1. Төртінші ұрпақ түсінігі мен ерекшелігіне сипаттама беру

4G - бұл 2G және 3G сымсыз желілерінің жалғасы болып табылады. Екінші кезең мобильді байланыс технологиясының аналогты жүйе түрінен сандық жүйеге ауысуымен,сонымен қатар алғаш пайда болған SMS және email сияқты үстемелер мен сервистерімен ерекшеленеді. 2G желісі сандық жүйе болғандықтан, дыбыс сапалы бола бастады, баламалы байланыстан артықшылығы сол екі телефон арасындағы әңгімелесулер басқа толқындардан тыңдалмады, сондай-ақ телефон аппараттарын таңдауға да мүмкіндік пайда болды.Үшінші кезең, яғни мобильді байланыстың үшінші буыны саналатын 3G («third generation» сөзі - үшінші буын) - интернет желісі қызметін және мәліметтер пакетін жоғары жылдамдықпен қолжетімді ететін мобильді радиобайланыс технологиясы мен ғаламдық роумингттің пайда болуымен ерекшеленеді.

Бүгінде, қолданыстағы үшінші кезең видео ағымдарын қарауға, әндерді көшіруге, файл және веб-беттерін 0,6 Мбит/секундтан 1,4 Мбит/секундқа дейінгі орта жылдамдықтарында көшіруге мүмкіндік береді. 4G желісінде 3G желісіндегі болатын барлық мүмкіндіктер бар, бірақ 4G желісі 3G желісіне қарағанда жылдамдығы жағынан айрықша жоғары болып табылады. Яғни, мұндай жылдамдықтың артуы жаңа қызметтер мен жаңа сервистердің жетілуіне мүмкіндік берді.

4G - ұялы байланыстың төртінші ұрпағы, мәліметтер таратудың жоғары жылдамдығын және байланыс сапасының жоғарлауын сипаттайды. Төртінші ұрпаққа мәліметтерді таратуда 100 Мбит/секундтан асатын жылдамдық көрсететін технологиялар жатады. Мысалы 4G ретінде LTE және WiMax технологиялары саналады да, 1 Гбит/с теориялық жылдамдықта мәліметтер таратады. Салыстырмалы түрде максималды жылдамдық GSM (2G) үшін 240 кбит/с, ал 3G үшін 10 Мбит/с. 4G ерекшелігі сол бұнда тұтынушыға 326,4 Мбит/секундқа және кері бағытқа 172,8 Мбит/секундқа (3G 2 есе жылдам) дейін мәлімет жіберуді жүзеге асыра алатын жылдам интернет, бейнеқоңырау мен ұялы телекөрсетілімді көруге, тағы басқа көптеген қызметтерге қол жеткізе алады.

Төртінші ұрпақ жүйелерінің көмегімен мәліметтерді таратудың кеңжолақты қызметтерін, Интернет желісіне қосылу, телефония, бейне және теле бейнелерді нақты уақыт масштабында тарату, әртүрлі ұйымдастыру жолдарымен құрылған мультимедиялық ақпаратты тарату секілді қызметтерді көрсету орындалады. Ең алдымен жоспар бойынша локальды аймақтарды біріктіру, одан кейін бүкіл қалаларды кез келген тұтынушының жұмыс істеуіне ыңғайлы болатындай бір ірі «локальды аймаққа» біріктіру көзделуде. Атап айтқанда, Wi-Fi немесе HotSpot байланыс қызметтеріне еркін рұқсат локальды аймақтарының және кеңсе сыртында қала масштабында WiMAX және LTE байланыс қызметтеріне еркін рұқсат локальды аймақтарының концепциялары дамиды. Тұтынушы өзінің локальды желісінде де, қала ішіндегі желіде де байланыс қызметтерін пайдалана алады[14].

802.11 және 802.16 топтарындағы стандарттардың одан әрі дамуы 6 ГГц диапазондарында 150 км/сағ жылдамдықпен қозғалыс кезінде байланыс қызметтерін көрсетуді көздейді. Бұл орнатылған байланыс қызметтеріне сымсыз рұқсат көрсеткіштерінен асады және үшінші және одан кейінгі ұрпақтардың ұялы байланыс жүйелерінің мүмкіндіктерімен қосылады. Үшінші ұрпақ радиорұқсат жүйелерінің өзінде радиоинтерфейстерді жетілдіру, олардың спектральды тиімділігі мен өнімділігін арттыру қажеттілігі туындай бастаған еді.

