Тақырыбы: Қозғалмалы ұялы байланыстың желісі

 

2.1. Ұялы желінің даму тарихы

2.1.1. Негізгі оқиғалар

 

Қозғалмалы ұялы  байланыстық желісінің пайда болуы радиотелефон байла-ныс жүйесінің эволюциялық дамуының ұзақ периоды себеп болды. Ұялы байла-ныс идеясы қозғалмалы радиотелефон жүйесінің жиілік жолағына шектеулі ену шарты бойынша желінің кең даму қажеттілігі негізінде ұсынылды.

40-шы жылдардың ортасында АТ&Т америкалық компаниясының Bell Labs зерттеу орталығында қызмет көрсететін территорияны кейінірек сота деп аталып кеткен шағын аудандарға бөлу идеясы ұсынылды (cell-ұяшық, сота). Әр сота шек-теулі радиусты қозғалыс пен тиянақталған жиілігі бар таратқышпен қызмет көрсе-тілуі тиіс. Бұл ешқандай бөгетсіз  тура сол жиілікті басқа ұяшықта қолдануға рұқ-сат беретін еді. Бірақ мұндай байланыс ұйымының принципін аппараттық дең-гейде жүзеге асыру үшін арада 30 жыл өтті.

70-ші жылдары NMT (Nordic Mobile Telephone) 450 атын алған солтүстік еу-ропаның 5 мемлекеті үшін (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания және Норве-гия) ұялы байланыстың бірдей стандарт жасау жұмысы басталды және ол 450МГц диапазонында жұмыс істеу үшін арналған болды.  Бұл стандарттың ұялы байла-ныс жүйесінің   бірінші эксплуатациясы 1981жылы басталды. Желінің NMT – 450 стандарт негізі және оның  түрлендірілген нұсқасы Австрия, Голландия, Бельгия, Швейцария, сондай-ақ Оңтүстік Шығыс Азияда, Таяу Шығыста кең қолданыла басталды. 1985 жылы осы стандарт базасында функционалдық мүмкіндігін кеңей-туге және жүйенің абоненттік сыйымдылығын ұлғайтуға мүмкіндік берген 900 МГц диапозонындағы NMT-900 стандарты жасалды.

1983 жылы АҚШ-та AMPS (Advanced Mobile Phone Service) стандарт желісі эксплуатацияға енді. Бұл стандарт Bell Laboratories зерттеу орталы­ғын­да құрас-тырылған еді.

1985 жылы Ұлы Британияда AMPS америкалық стандарт негізінде жасалған TACS (Total Access Communications System) ұлттық стандарты ретінде қабыл-данды. 1987 жылы оның жолақ жиілігі кеңейтілді. Бұл стан­дарт­тың жаңа нұсқасы ETACS (Enhanced TACS) атын алды. 1985 жылы Францияда Radiocom – 2000 стандарты қабылданды.

80-шы жылдардың соңында сигналды өңдеудің сандық әдісіне сүйе­не оты-рып ұялы байланыс жүйесін жасауға кірісті. Сандық ұялы байланыс жүйесінің бірдей еуропалық стандартын жасау мақсатында 1982 жылы Почтаның Еуропа-лық Конференция Администрациясы және электрбайла­ны­сы арнайы Groupe Spe-cial Mobile тобын құрды. Бұл топтың нәтижесін 1990 жылы жариялады.

1990 жылы АҚШ-та TIA байланыс аймағындағы америкалық өндіріс Ассо-сациясы сандық ұялы байланыстың IS-54 ұлттық стандартын растады. Бұл стан-дарт D-AMPS немесе ADC аты бойынша танымал. АҚШ-та Евро­па­ға қарағанда жаңа жиілік диапазоны бөлінбеген, сондықтан жүйе жалпы қарапайым AMPS жиі-лік жолағында жұмыс істеуі керек еді. Сол уақытта Qualcomm америкалық ком-паниясы CDMA  технологиясына сүйеніп жаңа ұялы байланыс стандартын жасау-ды бастады. 1991 жылы Европада GSM стандартында жасалған DCS – 1800 стан-дарты пайда болды,

Жапонияда өзінің көрсеткіштері бойынша D-AMPS стандартына жа­қын жеке JDC (Japenese Digital Cellular) ұялы байланыс стандарты жасал­ды. 1991 жылы JDC стандарты Жапониядағы Почта және Байланыс Мини­с­тр­лігімен бекітілді.

1993 жылы АҚШ-та байланыс аймағындағы Өндіріс Ассосациясы CDMA стандартын қабылдады. IS-95 деп аталатын ішкі сандық байланыс жүйе стандарты ретінде 1995 жылы қыркүйекте Гонконгта бірінші коммер­ция­лық желісі ашылды.

1993 жылы ҰлыБританияда эксплуатацияға DCS-1800 One-2-One бірінші желісі енді.

2.1.2. Байланыс жүйесінің бөлімдері.

Ұялы байланыс жүйесінің даму эволюциясының үш буынын атауға болады: бірінші - аналогтық жүйе, екінші - сандық жүйе, үшінші - мобиль­дік байланыстың универсалды жүйесі.

Аналогтық ұялы байланыс жүйесіне келесі стандарттар жатады:

• AMPS (жетілдірілген мобилдік телефондық қызмет, диапозон 800 МГц)- АҚШ , Канада, Орталық және Оңтүстік Америкада, Австра­лия­да кең қолданылады, бұл әлемдегі кең таралған станларт; Ресейде аймақтық стандарт ретінде қолданылады.
• TACS (қол жетімді байланыс жүйесі, диапазон 900 МГц) – ETACS (Англия) және JTACS\NTACS (Жапония) модификациясымен Анг­лия­да, Италияда, Исландияда, Ирландияда, Австрияда қолданылады; аналогтықтық арасындағы таралуы бойынша екінші орында.
• NMT-450 және  NMT-900(солтүстік мемлекеттердің мобилдік теле­фо­ны, диапазоны 450 және 900 МГц) – Скандинавияда және басқа да мемлекеттерде қолданылады; таралуы бойынша үшінші орында;
• C-450 (диапазон 450МГц) – Германияда және Португалияда қолда­ны­лады.
• RTMS (Radio Telephone Mobile System – мобилдік радиотелефон жүйесі, диапазон 450 МГц) – Италияда қолданылады.
• Radiocom 2000 (диапазон 170,200,400МГц) – Францияда қолданы­лады.
• NTT (Nippon Telephone and Telegraph system – жапондық телефондық және телеграфтық жүйесі, диапазон 800-900МГц) – Жапонияда қолданылады.

Негізгі аналогтық стандарттың ұялы байланыс жүйе сипаттамасы 2.1. кестесінде көрсетілген

.

Сипаттамасы	AMPS	TACS (ETACS)	NMT-450	NMT-900	Radlocom-2000	NTT
Жиілік диапаозоны, МГц	825-845 870-890	935-950 (917-933) 890-905 (872-888)	453-427,5 463-467,5	935-960 890-915	424,8-427,9 418,8-421,9	925-940 870-885
Ұяшық радиусы, км	2-20	2-20	2-45	0,5-20,0	5-20	5-10
Қозғалмалы станцияның ка-нал саны	666	600(640)	180	1000\1999	256	1000 дейін
Базалық станцияның канал саны	96	144	30	30	-	120
Базалық станцияның тарат-қыш қуаты, Вт	45	50	0	-	-	25
Канал жиілігінің жолақ ені, кГц	30	25	25	25.0\12.5	12,5	25
Ұяшық шекарасындағы ка-налдық уақыттық ауысуы, мс	250	290	1250	270	-	800
Басқару каналының макси-малды девиация жиілігі, кГц	8	6,4	3,5	3,5	-	4,5
Мәтіндік каналының макси-малды девиация жиілігі, кГц	12	9,5	5	5	2,5	5
Минималды қатынас сигнал\шум, дБ	10	10	15	15	-	15

 

Бүкіл аналогтық стандарттарда мәтінді және басқару ақпаратын тарату үшін жиіліктік немесе фазалық модуляция қолданылады. Бұл әдістің жетерліктей кем-шіліктері бар: басқа абоненттердің әңгімені тыңдау мүмкіндігі, қоршалған ланд-шафтың әсерінен сигналдың қатып қалуымен күресудің әдісі жоқтығы. Түрлі ка-налдың ақпаратын тарату үшін спектр жиілігінің түрлі аудандары қолданылады− канал бөлу жиілігінің ену әдісі, 12,5нан 30кГц дейін түрлі стандарттағы жолақ каналы.

Аталған кемшіліктер ұялы байланыс жүйесінің пайда болуына себепші бол-ды. Сандық жүйеге өтуі сондай-ақ  байланыс саласының сандық техникаға кең енуімен бағытталады және төменжылдамдықты әдістің өңделуімен қаматамасыз етіледі.

Сандық жүйеге өту кейбір қиыншылықтарды тудырды , АҚШ та AMPS ана-логтық стандарты өте кең тарағандықтан бірден сандық астыруға мүмкін емес болды. Бірақ бір диапазонда аналогты және сандық жүйенің жұмысын қиыс-тыратын екі режимді  аналогты-сандық жүйе ойлап табылды. Жасалған стандарт D-AMPS немесе IS-54 деп аталды. Еуропада көптеген сәйкес емес аналогтық жүй-елерден жағдай нашарлады. Мұнда мәселе жалпы еуропалық GSM стандартының өңделуі арқасында шешілді.

D-AMPS стандарты қосымша жаңа басқару каналының енуімен жүзеге асты. IS-54 сандық нұсқасы жүйенің мүмкіндігін шектеген AMPS аналогтық басқару каналының структурасын сақтады. Жаңа сандық басқару каналы IS-136 нұсқа-сына енді. Сондай -  ақ IS-54 стандартының AMPS стандартымен сәйкестілігі сақ-талды, бірақ басқару каналының сыйымдылығы жоғарлаған және жүйенің функ-ционалдық мүмкіндігі кеңейтілген. Кейінірек бұл стандартты GSM-1800 деп белгілеу қабылданды.

Ұялы байланыс жүйесінің негізгі сандық жүйесі:

• D-AMPS (digital AMPS-сандық AMPS; 800МГц және  1900МГц диапазоны)
• GSM (Global System for Mobile communications – мобилді байланыстың глобалды жүйесі,  900,1800 және 1900МГц диапазоны)−таралуы бойынша әлемде екінші стандарт
• CDMA(800 және 1900МГц диапазоны)
• JDC(Japanese Digital Cellular – сандық ұялы байланыс жүйесінің жапондық стандарты

Сандық қозғалмалы ұялы байланыс жүйесін аналогтық жүйемен салыс-тырғанда: абонентке кең ауқымды қызмет көрсетеді және сапалы байланыс жұйе-сін қамтамасыз етеді.

Сандық стандарттың сипаттамасы 2.2. кестесінде көрсетілген.

Қозғалмалы ұялы байланыс жүйесінің болашақ дамуына басқа радио жүйе-сінен ерекшеленетін үшінші буынның дамуы (3G) жоспарланып жатыр.

Үшінші буынның қозғалмалы ұялы байланыс жүйесінің жаңа түрін құруда IMT-2000 (International Mobil Telecommunications-2000) программасы спутниктік байланысты және сымсыз мүмкіндік технологиясын жаулап алады.

