GSM стандарты.

Сурет

Радиотелефон байланысын іске асыру енді тіпті оңай сияқты көрінеді. Дыбыс толқыны тудыратын ауа қысымының тербелісін микрофонда дәл сондай электрлік тербелістерге айналдырады. Оны күшейетіні дыбыс жиілігіндегі айнымалы токтың еріксіз тербелісін антеннада тудыруға болады. Бірақ мұндай тәсілмен радиотелефондық байланысты іске асыру мүмкін емес. Антенна шығаратын электромагниттік толқынның интенсивтілігі жиіліктің төртінші I~w⁴ дәрежесіне пропорционал екенін еске түсірейік. Дыбысты берудің қиыншылығы мынада: радиобайланыс үшін жоғары жиілікті электрлік тербелістер керек, ал дыбыс жиілігі төменгі жиіліктегі тербелістер болып табылады. Мұндай төменгі жиіліктегі электромагниттік толқындар мүлдем шығарылып таратылмайды дерлік. Сондықтан дыбыс жиілігіндегі электромагниттік тербелістерді алысқа тарата алатын жоғары жиілікті электромагниттік тербелістерге қандай да бір тәсілмен үстемелеу қажет болды.

Төменгі жиілікші электрлік тербелістерге сәйкестендіре отырып жоғары жиілікті электромагниттік тербелістерді басқару — жоғары жиілікті тербелістерді модуляциялау деп аталады. Модуляция деп отырғанымыз жоғары жиілікті тербелістердің параметрлерінің бірін — амплитудасын, жиілігін немесе фазасын төменгі (дыбыс) жиілікпен баяу өзгертетін процесс. Радиобайланыста амплитудалық, жиіліктік және фазалық модуляция қолданылады. Жоғары жиілікті тербелістерді тасымалдаушы жиіліктер деп атайды, өйткені олар дыбыс жиілігіндегі тербелістердің тасымалдаушылары рөлін атқарады.

Қазіргі заманғы радиотехникада көбінесе, ғарыштық байланыс жүйелерінде және телевизияда әрқашан жиіліктік модуляция қолданылады.

Радиоқабылдағышта жиіліғі жоғары күрделі тербелістерден қайтадан төменгі жиілікті тербелістерді ажыратып, бөліп алады. Төменгі жиілікті сигналды қалпына келтіру процесін демодуляция немесе детекторлеу деп атайды. Детекторленген сигналды күшейткеннен кейін акустикалық тербеліске айналдырады. 4-суретте радиобайланысты жүзеге асырудың негізгі принциптерінің модульдік сұлбасы берілген.

Телефон байланысының сымсыз жүйелері әдетте радиотелефонды байланыс жүйелері деп аталады, ал шет елдерде - Wireless Local Loop (WLL). Соңғы жылдары радиотелефонды байланыс жүйелері кеңінен дами бастады. Олар көбінесе мобильді байланысқа (mobil – жылжымалы) арналған аймақтық телефон жүйелері ретінде қолданылады, сонымен қатар, сымды телефон жолдары болмаған кезде (мысалы, жаңа құрылыс орындарында, ауылдық жерлерде және т.б.) стационарлы объектілермен байланысу үшін қажет.

Радиотелефон жүйелерін құру қымбат бағалы телекоммуникацияларды төсеуді, күрделі инженерлік жұмыстарды жүргізуді талап етпейді, санаулы күндер ішінде жер бедері мен ауа райы шарттарына қарамай-ақ, байланыс ұйымдастырылуы мүмкін.

Радиотелефонды байланыс технологиялары телекоммуникация жүйелері дамымаған үлкен қалаларда, тез үлкейіп жатқан қала маңы мен саяжай қоныстарында, кішкене қалалар мен аз тұрғыны бар ауылдық жерлерде байланыстың қажеттілігін қамтамасыз ете алады.

Радиотелефонды байланыс сымды телефонияның орнына әрдайым қолдануға арналған бәсеге қабілетті балама (альтернатива) болуы мүмкін, өйткені сымды телефония бірталай ақша қаражаты мен күнделікті қызмет көрсетуде көп еңбекті талап ететін күрделі шаруашылық болып табылады, және де дәл уақытында қажетті жедел жалғауды қамтамасыз ете алмайды.

Қарапайым сымды телефон жүйесімен салыстырғанда, сымсыз байланыс маңызды артықшылықтарға ие:

- ауа райы шарттары мен телекоммуникация инфрақұрылымынының болуына қарамастан, кез-келген жағдайларда орнатылу мүмкіндігі;

- жылжымалы (мобильді) тұтынушылармен сенімді және жедел байланысты қамтамасыз ету;

- жүйені ұйымдастыру бойынша көп еңбек сіңіруді талап етпейді, және де қолданысқа енгізу қарқыны айтарлықтай жылдам;

- оны құруға арналған қаражат шығыны 2-3 есеге аз;

- жүйенің өзіне жұмсалған қаражатын шығару мерзімі аз;

- жүйені басқару мен ақпараттарды қорғау бойынша жан-жақты қызмет көрсетеді.

Радиотелефонды жүйелердің ішінде олардың мынадай түрлері болады:

- ұялы радиотелефонды байланыс жүйесі;

- транкингті радиотелефонды байланыс жүйесі;

- радиотрубкалы телефондар;

- радиотелефонды ұзартқыштар;

- дербес спутникті радиобайланыс жүйелері.

Қазіргі уақытта әлемде радиотелефон жүйелерінің жұмыс істейтін протоколдарын анықтайтын, елуге жуық әр түрлі стандарттары бар.

Радиотелефон байланысының кейбір стандарттары

Стандарт	Таралуы	Арна жолағының ені,кГц	Деректерді тарату жылдамдығы, кбод	Желінің түрі
GSM	Ресей, Еуропа, АҚШ		0,2 – 9,6	Цифрлық ұялы
TDMA	Ресей, Еуропа, Азия, АҚШ		48,6	Аналогты және сандық радио желілері, спутниктік жүйелер
CDMA	Азия, АҚШ			Цифрлық ұялы,спутниктік жүйелер
DECT	Еуропа			Цифрлық радиотелефон
TETRA	Еуропа			Транкингті жүйелер
CT	Еуропа			Радиотелефон

Желіде байланысты ұйымдастырудың келесі негізгі варианттары қамтамасыз етіледі:

- абонент - телефон желісі – мобильді абонент;

- мобильді абонент - мобильді абоненті (тікелей радиоарнасы бойынша);

- топтық байланыс;

- апаттық шақырулар.

