Ойлан-тап интеллектуалды ойын

1.1 iDEN жүйесі

Integrated Digital Enhanced Network (iDEN) технологиясы 90-жылдардың басында Motorola компаниясымен әзірленді. Осы технологиядағы бірінші коммерциялық жүйе АҚШ-та, NEXTEL компаниясымен, 1994 жылы ұйымдастырылды. iDEN стандартын мәртебесі тұрғысынан ашық архитектуралы корпоративтік стандарт ретінде сипаттауға болады. Бұл Motorola компаниясы жүйелік протколды жаңғыртудың барлық құқықтарын сақтай отыра, сонымен бірге әртүрлі өндірушілерге жүйе құрауыштарының өндірісіне лицензия ұсынатындығын білдіреді.

Берілген стандарт жылжымалы радиобайланыстың барлық түрін қамтамасыз ететін, біріктірілген жүйелерді іске асыру үшін әзірленді: диспетчерлік байланыс, мобильді телефон байланысы, мәтіндік хабарламаларды және деректер пакеттерін тарату. iDEN технологиясы ұйымдарға да, жеке тұлғаларға да қызметттерін ұсынушы, ірі ұйымдардың немесе коммерциялық жүйелердің корпоративтік желілерін құруға бағдарланған.

Жылжымалы iDEN радиобайланысының диспетчерлік желіліерін жүзеге асыру кезінде топтық және жеке шақыру, сондай-ақ, абоненттің қол жетімсіздігі кезінде, шақыру жүйеде еске сақталып, кейін, ол қолжетімді болған кезде, абонентке берілетін шақырудың сигнал беру режимінің мүмкіндіктері беріледі. iDEN-дегі болуы мүмкін топтардың саны 65535-ті құрайды. Топтық шақыру кезінде байланысты орнату уақыты жартылай дуплексті режимде 0,5 с-тен аспайды.

iDEN жүйелері кез келген бағыт: мобильді абонент – мобильді абонент, мобильді абонент – ЖПТЖ абоненті бойынша телефон желісін ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Телефон байланысы толықтай дуплексті. Жүйеде дауыс поштасы мүмкіндігі қарастырылған.

iDEN жүйесінің абоненттерінде өздерінің терминалдарына мәтіндік хабарламаларды тарату және алу, сондай-ақ, деректерді көшірмелік байланыс және электронды пошатын ұйымдастыру мүмкіндігін ұйымдастыру үшін тарату (коммутациялық режимде 9,6 Кбит/с жылдамдықпен, ал пакеттікте – 32 Кбит/с-қа дейін), сондай-ақ, тіркелген желілермен, соның ішінде, Internet-пен әрекеттесу мүмкіндігі бар. Деректерді таратудың пакеттік режимі TCP/IP протколын қолдайды.

iDEN жүйесі УБКҚ технологиясы базасында орындалды. Ені 25 кГц әрбір жиіліктік каналда 6 сөйлеу каналдары таралады. Бұл ұзақтығы 90 мс кадрды әрбірінде өз каналының ақпараты таралатын, 15 мс-тан уақыттық интервалдарға бөлу жолымен орындалады.

Сөйлеуді қодтау үшін VSELP типті алгоритм бойынша жұмыс істейтін, кодек қолданылады. Бір каналда ақпаратты тарату жылдамдығы 7,2 Кбит/с-ті құрайды, ал, радиоканалдағы цифрлық ағынның қорытқы жылдамдығы (кедергіге қалыпты қарсы тұратын кодтауды қолдану және басқару ақпаратын қосу есебінен) 64 Кбит/с-қа жетеді. 25 кГц жолақта ақпаратты таратудың осыншама үлкен жылдамдығына 16 позициялы, квадратуралық M16-QAM модуляциясы арқылы қол жеткізуге болады.

Стандартта Америка және Азияға стандартты 805-821/855-866 МГц жиіліктік диапазон қолданылады. IDEN қарастырылатын цифрлық транкинг байланысының стандарттары арасында еңі жоғары спектрлік тиімділікке ие, ол 1 МГц-те 240 ақпараттық каналдарға дейін орналастыруға мүмкіндік береді. Сонымен бірге, базалық станциялардың (ұяшықтардың) жабу аймақтарының өлшемдері iDEN жүйелерінде басқа стандарттардың жүйелеріне қарағанда азырақ, ол абоненттік терминалдардың шағын қуатымен (0,6 Вт – портативтік станциялар үшін және 3 Вт – мобильділер үшін) түсіндіріледі.