 

Сипаттамасы	GSM (DCS 1800)	D-AMPS (ADC)	JDC	CDMA
Ену әдісі	TDMA	TDMA	TDMA	CDMA
Өткізгіштегі мәтіндік канал саны	8(16)	3	3	32
Жиіліктің жұмыс диапазоны, МГц	935-960 890-915 (1710-1785) (1805-1880)	824-840 869-894	810-826 940-956 1429-1441 1447-1489 1501-1513	824-840 869-894
Түрлі каналдар,кГц	200	30	25	1250
Бір сөйлеу каналындағы эквивалентті жиілік жолағы,кГц	25(12,5)	10	8,3	-
Модуляция түрі	0,3GMSK	π/4 DQPSK	π/4 DQPSK	QPSK
Ақпарат беру жылдамдығы, кбит\с	270	48	42
Мәтіннің түрлену жылдамдығы, кбит\с	13(6,5)	8	11,2(5,6)
Мәтіннің түрлену алгоритмі	RPE-LTR	VSELP	VSELP
Сота радиусы,км	0,5-35,0	0,5-20,0	0,5-20,0	0,5-25,0

 

Қазір мемлекеттерде телекоммуникациялық инфраструктураның дамуымен үшінші буынға өтуі аналогтық және сандық желісі арқылы жүзеге асады. және мультимедияның жаңа қызметінің пайда болуы мен факсималды хат пен беріл-гендердің, бір номерлі абонентке ақпаратты жоғары сапалы жылдамдықпен бері-луі жоғарыжылдамдықты симметриялық және асиметриялық берілу шарты пайда болған. Қызмет жинағы ISDN желісінде көрсетілген тізімге сәйкес келуі керек.

3G технологиясы абонент санымен кеңейіп қатар дамитын болады. Жаңа тех-нологияның енуі төрт жылдан кем болмайды, ал екінші және үшінші буынның да-муы шамамен 2010 жылға дейін.

Мұндай стратегия тізбектелген құрама элемент жүйесін қамтамасыз етеді, және абоненттік бөлімі көптеген стандарт талабын қанағаттандыру қажет.

 

2.2. Ұялы байланыс желілерінің элементтері

2.2.1. Функционалдық схема

Ұялы байланыс жүйесі қызмет ететін аймақты жабатын ұяшықтар көріні-сінде жасалады. Әдетте ұяшықтар дұрыс алтыбұрыш көрінісінде бейнеленеді. Әр ұяшық ортасында өзінің аймағында көшпелі станцияларға (подвижные станции ПС) қызмет ететін негізгі станция (базовая станция БС) жайласады. Абонент бір ұяшықтан екіншісіне көшкенде қызмет ету бір негізгі станциясынан екіншісіне көшеді.

Барлық негізгі станциялар (БС) ажыратылған сымдар немесе радиорелейлік байланыс каналдарымен коммутациялау орталығымен (КО - центр коммутации - ЦК) қосылған. КО-дан телефондық жалпы пайдалану станциясына шығыс бар. 2.2 суретте жүйенің жоғарыда баяндалған құрылымға сай  жеңілдетілген функцио-налдық схемасы келтірілген.

2.2. сурет. Көшпелі байланыстың ұялық желісінің құрылымы

 

Ұялы байланыс жүйесі бір коммутациялау орталығынан тыс тағыда КО-ға ие болуы мүмкін. Бұл желінің даму эволюциясына немесе коммутациялау  сыйым-дылығының шектелуімен байланыс. Мысалы бірнеше КО-ға ие жүйе құрылымы болуы мүмкін (2.3 сурет). Біреуі шартты басты, шлюздық немесе транзиттық деп аталады.

2.3 сурет. Екі коммутациялау орталығына ие ұялы байланыс желісі.

Ең қарапайым жағдайда жүйе бір КО-ға ие болып онда үй регистры болады да ол басқа жүйелер қызмет ететін аймақтармен шекараласпайтын шағын жабық аймаққа қызмет етеді. Егер жүйе үлкен аймаққа қызмет көрсетсе ол екі және одан көп КО-ға ие бола алады, солардың бастысында үй регістры болады, ал қызмет көрсететін аймақ басқа жүйелермен қызмет көрсететін аймақтармен шекаралас-пайды. Екі жағдайда да абоненттердің ұяшықтар арасында көшуі қызмет етуді көшіреді, ал басқа жүйе аймағына өту – роумингке алып келеді. Егер жүйе басқа ұялы байланыс жүйесімен шекаралас болса онда абоненттің бір жүйеден басқа-сына көшуі қызмет көрсетудің жүйе арасында өзгеруіне алып келеді.

2.2.2. Көшпелі станса

Цифрлық көшпелі станцияның (КС – подвижная станция – ПС) блок-схемасы 2.4 суретте келтірілген. Оның құрамына: басқару блогы, қабылдау-тарату блогы, антеналық блок енеді.

Басқару блогы микротелеондық түтқыш (микрофон және динамик), қлавиатураға және дисплейге ие. Клавиатура шақырылатын абоненттің телефон номерін және КС жұмыс режимын анықтайтын командаларды теруге арналған.  Дисплей құрылғы көрсететін түрлі  информацияны және станцияның жұмыс орындауына байланысты бейнелерді көрсетуге арналған.

Қабылдау-тарату блогы таратушы, қабылдағыш, жиіліктерді синтездеу және логикалық блоктарға ие.

Таратқыш құрамына мыналар кіреді: АСТ (АЦП) – сигналды микрофон шығысынан сандық түрге түрлендіреді және барлық кейінгі өңдеу мен сөз сигналдарын тарату сандық түрге түрленеді; сөз кодері – сөз сигналын кодтауды жүзеге асырады, яғни сандық формаға ие сигналды оның артықшылығын қысқарту мақсаттағы нақты заңдармен түрлендіру; канал кодері – сөз кодерінің шығысынан алынатын сигналды байланыс линиясы бойымен тарату кезіндегі қателерден қорғауға арналған қосымша (артық) ақпаратты сандық формаға қосады; дәл сол мақсатпен ақпарат белгілі қайта орауға (жинауға) ұшырайды; сонымен қатар канал кодері таратылатын сигнал құрамына логикалық блоктан келіп түсетін басқару ақпаратын енгізеді; модулятор – кодерленген бейнесигнал ақпаратының тасымалдаушы жиілікке орын ауыстыруын жүзеге асырады.

                         2.4 Сурет. Жылжымалы станцияның блок-схемасы

Қабылдағыш құрамы жағынан таратқышпен бірдей, бірақ оның блоктарына енетін функциялар кері; демодулятор – модульденген сигналдан ақпарат тасушы кодталған бейнесигналды бөліп алады; канал декодері – кіріс ағыннан басқарушы ақпаратты бөліп алады және оны логикалық блокқа бағыттайды; қабылданған ақпарат қателердің бар-жоқтығына тексеріледі, және табылған қателер түзетіледі; келесі өңдеуге дейін қабылданған ақпаратт кері қайта орауға (кодерге қатысты) ұшырайды; сөз декодері – оған канал кодерінен келіп түсетін сөз сигналын өзіне тән артықшылығымен, бірақ сандық түрде табиғи формасына  қайта қалпына келтіреді; САТ – қабылданған сандық сөз сигналын аналогты формаға түрлендіреді және оны динамика кірісіне жібереді; эквалайзер – көпсәулелі кеңістік таралу салдарынан сигнал ауытқуларының бөлшектік компенсациялануы үшін қызмет атқарады; шын мәнінде ол жіберілетін сигнал құрамына кіретін символдардың үйретілетін тізбегіне бапталған адаптивті фильтр болып табылады; эквалайзер блогі функцияналды қажетті болып табылмайды және кейбір жағдайларда болмауы да мүмкін.

Логикалық блок – бұл жылжымалы байланыс  (ЖБ) жұмысын басқаруды жүзеге асыратын микрокомпьютер. Синтезатор ақпаратты радиоканал бойымен тарату үшін арналған тасымалдаушы жиілік тербелісінің көзі болып табылады. Гетеродин мен жиілік түрлендіргішінің болуы тарату және қабылдау үшін түрлі спектр участогының (жиілік бойынша дуплексті бөлу) қолданылатындығымен келісілген.

Антенналық блок антенна (қарапайым жағдайда төрттолқынды найза ) мен қабылдау/тарату коммутаторынан тұрады. Сандық станция үшін соңғысы – антеннаны не таратқыш шығысына қосатын, не қабылдағыш кірісіне қосатын электрондық коммутатор болуы мүмкін, себебі сандық жүйенің ЖБ-сы  ешқашан да бірмезгілде қабылдау мен таратуға жұмыс жасамайды.

Жылжымалы станцияның блок-схемасы (2.4 сурет) оңайлатылған болып табылады. Бірақ онда күшейткіштер, селектрлейтін тізбектер, синхрожиілік сигналдарының генераторлары және олардың ажырату тізбектері, қуаттың тарату мен қабылдауға басқару схемалары, белгілі жиілік каналында жұмыс жасауға арналған генератор жиілігін басқару схемасы және т.б. көрсетілмеген. Кейбір жүйелерде ақпарат тарату конфиденциялдығын қамтамасыз ету үшін шифрлеу режимін қолдану мүмкін; бұл жағдайда ЖБ-тың таратқышы мен қабылдағышы мәліметтер шифраторы мен дешифратор блоктарын қамтиды. ЖБ жүйесінде GSM жүйелерінде абонент идентификациясының арнайы модулі (Subscriber Identy Module – SIM) қарастырылған. GSM жүйесінің жылжымалы станциясы сөз белсенділігінің детекторын (Voice Actuvuty Detector) қамтиды. Ол қорек көзі энергиясын (сәлеленудің орта қуатының төмендеуі) экономды жұмсау , сонымен бірге жұмыс жасайтын таратқыш кезінде басқа да станциялар үшін пайда болатын кедергі деңгейлерін төмендету мақсатымен абонент сөйлеген кездегі уақыт интервалында ғана таратқыштың сәулеленуге жұмысын қамтиды. Таратқыш жұмысындағы үзіліс уақытында қабылдағыш жолға қосымша жабдықталған шу енгізіледі. Қажетті жағдайларда ЖБ-қа жеке терминалдық құрылғылар кіруі мүм-кін, мысалы факсимильді аппарат, соның ішінде  сәйкес интерфейстерді қолда-натын арнайы адаптерлер арқылы қосылатындары.

Аналогты ЖБ блок-схемасы АСТ/САТ мен кодек блоктарының болмауы себепті сандыққа қарағанда қарапайымырақ, бірақ анағұрлым үлкен дуплексті-антенналық қайтақосқыш есебінен күрделірек, өйткені аналогты станцияға бір мезгілде тарату мен қабылдауға жұмыс жасауға тура келеді.

2.2.3. Базалық (негізгі) станция

БС блок-схемасы 2.5 суретте келтірілген. БС ерекшелігі тіркелген қабыл-дауды қолдану болып табылады, сондықтан да станция екі қабылдағыш антеннаға ие болу керек.сонымен қатар, БС таратуға және қабылдауға бөлек анттеналарды қамтуы мүмкін (2.5 сурет осы жағдайға сәйкес келеді). Келесі ерекшілігі – бірнеше қабылдағыштардың және түрлі жиіліктермен бірнеше каналдарда бір мезгілде жұмыс жүргізуге мүкіндік беретін соншама таратқыштардың болуы.

Біратаулы қабылдағыштар мен таратқыштар бір каналдан басқасына өтуі кезіндег олардың қайта құрылысын қамтамасыз ететін жалпы тірек генераторрларын қамтиды;  қабылдау/таратқыштардың нақты саны N ЖБ құрылымына және комплектациясына тәуелді. N қабылдағыштардың  бір қабылдағышқа және N таратқыштардың бір таратқыш антеннаға бір мезгілдегі жұмысын қамтамасыз ету үшін қабылдағыш антенналар мен қабылдағыштар арасында N шығыстарға қуат бөлгіші, ал таратқыштар мен таратқыш антенналар арасында N кірістерге қуат сумматоры қондырылады.

Қабылдағыш пен таратқыш та ЖБ сияқты құрылымға ие, бірақ онда САТ пен АСТ болмау себебінен, өйткені таратқыштың кіріс сигналы да қабылдағыштың шығыс сигналдары да  сандық формаға ие. Кодектер БС қабылдау-таратқышының құрамында емес, коммутация орталығы (КО) құрамында құрылымдық түрде жүзеге асады, бірақ функционалды түрде олар қабылдағыш-таратқыштардың элементтері болып табылады.

