Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС  УНИВЕРСИТЕТІ

Телекоммуникациялық  жүйелер кафедрасы

 

 

 МОБИЛЬДІ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛАР ЖӘНЕ ЦИФРЛЫ ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІ

5В071900 – Радиотехника, электроника және  телекоммуникациялар

          мамандығында оқитын студентерге арналған дәрістер жинағы 

 

 

Алматы 2013 

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Агатаева Б. Б., Сарженко Л. И. Мобильді телекоммуникациялар және цифрлы тарату жүйелері:  5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығында оқитын  студенттерге арналған дәрістер жинағы. – Алматы: АЭжБУ, 2013. – 60 б.  

 

Дәрістер жинағы «Жылжымалы телекоммуникациялар және цифрлы тарату жүйелері» курсын өзіндік оқуға арналған. Жинақта жылжымалы телекоммуникациялар мен цифрлы тарату жүйелерінің негізгі элементтеріне жалпы шолу жүргізілген. Дәрістер жинағының керектігіне сол пәнді, ондағы келтірілген үрдістерді тереңдетіп, оқып үйрену жатады. Телекоммуникация- ның дамуы бір орнында тұрмайды, телекоммуникациялық желілерді құру барысында техникалық шешімдердің жаңа тәсілдері, хабар таратудың сондықтан да жинақта техникалық сұлбаларды құрудың негізгі қағидаларымен қоса, әдебиеттерге сілтеме берілген, керекті материалдарды оқу үшін тақырыптарды қарастыру т. с.с. қарастырылады телекоммуникация аумағында түсінуге арналған.

 Сурет, - 39, кесте - 5., әдебиет. – 30  атау.

 Пікір беруші: тех.ғыл.канд., проф. Коньшин С. В.

 «Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012 жылға арналған жоспары бойынша басылды. 

«Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ  2013 ж.

                                                                     

Мазмұны

 

Кіріспе

3

1  №1 дәріс. Радиалды және ұялы байланыс

4

2  №2 дәріс.  Модуляцияның цифрлы тәсілдері. QPSK – квадратуралы фазалық модуляция және минималды фазалы жылжу модуляциясы GMSK. Жолақты жиілік эфетивтігін қолдану

8

3  № 3дәріс.  БС және АС уақыт бойынша көпстансалы кіру (УБКК)  кезінде кадрларды құру

14

4  №4 дәріс. Қалалық жағдайларда сигнал таралуының ерекшеліктері

20

5 №5 дәріс. Трассаның қашықтығына қарай медианды қуатты табу үшін арналған эмперикалық формула

22

6 №6 дәріс. Радиолинияларды ұйымдастыру. РРС құрылымдық сұлбасы. Жерсеріктік байланыс жолының құрылымдық сұлбасы

25

7  №7 дәріс. GSM, IS-95, CDMA 2000 1x цифрлық стандарттары

29

8  №8 дәріс. CDMA стандарттарының жалпы сипаттамасы және жұмыс істеу қағидалары. Логикалық арна мен логикалық арнаны басқару туралы түсінік

33

9  №9 дәріс.  Синхронды цифрлы иерархия  сұлбасын жалпы қолдану

35

10  №10 дәріс. Түрлендіргіш процедуралар

39

11 №11 дәріс. СЦИ түрлендірудің үрдісі. СЦИ желілерінің архитектурасы

41

12 № 12 дәріс. СЦИ желі құрамы. Модульдердің негізгі атқаратын жұмысы

47

13  № 13 дәріс. STM – N модулін қалыптастыру. СЦИ  қабаттары

50

14  №14 дәріс.  SDH желісінің топологиясы

54

15 №15дәріс. SDM-1 және SDM-4 аппаратуралары

57

Әдебиеттер тізімі

63

 

 

Кіріспе 

  Байланыс – телекоммуникациялық индустрияның бірден-бір қарқынды дамып келе жатқан саласы. 21 ғасырда  басты жеке жүйе және дүниежүзілік байланыс желісін  құруда жылжымалы (мобильді) байланыс желісі дамуына үлкен мән беріліп отыр.

Мобильді байланыс жүйесі жетістіктеріне:

- байланыс сеансында абоненттің жедел әрекеті;

- ұялы байланыс телефоны компьютермен жалғанған және байланыс желісінде іс жүзінде қосылған барлық стандарттарға интерфейс арқылы орайластырылған.

Жылжымалы байланыстың қарқынды дамуы төмендегі жағдайларға байланысты:

- архитектурасының иілімді болуы қосылу кезіндегі желі топологиясының динамикалық өзгеруімен, жылжу және  жылжымалы қолданушылардың, уақытты жоғалтпауы;

-  жобалау жылдамдығы және жайылу барысы тез;

- қымбатқа  түсетін сымды немесе оптоталшықты кабельді арендалау немесе төсеу мүмкіндігі төмен кездегі тиімділігі;

- ақпарат тарату жылдамдығы жоғары ( 10 Мбит/с дейін және жоғары);

- рұқсатсыз ену қауіпсіздігі өте жоғары.

Жылжымалы желі байланысы негізі екі жұп технология қосындысынан – желілік өзарабайланыстан және ақпаратты сымсыз таратудан  тұрады.  Сонымен қатар, ұялы концепция негізінде тұрғызылған.

Жылжымалы желі байланысын төмендегідей кластарға бөлеміз:

- жылжымалы байланыстың ұялы жүйесі (ЖБҰЖ);

- жеке радиошақыру жүйесі (ЖРШЖ) немесе пейджингті жүйе (ағылшын тілінде, paging – жазбаша  ақпарат);

- жылжымалы байланыс жүйесі маманы (ЖБЖМ);

- жылжымалы жерсеріктік байланыс жүйесі;

- сымсыз телефондар жүйесі (СТЖ).

Сымсыз технологиялар  туралы кең таралған кітаптар бар,  мысылы,

 Ю.А. Громаковтың «Стандарты и системы подвижной радиосвязи», В.Г. Карташевский  және басқалар. «Сети подвижной связи», К. Феер «Беспроводная цифровая связь».

Жоғарыда келтірілген оқу құралдарында барлық қағидалар негізгі болып қала береді,  тек аналогты желілер іс жүзінде сандық байланыс жүйелеріне оның ішінде, 3G  және 4G қарастырылған.

Іс жүзінде пейджингті байланыс қолданыстан  алып тасталынған. Қазақстанда  GSM, DECT, WCDMA, CDMA2000, WiMAX желілері  қарқынды қолданыс тапқан, сонымен қатар TETRA стандартын және 3G технологиясын енгізуде.  Бағдарламаға байланысты дәрістер жинағы, байланыс саласында мамандарды даярлау барысында, жылжымалы байланыс желісінің қысқартылған сипаттамаларын, стандарттар негізі, технологиялар қазіргі кезде қолданыс тапқан  және әдістемелер, моделдер жобалау кезіндегі берілген.

Қазіргі уақытта ұлттық және халықаралық байланыс қызметтеріне сұраныс үзіліссіз өсуде. Ақпараттық технологияның (IT) дамуы барлық байланыс мекемелері үшін қозғаушы күш болып табылады.

Талшықты оптикалық кабельдердің пайда болуының арқасында цифрлы тарату жүйесінің сызықты күре жолдарында (СТ) жоғарғы тарату жылдамдығына жетумен қатар қайтаөндіру секциясын ұзартуға (100 шақырым және одан да жоғары) қол жеткізуге болады. Осындай СТ өндірісі жұп металдары бар кабельдердегі цифрлы күре жолдары өндірісін 100 және одан да көп есеге өсіреді. Бұл олардың  экономикалық әсерлігін радикалды түрде өсірді. Көптеген регенераторларды шеткі немесе транзитті стансалармен қосуға болады.

Бірақ жоғары жылдамдықты сигнал алуға арналған цифрлы ағынның топқұраушы асинхронды жүйесін қолдану әсерлі және беріксіз техникалық шешімдерге алып келеді. Тармақталу  және транзит үшін құраушы цифрлы ағындарға қолжетушілік  қиыншылық тудырады (топтық сигналды көпсатылы құрау үшін керек). Топтық сигналдың  синхрондаудың бұзылуы кезінде құраушы ағындардың синхрондалуы көпсатылы түзетілуіне көп уақыт жұмсалады.

SDH концепциясы өте сапалы цифрлы ақпаратты тарату үрдісін автоматты басқару, бақылау және желіні басқару үрдісін бір жүйе иерархиясында оптималды түрде үйлестіреді. SDH схемотехникада, есептеу желісінің жаңа техникасы мен технологиялардың жаңа қолжеткізулерімен есептеліп жасалады. Бұл қазіргі жүйелердің кемшіліктерін жою үшін қажет.

  

1 № 1 дәріс.  Радиалды және ұялы желілер, олардың ерекшеліктері.

Желі стансасының түрлері: орталық, базалық, абоненттік, олардың керектігі және комплектациялау ерекшеліктері. Жылжымалы байланыс жүйелеріне бөлінген жиіліктер диапазондары. Жиіліктер жоспары. Кластер және территориалды жоспарлау түсінігі. Жылжымалы байланыстың коммутациалау орталығы. Қызмет көрсету және басқару орталықтары

 

Дәріс мақсаты: қазіргі байланыс желілері құрылымын оның негізгі желі элементтерін оқыту.

 

Мобильді байланыс желісі қызмет көрсететін территорияны жабатын алты бүрышты ұяшықтар (соталар) жиынтығынан тұрады.  Әрбір ұяшық

ортасында базалық станса (БС) орналасқан, сол ұяшықтар аумағындағы барлық мобилді стансалар (МС) үшін қызмет көрсетеді. Абоненттердің желідегі  ұяшық арасында ауысуы барысында бір БС екіншіге  эстафеталық тарату (handover) арқылы жүргізіледі. Мобильді байланыстың барлық БС орталық коммутациямен (ОК), бөлінген сымды немесе радиорелелік байланыс арналарымен қосылған, жалпы телефон байланысына шығатын мүмкіндігі бар, PDN және  ISDN желілеріне  өзара байланыс құра отырып мобилді байланыс жүйелері арқылы желілерге шығады. Абоненттер басқа мобилді байланыс жүйелері территориясына ауысқан жағдайда, оларға қызмет көрсету бір МС ұялы байланысы екінші МС ұялы байланысына    роуминг (roaming)  қызметін көрсетеді. 1.1 суретте мобильді байланыс желісінің қысқартылған функционалды сұлбасы келтірілген.

1.1  сурет - Мобильді байланыс желісінің функционалды сұлбасы

 Мобильді байланыс сандық ұялы желілері құрылым қағидалары аралас емес ұяларда жиіліктерді қайта қолдану тиімді моделдерін қолдануға мүмкіндік береді. Бұл бірінші кезекте GSM стандартына арналған.  Байланыс арнасындағы сигналдарды түзу GSM-де  қабылданған модуляция түрі, кодтау тәсілі және сигнал/бөгеуіл қатынасы C/I=9 дБ болатын сигналдарды қабылдауға арналған. Сондықтан базалық стансалар таратқыштары сәйкес түсетін жиіліктерде жұмыс жасайтын,  өздеріне жақын орналасқан ұяларда қабылданатын ақпараттардың өте жоғары сапасын жоғалтпастан орналасуына әбден болады. Кластер деп бірдей жиіліктер терілген ұялар тобын айтамыз. Кластер параметрі анықтауышы ретінде  өлшемдер – қолданылатын көрші ұя жиіліктер санын атауға болады. Базалық стансалар,  бір бірінен D қашықтықта орналасқан, қайта қолданыстағы  бөлінген жиіліктер жиынтығы, қорғаныс интервалы деп аталады. Түрлі жиіліктердегі арналарды қолданатын, аралас базалық стансалар, В стансалар тобын құрайды. Әрбір базалық стансада  N арналардан тұратын, әрқайсысының арна кеңдігі FК,   онда осы ұялы байланыс желісіндегі жалпы жиіліктер кеңдігі FC төмендегі формуламен анықталады:

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m59be4408.gif                                                                                     (1.1)

В шамасы жүйедегі мүмкін болатын минималды арналар санын анықтайды, оны  жүйедегі жиіліктер параметрі немесе жиілік қайталануы коэффициенті деп атайды. Ұя радиусы азайған сайын В коэффициенті өседі.

Сонымен,  аз мөлшерлі ұяны қолдану барысында жиіліктер қайталануын өсіруге болады. B және D арасындағы жақсы қатынастарын алтыбұрышты ұяларды қолдану арқылы қамтамасыз етуге болады.

Ұядағы арналар санын (абоненттер санын) анықтау

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_297bfbb1.gif  .                                                                                        (1.2)

Ұя мөлшері R (қоршаған орта радиусы)  ұя арасындағы D қорғаныс интервалы арқылы анықтайды,

Олардың  арасында ұялар қайта қолданылуы мүмкін.

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_892ad73.gif                                                                                         (1.3)

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m4cd2fd10.gif.                                                                                           (1.4)

Параметр

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_31571279.gif.                                                                                          (1.5)

1.2 а суретте жеті өлшемді ұя келтірілген. Motorola (АҚШ) фирмасы ойлап тапқан жиіліктерді қайта қолдану моделі, төрт БС қосылған 1.2. б суретті қараңыз, жиіліктер жолағын ең үлкен тиімді қолдану келтірілген. Келесі қадам жылжымалы ұялы байланыс жүйелеріне сандық технологияларды енгізгеннен кейін дами бастады, микроұялы желілер құрамына  500 метрлі радиусті өткенде (1.2 в суретті қараңыз), ол микроұя көлемін арттырады, микроұя  тобы 5-7 ретке өседі.

Микроұялар  көшелер бөлігіне, ғимарат ішіне қызмет көрсетеді аз қуатты БС негізінде құрылады. Микроұялар өзіне баяу қозғалатын абоненттер жүктемесін қабылдайды.

Микроұялы желілерді құру қағидалары макроұядан басқа қолданылады. Микроұялы желілерде жиілік құру жоспары және «эстафеталы тарату» (handover)  жоқ болады. Желі шамасын өсіру үшін микроұяларды пикаұяларға қамту аймағы 100 метрге дейін болатын  бөлу мүмкіндігі туындайды, халық саны көп (абоненттер) жиналатын жерлер. Бұл сауда орталығы т. с. с.

  

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_1de16c8b.png

а) б) в)

а) –жеті ұялы кластер, ондағы  R ұя өлшемі; D қорғаныс интервалы; б) – 12 топты түзетін ұя секторизациясы  (төрт ұялы кластер); в) – макроұядағы түзілген микроұя.

1.2 сурет - Желі сыйымдылығын өсіру тәсілі 

Әрбір байланыс жүйесі өзіне бөлінген жиіліктер диапазонында жұмыс жасайды. 1.3  суретті қараңыз.

  

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m248e4ab2.png

1.3 сурет - Жылжымалы байланыс жүйелерінің қызмет көрсететін диапазондары

 

Коммутациялау орталығы (КО)  ұялы байланыс жүйесінің негізгі элементі, автоматты телефон стансасы, басқару желісінің барлық функцияларын қамтамасыз етеді. Коммутация орталығы МС үнемі жұмысын қадағалап отырады, эстафеталы таратуды, МС жылжуы байланысының үзілмеуін  ұйымдастырады және бөгеуіл болған жағдайда, істен шыққанда ұядағы жұмыс арналарын ауыстырып отырады. Барлық БС ақпараттар ағындары  коммутациялау орталығында жиналады және басқа байланыс желілеріне, стансалық телефон желісіне, қалааралық байланыс желісіне, жерсеріктік байланысқа, басқа ұялы желілерге  осы орталық арқылы шығуға болады.

 

2 №2дәріс. Модуляцияның цифрлы тәсілдері. QPSK – квадратуралы фазалық модуляция және минималды фазалы жылжу модуляциясы GMSK. Жолақты жиілік тиімділігін қолдану. Сигналдың түрлену спектрі. Спектр ықшамдылығын қамтамасыздандыру. Кеңжолақты сигнал түсінігі және кең жолақты сигнал түрлендіру тәсілдері

 

Дәріс мақсаты: қолданыстағы цифрлық байланыс жүйелерінде қолданылатын негізгі түрлендіру тәсілдерін оқып үйрену.

 

Цифрлы байланыс техникасында модуляциялау үрдісі символды түрлендіруден басқа  арна сипаттамаларымен үйлестіру кезіндегі  сигнал жалпы үрдістің құрама бөлігі болып есептелінеді.

Модуляциялау тәсілдерін таңдау қолданыстағы жиіліктік  жоспардың және жолақты жиілік спектрінің тиімділігін қолдану, яғни бит сандарын, секундына бір Гц (бит/(с∙Гц) жіберу.

Модуляция тасымалдау дірілі кезінде оның параметрлері өзгереді: амплитуда, фаза  және жиілік. Модуляциялаудың қарапайым түрі кезінде ақпараттың тек бір ғана параметрі өзгереді. Модуляциялаудың әмбебап түрі кезінде амплитуда және  тасымалдаушы фаза өзгеруі мүмкін. Көп позициялы модуляциялауда қазіргі тәсілдер, цифрлы байланыс жүйесінде қолданылатын

Шеннон теоремасына толық сай және деректі ақпараттар арна символына кодтау түрі ретінде қаралуы мүмкін.

  Қазіргі модуляторлар цифрлы таралу жүйелері үшін құқық бойынша квадратуралы сұлба түрінде тұрғызылады, яғни шығыстық сигнал екі түрлі модуляцияланған сигналдар қосындысы ретінде қосылады, тасымалдаушылар өзара 90° жылжиды. Екі модуляцияланған  сигналдар кірісі  квадратурланған модулятор I және Q: I (синфазды) белгіленеді бастапқы фазалық тасымалдаушы жылжуы 0°, ал 0°, Q - арнаға, тасымалдаушысы 90°жылжитын  арнаға жатады.

Квадратуралы модулятор – сызықты-модуляцияланған тасымалдаушысы бар  екі бүйірлі жолақты сигалды алуға арналған  әмбебап құрылғы, бұл кезде фазалы және амплитудалы-фазалы модуляциялары бар болады.

Квадратуралы модулятор шығысында мысал ретінде екі еселі немесе төрт фазалы модуляциялау 4-ОФМ сигналдың кесіндісін қараймыз, қуат-жолақ қатынасына қарағанда  тамаша компромиссті қамтамасыз етеді.

Ол квадратты қарсы фазалы модуляцияны немесе QPSK (Quadrature немесе Quaternary Phase Shift Keying), cdma2000 және  WCDMA қолданылады.

