Сымсыз байланыс жүйелері. Жеке радиобайланыс

Дәрістің мақсаты: сымсыз байланыс жүйелер жіктелімін оқып-үйрену және транкинг жүйесінің, жерсерікті байланыстың, дербес шақыру жүйелерінің және жылжымалы компьютерлердің стандарттарымен танысу. Мазмұны: 

  1. сымсыз байланыс жүйесінің жіктелімі;
  2. жеке радиобайланыс.

Жіктелімдер өлшемін жеткілікті көп өңдеуге болады, олар нақтылы кластың айқын шекараларына жатқызыла алмайды және де жүйелер дамуына қарай ескіре алады. Сондықтан әртүрлі сымсыз жүйелер беруінің өте әйгілі әдістеріне тоқталамыз.

Келесі бірнеше белгілер бойынша сымсыз байланыс жүйелерінің жіктелімі:

а) алғашқы мәліметтердің өңделу әдісі бойынша:

  • аналогтық;
  • цифрлық;

б) тағайындалуы бойынша:

  • ұялы;
  • кәрез (сымсыз телефонды);
  • транкингті;
  • жер серікті;
  • оптикалы; 6) пейджингті;

в) көп бекетті рұқсаттың әдістері бойынша: 1) FDMA арналардың жиіліктік бөлінуімен;

  • TDMA арналардың уақытша бөлінуімен;
  • CDMA арналардың кодтық бөлінуімен;
  • құрамы;

г) байланыс арнасының ұйымдастыру әдісі бойынша:

  • симплексті;
  • дуплекс;
  • жартылай дуплексті;

д) берілу жолағының жалпақтылығы бойынша: 1) тар жолақты;

2) жалпақ жолақты; 3) өте кең жолақты;

е) абоненттердің оқшау бөлігі бойынша:

  • жылжымалы;
  • бекітілген;

ж) географиялық созылымы бойынша:

  • дербес;
  • жергілікті;
  • аймақтық (қалалығы);
  • глобалді;

и) берілетін мәліметтің түрі бойынша:

  • сөздің берілуінің жүйелері;
  • видеомәліметтер; 3) деректерді беру;

1998-1999 жылдары жасалған әмбебап жылжымалы телекоммуникациялық жүйелердің (UMTS) жаңа стандартты бір терминалға түгелдей барлық технологияларды қатар қолдануға мүмкіндік береді.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) тұжырымдамасы 3-ші ұрпақтың жылжымалы телекоммуникациялық радио жүйелерін жасау шеңберінде қазір жүзеге асырылады. Бір диапазоннан басқасына, стандарттан стандартқа өту немесе жерсеріктік арнайы абонент арқылы ауыстырып қосу мүмкіндігі, оған ең үлкен дәрежеде жақындайтын қызметтердің сол түрін таңдауға мүмкіндік береді. Сондықтан UMTS терминалдары бірнеше стандарттар желісінде жұмыс істейтін көп режім болып табылады.

GSM сияқты UMTS-те басқа сымсыз байланыс жүйелеріне қосылу мүмкіндігі бар, көп режімді абоненттік аппараттар UMTS абоненттеріне, UMTS қызметтеріне қосылу мүмкіндігі болмаған жерлерде GSM-стандартты ұялы байланысқа қосылу мүмкіндігін сақтайды.

Транкингтік жүйенің ерекше айырмашылығы бұл – бірбірімен ортақ басқару байланысқан, бірнеше ретрансляторлардан тұратын ретрансляторлық пунктің отрақ жиіліктік ресурсына қосылуды ұйымдастыру арқылы жиілік жолағын тиімді түрде пайдалану мүмкіншілігі болады. Транкингтік жүйенің созылмалы архитектурасы жекеше шақырулармен қоса, бірнеше абонент тобының шақыруларын немесе бірден желінің барлық абоненттер шақыруларын тарата алады. Мұндай жүйелереде сәулеленуге бағытталған станция жұмысы, әдетте үздіксіз орындалады, ал тек радиотелефон тангентіне басқанда эфир жүктемелігін азайтады.