 

2.5 Сурет. Базалық станция блок-схемасы

 

Түйіндесу блогі  байланыс линиясы бойымен КО-ға жіберілетін ақпараттың жинақтауын және одан қаблыданатын ақпараттың түйінін шешуді жүзеге асырады. БС-тың КО-мен байланысы үшін әдетте радиорелелік немесе талшықты-оптикалық линия қолданылады, егер олар территория жағынан бір жерде орналаспайтын болса.

БС контроллері (компьютер) станция жұмысын басқаруды және сонымен бірге оған кіретін барлық блоктар мен түйіндердің жұмыс қабілеттілігін бақылауды қамтамасыз етеді.

Сенімділікті қамтамасыз ету үшін БС-ның көптеген блоктары мен түйіндері резервтелінеді  (екі еселенеді) станция құрамына тоқтаусыз қоректің автономды көздері(аккумулятор) кіреді.

GSM стандартына БС контроллері мен бірнеше (мысалы, 16-ға дейінгі) базалық қабылдағыш-таратқыш станциялары (БҚТС) кіретін БС жүйесінің ұғымы қолднылады – 2.6 сурет. Негізінен, бір жерде орналасқан және жалпы БС контроллерінде (БСК) тұйықталатын үш БҚТС ұяшықтар аралығындағы өзінің 120-градустық азимуталдық секторына немесе бір БСК-мен 6 БҚТС-ті – алты 60-градустық секторларға қызмет көрсете алады. D-AMPS стандартында аналогты жағдайда әрқайсысы өз контроллерімен бір жерде орналасқан және әрқайсысы өз секторлық антеннасына жұмыс жасайтын сәйкесінше үш немесе алты тәуелсіз БС-лар қолдана алады.

            

      2.6 Сурет. GSM стандартының базалық станциясының жүйесі

 

2.2.4 Коммутация орталығы

Коммутация орталығы – бұл желіні басқарудың барлық функцияларын қамтамасыз ететін ұялы байланыс желісінің (ҰБЖ) автоматты телефондық станциясы. КО ЖБ-ны үнемі бақылап отыруды жүзеге асырады, ЖБ орын ауыстыру кезінде байланыс үздіксіздігіне қол жететін олардың эстафеталық таралуын және бөгеттердің немесе үздіксіздіктердің пайда болуы кезіндегі жұмыс каналдарының қосылуын ұйымдастырады.

КО-да барлық БС ақпараттарының ағындары тұйықталады, және ол арқылы басқа байланыс желілеріне шығу жүзеге асырылады, мысалы стационарлы телефон жілері, қалааралық байланыс желілері, спутниктік байланыс, басқа ұялы желілер. КО құрамына бірнеше процессорлар (контроллерлер) енеді.

Коммутация орталығының блок-схемасы 2.7 суретте көрсетілген.

 

                  

               2.7 Сурет. Коммутация орталығының схемасы

 

Коммутатор байланыс линиясына ақпарат ағындарының аралық өңдеуін (жинау/түйінін шешу, буферлік сақтау) жүзеге асыратын сәйкес келетін байланыс контроллерлері арқылы қосылады. КО мен жүйенің жұмысын басқару негізінен орталық контроллерден жүзеге асады. КО жұмысы операторлардың қатысуын есептейді, сондықтан орталық құрамына сәйкес терминалдар, сонымен бірге ақпараттардың бейне мен регистрация (документтеу) құралдары кіреді. Оператор арқылы абоненттер мен оларды күту шарттары, жүйенің жұмыс режимдері бойынша бастапқы берілгендер жөніндегі мәліметтер енгізіледі, қажетті жағдайларда оператор команданың жұмыс жүрісі бойынша талап қойылғандарын береді.

Жүйенің негізгі элементтері берілгендер базасы (БД) – үй регистрі, қонақ регистрі, аутентификация орталығы, аппаратура регистрі болып табылады. Үй регистрі (орналасу жері –Home Location Register, HLR) берілген жүйеде тіркелген барлық абоненттер  және оларға көрсетілетін қызмет түрлері жөніндегі мәліметтерді қамтиды. Онда шақыруды ұйымдастыруға арналған абоненттердің орналасу жері белгіленіп жазылады және шындығында көрсетілген қызметтер тіркеледі. Қонақ регистрі (орналасу жері – Visitor Location Register, VLR) қонақ-абоненттер (роумерлер), яғни басқа жүйеде тіркелген, бірақ  дәл осы уақытта ұялы байланыс қызметтерін берілген жүйеде қолданатын абоненттер жөніндегі мәліметтерді қамтиды. Аутентификация орталығы (Authentication Center) абоненттердің аутентификация және мәліметтерді шифрлеу процедурасын қамтамасыз етеді. Аппаратура регистрі (идентификациясы – Equipment Identity Register), егер ол бар болатын болса, ЖБ-ның оның жөнделуі мен бекітілген қолданылу затына пайдаланылатын мәліметтерді қамтиды. Негізінде, онда ұрланған абоненттік аппараттар, сонымен қатар техникалық ахаулары бар, мысалы мүмкін етілмеген жоғары деңгей бөгеттерінің көзі болып табылатын аппараттар тіркелуі мүмкін.

 

2.2.5. Ұялы байланыс интерфейстері

Ұялы байланыстың әрбір стандартында жалпы жағдайда түрлі стандарттарда түрліше болатын бірнеше интерфейстер қолданылады.

ЖБ-тың БС-мен, БС-ның КО-мен (ал GSM стандартында БС қабылдау-таратқышының БСК-мен байланысына арналған жеке интерфейс) коммутация орталығының – үй регистрімен, қонақ регистрімен, аппаратура регистрімен, стационарлы телефондық желімен және басқаларымен байланысына арналған өзіндік интерфейстер қарастырылады.

Барлық интерфейстер бір не сол сияқты ақпараттық тораптың түрлі стандартымен анықталатын түрлі интерфейстерді қолдану мүмкіндігін жоймайтын түрлі дайындаушы-фирмалардың аппаратураларының сыйымдылығын қамтамасыз етуге арналған стандартизацияларға жатады. Кейбір жағдайларда қазіргі бар стандартты интерфейстер қолданылады, мысалы, сандық ақпараттық желілердегі протоколдарға сәйкес келетін айырбас.

ЖБ пен БС арасындағы интерфейс алмасу эфирлік интерфейс немесе радиоинтерфейс (air interface) атауына ие және сандық ұялы байланыстың (D-AMPS және GSM) екі негізгі стандарттары үшін түрліше ұйымдасуына қарамастан Dm деп біркелкі белгіленеді. Эфирлік интерфейс оның кез-келген конфигурациясы және өзінің ұялы байланыс стандартына арналған жалғыз мүмкін болған нұсқасымен міндетті түрде кез-келген ұялы байланыс жүйесінде қолданылады. Берілген жағдай кез-келген дайындаушы фирманың ЖБ-на сол немесе кез-келген басқа фирманың БС-мен сәтті жұмыс жасауға мүмкіндік береді, бұл операторлардың компанияларына ыңғайлы және роумингті ұйымдастыру үшін қажет. Эфирлік интерфейстің стандарттары радиобайланыс каналына бөлініп берілген жиілік жолағын анағұрлым әсерлі қамтамасыз ету үшін аса мұқият өңделеді.

 

2.3. ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫСТЫҢ НЕГІЗГІ СТАНДАРТТАРЫ

 

2.3.1. Ұялы байланыстың аналогты жүйелері NMT  стандартының ұялы желілері

NMT стандартының жүйелері бес скандинавиялық елдер үшін жасалып шығарылған. Бұл 450-467 МГц диапазонында жұмыс жасайтын және әрқайсысы 25кГц еніне ие 180 байланыс каналдарынан тұратын бірінші ұрпақтың аналогты жүйелері болды. Жиілікті көп рет қолдану есебінен каналдардың әсерлі саны 5568-ді құрады. БС-мен бөлінетін каналдардың орташа саны 30-ға тең, ұяшық радиусы 5-25км. Стандарттың ерекшелігі жүйеге енетін елдердің кез-келгенінде барлық жылжымалы абоненттердің  (ЖА) жұмыс жасай алу мүмкіншілігі болып табылады, соның арқасында ЖБ кез-келген елдің жүйесінің БС-мен біркелкілікте болады [10,20,21].

NMT стандартының ұялы байланыс жүйесі мыналарды қамтамасыз етеді: байланысқа ену және автоматты режимде сөйлесу құнының тіркемесін; ЖБ пен стационар телефон желісінің кез-келген абонентімен немесе шығарылған еліне қатыссыз   кез-келген қосылған ЖБ жүйесі арасындағы байланысты ұйымдас-тыру; біріккен ұялы байланыс жүйесінің аралығындағы ЖА-ті автоматты іздеу.

NMT стандартының ұялы байланыс жүйесі жергілікті, қалааралық және ха­лық аралық денгейде сойлем хабарларынан басқа телефакстарды жібере алады және түрлі деректер қоймаларына қол жеткізе алады (деректерді тарату жылдам-дықтары 4,8 кбит/с тен артпауы жөн),  ал сонымен абоненттерге түрлі қосымша қызметтер көрсете алады. Стандарт NMT-450 жетілдірілді: байланыс жүйесінің өнімділігі арттырылды, жұмыс сапасы көтерілді, абонентті идентификациялау жолымен желіге қолжеткізу қорғалды, байланыс каналынан пираттық пайдалану мүмкіндігі жойылды. Стандарттың бұл версиясы NMT-450L деген атау алды. Оның    негізгі ерекшілігі ОКС №7 жүйесінен қолдану болады (МККТТ специфи-кациясы бойынша SS №7). Сонда абоненттердің қозғалу кезінде көшпелі станция-ларды басқа БС лар қызметіне жылдам қосу, оларды идентификациялау және ра-диотелефондарының энергия сарыптауын кемейтеді.

NMT-450 стандартының негізгі сипаттамалары NMT-900 жаңа версияларында сақталды (2.3 кесте).  

NMT-450 стандартының жұмыс жиіліктері екі таспада жайласқан: 453,0-457,5 және 463,0-467,5 МГц. Демек қабылдау және тарату каналдарының аралықтары 10 МГц ке тең. Жалпы каналдар саны шектелгендіктен (көрші каналдар аралықтары 20-25 кГц), онда жүйенің абоненттық сыйымдылығын арттыру үшін кіші байланыс зоналарын үйымдастыру келісілген.

2.3 кесте. NMT-450 және NMT-900 стандарттарының негізгі сипаттамалары

NMT-450 стандартының жүйесі жердегі көшпелі станцияларға қызмет ету үшін арналған, бірақ денгіз жағалайында да қолдануы мүмкін.

ҰБКЖ (ССПС) нің жұмыс принципы ЖПТЖ (ТфОП) мен өзара байланысқа негізделген.  NMT-450 стандарты желісінің схемасы 2.8 суретте келтірілген. 

2.8 сурет. NMT-450 стандарттық желінің құрылымдық схемасы

 

ҰБҚЖ құрамына төмендегі бөлімдер енеді: көшпелі байланыс коммутация-лау орталығы (ЦК - MSG - Mobile Services Switching Center); негізгі санция (БС - BTS - Base Transceiver Station); көшпелі станция (ПС - MS - Mobile Station); конт-роллерлер.

Коммутациялау орталығы көшпелі радиобайланыс жүйесін басқаруды қамта­масыз етеді және ПС пен ТфОП тарды байлайды. Әрбір MSC оның қызмет ететін зонасында жайласқан біртоп БС терге қызмет етеді. 2.9 суретте қызмет ету зонасын ұйымдастыру принциптері келтірілген.

2.9 сурет. NMT-450 стандарты желісінің қызмет ету зоналарын ұйымдастыру.