Жүйенің сервистік мүмкіндіктері:

-радиотелефондық арнаға қол жеткізудің приоритеттің 10 деңгейін ұйымдастыру мүмкіндігі, бұл кезде барлық арналар бос емес болғанда шүыл жағдайда приоритетті абоненттер шамалы артықшылықты абоненттердің сөйлесуін үзіп, байланысқа шығу мүмкіндігі болады;

- жеке абоненттерге шектеуді орнату мүмкіндігі, ол приоритеттің деңгейіне, жүйе қол жеткізу уақыты бойынша, қалалық пен қалааралық телефон желісіне қол жеткізу бойынша орнатылады.

- шұғыл және аса маңызды хабарды тарату үшін артықшылықты кезекші арнаны ұйымдастыру және қолдану мүмкіндігі;

- сөйлесуді тыңдаудан қорғау мүмкіндігі, бұл кезде транкты телефонға қажеттілік болғанда маскиратор (скремблер) қосылады;

- сөйлесудің барлық түрлердің уақытын оперативті ескеру мүмкіндігі, бұл транкингті байланысты пайдалану үшін әртүрлі абоненттер мен ұйымдарға төлем төлеу кезінде өте ыңғайлы.

«Мобильді абонент - телефон» режимідегі жалғану

Телефондық желіге шығу үшін транкты радиотелефонның клавиатурасында телефон нөмірін (14 санға дейін) теру керек және АТС-ке 1-ші немесе 2-ші телефондық жолы бойынша қол жеткізу үшін 1 немесе 2 режим кнопкасын басу керек. Радиотелефонның контроллері жұмыс жиіліктердің ауқымын тексереді, бос арнаны тауып, радиотелефонды базалық станцияға қосады. Қосудан кейін қосымша ішкі нөмірдің тональды теру мүмкін. Бұл кезде радиотелефон тіркелген пайдаланушының қосылу кодасын сандық түрде жібереді, содан кейін ол 1 немесе 2 телефон жолы бойынша шақырылатын телефон нөмірдің кодасын береді. Мобильді абоненттің телефондық желімен байланысу сеансының аяқталуы мобильді телефоннан ажырату туралы кодасы қабылдағанда болады.

1.3.Ұялы байланыс желілері (ұрпақтары, GSM стандарты)

Ұялы байланыс желілері өз атауын ұйымдастырудың ұялық принциптеріне сәйкес алған. Осыған сәйкес қызмет көрсету аймағы (қала территориясы немесе регион) ұяшықтардың кейбір сандартына бөлінеді. Ұяшықтарда әдетте дұрыс алтыбұрыш түрінде бейнелейді, себебі бұлар аралардың ұяшықтарына ұқсағандықтан бұл жүйені біз ұялы деп атаймыз. Желінің ұялы құрылымы жиіліктерді екінші реттік қолдану негізімен тікелей байланысты. Осыған байланысты бірдей жиіліктер бір-бірінен белгілі бір ара қашықтықта орналасқан ұящықтарда қайталануы мүмкін.Әрбір ұяшықтың центрінде негізгі базалық станция орналасқан(БС). Бұл БС өз ұяшығының шегінде барлық жылжымалы станцияларға қызмет етеді. Абонент бір ұяшықтан басқа ұяшыққа орын ауыстырған кезде бір байланыс станциясынан басқа байланыс станциясы оған қызмет көрсете бастайды. Байланыс станциялардың арналардың коммутациясы коммутация центрінде жүзеге асады (КЦ). Бұл УПАТС немесе ақырғы құқықтары негізінде ортақ қолданыстағы телефондық желіге (ОҚТС) қосылады.Шын мәнінде ұяшықтар қатаң геометриялық пішінде болмайды. Ұяшықтардың шынайы шекаралары дұрыс емес қисық түрінде болады.Олар радиотолқындардың өшуі мен таралу шарттарына тәуелді. Демек, қызмет ететін террмoторияның жерінің рельефіне салулардың тығыздығына және басқа факторларға тәуелді. Сонымен қатар, сенімді қабылдаудың зонасының шегінде сигналды қабылдауға мүмкін болмайтын облыстарда болады(көлеңке аймақтар). Осыған сәйкес базалық станцияның орналасуы ұяшық центрімен шамамен ғана сәйкес келеді. Бұны бірмағыналықпен анықтау қиынға соғады. Егер базалық станция бағытталған антенналарды қолдамаса, онда БС ұяшық шекараларында болады.

Цифрлық жүйедегі ұялы байланыс (мысалы GSM)”базалық станциясының жүйесі” (БСЖ) деген мағына қолданылады. Бұған базалық станцияларының контролері (БСК) кіреді және бірнеше базалық қабылдау берілістер станциялары (БҚБС) кіреді.Бір контроллер бірнеше БҚБС-ті басқара алады және келесі функцияларды орындайды: радиоканалдардың таратып үлестірулерін басқарады, қосылыстарды бақылап, кезектерін ретке келтіріп отырады; сигналдардың модуляция мен демодуляцияларын, хабарлардың кодалау мен декодалауларын, қозғалғыштық жиілікті және жұмыс режимін қамтамасыз етеді. Бір ортақ БСК-ға қосылған үш БҚБС, әрбір 120-градустық секторында жұмыс істей алады, ал бір ортақ БСК-ға қосылған алты БҚБС – әрбір 60-градустық секторында жұмыс істей алады.

Оның жалпы қамту аумағы жеке базалық станциялардың қамту аумағымен анықталатын ұяшықтарға бөлінген. Ұяшықтар бір-бірін көмкеріп, желі құрайды. Тегіс және ашық жердегі қамту аумағының базалық станциялары шеңбер пішінді болып келеді, сондықтан олардан құралған желі алты бұрышты ұяшықтардан құралған бал арасының ұяшығына ұқсас болып келеді. Желі бірдей жиілікте жұмыс істейтін, кеңістікте таралатын қабылдағыштар атқыштардан, қозғалыстағы абоненттердің орнын алдын ала анықтау және оның бір қабылдағыштар атқыштың қызмет көрсету аумағынан басқа қызмет көрсету аумағына ауысу кезіндегі байланыстыңүзіліссіздігін қамтамасыз ететін коммутаторлық жабдықтардан тұрады. Ұялы байланыстың алғашқы жүйелері 1946 ж. АҚШ-тың Сент-Луис қаласында жасалды. Бұл байланыс жүйелері автомобильдерде орнатылып, жеткілікті дәрежеде үлкен аумақты қамтамасыз ететін бірыңғай орталықпен байланыстырылды.