QPSK модуляциясы тарату жылдамдығы мен бөгеуілге қарсы тұру арасында керекті компромисс құрады. 2.1 а суретте QPSK модуляторының құрылымдық сұлбасы көрсетілген; ал 2.1 б суретте  тұрғызу диаграммасы келтірілген.

 http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_mcffebbf.png

 

а) QPSK модуляторының құрылымдық сұлбасы; б) QPSK модуляциясының тұрғызу диаграммасы

          2.1 сурет – QPSK квадратты қарсы  фазалық модуляциясы

 Кірістік деректер ағыны D екі паралелді ағынға А және В бөлінеді, одан кейін олар түрлендіру кодерінде (ТК) екі арнаның қарсы кодына түрленеді I′ және Q′ (компоненттеріне). Цифрлы ағындар I′ және Q′ түрлендіру сүзгісінде сүзіледі, шығыстық сигналдар I′ және Q′ төрт фазалы модулятор жұмысын тікелей басқарады, ол екі балансты модуляторлардан және қосқыштардан тұрады.

Тасымалдаушы арналарда фазалық жылжу I және Q 90° тең. Фазалық жылжу тәсілі кестеде келтірілген.

                              2.1  кесте – Фазалық жылжу тәсілі

А

В

QPSK

А

В

QPSK

0

0

0

1

45о

135о

1

1

0

1

315о

225о

 

GSM стандартында спектралды тиімді гауссов жиілікті манипуляциясы

минималды фазалық (жиіліктік) жылжу (GMSK) қолданылады. Манипуляция

гауссты деп аталатын себебі тізбектелген ақпараттық биттер Гаусс сипаттамасы көмегімен төменгі жиіліктік сүзгіден өтеді, ол шағылыстырылатын радиосигналы жиіліктік жолағын кішірейтеді. GMSK- радиосигналы түзілуіне байланысты, бір ақпараттық битте тасымалдаушы фазасы 90°өзгереді,  осы модуляция түрінде танылатын, бұл фазаның ең аз өзгерісі. Синусоидалы сигналдың фазасының үзіліссіз өзгеруі жиіліктік модуляцияны жиіліктің дискретті өзгеруіне әкеледі, ал Гаусс сүзгісі «жайлы өтуге» әкеледі.  GSM де GMSK-модуляциясы нормаланған жолақ шамасы ВТ = 0,3, мұндағы, В – сүзгі жолағы кеңдігі -3 дБ деңгейдегі, Т –1 бит цифрлық ақпарат  ұзақтығы.

Сұлбада екі көбейткіш және  бір жинағыш, ол үзіліссіз дәл фазалық модуляцияны қамтамасыз етеді.  Бір көбейткіш синусоидалы амплитуданы, ал екішісі косинусоидалы тербелістерді өзгертеді. Кірістік сигнал көбейткішке дейін екі квадратуралы сигналға, «sin» және «cos» блоктарда екі көрсетілген құрамаларға бөлінеді. 2.3 суретте GMSK-сигналын түзу диаграммалары көрсетілген.

Мобильді байланысты таңдау барысында GMSK модуляциясын келесі қасиеттеріне байланысты айырады:

- қисаю деңгейі тұрақты,  ол тиімді тарату құрылғысын  режим С класындағы қуатты күшейткіштерді қолданады;

- таратушы құрылғысының қуатты күшейткіш шығысында  спектр шағындылығы, ол шағылысу жолағы сыртында төменгі деңгейді сақтайды;

- байланыс арнасында бөгеуілге қарсы тұрушылық сипаттамасы жақсы.

 

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m5d4c1ea8.png

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             2.2  сурет  – GMSK-сигналын түзу

 

  Спектралды (жиілікті) тиімділік цифрлы жүйелерде төмендегідей анықталады:

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_4c3f4493.gif,

мұндағы  Rb хабар тарату жылдамдығы, бит/с;

        BW арнаның толық жиіліктік жолағы, Гц.

  Спектралды тиімділік секундтағы биттер санымен өлшенеді, 1 Гц арна жолағына сай болады, яғни бит/(с·Гц). Іс жүзінде арнаның тиімді жиілікті жолағы BW    түрлі себептерге байланысты толығымен қолданылуы мүмкін, өйткені тарату жүйесі тиімділігі осы бағалау критерйіне байланысты тиімсіз болуы мүмкін. Спектралды тиімділік критерйін анықтау керек Найквист жолағы BN  мен дөңгелектеу коэффициенті спектрімен http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_7a00ba7d.gif, оның шамасы іс жүзінде арнаның BL жиіліктік жолағы сигнал спектрін Найквист жолағы сыртында BN қамтитын.

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_2506eaa9.gif.

Реалды спектралды тиімділік  арнаның әртүрлі сұлба модуляциясын, цифрлы таратуға арналған төмендегідей формуламен анықтаймыз:

 

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m35b20856.gif.  

                                                             

Идиалды жағдайда арнаның барлық мүмкіндігін http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m16a5aa5a.gifқолдануда, егер BW = ВL, тиімділік көрсеткіштері  η и γ дәл келсе,  яғни γ = η.

Спектр ықшамдылығын қамтамасыз етуді қарастырамыз (телефон арнасы мысалында).

 Қазіргі модемдерде көбінесе екі бүйірлі модуляциялау тәсілін қолданады, яғни амплитудалы спектр тасымалдаушы жиілікке қарағанда симметриялы болып келеді. Өйткені бұрмаланулар арнаның жиіліктік сипаттамалары идиалды болмауы себебінен телефон арнасының өткізу жолағы шетіне жайғасып өсе береді, сигнал спектрі арна ортасына орналасады, ол үшін тасымалдаушы жиілік әдетте 1800 Гц тең етіп алады (модемдерде V.29 ұсынысы бойынша – 1700 Гц). Бірақ та модуляциялық жылдамдық 2400 бод шамасында, модуляцияланған сигнал спектрі арнаның барлық жолақтық жиілігін қолданады. Модуляцияланған сигналға қойылатын талаптар ХЭБ-Т ұсынысында келтірілген.

Кеңжолақты сигналдар (КЖС) жиіліктер жолағы, тұрақты хабарларды тарату үшін өз жиілігінен шамалы асып тұрады. КЖС негізгі сипаттамасына сигнал базасы В, спектр кеңдігі F мен оның ұзақтығы Т көбейтіндісі ретінде анықталады

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_m1ae775a7.gif.

КЖС таржолақты бөгеуілге  төтеп береді, олар кеңжолақты сигналдарды тек тар жиіліктік диапазонда «бұзады». Керекті пайдалы хабар бұзылмаған бөлімдер арқылы қайта қалпына келтіруге болады (2.3 а суретті қараңыз).

Сол сияқты хабар  федингіден кейін қабылдау нүктесіне келген әлсіреген сигнал көптеген қарсы фазалы сигналдар сандары қосылған кезде бастапқы қалпына келтіріледі: әртүрлі жолдармен келген сигналдар интерференциясы сигалдың қосынды қарқындылығын  тар жолқтық диапазонда төмендетеді ( 2.3  б суретті қараңыз).

Кеңжолақты сигнал алудың бірден-бір тәсілі, ол спектрді тікелей кеңейту тәсілі, ол кезде әрбір ақпаратты бит он бумадан немесе көп бит- «чиптермен» ауыстырылады, жиіліктер жолағы пропорционалды кеңейтіледі;

таржолақты аяқастынан тізбектелген сигнал периодпен, ол N бит әрқайсысы ұзақтықтан τ тұратын көбейтіледі. Бұл кезде кеңжолақты шуыл іспеттес сигнал аламыз, оның базасы сан жағынан цифрлы тарату элементтеріне тең. Яғни, тасымалдаушы (манипуляция фазасы) фазаны жылжыту үшін биттердің жылдам ағыны қолданылады. Жолақ жасанды түрде ақпараттарды таратуды арттыру арқылы кеңейтіледі (таратылатын биттер санын өсіру).

 

Қайта қалпына келтірілген сигнал дегенмен әлсірейді.

                   а)                                       б)

         2.3 сурет Бөгеуіл әсері (а) және  (б) кеңжолақты сигналдар

 

Тізбектелген PN биттер олардағы нөлдер саны  және бірлер саны шамамен  бірдей болуы арқылы тербеледі. Әрбір ақпараттық ағындағы нөлдік биттер PN-кодпен ауыстырылады, ал бірлер инверттелген  PN-кодпен (модуляция разрядты  инверсияланған). Қорытындысында бұл араластыру арқылы PN-сигналды аламыз – 2.4 суретті қараңыз.

 

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_6df02e96.jpg

 

   2.4  сурет – Мүмкін болатын  тізбектелген цифрлы тура кеңейтілген ақпараттардың спектр жиілігі

 

Кеңжолақты байланыс негізі сигналдың жиілікті жолағын кеңейтудің әсерінен, кеңжолақты сигналды тарату және одан пайдалы сигналды бөлу қабылданған кеңжолақты сигнал спектрін оның бастапқы ақпараттық сигналдан түрлендіру арқылы алынады.

Корреляторда (қабылдағышта) қарсы келмеген PN-код, локалды PN-кодқа жақын, «0» бит ақпаратты тербелтеді. Ал тізбектелген «1» толық декореляцияға әкеледі, өйткені ондағы ақпараттық биттегі PN-код инверттелген. Сондықтан, коррелятор бірлер ағынын шығарады инверттелген PN-тізбектеріне және  нөлдер ағынын инверттемеген PN-тізбектеріне мұнда жіберілген ақпарат бастапқы қалпына келтіріледі. Көбінесе таратылу QPSK модуляциясымен іске асырылады. Таратқыш бір PN-кодпен сол бүйірлі жолақтарды құрылуы мүмкін емес басқа PN-код таратқыштар сияқты. 

Қабылдағыш шығысында сигналды өңдеу сигнал деңгейін көтеруді талап етеді бөгеуіл деңгейінен 3 дБ. Реалды жағдайда бөгеуіл деңгейі шамалы төмен.

        Одан басқа сигнал спектрін кеңейту (1,23 МГц дейін) қабылдаудың жиіліктік ауытқуы ретінде қарауға болады.

         Тасымалдаушы жиіліктің секіріс тәріздес өзгеруінің екіншілік тәсілі-

2.5 суретті қараңыз синтизатордың шығыстық жиілігінің  тез қайта құрылуынан пайда болуынан  (ПСП)  түзілу құқығымен сай келеді.  Әрбір тасымалдаушы жиілік және олармен байланысты бүйірлік жолақ    анықталған байланыс жүйесі жолақ кеңдігі бойында жатады.  Тек, белгілі қабылдайтын абонент таратқыштағы секіртпе жиілікті білген жағдайда, қабылдағыш сол жиілік секіруіне байланысты еріп отырған жағдайда  болады.

       Жиіліктік секіру тәсілімен (FHSS)  кодерлеу барысында барлық жіберілген жолақтық жиілік бірнеше арна астына бөлінеді (802.11 стандарты бойынша 79 арна саны). Әрбір таратқыш өз кезегінде бір арна астынан екіншіге секіріп тек бір ғана арна астын қолданады. «Тез» және «баяу» жиілік бойынша секірістер бар (2.5 суретті қараңыз). 

http://oo5f.mail.yandex.net/static/2e6eac34874f4ef9a863dd664e75d646/tmpioUzsm_html_f0f095.jpg

  

2.5 сурет –Цифрлы ақпаратты жиіліктік секіру тәсілімен жиілік спектрін кеңейту сұлбасы

 

«Тез» секіру кезінде символ жіберілу ұзақтығы бір жиілікастын табуға аз уақыт жіберіледі.

«Баяу» секіру кезінде символ жіберу ұзақтығы бір жиілікастын табуға керісінше көп уақыт жіберіледі.

 

 

                              а)                                                б)

   2.6  сурет– Жиілік бойынша секіру диаграммасы: а – «тез»; б – «баяу»; (ТS – символ тарату ұзақтығы)

  

3 №3 дәріс. БС және АС уақыт бойынша көпстансалы кіру (УБКК)  кезінде кадрларды құру. Код бойынша көпстансалы кіру (КБКК) қағидасы

 

Дәріс мақсаты: УБКК және КБКК кадрларын құру әдістерін оқып үйрену.

 

Жиіліктік арна -  бұл жиіліктік жолақ, бір байланыс арнасының тарататын хабарына жіберілетін жиілік. УБКК қолдануда бір жиіліктік арнада бірнеше байланыс арнасының хабары таратылады, яғни бір жиіліктік бірнеше физикалық арна орналасады (ФА).

ФК арна TDMA жүйесінде – бұл радиоинтерфейстер кадрларының  белгілі нөмірімен тізбектелген уақытша слот. Слоттар орналасуын белгілі логикалық арна анықтайды.

Логикалық арналар (ЛА) ақпарат түріне қарай бөлінеді, олар физикалық арна арқылы таратылады.

ФА трафиктік арналар (ТА) немесе басқару арналары (БА) жүзеге асырылуы мүмкін. Олардың әрқайсысы варианттардың бірінде болады. Логикалық арна – бұл сөзді немесе деректерді  тарататын арна. Арнаны басқару (АР)  - бұл басқару ақпаратын  (сигналдауды) тарататын арна. TDMA- де, FDMA- де сияқты әрбір ұяда біршама жиіліктік арналар, жартысы оның кері байланыс үшін, ал қалған жартысы тура тарату кезінде қолданылады. Мобильді құрылғыны толық жалғау үшін өткізу қабілеттілігі жұпты келеді – тура және кері қайту үшін қолданылады.

Бір жиіліктік арнада GSM стандартындағы http://oo3h.mail.yandex.net/static/1cbd3aeca2374e53992d08136ddbec49/tmp5tSYnO_html_m4a5b8352.gif жолақта құрайтын, әрдайым сегіз арна ақпаратын таратады ФА (8 – бұл минималды слоттар саны, арналарды бөлу үшін кететін шығындарды ақтайды), бірақ кодтау барысында ФА екі арна трафигін құрайды, кадр арқылы ақпарат кезекпен таратылады.  Слот трафигінің ұзындығы және құрылымы сөзді және деректі тиімді тарату, сол сияқты радиодиапазоны спектрін  тиімді қолдану  талаптарына  сай келеді. Осы уақытта арналардың уақытша тығыздалуы 3 немесе 8 рет толық жылдамдықтағы кодтау кезінде және 6 немесе 16 рет жартылай жылдамдықта іске асырылады. GSM слоттары және кадр форматтары 3.1 суретте келтірілген.

Тізбектелген периодтар ұзындығы (гиперкадрдың) осы құрылымда тең

Тг = 3 с 28 мин 53 с 760 мс (12533,76 с). Гиперкадр 2048 суперкадрларға дейін бөлінеді, оның әрқайсысы ұзақтығы Тс = 12533,76/2048 = 6,12 с.

- 26-позициалы TDMA-кадры мультикадрдағы;

- 51-позициалыTDMA-кадры мультикадрдағы.

Суперкадр өзінде 51 мультикадрға дейін бірінші түрде немесе 26 мультикадрлар екінші түрдегі сақтайды. Мултикадрлар ұзақтығы:

- Тм = 6120/51 = 120 мс;

- Тм = 6120/26 = 235,385 мс.

Тізбектелген  периодта әрбір TDMA-кадр өзінің қатарлы нөмірі бар (NF)

0- ден NFmax, мұндағы,   NPmax = (26 х 51 х 2048) -1 = 2715647.

Сонымен, гиперкадр 2715647 TDMA-кадрлардан тұрады, криптографиялық қорғаныстағы үрдіс талабына сай, мұндағы NF кадр нөмірі кірістік параметр ретінде қолданылады.

TDMA-кадр 8 уақытша  позициялы болып бөлінеді (слоттар аяқталуы)  периодпен

То = 4,615/8 = 576,9 мкс = 0,577 мс.

Сонымен, гиперкадр үрдіс талаптарына сәйкес тұрады, ондағы кадр нөмірі кірістік параметр ретінде қолданылады.

Әрбір уақытша позиция TN мен 0 - ден 7 ге дейінгі нөмірмен белгіленеді.

Уақытша позицияның физикалық түсінігі ол уақыт, цифрлы ақпаратты ағындарды таситын  тасымалдаушы модуляцияны іске асырады, ол сөздік ақпарат немесе дерекке сай келеді.

Цифрлы ақпараттық ағын дегеніміз -  ол, осы уақытша аралықта орналасқан тізбектелген пакеттер. Пакеттер  аралыққа қарағанда қысқа  болып түзіледі,  олардың ұзындығы 0,546 мс, бұл- уақытша дисперсиясы бар таратылу арнасында ақпараттарды қабылдауға кететін уақыт.

Ақпараттық ақпарат радиоарнамен 270,833 кбит/сек жылдамдықпен таратылады. Бұл дегеніміз TDMA кадрының уақытша интервалы 156,25 биттен тұрады. Бір ақпараттық биттің ұзақтығы 576,9 мкс/156,25 = 3,69 мкс. Әрбір уақытша интервал, бит ұзақтығына сай болатын  0 ден 155 нөмірлі

BN белгіленеді,  соңғы интервал бойынша, ұзақтығы  1/4 битке  156 нөмір тағайындалған.

       Ақпаратты байланыс арнасымен тарату және оны басқару үшін, тасымалдаушы жиілікті реттеу керек, уақытша синхрондау және байланыс арнасына  TDMA-кадр құрылымындағы енуге уақытша интервалдың 5 түрлері (терезе) қолданылады:

NB (Normal Burst) – кәдімгі уақытша интервал;

- FB (Frequency Correction Burst) – жиілікті бастапқы қалпына келтіретін интервал;

- SB (Synchronization Burst) – уақытша синхрондау интервалы;

- DB (Dummy Burst) – қойылатын интервал;

- АВ (Access Burst) – ену интервалы.

Әрбір TDMA-кадр ұзақтығы: Тк= 120/26 = 235,385/51 = 4,615 мс.