Әрбір БС байланыс каналдары сөйлем каналдарына және КУ (шақыру) лар-ға ажыратылады. КУ лардан арнайы таныстыру сигналдары таратылады. Бос сой-леу каналдары бойынша басқа канал бос екендігін белгілейтін және сойлеу үшін дайын екендігін көрсетуші танысу сигналдары таратылады. БС зонасындағы барлық  ПС тер КУ жиілігінде түрақты істеп түрады. Егер барлық каналдар иеленген болса КУ сойлесуге берілуі мүмкін.

 2.10 сурет. FFSK-сигналын құру принципы

NMT жүйесінде  MSC, BTS және MS араларында қызметші сигналдармен алмасу орындалады. Бұл сигналдар МА жайласқан қызмет зонасын, мемлекетті, канал номерін белгілейді. Барлық бұл сигналдар цифрлық түрде болып жылдам жиіліктік манипуляция FFSK (Fast Frequency Shift Keying) жәрдемінде құрылады.

FFSK-сигналдарды құру принци-пы  2.10 суретте келтірілген. Ло-гикалық 1 болған цифрлық сигнал 1200 Гц тербелістің бір периоды болып алынады, ал логикалық 0  1800 Гц 1,5 пе-риоды етіп алына-ды. Сонымен цифрлық сигнал 1200 Кбит/с  жылдамдықпен  бай-ланыс каналында таратылады.     

NMT жүйесінде қызметші информация 64-разрядтық пакетте таратылады және жұмыс тола кадрының ортасында жайласады. Осындай әрбір пакет бес өріске ие (2.11сурет): берілген хабар таратылатыын канал N1N2N3 номері, кадр типын сипаттайтын Р префиксы, N1N2N3 канал номеріна ие негізгі станция жайласқан қызмет ету районының номері Y1Y2, ПС номері XI - Х7, информа-циялық өріс.

MSC - MS бағытында таратуда информациялық өріс 12 битке ие; MS – MSC бағытында  қызмет ету районының номер Yl Y2 таратылмайды, информациялық өріс 20 битке ие. NMT стандартында басқарушы етіп қалаған сөздік каналын пайдалану мүмкін, нәтижеде байланыс сапасын басқару жақсыланады.

2.11 сурет. NMT стандарты жұмыс кадрының құрылымы

2.3.2. Цифрлы ұялық байланыс жүйелері

GSM стадарттағы ұялы желілер

862-960 МГц диапазонын қолдануға тиісті СЕРТ 1980 жылғы ұсыныстарына сай  GSM стандарты таратушының жұмысын екі диапазонда ұйымдастырады. 890-915 МГц аралығы ПС ден БС ға хабарларды таратуға қолданады, ал 935-960 МГц – БС тен ПС ке таратуға. Байланыс кезінде каналдарды қайтадан қосқанда олар арасындағы айырма  45 МГц болып түрақты. Көрші каналдар арасы  200 кГц. Сонымен қабылдау/ажырату үшін ажыратылған жиіліктік 25 МГц аралықта 124 байланыс каналы жайласады [8,10, 20, 21,26,43, 59].

GSM стандартында TDMA қолданады, бұл бір тасымалдаушы жиілікте  8 сойлеу каналдарын жайластыруға мүмкіндік жасайды. Сөзді өзгертуші құрылғы ретінде  RPE-LTP сөздік кодек қолданады, импульстық тітрендетіру мен және сойлемді 13 кбит/с жылдамдықпен өзгертуші.

Радиоканалдарда кездесетін қателерден сақтану үшін блоктық және орын ауыстырып орап алынатын кодтау қолданады. Кодтаудың және орын ауыстырудың ПС баяу жылдамдықтарында эффективтығын көтеру үшін жұмыс жиіліктерді байланыс сеансында бір секундте 217 секірулер жылдамдығымен баяу өзгертіп отырылады.

Қабылданған сигналдардың қаладағы көпсәулелі таратылуынан келіп шыққан интерференциондық тыныштауымен күресу үшін байланыс аппаратында сигналдар импульстарын тегістеу үшін орташа квадратик ауытқуы 16 мкс кешігуге дейін ие эквалайзер пайдаланады. Жабдықтардың синхродау жүйесі абсолюттық уақыттық кешігуі 233 мкс ке дейін компенсациялау мүмкіндігіне ие. Бұл байланыс максимал ара қашықтығы 35 км ге дейін болады (ұяшық максимал радиусы).

Радиосигналды модуляциялау үшін минамал жиілікті сылжуға ие спектралды эффектив гаусстық жиілікті манипуляция қолданылады (GMSK). Сойлемді өңдеу үзілісті сөйлемді тарату жүйе рамкасында DTX (Discontinuous Transmission) қолданады.

GSM жабдықтары төмендегілерге ие: көшпелі (радиотелефондар) және негізгі станциялар, цифрлық коммутаторлар, басқару және қызмет көрсету орталықтары және түрлі қосымша жүйелер және құрылғылар. Жүйе элементтерінің бір біріне функционалдық қосылуы бір қатар интерфейстер жәрдемінде орындалады. Құрылымдық схемада (2.12 сурет) GSM стандартында қабылданған функционалдық құрылым және интерфейстер көрсетілген.

MS (көшпелі станция)  GSM абоненттерінің бар байланыстар желісіне  қолжетуді ұйымдастыру үшін керекті жабдықтарынан құрастырылады.  GSM стандарты рамкасында ПС тердің бес классы енгізілген: транспорттық саймандарында қолданатын шығу қуаты 20 Вт қа дейін болған 1 кластан шығу максимал қуаты 0,8 Вт қа дейін болған 5 класс моделәне дейін (Кесте 2.5). Хабарларды таратуда байланыс сапасын керекті сапада болуы үшін таратушының қуатын адаптивтық реттеуге болады. ПС пен БС бір біріне байланысты емес.

MS- жылжымалы станция

BTS- базалық станция

BSC- базалық станцияның контроллері

TCE- транскодер

BSS- базалық станцияның жабдығы

MSC- жылжымалы байланыстың коммуникация орталығы

HLR- регистр көрсеткіші

VLR- қозғалыс регистрі

AUC- аутентификациялық орталық

EIR- регистрдің идентификация жабдығы

OMC- басқару және қызмет көрсету орталығы

NMC- тармақ басқару орталығы

ADC- администрациялық орталық

PSTN- көпшілік қолданатын телефон тармағы

PDN- ұзатқыш пакетінің тармағы

ISDN- интеграция қызметі және цифрлы тармақ

SSS- коммутациялық орталық

Сурет 2.12. GSM- стандартының структуралық тармақ схемасы

Кесте 2. 5 GSM стандартындағы көшпелі станциялардың классификациясы

 

  Әрбір ПС ие болатын МИН- халықаралық идентификацияның нөмері (IMSI) өзінің жадына енгізілген.  Әрбір ПС және бір МИН - IMEI ге ие, оның мақсаты GSM тармағына станцияларды ұрлау жолымен немесе басқа рұқсаты жоқ станцияларды жолатпау.

  BSS жабдығы- базалық бақылау станциясы BSC және BTS қабылдау- тарату станциясынан құралған. Бір контроллер бірнеше станцияны басқаруы мүмкін.  Ол төмендегі функцияларды орындай  алады: радиокналдарды ұлестіруді басқару, іске қосуды және олардың кезегін реттеу, жиіліктер бойынша секіру жолымен жұмыс режимын қамтамасыз етуді, сигналдарды модуляциялау және демодуляциялау,     дыбыс кодировкасын, сойлеудің, деректерді және шақыру сигналдарының тарату жылдамдықтарын адаптациялау, жеке шақыру хабардың кезекті таратуын басқарады.

  Транскодер TCE – сойлеу және MSC тен шығатын (64 кбит/с) деректер сигналдарын радиоин­терфейс (13 кбит/с) бойынша GSM ұсыныстарына сай түріре келтіреді. Транскодер әдетте MSC пен бірге жайласады.

SSS коммутация жабдығы төмендегі құрылуға ие: MSC тің жылжымалы байланыс басқару орталығы, жайласуды көрсететін HLR регистры, көшу VLR регистры, аутентификация орталығы AUC және идентификация жабдығы EIR.

MSC ұяшықтарының бірнешесіне қызмет етедіде ПС тың барлық қызметтерін атқарады. Ол көшпелі станциялар желісімен және мынадай PSTN, PDN, ISDN, белгілінген желілер арасында интерфейс қызметін атқарады және шақыруларды маршрутизациялаумен басқаруды орындайды. Одан тыс MSC радиоканалдарды коммутациялау функциясын орындайды, сонымен ПС тің бір ұяшықтан басқасына көшкенде байланыстың ұзіліссіздігін қамтамасыз етеді   және жұмыс каналдарын қайтадан қосады, егер каналда богеттер немесе бас тартулар кездессе. Өзінде тармақ арасындағы байланыспен фиксациялық тармақтарда интерфейс ролін атқарады. Әрбір MSC белгілі географиялық зонамен шектелген абоненттерге қызмет көрсетеді. MSC шақыруды орнату  және маршрутизациялау процедураларын басқарады, PSTN үшін SS №7 сигнализациялау жүйесінің функцияларын қамтамасыз етеді. Тағыда  MSC сойлеулерді тарификациялау үшін деретерді жинайды, статистикалық деректерді түзеді, радиоканалға қолжетудегі қаупсіздік процедураларын сүйемелейді.

MSC тағыда жайласу орнын регистрациялауды басқарады және базалық станциялардың жүйесінде (BSC) басқаруды таратады. Ұяшықтарда бір КБС пен басқарылатын шақыруды тарату процедурасы сол BSC мен амлға асырылады. Егер шақыру процедурасы екі желілер арасында болса онда бастапқы шақыру MSC те атқарылады. Тағыда GSM стандартында түрлі MSC терге тиісті  контроллерлер арасында шақырулар тарату орындалуы мүмкін.

MSC тер әр кезі HLR (жайласу орнын көрсететін немесе үй регистрі) регистрінен және VLR (орын ауыстыру немесе қонақ регистры) регистрлерінен пайдаланып ПС терді қадағалай отырады.

HLR де қайсы бір ПС тің жайласу түрасында информацияның бір бөлігі сақталады, ол жәрдемінде ЦК шақыруды жеткізеді. Бұл регистр көшпелі абоненттың МИН ына ие болады (1MSI), ол ПС ты аутентификация орталығында (AUC) тануға мүмкіндік жасайды, сонымен регистр GSM желісінің нормал істеуіне керек деректерге де ие. Осы деректердің тізімі 2.13 суретте келтірілген.

 Амалда HLR желіде түрақты регистрацияланған абоненттер түрасында деректер қоймасы болып қызмет етеді. Онда таныстыратын адрестер және номерлер, тағыда абоненттердің дәл өзі екендігін көрсететін параметрлер, байланыс қызметтерінің құрамы, маршруттау түрасында информация, абоненттің роуминг деректері (сай  VLR де және абоненттың уақытынша идентификациялау номері ТМ51 түрасында деректер де) жайласқан.

HLR де бар деректерге желінің барлық MSC және  VLR лері қол жеткізе алады. Егер желіде бірнеше HLR болса, деректер базасында абонент түрасында бір жазу болады, сондықтан әрбір HLR жалпы базаның бір бөлігі бөлады. HLR ге желі ара роумингты қамтамасыз ету үшін басқа желідегі MSC және VLR лер де қол жеткізу мүмкін.

Көшу регистры (VLR) – бұл екінші негізгі ұүрылғы, ос ПС тың ұяшықтан ұяшыққа көшуін қадағалайды. Оның жәрдемімен ПС тың регистр бақылайтын зонадан тыс жұмыс орындауы мүмкін болады. ПС бір КБС әсер зонасынан екіншісіне көшкенде ол ең соңғы регистрацияланады да көшу регистрына мәлімет жазылып қояды.

