топталады, олар өздерінің радио жүйесінің масштабымен ерекшеленеді, бірақ бұлардың барлығы бизнес аумағында кеңінен пайдаланылады.
PAN (дербес желі) - компьютермен басқа құрылғыларды - мобильді телефондар, принтерлер және т.с.с. байланыстыратын 10 м. радиусты қысқа әсерлі желі. Осындай желілер көмегімен мәліметтерді қарапайым синхрондау жүзеге асырылады, офистердегі кабельді орналастыру мәселелерін жояды, үлкен емес жұмыс топтарында қарапайым ақпарат алмасу жүзеге асырылады. PAN үшін болашағы көп дамушы стандарт Bluetooth болып табылады.
WLAN (сымсыз жергілікті желілер) - әсер ету радиусы 100 метрге дейін.Олардың көмегімен ғимараттардағы, университетет кампустарындағы және т.с.с.топталған ресурстарға сымсыз рұқсат жүзеге асырылады. Әдетте мұндай желілерді сымды корпоративті жергілікті желілерді жалғастыруда пайдаланылады. Үлкен емес компанияларда WLAN сымды байланыстарды толығымен алмастыра алады. WLAN үшін негізгі стандарт 802.11 болып табылады.
WWAN (кең әсерлі сымсыз желілер) - мобильді пайдаланушыға корпоративті желіге және Интернетке рұқсатты қамтамасыз ететін сымсыз байланыс. Мұнда қазіргі уақытта доминациялаушы стандарты жоқ, бірақ GPRS технологиясы белсенді енгізілуде. Желілік технологиялардың дамуының қазіргі кезеңінде сымсыз желілердің Wi-Fi технологиясын пайдалану және орнату қарапайымдылығы, мобильділікті талап ететін шарттарға ыңғайлы болып келеді.
Wi-Fi (ағылшынан аударғанда wireless fidelity - сымсыз байланыс) - 1997 жылы шығарылған, 802.11 тобының кең көлемді сымсыз байланыс стандарты. Wi-Fi технологиясын жергіліктісымсыз желі ұйымдастыруда, сонымен қатар Интернетке жоғары жылдамдықпен енудің ыстық нүктелерін құруда қолданылады. Осы курстық жұмыстың негізгі мақсаты жылдам және сымсыз желілерге шолу және олардың технологияларымен танысу болып табылады. Қойылған мақсатқа жету үшін келесі міндеттер қойылды:
1) Жылдам және сымсыз желі туралы түсініктер.
2) Wi-Fi және WiMax техологияларына шолу.
3) Wi-Fi технологиясының қауіпсіздігі.
Бұл жұмыстың құрылымы кіріспеден, үшбөлімнен, қорытындыдан, қолданылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыстың 1-бөлімінде сымсыз байланыс желілер түсініктері қарастырылады. Екінші бөлімінде транкингті жүйелер қарастырылған. Үшінші бөлімінде ұялы телефония қарастырылған.

I . НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1. Сымсыз байланыс желілері

Соңғы жылдары телекоммуникациялық радиожүйелердің дамуы көшкін түрінде болады. Әсіресе бұл жылжымалы жүйелерге қатысты. Қазір кең таралым алған әлемде арналарды уақыттық, жиіліктік және кодтық бөлудегі мобильді жүйелер эксплуатацияланады (ұялы байланыстың AMPS, GSM, CDMA, транкингтік EDACS, MPT1327 және т.б. стандарттар). Және де жылжымалы телекоммуникациялық радиожүйелер қызметінің пайдаланушылары әрдайым өсіп жатыр. Бұл пайдаланушылық терминалдың және қызмет ету тарифтер бағасының күрт төсуімен байланысты.
Бірақ, бұл жүйелер бір-бірімен сәйкес келмейді және пайдаланушы әртүрлі жағдайда әртүрлі терминалдарды қолдануға міндетті (ұялық, пикоұялық DECT, транкингтік, спутниктік, пейджер). Сонымен қатар глобалдық роумингті қамтамас ете алмайтын әртүрлі мемлекеттерде әртүрлі сымсыз радиобайланыс стандарттары қолданылады.
Сымсыз байланыс жүйелері келесі белгілер бойынша классификацияланады: а) ұрпақ бойынша: бірінші ұрпақтық аналогтық; екінші ұрпақтық сандық; үшінші ұрпақты әмбебап; төртінші ұрпақты кеңжолақты мультимедиалық; б) тағайындауы бойынша: ұялық; пикоұялық (сымсыз телефондық); транкингтық; спутниктық; оптикалық; пейджингтік; в) көпстанциялық рұқсат ету әдістері бойынша: арналарды жиіліктік бөлу арқылы FDMA; арналарды уақыттық бөлу арқылы TDMA; арналарды кодтық бөлу арқылы CDMA; қиыстырылғандар; г) байланыс каналының ұйымдастыру әдісі бойынша: симплекстік; дуплекстік; жартылайдуплекстік.
Барлық технологияларды бір терминалда сыйстыру үшін 1998-1999 жылы жасалынған жаңа әмбебап мобильді телекоммуникациялық жүйелер стандарты (UMTS) қолданылады. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) концепциясы қазіргі кезде 3-ші дәуірлі жылжымалы телекоммуникациондық радиожүйесінің пайда болу шегінде іске асады. Бір диапазоннан екінші диапазонға өту, стандарттан стандартқа өту немесе серікті арнадан ұялы арнаға өту мүмкіншілігі абонентке өзіне ыңғайлы келетін қызмет түрін таңдауға мүмкіншілік береді. Сондықтан UMTS терминалдар бірнеше стандарттарда жұмыс істейтін, көпрежимді болып келеді. GSM сияқты UMTS-ке және басқа да сымсыз байланыс жүйелеріне қосылу мүмкіншілігі бар көпрежимді абоненттік аппараттар UMTS абонентттеріне UMTS қызметтерге қосылу мүмкіншілігі болмаған жерлерде GSM стандартты ұялы байланысқа қосылу мүмкіншілігін сақтайды.