GSM стандарты.

Қазақстанның ұялы байланыс операторы GSM Қазақстан — Қазақстанның байланыс нарығындағы GSM-900 стандарты бойынша көш бастаушы оператор. Компания1998 ж. құрылып, Kcell және Actіv сауда белгілерімен жұмыс істеп келеді. Қазақстан Республикасының 1058 қаласы мен елді мекенінде Kcell ұялы байланысының қызметтері көрсетіледі, ол негізгі автомагистралдардың 85%-ын қамтыған. Базалық станциялар халықтың 66%-ы тұратын аумағында сигналдың сапалы қабылдануы мен жеткізілуін қамтамасыз етеді. Kcell 113 елдің 236 операторымен автоматты роуминг, 32 елдің 48 операторымен GPRS-роуминг қызметімен байланысқан. Қазақстанда сондай-ақ, Bеelіne, Pathword, Neo, т.б. байланыс жүйелері қызмет көрсетеді.

Қызметтер

· «Nokia арқылы шектеусіз браузинг»

· ВКонтакте және Facebook әлеуметтік желілеріне тегін қолжеткізім!

· KcellTube - жадыратушы бейне-портал

· Жүз қырық микрокүнделігін жүргізу қызметі

· Мен үшін төле

· Маған қоңырау шал

· Ұялы телефондарға арналған қосымша “On Device Portal”

· «Мобильді газет»

· «Opera Mini арқылы шексіз браузинг»

· Мобильді көмекші

· «Маска» сервисі

· Дауыстық жадыратушы қызметтер

· «Бүгінгі күн фразасы» сервисі

· "Мобильді интернет плюс"

· «Әуенді таны» атты қызметі

· Twitter пайдаланушыларына арналған SMS сервис

· Mail.ru жолдайтын SMS-мәлімдемелер

· LiveJournal үшін SMS мәлімдемелер

· «Таныстықтар галактикасы»

· «Одноклассники» сайтында SMS арқылы қатынасу

· *600# порталы

· Simfonia

· Анықтамалық-жадыратушы портал *777#

· Жазылымдар порталы *200#

· SMS-box

· Kcell BROADBAND

· iKcell

· Роуминг

· Дауыстық ашықхаттар

· Kcell “InfoСейф”

· "Сіздің нөміріңіз"

· Kcell Connect

· Қысқа хабарламаларды жолдау (SMS)

· Cөйлейтiн СМС

· Түрлі түсті SMS

· «Мен байланыстамын!»

· SMS - e-mail

· Дауыс почтасы (VoiceMail)

· Жауапсыз қалған қоңыраулар туралы мәлімдеме (MCN)

· Ұялы телефонға арналған Интернет (WAP)

· Мультимедиялық хабарламалар (MMS)

· «ВКонтакте»-дегі SMS арқылы тілдесу

· Қатынасу әуездері

· Мобильдi Интернет (GPRS)

Ұялы байланыс желілерінің ұрпақтары

4G термині ұялы сымсыз стандарттардың төртінші ұрпағын білдіреді. Ол стандарттар тобының 2 және 3 ұрпақтарының ізбасары болып табылады. Ұрпақ номері бұрынғы технологиялар мен жиіліктермен кері сыйымдылығы жоқ және қызмет көрсету принциптерінің іргелі ауысуын білдіреді.

1G бірінші ұрпақ стандарты 1981 жылы аналогты желінің түсініктемесі ретінде пайда болды.

2G байланыс стандарты каналдар коммутациясымен сандық жүйе (әлемдегі ең кең таралған желі 2G - GSM) бола тұрып, 1992 жылы рәсімделді.

Кейін бұл стандарт каналдар коммутация принципін жартылай ұстана отырып, ары қарай мультимедиа қызметтерін кем дегенде 200 Кбит/с беріліс жылдамдығымен демеу үшін 2002 жылы дамытылды да, 3G атауға ие болды.

Аз уақыт ішінде 4G термині де пайда болды, ол 1Гбит/с жылдамдыққа дейін ұялы рұқсаттаманы қамтамасыз ететін берілістің мультижиілікті ортасы базасында IP –хаттама негізінде толық пакетті коммутациялы желіні білдіреді.

4G жүйелерінен телефония, Интернетке жоғары жылдамдықты кіру, мультимедианың ағындық қосымшалары және осындай т.б. сервистерге қолданушы қол жеткізе алатын, IP –хаттамасы негізінде тегіс қамтитын және қауіпсіз шешім бола алады деп күтілуде.

4G термині Халықаралық Электрбайланыс одағының (МСЭ-Р) радиобайланыс секторымен анықталған IMT-Advanced стандартымен түсіндіріледі.

1.4.Спутниктік байланыс желілері

Арнайы спутниктік радиотелефондық байланыс.

Жалпы жағдайда кез-келген спутниктік байланыс жүйесі үш сегментен тұрады:

- ғарыштық (ғарыштық спутниктік-ретрансляторлар тобы);

- жердегі (жердегі қызмет көрсету станциялары, кездесу станциялары)

- тұтынушылық (пайдаланушыларда болатын терминалдар).

Арнайы спутниктік байланыс жүйелерінің түрлері.

Егер ұялы байланыс үшін, ең қажет параметр болып базалық станция антеннасының көтерілу биіктігі табылса, онда спутниктік байланыс жүйесі үшін, негізгі параметр болып, спутниктер-ретрансляторлар (спутники-ретрансляторлар (СР)) орбитасының биіктігі табылады.

Спутниктік радио байланыс (ДСРЖ-дербес спутниктік радиобайланыс жүйесі (СПСР–системы персональной спутниковой радиосвязи)) ғарыштық ретрансляторлар кешендері мен абоненттер радиотерминалдары арқылы қамтамасыз етіледі.

Егер ұялы байланыс жүйелері үшін маңызды параметрі ­ базалық станцияның антенна биіктігі болса, спутниктік байланыс жүйелерінде арналған ұқсас параметрі - спутниктер-ретрансляторлардың орбита биіктігі болып табылады.