  Бұл регистердегі уақтынша деректердің құрамы 2.14 суретте келтірілген. VLR HLR ие болған деректерге де ие, бірақ олар абоненттер VLR басқаратын ұяшықта жайласқан болған кезде ғана болады.

2.13 сурет. HLR және VLB де ұзақ уақыт сақталатын деректер

 

GSM стандарты желісінде ұяшықтар географиялық зоналарға (LA) бірігеді де оларға идентификациялық нөмер LAC бекітіледі. Әрбір VLR өзінде абоненттер жайлы бірнеше LA ларда мәліметке ие. Егерде абонент бір зонадан екіншісіне ауысса ол жайлы мәліметтер VLR - де жаңаланып тұрады. Егер ескі және жаңа LA лар түрлі VLR лер зоналарында жайласса, онда ескі VLR - дегі ескі мәліметтер жаңасына көшіріліп ескісі өшіріледі. HLR жайғастырылған VLR дың ағымды адресі де жаңартылады. Тағыда VLR көшіп жүрген жылжымалы станцияға (MSRN) нөмерді беруді қамтамасыз етеді. Абонент кіруші шақыруды қабылдағанда VLR оның MSRN нін алып MSC ге жібереді, ол осы шақыруды абонент жайласқан  зонасындағы БС ке маршруттайды. Одан тыс ол бір MST тен  басқасына қосылу өткенде басқарудағы тарату номерін үлестіреді, жаңа TMSI лерді үлестіруді басқарады да оларды HLR ге береді, шақыруды өңдеген кезде өзі екенін орнату процедураларын басқарады. Жалпы VLR локал БД болып қызмет етеді де ол жайласқан зонадағы HLR ге жиі сураныстарын тоқтатады сонымен шақыру уақытын кемейтеді.

2.14. сурет. HLP және VLP сақталатын қасиеттерінің құрамы

   

ССС ресурстарын санкциясыз пайдалануды жою үшін оған аутентификация механизмі енгізілген. Аутентификация орталығы (AUC) бірнеше блоктан құралған болып аутентификация кіліттерін және алгоритмдерін пішімдейді. Оның жәрдемінде абоненттің құқықтары тексеріледі де желіге қол жеткізіледі. АUC аутентификациялау процессінің параметрлері түрасында шешім қабылдайды және құралдарды идентификациялау регистрінде  (EIR) жайласқан БД негізінде шифрлеу кіліттерін таңдайды.

Әрбір көшпелі абонент ССС тен пайдалану уақытында абоненттің өзі екендігін дәлелдейтін стандарттық модуль (SIM карта) алады. Ол IMSI ге, өзінің жеке аутентификациялау кілітіне  (Ki), аутентификациялау алгоритмине (A3) ие.

SIM-картаға жазылған информация жәрдемінде ПС пен желі алмасқан деректер нәтижесінде аутентификациялау тола циклы орындаладыда абоненттің желіге қол жетуіне рұқсат етіледі.

Құрылғыларды идентификациялау регистры  EIR көшпелі станция құрылғысының МИН ны (IMEI) өзі екендігін дәлелдеу үшін орталанған БД ға ие. Егер желі бірнеше EIR ге ие болса, онда әрбір EIR белгілі ПС тер тобы номерлерін басқарады.

Басқару және қызмет ету орталығы (ОМС) желі элементтерін және жұмыс сапасын басқаруды қамтамасыз етеді. ОМС функцияларына төмендегілер енеді:   авариялық сигналдарды регистрациялау және өңдеу, бұзылуларды жою (автоматик немесе қызметшілер жәрдемінде), желі құралдарының жағдайын және ПС тың шақыруларының өтуін тексеру, трафикты басқару, статистикалық деректерді жинау, ПО және БД ларды басқару ж.б.

Желіні басқару орталығы (NMC) ол суемелдейтін барлық желі денгейінде техникалық қызметті және эксплуатациялауды қамтамасыз етеді. NMC ке енеді: входит: GSM желісінің шекарасында барлық желі трафикін басқару, авариялық жағдайда (бас тарту немесе тұйіндердің аса жүктелуі кезінде) желіні диспетчерлік басқару, желі жабдықтарының автоматик басқару құрылғыларының жағдайларын кұзету, операторлар дисплейлерінде барлық желі жағдайын бейнелеу, сигналдау маршруттарын басқару және түйіндер қосылуларын,   GSM және PSTN  арасындағы байланыстарын бақылау ж.б.

GSM стандартының жүйелерінде үш түр интерфейстер бар: тысқы желілермен байланыс үшін; GSM желілерінің түрлі құрылғылары арасында; GSM желісімен сыртқы жабдық арасында. Олар толасымен ETSI/GSM 03.02 талаптарына сай келеді.

1. Тысқы желілер интерфейсы:

• ТфОП ке интерфейс: жалпы пайдалану телефондық желімен қосу SS №7 сигнализациялау жүйесіне сай MSC пен 2 Мбит/с тық байланыс жолымен орындалады. 2 Мбит/с интерфейсінің электрикалық сипаттамалары МККТТ G.732. ұсыныстарына сай.
• ISDN желісіне интерфейс: ISDN желілерімен қосылу үшін SS №7 сигнализациялау жүйесімен суемелдейтін және МККТТ сериясы Q.700 ұсыныстарына жауап беретін 2 Мбит/с тық торт байланыс жолдары көзде түтылады.
•  NMT-450 стандартты желісінің интерфейсы: коммутациялау орталығы (ЦК) NMT-450 желісімен 2 Мбит/с тық төрт стандарт байланыс жолдарымен және SS №7 стгнализацияу жүйесімен байланады. Сонда телефондық желімен TUP және МТР Сары кітәп хабарлауды тарату пайдаланушылардың жүйесі талаптарының МККТТ ұсыныстары орындалу керек. 2 Мбит/с тық жолдар электрикалық сипаттары G.732 ге сай.
• GSM стандартының халықаралық желілермен интерфейсы: бұл байланыстар сигнализациялау жүйесі протоколдары (SCCP) және көшпелі байланыстың желіаралық коммутациялау (GMSC) негізінде амалға асырылады. 

2. Ішкі GSM-интерфейстері

• MSC және BSS арасындағы интерфейс (А-интерфейс)  BSS ты басқару үшін шақыруды таратады, көшуді басқарады. А-интерфейс байланыс каналдарын және сигнализациялау жолдарын (SS №7 МККТТ) бірлестіреді.  А-интерфейсінің тола спецификациясы ETSI/GSM 08 серия ұсыныстарының талаптарына сай келеді.

• MSC    және HLR  арасындағы   интерфейс,  VLR мен бірлестірілген  (B-интерфейс).
• MSC және HLR арасындағы интерфейс (С-интерфейс).
• HLR және  VLR  арасындағы интерфейс  (D-интерфейс) ПС орналасу деректерін кеңейту, байланыс процессін басқару үшін пайдаланылады.
• MSC  арасындағы  байланыс (Е-интерфейс) әртүрлі  MSC арасындағы өзара әсерлеседі де абонент бір зонадан басқасына көшкенде handover тарату әдісімен байланыс сеансы үзіліссіз өтуін қамтамасыз  етеді
• BSC және BTS арасындағы интерфейс (A-bis интерфейс) жабдықтарды қосу және басқару процесстары ушін ETSI/GSM   ұсынулармен анықталған, тарату 2,048Мбит\с жылдамдықпен цифрлық ағыммен жүзеге асады. 64кбит/с  тық физикалық интерфейсінде  қолдану  мүмкін.
• BSC және  OMC арасындағы интерфейс  (О-интерфейс) Х.25  желісінде  қолданылады.
• Ішкі BSC  интерфейсі KBC  әртүрлі  BSC құрылғыларындағы   және  транскодтаушы (TCE) құрылғылары  арасындағы байланысты қамтамасыз  етеді; ИКМ стандартындағы тарату  2,048  Мбит\с  тық жол қолданылады және  жылдамдығы  64 кбит\с  жылдамдық каналын 4  каналды  16  кбит\с жылдамдықты  каналдардан ұйымдастыра  алады.
• MS және  BTS  арасындағы  интерфейс (Um-радиоинтерфейс)    ETSI\GSM ұсыныстарымен 04 және  05 сериялармен анықталады.
• ОМС  және  желі арасындағы  желілік   интерфейс, яғни  ОМС  және  желі  элементтері   арсындағы   ETSI\GSM   12.01  ұсынысы  бойынша анықталады және Q.3 интерфейсінің аналогы  болып  табылады. ОМС  желіге  қосылу SS №7  жүйесінен немесе   Х.25 протоколымен қамтамасыз  етіледі.

3) Интерфейсы между сетью GSM и внешним оборудованием

• MSC пен сервис орталығы арасындағы интерфейс (SC) хабарлау қызметін амалға асыру үшін қажет, ETSI/GSM 03.40  ұсынысында анықталған.
• Басқа  ОМС теге тиісті  интерфейс. Әрбір басқару  орталық  және  желіге  қызмет  көрсету  кезінде басқа желіге немесе региондардағы желілерге қызмет ететін ОМС терге қосылу  қажет. МККТТ М.30  ұсынысымен  байланыс  Х-интерфейсінпен  қамтамасыз етіледі. ОMЫ тың басқа жоғары денгейлі желілермен өзара әсер етуде  Q.3 интерфейс қолданылады.

2.3.3 CDMA стандартты ұялы  желілер

Қазіргі кезде  көпстанциялы кодтық қолжетімділік каналдар  әдісі   кейбір стандарттарда іске асырылған : Qualcomm компаниясы  өндірген және  ұсынылған CDMA стандарты, Inter  Digital компаниясының    B-CDMA стандарты,  Tadir Telecommunications  компаниясының FH\CDMA  стандарты. Бұл стандарттар  каналдарда  кодтау   және спектрді  кеңейту  әдістерімен  бір-бірінен өте ерекшелінеді. Осылардың  көмегімен тұрғызылған жүйелер  функционалдық  мүмкіндіктері  мен қолдану  аясына  байланысты  ерекшелінеді. Төменде  жиі  қолданыстағы  CDMA IS-95 (cdmaOne) стандартының  сипаттамалары көрсетілген. Оның  алғашқы  нұсқасы    Qualcomm компаниясында  1994 жылы жасалған. IS (interim  standard –уақытша стандарт)  аббревиатурасы   TIA есепке алуға қолданған, ал сан реттік номерін  көрсетеді.  TIA\EIA\IS-95   толық атынан көргендей, оны  қарауда  АҚШ тың 7 танымал мекемелерін  біріктірген  EIA қатысқан [10,21, 38].

Басынан cdmaOne байланыс жүйесі 824-849 МГц (кері канал) және 869-894 МГц (түра канал) 45 МГц айырмашылыққа ие жиіліктер диапазонында жұмыс орындауға арналған еді. Эфирде иелеген жиіліктер жолағы 1,25 МГц.

  IS-95 стандарты бойынша сойлемдерді тарату 20 мс тық кадрлармен орындалады. Сонда байланыс сеансы аралығында тарату жылдамдығы  1,2 до 9,6 кбит/с ке дейін өзгеруі мумкін, бірақ бір кадр ішінде өзгермейді. Егер кадрдегі қателер саны нормадан асып кетсе, онда кадр жойылады.

CDMA стандартында таратылатын информация кодталады да шу ұқсас кеңжолақтық (ШШС) сигналға айналдырылады, сонда оны қабылдау жағында кодка ие болса ажыратып алуға болады. Сонымен кең жолақ жиіліктерде көп түрлі сигналдарды бір біріне кедергісіз тарату және қабылдау мүмкін [21,10,41].

