Жиіліктік спектрді тиімді пайдалану

ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫ ҰЙЫМДАСТЫРУДЫҢ ЖАЛПЫ ПРИНЦИПТЕРІ

жүктеу 0,62 Mb.

бет	2/24
Дата	13.12.2022
өлшемі	0,62 Mb.
	#40605

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 24

GSM дипл гот

ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫ ҰЙЫМДАСТЫРУДЫҢ ЖАЛПЫ ПРИНЦИПТЕРІ
1.1 Ұялы байланыстың даму тарихы

Қажет еткен адамдарға өз қызметін ұсынған ең алғашқы радиотелефондық байланыс жүйесі 1946 жылы АҚШ-ң Сент-Луис қаласында жұмыс істей бастады. Бұл жүйедегі радиотелефондар қарапайым бекітілген каналдарды пайдаланған. Канал бос емес болған жағдайда абонентті бос каналға ауыстыру қолмен жүзеге асырылған. Аппарат өте үлкен және қолдануға ыңғайсыз болған.

Техниканың дамуына байланысты радиотелефондық байланыс жүйесі жетілдіріліп отырған: құрылғылардың өлшемдері кішірейген, жаңа жиіліктік диапазондар меңгеріле бастаған, базалық және коммутациялық құрылғылар жақсартылған, атап айтқанда, бос каналды автоматты түрде таңдау функциясы – транкинг (trunking) пайда болды. Радиотелефон байланысына сұраныстың көп болуына байланысты қиындықтар туындап отырды. Олардың ең бастысы – жиіліктік ресурстың шектеулілігі: анықталған жиілік диапазонында бекітілген каналдар саны шексіз көп бола алмайды. Сондықтан жиілігі жуық жұмыс каналдарындағы радиотелеондар өзара кері әсерлер тудырып оытрды. Көптеген елдердің ғалымдары мен инженерлері осы проблеманы шешу бағытында зерттеулер мен эксперименттер жүргізіп отырды. Осылайша 1940 жылдың ортасында AT&T компаниясының Bell Laboratories зерттеу орталығы бүкіл қызмет көрсетілетін аумақты кішігірім бөліктерге бөлу идеясын ұсынды. Ол бөліктер сота (ағылшынның cell-ұяшық, сота деген сөзінен) деп атала бастады. Әрбір сотаға әрекет ету радиусымен бекітілген жиілігі шектеулі хабарлағыш қызмет көрсету керек болатын. Бұл өзара кедергісіз бір жиілікті басқа сотада пайдалануға жол ашуы керек болатын. Алайда байланыстың бұл принципін аппараттық деңгейде жүзеге асыру үшін шамамен 30 жыл уақыт кетті. Ұялы байланыс жүйесін жасау әлемнің түрлі елдерінде және әртүрлі бағыттарда жүргізілді.
Бұл жүйелердің барлығы аналогты деп аталады. Себебі, оларда қарапайым радиостанциялардағы секілді ақпаратты жеткізудің қарапайым жиіліктік (ЖМ) модуляция немесе фазалық (ФМ) модуляция, яғни аналогты жолдардың бірі пайдаланылатын. Бұл әдістің атап айтарлықтай екі үлкен кемшілігі бар: сұхбатты басқа абоненттер тыңдау мүмкіндігі бар; абоненттің орын ауыстыруы кезінде қоршаған ландшафт немесе ғимарат кесірінен сигналдың «жоғалып кетуімен» күресуге арналған эффективті әдістердің болмауы. Ұялы байланыстың әртүрлі стандарттарын пайдалану және белгіленген жиілік диапазонның аса көп жүктелуі оның кеңінен қолданылуына кедергі келтірді. Себебі өзара кедергінің әсерінен бір телефоннан тіпті екі түрлі елдегі абоненттерде сөйлесе алмайтын болған.
Абоненттерді көбейтудің екі ғана әдісі бар: жиіліктік диапазонды кеңейту (Ұлыбританияда осы әдіс пайдаланылған-ETACS) немесе рационалды жиіліктік жоспарлауға көшу.
Байланыс облысында ғылыми жаңалықтар мен жаңа технологияларды пайдалану 1980 жылдың соңына қарай ұялы байланыс жүйелерінің даму этапы – сигналдарды өңдеудің сандық әдістерге негізделген ІІ кезеңдегі жүйелерді жасауға мүмкіндік берді. 1982 жылы Еуропалық почта және электрбайланыс администрациясы комиссиясы ((СЕРТ) – 26 елдің байланыс администрацияларын біріктіретін ұйым) 900 МГц диапазондағы осы мақсатта белгіленген сандық ұялы байланыс бірыңғай еуропалық стандарт жасау мақсатында Groupe Special Mobile (GSM) арнайы топ құрды. GSM аббревиатурасы жаңа стандарттың аталуына себепкер болды (кейіннен бұл стандарттың бүкіл әлемде кең таралуына байланысты GSM-ды Global System for Mobile Communications деп атай бастады). Бұл топтың жұмыс нәтижесі 1990 жылы жарияланған GSM стандартындағы ұялы байланыс жүйесіне қойылатын талаптар болды. Онда жетекші ғылыми-техникалық орталықтардың заманауи зерттеулері пайдаланылды. Атап айтқанда каналдарды уақыт аралығында бөлу, абонент (берілгендерін) ақпаратын қорғау және хабарламаларды шифрлеу, блоктық және орамдық (сверточное) кодтауды пайдалану, GMSK (Gaussion Minimum Shift Keying) модуляциялаудың жаңа түрі ендірілді.