Қазіргі уақытта барлық спутниктік байланыс жүйелерін орбитабиіктігі бойынша төмендегідей бөледі:

- геостационарлық орбиталар (GEO - Geostacionary Earth Orbit, спутниктік-ретраслятор Жер бетіндегі бір-нүкте үстінде асылып тұратындай болады): орбита биіктігі 36000 км; барлық жер бетінде спутниктік байланысты қамтамасыз ету үшін 3 СР қажет, бір спутник-ретраслятор Жер бетінің 34% қайталап жабады, сигналды берудің уақыттық кідірісі шамамен 600 мс тең;

- орташа жоғары айналмалы немесе эллипстік орбиталар (МЕО - Mean Eath Orbit): орбита биіктігі 5000-нан 15000 км дейінгі ауқымда, қажетті СР саны – 8-12, бір спутникті қамту аймағы – 25-28% аймағына қызмет көрсетеді, сигналды берудің уақыттық кідірісі – 250-400 мс тең; (Odyssey и ICO жүйелері);

- төмен айналмалы немесе айналмаға жақын орбиталар (LEO - Low Earth Orbit): орбита биіктігі 500 - 2000 км, қажетті СР саны – 48-66; бір спутникпен қамту аймағы – 3-7% аймағына қызмет көрсетеді; сигналды берудің уақыттық кідірісі – 170-300 мс тең; (Indium жүйесінің құрамына 66 спутник-ретранслятор кіреді, орбита биіктігі 780 км, Globstar жүйесінде – 48 ретранслятор, 1400 км биіктігінде; Globalstar жүйесі)

Қазіргі уақытта ондаған әр түрлі СПРС бар, олардың кейбіреулерінің сипаттамалары 12.1-кестесінде көрсетілген.

Қолданыстағы спутниктік байланыс жүйелерінің көпшілігі геостационарлық спутниктік топтардан тұрады, олар оңай түсіндіріледі: аз ғана спутниктер саны, Жер бетінің барлығын қамтиды. Алайда, сигналдың аз ғана кідірісі оларды қолданылатындай етіп тастайды, ереже бойынша тек радио мен телерадиохабарлауға ғана қолданады.

Төмен орбиталы СПСР. Indium 66 спутниктер-ретрансляторлардан тұрады (1997 жылы 5 мамырда олардың алдыңғы бесеуі жіберілді) орбита биіктігі 780 км, ал Globstar – 48 болса, 1400 км биіктікте болады. Осыншама СР саны Жер шары территориясындағы кез-келген абонентіне ұсынылатын үздіксіз байланыс арнасын қолдау үшін қажет, өйткені әр бір төмен жылдамдықты спутник-ретрансляторлар орбитадағы спутниктің әр бір айналу уақытында абоненттік радиотелефонның көріну аймағында бар жоғы бірнеше минут қана бола алады. Спутниктердің бір-бірінің артынан жылжуының, олардың әр түрлі орбиталы кеңістікте орналасуының және байланыстың автоматты түрде бір спутник-ретранслятордан екіншісіне ауыстырылып-қосылуының арқасында, Жер бетінің шолу аймағын толық жабу мен абонентпен үздіксіз байланыс қамтамасыз етіледі. Жүйелерімен қамтамасыз етілетін байланыс арналарының саны 60-70 мыңға жетеді.

Globalstar жүйесі.

Глобальді жылжымалы дербес спутникті Globalstar (Globalstar ltd., Сан-Хосе компаниясы, Калифорния штаты.) байланыс жүйесі жер шары территориясының солтүстік енінің 70° және оңтүстік енінің 70° арасында орналасқан жылжымалы және белгіленген объектілерге байланыс қызметтерін көрсетуге арналған.

Орташа орбиталы Odyssey және ICO жүйелері, орбита биіктігі 10000 км, бір спутник-ретранслятордан үлкен шолу территориясы қамтамасыз етілетін болғандықтан, ICO жүйесінің санын 10-12 дейін қысқартуға болады (бір СР көріну уақыты бірнеше сағатқа дейін жетеді). Жүйелерімен қамтамасыз етілетін байланыс арналарының саны 25-30 мыңға жетеді.

2-кесте.Кейбір жылжымалы радиобайланыс жүйелерінің (СПРС) негізгі сипаттамалары

СР типі	СР класы	СР саны	Орбита биіктігі, км	СР массасы, кг	Жиілік ауқымы, ГГц	Тарату жылдам-дығы, кбит/с
қабылдау	тарату
Орбита			36 000		5,98-6,28	3,65-3,95	9,6
Горизонт
Экспресс
Горизонт			36 000		5,88-6,38	3,55-4,05	9,6-64
Ямал-100
ICO	MEO
Odissey	MEO
Indium	LEO				1,616-1,625	1,616-1,625	9,6
Globalstar	LEO				6-7	6-7	9,6
Гонец	LEO				0,312-0,315	0,387-0,390	2,4-19,2
Сигнал	LEO				0,3-0,4	1,5-1,6	9,6

Бірінші спутниктік телекоммуникациялардың кеңінен таралған белгілі жүйесі «Инмарсат» (Inmarsat) «абонент терминалға ілесіп жүреді» принципі бойынша жұмыс жасаған, яғни бейнетерминал қабылдап-таратушы жабдықпен және қуатты беруші антеннамен жылжымалы объектіге орналасқан (автомобильде, пойызда, ұшақта), сондықтан абонент сол объектіге тәуелді болатын. Бейнетерминал геостационарлық орбитада орналасқан спутниктік-ретранслятор арқылы, басқа абоненттердің радиотерминалымен байланысатын.

Спутниктік байланыс жүйелерінің жылдам дамуы бірқатар халыөаралыө конвенциялардың, келісімдер мен нормалардың қабылдануын және өңделуін қажет етті. Жиіліктерді қолдану мен орбиталарда бір-біріне өзара әсерді болдырмайтын спутниктердің орналасу туралы сұрақтар радио бойынша Халықаралық кеңестік комитет (Международного консультативного комитета по радио (МККР)) пен Жиіліктерді тіркеу бойынша Халықаралық комитеттің (Международного комитета по регистрации частот (МКРЧ)) шеңберінде шешіледі.

Спутниктер орбитасының биіктігі шамамен 36000 км тең геостационарлы ғарыштық жүйелер екі артықшылыққа ие:

- спутниктер Жер бетіндегі бір белгілі нүктеде орналасады;

- үш геостационарлық спутниктен құрылған жүйе жер бетінің глобальдік көрінісін қамтамасыз етеді.