   NB басқару және байланыс арнасымен ақпаратты тарату кезінде қолданылады, Ол 114 бит жасырын шифрланған ақпараттан және қорғаныс интервалынан  (GP) ұзақтығы 30,46 мкс (8,25 бит) тұрады. Ақпараттық блок 114 бит екі өздігінен тұратын блокқа бөлінген әрқайсысы 56 битті құрайды, өзара тізбектеліп оқылатын 26 битті құрайды. Одан басқа, NB құрамына екі бақылаушы бит (Steeling Flag), олар сөздік ақпаратты немесе сигналдау ақпаратын таратады. Тізбектеп оқытатын (26 бит) төмендегі сөздерден тұрады:

- эталонды тізбектелген және екілік разрядтарда салыстыра отырып, қабылдаған қателер пайда болу жиілігін бағалау;

- адаптивті  эквалайзерді қолдана отырып, қабылдау сигналын одан әрі коррекциялау NB интервалында радиоарнаның импульсты сипаттамаларын  таратуды бағалау;

 - базалы және мобильді стансалар арасында сигналдың тұрып қалуын, байланыс қашықтығын  бағалау және мобильді стансада деректердің жалған қабаттасуын болдырмауын, базалық стансалар қабылдайтын әртүрлі қашықтықтарды анықтау.

FB мобильді стансаны жиілік бойынша синхрондау үшін қолданылады. Барлық 142 бит уақытша интервалда нөлден тұрады. Бұл модульданбаған шағылыстыру 1625/24 кГц  тасымалдаушының номиналды шамасынан жоғары жиілікте  жатады. FB қабылдап таратқыш күре жолының аздаған жиіліктік арналардың жиіліктік ауытқуы кезіндегі жұмысын тексеру үшін қолданылады (200 кГц). FB қорғаныс интервалын  NB сияқты 8,25 биттегі сақтайды. Қайталанып отыратын уақыттық интервал жиілікті орнына қою үшін (FB)  жиілікті орнату  арнасын құрайды (FCCH).

SB базалы және мобильді стансаларды синхрондау үшін қолданады. Ол синхротізбектен ұзақтығы 64 биттен тұрады. SB TDMA-кадр нөмері және базалы стансаның идентификациялы коды туралы ақпаратты сақтайды.  SB FB бірге таратылады. Синхрондаудың қайталанатын интервалы синхрондау арнасын құрайды (SCH).

DB байланыс арнасын  тестілеу және орнатуды қамтамасыз етеді. Өз құрылымы бойынша NB-ке сай қойылатын тізбектелген ұзындығы 26 битті құрайды. DB-те бақылау биттері жоқ және ешқандай ақпарат берілмейді. Таратқыш жұмыс істеп тұрғаны жөніндегі ақпаратты хабарлайды.

АВ  мобильді стансаны базалық стансаға кіруін қамтамасыз етеді. АВ сигналдау арнасының сұранысы бойынша, егер сигналдың өту уақыты белгісіз болған жағдайда мобильді стансаға беріледі. Сондықтан пакет спецификалық құрылымда  болады. Алдымен соңғы комбинация 8 бит беріледі, одан кейін тізбектелген синхрондау базалық стансаға (41 бит), бұл базалық стансаның дұрыс қалған 36 шифрланған битті қабылдау үшін керек.  

 

   

 3.1 сурет – GSM стандартындағы кадрлар мен уақытша терезелер   (слоттар) құрылымы

 

АВ үлкен қорғаныс интервалы (68,25 биттегі, ұзақтығы 252 мкс) бар, ол (базалық стансалардың қашықтығынан тәуелсіз) басқа мобильді стансалар пакеттерінің керекті уақытша ауытқуын қамтамасыз етеді. Қорғаныс интервалы максималды жіберілген ұя радиусы 35 шақырым  қашықтықта анықтайды (радиосигалдың таратылу уақыты тура және қайта қайту кезінде 233,3 мкс құрайды).

Кодпен бөлу көпстанциялы ену (КБКЕ) көп таралған сұлбалары (CDMA) екінші ұрпақ IS-95 жүйесі. Онда тура байланыс арнасы 64 логикалық  CDMA арналарынан тұрады, әрқайсысы жиілікті жолақ кеңдігі 1228 кГц  жатады. Тура байланыс кезінде төрт типті арналар қолданылады.

Пилот сигнал (0 арна). Тұрақты берілетін сигнал. Бүл арна мобильді құрылғыға  синхрондау туралы хабарды алуға мүмкіндік береді, фазалар жылжуы демодуляциялау үрдісі нүктесін есептеу және сигнал қарқындылығын салыстыру қайта қосылу кезін анықтауға арналған.

1. Синхрондау (32 арна). 1200 бит/сек жылдамдықтағы арна мобильді стансамен  ұялы жүйе (жүйе уақыты, код ұзындығы жағдайы, хаттамаларды тексеру т.б.) идентификациялық хабарды алу үшін қолданылады.

2.  Бейнелеу хабары (1-7 арналар). Бір немесе бірнеше мобильді стансалар үшін хабар сақтайды.

3. Хабар айырбастау (8-31 және 33-63 арналар). Тура арнада 55 арналар хабарын қанағаттандырады. 9600 бит/сек жылдамдықтағы деректер таратылуын қамтамасыздандырады. Кейінірек екінші жылдамдықтар жиынтығы 14400 бит/сек дейін қосылады.

Осындай барлық арналар бір жиілікті жолақты қолданады. Басқа әртүрлі арналарды тану үшін бөлшектелінген кодты қолданады, Тура арнаның бөлшектелінген коды  64 ортоганалды, 64 битті кодтарды матрица Уолштан алынған размері 64*64 қолданады.

3.1 кесте – IS-95 жүйесінің тура арна байланысының параметрлері

Арна

Син

хрон

дау

Таңдалатын шақырыс

Информациялық арналардың

бірінші терілуі

Информация-қ арналардың екінші терілуі

Деректер

таралу жылдам-

дығы (бит/с)

1200

4800

9600

1200

2400

48

00

96

00

18

00

36

00

72

00

14

400

Қайталану

 кодтар саны

2

2

1

8

4

2

1

8

4

2

1

Модуляция-

лаған символ-

дар таралу жылдамдығы (символ/с)

4800

19

200

19

200

19

200

19

200

19

200

19

200

19

200

19

200

19

200

19

200

Модуляция-

ланған чиптерге символдар саны

256

64

64

64

64

64

 

64

64

64

 

64

64

Биттерге чиптер саны

1024

256

128

1024

512

256

128

682,

67

341,

33

170,

67

85,

33

 

Байланыстың кері арнасы өзіне 94 дейін логикалық CDMA арналарын қосып алады, олар  бір жиілікте кеңдігі 1228 кГц болады (3.2  суретті қараңыз). Байланыстың кері арнасы 32 дейін деректер арналарын және 62 дейін хабар арналарын ұстап тұрады.

Кері байланыс кезінде хабар арнасы бір мобильді құрылғымен сөзсіз байланысады. Әрбір стансада  ұзын кодтың, оның электронды тіркелген нөмірінде арнайы маскасы бар.  Ұзын код маскасы 42 биттік санды құрайды, барлығы (http://oo3h.mail.yandex.net/static/1cbd3aeca2374e53992d08136ddbec49/tmp5tSYnO_html_5de3d8e5.gif) әртүрлі маска болуы мүмкін.  Деректер арналарын  мобильді құрылғыларда қоңырау сияқты қолданылады, таңдалған қоңырауларға шықпайтын арналар хабарына жауап ретінде және тұрғылықты орны жөніндегі ақпараттарды жаңалап отыру үшін қолданылады.

 

 

3.2 сурет –IS-95 жүйесіндегі арналар құрылымы

 

         4 №4 дәріс.  Қалалық жағдайларда сигнал таралуының ерекшеліктері. Сигналдың тез және жай кідірілуі. Окумура моделі негізі бойынша қабылдау сигналы қуатының медианды мәнін анықтау. Таратылатын ортаның сипаттамасын ескеру.

 

Дәріс мақсаты: жылжымалы байланыс жүйесінде қолданылатын жиілік диапазонында таралатын сигналдардың  әдісін зерттеу; Окумура моделі негізі бойынша қабылдау сигналы қуатының медианды модельді есептеулер.

 

Мобильді байланыста қолданылатын дециметрлі диапазондағы радиотолқындар тікелей көру шегінде таралады және бұл жиіліктерде дифракция әлсіз, молекулярлы жұту мен гидрометеоралық жұтулар көбінесе жоқ (жаңбыр тамшылары, тұман бөлшектері, қар) (4.1  кестеге қараңыз).

 

4.1 кесте - GSM стандарттарымен қолданылатын жиіліктер жолағы

 

Стандарт

Жиілік, МГц

Толқын ұзындығы, см

Кері арна

Тікелей арна

Кері арна

Тікелей арна

GSM-900

890-915

935-960

32,8-33,7

31,2-32,1

GSM-1800

1710-1785

1805-1880

16,8-17,6

16,0-16,6

 

Ғимарат түріндегі (сигналдың жай кідірілулері), автомобильдердің қозғалысы (сигналдың тез кідірілулері) бөгеуілдері және төселу беттерінің үсті сигналдарды шағылыстырады, бір – біріне интерферинделеді, осыған орай сигнал мекенжайға бос ортадан таралғаннан әлсіздеу түрде әртүрлі жолдармен барады. Сонымен таратылу күре жолында тікелей көру линиясында өте қысқа аймақ бар (LOS), ал қалған аймақ тікелей көру линиясы емес – яғни, NLOS.

Изотропты тарататын және қабылдайтын күшейткіш коэффициентті 1 –ге тең (яғни идеалды барлық бағытты антенналар)  антенналары үшін тікелей көру шегіндегі (LOS) бос ортадағы негізгі шығындар Феер формуласымен анықталады.

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_ma9805c1.gif                                                    (4.1)

немесе мына формуламен

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_4740bb04.gif.                                                            (4.2)

Тәжірибелік мәліметтер негізінде инженерлердің көп қолданысында жүрген радиотолқындарының тікелей көру шегінсіз  таратылған кездегі шығындарды бағалайтын модель өңделді. Ол модель мына түрде сипатталады

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_7117a9d5.gif,                                                                           (4.3)

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_2cbbccee.gif                                                                                            (4.4)

Мұндағы LLOS және NLOS аймақтарынан тұратын әмбебап күре жолынан шығындар қосындысы (таратылу кезінде) алынады;

     L(d0) – LOS сызығанда таралғандағы шығындар (4.1 және 4.2);

     d0 – бірінші бөгеуілге дейінгі күре жолдың кескіні (1,5 – 3 м аралықтағы,  бос ортадағы ғимарат ішінде немесе ғимарат сыртындағы аймақ) немесе  эталонда қашықтық;

    d –БС және МС арасындағы қашықтық немесе аралық;

    n – ғимарат сыртындағы дәреже көрсеткішіhttp://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m6a1656b9.gif, ғимарат ішіндегі http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_42692892.gif, (AT@T Bell Laboratories);

Окумурамен жасалынған көптеген өлшеулер изотропты тарату

кезіндегі Lp шығындардың орташасын табатын эмпирикалық  формуласын табуға көмектесті.

Жылжымалы объект [Феер].

мұндағы r – базалық және жылжымалы станциялар антенналарының арақашықтығы, км.

fo тасушысының радиожиілігі, МГц, базалық станцияның антеннасының биіктігі hb, м, және жылжымалы станцияның антеннасының биіктігі hm, м; A, B, C және D мәндері мына түрде сипатталады

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m47d78570.gif                             (4.6)

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_2ba1f3b7.gif                                                                              (4.7)

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m5e590b3a.gif                                                                               (4.8)

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_13b3f392.gif                                                  (4.9)

мұндағы

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_2a3cfeb0.gif,                                                 (4.10)

Орташа және шағын қалалар үшін;

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_21aa1276.gif                                                                                        

Үлкен қалалар үшін.

Берілген формуламен қолдануға болады егер:

fо: 150 - 1500 МГц;

hb: 30 - 200 м; диапазонның кеңеюі мүмкін ( 1,5- 400 м);

hm: 1 - 10 м;

d: 1 - 20 км; диапазонның кеңеюі мүмкін (2м - 80 км).

COST231-Хата моделі http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m7a1ee4a3.gif 1,5 -  2 ГГц; http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_52cdbe90.gif 30 - 200 м; http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m671aff3d.gif 1 - 10 м; http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m2ca7e31d.gif 1- 20 км параметрлерге сәйкес болады:

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m509cb93b.gif, (3.12)

мұндағы С тұрақты: орташа қалалар мен қала сырты аудандар үшін С = 0 және үлкент қалалар орталықтары үшін С = 3.

 

 

        5 №5 дәріс. Күре жолдың қашықтығына қарай медианды қуатты табу үшін арналған эмпирикалық формула.  Қабылдағыштың кірісіндегі шуыл қуаты мен сигнал/шуыл қатынасын есептеу (Qш). Бірдей жиілікте және бірдей сигнал/бөгеуіл қатынасында(Qм) жұмыс істейтін басқа БС-дағы бөлек бөгеуіл қуаттарын есептеу. Цифрлық модуляциядағы қателер ықтималдығын анықтау.

 

Дәріс мақсаты: күре жолдың қашықтығына қарай медианды қуатты есептеу әдістемесін зерттеу.

 

Радиобайланыстың алыстығын аналитикалық түрде есептеу үшін негіз ХЭБ-Р (Халықаралық электр байланысы - радиохабар) «Кеңес 370»  және  «Есептеме 239» құжаттары болып табылады. ХЭБ-Р әдісінің негізінде келесі жағдайлар қарастырылады:

- жылжымалы бейне радиобайланыс жүйесінің аймақтық мәнін мәтін нақтылығымен қамтамасыз ететін қабылдағыштың шығысындағы сигнал/шуыл қатынасының минималды мәнімен анықтайды. Цифрлық жүйелерде мәтін нақтылығы деген түсінікті қабылдағыш шынайылығы деген түсінікпен ауыстырылған. «Әдістеме» мен «Кеңес» бұл түсініктерді қарастырмайды;

- әдістеме мен кеңестің барлық есептеулері ықтималдық сипаттамаға ие. Бұл радиобайланыстың алыстығына ықпал ететін бөлек параметрлер ғана нақты математикалық есептеулерге ие екендігін түсіндіреді. Көпжылдық орта статистикалық бақылау нәтижелері негізінде көптеген жөндеу коэффициенттерін қолдануға кеңес беріледі. Мәліметтердің толықтығы және олардың қабылдануы  туралы әрбір жағдай үшін ашық түрде қалады;

- есептеу әдісінің негізі радиотолқындардың қисық таралуы болып табылады.  Бұл қисық қабылдағыштан d қашықтықтағы нүктедегі таратқышқа дейінгі әртүрлі биіктіктерге көтерілген қабылдағыштың антеннасына және  электромагнитті өрістің орташа кернеулігіне тәуелді. Олар әртүрлі жиіліктер мен жайылу беттер түрлерінде жұмыс жасай береді. Графиктер 50% территорияға 50 % орнатылу ықтималдығына сәйкес.

Радиотолқындардың таратылу типтік графиктері көрсетілген [1]. Қисық тарату құрғақ, су және аралас трассаларда қолданылады. Графикте көрсетілмеген биіктіктегі антенналарды қолданғанда линиялық экстраполяция қолданылады. Келтірілген тәуелділіктер ең көп сенімділікке тікелей көру шегінде ие.

Әрбір нақты аймақта таратудың нақты шарттары жөндеу енгізілу арқылы аймақтың түріне және сипаттамасына қарай орындалады.  Сонымен қатар жөндеулер қабылдағыш пен таратқыштың параметрлерін

(таратқыштың қуаты, антеннаның биіктігі мен бағыт диаграммасы, қабылдағыштың сезімталдығы, электромагнитті шуылдың қабылдау нүктесіндегі деңгей ) шағылыстырады.

Айтылған құжаттарға сәйкес графиктерге жөндеу есептеулерін келесі формула енгізеді:

 

                  (5.1)

Е=Еср.нфh2рел+ (a*lф)-Dу,

 

мұндағы Eқажетті – қабылдау нүктесіндегі қажетті кернеулік деңгейі, дБ;

Nш – қабылдау нүктесіндегі шуыл деңгейі, дБ; (S/N)кір қабылдағыштың кірісіндегі сигнал/шуыл қатынасы, дБ;

Вр – таратқыштың қуаттылық айырмашылығының жөндеулігі 1 кВт-тан, дБ;

Вh2 – антенна қондыру биіктігінің айырмашылық жөндеуі 10 м - ден, дБ;

В% – жай кідірілу кезіндегі жөндеулер, сәтті байланыстың пункттерінің сандарының айырмашылығы 50 %-дан, дБ;

Вкід – тез кідірілу кезіндегі жөндеулер, сәтті байланыстың сеанстарының сандарының айырмашылығы, 50 %-дан, дБ;

Врел – аймақтың нақты рельефтігіне жөндеу, дБ;

Σқаб, σтар – қабылдағыш және тарату антенналарының бағыттаулығының біртексіздік диаграммасы, дБ.

Жөндеу коэффициенттерінің есептелуі келесі түрде орындалады (5.1):

- қабылдау нүктесіндегі Nш (дБ) шуылдары сыртқы және өзіндік шуылдардың қосындысынан тұрады. Nш  шуыл мәні келесі формуламен анықталады

  

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m1ab87519.gif,                                                                        (5.2)

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m7a53d9bf.gif  ,                                                                   (5.3)

 

мұндағы N ш – қабылдау нүктесіндегі сыртқы шуылдардың деңгейі, мкВ/м;

Еішкі – қабылдағыштың өріс бойынша сезімталдығы, мкВ/м;

(S/N)кір  қабылдағыш кірісіндегі талапты сигнал/шуыл қатынасы, салыстырмалы бірлік;

A – қабылдағыштың антенналы-фидерлі тракттағы шығыны, салыстырмалы бірлік;

(S/N)дет детектор кірісіндегі сигнал/шуыл талапты қатынасы;

Nсыз – қабылдағыштың линиятық бөлігіндегі шуыл коэффиценті.

- Вp жөндеуі келесі формуласымен анықталады

 

 http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m630366f7.gif  ,                                                                (5.4)

 

мұндағы Ртар таратқыштың қуаты, Вт;

А – антенналы-фидерлі тракттағы таратқыштың шығындары, дБ;

GA таратқыш антеннасының күшейткіш коэффициенті, дБ.

- Вh2 жөндеуі келесі формуламен анықталады

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m6ad21904.gif .                                                                                         (5.5)

 

Мұндағы  h2 қабылдау антеннасының көтеру биіктігі, м.

 

- В% (дБ)  жөндеуі қабылдау пункттерінің пайыздарымен анықталады:

 

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

95 %

98 %

0

–2

–5

–7,5

–11

–14

–17

 

- Взам (дБ) жөндеуі қабылдау нүктесіндегі есептеу мәнінің уақыттық асыруының пайызымен анықталады:

 

 

100 МГц-ке дейін

300 МГц

1000 МГц

50 %

0

0

0

90 %

2

4

6

99,5 %

6

10

14

 

- Bрел жөндеуі базалық және абоненттік радиостанциялар арасындағы рельефтің максималды құлау Δh функциясы анықталады. Бұл өлшем тікелей көріністе 5 дБ–ден +5 дБ-ге дейін биіктік құлауы 200 м.