1.2. Транкингті жүйелер

Транкингті жүйелер - кеңістікте шашыраңқы орналасқан ресурстарды басқару қажеттігі туындайтын ірі кәсіпорындарда коммуникационды желі орнатуға арналған жылжымалы байланыс жүйесі. Мысалы, мұндай кәсіпорындардың бірі - жүк көтеруші немесе қызмет көрсетуші (такси) автомобильдер паркі.Транкингті жүйелер, әсіресе, транспорттық компаниялар мен арнайы қызмет орындары үшін қолайлы; мысалы: полиция, апаттық қызмет көрсету органдары,газ және энергия тасымалдаушы компаниялар және т.б. Мұндай жүйелердің өзіндік ерекшелігі - шақыруды үлестіретін диспетчерлік және басқарушы орталықтардың болуы. Бұл жүйеде басқа телефон желілерде тек арнайы қызмет түрінде берілетін байланыс түрлерін орнатуға болады; мысалы: диспетчерлік орталықтан бір мезетте барлық жылжымалы станциялармен немесе олардың арнайы бір тобымен байланыс орнату немесе бірнеше жылжымалы станциялар арасындағы өзара байланыстың орнатылу мүмкіндігі.

Транкингті жүйелердің эволюциясына келіп тоқталсақ:
- бір радиостанция және ортақ радиоканалы бар жүйе. Әрбір қозғалмалы станция кез келген станцияға жіберілетін барлық дабылды тыңдай алды;
- британдық МРТ 1327 стандартымен сәйкестендірілген аналогтық жүйелер;
- TETRA деген атпен белгілі және Еуропалық телекоммуникациялық стандарттар институтымен (ағылшынша European Telecommunications Standards Institute, ETSI) бекітілген сандық жүйелер. Сөздік дабылмен қатар ақпараттық дабылды таратуға мүмкінді береді. Негізгі ойы және транкингті жүйе атауы бұл жүйелердегі каналдардың үлестіру ережелерін көрсетеді. Ортақ болып табылатын жүйелік ресурстар белгілі бір каналдар санынан (байланыс діңгегінен, ағылшынша Trunk)тұрады. Кез келген бос канал жаңа байланыс орнату үшін қолданыла алады және байланыс аяқталғаннан кейін ортақ квотаға қайта қосылады. Транкингті жүйелер мен классикалық диспетчерлік жүйелер арасындағы негізгі айырмашылқ осы болып табылады. Мысалы, егер диспетчерлік жүйеде топтағы барлық каналдар бос болмаса, сол топтағы қолданушы басқа топтағы бос каналдарды қолдана алмайды.