Алайда, геостационарлық спутниктерден тұратын орбиталық топтар үшін, бұл жүйелердің бір кемшілігі бар – радиосиганалдардың таралу уақытының ұзақтығы, бұл радиотелефонды байланыс кезінде сигналдардың таралуы кезіндегі кідірістерді туындатады. Жауап қайтару сигналының келуін күту шыдамсыз абоненттердің наразылыңын тудыруы мүмкін.

7-сурет. Дербес байланыстың спутниктік жүйелерінің құрылымы

1.5.Темір жол көлігіндегі байланыс желілері (технологиялық желілер иерархиясы, байланыс түрлері, TETRA стандарты).

Теміржол көлігінің қарқынды дамуы қозғалысты ұйымдастырумен, жылжымалы құраммен, жолдармен, электрмен қамтамасыз етуші және басқа да техникалық құралдарды пайдаланумен айналысатын бөлімшелер мен қызмет орындарының айқын өзара қарым-қатынасын талап етеді.

Технологиялық байланыстың ролі әсіресе пойыз қозғалысын басқаруда, жүк ағындарын реттеу мен жылжымалы құрамның әлдеқайда тиімді пайдаланылуын ұйымдастыруда ерекше орын алады. Жолды басқару тапсырмаларының негізі болып: жолаушылар және жүк тасымалдау жоспарларын қамтамасыз ету, пойыз қозғалысын басқару, пойыздарды құрастыру жоспарының графигінің орындау, жүк тасымалдау және коммерциялық жұмыстарды ұйымдастыру, теміржол көлігінің техникалық құралдарын жөндеу мен пайдалану, теміржол қозғалысының қауіпсіздігін қамтамасыз ету, жолаушылар мен жүктерді өз уақытында жеткізу және қорғау, еңбектің өнімділігі мен жұмыстың рентабельділігін жоғарылату жатады.

Осы тапсырмаларды орындау үшін жол құрамына әртүрлі қызмет көрсету орындары кіреді: тасымалдау, жолаушылырға арналған, локомотивті, вагонды, электрмен қамтамасыз ету, жолдар, сигнал беру мен байланыс және т.б. Қарастырылған буындар жұмысының ешбір тоқтаусыз, әрі тәртіппен орындалуын қамтамасыз ету үшін, технологиялық байланыс желісі құрылады.

Технологиялық байланыс пойыз қозғалысын басқаруда, жүктерді сұраптауда, жол жөндеу жұмыстары мен темір жол көлігін басқару процестерінде ерекше шешуші роль атқарады және теміржол көлігін басқару процесінің технологиялық бөлігінің тартып алынбайтын бөлігі болып табылады. Теміржол көлігінің байланыс желісі еліміздің Біртұтас автоматтандырылған байланыс желісі болып табылады (ЕАСС).

Теміржол көлігіндегі жұмыстарды жедел басқару үшін, қызмет көрсету орындарында бөлімшенің жұмысын бақылайтын жол диспетчерлерінен тұратын, жедел қызмет көрсететін бөлімшелер ұйымдастырылады.

Жолдардағы тасымалдау қызметтерінде қозғалысты жедел басқаруды оперативті-басқару бөлімінің аппараты орындайды, тәртіп бойынша, кезекті (смена) ДГСП бөлімі бастығының көмекші орын ауыстырушысы, үш-төрт жол диспетчерлері (жолды диспетчерлік учаскелердің санына қарай) және жолды локомотивті диспетчер басқарады. Әрбір жол диспетчері ДГП үш-төрт жол бөлімшелері мен негізгі станциялардың жұмыстарын жедел басқарады және бақылайды.

Жол бөлімшелерінде қозғалысты жедел басқаруды тасымалдау бөлімшесінің диспетчерлік аппараты бөлімшенің аға диспетчерінің басқаруымен ДНЦС жүзеге асырады.

Станцияларда жедел басқаруды станциялық (ДСЦС) немесе маневрлік (ДСЦ) диспетчер, ал кішігірім станцияларда - станция кезекшісі ДСП басқарады.Теміржолдарда жолды диспетчерлік басқару орталықтары енгізілуде (ДЦДУ), олар жол бөлімшелеріндегі диспетчерлік штатты босатуға және жедел басқару құрылымындағы буындарды қысқартуға арналған. Диспетчерлік орталықтың негізін (сурет 7.1) есептеу орталықтарынан ГВЦ, ИВЦ тұратын ақпараттық жүйелер, ақпараттық арналар және технологиялық байланыс желілері құрайды.

7.1 сурет - Диспетчерлік басқарудың Басқы және жолды орталықтардың өзара әрекеттерінің құрылымдық сұлбасы

Технологиялық байланыстың тағайындалуы мен топтастырылуы.

Көлік және коммуникация министрлігінің негізгі торабы - торап желілерінің, станциялық желілер мен тарату жолдарының жиынтығынан құрайтын, теміржол көлігін басқару иерархиясына сәйкес келетін тарату арналарының жүйесін құрайтын - біріншілік желі болып табылады. Біріншілік желі магистральды, жолды, бөлімшілік, жергілікті және станциялық желілер болып бөлінеді.

Магистральді біріншілік желі - министрлік пен РГП арасындағы екеншілік электрбайланысының торабын, сонымен қатар соңғысын өзара ұйымдастыру үшін, тоналді жиіліктегі (ТЧ) арналар мен лектер тобының құралуын қамтамасыз етеді. Жолды біріншілік желі - басқарма мен жол бөлімдерінің, сонымен қатар бөлімшелердің өз арасындағы екіншілік желілерін ұйымдастыруға арналған ТЧ арналары мен топтық лектер жиынынан тұрады. Бөлімшелік біріншілік желі - жол бөлімшілері шегіндегі екіншілік желіні ұйымдастыру үшін тональді арналар мен төменгі жиілікті жол лектерінің пайда болуын қамтамасыз етеді. Станциялық байланыс тораптары - темір жол станциялары шегінде ұйымдастырылатын жергілікті және оперативті-технологиялық байланыстардан тұрады.

Біріншілік желіні ұйымдастыру үшін, темір жол көлігінде әуе, кабельді (соның ішінде толшықты оптиқалық) және радиорелелік байланыс желілері қолданылады.