Дегенмен, қазіргі бірінші ұрпақтың кәсіби транкингті байланыс желілері жоғары құпиялықты және соционирленген рұқсаттан сенімді қорғаушылықпен қамтамасыз етуге кепілдік бермейді, әсіресе олар абоненттер аутентификациясын және абоненттік құрылғының идентификациясын да қамтамасыз ете алмайды. Бұл мәселелер бір-біріне ұқсамайтын екінші ұрпақтың кәсіби байланыстың сандық жүйесінде шешімін тапты (APCO,TETRA). TETRA ерекшеленетін байланыс протоколы бар және жиіліктің әртүрлі диапазондарында минималды шығынмен жүйе құра алатын, әмбебап техникалық мәселелер қарастырылған. Жиілікті ресурстардың үнемділігі ғана емес, сонымен қатар TETRA жүйесі, үшінші ұрпақтың қызмет көрсету перспективасы және әртүрлі енгізу сценарилерін құрай отырып, техникалық мүмкіндіктерді ұлғайтуды қамтамасыз етеді.

Бірінші ұрпақтың сымсыз жерсеріктік байланысының (стандарт Inmarsat-A) жер станциялары негізінен ведомствалық және үлкен орталық станциясы бар радильді – түйінді құрылымды корпоративті желілерді құруға тағайындалған мобильді жерсерікті байланыс саласындағы серпінді түрлену 90-жылдың басында шығып, үш фактормен негізделген еді: төмен және орта орбитаны қолданатын және сандық сигналдық процессорларды қолданатын, сандық байланысқа жергілікті ауысатын космостық бағдарламалардың жекешеленуі. Қорытындысында орта биіктіктегі (ICO) және төмен орбиталарда жұмыс істейтін сымсыз байланыс жүйелерінің бірнеше глобальды жобалар және екі рационалды жүйе (AceS және Thuraya) құрылды.

Транкинг – бұл үлкен көп абоненттердің шектелген арнаға еркін кіру әдісі (жиынға, стволға немесе шет ел терминологиясы – транкка).Уақыттың кейбір мезеттерінде барлық абоненттер активті болмағандығынан, керекті арна саны жалпы абоненттер санынан біршама аз. Мысалы, арна санытең болғанда ( 4 сөзді арна және 1 басқару арнасы), транкингті байланыс шамамен 300 абонентке қызмет көрсете алады.

Ұялы жүйелермен салыстырғандатранкингтірадиожүйелердің артықшылығына мыналарды жатқызуға болады:

  • шақыру жүйесінің оңайлығы – жеке, топтық, приоритетті, апаттық, хабарлық және т.б.;
  • нөмірлеу жүйесінің оңайлығы – жай екі таңбалы саннан бастап, толық дыбысты нөмірлерге дейін;
  • қосылыс орнату – ұялы жүйеде бірнеше секунд болса, мұнда ол жарты секундта төтеп бере алады;
  • тиімділігі-құрылғы бағасы бойынша және пайдалану шығыны бойынша қарапайым транкингті радио желі ұялы желіден бірнеше есе тиімді;

Абоненттер арнасындағы ретранслятор байланысындағы арналарды автоматты түрде бөлуді орындайтын жер бетіндегі жылжымалы радиалды зоналы жүйе қағидасы қарапайым SmarTrank, MRT 1327 қазіргі TETRA транкингті жүйелерінде дейін барлық транкингті жүйелерді құрамына енгізеді.

TETRAсандық радио байланыс еуропалық стандарт болып табылады. Бұл стандарт біріншіден қоғам қауіпсіздігінің, траснпорт, коммуналды қызметт сферасының тұтынушыларына бағытталған. Уақытты бөлуі бар көп кірулі технологияны; қолданатын TETRA стандарты Еуропаның солтүстік-батыс мемлекеттеріне тән, тұрғындар санының тығыздығы жоғары қалалық аудандарындағы байланыс үшін өте қолайлы. Бұл стандарт жұмысын тек транкингті байланыста ғана атқаруды қарастырады, ол қуаттың шектеулі деңгейін және тар жиілік диапазонды қолданады.