iDEN жүйесінің архитектурасына транкинг және ұялы жүйелерге секілді сипаттар тән, ол iDEN бағдарын абонеттердің үлкен санына қызмет көрсетуін және интенсивті трафикке ерекше көңіл аудартады. Әртүрлі ұйымдарға және кәсіпорындарға қызмет көрсетуге арналған коммерциялық жүйелерді құру кезінде жүйеде 10000 виртуалды желілерге дейін құрылуы мүмкін, олардың әрқайсысында қажет болған да 255 топқа біріктірілген, 65500 абоненттерге дейін болуы мүмкін. Сонымен бірге, абоненттер топтарының әрқайсысы берілген жүйемен қамтамасыз етілетін, байланыстың барлық аймағын қолдана алады.

1994 жылы NEXTEL компаниясымен ұйымдастырылған, бірінші коммерциялық жүйе, қазіргі уақытта жалпы ұлттық болып табылады және шамамен 5000 сайт және 2,7 миллион абоненттері бар деп саналады. АҚШ-та операторы Southern Co болып табылатын, басқа желі бар. iDEN желілері сондай-ақ, Канадада, Бразилияда, Мексикада, Колумбияда, Аргентинада, Жапонияда, Сингапурда, Қытайда, Израильде және басқа елдерде ұйымдастырылған. iDEN абоненттерінің әлемдегі жалпы саны бүгінде 3 миллион адамнан асады.

Қазақстанда iDEN жүйесі таралмаған және берілген стандарт желілерінің жобаларын әзірлеу туралы деректер жоқ.

1.2 TETRAPOL, APCO-25 және TETRA жүйелерін жалпылама салыстыру

Жоғарыда келтірілген талдау негізінде белгілі бір қорытындылар жасауға болады. FDMA (АРСО-25 және TETRAPOL) әдісіне негізделген технологиялар қолданушылардың төмен тығыздығы кезінде қамтудың үлкен аймақтары бар жүйелері үшін тиімді, ал, TDMA (TETRA) негізіндегі жүйелер – қолданушылардың жоғары шоғырлануы кезінде қамтудың шағын аймақтары үшін. Каналдардың қосымша сыйымдылығы және деректерді тарату кезіндегі ең жақсы көрсеткіштері – TDMA жүйелерінің артықшылықтары. TETRAPOL, АРСО-25 және TETRA жүйелеріндегі функционалдық мүмкіндіктердің жиынтығы шамамен бірдей болғанымен, TETRA жүйелеріне қатты бәселестік есебінен бағаларының төмендеуі тұтынушыларды озық протколға ие бол үшін, дәл осы стандартты таңдауға көбірек түрткі болуда.

1 кесте –Транкинг байланысының әртүрлі технологияларының өткізу қабілетін салыстырмалы талдау

Деректерді таратуға және радиожиіліктік ресрустарға өсуші қажеттіліктері де TETRA стандартының тек Еуропа емес, сондай-ақ әлемнің басқа аймақатырының қолданушылары арасынады таралуына себептеседі [4].

TETRAPOL және APCO 25 өткізу жолақтарры 12 кГц-ті құрайды, ал TETRA үшін ол 25 кГц-ті құрайды, нәтижесінде TETRAPOL және APCO25 үшін кедергіден қорғау TETRA-ға қарағанда жоғарырақ. TETRA TDMA режимінде жұмыс істейтіндіктерн, ақпараттың қорғалуы таралатын ақпаратты ұстап қалу ешқандай қиындық туғызбайтын, APCO 25-ке қарағанда бір деңгейге жоғары. Сарыбұлақ кен орны стратегиялық мәні бар нысандарға жататындықтан, таралатын деректердің сақталуы басымды мәнге ие.

Егер TETRA протоклын APCO25-пен салыстырса, онда TETRA DVSI бар AMBE 2 вокодерін қолданады, ол шулы жағдайда шуды басуға арналған APCO25 протоколында қолданылатын IMBE вокодеріне қарағанда жақсырақ. Яғни, цифрлық транкинг радижелісін құруға арналған ең оңтайлы жүке TETRA болып табылады. Швед консталтингілік Стелакон (Stelacon) фирмасымен жүргізілген зерттеулердің мақсаты TETRA жүйлерін мобильді байланыстың, GSM, GSM-R, CDMA және UMTS секілді балама технологияларымен ауыстыру мүмкіндігі туралы мәселеге айқындық енгізу болатын.