- σпр және σпер жөндеулері жергілікті заттары мен ауыстыру қабылдау және тарату антеннасының экрандау деңгейімен анықталады.

hкір.min – қабылдағыш кірісіндегі сигнал/шуыл қатынасының минималды шегі. Оның әртүрлі модуляция түрлеріне байланыстылығы 5.1-кестеде көрсетілген.

      

  5.1 кесте  – Модуляция түрлері

Модуляция түрлері

Қате ықтималдығын есептеу формуласы

 

ИКМ-АМ

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m7d5579c1.gif

ИКМ-ЖМ

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m75f2d67b.gif

Автокорелляциялық демодуляция түрімен ИКМ-ОФМ

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_60288875.gif

Когерентті демодуляция түрімен ИКМ-ОФМ

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m330ed79c.gif,http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m3e7ac52e.gif ықтималдылық интегралы

 

Hкір>4 кезінде http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_3df2ccc3.gif.

 

6 №6 дәріс. Радиолиниятарды ұйымдастыру. РРС (Радиостанциясының) құрылымдылық сұлбасы. Жерсеріктік байланыс линиясының құрылымдылық сұлбасы. Энергеитикалық параметрлердің есептелінуі.

 

Дәріс мақсаты: РРС пен жерсеріктік байланыс линияларының құрылымын зерттеу, олардың энергетикалық деңгейлерінің диаграммасы, сонымен қатар энергетикалық есептеулер.

 

 Радиорелейлі байланыс линиясы сигналды көп рет қайтаөндіру қағидасына негізделген. Оның құрылымдылық сұлбасы 6.1 суретте [Лобач]  келтірілген.

Мұнда ақырғы станса (АС), ақырғы аппаратуралық станса (ААС), аралық станса (АРС) және түйіндік станса (ТС) көрсетілген.  Ақырғы стансалар байланыс линиясының шеткі пункттерінде орналасады және модулятор мен таратқышқа сигналды тарату бағытында, ал қабылдауда қабылдағыш пен демодуляторға ие. Қабылдау мен таратуға дуплексті қабылдау және тарату күре жолдарына қосылған бір антенна қолданылады.

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m29fc66bb.png

6.1 сурет – Радиорелейлі байланыс линиясының бір бағыттағы құрылымдық сұлбасы

 

Сигналды тік және кері тарату кезінде екі жиілікті және төрт жиілікті жүйелер қолданылады.

 

 

              6.2  сурет –  Екі жиілікті және төрт жиілікті жүйелер

 

   Осыдан байланыс линиясының сапасы қабылдағыштың кірісіндегі сигнал деңгейі мен осы дейгейден кідіріс түрінде ауытқу болады.
         Деңгейлер диаграммасында сигнал таратқышпен сәулеленеді Pпд,  одан кейін бөлгіш сүзгіден өтеді (БС), мұнда ішкі шығындар әсерінен деңгей төмендеп,  таратқыш антеннаға күшейткіш коэфициентті G1 фидерлі линия арқылы өтеді. Фидерлі линия үшін сигналдың деңгейі төмендейді Lф1, ал тарату антеннасында G1 мәнге өседі.

РРС интервалында сигналдың таралу кезінде сигнал деңгейі бос ортаның әлсіздеуінен, атмосферадан және кейбір қосымша шығындардан төмендейді. Сигналдың әлсіздеуінің барлық қосындысы осы себептерден 130-140 дБ және бұдан да көп мәнге жетуі мүмкін.

Қабылдау антеннасында сигнал деңгейі G2 өлшеміне өсіп, қабылдау фидерлі линиясында әлсіздеп, бөлгіш сүзгіге өтіп, қабылдағышқа Pқаб белгілі бір деңгейімен жетеді. Бұл мәндерге РРС қашықтығында кідіріс болмағанда ие боламыз.

Кідіріс резерві (M)  сигнал деңгейінің қабылдағыш кірісінің Pпр шектік мәні мен нақты цифрлық РРС k  (10-3 или  10-6) құрылғы параметрлі шектік мәнінің Pпр пор айырмашылығымен анықталады.

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m170f9dae.png

 

6.3  сурет – Радиолиниялар мен оған  сәйкес энергетикалық деңгейлер диаграммасының құрылымдық сұлбасы

 

Қабылдағыш кірісіндегі сигнал деңгейі (Pпр, дБм) [Лобач]

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m4b476ce7.gif,                                    (6.1)

 

мұндағы Рпд – таратқыштың қуат деңгейі, дБм;

G1, G2 – таратқыш және қабылдау антенналарының күшейткіш коэфффициенттері;

Lф1, Lф2 – фидерлі линиятардағы сигналдың әлсіздеуі (Ф1, Ф2), дБ;

Lф1= La, мұндағы L – фидер ұзындығы, м; a – погондық кідіріс, фидер кідірісі, дБ/м;

Lф2 – ұқсас анықталады.

Lрф – құрылғы параметрлерімен анықталады. Негізі қабылдау және тарату құрылғыларында әлсіздену мәні бөлгіш сүзгідегі әлсіздену мәніне сәйкес. Lрф = 0 моноблокты конструкция кезінде және 4–5 дБ  тасымалданған консрукция кезінде. 

Lдоп – қосымша шығындар, антеннадағы және қабылдау және тарату антенналарындағы биіктіктің құлауы кезіндегі шығындар қосындысы. Lпв. (Lдоп = 1 – 2  дБ).

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_3983e9dc.gif,                                                                         (6.2)

 

Мұндағы  R0 – РРС қашықтық интервалы, км;

         f – жұмыс жиілігі, ГГц;

         Lг мына формуламен анықталады:

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m72b61ddf.gif,                                                                                    (6.3)

мұндағы γ0, γН – су буындағы және атмосфераның атом оттегіндегі әлсіздену (дБ/км), графиктен анықталады.

6.4 суретте сұлба түрінде екі көпқолданыстағы жерсеріктік  байланыс жүйесінің конфигурациясы келтірілген. Бірінші конфигурация екі алыстағы жерлік антенналар арасында екі нүктелі байланыс орнату үшін қолданылады. Екінші конфигурацияда жерсеріктік бір жерлік таратқышпен бірнеше жерлік қабылдағыштардың арасын хабарламамен қамтамасыз етеді. [Интер].

а) екі нүктелі байланыс арнасы б) кеңтаратылымды байланыс арнасы.

6.4 сурет –  Жерсеріктік байланыс жүйесінің конфигурациясы

 

Энергетикалық есептеудің шарты – сигналдың жерсеріктік байланыс линиясымен  сапалы түрде өту үшін қолданылатын негізгі энергетикалық параметрлерін анықтау.

Ортақ құрылымдық сұлбаны таңдап, нәтижесінде жиілік диапазонын, көпстансалы рұқсаттың әдісін, қолданылған жиілік жолағын, ретранслятордың жұмыс істеу әдісін, қолданылған модуляциялар мен олардың параметрлерін, қызмет көрсету аймағын және т.б. анықтаймыз.

Байланыс жүйесінің энергетикалық параметрлері таратқыштың қуаты, тарататын және қабылдайтын антеннаның күшейткіш коэффициенті, қабылдайтын құрылғының эквивалентті шуылдық температурасының қосындысы болып табылады.  [Кантор].

Таратқыш және қабылдағыш құрылғылардан, антенналық күрежол және таратқыш күрежолдан тұратын бір жерсеріктік линия аймағын 6.5 - суретте көрсетілгендей қарастырамыз.

Жерсеріктік линиясының өткізу қабілеттілігі бір жағынан өткізу жолағының енімен шектелген болса, екінші жағынан энергетикалық аймақпен, яғни төмен.

Таратқыш стансаның эквивалентті изотропты сәулелену қуаты. (ЭИСҚ)

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m487ffcf1.gif,                                                                                             (6.4)

 

Мұндағы РПЕР – таратқыштың шығысындағы әсерлі қуаты;

ηПЕР – толқын жолды күрежолдағы қуаттың тарату коэффициенті;

GПЕР – изотропты сәулеленуге қатысты таратқыш антеннаның күшею коэффициенті.

Бос кеңістікте сигналдың энергетикалық түрде әлсізденуі дегеніміз сәулеленуге қашықтағанда қуат ағынының азаюы.

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_25053433.gif,                                                                                               (6.5)

мұндағы λ- толқын ұзындығы;

      d – қиғаш қашықтық (таратқыш және қабылдағын антенналар арасындағы қашықтық).

Күрежолдағы шығындардың толық мәні

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_303ff30b.gif.                                                                                                    (6.6)

Антеннаның толқындық кедергісі, күрежол элементі мен қабылдағыш кірісіндегі қабылдағыштың сигнал қуаттылығының Рқаб келісімді жұмыс істеген кезінде

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_1d0efd1f.gif.                              (6.7)

 

6.5  сурет   Жерсеріктік байланыс линиясындағы белгілі бір аймақтың құрылымдылық сұлбасы мен деңгей диаграммасы

  

 7 №7 дәріс. GSM, IS-95, CDMA 2000 1x цифрлық стандарттары. Жүйелердің негізгі сипаттамалары. Қолданылатын модуляция әдістері (*). Әмбебап жылжымалы тележүйелер (UMTS)

 

Дәріс мақсаты: екінші және үшінші ұрпақтағы стандарттардың негізгі сипаттамаларын зерттеу.

7.1-кестеде  Көпқолданыстағы екінші және үшінші ұрпақ стандарттары туралы мәліметтер келтірілген [Громаков]. GSM - стандартының негізгі сипаттамалары  7.2 кестеде келтірілген.

7.1 кесте  - Екінші және үшінші ұрпақтардың цифрлық стандарттары

 Стандарттар

GSM

IS-95

CDMA2000 1X EV-DO

Енгізілген жыл

1990

1993

2000

Рұқсат әдісі

TDMA

CDMA

MC-CDMA

7.2 кесте - GSM стандартының негізгі сипаттамалары

Жылжымалы және қабылдағыш базалық станциялардың тарату жиіліктері (кері арна), МГц

890-915

Жылжымалы және таратқыш базалық станциялардың тарату жиіліктері (кері арна), (тікелей арна), МГц

935-960

Тарату және қабылдау жиіліктерінің дуплексті таратуы, МГц

45

Радиоарнадағы хабарламалар тарату жылдамдығы, кбит/с

270, 833

Мәтіндік кодектің түрлендіру жылдамдығы, кбит/с

13

Байланыс арнасының жолақ кеңдігі, кГц

200

Байланыс арнасының максималды саны

124

Базалық станцияда құрылған максимал арна саны

16-20

Модуляция түрі

GMSK

Модуляции индексі

ВТ 0,3

Алдын ала гаусстық модуляция фильтрінен өткен жолақ кеңдігі, кГц

81,2

Бір секунд ішіндегі жиілік бойынша секіріс саны

217

Жылжымалы станция үшін TDMA интервал кадрларында уақыттық таратылуы (жіберу/қабылдау)

2

Мәтіндік кодектің түрі

RPE/LTP

Ұяшықтың максималды радиусы, км

35-ке дей

Арналарды құру сұлбасы

TDMA

GSM жылжымалы байланыс жүйе стандартының құрылымдылық сұлбасы  7.1 суретте көрсетілген. GSM желісі екі жүйеге бөлінген: коммутация жүйесі (SSS) мен базалық станциялар жүйесі (BSS). Элементтердің функционалды жақындастығын интерфейс арқылы жүзеге асырады, ал барлық желілік құрауыштар ХЭБ SS № 7 (CCITT SS № 7) сигналдауымен өзара байланысады.

MSC жылжымалы байланыстың коммутация орталығы  жылжымалы станса жұмыс істегенде қажет ететін барлық байланыс түрімен қамтамасыз етіп, ұяшықтар тобына қызмет көрсетеді. MSC коммутациялық стансаның аналогы болып табылады. Ол шақырулардың маршрутизациясын және шақыруды басқару функциясымен, радиоарна коммутациясымен қамтамасыз етеді  (эстафеталық тарату) [Громаков].

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m7d82046b.png

7.1 сурет –  GSM жылжымалы байланыс жүйе стандартының құрылымдық сұлбасы

 

Мұнда: MS – жылжымалы станция; BTS – таратып-қабылдайтын базалық стансалар; BSC –базалық стансаның контроллері;  TCE – транскодер; BSS – базалық стансаның құрылғысы; MSC – жылжымалы байланыстың коммутация орталығы;  HLR – регистр қалыпы; VLR – қозғалу регистрі; AUC –аутентификация орталығы; EIR – құрылғының идентификация регистрі; OMC –эксплуатациялау орталығы және техникалық қызмет көрсету; NMC-желімен басқару орталығы.

cdma2000 стандарттының негізгі сипаттамалары 7.3 кестеде, ал  CDMA2000 1X EV-DO технология негізінде жасалған байланыс жүйесінің құрылымдылық 7.2 суретте көрсетілген. [Үшінші ұрпақ желілері Интер].

Мұнда, BTS – (Base Transceiver Station) Базалық станса, BSC – (Base Station Controller) базалық стансаның контроллері; MSC – (Mobile Switching Center) Коммутатор; PDN – (Public Data Network) Ортақ Мәлімет тарату желісі; PDSN – (Public Data Switched Network) Ортақ мәліметтер тарату коммутациялық желісі; PCF – (Packet Control Function) базалық станса мен PDSN арасындағы цифрлық дестелердің жүруін басқаратын құрылғы, PCF – базалық стансадағы контроллер бөлігі, байланысты  ылғи режиммен қамтамасыз ету үшін қажет. Егер Интернетке қосылмаған МС арналған дестелер болса, онда пайдаланушы стансаны қоспағанға, яғни десте жетпегенге дейін   PCF-да сақталынады.  PCF құрылғы түрінде және бағдарламалық түрде құрыла алады; AAA – (Authorization And Accounting) Сервер, аутентификация мен мәлімет тарату кезінде трафиктің биллингін орындап отырады; AN AAA – ААА Access Network үшін; Access Network – PDSN арасында мәліметтермен алмасуды қамтамасыз ететін желілік құрылғы, (көбінесе Интернет желісі) және мобильді терминал (жылжымалы станция). CDMA2000  – да да БС осындай .

 

7.3 кесте – Cdma 2000 стандартының негізгі сипаттамалары

       Жиілік диапазоны, МГц

824-849 / 869-894 и 1900

Жиілік жолағы, МГц

3,75 (Зх 1,25)-базалық 1,25 xN, мұндағы N=1,6, 9, 12

Рұқсат әдісі

MC-CDMA

Үйлесімділік

сdmaOne –мен кері үйлесімділік

Чиптік жылдамдық Мчип/с

3,6864 (3x1,2288) – базалық Nxl,2288,r\aeN=l,6, 9, 12

Кодтау

Оралған код (К=9, R-1/2, 1/3, 1/4), турбо-код (К=4)

Базалық станцияларды синхрозациялау

Синхронды жұмыс

Ортогональді кодтар

Уолш Функциясы және квазиортого­нальді кодтар

Кеңейтілген тізбектер

ұзындығы 215  қысқа кодтар және ұзын кодтар (242-1)

Ұяшық табу сұлбасы

пилот-сигнал бойынша

Кадр ұзындығы, мс

5,20

Мәліметтер модуляциясы

«төмен»

QPSK

«жоғары»

BPSK

Кеңейтілген модуляция

«төмен»

QPSK

«жоғары»

QPSK

Арнаға автоматты түрде ауысу әдісі

Жұмсақ, қатты (жиілікаралық)

Қуат басқару

Жылдамдығы 0,8 кбит/с, басқару қадамы 0,25; 0,5 и 1,0

 

UMTS – Әмбебап жылжымалы телекоммуникация жүйесі (Universal Mobile Telecommunications System) – Еуропалық мобильді байланыс стандарттарының отбасысынан үшінші ұрпақ болып есептеледі. UMTS –тің бастапқы шарттары: әлемдік роуминг және жеке қызмет көрсету, GSM-нің дамуында жетілдірілді. UMTS –ң басты ерекшелігі жаңа жиілік диапазонын 2 ГГц қолдану болып табылады. Нәтижесінде бұл ерекшелік GSM - ге қарағанда сапалы қызмет көрсетуге болатындығы.

 

http://oo1h.mail.yandex.net/static/8fb5cb1473b84f578cdb2ef35a250609/tmp8J8CJe_html_m34544dd8.png

  

7.2 сурет – CDMA 1x-Ev желісін қолдану арқылы жасалған құрылымдылық сұлбасы

 

 UMTS екі басты құраушылармен қамтамасыз етеді: радиожелі және тасушы желі. Радиожелі мәліметтер таратылып жататын жылжымалы құрылғы мен базалық станса аралығы болып табылады. Тасушы желі өз алдына базалық стансаны басқа стансамен байланыстырады, сонымен қатар ISDN мен Интернет арасына байланыс орнатады.

Егер өткізу жолағы GSM – де (200 кГц) қарағанда үлкен болса (5 МГц), онда  CDMA тарату әдісін қолданып кез келген түрдегі ақпаратпен алмасуға, таратуға болады.

  

8 №8 дәріс. - CDMA стандарттарының жалпы сипаттамасы және жұмыс істеу қағидалары. Логикалық арна мен логикалық арнаны басқару туралы түсінік (*). Байланыс желісінің функционалды сұлбасы. АС мен БС құрылымы мен техникалық параметрлері.

Дәріс мақсаты: CDMA стандартының жұмыс істеу қағидаларын зерттеу.

Cdma 2000 жобасында екі түрлі жүйе құру нұсқалары ұсынылады:  MC-CDMA (Multi Carrier CDMA) көпжиілікті тасушы немесе DS-CDMA (Direct Sequence CDMA) спектрді тікелей кеңейту жүйелерімен.

Мына нұсқада көпжиілікті CDMA – де модуляцияланған белгілер 1,25 МГц спектр енімен  бірнеше тасушысы бір тасушы астына тығыздалады. Тасушыастының саны  N спектр еніне байланысты өзгеруі мүмкін  (N=1, 3, 6, 9 және 12). Әрбір тасушыастыдан өткен ақпарат 1,2288 Мчип/с чиптік жылдамдықпен таратылады.