Бұл жетілдіру спектральды – тиімді модуляция және кодтау әдістерін қолдану есебінен орындалды. Мұндай жүйелерде бір тасушыға 100 Мбит/с жылдамдыққа дейін қол жеткен болатын. Нақты классификация – радиорұқсат жүйелерінің құрылымы орындалды. Енді ғана соңғы тұтынушы желісін құру үшін қандай, ал абонентке рұқсат үшін қандай мәселелерді қарастыру керектігі анық бола бастады. 802.11a стандарты үшін байланыс арнасындағы мәліметтерді тарату жылдамдығы 54 Мбит/с және ортогоналді жиіліктік модуляциямен бірге 30 Мбит/с жылдамдығының арқасында абонеттің қалалық немесе локалді желінің кез келген нүктесінде жұмыс істеуі оңай болды. Бұл OFDM-модуляция көмегімен сигналдың тоқтап қалуларға жоғары тұрақтылығы, яғни базалық стансаны тікелей көрусіз (NLOS) және рұқсат нүктесін көрусіз (АР) сигналмен жұмыс істеу мүмкіндігі орындалады.

Төртінші ұрпақ жүйелерінде ортақ арнаның қорына рұқсат технологиясы ретінде барлық мүмкін болатын арналарды бөлу түрлері қолданылады: жиіліктік бөлу (FDMA) және оның жетілдірілген түрі – ортогоналді жиіліктік бөлу (OFDMA), уақыттық бөлу (TDMA), кеңістіктік бөлу (SDMA), арналарды код бойынша бөлу (CDMA).

Интернетке мобильді кеңжолақты ену әдісін мынадай мобильді байланыстың технологиялары қолданады: WCDMA/HSPA (3.5G), HSPA+

(3.75G) және WiMax пен LTE (4G). 4 - ұрпақ өкілдерінің бірі LTE болғандықтан оның кез келген тұрғыдан қарағанда мобильді байланыстың ең сапалы әрі жылдам қызметтерін көрсетері хақ. Қазіргі кезде мобильді трафиктің ең көп тұтынушылары ноутбук, компьютер, планшет болып табылады. Бұл LTE желісінің болашағының жарқын екендігінің бірден бір дәлелі болса керек[15,16].

2. Long-Term Evolution технологиясының басты ерекшеліктеріне тоқталу

4G технологиясының логикалық дамуы LTE стандарты болып табылады. LTE стандартының 4G желісіне енгізілуі, мобильдік технологияның бұқаралық өндірісі кезінде, сымсыз байланыс желісінің жетілдіруі үшін көптеген жаңа ашылулар мен жаңа бағыттардың пайда болуына әсерін тигізді.

Қазіргі кезде үстемдік жасап отырған 3G-желісімен салыстырғанда, LTE желі сыйымдылығы мен деректер беру жылдамдығы тұрғысынан айтарлықтай артықшылықтар ұсынуымен қоса, жиілік спектрінің аса мүмкіндікпен қолданылуымен қатар,орта пакеттер үшін 5 миллисекундтан тұратын төмен кідірістілігімен ерекшеленеді.Сонымен қатар, ақпараттты тарату кезіндегі жылдамдықтың артуы, ұсынылған қызмет сапасының біржолға жақсаруын арттыра түседі.

LTE - (Long Term Evolution) - интернет қолданушыларды жоғары жылдамдықты интернетпен қамтамасыз ететін мобильді интернеттің төртінші кезеңі. LTE технологиясы мәліметтерді алдыңғы технологиялардың жылдамдығынан он есе артық жылдамдықпен жіберуге мүмкіндік береді. Теория жүзінде қабылдауға 326 Мбит/с, жіберуге 178 Мбит/с өткізу қабілетіне ие. Осыған сәйкес бүгінгі таңда интернетті пайдаланушылар саны анағұрлым артуда.

LTE технологиясы үшінші және екінші кезең ұялы байланыс желісі эволюциясының негізгі бағыты болып табылады. LTE базалық стансадан пайдаланушыға мәліметтерді жеткізуде 326,4 Мбит/с, кері бағытта секундына 172,8 Мбит теориялық жылдамдықпен қамтамасыз етеді.

Байланысшылардың көзқарасынша LTE технологиясын игеру жабдықтың өнімділігінің, қамту аймағының, тұтынушыларға қызмет көрсету сапасының артуына мүмкіндік бермек. Сондай-ақ, LTE жаңа мүмкіндіктерінің арқасында радиожиіліктік ресурстарды пайдаланып контент беріп, теледидар, радио және басқа да медиамен бәсекелесе алатын болады.

2G және 3G желілерінің пайдаланушылары өз кезегінде жаңа кезең байланысы қызметтеріне көшу арқылы айтарлықтай жоғары жылдамдықты сымсыз Интернетке қол жеткізіп қана қоймайды, мультимедиялық қосымшалардың бір мезетте ашылуын, дербес медиа-сервис т.б. қызметтердің іркіліссіз жұмысын бағалау мүмкіндігіне ие болады.