1989 жылы GSM стандартының техникалық негізделуінен бір жыл бұрын Британдық сауда және өндіріс департаменті DTI (Departament of Trade and Industry) «Жылжымалы телефондар» концепциясын жариялады. Бірнеше өзгертулер мен толықтырулар енгізілгеннен кейін ол «Дербес байланыс желілері» - PCN (Personal Communication Networks) деген атауға ие болды.
Америкада бұл салада зерттеулер жүргізіп, өз қызметтерін ұсынып «Дербес байланыс қызметтері» - PCS (Personal Communication Services) деп аталған концепция шығарды. Олардың негізгі мақсаты 2000 жылға дейін елдің 50 % -н қамту болды. Бұл концепцияны жүзеге асыру үшін АҚШ-тың байланыс федералды комиссиясы 1,9-2,0 ГГц кеңжолақты PCS диапазонында үш жиіліктік аумақ және 900 МГц таржолақты PCS диапазонында бір аумақ бөлді.
1990 жылы байланыс облысындағы американдық өндірістік ассосация (TIA, Telecommunications Industry Assocation) сандық ұялы байланыстың IS-54 ұлттық стандартын бекітті. Бұл стандарт D-AMPS немесе ADC атымен кеңірек танылды. Еуропадан айырмашылығы АҚШ-та жаңа жиіліктік жолақта жұмыс істеу керек болды. Осы уақытта Американдық Qualcomm компаниясы шу-тәріздес сигналдар технологиясына және каналдарды кодтық бөлу – CDMA (Code Division Multiple Access) технологиясына негізделген ұялы байланыстың жаңа стандартын жасауды бастады. 1991 жылы Еуропада GSM стандартының негізінде жасалған DCS-1800 (Digital Cellular System-1800 MГц) стандарты шықты.
Ұялы байланысты дамытуда Жапонияда өз үлесін қосты. Бұл елде ұялы байланыстың дербес стандарты JDC (Japaness Digital Cellular) ойлап табылды, ол американдық D-AMPS стандартына ұқсас болды. JDC стандартын 1991 жылы Жапонияның почта және байланыс министрлігі бекітті.
1992 жылы Германия алғашқы GSM ұялы байланыс стандартын коммерциялық эксплуатациялауға көшті. 1993 жылы АҚШ CDMA стандартын ішкі ұялы байланыстың сандық стандарты ретінде қабылдады және оны IS-95 деп атады. 1995 жылы қыркүйегінде Ганконгта IS-95 стандарты желілерін коммерциялық эксплуатациялау басталды.
1993 жылы Ұлыбританияда DCS One-2-One желісінің эксплуатациясы басталды. Ресейде ұялы байланыс алдымен Мәскеу, кейіннен Санк-Петербург қалаларында қайта құру кезеңінің соңғы жылдарында дами бастады. Ең бірінші NMT-450J стандартындағы абоненттерге қолдау көрсетілді. Кейінірек GSM стандарты енгізіліп, ол федералды стандарттардың бірі ретінде анықталды.
Жылжымалы ұялы байланыс дамуы үшінші кезең жүйелерін жасауға байланысты проектілер мақсатында жүргізілді. Олар ұялы және «сымсыз» ақпараттық жүйелерді біріктіретін унификацияланған радиоқолжетімділік жүйесімен ерекшеленеді. Олар бірыңғай желі архитектурасына ие болды және абоненттеріне түрлі жағдайларда, қозғалып бара жатқан транспорт, тұрғын үйлер, офистер т.с.с байланысты қамтамасыз ете алды. Еуропада бұл концепция UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) деген атауға ие болды, ол сол кезде бар сандық байланыс жүйелерінің функционалдық мүмкіндіктерін FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System) үшінші кезең жүйелеріне біріктіруге бағытталған болды. Жалпы пайдалануға арналған FPLMTS халықаралық жылжымалы байланыс жүйесін жасау проблемасымен Электрбайланыс халықаралық одағы айналысуда. Ол үшін 1-3 ГГц жиілік диапазоны бөлінген, онда стационар станциялар үшін 60 МГц енді жолақтар және жылжымалы станциялар үшін 170 МГц бөлінген.
Жер бетінде қызмет көрсету байланыс жүйелерін кеңінен енгізу мен роумингті пайдалануға қарамастан, жер шарының көп бөлігі, әсіресе мұхиттар FPLMTS үшін қол жетімсіз болды. Жер шарын глобальді қамту спутниктік байланыс арқылы ғана жүзеге асуы мүмкін болды, сондықтан біріңғай стандартты жасау кезінде спутниктік технологияларға сүйену керек болды. Осыған байланысты мобильді байланыс жүйелеріне бірыңғай талаптар IMT-2000 (International Mobile Telecommunications) жаңа бағдарламасының алдында жасалды.
3-кезең технологияларының оған дейінгілерден принципиалды айырмашылығы заманауи қызмет спектрінің барлығын (сөзді жеткізу, каналдар мен пакеттерді коммутациялау режимінде жұмыс жасау, Internet қосымшаларымен байланыс орнату, байланыстың жоғары сапасында ақпаратты симметриялық және асимметриялық жіберу) жүзеге асыру мүмкіндігінің болуы және оған дейін бар жүйелермен сәйкестендірілуі.
3-кезең жүйелерінің көрсететін қызмет түрлерін 2 топқа жіктеу қабылданған:
- Мультимедиалық емес (таржолақты сөзді жеткізу, берілгендерді жіберудің төменгі жылдамдығы, коммутацияланған желі трафигі);
- Мультимедиалық (асимметриялық және интерактивті).
Ұялы байланыс жүйелерінің даму этаптары:

1974 жылы жалпылама пайдалануға бағытталған жылжымалы ұялы байланыс жүйелерін жасау басталды (АҚШ);
1979 жылы AMDS жылжымалы ұялы байланыс стандарты жүйесі жасалды (АҚШ);
1981 жылы, Скандинавия елдерінде (Дания, Швеция, Финляндия, Норвегия) NMT-450 стандартты ұялы байланыс жүйелерін енгізу басталды.
1982 жылы GSM (ETSI) стандартты жылжымалы ұялы байланыс жүйелерін жасау басталды;
1985 жылы IMT-2000 3-кезеңнің жылжымалы ұялы байланыс бірыңғай жүйесін жасау туралы зерттеулер басталды (Электрбайланыстың Халықаралық Одағы, ЭХО);
1989 жылы CDMA технологиясын пайдаланатын ең алғашқы ұялы байланыс жүйесі ойлап табылды (АҚШ, Qualcomm компаниясы);
1990 жылы UMTS (ETSI) Еуропалық әмбебеап жылжымалы байланыс жүйесін жасау басталды;
1991 жылы Жылжымалы байланыс жүйелерді Ресейде енгізу басталды. Еуропада GSM стандартының базасында DCS-1800 стандартын жасау жұмыстары жүргізілуде;
1992 жылы GSM желілерін енгізу басталды (Германия, Финляндия). Бүкіләлемдік жиіліктік негізден 2 ГГц диапазонындағы жолақтар 3-кезеңнің жылжымалы байланыс жүйелерін жасау үшін бөлінді.
1993 жылы CDMA стандарты АҚШ-та енгізіліп, ішкі ұялы байланыстың сандық стандарты ретінде қабылданды. Ол IS-95 атауына ие болды. Ұлыбританияда алғаш рет DCS-1800 желісі эксплуатацияланды;
1994 жылы, D-AMPS стандарты жасалды (АҚШ). CDMA (ETSI) технологиясының негізінде 3-кезең жүйесінің еуропалық жобасы CODIT жасалды;
1996 жылы Ресейде CDMA технологиясына негізделген желілер даму шарттары анықталды;
1999 жылы UMTS жер бетіндегі желілер жасауға алғаш рет лицензия Финляндияда берілді;
2002 жылы IMT-2000 3-кезеңнің алғашқы коммерциялық желілері эксплуатациялана бастады (Корея, Жапония, Италия).

жүктеу 0,62 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 24