Кең жолақтық жүйе деп өте кең жолақтық жиіліктерге ие сигналды таратуға айтылады, ол информацияны тарату ұшын қажет болған жолақтан анша кең жолаққа ие.  Кеңжолақтық жүйеде бастапқа модуляциялау сигнал (мысалы телефондық канал) жолағы бірнеше килогерц болған ені бірнеше мегагерц жолаққа таратылады. Бұл таратылатын информациялық сигналмен және кеңжолақтық кодтаушы сигналмен тасымалдаушыны екі рет модуляциялау жолымен амалға асырылады. Кең жолақтық сигналдың негізгі сипаттамасы оның базасы В, ол сигнал спектрының енін оның периодына Т көбейтіндісімен анықталады. Информациялық сигналды псевдокездейсоқ шу сигналымен көбейту нәтижесінде информациялық сигнал энергиясы кең жиіліктер жолағында ұлестіріледі, яғни оның спектрі кеңееді. Кеңжолақтық сигналға (ШПС) информация бірнеше әдіспен енгізілуі мүмкін. Ең танымал әдіс тасымалдаушыны модуляциялаудан алдын кеңжолақтық сигналды (ШШС) алу үшін информация модуляциялаушы кодтық тізбекке қондырылады (2.17 сурет). Таржолақтық сигнал Т периодқа ие әр бірі m созылуға ие N биттен түзілген псевдокездейсок тізбекке (ПСП) көбейтіріледі. Бұл жағдайда ШПС базасы ПСП элементтер мөлшеріне сандық тең.

Сурет2.17.-Сандық  мәліметтердің  жиілік спектрі кеңейілуінің  сұлбасы

 

Бұл  әдіс  жоғарыжиілікті сигнал спектрін кеңейту үшін цифрлық тізбек қолданатын қалаған кеңжолақтық сигнал үшін жарамды.

Кеңжолақтық байланыстың негізі сигналдың жиілікті жолағын кеңейту, ШПС ты тарату және одан қабылданған ШПС сигналын өңдеу жолымен бастапқы информациялық сигналын ажыратып алумен пайдалы сигналды алу болып табылады.

Қабылданған сигналды таратушыда пайдаланған псевдокездейсоқ шу көзімен (ПСП) көбейту пайдалы сигнал спектрін қысады да солкезде фондық шудың және басқа интерференциялық богет көздерінің спектрын кеңейтеді. Нәтижелік  сигнал/шу  қатынасы қабылдағыш шығысында кеңжолақтық және негізгі сигналдардың жолақ енінің функциясы болады, спектрдың қаншама кеңейу сонша үту болады. Уақыттық  облыста - бұл функция  радиоканалдағы  тарату  сандық  ағынының  жылдамдығының базалық  сигнал  жылдамдығына қатынасы болады.  IS-95   стандарты  үшін  қатынас  128 рет  немесе  21 дБ  құрайды. Бұл жүйеге интерференциялық богеттердің пайдалы сигналдан 18 дБ артқандада жұмыс орындауға мүмкіндік жасайды, себебі қабылдаушының шығысында сигналды өңдеу денгейі богеттерден 3 дБ ге артуын талап етеді. Реал жағдайларда богеттер денгейі аншама кем. Одан басқа сигнал спектрының кеңейуы (1,23 МГц ке дейін) қабылдаудың жиілікті ажыратудың әдісі деп қарауға мүмкін. Сигнал радиотрактта таралғанда көпсәулелі сипаттамаға ие болғандықтан тынуларға кездеседі. Жиіліктік облысында бұл құбылыс режекторлық ені өзгеретін (әдетте бұл 300 кГц тен артық емес) режекторлық сүзгі әсері деп қабылдаса болады. AMPS стандартында бұл он каналды басуға сай келеді, ал  CDMA да сигнал спектрының

25% ғана басылады, бұл қабылдағашта сигналды тіктегенде қиыншылықтар түдырмайды.

CDMA стандартында каналдарды кодтық ажыратуда Уолш ортогонал кодтары қолданады. Уолш коды  Уолш матрицасының қатарларынан құрылады:

                     

Бұл     матрицаның   ерекшелігі әрбір  қатар  кез келген басқа қатарға немесе логикалық емес амалы жәрдемінде құрылған қатарға ортогонал. IS-95 стандартында 64 реттік матрица қолданады. Қабылдағыштың  шығысында  сигналды  ерекшелеу  үшін  сандық  фильтр  қолданылады.

Ортогонал сигналда сузгішті сондай бейімдей мүмкін оның шығысында әркезі логикалық «0» болады, егер ол бейімделген сигнал қабылданмаса.  Уолш бойынша кодтау түра каналда (БС тен АТ ға) пайдаланушыларды ажырату үшін орындалады. IS-95 стандартын қолданатын жүйелерде барлық АС тер бірдей бір жиіліктер жолағанда жұмыс орындайды. БС тер қабылдағыштарының сай келтірілген сузгіштері бір ұяшықтар абоненттері өзара интерференциясында   квазиоптимал және «жакын-узақ» эффектине өте сезгір. Абоненттік сыйымдылығын максималдау үшін барлық абоненттерінің терминалдары сигналдардың сондай қуаттарын сәулелентіру қажет, нәтижеде БС қабылдайтын сигналдар денгейі біртүр болса. Қаншама қуат анығрақ басқарылса соншама жүйе абоненттік сыйымдылығы жоғары болады.   

Qualcomm  компаниясының  техникалық  шешімі  бойынша  спектрдің  кеңейтілуі  сигналдың 1,23 МГц жиіліктегі псевдокездейсоқ тізбегіндегі дискреттермен   модуляциялау  нәтижесінде алынады  екен. Нақтырақ  бұл жиілік  1,2288 МГц  құрайды. Мұнда 122,8=9.6*128 сондықтан  9,6 кбит/с жылдамдықта бір біт созылуы псевдокездейсоқ тізімінің 128 дискреттеріне сай келеді. 3 дБ денгейдегі кеңейтілген спектрге ие сигнал жолағы 1,23 МГц жиілікке сай келеді, сонымен цифрлық сүзгіш жәрдемінде тік бұрышқа жақын сигнал спектры қалыптасады.  

Сигналды модуляциялау  үшін 3 түрлі   функция қолданады: «қысқа» және «ұзын» ПСП  және  0-ден  63–ке дейінгі  Уолш  функциясы. Осылардың барлығы  базалық  және  мобильді станция  үшін ортақ, алайда  әртүрлі  функцияны орындайды (2,6 кесте) [10, 39, 55].

      Кесте 2.6. IS-95   стандартындағы кодтық тізбектердің  параметрлері

Сигнал типі	Кодтың ұзындығы	Орындалатын функция
		Базалық станция	Мобильді  станция
Уолш коды	64	CDMA кодтық  ты-ғыздауы және каналды 64  бөлу	Бөгеуілді тұрақты код-тау
Қысқа код	32768	Циклдық жылжыту  тізбектілігінің базалық станцияда сигналдырдың  бөлінуі	Скремблер  сигналының бірдей  фиксирленген коды
Ұзын код	242-(4,4*1012)	Скремблердің  тізбек-тілігінің ұзындық коды	Әртүрлі  циклдық ұзақ  код-адрестік  тізбектілік тәріздес

 

  2.18 суретте Уолш функцияларының бірінші сегіз денгейлері графиктері келтірілген. Қысқа ПСП үзындығы 2¹⁵-1 = 32767 белгі болады, ұзын ПСП ның - 2⁴²-1 = 4,4х10¹² белгі болады. Барлік үш түр модуляциялау функциялардың созылуы бір болып дискреттердің келіп түсу 1,2288 МГц жиілігіне тең.

2.18 сурет. Бірінші сегіз тәртіпті Уолш функцияларының графиктері

Түра каналда (БС тен көшпелі станцияға, 2.19 сурет) сигналды Уолш функциясымен модуляциялау (бинар фазалық манипуляция) берілген БС ның түрлі физикалық каналдарды ажырату үшін қолданады; ұзын ПСП мен

2.19 сурет. Негізгі станциялардың таратушы тракттардағы сигналдарды өңдеу схемасы.

модуляциялау (бинар фазалық манипуляция) – хабарларды шифрлеу мақсатында; қысқа ПСП мен модуляциялау (квадратуралы фазалық манипуляция екі бір периодты ПСП мен) – жолақты кеңейту үшін және түрлі БС тердің сигналдарын ажырату үшін қолданады [55].

Әр түрлі станциялардың сигналдарының ажыратуы барлық БС тер түрлі станциялар үшін 64 дискретке сүрілген қысқа бір түр екі ПСП лерді қолданумен амалға асырылады, яғни жалпы желіде 511 код;  сонымен бір БС физикалық каналдарының фазаларының кетпе кеттігі біртүр.

БС те төрт түрлі каналдан құрылады: пилот-сигналының каналы ( PI), синхро канал (SYNC), шақыру каналы (РСН) және трафик каналы (ТСН). Каналдардың бір уақытта берілу саны және олардың параметрлері 2.7 кестеде көрсетілген.

2.7 кесте. IS-95 каналдық кодтау және модуляциялау сипаттамалары

Әр түрлі каналдардың сигналдары өзара ортогонал демек бір БС те олардың бір біріне әсер етпеуіне кепілдік береді. Ішкі жүйелік богеттер сол жиілікте басқа циклдық сылжуымен істейтін БС терден болуы мүмкін.

Пилот-сигналын сәулеленуі үздіксіз болады. Оны таратуды Уолштың нөлдік реттілігіндегі функция (W₀) пайдаланады. Пилот-сигнал – бұл тасымалдаушы сигнал болып ПС оны жұмыс ұяшығын таңдауда қолданады (сигналдың максимумы жәрдемінде), сонымен информациялық каналдағы сигналдарды синхрондық детектерлеу үшін сүйенішті сигнал етіп пайдаланады. Әдетте пилот –сигналы 20% жуық қуатпен сәуле таратылады, сонда мобилдық станция (МС) тасымалдаушы сигнал жиілігін дәл ажыратып ала аладыда сигналдың когеренттық қабылдауын амалға асырады [40].

Синхркоаналда (SYNC) 1,2 кбит/с жылдамдыққа ие ағым 4,8 кбит/с жылдамдыққа ие тарату ағымға қайтадан кодталады. Синхрохабар МС те бастапқы синхронизациялауды орнату үшін керекті информацияға ие: жүйелік нақты уақытты, РСН каналдағы тарату жылдамдығы,  үзын және қысқа кодтардың параметрлері. Синхроканалда шақыру (РСН) немесе трафик каналы (ТСН) на қарағанда тарату жылдамдығы төмен, сондықтан оның жұмыс сенімділігі жоғарылайды. Синхрондау процедурасы аяқталғандан соң МС шақыру РСН каналына бейімделеді де оны түрақты бақылап отырады. Синхроканалды кодтау үшін W₃₂ функциясы қолданады.

W₁-W₇  функциялар шақыру каналдарын кодтауға қолданады, олар саны  0 ден 7 ге дейін болаалады; қалған Уолш функциялары (шақыру каналдарының функцияларімен бірге егер олар саны жетіден кем болса) трафик каналдарыны кодтауға қолданады. Трафик каналдар саны 55 тен 62 ге дейін бола алады..

БС дан сигналды таратқанда R=l/2 жылдамдыққа ие және кодтық шектеу К=9 (2.7 кесте) орамалы кодтау қолданады.  Тынулармен күрескенде IS-95 стандартында символдарды блоктық орын ауыстыруды орындау болжалданады, ол қателер пакетін декорреляция етуге мүмкіндік жасайды. ТСН каналы бойлап тарату жылдамдығы 1,2 ден 9,6 кбит/с ке дейін өзгере алады, бұл трафикты радиотолқындардың тарату жағдайына тез бейімдеуге мүмкіндік жасайды. Сигналдарды қабылдау үшін сигналдарды өңдеу үшін бірнеше каналдарға ие RAKE – қабылдағыш қолданады.