2009 жылдың қазан айында «КаР-Тел» ЖШС Қазақстан Республикасының Ақпараттандыру және байланыс агенттігі тарапынан LTE технологиясы негізінде ғимараттар ішінде 4G стандарты байланысын көрсету аумақтарын құруға рұқсат алған болатын. Alcatel-Lucent компаниясымен ықпалдастығы арқасында сынақ аймақтары Алматы қаласында Ашық сату кеңсесі мен Астананың бизнес орталығында ашылды.

Екінші кезеңді 2G желілері теория жүзінде GPRS технологиясы негізінде деректерді тасымалдаудың ең жоғарғы жылдамдығы секундына 56-114 Кбит шамасын құрайды, ал EDGE технологиясы негізінде секундына 473,6 Кбит құрайды. Коммерциялық пайдалануға енгізілгеннен кейін үшінші ұрпақты 3G желілерінде теориялық тұрғыда деректерді тасымалдаудың секундына 28 Мбит жылдамдығы қол жетімді.

LTE - IP-технологиясы базасында жоғарғы жылдамдықта мәлiметтер тарататын 3G ұрпақты сымсыз байланыстың желiлерiн құратын технология. 3GPP халықаралық әрiптестiк бiрiктiруiмен тиiстi стандарт өңделген және орнатылған.

LTE стандартын қолдану мақсаты – ұялы байланыс жүйесінің жоғары жылдамдықты мүмкiндiгiмен қамтамасыз ету.

LTE технологиясын жасаудағы мақсат:

• жоғары жылдамдықты ұялы байланыстың мүмкіндіктерін арттыру;

• мәлімет алмасу бағасын арзандату;

• мәлімет алмасудағы интернет жылдамдығын арттыру;

• қолданыстағы жүйені жақсарту;

• қолжетімді бағада басқа да қызметтерді ұсыну.

LTE технологиясының мүмкіндіктері:

• Мобильді телефондар арқылы бейнеқоңырау шалуға болады;

• Мобильді телефондарға арналған теледидарлар іске қосылады (мобильді журналисика күтіп тұр бізді);

• Интерактивті ойын ойнау, спутникті картаны жылдам ашу, жаңалықтардан бастап фильмдерге дейінгі бейнеконтентті смартфон арқылы қарау;

• Ноутбуктар мен нетбуктарда HD форматындағы әндер мен фильмдерді жоғары жылдамдықты интернетпен жүктеуге болады.

LTE жиіліктік спектрді жақсы пайдаланады, жоғарғы сыйымдылықпен және аялдаудың аз көрсеткішімен ерекшеленеді, мысалы 5 мс дейін төмендейді. Мәліметтер жіберу жылдамдығының жоғарылауы ұсынылатын қызметтер сапасының артуына мүмкіндік туғызады да, жаңа мультимедиа сервистерiнiң таралуын тездетедi (көп қолданушы ойындар, әлеуметтiк желiлер, бейнеконференция, бақылаудың жүйесi, интерактивті онлайндары тағы басқалар). Оның 5 МГц жолағын талап ететін WCDMA тағы да бір артықшылығы 1.5 МГц 20 МГц дейінгі аралықта жұмыс атқара алады. LTE технологиясы операторларға күрделi және операциялық шығындарды кiшiрейтуге рұқсат бередi, желiнiң иелiгiнiң жиынтық құнын азайтады, технологиялар және қызметтер конвергенциясының төңiрегінде өз мүмкiндiктерін кеңейтеді, мәлiметтерлердi жіберуді беру қызметінің табыстарын жоғарылатады. Желі жылжымалы ТВ DVB-H сияқты қызметтер енгiзуге рұқсат беретін MBSFN (Multicast Вroadcast Single Frequency Network) қолдайды[16].

1.4 LTE стандартының желілік архитектурасын сипаттау

LTE желісiнiң архитектурасы «тiгiссiз» қозғалғыштықпен пакеттi трафиктi қолдаумен қамтамасыз ету, пакеттердiң жеткiзуiнiң ең төменгi кешігулері және қызмет етудің биiк сапа көрсеткiштерiмен жасалған. LTE стандартының UMTS жүйесіне тән өңдеушiлерiнің негiзгi мақсаты желiнiң құрылымының мүмкiндігінше максималды жеңiлдетілуi және желілік хаттамаларды қайталайтын функцияларының шығарылуы.