 

cdma2000 құру мұндай қағида бойынша болса, ол бүкіл жұмыстық жолақ ендері 5, 10, 15 немесе 20 МГц диапазонды әсерлі қолдануға мүмкіндік береді.

cdma2000  стандартында бүкіл логикалық арналар екі топқа бөлінген. БС- тан МС –ке тарататын ақпараттар арнасы тікелей деп, ал МС- тен БС –ке кері деп аталады. [3 байланыс ұрпағы].

Логикалық және физикалық арналардың атын қалыптастырған кезде, белгілі бір классты көрсететін арнайы сипаттаманы белгілейтін әріптер қолданылады. Бірінші әріп байланыс бағытын көрсетеді: F (Forward) тікелей арна, R (Reverse) – кері арна, ал екі соңғы– арна белгілері – СН (channel). Басқа әріптер келесі белгілерді сипаттайды:

Арна мәні  – трафикті тарату Т (Traffic) немесе ақпаратты басқару С (Control);

Арна түрі – басты F (Fundamental) немесе қосымша S (Supplemental);

Байланысты ұйымдастыру әдісі – еркешеленген арна D (Dedicated) «нүкте - нүкте» түрінде, базалық және бір жылжымалы станса арасында немесе ортақ арна С (Common) арқылы «нүкте-көпнүкте» түрімен, бір ұяшықта орналасқан рұқсат тобы немесе барлық жылжымалы стансалар. Ортақ арнада орындалатын функциялар A (Access) арна рұқсаты немесе пейджингті арна Р (Paging);

Қызмет және көмекші арналар: көмекші A (Auxiliary), пилот-сигнал арнасы PICH (Pilot),  SYNC синхроарнасы.

cdma2000 стандартында IS-95 стандартында сақталынған құрылымдық арнасы бар. Бірақ онда логикалық арна саны 9-дан 15-ке – өседі ( 8.1  кестеге қараңыз).

PICH пилот-сигнал тарату арнасы (Pilot Channel) CDMA стандартында басты рөл атқарады.  Ол әр базалық станцияда кең таратылымды режимде үздіксіз сәулеленеді және оның қызмет көрсету аясындағы барлық жылжымалы стансалардан бір уақытта қабылдана алады. Оның көмегімен негізгі шарттар орындалады:

 - радиоарна мен қабылдау сигналдарының фазасының коэффициент бағалауы;

 - көпсәулелі сигнал көшірмесінің ерекшеленуі («көпсәулелік іздеу») арықарай өңдеуде көпарналы  RAKE қабылдағышының мүмкіндігі бар;

- ұяшық іздеудегі және хэндовермен қамтамасыз ету үшін базалық стансаларды идентификациялау.

Ортақ PICH пилот-сигналын қолданған кідіріс арна сипаттамасын нақты және әсерлі бағалауға және әлсіз сигналдарды тез анықтау үшін қолданылады.

 

8.1 кесте Логикалық арналар түрлері

Арна түрлері

Арна аты

F- APICH

Forward Common Auxiliary Pilot Channel

Ортақ тікелей көмекші пилот арнасы

F-CCCH

Forward Common Control Channel

Ортақ тікелей басқару арнасы

FDAPICH

Forward Dedicated Auxiliary Pilot Channel

Тікелей ерекшелінген көмекші пилот арнасы

F-DCCH

Forward Dedicated Control Channel

Ортақ ерекшеленген басқару арнасы

F-FCH

Forward Fundamental Channel

Негізгі тікелей арна

F-PCH

ForwardPaging Channel

Пейджингті тікелей арна

F-PICH

Forward Pilot Channel

Тікелей пилот арна

F-SCH

Forward Supplemental Channel

Қосымша тікелей арна

F-SYNC

Forward Sync Channel

Тікелей синхроарна

R-ACH

ReverseAccess Channel

Кері арна рұқсаты

R-CCCH

ReverseCommon Control Channel

Кері ортақ басқару арнасы

R-DCCH

ReverseDedicated Control

 

         9 №9 дәріс. Синхронды цифрлы иерархия  сұлбасын жалпы қолдану

 

Дәріс мақсаты: студенттерді СЦИ сұлбасымен таныстыра отырып, оның жалпы қасиеттерін талдау

 

СЦИ-ны түрлендірудің жалпы сұлбасы 9.1- суретте көрсетілген. Оның күрделілігі, жалпы айтқанда екі сұлбаларын: еуропалық және американдық (SONET) біріктіре алатындығында. Егер ETSI-мен қабылдаған сұлбаны бөліп алса, онда суретте көрсетілгендей қарапайым және түзу жүйені алуға болады. Әрі қарай осы европалық сұлба қарастырылады.

Түрлендіргіш сұлбаның кірісі мен шығысындағы С контейнерлері және STM синхронды тасымалдаушы модульдері бар ақпараттық құрылғыларды жоғарыда атап өттік. Ендігі кезекте аралық құрылымдардың толық қатарлары сипатталады. Олардың атауларынан қандайда бір мағына іздеу қажеті жоқ, себебі олар ағылшыннан аударылған, тіпті ағылшын атауларының түпнұсқасында да еш мағына болған жоқ.

          

9.1 сурет - СЦИ-ны түрлендірудің еуропалық сұлбасы

 

           Күре жолдарын ұйымдастыру үшін виртуалды контейнерлер VC (Virtual Container) қолданылады. Олар сәйкесті контейнерге РОН күре жолының бастамасын қосу арқылы құрылады, яғни шартты түрде былай жазуға болады: VC=C+РОН.

  Жоғарыда атап өткендей, С-2 контейнері еуропалық стандартқа кірмейді. Сәйкес келетін VC-2 виртуалды контейнері, ПСИ сигналдарын емес, жаңа сигналдарды иерархиялық емес жылдамдықтармен (мысалы, АТМ ұяшықтары) тасымалдау үшін арналған.

  Виртуалды контейнерлер күре жол соңындағы нүктелерді қалыптастырады және қалыптасып бітеді. Күре жол бастамасы – “соңынан соңына дейінгі” күре жол сапасын бақылап, апаттық және эксплуатациялық ақпаратты таратуды іске асырады.

  Бірінші және екінші деңгейлі VC-11 және VC-12 виртуалды контейнерлерге сәйкес келетін күре жолдар – төменгі ретті күре жолдарына, ал үшінші және төртінші деңгейлі VC-4 жоғарғы ретті күре жолдарға жатады.

  Мультиплекстеу кезінде әртүрлі компонентті ағындардың циклдері өзара және агрегатты ағындардың циклдерімен сәйкес келе алмайды. ПСИ-да оған аса көңіл бөлмейді, сол себепті енгізу-шығару операциялары айтарлықтай үлкен. ССИ-дағы көрсетілген проблемаларды шешу үшін, PTR (pointer) көрсеткіштері қызмет етеді. Олар STM-1 синхронды тасымалдаушы модульдің циклі ішінің қай жерінде компонентті ағындардың бастапқы циклдерінің позицияларын көрсетеді. Бұл ағындардың енгізу-шығаруын оңай өндіреді.

  Бірінші, екінші және үшінші деңгейлі виртуалды контейнерлер сәйкесті көрсеткіштермен бірге субблоктарды ТИ (Tribulary Unit), ал төртінші деңгейлі – административті блокты АИ (Administrative  Unit) құрайды. Одан TUn=VCn+TU_PTR (n=11, 12, 23); AU-4=VC-4+AU_PTR.

  Жоғарғы ретті виртуалды контейнер жүктемесінде белгілі тіркелген позицияны алатын бір немесе бірнеше субблоктар, TUG (Tributary Unit Group) субблокты топтар деп аталады. Топтар түрлі деңгейдегі субблокттардан тасымалдаушы жүйенің иілгіштігін үлкейту аралас жүктеме түзу мүмкіндігіін алатанындай етіп анықталған.

  STM жүктемесінде белгілі тіркелген позицияны алатын бір немесе бірнеше административті  блоктар,  AUG (Administrative Unit Group) административті блоктардың топтары деп аталады. Еуропалық түрлендіру сұлбасында ол бір AU-4-тен тұрады (9.1 суретті қараңыз).

  Сонымен, STM-1 синхронды тасымалдаушы модуль, административті AUG блоктарына мультиплексті MSOH (Multiplexer Section Over Head) және регенерациялық секция RSOH-нан (Regenerator Section Over Head) тұратын SOH (Section Over Head) секциялық бастамасын қосу арқылы құрылады. Бұл бастамалар бақылау үшін, басқару үшін және басқа функциялар үшін қызмет етеді. Осы кезде RSOH көршілес регенераторлар арасымен берілсе, MSOH-регенераторды транзистор арқылы өтіп, STM қалыптасатын және қалыптасып бітетін пункттер арасымен беріледі. Осыдан, STM-1=AUG+
SOH, мұндағы SOH=RSOH+MSOH. Жоғарыда сипатталған ақпараттық құрылымдар, СЦИ жүйесінің белгілі бір қабатында  ақпаратты тасымалдау немесе сыбайлас екі қабаттың өзара келістірілуі үшін қызмет етеді. Қабаттардың немесе қабатаралық әсерлесулердің және ақпараттық құрылымдардың сәйкестігі 9.1 кестеде көрсетілген.

9.1 кесте

Қабаттар

Ақпараттық құрылымдар

Арналар

 

 

С контейнерлері

 

Төменгі ретті

VC-1, VC-2 виртуалды контейнерлері

Күре жолдары

 

TU субблоктары және олардың TUG топтары

 

Жоғарғы ретті

VC-3, VC-4 виртуалды контейнерлері

 

АU административті блогы

Тарату ортасы

Секциялар

STM синхронды тасымалдау модульдері

Физикалық орта

 

 

SDH желісінің құрамы.  SDH функция модульдері SDH  желісінде бір- бірімен байланысты болуы мүмкін. Жұмыс логикасы мен желі модульдер байланысы модульдердің қажетті функцияналды байланысын SDH желісінің топологиясын және архитектурасын анықтайды.

SDH желісі, кез келген желі сияқты, шектелген жиындардың бөлек функционалды модульдерден құрылады: мультиплексорлардан, коммутаторлардан, регенераторлардан және терминалды құралдардан. Бұл жиын желі шешетін негізгі функционалды міндеттерді анықтайды:

-  SDH желісінде тасымалдау үшін қолданылатын агрегаттық блокқа қолжеткізушілік арналары арқылы кіріс ағындарының жиыны. Терминалды мултиплекстеумен (ТМ қолжеткізу желісі) шешілетін мультиплексиясының міндеті;

- виртуалды контейнерлердің жүктемесі маршруттау сұлбасымен сәйкес, желінің бір сегментінен келесі сегментіне (желі түйінінде бөлінген) белгіленген коммутацияны немесе ДХС кростау көмегімен шешіледі;

- тарату түйін концентраторға немесе ХАБ бірнеше біртипті ағындардың бірігуі – концентраторлармен шешілетін бірігу мақсаты;

- үлкен қашықтықтарға таралатын сигналдың формасын және амплитудасын қалпына келтіру. (оның өшуін компенсациялау үшін регенератор құрылысымен LAN қайтарымдарына ұқсас) шешілетін қайтаөндіру мақсаты;

- SDH желісінің қолданушы желісімен кедергісі – шекті құрылғымен шешілетін кедергісінің мақсаты. Шекті құрылғыға - әртүрлі құрылғылар,  мысалы интерфейстер, конверторлар, жылдам конверторлары, инпеданстар конверторы және т.б.

СЦИ жүйесінің негізгі қасиеті, оның үш функционалдық қабатқа бөлінуі болып табылады. Олардың  өзі қабатшаларға бөлінеді. Әрбір қабат өзінен жоғарғы қабатқа қызмет көрсетеді және арнайы қолжеткізетін нүктелері бар. Қабаттардың өздерінің бақылау және басқару құралдары бар, ол рұқсат етпеу жою салдарының операцияларын жеңілдетеді және жоғарғы қабатқа әсерін төмендетеді. Қабаттарының тәуелсіздігі, басқа қабаттарды қозғамай, оларды енгізуге, жаңартуға немесе ауыстыруға мүмкіндік жасайды.

Қабаттардың ең жоғарғысы, шеткі тұтынушыларға қызмет ететін арналар желісін құрайды. Арналар топтары әртүрлі реттегі топтық күре жолдарға бірігеді (орташа қабат). Топтық күре жолдар тарату аймағының төменгі қабатына қарайтын линиялық күре жолдарға ұйымдастырылады.

 

                     9.2 сурет -  Функционалдық қабаттар

         Ол секция қабатына (мультиплексті және регенерациялық) және физикалық орта қабатына бөлінеді. Кейбір қабаттардың өзара әсерлесуі мен орналасуы жоғарыдағы суретте келтірілген.

 

10 №10 дәріс. Түрлендіргіш процедуралар

 

Дәріс мақсаты: түрлендіргіш процедураларын талдау, керектігін білу, қолдану ортасына тоқталу.

 

СЦИ-ның түрлендіргіш процедуралары үш категорияға бөлінеді. 9.2 суретке қарасаңыз оларға әртүрлі линиялар сәйкес келеді. Келіп түсетін сандық ағындар, виртуалды контейнерлердің белгілі циклдердің позицияларында орналасады. Қазіргі кездегі байланыс жүйесінде 2Мбит/с ағынның кең және әртүрлі қолданылуын ескере отырып, С-12 контейнерде орналасуының әртүрлі нұсқалары қарастырылған. Асинхронды орналасу синхронды аймақтардың презиохронды қоршауда жұмыс істеген кезінде, ССИ-ны үйірткілеудің бірінші кезеңінде қолданылады. Синхронды аймақтарды құру кезінде, екі түрлі синхронды орналастыруды қолдану керек. Байт – синхронды орналасу, 64 Кбит/с-ты арналардың құраушыларына рұқсат етуін көрсетеді, себебі осы кезде 2 Мбит/с ағынның октеттері (байттары) контейнер байттарымен сәйкес келеді. Бит – синхронды орналасу, октетті құрылымы жоқ сигналдар үшін қолданылады.

  Атап айтқандай, субблоктар мен административті блоктар түзілуінен виртуалды контейнерлерге қосылатын көрсеткіштер, блоктардың жүктеме фазасының және жылдамдықтардың өзгеруін толықтыруға мүмкіншілік береді. Сәйкесті процедура түзету деп аталады.

Сонымен, мультиплекстеу төменгі ретті күре жолдар қабаттарындағы және жоғарғы ретті күре жолындағы  бірнеше сигналдарын немесе жоғарғы ретті күре жолындағы бірнеше сигналдарын мультиплексті секциямен келістіруге мүмкіндік береді. Көбейту белгілерімен тұрған сандар бірігетін ағындардың мөлшерін көрсетеді.

Циклдер форматтары.    СЦИ-ның негізгі ақпараттық құрылымдардың циклдерін, төртбұрышты кестеде графикалық түрде бейнелеу керек. Осы кестенің әрбір ұяшығы байтқа сәйкес. Байттарды таратудың реті – солдан оңға, жоғарыдан төменге (беттегі мәтінді оқу кезіндегідей). Циклдің бірінші байты – кестенің жоғарғы сол бұрышында, соңғысы – төменгі оң жағында орналасады.

  10.2 суретте STM-1 циклі бейнеленген. Оның қайталау периоды 125 мкс. Кесте 9 қатардан және 270 бағаннан тұрады. Сол себепті, әрбір ұяшық 8 бит/125 мкс=34000 бит/с=64 Кбит/с тарату жылдамдығына сәйкес, ал бүкіл кесте – 9*240*64 Кбит/с=155520 Кбит/с.

  

10.1 сурет -  2 Мбит/с аєыны їшін тїрлендіру тізбегі

   

 

 

 

 

 

 

 

 

Циклдің бірінші 9 бағаны қызметті сигналдарға арналған. 1-ден 3-ге дейінгі қатарларда RSOH регенерациялық секцияның бастамасы, 5-тен 9-ға дейінгі қатарларда – MSOH мультиплексті секцияның бастамасы, 4-ші қатарда администрациялық блоктардың көрсеткіштері орналасқан. Циклдің қалғаны 261=270-9 болғаны ақпараттық жүктемеге арналған.

  

                           

                    10.2 сурет   STM-1 циклінің форматы

 

 

 

 

 

 

                     10.3 сурет - Көрсеткіштер құрылымы

 

  STM-1 үшін ақпараттық жүктеме ретінде, мысалы виртуалды VС-4 контейнері болып табылады. Оған 9х261 кестесі сәйкес келеді. (10.3  суретті қараңыз). VC-4 циклінің бірінші бағанын РОН күре жолдық бастамасы, қалғандары – ПСИ 140 Мбит/с сигналы орналасқан С-4 контейнері орын алады. Көрсеткіштерді қолдану мысалы 10.3 суретте көрсетілген.

140 Мбит/с ағын циклі 2 сыбайлас STM-1-де орналасады.

  

11 № 11 дәріс. СЦИ түрлендірудің процедурасы. СЦИ желілерінің архитектурасы

 

Дәріс мақсаты : СЦИ сатыларында болатын түрлендіру үрдістері қалай өтеді, немен аяқталады және СЦИ архитектурасы туралы жалпы түсінік деген сұрақтар қаралады.

 

   СЦИ түрлендірудің процедурасы үш категорияға бөлінеді:

   Келіп түсетін цифрлық ағындар виртуалды контейнерлердің белгілі позициясында орналасады. Жаңа заманның байланыс желілерінде 2 Мбит/ с ағынның кеңдігі мен оның қолданылуы С-12 контейнерінде әртүрлі вариантта орналасуы қарастырылған. Плезиохронның қоршаған ортада  синхронды бөлімнің жұмысы кезінде СЦИ жайылуының бірінші экезеңінде асинхронды қолданылуы мүмкін. Синхронды зоналарды құру кезінде екі түрлі синхронды орналасу дәлдірек болады. Байт - синхронды орналасуы 64 Кбит/ құрамдас арналарына өтуді қамтамассыз етеді, өйткені 2 Мбит/ с ағынының октеттері (байттары) контейнерлердің байттарымен дәл келеді.

Бит - синхронды орналасу окттетті құрылысы жоқ сигналдарға қолданылады. Айтып кеткендей, субблокты және административті блокты құрған кездегі виртуалды контейнерлерге қосылатын көрсеткіштер блоктар жүктемесінің фазасы мен  жылдамдығының өзгеруін динамикалық түрде толықтырады.  Сәйкес процедура түзету деп аталады. Ақырында, мультиплекстеудің төмен қатар төте жолдар қабаттарының бірнеше сигналдарын жоғарғы қатарлы төте жолдармен немесе жоғарғы қатарлы төте жолдардардың бірнеше сигналдарын мультиплексті секциямен сәйкестендіруге мүмкіндік береді. Көбейту белгісімен бірге тұрған сандар бірігетін  ағындардың сандарын көрсетеді.