Жеке радиошақыру жүйесі қазіргі кезде негізінен екі негізгі стандартта жұмыс істейді. POCSAG және FLEX. Қазақстанда және ТМД мемлекеттеріндегі пейджингті компаниялары көбінесе мәліметтерді тарату жылдамдығы 512 және 1200 бит/сек, 435-480 МГц диапазонында жұмыс істейтін POCSAG жүйесін қолданады. Бұл компаниялардың жиілік диапазоны 138174, бірақ та 435-480 МГц диапазонындада қызмет көрсететін компаниялар бар. Алыс шет мемлекеттерде 929-932 МГц диапазондары кең таралған. Пейджингті жүйелердің басты артықшылығы – ол спектрді шамамен тиімді қолданады және де бір жиілікте он мың абонентке қызмет көрсете алады. Алайда, сандық ұялы жүйенің арзаңдауы және дамуы пйеджингті жүйелерге деген сұранысты түсіріп жіберді.

Мобильді компьютерлер–бұл офистік столдағы компьютерлер арасында қолданылатын қарапайым портативті аса үлкен емес құрылғылар. Олар компьютерлер индустриясының тез өсетін сегментін көрсетеді. Олардың барлығы аз дегенде сымсыз инфрақызыл байланысымен қамтамасыздандырылған. Laptop (тізеге қойылатын) класының компьютерлеріне қарағанда одан да кіші және біршама мобильді компьютерлер бар. Ноутбуктер, субноутбуктер, қолда ұстайтын (palmtops) және қалталы (handholds), пейджердің және ұялы телефондардың органайзер функцияларын біріктіріп, жеке санды секретарлары (personal digital assistans) – бұның бәрі аса жетілдірілген компьютерлер.

Сарапшылар PDA деп аталатын коммуникаторлар мен смартфондар нарығының үлкен өсуін болжауда. Портативті болса да Laptop класының компьютерлері негізінен столды компьютерлер ретінде қалып және үлкен ыңғайсыздықты тудырады, ал осы уақытта жылжымалы тұтынушыларға арналып, жобаланған компьютерлер шығып жатқанда, бұл класс компьютерлері аса сұраныста емес.

Мобильді компьютерлер көбінесе адам тұрғанда немес қозғалыста болғанда ғана жұмыс істейді. Тұтынушы компьютерді бір қолында папка, блокнот немесе ұялы телефон сияқты ұстап тұрып, келесі қолымен жұмыс істеуге мүмкіндігі бар. Laptop класының компьютерлерінде мұндай үрдіс мүмкін емес. Ыңғайлы және осы компьютерлерде жұмыс істейтін тқтынушылардың ойынан шыға білетін мобильді компьютер болуы үшін, олар әлдеқайда кішкентай, жеңіл, берік және онымен жұмыс істеу оңай болуы қажет. Тең дәрежелі тұтынушылар үшін, әдетте, жылжымалы, алыстатылған мәліметтер базасына, ұлттық және халықаралық коммутацияланатын қолданыстағы телефон желілерімен байланысқан, әдетте жылжымалы радиожелі формасындағы сымсыз желі көмегімен байланысқан орталық ӘЕМ тез және жылжымалы кіру өте қажет.

Мобильді компьютерлерді ыңғайлы ету үшін көптеген компьютерлік және аралас (компьютер-жылжымалы байланыс) технологиялары бар:

  • тез ену және сөзді тану барысында пернетақтаны ауыстыруға тура келеді және компьютерлерді өте ыңғайлы әрі

әмбебап етуге мүмкіндік туындайды;

  • радиобайланыс тұтынушыларына ақпаратпен бөлмелер, мекемелер, қала, мемлекет арасында және бүкіл әлем бойынша ақпарат алмасуға мүмкіндік бере алады;
  • аз габаритті, үлкен көлемді, ақпараттарды сақтау үшін арналған (үлкейтілген) кеңейтілген шағын жадылы қазіргі таңдағы микропроцессорлар және қазіргі радиобайланыстың сандық жүйелері мәліметтерді біршама тиімді тарату және өңдеу

мүмкіндіктері бар;

  • қоректену элементтерін шығаратын жаңа технологиялар және қуатты басқару үшін арналған тиімді қамтамасыздандырылған бағдарламалар компьютерлер мен смартфондардың ұзақ уақыт периодында батареяның бір қуатында жұмыс істейтін мүмкіндігн береді.