Сурет 1 - LTE желісінің жалпылама құрылымы[14]

LTE стандартының архитектурасында барлық жүйелік әрекеттесулер екi түйiндердiң аралығында болады: (eNB ) базалық стансадан және (Gateway ) GW желілік шлюздан тұратын (MME) қозғалғыштықты басқару блогынан.

LTE желісінің физикалық деңгейі екі компоненттерден тұрады: E-UTRAN радиоқатынау желісінен және SAE (System Architecture Evolution) базалық желіден. E-UTRAN желісі eNB базалық станциялардан тұрады. Базалық станциялар толық байланыстың элементі болып табылады және бір-бірімен «әрқайсысы-әрқайсысымен» приципы бойынша байланысады. Коммутация дестелерін құру приципі бойынша әр eNB SAE базалық желісімен S1 интерфейсі болады.

LTE желiсінің құрылысының мысалы ретінде (сурет 2) көрсетiлген сұлба қызмет көрсете алады.

LTE eNB желiсіне келесi функциялар жатады: радиоресурстармен басқару, қолданбалы мәлiметтердiң ағынының шифрлануы, қызмет етушi шлюзге бағытталған бойымен мәлiметтер пакеттерiнiң қолданбалы жазықтығында бағытталуы, шақырушы және берiлуші ақпаратты тарату, қозғалғыштықты басқаруы үшiн есептердi құрастыру және өлшеу. LTE желiсін жоспарлау үшін транспорттық желілерінің және E-UTRA радиоқатынау желiсiнің шешiмi қандай жағдайда құрылғанын анықтау керек.

3GPP жобасының SAE желісіне қойылған негізгі талаптар мынадай болды: желінің құрылымдарын мүмкін болғанша оңайлату және UMTS желілеріне тән қосарлы атқарымдардың желілік хаттамаларын алып тастау. E-UTRAN радиоқатынас желісі техникалық тәртібінде қарастырылды, соған сәйкес, ол eNB (evolved Node В) базалық станцияларынан құралған. eNB базалық станциялары толық байланысқан E-UTRAN желісінің негізгі элементтері болып табылады және Х2 интерфейсінің көмегімен «бір-бірімен» ұстанымы бойынша өзара біріктіріледі. Х2 интерфейсі, хэндоверді мобильді жабдықтың ACTIVE LTE тәртібінде ұстай алады. Барлық базалық станциялар, пакеттер коммутациясы ұстанымы бойынша құрылған SAE базалық желісі бар S_ic интерфейсіне ие[14].

ММЕ (Mobility Management Entity) қисындық элементі, абоненттік жабдықтың мобильділігін басқару міндетін шешуге жауап береді және C-plane жазықтықты басқару хаттамаларының көмегімен E-UTRAN желісінің eNB базалық станцияларымен өзара әрекет етеді (S_l-С интерфейсі).

E-UTRAN желісінің радиоресурстарын басқарудың (Inter Cell RRM) арқасында, жиілік спектрін қолдану тиімділігін арттыру және абоненттік терминал мен базалық станцияның бөгеуілдік өзара ықпалын азайту мақсатында ұяшық тобы ресурстарының басқарылуы қамтамасыз етіледі, сондай-ақ мобильділік бір деңгейде ұсталатын болады.

Радиоарнада деректер берілісі қызметін басқарудың (RB Control) арқасында, eNB E-UTRAN желісінің базалық станциясында іске асырылады және E-UTRAN желісінде белгіленген параметрлері бар пакеттер берілісі радиоарналарының біріктірілуін, босатылуын және қолдануын қамтамасыз етеді. Базалық міндеттер: сапа қызметінің сипаттамаларын (QoS), белсенді етілетін жаңа сессияларға арналған ресурстардың бөлінуін ескере отырып, пакеттер берілісінің барлық белсенді сессияларын басқару және бақылау болып табылады.

LTE желісіндегі басқарудың ең маңызды міндеттерінің бірі, радиоресурстарды барынша тиімді түрде пайдалану болып табылады. Бұл міндет, RRM радиоресурстарын басқару атқарымын біріктіру көмегімен (E-UTRAN желісінің радиоресурстарын басқару, радиоарналардағы деректер берілісі қызметін басқару, қол жетімділікті басқару, ресурстарды серпінді түрде үлестіру) және RRC радиоресурстарын басқару хаттамаларының көмегімен шешіледі.