  СЦИ негізгі ақпарыттық құрылысының циклдері сызба түрде тікбұрышты кестеде көрсетілген. Осы кестенің әр ұяшығы  байтқа сәйкес келеді. Байттардың  таралу жолдары – солдан оңға, жоғарыдан төменге (парақтағы мәтінінде оқыған кезде сияқты).  Циклдің бірінші байты  кестенің  шетінде, ақырғысы - оң жақ шетінде орналасады. 25 суретте STM – 1 циклі көрсетілген. Оның қайталану периоды 125 мкс. Кестеде 9 жол және 270 тік жол. Сондықтан, әр ұяшыққа таралу  жылдамдығы 8 бит/ 125 мкс = 64000 бит/с = 64 Кбит/с сәйкес келеді, ал бүкіл кестеге – 9*270*64 Кбит/ с = 155520 Кбит/с.

Циклдің алғашқы  9  тік жолдары  қызметтік сигналдарға арналған. 1- 3 қатарлар RSOH  регенерациялық секциясының тақырыбын, 5-9 қатарлар -  MSOH мультиплексті секциясының бастамасын, 4- қатарда административті блоктардың көрсеткіштерін тасымалдайды. Циклдің қалған 261= 270-9 тік жолдары ақпараттық  жүктемеге арналған. STM-1 үшін ақпараттық жүктеме ретінде, мысалы, ол VC-4  виртуалды контейнер болуы мүмкін. Оған  9*261 кестесі сәйкес келеді.

STM-1 цикл ішінің 140 Мбит/с сигнал циклін (не басқа жүктемеде) басы ақырғының басымен  сәйкес келмеуі мүмкін.

140 Мбит/с  сигнал циклінің басын көрсеткіш анықтауға мүмкіндік береді. Осы механизмнің көмегімен СЦИ мультиплекстеудің жеңілдету операциясына жетуге мүмкіндік береді.

 

 

 

11.1  сурет - 2 Мбит/ с ағынының түрленуі

 

Жаңа заман көзқарастарына сәйкес, перспективті  желі үш деңгейлі иерархиялық архитектураға ие болуы керек. Мұндай иерархия қиғаш, берік және шығынсыз желіні рационалды  құруға мүмкіндік береді.

Көптеген дамыған елдердегі өздерінің байланыс желілерін ССИ негізінде қайта құрастыратын қазіргі замандағы көзқарастарына сай, құрастырылатын желі үш сатылы иерархияда болу керек (11.4 суретті қараңыз). Осындай архитектура иілгіш, сенімді және тиімді желісін құруға өте үлкен мүмкіндік береді.

11.2 сурет - STM-1 циклінің форматы

 

Жоғарғы (базалық, магистральдық) деңгей ОАА 4/4 орнатылған бас түйіндерден құрылады. Негізгі бірліктер VC-4 виртуалды контейнері болып табылады, осы түйіндер солармен алмасады. Линиялардың әрқайсысынан STM-4 немесе STM-16 бірнешеуі өтеді. Осындай деңгейдегі желінің құрылымы – торлы.

11.3 сурет - VC циклінің  форматы

 

Жоғарғы (базалық, магистральдық) деңгей ОАА 4/4 орнатылған бас түйіндерден құрылады. Негізгі бірліктер VC-4 виртуалды контейнері болып табылады, осы түйіндер солармен алмасады. Линиялардың әрқайсысынан STM-4 немесе STM-16 бірнешеуі өтеді. Осындай деңгейдегі желінің құрылымы – торлы.

Орташа деңгейі  бірнеше біріктіру (регионалды) желілерден құралады, олардың әрқайсысы белгілі бір аймақты қамтиды. Осы жүйелердің түйіндері тек VC-4-пен алмасып қоймай, одан да кіші бірліктермен, мысалы, VC-12 бірлігімен алмасады.  Сондықтан түйіндерде ОАА 4/1 және ЕШМ қолданылады. Бұл деңгейдің маңызды түйіндері, жоғарғы қабаттың бір немесе бірнеше түйіндеріне шығады. Біріктіру желісінің құрылымы сақиналы да, торлы да бола алады. Линияларда STM-4 күре жолдары ұйымдастырылады.

Төменгі деңгейді тұтынушы жүктемесі мен негізгі көздер қосылатын рұқсат етілген желілер құрайды. Рұқсат етілген желілердің әрқайсысы орташа деңгейдің бір немесе бірнеше түйіндерге шығады. Желілердің ЕШМ негізінде орындалған  қ ұрылымы – сақиналы,  күре жолдары  - STM-1 немесе STM-4.

Жалпы жағдайда әрбір деңгейдегі функцияларды келесідей сипаттауға болады: жоғарғы деңгей VC-4  күре жол желісін құрайды, орташа деңгей - VC-4 арасындағы VC-12 мен VC-3 күре жолдарының қайтатаратуын іске асырады, төменгі – тұтынушылардың желіге қол жеткізуін қамтиды.

Осындай иерархиялық архитектураның артықшылықтары мыналар:

-  әрбір деңгейдің реконструкциясы және тәуелсіз даму мүмкіндігі;

-  жоғарғы өткізу қабілеттігі бар сызықты күре жолдарын қолдануға рұқсат ететін жүктеме ағындарының концентрациясы. Ол желіні құрғанда, тиімді болады;

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

  

 

 

                    11.4 сурет - СЦИ-ның үшсатылы архитектурасы

 

-  жеке әрбір деңгейінде желідегі істен шығу салдарын жоюын тездететін және қарапайымдылайтын бақылауды, басқаруды және резервтеуді ұйымдастыру мүмкіндігі.

Әрине, сипатталған модель әртүрлі ауытқулары болатын  тек жалпы сұлбасын береді.  Әрбір нақты жағдайда  деңгейлер саны, желілер құрылымы өзгеруі, деңгейлер функциялары бөліктеп жабылуы  және т.с.с. болуы  мүмкін. СЦИ желілерін құрған кезде типтік құрылымдар – ЕШМ базасында сақиналы және ОАА базасында  торлы болып келеді.

СЦИ желісін жобалаудағы негізгі қағида сенімділікті және өмір сүргіштігін қамтамасыз етеді. СЦИ аппаратурасы, жоғарыда көрсетілгендей, өте сенімді. Сонымен қатар, қондырылған басқару мен бақылау құралдары ақауларды табуды және резервке ауысуын жылдамдатады және жеңілдетеді.

Алайда, СЦИ сенімділік пен өмір сүргіштігінің артықшылықтары толықтай өз бетінше іске аспайды. Ол былай түсіндіріледі: талшықты оптикалық тарату линиясының өткізгіштік қабілеті өте үлкен және бір аймақтың істен шығуы он мыңдаған тұтынушылардың байланысының үзілуіне және экономикалық шығындарына әкеледі. Мысалы, АҚШ-та 1991 жылдың басында, Нью-Йоркта қызмет ететін оптикалық кабель кездейсоқ үзілгенде, қалалық желідегі барлық шақырулардың 60%-ы сегіз сағатқа тоқтатылды, тауарлық биржалардың жұмысы  тоқтатылды, Нью-Йорк, Вашингтон және Бостон әуежайында әуелік қозғалысты бақылайтын құралдар бес сағатқа істен шыққан.     

Сондықтан, резервті сыйымдылықтарын орнатып және олардың элементтерінің қарсылық кезінде жүйелердің реконфигурация алгоритмдерін қарастырып, жүйелердің қарсылық тұрақтылығын ұйымдастыратын арнайы шаралар қолдану керек.  Біршама  факторлар қатары, көрсетілген шаралардың қабылдауын жеңілдетеді: талшықты оптикалық тарату линиясының  едәуір сыйымдылығы және олардағы бір арна шақырымының бағасының төмендеуі; СЦИ-ны басқару құрылғысының бар болуы; СЦИ жүйесінің, тәуелсіз функционалды қабаттарға бөлінуі; интеллектуалды мультиплексорлардың және ОАА мүмкіндіктері кіреді.

Келтірілген жағдайлар, СЦИ негізінде өздігінен түзететін желілерді тұрғызатын концепцияларға әкелді. Оның мағынасы – бірқатар жеке элементтері істен шыққан кездегі желінің құрылуы немесе тұтынушыларға зиян келтірмей, бұзылған байланыстың  тез арада қалпына келтірілуі.

Әр деңгей функцияларын келесі түрде жалпы сипаттауға болады: жоғарғы деңгей VC-4  төте жол желілерін құрады; орта деңгей VC-4  араларында VC-2 мен VC- 3 жолдарын тарады (Перераспределение); төменгі деңгей  тұтынушы желісіне абонентті өтуді қамтамассыз етеді.

Осындай сақина бойынша негізгі және резервті жолдар бойынша бір байланыс үшін екі тарату бағытта сигналдардың өту сұлбасы 11.4 суретте көрсетілген.

Негізінде, қоректену блогы мен басқа да мәнді түйіндер қайталанады. Онша мәнді емес блоктар үшін бір резервті блокты бірнеше біртипті негізділерге орнатуға болады.

Нәтижесінде, СЦИ аппаратурасының түру коэффициенті есепте бір байланысқа 10^-5 дәрежесіне ие.

СЦИ аппаратурасының мүмкіндіктері желілік деңгейде резервтеуді ұйымдастырумен бірге берікті және қажетті желілер құруға мүмкіндік береді.

 

 

 

 

11.5 сурет Сигналдың өту сұлбасы

 

 

 

12 №12 дәріс. СЦИ желі құрамы. Модульдердің негізгі атқаратын жұмысы

 

Дәріс мақсаты: синхронды цифрлы құрылғы құрамымен танысу, негізгі атқаратын жұмыстарын талдау.

 

СЦИ желісі функционалды қабатпен құрылады, үстіңгі қабатын тұтынушы алады. Осы тұтынушыға астыңғы жатқан желі қабаты қызмет етеді. Ал ол болса өзінің астында жатқан желіге тұтынушы ретінде орналасады. Қабаттарға бөліну келесіні орындауға мүмкіндік береді: бір- біріне тәуелсіз бөлек желі қабаттарын өзгертуге және енгізуге; технологияның бірнеше ұрпағы өзгерсе де, сақталады. Желілік қабаттар арналар, төте жолдар, секциялар қабаттарына бөлінеді (12.1 кесге қараңыз).

Арналар желісі - тұтынушыларға қызмет көрсететін қабаттар. Олардың терминалдары СЦИ-дің шектік құралдар құрамына байланыс линиялары арқылы  қосылады. Арналар желісі СЦИ шекті арналары  құралдарының әртүрлі құрамын  коммутациялық станциялары арқылы байланыстырады (мысалы ЭАТС).

         12.1  кесте - СЦИ желісі

 

Қабаттар

Қабатшалар

 Арналар

 

 Күре жолдар

    Төменгі тәртіпті

 

 

    Жоғарғы тәртібті

 Тарату ортасы

 

   Мультиплекстік

 

 

 

 

   Регенерациял

 

 

   Физикалық орта

  

Арналар  қабаты арналар арендасының қызметін, пакеттер коммутация қызметін, арналар коммутациясын орындайды. Арналар топтары төте жолдар желісін құра отырып, әртүрлі тәсілмен  күре жолдар топтарына бірігеді. Олар - физикалық ортаға тәуелсіз және өзіндік топологиясы бар төменгі және жоғарғы тәртіптегі төте жолдар. Әр қабаттар төте  жолдарды ынталы түрде қосу құралдары арқылы коммутация орындалады. Төте жолдар құрамы таралу ортасына байланысты болатын сызықтық жолдарға ұйымдастырылады. Бұл - таралу ортасының желілік қабаты. Олар екіге бөлінеді: секция қабаты (үстінгі) және физикалық ортасының қабаты. СЦИ-дің  сызықты төте жолы топқұраушы құралының кейбір функциясын орындайды. Мысалы, цифрлық ағынның кірісі және тармақталуы. Секцияның желілік қабаты  екігі бөлінеді. Үстіңгі қабаты мультиплексті секция қабаты болып келеді. Астыңғы қабаты – регенерациялық секция қабаты (RS).

SDH желісінің негізгі функцияналды модулі мультиплексор болып келеді.

SDH мультиплексорлары мультиплексордың функцияларымен қатар терминалды ену құралдарының функциясын анықтайды. Бұл иерархияның төменгі PDHарналардың  өздерінің кіріс порттарына қосуға мүмкіндік береді. Олар жоғарыдағы айтылған міндеттердің барлығын шеше алатын әмбебап және иілгіш құралдар.

Яғни мультиплекстеудің негізгі есептері коммутацияның, концентрацияның және регенерацияның міндеттерін орындайды. Бұл SMUX-SDH мультиплексорының модульді құрылымы күйіне байланысты шешілетін болады, функциясының орындалуы жүйелердің басқаруы мен спецификациялық мультиплексорларға кіретін модулдер құрамының мүмкіндіктерімен ғана анықталады. SDH мультиплексорының екі түрін қарастыруға болады: терминалды мультиплексор және кіріс/шығыс мультиплексоры.

Терминалды мультиплексор ТМ  және қолжеткізу арналары бар SDH желісінің шекті құралы болады (сәйкесінше PDH қолжеткізудің және SDH иерархиясының трибі) ТМ арналарды енгізеді, яғни трибті интерфейс кірісімен сызықты шығысқа коммутацияланады немесе арналарды шығарады, яғни сызықты трибті интерфейстің шығысына коммутациялайды.

 ADM кіріс/шығыс мультиплексоры ТМ сияқты кірісінде сондай трибтер жиынына ие бола алады. Оларға сәйкес арналарды  кіргізіп шығара алады. ТМ қамтамасыз ететін коммутацияның мүмкіндіктеріне қосымша ADH шығыс ағындарының екі бағытта желі коммутациясын орындайды. Сонымен қатар қабылдау арнасы 2 бағытта  екі бағыттың біреуі жұмыстан шығып кетсе, екі бағытта тарату арнасына тұйықтайды («шығыс және «батыс»). Тағы да, айналма түрінде негізгі оптикалық ағынды өткізеді. Осының барлығы АДМ - ді сақина топологиясында қолдануға мүмкіндік береді.

 

 

12.1 сурет - Синхронды мультиплексор (SMUX)

 

Регенератор мультиплексордың өзгешелінген жағдайы. Ол бір кіріс арнасына ие. Негізделген STM – N оптикалық трибінен және бір немесе агрегатты шығысқа ие (12.2 сурет). Ол SDH желісі түйінінің арасындағы қолжетшілік қашықтықты өнімді жүктеменің сигналдарын регенерациялау жолымен ұзартуға қолданылады. Негізінен бұл арақашықтық 15 - 40 шақырымды құрайды (1300 нм тәртібті толқын ұзындығы үшін немесе 1500 нм үшін  40 – 80 шақырым).

 

       

12.2 сурет-  Регенератор түріндегі мультиплексор

 

Арналардың ішкі коммутациясының физикалық мүмкіндіктері SDH мультиплексорының өзінде қойылған. Бұл мультиплексорді ішкі және локальді коммутатор ретінде айтуға болады. 12.3 суретте, мысалы, өнімді жүктер менеджері тоналды жиілікті трибті блоктар және қолжеткізгіш арналарының арасындағы логикалық сәйкестікті динамикалық түрде алады. Сонымен қатар, мультиплекстер өзіндік ену арналарын коммутациялайды (12.5 сурет). Бұл арналардың локалды коммутациясына тең. Мультиплекстерге бір текті ену арналар деңгейінде локалды коммутация есебін жүктеуге  болады, яғни концентраторлармен шешілетін  есептер.

Жалпы жағдайда, тек  локалды ғана емес, сонымен қатар, жоғарғы жылдамдықты ағындардың және STM-N синхронды транспорттық модульдердің жалпы және өтпелі коммутациясын орындайтын  SDXC- арнайы шығарылған синхронды коммутаторларды қолдануға мәжбүр (12.5 сурет). Осы коммутаторлардың ең басты айырмашылығы ол басқа арналарды тосқауылға түсірмейді және де бір TU топтарының өңдеу үрдісіне шектеу қоймайтын коммутацияның бар болуы. Мұндай коммутация тосқауылға түсірмейтін коммутация деп аталады.

 

  12.3 сурет - Ішкі коммутатор түріндегі кіріс/шығыс мультиплексоры

 

 

12.4 сурет - Локалды коммутатор түріндегі кіріс/шығыс мультиплексоры

 

 

12.5 сурет - Жоғарғы жылдамдықты арналардың жалпы және өтпелі коммутаторы

 

Коммутатор орындайтын  алты әртүрлі функциясын көрсетуге болады:

-  сәйкес контейнердің  ROH маршрутты атауындағы ақпарат негізінде жүргізілетін VC виртуалды контейнерлердің маршрутизациясы (routing);

-  концентрация/хаб режимінде жүргізілетін VC виртуалды контейнерлердің консолидациясы немесе біругуі (consolidation/hubbing);

-  «нүкте - мульти нүкте» байланыс түрінде қолданған кездегі ағындардың нүктеден бірнеше нүктелерге немесе мультинүктелерге трансляциясы (translation);

-   коммутаторға түсетін бірнеше VC ағындарынан реттелген VC ағынын құру мақсатында VC виртуалды контейнерлердің сорттауы немесе топтастырылуы (drooming);

-  құралды тестілеу кезіндегі VC виртуалды контейнеріне қолжеткізу;

-  кіріс/шығыс (drop/insert) мультиплексорының жұмысы кезінде виртуалды контейнерлерін кіргізу/шығару.

 

 

        13 № 13 дәріс. STM – N модулін қалыптастыру. СЦИ  қабаттары

 

Дәріс мақсаты: STM – N модулдерін қалыптастыру қалай өтеді, оның негізі, СЦИ қабаттары неден құралады деген сұрақтарға жауап беру.

 

 STM-N модулін қалыптастырудың төменде детальды мысалдары берілген. Бірақ ол шынайы пайда болған физикалық түрлендіруді көрсетпейді және мұны терең түсініп алу үшін бірнеше анықтама керек.

1 қадам. 2,048 Мбит/с ағымын көрсететін, кіру арнасын толтыратын Е 1 ағынымен қоректенетін С-12 контейнерін қалыптастырудан басталады. Оның көмегімен С-12-ң қалыптасу үрдісінде теңестіретін, сондай-ақ басқа да бекітетін, басқаратын және қаттайтын биттер іске қосылуы мүмкін.