1.3.Сымсыз желілер

WLAN - желi және Ethernet - желi ұқсастығы бар. (жеке алғанда - деректердi ортасына берудi тәсілі), алғашқыда RadioEthernet деп атайдыi. Бұл атаулар дегенмен ескiрдi және сирек қолданылады. Желiлердiң ең әйгiлi атауы Wi-Fi- Wireless Fidelity - "Сымсыз байланыс" деп аударылады.
Сымсыз жергiлiктi желі технологиялардың стандартизациясымен IEEE 802.11x-шi тобы қолданатын болды. Мысалы, WLAN Wireless Local Area Network қысқартумен жиi кездеседi, немесе, сымсыз жергiлiктi желі. Cымсыз байланыс технологиялары жылдан жылға күштiрек таралуда. Жеке қарастырғанда сымсыз жергiлiктi желіні құрастыру үшiн IEEE 802.11x стандарттардың тобы туралы айтылған. Wi-Fi желiсінің жұмыс iстейтiн тағы басқа (IEEE 802.11a, b, g) бiрнеше стандарттары бар. Стандарттар жеке алғанда құрылымдаы мен деректердi беру жылдығымен ерекшелінедi. Бағалары қатты ерекшеленбейді, сондықтан желі құрар алдында тиімдісін және жылдамдығын қолданған жөн.

WiMAX технологиясы 802.16а (2003 ж.) стандарты 2-11 ГГц диапазон аралығында жұмыс істеуін қарастырады және екінші реттік желілерде (xDSL, Ethernet және т.б.) қолданылуы мүмкін. WiMAX стандартының соңғы нұсқауларын құрушылар кейбір техникалық принциптерін түзетіп, жоғары өнімділікке қол жеткізді (өткізу қабілеттілігін арттырды, пакеттік өңдеу кезіндегі кідірістерін қысқартты, радиожабынды жақсартты). Мысалы, IEEE 802.16.d (бекітілген (fixed) WiMAX) технологиясының негізгі артықшылығы - деректер берудің жоғары жылдамдығы және де тиімді алгоритмдер мен радиотарату хаттамаларымен анықталатын өте жақсы техникалық сипаттамалар. IEEE 802.16m релизі КСҚ байланысының аса жоғары өнімділігін қамтамасыз ететін аса озық функционалға ие. Іс жүзіндегі ең переспективті шешім ретінде IEEE 802.16em (802.16е WiMAX атымен де танымал) технологиясы болды. Олардың пайда болуы 3G мобильді стандарттарындағы шектеулерді жеңумен байланысты.
IEEE 802.11 -- бұл 0,9; 2,4; 3,6 және 5 ГГц жиілік диапазонында жұмыс істейтін жергілікті сымсыз байланыс аумағында қолданылатын стандарттар жиынтығы. Көп қолданушыларға Wi-Fi деген атпен белгілі.