Осы технологиялардың функционалдық мүмкіндіктерін және құндыұ көрсектіштерін Stelacon фирмасымен салыстыру негізінде, жоғарыда көрсетілген жүйелердің ешқайсысы қазіргі уақытта қоғамдық қауіпсіздік қызметтерінің қажеттілігін қанағаттандыра алмайтынды және жақындағы 5-10 жыл оның мүмкін еместігі туралы қорытынды жасалды [5]. Құндық көрсеткіштерге қатысты, қажетті функционалдық мүмкіндіктерді байланыстың балама технологияларына енгізу үшін 8-23 млрд. швед кроны (шамамен, 1,1-1,8 млрд. АҚШ доллары) шамасындағы инвестиция керек екендігі есептелді, ал, TETRA жүйесін Швеция көлемінде енгізу 4,5-6,5 млрд. швед корнымен (600-900 миллион АҚШ долларымен) бағаланады [6].

2 TETRA СТАНДАРТЫНЫҢ ТАЛДАУЫ

2.1 Желі архитектурасы

TETRA стандартының байланыс желілерінің жабдығына құрамына келесін негізгі элементтер кіреді.

Базалық қабылдау-тарату станциясы – бұл белгілі бір аймақта байланысты ұсынатын желі элементі. Базалық станция (БС) байланыс орнауының негізгі операцияларына, дәлірек, мобильді станциямен (МС) байланысқа, байланыс каналдарын басқаруға, кеңістіктік-таратылған қабылдауды үйлестуіруге жауап береді.

Базалық станцияны басқару құрылғысы – бірнеше БС басқару мүмкіндіктері бар желі элемент. Сондай-ақ, сыртқы ресурстарға шығуды қамтамасыз етеді және қосылу үшін диспетчерлік жабдықты қолданады.

Диспетчерлік пульт – БС контроллеріне қосылатын және диспетчер мен абоненттер арасында байланысты қамтамасыз ететін құрылғы. Негізінен, қолданушыларын тобын құруға және т.с.с. қолданылады.

Мобильді станция (МС) – жылжымалы абоненттер қолданатын радиостанция.

Стационар радиостанция – абонетпен белгілі бір жерде қолданылатын радиостанция;

Техникалық қызмет көрсету және пайдалану терминалы – базалық станцияны басқару құрылғысына қосылатын және жүйе жұмысын бақылауға, олқылықтарды жоюды жүргізуге, биллингке, абонеттердің соңғы орны туралы ақпаратты түзеуге және т.с.с. арналған терминал. Жүйенің осы элементінің арқасында LNM (Local Network Management) жергілікті желісін басқару мүмкіндігі бар.

Желі элементтері жұмысының блоктық қағидасы арқасында TETRA стандартының тұтастай барлық байланыс желілері маңыздылықтың әртүрлі шарттарымен және әртүрлі оқшаулаумен құрылуы мүмкін. Деректер базасын және коммутацияны басқару құқығы желінің барлық шешуші элементтеріне беріледі, бұл желіні ішкі желілерге бөледі және байланысты тез ұйымдастыруға және желі элементтеріне басқару басымдылығын тіпті желідегі істен шығу кезіндеде бекітуге мүмкіндік береді. TETRA желісінің әрбір тармағы басқарудың және коммутацияның белгілі бір қызметтерін жүзеге асырады, сондай-ақ, жоғары пайдалану желілерімен әрекеттесуді о
рындайды.

1 сурет – TETRA стандарты желісінің құрылымы

Ішкі желінің құрылымы абоненттердің санына, байланыс каналдарының санына және бір уақытта сөйлейтін абоненттердің санына байланысты. и Байланыстың орнату жылдамдығына қатысты әртүрлі талаптар кезінде желіні ұйымдастырудың әртүрлі конфигурациясы қолданылады. Когда нет необходимости занимать заранее каналы, тогда можно построить сеть и подсеть по конфигурации звезды. Сызықтық жолдардың іске қосылуы жағдайныд TETRA ішкі желісін ұзын тізбек ретінде құрады. Сонда БС контроллерінің базалық станциясын басқаруға арналған аппараттық жабдықтың әрбір блогы желінің әрекет етуінің бар радиусымен сыртқы ресурстарға толық қолжетімділкті қамтамасыз етеді.