2 қадам. С-12 контейнеріне негізінен контейнердің өткізу статистикасын жинау үшін қолданылатын маршрутты ақпарат көрсетілген РОН маршруты ары қарай қосылады.

3 қадам. TU көрсеткішін VC-12-ге шартты түрде қосады, оны TU-2 ағынды (триб) блокқа айналдырады.

4 қадам. TU-12 трибтік блоктардың артынан 3:2 байт-мультиплексирлеу нәтижесінде TUG-2 триб блоктарының тобына ауысады.

5 қадам. TUG-2 триб блоктарының артынан 7:1 байт-мультиплексерлеудің қайталауына алып келуі де, оның нәтижесінде VC-3 жоғарғы деңгейдегі виртуалды контейнер қалыптасады.

6 қадам. AU көрсеткіші  VC-3-ке қосылады, оны AU-3 әкімшілік блокқа айналдырады.

7 қадам. 3:1 байт-мультиплексирлеуді қайталағаннан кейін, AU-3 AUG әкімшілік блоктары тобына ауысады.

8 қадам.  Соңғы кезеңінде STM-N синхронды транспорт модулі қалыптасады. Бұл әрекетте AUG тобына екі бөлімнен – POH регенераторлы атау мен мультиплексті  SOH секциясынан тұратын SOH секциялы атауы қосылады.

       STM-1- циклы. Циклде көрсетілген Т циклінің периодынан кейін n қатары мен m бағана таблица түрде берілген циклдер SDH-да қабылданады. Мұнда кестелер көбіне 9 қатардан тұрады. Кестенің әрбір элементі 1 байтты (8 бит) көрсетеді. Байттың ауыстырып-қосу тәртібі – солдан оңға қарай, содан кейін жоғарыдан төмен қарай. Бірінші байт кестенің сол жақтағы жоғарғы бұрышында, соңғысы – оң жақтағы төменгі бұрышында орналасқан. Алғашқы STM-1 циклді 9 бағанада қызмет сигналдары болады. 1-3 қатарлар регенерациялық секцияларының RSOH атауына орналасады, ал 5-9 – мультиплексті секциялардың MSOH атауына орналасады. Төртінші қатар AU-көрсеткішіне арналады. Қалған 261 цикл бағаналары ақпараттық жүктемеге арналады.

Осындай кестелерге жауап беретін жылдамдықты ауыстырып-қосуға арналған формула мынадай: V=8٭M/T, мұндағы M-таблица элементтерінің саны, ал T – цикл периоды. SDH құрылымының көпшілігінде (оның ішінде STM-N) T=125 мкс. Мұндай жағдайда: V=64٭M ккбит/с. Мысалы, STM-1 үшін М=9٭270=2430, мұнда v=64٭2430=155.520 кбит/с.

Бұл талдауда біз жоғарыда көрсетілген құрылымдардың бәрін қарастырмаймыз. 2 кестеде SDH контейнерінің аса үлкен циклдеры көрсетілген; сонымен қатар VC=4, AU-4 және STM-1. Олардың бәрінде T=125 мкс бар.  C-4 циклі 260 бағанадан тұрады, оның айырып қосу жылдамдығы V=64٭9٭260=149.760 кбит/с; С-4 виртуалды контейнері С-4 РОН атауына қосымша қосу арқылы пайда болады. Әкімшілік блок AU-4 (AUG-ке сәйкес келеді), яғни алдыңғы бағана цикліне (576 кбит/с). AU-4 әкімшілік блок бұл жағдайда VC-4 төртінші жолдағы тоғызыншы байттарына қосылу арқылы пайда болады. Бұл бөлік AU-көрсеткішінен босамайды. SOH-ды қосқаннан кейін STM-1 пайда болады.

 

 

 

      13.1 сурет - Желі ұйымдастырудың негізгі қағидалары

 

SDH желісі функционалдық қатарлар арқылы құрылады, жоғарғы қатарда тұтынушы орналасады. Тұтынушы келесі төменгі қатардың клиенті болады және оған келесі төменгі қатар қызмет етеді. Ол қатар өзінен төменгі қатардың клиенті болады, т.с.с. Қатарға бөліп тастау бөлшектелген желі қабаттарын бір-бірінен тәуелсіз енгізуге және ауыстыруға мүмкіндік береді; әрбір қабатта байланыс сапасын арттыратын, апат кезінде күшті белгілі біраз мөлшерде ұстайтын және басқа қабаттарға тигізетін әсерін азайтып отыратын клиенттің ақпарат беруін бақылауға және қызмет көрсетуге арналған құралдар (мысалы, циклдегі арнаулы биттер) мен қарсылық жасаудан бас тарту құралдары (мысалы, оперативтік ауыстырып-қосу жүйесі); яғни дербес ОАМ operation болуы керек. TMN (Telecommunication Management Network) жүйесіндегі сәйкес келетін объектілерді ажыратып көрсету.

Арналар жүйесі – жеке пайдаланушыға қызмет көрсететін қабат. Олардың терминалдары ақырғы SDN аппаратуралары комплексіне жалғастырушы жолмен қосылады. Арналар желі SDN ақырғы аппаратураның әртүрлі комплекстеріне коммутациялық стансалар арқылы қосады.

Арна топтары күрежол (тракт) желісін құрып, әртүрлі қатардағы топтық күрежолда бірігеді. Күрежолдың екі желілік қабаты (SDN иерархиясы бойынша жоғарыдан төменге қарай) бар. Олар – астыңғы және үстіңгі қатардың қабаты. Төте жолдардың оперативті ауыстырудың аппаратуралары.

Желістегі қабаттар (жоғарыдан төменге қарай) аса маңызды саналады: арналар, актілер және секциялар 13.1 кесте.

 

13.1 кесте

 

Қабаттар

Мысалдар

 

Арналар

Арнаны коммутациялау желісі

Арнаны жалға беру желісі

Пакеттерді коммутациялау  желісі

Тракті

лер

Төменгі саты

Трактілер желісі                             VC-12

Жоғарғы саты

Трактілер желісі                              VC-12

Беру ортасы

 

 

Желі секциясы

Мультиплексті

Талшықты-оптикалық орта

Радио-релейлі желі

регенерационды

Физикалық орта

 

Құрылымы беріліс ортасына тәуелді сызықты топтық күре жолдар құрастырылады (оптикалық талшық; радиорелейлі жол). Бұл – беріліс ортасының қабаты. Ол екіге бөлінеді: секция қабаты және физикалық орта қабаты; SDH  мойын күре жолдары мультиплексті тудыру тобы аппаратурасының қызметінің бір бөлігінде атқарады. Желі қабаты секциясы екіге бөлінеді: мультиплекс секцияларының қабаты (MS) және регенерациялық секциялар қабаты (RS).

Осы көлемдегі қабаттағы клиент ақпаратының арналар, күре жолдар мен секциялар түсінігін қамтиды. Трасса сигналдардың таралу құралдарын және ОАМ – құралдарын іске қосады. Әрбір қабатқа түсетін клиент ақпараты қабаттар шекарасында жатқан қолжетім нүктесі арқылы өтеді. Ішкі қабаттағы желі қолжетім нүктелерін тікелей байланыстыратын звенолармен немесе ішкі қабаттар нүктесінде осы заенолармен басқа звенолар арқылы жалғастырылған звенолар арқылы пайда болады.

Басында түсіп отыратын ақпарат бейімделе бастайды, яғни берілген қабаттың берілімі қызметтерімен үйлестіріледі. Арналардың қабатта аналогты-сандық түрлендіргіш  немесе санды ақпараттан циклді түрге 64 кбит/сек арнасына үздіксіз түсіп отырған аналогты-сандық түрлендіргіш өндіріледі; күре жолдар қабатына  - пайда болу тобы; жоғары реттің бірнеше актілері секция қабатында бір-бірімен бірігеді және секция цикліне ену кезінде ОАМ сигналдарымен бірігеді.

Әрбір қабатта 1:1 немесе 1:N қағидасы бойынша звеноларды қосу қызметі атқарылады (мысалы, арналар жалғанатын желі арналарының коммутациясы, күре жол желісіндегі оперативтік ауыстырып-қосу қызметі және мультиплекстің секциялары, қабаттағы регенерация (RS)). Ағымдағы PDH күре жолына қосылған өте үлкен және төмен оперативті кростардың орнына SDH трассалары  SDH рамкасында меңгерілетін секциялар мен сандық күре жолдарды оперативтік ауыстырып қосу комплексімен аяқталады. Сонымен, әрбір қабатта ОАМ қызметі жүзеге асырылады (берілім сапасын бақылау, меңгеру, зақымданған жерлерді локализациялау, қызметтік ақпараттарды алмастыру және т.б.).

Әрбір желілі қабат қосу жолымен өзара жалғастырылған үстеме желіден құралады. Мысалы, интернационалдық, ұлттық, облыстық және т.б.

Жеке SDH элементтері (сызықты күре жолдар, мультиплекс, АОП, санды ендіргіш ағымдар мен санды шығару ағымдары аппаратурасы және т.б.) желілі тораптар Network Node Interface интерфейстері арқылы жабдықтандырылады. Бұл элементтер қосылысының көмегімен өндіріледі.

         STM-1 модулінің қалыптасу сұлбасының бөлшекті мысалы.

Көрсетілген ETSI сұлбасы бойынша қалыптасу үрдісінің бөлшектерін көрсету үшін суретте E1 трибтер ағындарынан STM-1 модулінің қалыптасуының логикалық сұлбасы мысал ретінде көрсетілген (физикалық сұлбада жеке элементтердің орналасуы, мысалы көрсеткіштердің, логикалық сұлбадағы орнына сәйкес келмейді. Сонымен бірге «толықтырғыштар» рөлін  атқаратын резервті немесе фиксациялық элементтері қолданылады).

 

 

13.2 сурет - ETSI сұлбасы бойынша Е1 трибінен STM-1 модулінің қалыптасуының логикалық мысалы

 

       14  №14 дәріс. SDH желісінің топологиясы

 

Дәріс мақсаты: топология түрлерін оқып  үйрену. Қолданылатын ортасымен танысу.

 

Қазіргі кезде СЦИ аппаратурасы көптеген Lucent (бұрыңғы AT&T), Alcatel, Siemens, Philips, Ericsson, GPT, Nokia және т.с.с. белгілі фирмалардан шығаралады. Берілген тарау оның жалпы сипаттамаларынан және байланыс желісін құрудағы қолданылатын принциптерінен тұрады.

Синхронды мультиплексордың кірісіне (электронды және оптикалық) ПСИ және ССИ сигналдары келіп түсе алады. 64 Кбит/с, 1,5 Мбит/с, 2 Мбит/с, 6Мбит/с, 34 Мбит/с, 45 Мбит/с, 140 Мбит/с арналарын тікелей қабылдайтын және де (LAN, MAN), ISDN, B-ISDN локалды желілерді қосуға, АТМ - мен жұмыс істеуге арналған интерфейстері бар мультиплексорлар болады. Аталған интерфестердің барлығы, аппаратураның реалды типтерінде бола бермейді. Әрбір нақты мультиплексорда көрсетілген мүмкіндіктердің азғантай бөлігі ғана болады.

SDH желісінің топологиясының және оларды таңдау ерекшеліктерін қарастырайық. Желіні жалпы түрде жобалау үшін бірнеше кезеңдерден өту керек. Әр кезеңде функционалды мәселелер шешіледі. Оларға желі топологисын таңдау, көрсетілген топология бойынша сәйкес желі түйіндерінің құрылғыларын таңдау, басқару желісі мен синхрондалуын қалыптастыруын айтуға болады. Солардың ішінде желі топологиясын таңдау бірінші мәселе болып келеді. Егер де жалпы желі топологиясын құруға арналған топологиялардың базалық жиынын білсе, бұл мәселе  қиынға түспейді. Келесіде осы базалық топологиялар және олардың ерекшеліктері қарастырылған.

«Нүкте- нүкте». А және В түйіндерін қосатын желі сегменті немесе «нүкте-нүкте» топологиясы SDH желісінің базалық топологиясының қарапайым мысалы болып келеді (14.1суретті қараңыз). Қабылдау/тарату арнасының резервті емес сұлбасы бойынша немесе 1+1 типті жүз пайызды арнаны резервтеу сұлбасына сәйкес ол ТМ терминалды мультиплексор арқылы іске асады. Негізгі немесе резервті  электрлік не оптикалық агрегаттық шығысты қолдананылады

 

 

            14.1 сурет – Нүкте-нүкте топологиясы

 

Өзінің қарапайымдылығына қарамастан дәл осы базалық топология жоғары жылдамдықты магистралды арналар бойынша мәліметтердің үлкен ағындарын таратуда кеңінен қолданылады, мысалы, цифрлық  телефон трафигін қамтамасыз ететін мұхитаралық жерасты кабельдері бойынша. SDH иерархиясында жаңа жоғарырақ жылдамдыққа өту кезіндегі желінің қабаттасуы үшін бұл топология қолданылады, мысалы,  644 Мбит/с (STM- 4)- тен  2,5 Гбит/с  (STM- 16)- ға  өткенде немесе 2,5 Гбит/с (STM- 16)- тен  10 Гбит/с  (STM- 64)- ке өткенде. Ол «ретті сызықты тізбек» топологиясының негізі болып табылады, сонымен бірге оны резервтеумен қарастырғанда «сақина» топологиясының өзгешелінген  түрі ретінде қарастыруға болады.

«Сызықты тізбек». Бұл базалық топология желідегі трафик қарқындылығы аса көп емес және желідегі абоненттік ену арнасының кірісі мен шығысы бар нүктелер қатарында тармақталуды қажет еткенде қолданылады. Ол тізбектің екі шетінде ТМ–ді қолданғанда немесе тармақталу  нүктелерінде кіріс/ шығыс мультиплексорын қолдану арқылы іске асады. Бұл топология әр кіріс/ шығыс мультиплексоры оның бөлек буыны болатын ретті сызықты тізбекті еске түсіреді. Ол резерві жоқ қарапайым тізбек түрінде (сурет 14.1), әлде 1+1 типті резерві бар күрделі тізбек  түрінде ұсынылуы мүмкін (14.3 сурет). Топологияның соңғы түрін сақинаның қарапайымдалған түрі деп жиі айтады.

«Жұлдыз».  Бұл топологияда коммутация орталығымен (мысалы, цифрлы АТС) байланысқан алшақтанған желі түйіні немесе орталық сақинадағы SDH желісінің түйіні трафиктің жартысы басқа алшақтанған түйінде бойынша таралуы мүмкін жерде концентратордың немесе хаб рөлін атқарады (14.2 суретті қараңыз). Бұл концентратор кросс - коммутациясының дамыған мүмкіндіктері бар кіріс/ шығыс мультиплексоры болу керек екені белгілі. Кей жағдайда бұл сұлба оптикалық концентратор (хаб) деп аталады (егер де оның кірісіне жартылай толықтырылған STM- N  деңгейінің ағындары берілсе немесе бір сатыға төмен деңгейінің ағынары ), ал оның шығысы STM – N- ге сәйкес келеді. Бұл топология орталық түйін ретінде SDH мультиплексоры қолданылатын «жұлдыз» топологиясы еске түседі.

 

 

 

 

                            14.2 сурет – Жұлдызша топологиясы

 

Бұл топология SDH  иерариясының 155 және 622 Мбит/с  бірінші  екі деңгейінің SDH желісін құруда кең қолданылады. Бұл топологияның негізгі артықшылығы – синхронды мультиплексорында SMUX екі жұпты  (негізгі және резервті) оптикалық агрегаттық шығысының бөлу арқасында: шығыс – батыс (екі қарама–қарсы ағындары бар екі сақинаның қалыптасу мүмкіндігінің арқасында)  1+1 типті  қорғанысының жеңіл ұйымдасуы.

  «Сақина». Сақина топологиясының бірқатар қызықты сипаттамалары бар. Желінің өзіндік қалыптасуы, яғни, бірқатар жеткілікті сипаттамадағы бас тартулардан қорғанышта болу. Соған байланысты келесі бөлімдерде оларға толығырақ тоқталған жөн.

 

                         14.3  сурет – Сақина топологиясы

 Мультиплексордың негізінде құрылған негізгі конфигурациялар төменде келтірілген.

Оперативті ауыстыру аппаратурасы

Оперативті ауыстыру дегеніміз - әртүрлі арналар мен күре жолдар арасындағы жартылай тұрақты біріктірулерді орнатуды айтады. Оперативті ауыстыру мен коммутация арасындағы айырмашылықты атап өткен жөн. Коммутация кезінде екіншілік желіде уақыттық бірігулер орнатылады, ол желі абоненттерінің басқаруымен іске асырылады. Оперативті ауыстыру кезіндегі жартылайтұрақты бірігулер біріншілік желіде желілік басқару құралдарын қолдана отырып, желілік оператордың бұйрығымен орнатылады.

СЦИ желісінде оперативті ауыстырумен функциялардың іске асуы аппаратураның бірнеше түрінде кездесетін енгізілген құрылғылар арқылы іске асуы мүмкін. Дәл осындай құрылғылардың арқасында, мысалы, ЕШМ-да ағындардың әртүрлі ауысулары іске асады. Осыдан, оперативті ауыстыру функциялары, желі арасында көптеген желілік элементтер арқылы таралған болуы мүмкін.

Дегенмен, көпшілік жағдайда, СЦИ арнайы оперативті ауыстыру жеке аппаратурасын (ОАА) қолдану ыңғайлы. Мұндай аппаратурада, мультиплексорға  (STM-1 бірнеше жүздеген немесе 2 Мбит/с-ты бірнеше мыңдаған порттары бар) қарағанда, біршама порттары көп. ОАА көмегімен ұяшықты (торлы) құрылымы бар желілер жасалынады. ОАА виртуалды контейнердің қандай деңгейінде енгізу мен ағындардың ауысуын көрсететін, бірнеше типтерін ажыратады. 

 

15 №15 дәріс. SDM-1 және SDM-4 аппаратуралары

 

Дәріс мақсаты: жоғарыда келтірілген аппаратуралардың құрылу жолдарын талдау. Оңтайлаушы иерархия құрылымын оқып-үйрену.

ECL Telekom фирмасы шығарған SYNCOM түріндегі (SDM) синхронды санды мультиплекстер (SDM) транспортты желілері бар үздіксіз дамуды талап ету тұрғысынан тиімді шешімге келтіреді.