Біріншілік желі базасында екіншілік желі құрылады. Екіншілік желі темір жол көлігінің бөлімшілерінде коммерциялық және пайдаланымға берілген жұмыстарды ұйымдастыру үшін, сонымен қатар пойыз қозғалысын басқару үшін керек. Екіншілік желі - біріншілік желінің беру арналарының базасында ұйымдастырылған коммутация станцияларының, коммутация түйіндерінің, аяққы (соңғы) станция құрылғылары мен арналарының базасында ұйымдастырылған. Екіншілік желілер - берілетін ақпарат түріне, оларды ұйымдастыру тәсілдері мен қолдану аймағына, тасымалдау процестерінің басқарылуына және тағы басқаларға әсер ете отырып, ведомствалық және территориялық бұйымдармен сипатталады. Екіншілік технологиялық желілер - ол ведомствалық желілер, сол себептен біртұтас автоматтандырылған станциялар желісінің бір бөлігі болып табылады.

Қолданылу аймақтарына қарай екіншілік технологиялық желілер жалпы қызмет етуші және оперативті-технологиялық байланыс желілері деп бөлінеді (сурет 7.2)

7.2 сурет – Технологиялық байланыс классификациясының құрылымдық сұлбасы

Жалпы қызметте пайдаланушы байланыс желілері мен жергілікті телефон байланысы теміржол көлігінің құрылымдық бөлімшелерінің жұмысын жалпы басқаруға арналған және ЕАСС-қа шығуды қамтамасыз етуі керек.

Ақпаратты тарату түрлеріне қарай екіншілік технологиялық байланыс желілері: телефонды (сөз), телеграфты (санды-әріпті текст түрінде), мәлеметтерді тарату, телемеханика (телебасқару мен телебақылау сигналдарының берілуін қамтамасыз етеді) деп бөлінеді. Сонымен қатар көлікте технологиялық радиобайланыс желілері жұмыс жасайды. Сымды және радиобайланыс желілері бөлек жұмыс істейді және тағайындалуы бойынша ортақ технологиялық байланыс торабын құрады.

Станциялық тенологиялық байланыс желілері темір жол көлігіндегі автоматтандырылған басқару жүйесінің (АСУЖТ) жұмыс істеуін қамтамасыз етуге арналған, сонымен қатар, теміржол тораптарының кез-келген пунктері арасындағы қызметтік телеграф ақпаратарын таратуға арналған технологиялық телефон байланысы желілерімен толықтырылады.

Қызмет ету аймағына қарай технологиялық телефон байланысы магистральді, жолды және бөлімшілік байланыс желілері болып бөлінеді. Бұл желілердің әрқайсысында темір жол көлігінің сәйкес бөлімшелеріне қызмет ету аймағы мен басқару процесіне әсер ету деңгейіне қарай ерекшеленетін, жалпықызметтік және оперативті-технологиялық байланыс түрлерінің кешені ұйымдастырылады (сурет 7.3). Бұл суреттегі УД – жол басқармасы; ОД – жол бөлімшесі; С – станции.

1.6.Құжатталған байланыс желілері (локальді және глобальді желілердің құрылу принциптері, OSI моделі, Ethernet технологиясы

Виртуалды жалғанулар – желі абоненттер терминалдары арасында физикалық жалғанулар іске асырылмайды, тек желі түйіндеріндегі жады құрылғылары арқылы виртуалды байланыс арнасы құрылады.

Компьютерлік желінің даму кезеңдері:

Бірінші кезеңі – өңделіп шыққан кезінен 90-жылдың ортасына дейін локальді және глобальді желілер бөлек қолданыста болады (1960-1990 жж.).

Екінші кезең – 90-жылдардан бастап 2010 жылға дейін локальді және глобальді желілер интеграция процессімен сипатталады.

Үшінші кезең – 2010 жылдан бастап компьютерлік және телекоммуникациялық (телефон, радио, теледидар) желілерінің ұқсастық (конвергенция) процесстері басталады.

1974 ж. – х25, Frame Relay (44 Мбит/сек)

1984 ж. – Ethernet (10 немесе 100 Мбит/сек)

1985 ж. – Token Ring (16 Мбит/сек)

1989 ж. – FDDI (100 Мбит/сек)

1990 ж. – АТМ (2,5 Гбит/сек)

Қазіргі кезде Ethernet (локальді) және АТМ (глобальді) қолданылады.

OSI (Open systems interconnection) желілік моделі (ашық жүйелердің өзара әрекеттесуінің базалық эталонды моделі, 1978 ж.) – желілік протоколдар стегінің желілік моделі.

Тұтынушылар қосымшаларының желімен әрекеттесуін қамтамасыз етеді: ақпарат базасына алысталған қол жеткізу, электронды почтаны жіберу, т.б.

Протоколдар түрлендіру, шифрлеу және дешифрлеу қамтамасыз етеді.

Байланыс сеансына қолдау қамтамасыз етеді: сеанстық деңгейі басқарады.

Желілердің физикалық деңгейінде өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді: коммутаторлар мен көпірлер жұмыс жасайды.

Екілік түрде ұсынылған әліметтердің беріліс әдісін анықтайды: концентраторлар жұмыс жасайды.

Физикалық деңгейі мәліметтердің беру ортасынан анықтайды: оптика, коксиальды кабель, спутниктік арнасы.

Ethernet (ағыл. - эфир) – Роберт Метксаф, 1980 ж.

КЖ қолданылатын пакеттік берілісін қамтитын технологиялар.

OSI – физикалық деңгейі – сымды жалғаулар мен электр сигналдарын анықтайды.

Арналық деңгейі – кадрлар форматы мен ортаға қол жеткізуді басқару протоколдарын анықтайды.

Жұмыс істеу принципі: желідегі бір торабымен таралған ақпарат барлық тұтынушылармен қабылданады (радиохабарлау сияқты). Қазіргі уақытта жалғаулар свитч арқылы іске асырылады, кадрлар тек адресатына дейін жеткізіледі.

Коксиальды кабель (лат. со – бірге және axis - ось) – орталық өткізгіш пен экран осьтері бір бағытта орналасқан.

Коксиалды кабельде Ethernet модификациялары:

10 Мбит/сек Ethernet.

10BASE5, IEEE802.3 («Жуан Ethernet», диаметрі – 12 мм.).