1.4. Ұялы телефония

Ұялы телефония - бұл келесі және мүмкін, жылжымалы байланыс жүйелерінің ішіндегі жетістікке ие болатын ең бір перспективалы бағыты.Ұялы телефония жүйесі қос бағытты базалық станциялар желісі орнатылған кең территория бойынша жоғары жылдамдықпен қозғала алатын қозғалмалы станциялы сымсыз байланыс жүйесін құруға мүмкіндік береді. Бір ғана ұялы телефония жүйесі көптеген мемлекет аумағын қамти алады (егер жүйе түрі мен стандарттары сйкес келсе). Мысалы, барлық Еуропаға ортақ GSM стандарты осындай жүйелердің қатарына жатады.
Ұялы жылжымалы байланыс (ҰЖБ) дабылдарының қуаты сымсыз телефония жүйесінің дабыл қуатынан жүздеген Ваттқа артық. Мобильді қолданбалы құрылғы жағдайында шығаратын қуат шегі - құрылғынын келесі аккумулятор зарядтауына дейін жұмыс істеу ұзақтығына әсер ететін бірден бір фактор; бұл фактор құрылғының нарықтағы сәтті дамуында шешуі рольге ие болуы мүмкін. Бірақ мұндай шек мобильді құрылғының әсер ету аумағының кішірейуіне және базалардың тығыз орналасуына (сәйкесінше, базалар санының көбеюіне) әкеліп соғады. Ақырғы екі онжылдықтың ішінде ұялы жылжымалы байланыс шапшаң дамыды.Алғашқы кездегі жүйелер аналогты болды. Сөз жиіліктік модуляция көмегімен берілді. Көпстанциялы қолданыс үшін FDMA әдісі қолданылды. Мұнда байланыс орнатуды бақылау, жылжымалы станцияның қозғалысы кезіндегі үздіксіз байланыс орнату (Handover - хэндовер), сонымен қатар, жылжымалы станция қуатын басқару сияқты көптеген процедураларды сандық дабылдарды қолдану арқылы жүзеге асты. 80-жылдарда бір-бірімен үйлеспейтін көптеген ұялы жылжымалы байланыстың аналогты жүйелері құрылды - американдық AMPS(Advanced Mobile Phone System) жүйесі, ағылшындық TACS (Total Access Cellular System), скандинавтық NMT (Nordie Mobile Telephone System) және немістердің C-Netz жүйесі.Бір жағынан сандық технологиялардың дамуы, басқа жағынан аналогтық жүйелердегі абоненттік сыйымдылықтың толып қалуынан (мысалы үлкен қалаларда) ұялы байланыс желілерінің екінші кезеңдік технологияларының дамуына әкеліп соқты. Олар сандық технологияларды қолданды; мұнда TDMA және CDMA сияқты көп станциялы қосылу әдістері қолданылдыды: - алғашында Еуропада, кейін басқа континенттердің аумағында қолданылған GSM (ағылшынша Global System for Mobile Communications); - АҚШ және тағы да бірнеше мемлекеттерде қолданылатын IS-94136 және IS-95; - тек Жапонияда жұмыс істейтін PDC (ағылшынша Personal Digital Cellular) жүйелері. GSM және IS-95 жүйелері - TDMA және CDMA байланыс каналына көпстанциялы қосылу әдісін қолданатын бірден бір жүйе. Екінші кезеңдік жүйелерді қолданудағы негізгі алға қойған мақсат - жүйе сыйымдылығын (спектр бірлігіне немесе қызмет ету ауданының бірлігіне келетін қолданушылар санын) арттыру. Басқа жағынан алып қарасақ,транспорттық құрылғыларда қозғалып келе жатқан немесе халқы аз қоныстанған аумақтар қолданушыларының арасындағы байланыс қашықтықтан жұмыс істейті қуатты базалық станцияларды керек етеді. Жүйелерді құрастырғанда осы екі көрсеткіштің бір біріне кері әсер етуіне байланысты жүйенің соңғы нұсқасы келесі қасиеттерге ие болды: - таратушының салыстырмалы үлкен қуаты; - мобильді телефонның күрделі құрылымы, әсіресе оның сандық дабылдарды өңдейтін жүйе тармақтары; - стационарлық телефондармен салыстырғандағы байланыстың салыстырмалы төмен сапасы; - базалық станцияны алмастыру және мобильді басқарумен сипатталатын желінің күрделі құрылымы. Екінші кезеңдік ұялы телефония жүйелерінің арасындағы өзара айырмашылықтарына қарамастан, олар келесі ортақ белгілерге ие: - қолданушының сөздік дабылын білдіретін сандық деректер ағынының төменгі жылдамдығы (себебі, сөзді кодтау алгоритмінің күрделілігі); деректері тарату жылдамдығы 13 кбитс -тан аспайды. Бұл сөздік дабыл сапасын төмендету арқылы жүйе сыйымдылығын арттыруға мүмкіндік береді; - сандық дабылды декодтаудың күрделі жүйесіне байланысты туындайтын қос бағытта деректер тасымалдануының тоқтап қалу уақытының салыстырмалы аздығы (шамамен 200 мс); - жиіліктік бөлінетін дуплексті деректерді тасымалдау (FDD); - базалық және жылжымалы станциялардың бір-бірінен қашық орналасқандығын елемейтін байланыс сапалылығының өзгеріссіздігіне жауапты жылжымалы станцияның қуатын қадағалау. Екінші кезеңдік ұялы жүйелердің әрі қарай дамуы әр түрлі жаңалықтардың тууына әкелді. Әсіресе, деректерді таратуға байланысты қызмет ету спектрі кеңейді. Алғашында екінші кезеңдік ұялы жүйелер сөздік дабылдарды таратуға пайдаланылды. Internet желісінің кең етек жаюы, компьютерлік желілердің жалпы дамуы және тасымалдаушы компьютерлердің (laptop, palmtop және т.б.)көп таралуы Internet желісіне жылжымалы станциялар арқылы қосылу мүмкіншілігіне сұраныс жасады. Бұл сұраныс қолданыстағы жүйелердегі деректерді тасымалдау жылдамдығын арттыруды керек етті. Өткен онжылдықта үшінші кезеңдік ұялы желілер пайда бола бастады.Уақыт өте келе мультимедиялық ақпарат пен деректер таралатын дабылдардың үлкен бөлігін құрайтыны белгілі болды. Сондықтан, жаңа жүйелер үшін үлкен сыйымдылық пен әр түрлі трафиктер ұсынылды. Деректерді тасымалдау жылдамдығы 384 кбитс -тан кем емес және қажет болса 2 Мбитс -ты құрады.Бұл жылдамдықта видеодеректер тасымалдау мүмкіншілігі туындады. Әрбір қолданушы өзінің ұялы телефонымен барлық әлеммен жылжымалы байланыс орната алатын біріңғай ортақ стандарт қажет болды. Бірақ, бұл мәселе әлі күнге шейін өзінің шешімін табар емес (Европада, Америкада және кейбір Азия елдерінде әр түрлі стандарттар бар).

II. АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1. Сигналдарды алшақтату әдістері

Таратқыштың қуаты және жиіліктің қайта қолдану интервалы сияқты тым үлкейтусіз деректерді таратудағы жоғарғы сенімділікті қамтамасыз ету үшін басқа да әдістерді қолдану керек. Бұл тапсырманы орындау үшін алшақтату әдісі ең әсерлі әдістердің бірі болып саналатыны белгілі. Алшақтатудың әр түрлі әдістері КВ жүйелер, тропосфералық байланыс және де тура көрініс шегінде жұмыс істейтін микротолқындық радиорелейлі жүйелер үшін ұсынылған және анализденген. Алщақтату әдістері ОВЧ, УВЧ және микротолқындық жылжымалы радиобайланыс жүйелері үшін қолданылады. Ол соңғы 20 жыл ішінде анализденген. Олардың көбі аналогты жылжымалы радиобайланыс жүйелері үшін қолданылатын болғанымен, оларды цифрлы ұялы жүйелер үшін қолдануға болады. Алшақтату әдісі үшін алынатын ұтыс цифрлы жылжымалы радиобайланыс жүйелерінің қызмет көрсетуіне қойылатын талаптардың сапасы үшін үлкейеді. Себебі көпсәулеленудің тез тынуы цифрлы тарату кезінде маңызды байқалады.
Алшақтату әдістері сигналдарды тарату кезінде көптеген жолдарды талап етеді. Алшақтату тармақтары деп аталатын және олардың комбинациалау сұлбалары немесе олрдың ішінен біреуін таңдау болып табылады. Жылжамалы раиобайланыс жүйелеріндегі радиотолқынның таралу сипаттамаларына байланысты алшақтату тармақтарын құрудың бірнеше әдістері белгілі.
Олар келесі топтарға жіктеледі:
1. кеңістіктік;
2. бұрыштық;
3. поляризациалық;
4. жиіліктік;
5. уақыттық алшақтату;
Кеңістіктік алшақтату. Бұл әдіс өзінің қарапайымдылығы мен арзан бағасы үшін кең қолданылады. Ол бір ғана таратушы антеннасын және бірнеше қабылдаушы антеннасын талап етеді. Қабылдаушы көршілес антенналардың арасы көпсәулелер үшін өшуі алшақтатудың әр тармағы корреляциаланбаған болуы керек.
Бұрыштық алшақтату. Бұл әдіс бағыт бойынша алшақтату деп аталған бірнеше бағытталған антенналарды талап етеді. Әр антенна тәуелсіз бір белгілі бұрышпен немесе белгілі бір бағытпен келетін толқыннан әер алады және корреляциасыз өшетін сиганады құрайды.
Поляризациалық алшақтату. Бұл тек қана алшақтатудың екі тармағын іске асыруға мүмкіндік береді. Ол екі ортогоналды-поляризациалық радиотолқын көмегі арқылы жіберілетін сигналдар шартын іске асыруға мүмкіндік береді.
Жиіліктік және уақыттық алшақтату. Таратудағы жиілік және немесе уақыт бойынша айырмашылықтары алшақтатудың тармақтарын құруға мүмкіндік береді.
Қажетті уақыт және жиілік бойынша таратуды уақыттық алшақтату мен доплерлік жиіліктің максималды мәндерінің сипаттамаларынан анықтауға болады. Осы екі алшақтату әдістерінің негізгі артықшылығы, басқа әдістеріне қарағанда кеңістіктік, бұрыштық, поляризациялық, оны іске асыру үшін тек қана бір таратқыш және бір қабылдағыш антенналары қажет. Негізгі кемшілігі кең жиілік жолағының қажеттілігі. Цифрлы тарату жүйелерінде қатені түзетуімен кодалауды алшақтатудың тағы бір қосымша әдісі ретінде қарастыруға болады. Поляризациа әдісінен басқасында алшақтату тармақтарының санына шек қойылмайтынын атап өткен қажет. Мысалы, 2,4 ГГц диапазонында жұмыс істейтін кейбір радиобайланыс жүйесінде, кеңістіктік алшақтатуды құру кезінде беске дейін қабылдағыш антенналарын пайдаланады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.