Желілерде әртүрлі қызмет жеке-жеке жүйелермен тасымалданады. Олардың әрқайсысының өз қызметі бар. Бұл өткізу мүмкіндіктерін тиімді пайдалана алмауға әкеледі және желімен жұмыс істеуді қиындатады. Мұндай желілер «жұлдыз» немесе «тор» топологиясы бойынша құрастырылады.

Талшықты оптика негізіндегі синхронды иерархия (SDH) транспортты желінің өсуі шынжыр, сақина тәрізді аса тиімді желілі топологиясын әдейі қолдануды жеңілдетеді. SDH негізінде құрастырылған SDM мультиплексирленген аппаратура соңғы мультиплексор сияқты немесе қосу/лақтыру мультиплексор сияқты қалыптастырылған. Жаңартылған басқару жүйесін бірге қосу қызметті бөлуге қойылатын тілек-талапты жояды, қажет аппаратураның саны мен түрін және телекоммуникациялық операторлар шығынын жедел азайтады.

SDM  мультиплексорларын конфигурация жұмысшылары қатарымен қамтамасыз етілуі мүмкін. Бұл жағдайда функционалды мүмкіндіктер көлемі әлдеқайда кеңейеді. Оларды соңғы мультиплексорында (ТМ), қосу/лақтыру мультиплексорларында (ADM) немесе жергілікті қиылыс қосылысында (LXC) қалыптастыруға болады. Осының нәтижесінде әрбір желілердің қызметіне арналған арнаулы бұйымдардың қажеттігі болмайды.

 ECL Telekom-ды бүтіндей алғанда ол біркелкі жүйеге негізделген, бірақ архитектураны өзгертіп отыратын конфигурация бұйымдарының минималды жиынына бөліп тастауды орындамайды. Бұл айнымалылық жоба жасаушыға желі жүйесін шешу, шығынсыз жобалауға мүмкіндігін береді.

 SDM-1 cинхронды санды мультиплексор STM-1 жылдамдығын ауыстырып-қосуға арналған жоғары сапалы SYNCOM аппаратурасы қатарына жатады. Ол 155 Мбит/с жылдамдыққа сәйкес келетін 2Мбит/с немесе 2 цифрлы ағымда 64 сигналға дейін қамтамасыз ете алады. Бұл жүйе біркелкі талшықты-оптикалық  жолмен жұмыс істейді және SDH структуралық блок желі болып саналады.

SDM-1 4 негізгі секциялардан құралады:

1)     трафик маршруттарының кестесі.

2)     басқару мен байланыстың қосымша жүйелері. 

3)     уақытты анықтау және синхрондау жүйелері.

4)     күшпен қоректендіру бөлінген жүйелер.

Жүйеде жүзеге асырылатын нәтиже – оның ерекшелігін көрсететін қасиеті – модульдігі. SDM-1 архитектурасы SDM-4 архитектурасына аналогты, өйткені азық-түлік жанұясы бір-бірімен біріге отырып, қызмет көрсету мен артық бөлшектер жинақтауға байланысты экономикалық ұқыптылығы арқасын қорек топтамасын беріп отырады.

  Синхронды санды SDM-4 мультиплексоры SDM-4 тарату жылдамдығына арналған жоғары сапалы SYNCOM аппаратуралар тобына жатады. Ол 2 Мбит/с  - 144 сигналға дейін, 34 Мбит/с-та 18  сигналға дейін, 140 Мбит/с-та 8 сигналға дейін немесе 155 Мбит/с-та бір немесе екі цифрлы ағымда 622 Мбит/с жылдамдықта 8 компонентті сигналға дейін тура мультиплексиялау мен демультиплексиялауды қамтамасыз ете алады. Бұл біркелкі талшықты-оптикалық жол арқылы тораптар арасында қызмет ететін жүйе SDH транспортты желілердің стандартымен толық сәйкес келеді және SDH желінің басты структуралық блогы болып табылады. Суретте шкафқа орналастырылған жүйенің сыртқы көрінісі берілді.

SDM-4 мультиплексорын қалыптастырудың негізгі ерекшеліктері мен оны қолдану. Мультиплексор SDM-4 транспорттық желілердің инфрақұрылысының элементтері жоғарғы деңгейде иілгіштікке майыстырады. Бұл инфрақұрылымдар желілерді меңгеруде бүгінгі мәселелерді шығынсыз модульдеп шешуді және жаңа жоғары сапалы қызметтің кең диапазоны және STM-1 жылдамдыққа дейінгі компонентті интерфейстердің қызметін ұстап тұрады, сондай-ақ  болашақ интерфейстер қатарын ұстап тұрады.

Төменде SDM-4 мультиплексорын пайдаланудың басты сипаты мен оның артықшылығы туралы қысқаша анықтама берілді:

а) басқарушылығы жергілікті және қашықтықта меңгерілетін аса үлкен интерфейстер пайдаланатын адамға эксплуатациялық  қызметтің, меңгерудің қызмет көрсетудің және резервке қоюдың бекітілген ұсынысын жүзеге асыратын аса жоғары деңгейін танытады;

ә) үнемдеу және модульділік. Аппаратураның модульдігі «кеңейту барысында төлеу» стратегиясы рамкасында модификацияның жылдамдығын және пайдаланушының талабына сәйкес қолда бар және болашақ желілермен кедергісіз интеграцияны қамтамасыз етеді. Сол компонентті интерфейстің төлемін және SDM-1 жүйесінде қолданылатын, SDM-4 жүйесінде пайдаланылуы мүмкін;

б) өткізгіштік қабілеттілігін таратуы. SDH форматына тән түзу мультиплекстеу кестесі мен динамикалық таратудың өткізгіштік қабілетін тиімді пайдаланудың құралы ретінде көбейтілген өткізгіштік қабілеті бар қолданғышқа жеткізетін мүмкіндігі болғандықтан, олар қазіргі саладағы жоғары сапалы қызметке, және көбінесе жұмыста сұранысқа кіріп отырған талаптарға сәйкес келеді;

в)  желілерді қорғауы. Арналарды сақтаудың жетілген әдістері, мысалы, екі қабатты сақинаның өзін-өзі қалпына келтірушілік топологиясы, желілердің жоғары сапада сақталып, өмір сүруіне көмегін тигізеді;

г) өте жоғары сенімділігі мен қалпына келушілігі. Бұл қасиеттер көп тарапты автоматты өздік тексерілу қабілеті мен резервтегі қорғану элементтерінде автоматты түрде өшірілуін қамтамасыз етеді.

Сонымен, аппаратураның функционалды, электрленген және физикалық аспектілері ITU-T  ұсынысына сәйкес және синхронды желілер мен телекоммуникацияның жаңа желілерін өңдеп жасау бағытын анықтайтын басқа да халықаралық стандарттарды қанағаттандырады, қолданылуын қамтамасыз етеді, сондай-ақ талшықты-оптикалық тұтыну қолжеткізгіші үшін платформа ретінде қолдану мүмкіндігін туғызады.

Қорыта келгенде, SDM-4 телекоммуникацияның қазіргі динамикалық, өзгермелі саласында сұраныс тауып отырған құрал екендігін атап айтамыз.

Бұл аппаратураның өте жоғарғы универсалдығы болашақтың алтын көпірі бола алады. Қазіргі жоғарғы бәсекедегі нарық үшін оның мұндай керемет қасиеті, яғни өткізушілік сапасының динамикалық түрде таратылуы, қызмет көрсетудегі кепілдік бере алатын сапалылығы, аса жоғарғы сенімділігі мен жекеленген есептері оның тиімді екендігін көрсетеді. SYNCOM аппаратуралар тобы SDH шығынды азайтып қана қоймай, даму мүмкіндіктерінің кеңейуіне және табыстың көбеюіне жол ашады.

SDM-4 аппаратурасын талдағанда, алдыға қойған бірнеше техникалық  талаптарды орындай алады. Бұған негізінен мыналар жатады:

- жоғары өткізгіштік қабілетті жиі қажет ететін жаңа қызметтерді көбейту;

        - соңғы қосу/лақтыру мультиплексорын алу немесе жергілікті айқастырылған қосылыстар алуға ықпал ететін конфигурациялардың иілгіштігі;

 - жүйені ақырын-ақырын өсіре отырып, әртүрлі компонетті интерфейстерді ұстап отыратын конструкциялар модульдігі;

 -  сұраныс берушінің талабына жауап беру жылдамдығы;

 - дистанционды реконфигурацияны пайдалана отырып, қызмет көрсету мен өткізу қабілетін динамикалық түрде тарату;

 - тиімді техникалық қызмет және жүйені резервте ұстау;

 - сапасы мен сенімділігін арттыру;

 - бір қатардағы сатыдағы монтаж ETSI стандартына тән;

 - төменгі талаптағы қуат.

 Бұдан басқа, қазіргі заманғы ақпаратты тарату жүйелері мына принциптерді қабылдауы қажет:

-   қолда бар және халықаралық стандартта өңделуіне сәйкестігі;

-   қолда бар және болашақтағы интеграциялар мүмкіндігі.

 SDH-4  талшықты-оптикалық  өткізуді төмендегі көрсетілген қызметтер үшін пайдаланады:

 - жоғары өткізгіштік мүмкіндігін талап ететін қызмет көрсету;

         - жоғары сапалы қызмет көрсету;

         - бар арналарды тиімді пайдалану.

 SDH  форматын пайдалану және пайда болатын синхронды желілерде халықаралық стандарттарына сәйкес болашақта интеграциялық жеңілдікке кепілдік береді және қазірдің өзінде талшықты-оптикалық ортадағы артықшылығын телекоммуникациялық операторлардың пайдалануына мүмкіндік береді, ал бұдан әрі талшықтың түсіп отыруына арналған платформамен қамтамасыз етеді.

Конфигурацияның модульденуі SDH-4 барлық конфигурация қатарын ұстап, аппаратураның өте жақсы майысуы мен модульдігін тудырады. Бұған соңғы мультиплексоры қосу/лақтыру  кестесі жатады. Соңғы мультиплексор режимі қолданыстағы SDH форматы бір немесе екі сызықты STM-4 агрегаты интерфейстерімен екі нүктелі топологияға жауап беретін конфигурацияларды ұстап тұрады.

Соңғы мультиплексордың басқа кезеңі де болуы мүмкін. «Бір заттағы екеу» деп аталатын жүйе әрбір 4 компонентті интерфейсті 140 Мбит/с жылдамдықпен немесе STM-1  тарату құралын ұстап тұрған кестенің бірнеше жалпы бөлігін бірге пайдалана алатын, екі соңғы мультиплексор сияқты бір жүйе жұмыс істейді.

2 Мбит/с бойынша 144 компонентті интерфейстерге сәйкес келетін максимальды өткізу қабілеті екі жүйе аралығында өзінен-өзі пайда болады. Қосу/лақтыру кезеңіне сәйкес конфигурациялық жүйе шынжырлы және сақиналы топологияларда пайдаланылады. Сақиналы және шынжырлы қосымша бөліктегі ADM кезеңіне әрбір ADM жартылай толтырылған кезде, SDM-4 архитектурасы оған қатты үйлеседі. Жүйелер конфигурациясы сақиналы топологияға қолайлы қолданылуы мүмкін. 14.3 суретте маршрутты сақтауы бар екі сақиналы топология мысал ретінде көрсетілді.

Құрылымның модульденуі SDM-4 нарықтық талаптарына сәйкес модульдік өсіруді жүзеге асырады және тапсырыс берушінің талабын жаңартылған жүйеде орындап береді. Мұндай аппаратура жұмысқа қосылған соң және жүйенің жаңартылуына байланысты материалды-техникалық қамтамасыздандыру  проблемасын тудырмайды:

-  қондырылған картаның қосылуы мен ауыстырылуы жүйе жұмыс істеген кезде жеңіл орындалатын қарапайым рацияны танытады;

-  телекоммуникация әкімшілігі «өсу дәрежесіне байланысты төлемақы бер» деген принцип бойынша, төлемақыны жаңаша төлеуді ұйымдастырады.    

 Алғаш қойылған талап тілектен көп қуаты мен қызметін тұтыну қажет емес. SDH-4  желілері төмендегі қызметті орындайды:

-  жалпы қолданыстағы PSTNтелефон желілері;

-  жалға берілген байланыс жолдары;

-  интегралды қызмет көрсетуінің ISDN санды желілер;

-  санды мәліметтердің көрсеткіштік қосымша қызметін тарату желілері.

SDM-4  архитектурасы әртүрлі төлемдердің интерфейстерімен жұмыс істеу үшін жарақталған. Олардың әрқайсысы PDH қажетті жылдамдықты ауыстыруды немесе STM-1 сигналын сүйемелдейді.

15.1 суретте SDM-16 интерфейсінің негізгі қысқартылған құрылымдық сұлбасы келтірілген. Синхронды мультиплексор екі секциялы тағанда орналастырылған. Екі секцияның қолданылуы түрлі аппаратуралық шешімдерді жүргізуге мүмкіндік береді. Трибутарлы блоктар интерфейістері саны әрбір қолданыстан кейін жөнделіп отырады.  Желіні басқару жүйесі Q-интерфейсіне немесе байланыстың бөлінген ЕСС-арнасына барлық синхронды мультиплексорлардың орталықтандырылған  желіге қосылған жұмысын басқару үшін қызмет етеді.  Орталықтан басқару үшін әрбір синхронды мультиплексор локальді жұмыс терминалы LCT (F - интерфейс немесе Q- интерфейс арқылы қосылу) қосылуы мүмкін. Мұндай қосылу локалды және алыстағы желі элементтерінің адресті хабарды жеткізуге ыңғайлы. SDM-16 тағаны  екі түрден тұрады. Бірінші типі 144 интерфейсті 2 Mbit/s, ал екіншісі  288 интерфейстерден 2 Мбит/с тұрады. SDМ-тура мультиплексирлеу және демультиплексирлеуді төмендегідей сигналдар компоненттерін қоса отырып қамтамасыз етеді: 144/288*2 Мбит/с; 18*З4 Мбит/с; 18*45 Мбит/с; 8 * 140 Мбит/с; 16 * 155 Мбит/с (STM-l); 3 * 622 Мбит/с (STM-4); 9 *RPT-16 (ретрансляторы STM-16).

 

 

                   15.1сурет - Мультиплексор SDM-1

                                                                                             

SDM-16 келешектің идиалды көпірі іспеттес, өйткені ол әмбебап интерфейс. Әрбір бекітілген желі операторының бастапқы қойылған міндеттерін дер кезінде өзі ойлағандай етіп орындауына мүмкіндік береді.

 

Әдебиеттер тізімі 

1. БабковВ.Ю., Вознюк М.А., Дмитриев В.И. Системы мобильной связи/ СПб ГУТ. – СПб. 1999.

            2. Карташевский В.Г. и др.  Сети подвижной связи. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001.

3.   Андрианов В.И., Соколов А.В. Сотовые, пейджинговые и спутниковые средства связи. – СПб.: БХВ Петербург Арлит, 2001.

4.   Ратынский М.В.   Основы сотовой связи / Под ред. Д.Е. Зимина. - М.: Радио и связь, 2000.

5.   Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. – М.: Радио и связь, 1999.

6.   Мясковский Г.М. Системы производственной радиосвязи: Справочник. - М.: Связь, 1980.

7.   Коньшин С.В. Транкинговые радиосистемы: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС, 2000.

8.   Коньшин С.В., Сабдыкеева Г.Г. Теоретические основы систем связи с подвижными объектами: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС, 2002.

          9. Коньшин С.В. Подвижные телекоммуникационные радиосистемы: Учебное пособие. - Алматы: АИЭС, 2002.

         10. Агатаева Б.Б., Коньшин С.В.  Мобильдік телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелері: Оқу құралы. – Алматы: АЭж БИ, 2010.

        11. Коньшин С.В. и Агатаева Б.Б. Мобильные телекоммуникации и цифровые системы передачи: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС, 2010.

         12. Иванов В.И., Гордиенко В.Н. и др. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов/ Под ред. В.И. Иванова. – 2-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 232 с.

        13. Четкин С.В. Методические указания и задания на курсовой проект «Цифровая многоканальная система передачи с ИКМң. – М.: МИС, 1991.

        14. Кириллов Л.В. Многоканальные системы передачи: Учебник для ВУЗов. ­ М.: Радио и связь, 2003.

        15. Шмытинский В.В., Глушко В.П. Многоканальные системы передачи для железно-дорожного транспорта (для колледжа). − М.: Радио и связь, 2002.

       16.Крухмалева В.В. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи: Учебное пособие для ВУЗов. − М.: Радио и связь, 1996.

      17. Шмалько А.В. Цифровые сети связи. – М.: Эко –Трендз, 2001.

      18. Гаранин М.В., Журавлев В.И. и др. Системы и сети передачи информации. – М.: Радио и связь, 2001.

      19. Баева Н.Н., Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Проектирование цифровых каналов передачи: Учебное пособие. – М.: МТУСИ, 1996.

      20. Берганов И.Р., Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи. – М.: Радио и связь, 1989.

21. Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. – М.: Радио и связь, 1982.

22. Зингеренко А.М., Баева Н.Н., Тверецкий М.С. Системы многоканальной связи. – М.: Связь, 1980.

     23. Варакин Л.Е. Глобальное информационное общество: Критерии развития и соци­ально-экономические аспекты. - М.: MAC, 2001.

          24. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети. - Новосибирск: СП «Наука» РАН, 1998. Гл. 8.

     25. Толковый словарь терминов по системам, средствам и услугам связи. - М.: Радио и связь, 2000. - 256 с.

         26.  Агатаева б.б. Көпарналы тарату жүйелелері  техникасы мен теориясы (орысша-қазақша терминологиялық сөздік). Алматы: «Ғылым», 2004–160 б.        

         27. Нормы на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральной и внутризоновых первичных сетей. - М.: ЦНИИС,1996 -106 с.

    28. Справочные материалы по вводу в эксплуатацию сетей тактовой сетевой синхро­низации. - М.: «Сайрус Системе», 2001. - 150 с.

        29. Бакланов И.Г. Технология измерений первичной сети. Ч. II. Системы синхрониза­ции. B-ISDN, ATM. - М.: ЭКО-Трендз, 2000. - 150 с.

        30.  Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов/ Н.Н. Баева, В.Н. Гордиенко, С.А. Курицын и др. Под ред. Н.Н. Баевой и В.Н. Гордиенко. – М.: Радио и связь, 1997.