Коксиалды кабельдің толқынды кедергісі – 50 Ом (кабель – RG-8).

Сегменттің максималды ұзындығы – 500 м.

10BASE2, IEEE802.3а («Жіңішке Ethernet», диаметрі – 6 мм.).

Коксиалды кабельдің толқынды кедергісі – 50 Ом (кабель – RG-58). Сегменттің максималды ұзындығы – 185 м.

КЖ топологиясы – желілік.

«Витая пара» (англ. Twister pair).

Пластикпен қапталған бір немесе бірнеше оқшауланған және өзара оралған өткізгіштер жұбы. Өткізгіштерді орау себебі – бір жұптағы өткізгіштер арасындағы байланысу деңгейін жоғарлат.

«Витая пара» кабелінің түрлері:

Экрандалмаған ВП (UTP – Unshielded twisted pair) – қорғау экраны жоқ. Фальгаланған ВП (FTP – Foiled twisted pair) – жалпы экраны фальгадан жасалған.

Экрандалған ВП (STP – Shielded twisted pair) – әр жұбы экрандалған + жалпы экран.

Фальгаланған экрандалған ВП.

Ethernet модификациялары:

Мәліметтер таратудың максималды қашықтығы – 1 км.

10BASE-F, IEEE802.3j – 10 Мбит/сек.

КЖ топологиясы – «жұлдызша» және «сақина» тәрізді.

StarLAN10 – 1 стандарт, 10 Мбит/сек.

10BASE-T, IEEE802.3i – мәліметтер тарату үшін кабельдің төрт сымы (екі жұп) қолданылады.

Сегменттің максималды ұзындығы – 100 м.

КЖ топологиясы – «жұлдызша» тәрізді.

Талшықты оптикалық кабель.

Конструкциясы: орталық элементі – полиэтиленмен қапталған, металлдан жасалған тасымалдаушы тросс. Жіптер – жарықөткізгіштер – әйнек немесе пластик талшықтар.

Артықшылығы: жоғары жылдамдығы, өшулігі төмен, жоғары бөгеулерден қорғау, гобариттік размерлері мен салмағы аз, арақашықтығы 400-800 км.

ІІ. ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ.

2.1. Сөйлесу тракт сұлбасының құрылуы.

Қалааралық телефондық желі құрамына АМТС (автоматическая междугородная телефонная станция), бірінші және екінші классты автоматты коммутация түйіндері (узлы автоматической коммутации первого (УАК I) и второго (УАК II) класса), станциялар мен түйіндерді байланыстыратын телефондық арналар.

Екі АМТС арасындағы байланыс тракттың УАК-тар саны төрттен аспау қажет.

Әртүрлі жергілікті желілердің телефондық аппараттар арасындағы сөйлесу тракт сұлбасын құру.

Шығыс желі – ШХТ мен ҚТЖ;

Кіріс желі - АТЖ;

Қалааралық желі – АҚАТС – АҚАТС

Қалдық өшу шамасын бөліп тарату кезінде келесі кепілдемелерді ескеру қажет:

- 800 Гц жиілікте екі телефондық аппарат арасындағы қалааралық арнасындағы қалдық өшуі 30 дБ аспау керек;

- зоналық арнаның төртсымды бөлімінің қалдық өшуі 7 дБ тең, абоненттік жолдың - 4,5 дБ, СЛМ (магистралдық байланыс жолдары) және ЗСЛ (тапсырыс байланыс жолдары) - 4 дБ;

- ОС (соңғы станция), УС (түйінді станция), ЦС (орталық станция), АТС, УИС (шығыс хабар түйіні), УВС (кіріс хабар түйіні), АМТС (автоматты қалааралық телефондық станция) екісымды коммутация кезінде 1 дБ аспайды, төртсымды – 0 дБ;

- барлық УАК қалдық өшуі 0,5 дБ тең.

СТС желісінде 4 дБ нормасы 2 коммутацияланатын учаскелерге ОС - УС және УС – ЦС беріледі, сондықтан төртсымды арнаны УС пен ОС станцияларына дейін тартады, бұл келесі есептермен анықталады. Мысалы, ЦС пен УС арасындағы қашықтық 3 км тең, ал УС пен ОС арасындағы - М = 5,5 км. Сонымен симметриялық төмен жиілікті кабельдің өткізгіштер диаметрі 0,8 мм тең болғанда бұл учаскелердегі жалпы өшуі:

(3+5,5)*0,65дБ/км = 5,525 дБ,

бұл рұқсат берілген шегінен жоғары, сондықтан УС дейін төртсымды арнаны ұйымдастру қажет. Сонымен УС-ОС учаскесінде, 5,5 км ұзындығымен, төменірек қиылысымен өткізгішті қолдануға болады:

5,5*1,39 = 7,645 (1,39 дБ/км өшуіне 0,4 мм диаметрі сәйкес).

2.2. Жалпы қолданыстағы телефон желілерінің сұлбасын құру.

Желінің құрылымын екі зона түрінде құрыңыз, әр зона құрамына екі жергілікті желі кіреді.

I зонада - АТЖ – 15 мың абоненттерге және ҚТЖ 40 мың абоненттерге;

II зонада - ҚТЖ – 90 мың абоненттерге және АТЖ 18.6 мың абоненттерге.

Бірінші зонаның ҚТЖ 40 мың абоненттерге арналған, сондықтан құрамында 4 РАТС,барлығы 10000 нөмірге арналған, Әрбір РАТС АМТС байланысу үшін ЗЛ (заказные линии – тапсырыс жолдар) және байланыстырушы жолдарын қолданады. Бірінші зонаның СТС пен ГТС абоненттері АМТС арқылы жалғанады.

Бірінші зонаның АТЖ құрамында ЦС 9000 нөмірге арналған, екі УС 2000 нөмірге және төрт ОС 500 нөмірден. Желі құрылымы радиалды – түйінді.

Екінші зонаның АТЖ бірінші зонаның АТЖ құрылымы сияқты – ЦС 10000 номірге,екі УС 3000 номірге, төрт ОС әрқайсысы 400 номірге арналған.

Екінші зонаның ҚТЖ 89 мың абоненттерге арналған, сондықтан оны екі түйін арқылы қарастырамыз. бірінші аудан төрт аудандық АТС құрылады, әрбіреуі 10000 нөмірге, ал екінші - бесеуден ұйымдастыруға болады

2.3. Жалпы қолданыстағы телефон желілерінің бөлігін анализдеу.