ТETRA стандартының байланыс желілерінде желі жұмысында істен шығу болған кезде жұмыс істейтін тоқтап қалулармен күресудің әртүрлі мүмкіндіктері бар және нәтижесі ретінде, желі элементі жұмысқа дәргейін және қызмет етуін сақтайды. Жиі мұндай жағдайлар кезінде байланыстың орнау уақытының азаюы орын алады. Ірі масштабты желілер үшін масштабы азырақ деңгейлі желілердің әртүрлі бірін-бірі алмастыратын тәсілдері қолданылады Масштабы азырақ желілерде мұндай бірін-бірі алмастыратын тәсілдері базалық станциялардың контроллерлерін қосу үшін қолданылады. Бұдан басқа, азырақ ірі масштабты желілері үшін базалық станциялардың контроллерлері арасында абонеттер туралы ақпаратпен алмасу мүмкіндігі бар.

TETRA стандарты желісінің құрылымы 1 суретте келтірілген.

2.2 TETRA радиоинтерфейсінің сипаттамасы

TETRA стандартындағы радиоинтерфейстің құрылымы әртүрлі қызметтерді және үдерістерді мобильді, базалық және диспетчерлік станциялардың келісу протоколдарынан тұратын, жүйе протоколдарының әртүрлі деңгейлерімен салыстыратын модельдерге негізделген.

2 сурет –TETRA жүйелік протоколы иехархиясының моделі

TETRA жүйелік протколы үш деңгейден тұрады (2 суретті қараңыз):

– физикалық деңгей;

– каналдық деңгей;

– желілік деңгей.

Екінші деңгейде (U-plane) қолданушы аймағы және (C-plane) қолданушы аймағы секілді деңгей аймақтары пайда болады. U-plane қолданушы аймағы ақпараттық деректерді тасымалдауға арналған және бұл деректерді бағдарлау мүмкіндігіне ие емес. C-plane қолданушы аймағы басқару хабарламаларын алдағы оларды LLME бағдарламалық модулінің арқасында бағдарлап ауыстыруға жауап береді.

Физикалық деңгей орналасуы бойынша ең төмен, ол өз кезегінде, биттердің белгілі бір санынан тұратын физикалық пакеттерді өңдеуге қызмет етеді. Радиоканалмен байланыстының бәрі физикалық деңгейдің қызметтеріне жатады. Модуляция, режимдерді ауыстырып қосу, жиілікті орнату, физикалық пакеттің сихнрондалуы, каналдық деңгей ресурстарымен әрекеттесу, шифрле, кодтаудың интервальдық жалаушаларын орнату секілді үдерістер физикалық деңгейде орындалады. Физикалық пакеттің шекаралары және оның тактілік синхрондалуы битті және таңбалар реттілігін талдау нәтижелері болып табылады. Тактілік синхрондауды орындау үшін физикалық пакетке арнайы тестілік реттілікті енгізу қажет, олар қабылдаған таңбаларды абсолютті қатесіз анықтайтындығымен пайдалы.

Каналдық деңгей желінің логикалық элемнеттерінің әрекеттесуіне жауап береді, сондай-ақ, радиоинтерфейс ресурстарын және жүйе үдерістерін функционалдық пайдалану мақсаты бойынша ажыратады. Жоғарыды айтылғандай, каналдық деңгей екі деңгейшені қамтиды:

– MAC (Medium Access Control) –ортаға қолжетімділікті үйлестіру;

– LLC (Logical Link Control) – логикалық бағытты реттеу.

MAC деңгейшесі каналдық кодтау, қайта бөлу, орайтын кодтау және циклдік кодтау үдерістерін жүзеге асыруға қатысады, биттер бойынша қателіктің пайда болуының және байланыс желісі шығынының ықтималдығын бағалайды, байланыс каналын иемденеді, мультикадрды қалыптастырады, байланыс каналын иемденудегі мультиплексирлеуге және демультиплексирлеуге қатысады, әртүрлі шақырулардың адрестерін басқарады.

LLC деңгейшесі логикалық бағытты меңгереді, яғни, МС және БС арасындағы «нүкте-нүкте» конфигурациясы типіндегі логикалық каналдарды ұйымдастырады. Оның негізгі қызметтеріне базалық және негізгі каналдармен басқаруды, ақпарат таратуды талдауды, таратуды қайталауды, бөлуді және регенерациясын, деректердің өтуін орнатуды, ексертетін каналда ағынлы үйлестіруді, сондай-ақ, логикалық буынды иеленуді үйлестіруді жатқызуға болады. Желілік деңгейге келетін болсақ, онда олар атауының өзінен шығады, яғни, желілік үдерістердің жұмысын үйлестіру. Оның құрылымы, өз кезегінде, МС және БС арасындағы байланысты басқару деңгейшелерді және ішкі желілерге қолжетімділіктің болуын қамтиды