Сурет 2 - LTE желісінің тармақталған архитектурасы[14]

1.5 LTE желісі ұсынатын қызметер түрлерін қарастыру

2G/3G желісінің қызметтерімен салыстырғанда LTE желісінің қызметтері кең спектрге ие болады. Бірінші кезекте бұл желінің жоғары өткізу қабілеттілігімен және мәліметтер жіберудің жоғарылатылған жылдамдығымен байланысты, және де «бәрi IP арқылы» тұжырымдамасына сәйкес. LTE желісі ұсынатын басты қызметтер болып мыналар табылады:

• Сөздердің дестелік таратылуы;

• Интернет-файлдардың жіберілуі;

• электрондық почтаның жеткiзілуi;

• мультимедиа хабарламаларын жіберу;

• файлдарды жүктеу қызметтерiн, телевизиондық және ағындық қызметтерін атқаратын мультимедиалық хабар таратуы;

• ағындық видео;

• VoIP және жоғары сапалы видеоконференциялар;

• жылжымалы және әр түрлi түрлердi белгiленген терминалдар арқылы онлайн - ойындар;

• реквизиттердiң жоғары жіберуiмен мобильді төлеулерi және идентификациялық теңестiру ақпараттары.

LTE технологиясы үшінші және екінші кезең ұялы байланыс желісі эволюциясының негізгі бағыты болып табылады. LTE базалық стансадан пайдаланушыға мәліметтерді жеткізуде 326,4 Мбит/с, кері бағытта секундына 172,8 Мбит теориялық жылдамдықпен қамтамасыз етеді[17].

LTE технологиясының радиоинтерфейсін алғашқы кезде жасалған үшінші кезең жүйесімен салыстыратын болсақ, LTE технология желісі ерекше сипаттарға ие деп айтуға болады. LTE желісі жиілік диапазоны 1,4-20 МГц болатын (басқа деректерге сүйінсек, 1,25 МГц бастап) таралу аймағын алып жатыр, бұл әр түрлі байланыс операторларының ерекшеліктеріне қарамастан, бүкіл байланыс операторларының талаптарын қанағаттандырады. Сонымен қатар, LTE қондырғысы бір уақытта әр 5 МГц аралықта, 200 жуық белсенді байланыспен (яғни, 200 телефондық қоңыраулар) жұмыс істеу қабілеті бар. LTE технология желісі радиожиілік спектрдің пайдалану тиімділігін арттыра түспек, яғни берілетін мәліметтер көлемі де аса түспек, осыған байланысты жаңа туылған байланыстар үшін арнайы тағайындалған диапазон (абоненттен БС) 50 Мбит/секундқа дейін және қабылданбаған байланыс үшін (БС абонентке дейін) 100 Мбит/секундке дейін (20МГц аралығында) болмақ. Бірақ, соған қарамастан абоненттер 350 км/сағ дейінгі жылдамдықта қозғалатын байланыс қамтылуы керек. Бір БС жабындысының зонасы – шартты режимде 30 км дейін, бірақ радиусы 100 км болатын ұяшықпен жұмыс істей алады. Multiple Input Multiple Output (MIMO) көп антенналы жүйесімен қуаттандырылады.

2 LTE ЖЕЛІСІН ҚҰРУ ҮШІН ҚҰРЫЛҒЫНЫ ТАҢДАУ

2.1 LTE желiсінiң құрылысының мүмкiндiктерiн зерттеуге тапсырманың әзiрленуi

Бiтiру жұмысына тапсырманы сипаттаймыз және есептердi орындау үшiн қажеттi бастапқы мәлiметтерді талдаймыз.

Жобада LTE негiзінде төртiншi ұрпақты желiнiң құрылысының мүмкiндiктерін зерттеу керек.

Керек:

- құрылғыны таңдау;

- станциялардың санын анықтау;

- жамылғының аймағын есептеу;

- жергілікті жерде тұрған БС желiсінiң жоспарын келтіру;

- базалық станциялардың өзара байланысын iске асыру;

- желiнi енгiзудегі экономикалық әсерді есептеу;

- еңбектi қорғау және тiршiлiк қауiпсiздiк негізінде қажеттi өлшемдерді есептеу.

Кесте 1 – Белгілі мәліметтер

Параметрлері	Мағынасы
Жергілікті аймақ	Қала
Қала ауданы, км2	7,3
Халық, мың.адам	9889
Қолданылатын стандарт	LTE
Жұмыс жиілігі, МГц	700
Жердiң үстiнде БС антенасының биiктiгі, м	35
Жылжымалы станция антенасының биiктiгi, м	1,5
LTE дауыс жылдамдығы, Мбит/с	10

2.2 LTE Alcatel-Lucent 700 базалық станциясына сипаттама беру

LTE жүйелері үшін қондырғыны өндірумен қазіргі кезде әлем бойынша көптеген компаниялар айналысады. Сымсыз рұқсат қондырғысына деген сұраныстың артуы және қазіргі заманғы технологиялардың дамуы шешілуге арналған мәселері бойынша да, құны бойынша да ерекшеленетін қондырғылардың кең спектрінің пайда болуына алып келді. Сондықтан қондырғыны таңдау үшін Alcatel-Lucent сымсыз рұқсат қондырғыларын қарастырамыз.