2.3.1 – сурет. Желі құрылымы.

2.3.1 – кесте. Құрылымдық матрица.

		а			e	f
			b			g
				c
					d	h
						о

1 абоненттен ЦС – 6 шыңы - дейінгі барлық мүмкін жолдар көпшілігін есептеу үшін құрылымдық матрицада 1 бағана мен 6 жолды өшіріп, келесі анықтауышты есептейміз.

| = =

= =

=c(c)Vbb(hhVdd)Vbc(gh)Vgb(ch)Vg(gVgdd)Vgc(cg)=ccVbbhhVbbddVbcdhVgbchVggVggddVgccg

r(μ¹ cc)=2 r(μ² bbhh)=4 r(μ³ bbdd)=4 r(μ⁴ bcdh)=4

r(μ⁵ dbch)=4 r(μ⁶ gg)=2 r(μ⁷ ggdd)=4 r(μ⁸dccd)=4

Есептелген жолдар ұзындығы қосынды қабырғалар ұзындықтарынан құрылады.

Lμ¹=L₃₄+L₄₃

Lμ²=L₂₃+L₃₂+L₆₄+L₄₆

Lμ³=L₂₃+L₃₂+L₅₄+L₄₅

Lμ⁴=L₂₃+L₃₄+L₆₂+L₄₆

Lμ⁵=L₂₆+L₃₂+L₄₃+L₆₄

Lμ⁶=L₂₆+L₆₂

Lμ⁷=L₂₆+L₆₂+L₅₄+L₄₅

Lμ⁸=L₂₆+L₃₄+L₄₃+L₆₂

2.4. Коммутацияланбайтын екіншілік желіні синтездеу кезінде берілген біріншілік желі арналар сыйымдылықтар негізінде кросс көмегімен түйіндерде қажетті арналар сыйымдылығын ұйымдастыру қажет. Бұл тапсырманы коммутацияланбайтын екіншілік желінің арналар таралу жоспарын құру тапсырмасы деп атайды.

Біріншілік желі құрылымын граф түрінде көрсетеміз, қабырғаларына мәндер беріледі - салмақтары (бағалары, ұзындықтары) мен арналар санындағы өткізу қабілеттіліктері. Мысалы, желі 6 шыңдар мен 8 қабырғалардан құрылады. Әрбір қабырға сыйымдылығы 20 арнаға тең. Арналар таралу жоспарын құру қажет: 1 мен 4 шыңдар арасындағы сыйымдылығы 24, 2 пен 5 -20, 3 мен 6 - 16, яғни Y₁₄=24, Y₂₅=20, Y₃₆=16, әрбір жолдың транзитті учаскелер үштен аспау керек.

i және j шыңдар арасындағы жолын реттелген түйіндер (немесе қабырғалар) жиынымен көрсетілген.

1 және 4 шыңдар келесі жолдар арқылы жалғану мүмкін:

μ¹₁₄= r(μ¹)=3

μ²₁₄= r(μ²)=2

μ³₁₄= r(μ³)=2

μ⁴₁₄= r(μ⁴)=3

2 және 5 шыңдар келесі жолдар арқылы жалғану мүмкін:

μ¹₂₅= r(μ¹)=2

μ²₂₅= r(μ²)=3

μ³₂₅= r(μ³)=3

μ⁴₂₅= r(μ⁴)=3

μ⁵₂₅= r(μ⁵)=4

μ⁶₂₅= r(μ⁶)=5

3 және 6 шыңдар келесі жолдар арқылы жалғану мүмкін:

μ¹₃₆= r(μ¹)=2

μ²₃₆= r(μ²)=2

μ³₃₆= r(μ³)=3

μ⁴₃₆= r(μ⁴)=2

μ⁵₃₆= r(μ⁵)=5

μ⁶₃₆= r(μ⁶)=4

Жолдың рангі деп кіретін қабырғалар санын атайды.

Байланыс сапасын сақтау үшін жолдың рангі шектеледі, бұл тапсырма бойынша ранг үштен аспау болу керек.

Есептеу әдісі:

1 қадамы. Әрбір шыңдар қосындысы (i,j) үшін, жолдар көпшілігі құрылады және ранг шектелу шартына сәйкес келетін жолдар алынады.

2 қадамы. Талап қойылған арналар саны Y_ij арналар арасында теңдей бөлінеді.

1-2 қадамы барлық (i,j).

3 қадамы. Рұқсат берілген сыйымдылықтар матрицасы құрылады, жолдары байланыс жолдарына сәйкес болатын, ал бағаналар граф қабырғаларына. Жол мен бағана (i,j) қиылысында осы жолға берілген қабырғаның арналар саны х жазылады, яғни

Әрбір бағананың элементтер қосындысы осы қабырғаның араналар санын білдіреді.

4 қадамы. Әрбір қабырғада қойылған шектелу тексеріледі. Егер олар орындалса, есеп шығарылды. Керісінше болса – 5 қадамы есептеледі.

5 қадамы. Шамадан артық жүктемеленген қабырғалар үшін жүктемеден босату қажет (егер мүмкін болса) және 4 қадамына ауысу. Егер кейбір қабырғаларды жүктемеден босату мүмкінсіз болса – 7 қадамына ауысу.

6 қадамы. Арналар таралу жоспары құрылады.

7 қадамы. Желі сыйымдылығы жеткілікті болмағандықтан есеп мүмкін емес.

1 қадамы. Ранг жолдар көпшілігін құрайық

2 қадамы. Арналар саны барлық жолдарға теңдей бөлінеді

X_1,2,3,4= X_1,6,4= X_1,5,4= X_1,2,6,4=24/4=6

X_3,4,6= X_3,2,6= X_3,2,1,6=6х2+4=16

X_2,1,5= X_2,6,4,5= X_2,3,4,5= X_2,6,1,5=20/4=5

3 қадамы. Сйымдылықтар матрицасын құрайық (3.2 кесте).

Матрицаның бағаналары берілген желінің қабырғаларына сәйкес. (1-2),(1- 4), (1-6), (2-3)..., ал жолдар байланыс жолдарына : 1 жолдың (1-2), (2-3) бағаналарда 6 тең арналар саны жазылған, 2 жолдың (1-4) және (3-4) бағаналарда және т.б..

μ¹₁₄

Дата добавления: 2015-10-16