IS-95те бірнеше түр кодектерді қолдануға мүмкін: CELP (8 кбит/с), QCELP (13 кбит/с) немесе EVRC (8 кбит/с). CELP алгоритмы үшін MOS шкаласы бойынша сапаның типтық бағалану мәндері 3,7 бал (9600 бит/с) және 3,0 балла (4800 бит/с) болады. CELP алгоритмымен енгізілген кешігу 30 мс тен аспайды. QCELP (Qualcomm CELP) вокодеренде сойлем сапасы сымдық жолдар сапаларына жақын (4,02 бал).

2.20 сурет. Көшпелі станция тарату трактінің сигналдарды өңдеу схемасы

Кері каналда (көшпелі станциядан негізгіге, 2.20 сурет) қысқа ПСП мен сигналды модуляциялау спектрды кеңейту үшін қолданады, сонымен барлық көшпелі станцялар бір жүп бір түр (нолдік) ауытқуға ие тізбектерді пайдаланады. Ұзын ПСП мен сигналды модуляциялау ПС түрасында оның жеке кодталған номеріне ие информацияға ие болып бір ұяшықта жайласқан түрлі ПС тердің сигналдарын ажыратуға қамтамасыз етеді әрбір станцияның тізбегінің меншікті сылжуы жолымен [55].

МС те информациялық алмасудың екі түрі көзде түтілады: (АСН) қолжету және (ТСН) трафик. Кері каналда пилот-сигнал жоқ, сондықтан синхрондық детектерлеу қолданбайды, БС тер сигналды когерентсіз өңдеуді амалға асырады, ал богетке түрақтылық кеңістікте ажырату жолымен қамтамасыз етіледі.

МС кодектерінде ортогоналдық Уолш кодтарыда қолданады, бірақ каналдарды тығыздау үшін емес (БС ке ұқсас), ал богетке түрақталақты арттыру үшін. Осы мақсатта деректердің 28,8 кбит/с жылдамдықпен кірген ағымы   6 биттық пакеттерге бөлінеді де әрбіріне бірмәнді  64 Уолш кетпе кеттігінен біреуі сай келтіріледі. Нәтижеде кодталған ағымның модулятор кірісіндегі жылдамдығы  307,2 кбит/с ке дейін артады. Бұл кодтау барлық физикалық каналдар үшін бірдей, ал қабылдау соңында  64 параллел каналдар пайдаланылады. Бұл каналдардың әрбірі өзінің Уолш функциясына бейімделген болып бұл каналдар қабылданған 6-биттық симводарды таниды (декодтайды).

Кері каналда түрасына ұқсас қателерден сақталу үшін шектеу үзындығы 9 бірақ жылдамдығы 1/3 болған және 20 мс аралығында орын алмастыратын орамды кодтау қолданады. Бұл жылдамдық екі есе артық – бұл синхрондық детектерлеудің жоқтығын компенсациялау әдісі. Кодтау нәтижесінде информациялық каналдағы жылдамдық    28,8 кбит/с ке дейін артады.

2.21 суретте  CDMA стандартының жұмыс принципын түсіндіретін оңайлатылған структуралық схемасы келтірілген. Информациялық сигнал УОЛШ бойынша кодталады, кейін алдын ала псевдокездейсоқ шу көзінің сигналымен көбейтіліп кеңейтілген спектрге ие тасымалдаушымен араластырылады. Әрбір информациялық сигналға өзінің Уолш коды беріледі, кейін олар таратушыда бірігеді, фильтрден өткізіледі және жалпы шуға ұқсас сигнал таратушы антенна жәрдемінде сәулентіріледі [10].

2.21 сурет. CDMA стандарты ұялы байланыстың жұмыс орындау принципы.

Қабылдағыштың кірісіне пайдалы сигнал, фондық шу, көрші ұяшықтардағы және басқа абоненттердің ПС терінен келіп түседі. ВЧ-сузуден кейін сигнал корреляторға келеді, ол жерде сигнал спектры қысылады да пайдалы сигнал цифрлық фильтрде Уолш коды жәрдемінде ажыратып алынады. Богеттердің спектры кеңееді де олар коррелятор шығысында шу көрінісінде пайда болады. Амалда ПС те радиотрактта түрлі таратылу уақтына ие немесе түрлі БС тердің сигналдарын ажырату үшін бірнеше корреляторлар қолданады.

CDMA әдісін қолданатын жүйелерде псевдокездейсоқ шу көзінің синхронизациялауын өзгерту жолымен жиіліктер жолағының бір бөлімін желідегі барлық ұяшықтарында қолдану мүмкін. Мұндай қолжететін жиіліктің ресурсын 100% қолдану – CDMA стандартының жоғары абоненттық сыйымдылығын белгілейтін және оны үйымдастыруды жеңілдететін негізгі факторларының бірі болып табылады. CDMA негізіндегі жүйелер динамикалық абоненттық сыйымдылыққа ие. 64 Уолш коды болсада бұл теоретикалық шектеу реал жағдайларда жете алынбайды және жүйе абоненттық сыйымдылығы көшпелі станциялардың және көрші ұяшықтардың негізгі станцияларының бір уақытта жұмыс орындау кезіндегі ішкі жүйелі интерференциемен шектеледі.

CDMA жүйеде абоненттер саны өзара богеттер денгейіне байланыс. Бірбіріне сай келтірілген БС сүзгілері «ұзақ-жақын» (far-near problem) эффектіне өте сезгір, жақында жайласқан МС ұлкен қуатта істеп басқа «ұзақ» сигналдарды қабылдағанда мүмкін болмаған жоғары богеулдер денгейін жасайды, нәтижеде жүйенің өткізу қасиетін төмендетеді. Бұл проблемалар барлық СМС терде бар, бірақ ең көп бүзылулар ортогонал шутәрізді сигналдарды қолданып жалпы жиілктер жолағында істейтін CDMA жүйелерінде кездеседі. Егер бұл жүйелерде қуатты бейімдеу болмағанда еді, олар TDMA негізіндегі ұялы байланыс сипаттамаларына өте бой берер еді. Сондықтан CDMA-жүйелерінде әрбір станцияның қуатын жеке басқару болмағанда ұлкен проблема туар еді.

Кодтық қол жету жүйесінің эффектив жұмысы мүмкін егер түрлі абоненттер сигналын негізгі станцияның кірісінде тегістелсе. Сонда қаншама тегістеу дәлдігі жоғары болса соншама қаптау зонасы жоғары болады. Айту керек түра каналда сигнал бүзылулары ішкіжүйелер богеттері және көпсәулелі тынулар есебіне кем болады, себебі БС терде қуат артықшылығы болады. Сондықтан негізгі проблемалар кері каналда абоненттен БС ке қуатты беймдеу кезінде кездеседі.

Қуатты басқару дәлдігі қаншалықты жоғары болса, өз ара кедергінің деңгейі соғырлым төмен болады. IS-95 стандартында МС қуатын реттеу, 84 дБ динамикалық диопазонда бір дБ қадаммен орындалады, яғни +0,5 дБ дәлдікте жүзеге асады. Көршілес өлшеулер арасындағы интервал  1,25 мс  тең. Қуатты басқару биттері арна трафигі бойынша 800 бит/с жылдамдықпен беріледі. Көп сәулелі сигналдарды  ерекше өңдеуден кейін  оларды қосу арқылы талап етілген сигнал/шу  6-7 дБ қатынасын қамтамасыз етеді. Сәулелерді ерекше өңдеу кезінде паралель жұмыс істейтін бірнеше арналарды пайдалану абоненттің бір ұялыдан келесіге өту кезінде МС тің «жүмсақ» қосу режимін жүзеге асырады.

CDMA жүйесі ұяшықтың абоненттық сыйымдылығын оптималдау үшін мүмкін болған қателік ыхтымалдығын алып керекті денгейге әрбір АТ сәулентіретін қуатын басқару алгоритмын оптималдайды. Жүйеде қуатты басқарудың үш механизмы көзде түтылады: түра каналда – түйықталмаған сыртпақ; түра каналда – түйықталған сыртпақ; кері каналда (ОК)- сыртқы сыртпақ басқарулар [10, 42. 55].

ОК дағы (БС ке таратушыдан) таратушықұрылғысының қуатын бейімдеу процессы төмендегідей бажарылады. Әрбір ПС үздіксіз қабылданған сигналдағы қателер денгейін таратып отырады. Осы информацияға байланысты БС сәулеленген қуатты абоненттер арасында сойлем сапасын жеткілікті етіп үлестіреді. Радиосигнал баяулаған жолындағы абоненттер жоғары қуатты қабылдауға мүмкіндікке ие. ОК да қуатты бейімдеудің негізгі мақсаты – сота ауданын оптимизациялау.

Тура каналдағы (БС тен абонентке) қуатты бейімдеу процессынде екі вариант мүмкін болады: ашық цикл (түйықталмаған сыртпақ) және жабық цикл (түйықталған сыртпақ). Тура каналда қуатты басқару схемасы 2.22 суретте келтірілген.

2.22 сурет. Түра каналда қуатты басқару схемасы

Ашық тізбекте ПС қосылғаннан соң БС сигналын іздейді. ПС синхронизациясынан  кейін осы сигнал бойынша оның қуатын өлшеу жүзеге асырылады және  БС байланысуды қамтамасыз етуге қажетті етілген сигналдың қуаты есептеледі. Есептеу сәулеленуші сигналдың күтімді қуатының деңгейінің қосындысымен қабылданған сигнал қуаты 73 дБ ге тең болуына негізделген. Бұл процесс әрбір 20 мс те қайталанады, бірақ ол сондада қажетті қуатты басқарудағы дәлдікті қамтамасыз ете алмайді, себебі түра және кері каналдар түрлі жиіліктік диапазонда жұмыс орындайды (жиіліктер айырмасы 45 МГц) және таратылу кезінде түрліше сөну денгейіне ие болады да түрліше богеттердің әсеріне кез келеді.

Жабық циклда втарату сигналының қуатын дәл басқаруға болады. БС түрақты әрбір сигналдағы қателіктер ыхтымалдығын бағалап отырады. Егер ол программа берген денгейден артса онда БС сай  ПС ке сәулелентіру қуатты арттыруға бұйрық береді. Басқару 1 дБ қадаммен орындалады. Бұл процесс әрбір 1,25 мс та қайталанады. Бұл басқару процесының мақсаты әрбір ПС керекті сойлеу сапасына жеткілікті минимал қуатты сәулелентіру керектігіне байланысты. Барлық ПС тер нормал жұмыс істеуі үшін керекті қуатты сәулелентіргендігі үшін, одан артық емес, олардың өзара әсері минималданадыда жүйе абоненттық сыйымдылығы артады. ПС тер қуатты басқаруды кең динамикалық диапазонында - 85 дБ ге дейін орындалуды қамтамасыз ету керек.

Жүмсақ эстафеталық таратуды (абоненттың бір БС қызмет ететін зонасынан басқа зонаға өткен кезде) қуатты басқару схемасы басқаша. МС бір уақыттың өзінде бірнеше (әдетте екеу) түрлі БС терден қуатты басқару командаларын қабылдайдыда оларды өзара салыстырады. Егер барлық командалар қуатты арттыруды талап етсе, онда МС кетпе кет I дБ қадаммен өзінің қуатын арттырады.

Түра және кері канадарда қуатты баптау ПС аккумуляторларының қызмет уақытына әсер етеді. CDMA да орташа сәулеленген қуат басқа қол жету әдістерді қолданатын жүйелерге қарағанда кем. Бұл тікелей каналды тұрақты иелеу уақытына және күту режимінде болу радидиотелефон параметрлеріне байланыс.

CDMA жүйесінің техникалық талаптары бір қатар TIA стандартарында көрсетілген: IS-95 - CDMA-радиоинтерфейс; 1S-96 - CDMA- сөздік қызметтер; IS-97 - CDMA-көшпелі станция; IS-98 - CDMA- негізгі станция; IS-99 - CDMA-деректерді тарату қызметтері.