Alcatel-Lucent - LTE төңiрегiндегi жаhандық көшбасшы. Сол себептен Alcatel компаниясының «Alcatel-Lucent LTE 700» базалық станциясын тандадым (сурет 3).

Сурет 3 - «Alcatel-Lucent LTE 700» базалық стансасының сыртқы көрінісі[19]

«Alcatel-Lucent LTE 700» жүйесі Alcatel компаниясының жаңа өнімі, ол жетекші LTE технологиясына негізделген. Жоғары өнімділік пен өткізу қабілеттілігі - базалық стансаның жартылай дуплексті және көпарналы функционалдық мүмкіндіктері жалғыз базалық стансаға өте көп абоненттер санын қабылдауға мүмкіндік береді.

Сурет 4 - «Alcatel-Lucent LTE 700» базалық стансасының ішкі көрінісі

[19]

Сол жағында тiк орнатылған baseband-unit – негiзгi станцияның төмен жиiлiктi бөлiгi, радиотрансиверлермен басқарушы компьютер. Оның оң жағында – eNodeB LTE үшсекторлы конфигурациясын құрастыратын Alcatel-Lucent RDU 700 МГц үш модулді радиотрансивері (сурет 4).

Alcatel-Lucent LTE 700 МГц «кабинет түрiндегi» (indoor – үшiн) базалық станцияның жоғарғы панелiне фидердiң және GPS-антенның қосылуы үшiн тіркеуіш шығарылған (сурет 5).

Сурет 5 - «Alcatel-Lucent LTE 700» базалық стансасының үстіңгі көрінісі[19]

Сурет 6 - Базалық станса қорегiнің аппаратурасы[20]

Үстiнде түзеткiш, төменінде бiрнеше сағат ағымында сайттың үздiксiз қорегiн қамтамасыз етуге қабiлеттi аккумуляторлық батареялардың блогы (сурет 6). Тұтыну қуат –> 3 кВт (бұл барлық сайт, 2G жабдықты қоса алғанда).

Сурет 7 - SDH жабдығы мен тiректік оптоталшық желiсi бар сайттардың түйiндесiнен тұратын екi баған[20]

"КаР-Тел" компаниясы жүргізген және сәтті өткен LTE технологияларын алдын-ала тексерілуінен кейін "Вымпелком" және Alcatel-Lucent компаниялар тобы, бұқара нарығында Интернетті таратуды жеделдетуді көздейтін Қазақстан Республикасының 2030 жылға дейінгі стратегиялық даму бағдарламасына сәйкес, абоненттерге заманауи мобильді кеңжолақты қызметтерін ұсыну жолында еңбек етуде. Мұндай қызметтерді мәліметтерді жоғары жылдамдықпен және төмен кедергілермен жеткізу стандартының бірегей мүмкіндіктерінің арқасында LTE желісінде іске асыруға болады. Ал желіні іске қосу үшін төменжиілілікті диапазонды (700 МГц) пайдалану операторға таратудың барынша аумағын ең тиімді түрде қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Тұтынушылар қалаған жерде және қалаған кезде қолжетімді болатын корпоративті тапсырыс берушілерге ең тиімді қызметтердің және жоғары шешімді бейне, музыка, көптұтынушылық бейнеойындар секілді сан-алуан кеңжолақты мультимедиялық қызметтердің пайда болуын күтуіне болады[19].

2.3 OmniStackLS 6224 коммутаторын сипаттау

Коммутатор - электрлік тізбектің жалғанар ұшын таңдап алуға және оны өзге тізбекпен жалғастыруға, ажыратуға, ауыстырып қосуға арналған құрылғы. Коммутаторлар байланыс техникасында абонент желілерін бір типті шеттік аппараттардан және ақпаратты беру мен қабылдау үшін кедергісіз жолдар жасау мақсатында байланыс арналарын бір-бірімен электрлік жалғастыруға арналған.

LTE жылжымалы желісін қамтамасыз ету үшін OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутатор пайдаланады. OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы, бекiтiлген кескiнмен және мүмкiндiкпен бiрiктiру. Биіктігі 1U, 24 порт 10/100 тiркеуiштермен RJ-45, 2 порттар 10/100/1000 RJ-45 және 2 Combo-порты. AC орынына DC OmniStackLS 6224DC-ішкі қоректенуі бар болады. 8-суретте OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы бейнеленген[21].

Сурет 8 - OmniStackLS 6224 - Fast Ethernet L2+ коммутаторы[21]

Сипаттамасы:

Коммутацияның сыйымдылығы: 24 порт үшін 12,8 Гбит/с, 48 порт үшін 17,6 Гбит/с

Стек қосуын шинада өткiзу жолағы: 4 Гбит/с

8 мың MAC-адрестер

Физикалық өлшемдері

17,32 x 9,05 x 1,73 дюйм, 44 x 23 x 4,4 см (Ені x Тереңдігі x Биіктігі)

2.4 Alcatel-Lucent 7750 SR маршрутизаторына сипаттама беру

Alcatel-Lucent 7750 Service Routers (сурет 9) - 2G, 3G, LTE сымсыз желiлерi үшiн жылжымалы маршрутизатор. Бұл басқару, бақылау және кескiндеудi қамтамасыз ететiн жоғарғы өнiмдiлiкті және конвергент желiлерiнде үздiксiз маршрутизациямен көп сервистiк жол көрсетушiлерiн ұсынады. Маршрутизатор 7750 SR келесi ұрпақтың қызмет көрсететiн конвергент желiлерiнде инфрақұрылымды құруға мүмкiндiк береді. Ethernet өзiндiк IP/MPLS масштабталатындық, тоқтамаушылық және өнiмдiлiгi бар кепiлдi қызмет сапасын және үнемдiлiктi тiркестiредi.

7750 SR - оның өткiзгiштiк қабiлетi бес нұсқаларда шығарылып 90 гбит/с-тан 7,2 Тбит /с жылдамдыққа дейiн маршрутизациялық қызмет көрсетеді, әр түрлi ауқым желiлерiндегiн қолдану үшiн тиiмдi шешiмдер құруға мүмкiндiк береді[21].

Сурет 9 - Alcatel-Lucent 7750 SR маршрутизаторы[21]

Alcatel-Lucent 7750 SR маршрутизаторының негiзгi сипаттамалар:

• Жоғары өнiмдi (14RU шассиже 2 Tбит/с дейiн), масштаб жасалатын сервис маршрутизаторы; әр түрлi көлемдермен үлгiлі;

• Интернет-қатынаудың жаңа қызметтері және VPN MPLS

• Икемдi туннелдеу және IP PPP/FR/ATM/IMA/HDLC;

• Қызметтермен, диагностикамен және биллингпен қуатты басқару жүйесi;

• Сызықтық жылдамдығы бар пакеттердiң икемдi сүзiлуi;

• ACL қолдау 100Гб/с Ethernet дейiн және STM-4

• SDH/ATM/CES дейiн интерфейстердiң толық алуы;

• Интернетке тікелей қосу.

2.5 Huawei фирмасының секторлы антеннасына техникалық мінездеме беру

Huawei фирмасы шығарылатын антенналарды ұялы байланыстың желiлерi үшiн кең спектрiмен орналастырады. Бұл компанияның өнiмін ерекшелейтін:

- ықшам өлшемдер;

- әр түрлi жылдық шарттарға икем (Қазақстанның ауа райына тексерiлген);

- жұмыс диапазондарын мол тандау мүмкiндiгi.

Huawei DX-2300-2700-65-18i-0F антеннасы (сурет 10) Alcatel-Lucent LTE 700 базалық станциялар үшiн секторлы антенналарының сапасында таңдалған. Таңдалған антенаның техникалық мiнездемелерi 2 - кестеде келтірілген[22].

Кесте 2 – Антенаның техникалық мiнездемелерi[22]

Параметрлері	Мағынасы
Жиiлiктің жұмыс диапазоны, МГц	2300-2700
Поляризация	+45°, -45°
Жарты қуатты сәуленің ені:
Тік жазықтықта	65°
Көлденең жазықтықта	6°
күшейту, дБ	18
Бағыттау диаграммасы	±120°
Толқындық кедергі, Ом	50
Температурның жұмыс диапазоны, °С	-55…+70
Өлшемдері, ұзындық х ен х тереңдік, мм	1300х138х65
Салмағы, кг	4,1
Кiрiс ұясы	2× N Female

Сурет 10 –Huawei фирмасының секторлы антеннасы [22]

Бұл антеннаға фидер ретінде оптикалық ОКС кабелін пайдаланамыз

(11-сурет). Бұл жобада оптикалық кабельдің 3 түрі қолданылады: топырақта аралық төсем үшiн, аспалы және канализацияда аралық төсем үшiн. Техникалық мінездемелері 3-кестеде келтірілген.

Кесте 3 – Оптикалық фидерінің техникалық мінездемелері[20]

Параметрлері	Кабель проклаткасының түрi
	канализацияда	топырақта	аспалы
1	2	3	4
Кабель маркасы	ОКС-М	ОКБ-Т	ОКА-Т
Оптикалық талшық саны	4 – 72	4 – 24	4 – 24
Компания	Fujikura	Fujikura	Fujikura
Талшық түрі	ОМ	ОМ	ОМ
Модульдер саны мен түрі	6 – 12	1 (метал.)	1 (метал.)
Модуль диаметрі, мм	2	3,0 – 6,0	3,0 – 6,0
Корделя саны/диаметрі	-/2,0	-/3,0 – 6,0	-/3,0 – 6,0
Кабельдің сыртқы диаметрі, мм	15,0	18,5	18,5
Кабель массасы, кг/км	190	436	540
Қоршаған ортаның жұмыс температурасы, °С	-40 - +50	-40 - +50	-60 - +60
Кабельдің минималды иілу радиусы, мм	250	250	300
Рұқсат етiлген созушы күш, кН	1,5	7,0	3,5 – 7,0
Жабдықтаудың ұзындығы, км	2,0	2,0	2,0

Сурет 11 - Фидердiң Alcatel-Lucent базалық станциясынан таратылуы[20]

2.6 Радиорелейлiк байланыс жолдары мен БС арасына арналған құрылғы

Радиорелелі байланыстың жолдарында ультрақысқа толқындар пайдаланады. Осы толқындар тікелей көріну шегінде тарайды. Сондықтан жолдар шағын қуатты радиостанциялар тізбегінен құралады да, әрқайсысы дабылды көршілеріне эстафета бойынша толығымен жеткізіп отырады.

Бір Node B жамылғы аймағынан басқа жамылғы аймағына абоненттік станциялардың орын ауыстыруы салдарынан базалық станциялар арасындағы байланыс тұрақты болуы керек. Бұл жағдайда радиал - торапты құрылымын қолдана отырып желi радиоқатынау құрылысын өндiредi. Яғни ақыр соңында барлық БС стансалар контроллерге қосылады.

Радиорелейлі жолдарды орнатудың бастапқы қадамы болып жолды таңдау және аралық стансалардың орналасуы мен санын анықтау болып табылады. Бұл жұмысты жүргізу барысында орнатылатын радиорелейлі жолдардың жұмысының тұрақтылығы, оның қолданысының және құрылымдардың бағалары анықталады.

Стансалардың арасындағы байланысты ұйымдастыру үшін радиорелейлiк жолдардың құрылысын пайдаланады. Ұялы байланыстың қалалық желiлерi станциялардың арасындағы шағын ұшып өту ұзындығына сүйене отырып РРЖ аралық жобаланатын желiде 23 ГГц жиiлiкте тұрғызылады. РРЖ үшiн жабдық сапалы Ericsson: Mini-Link HC фирмасының өнiмiн таңдаймыз. MINI-LINK HC (STM-1 ) 155 Мбит/с жылдамдықпен 5-38 ГГЦ жиiлiктерде жұмыс iстейтiн радиорелейлiк жолдарды ұйымдастыру үшiн қолданылады. Бұл биiк өткiзгiштiк қабiлетпен нүкте радиоарналардың ұйымына арналған икемдi мүмкiндiктердi береді.

Кесте 4 – РРЖ пролетін есептеуге арналған мәліметтер

Параметрлері	Аумаққа арналған мәндер
РРЖ пролетінің ұзындығы Ro,км	12
Рельефтің максималды биіктігіне дейінгі қашықтық R1,км	10
Бөгеуіл кеңдігі r,м	300
РРЖ жиілігі ffw,ГГц; fbw,ГГц	5,6; 5,9
Антеннаның күшейту коэффициенті Gnpд, дБ; Gnpm, дБ;	40; 40
Жүйе коэффициенті SG,дБ	112,5
Антенна-фидерлі тракттың ПӘК η, дБ	1,5
Пролет профилі MN,м; CD,м; ZY,м	789; 721; 820

2.4 Абоненттік станция

LTE 4G USB модемі – LTE технологиясының базасында жұмыс істейтін абоненттік станция. Интернетке қосылу үшін ең қолайлы және оңай тәсіл. USB интерфейсі бар, LTE 4G қолдайтын сымсыз модем қамту аймағының кез келген жеріңде және кез келген уақытта жоғары жылдамдықты интернетке қатынауды қамтамасыз етеді. LTE технологиясының базасында жұмыс істейтін абоненттік станция (сурет 12) көрсетілген[20].

Сурет 12 - USB-модем ZTE MF823[20]