2.8 кесте. CDMA стандартының негізгі техникалық сипаттамалары

Qualcomm фирмасының CDMA жүйесі 800 МГц диапазонында жұмыс орындауға есептелген. Жүйе жиіліктер спектрын тікелей Уолш функцияларының 64 кетпе кет түрлеріне қалыптасқан кеңейту әдісіне құрылған. Аналогты сөздік сигналды өңдеу үшін жылдамдылығы 8000 бит/с (9600 бит/с каналда) болған  CELP алгоритмы қолданады. 4800, 2400 и 1200 бит/с жылдамдықтар режимында істеуі мүмкін. CDMA каналдарда орамды кодтау қолданады: тура каналында 1/2 жылдамдықтық кері каналда  1/3 жылдамдыққа ие, жүмсақ шешімге ие Витерби декодері, таратылған хабарлардың орындарын алмастыру. Байланыс каналының жалпы жиіліктік жолағы 1,25 МГц. Qualcomm фирмасының CDMA стандарты жалпы сипаттамалары кесте 2.8 [21, 38, 10] де келтірілген.

CDMA стандарты жабдықтарының құрамы көп жағынан GSM стандартының жабдықтар құрамына ұқсас болып өзі ішінде ПС және БС ке, цифрлық коммутаторларға, басқару және қызмет көрсету орталығына, түрлі қосымша құрылғыларға ие. Жүйе элементтерінің бір біріне қосылуы бір қатар интерфейстермен атқарылады. CDMA стандарты ұяшықтар желісінің конфигура­циясы 2.23, 2.24 суреттерде келтірілген.

2.23 сурет. CDMA стандартының желі конфигурациясы

2.23 сурет. CDMA стандартының желі конфигурациясы

Екінші ұрпақ жүйелеріне қойылған өте маңызды талап – технологияның иілушендігі және жайлап бар желі инфраструтурасын өзгертпестен дамуы болып табылады.

IS-95 стандартына негізделген осы кезгі желілер сигналды 9,6 кбит/с (кодтаумен) және 14,4 кбит/с (кодтаусыз) тарата алады, ал cdmaOne бастапқы спецификациялар 8 кбит/с, 13 кбит/с және 8 кбит/с EVRC (Enhanced Variable Rate Vocoder) тарату жылдамдықтарын қамтамасыз етуін ойластырған еді. Казіргі кезде IS-95A стандарт версиясы кеңінен пайдаланады.

IS-95B версиясы бірнеше CDMA түра бағыттағы (базалық станциядан көшпеліге) каналдарын бірлестіруге негізделген. Жылдамдық 28,8 кбит/с ке дейін артуы мүмкін (жылдамдығы 14,4 кбит/с болған екі каналды бірлестіргенде) немесе  115,2 кбит/с ке дейін (егер жылдамдығы 14,4 кбит/с болған 8 каналдарды бірлестірсе). IS-95B негізіндегі желілер Internet ке қол жеткізу мүмкін үшінші ұрпақтар пайда болудан алдын. Бірақ пакеттық өңдеу қызметтерін беруден алдын БС тер контроллерлерін маршрутизатормен толтыру керек. Стандарт спецификацияларында сипаттамалардың сапалы қызмет етуі жақсыланулары көзде түтылады: абоненттің бір БС нан басқасына өткен кезде; сонымен қуатты басқарудың анықтығын  0,25 дБ ге дейін жоғарылату, приоритеттік қол жету каналдарын ұйымдастыру және басқа жақсыланулар.

IS-95C версиясында жиілктік эффективтықты және телефондық желінің сыйымдылығы екі есе артуы модификацияланды. Спецификация қосымша тасымалдаушыны ортогоналдық көшіру жолымен қосымша каналды ашып одан сигналдардың тола кодтық ансамблін (яғни 64 Уолш кодын) синфаздық каналға үқсатып тарату мүмкіндігі қолдану көзде түтіладі. IS-95C негізіндегі жүйелер IS-95A және IS-95B жүйелермен кері сай келтіріледі де ілгерігі жиіліктер жолағын - 1,25 МГц  иелейді. Ілгерігі версияларға қарағанда жүйедегі тарату жылдамдығы 144 кбит/с ке дейін өседі, сонымен терминалдың энергия сарыптауы кемееді.

Казіргі кезде жаңа модификация IS-95-HDK (High Data Rate) жетілдіріліп жатыр. Ол жоғары жылдамдықты ПД лардың мүмкіндіктерін кеңейтеді. Осы стандарты сүйемелдейтін түра каналдағы таратуда жылдамдық  1 Мбит/с ке дейін және одан жоғары болу мүмкін. ОК да  IS-95C мен салыстырғанда жылдамдық өзгермейді. IS-95-HDR беретін мүмкіндіктер бірінші кезекте асимметрикалық трафикка ие СПД лар мен бірге жұмыс орындау үшін арналған.

 

     2.4.5.Көпкналды таралу

 

     Телефон байланысы жолы күрделі техникалық құрылыстан (мысалы, кейбір қалааралық кабелдік байланыс жолдарында аралық регенераторлар мен күшейткіштер саны бірнеше мыңға жетеді) тұрады. 20 ғасырдың 80-жылдарының басынан талшықты оптикалық байланыс кабелінің негізінде байланыс жүйелері кең дамыды, абоненттердің радиотелефон арқылы байланысуын қамтамасыз ететін қабылдап-таратқыштардың (ұялы желілер) ұжымдық желісі пайда болды. Өте алыс қашықтықтағы байланыс үшін Жердің жасанды серіктері (ЖЖС) қолданылады.

          Сурет 2.30 Коптолқынды таралу қалалық құрылыс кезінде.

 

Радио және телехабарларда, радиобайланыста, радиолокация мен радионавигацияда қолданылатын электромагниттік толкындарды радиотолцыпдар деп атайды. Радиотолқындарды төменде көрсетілгендей бірнеше диапазондарға бөледі.

Толқын ұзындықтары әр түрлі диапазондарда қолданылатын антенна түрлерінің ерекшелігі бар. Радиохабарларды тарататын ұзын, орташа, қысқа толқындарды вертикаль бағытталған өткізгіш вибраторлар шығарады. Қабылдау қашықтығын арттыру мақсатында антенналарды мүмкін болғанынша биік орнатуға тырысады. Радиолокация, ғарыштық радиобайланыс және телехабарлар үшін ультрақысқа толқындарды пайдаланады. Ұзындығы жарты толқын ұзындығына тең вибратор немесе бірнеше осындай вибраторлардан құралған антенна бағытталған метрлік электромагниттік сәуле шығарады. Сантиметрлік және дециметрлік диапазондағы радиосәулелерін шығару үшін параболалық шағылдырғыштар қолданылады.

 

                    Сурет  2.29. БС мен ПС жылжу арақашықтығы

  

Бұл жерде Р –сигналдың қуаты;

Радиотолқындардың таралуына жер бедері мен су беттері, әсіресе атмосфераның жоғарғы қабаты — ионосфера көбірек әсер етеді. Ионосфераны жер бетінен 90—300 км биіктікте, иондар мен электрондардан тұратын иондалған газ қабаты құрайды. Атмосфераның жоғары қабатының иондалуы, негізінен, Күннің ультракүлгін және рентген сәулелерінің әрекетінен болады. Түнмен салыстырғанда иондардың концентрациясы күндіз 20 еседей артық. Сондықтан ионосфераның қасиеті тәулік бойы және жыл мезгіліне байланысты өзгеріп түрады. Ионосфера электромагниттік толқындарды шағылдырады және жұта алады. Ұзын радиотолқындар дифракция нәтижесінде көкжиектен асып алыска жетеді. Әрі ионосферадан жақсы шағылады, сол себепті ұзын толқындар шалғай қашықтыққа тарайды.

Қысқа толқындардың алыс қашықтыққа таралуы, оның жер бетінен және ионосферадан бірнеше дүркін шағылуының арқасында болады. Жердегі кез келген радиостанциямен қыска толқында байланыс орнатуға болады. Ультрақысқа толқындар ионосферадан шағылмай, ешбір кедергісіз өтіп кетеді. Олардың дифракциялық қасиеті нашар, жер бетін орағытып өтпейді. Сондықтан ультрақысқа толкынды байланыс таратқыш антеннаның тікелей көріну аймағында ғана жүзеге асырылады. Ретрансляторлар мен серіктерді пайдаланып, шалғай кашықтыққа теле-радио хабарларды тарату мүмкін болды.

Радиотолқындар арқылы объектіні тауып, оған дейінгі қашықтықты және оның кеңістіктегі орнын, қозғалыс жылдамдығын анықтау радиолокация деп атлалады. Радиолокация негізіне радиотолқындардың өткізгіш денелерден шағылуы алынған. Ол радиотолқындар шағылатын обьектілердің сызықтық өлшемдері толкындардың ұзындығынан артық болғанда айқын байқалады. Сондықтан радиолокациялық станцияларда ультрақысқа толқындарды қолданады. Радиолокацияда обьектіні табу үшін сүйірлене бағытталған электромагниттік толқын шоғы пайдаланылады. Дециметрлік және одан кіші толқын ұзындығымен жұмыс істейтін радиолокаторларда бағытталған толқынды параболалық металл айнаның фокусында орналасқан антенналар шығарады. Метрлік толқындарды сүйірлей бағыттау үшін белгілі бір қалыпта орналасқан антенналар жүйесін қолданады. Бір бағытта интенференция салдарынан толқындар күшейіп сүйірлене бағытталса, өзге бағыттарда олар бірін-бірі толығымен немесе жартылай өшіреді. Радиолокатор немесе радар таратқыш және қабылдағыш күрделі радиотехникалык жүйелерден тұрады. Радиолокатор импулъстік режимде жүмыс істейді. Ұшақтың орнын анықтау үшін оған радиолокатордың антеннасын бағыттайды, ал генератор қысқа мерзімді электромагниттік толқындардың периодты импульстерін шығарады (3.27-сурет). Әрбір импульстің ұзақтығы τ = 10-6c шамасындай, ал импульстік аралықтары t = 10-3c, яғни 1000 еседей үлкен. Обьектіден шағылған электромагниттік толқынды, радиолокатордың таратқыштан қабылдағышқа ауыстырылып қосылған антеннасы импульстердің үзілісі мезетінде қабылдайды. Электромагниттік толқынның обьектіге барып және шағылып кайту уақытын t уақытын өлшеу арқылы, арақашықтықты анықтайды:

 

Жиіліктің ауысуы

 

Радардың экранында жіберілген және шағылған электромагниттік толкындардың импульстеріне сәйкес келетін электрондық шоқтың ауытқуын бақылайды және қашықтықты тікелей өлшейді. Өйткені экрандағы импульстерге сәйкес ауытқулардың арасы толқынның жүріп өту t уақытына жоне объектіге дейінгі I қашықтыққа тікелей пропорционал. Радиолокатор антеннасы кез келген бағытта қозғала алады. Антеннаның қозғалу бұрышы бойынша, мысалы, ұшақтың бағытын, оның координатасын анықтайды. Уақыттың өтуіне байланысты координаталардың өзгеруі бойынша нысананың жылдамдығы мен оның траекториясын есептейді.

Қазіргі кезде радиолокацияны қолдану саласы аумақты, соның ішінде еліміздің қорғаныс мақсатында: зымырандарды, ұшақтар мен кемелерді байқап, анықтап отырады. Радарлар бірнеше жүздеген километрге дейінгі қашықтықтағы нысаналарды байқай алады. Аэропорттағы операторлар ұшақтардың ұшуы мен қонуы, әуе жолындағы қозғалысын радиолокаторлар арқылы бақылайды және тиісті нұсқаулар беріп, ұшу қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Құрғақ және ылғалды жер бедері, қалалық ғимараттар, транспорттық коммуникациялар, су радиотолқындарды түрліше шағылдырады.

Ұшақтан радиолокациялык құралдар арқылы ұшқыш жерге дейінгі қашықтықты, ұшу жылдамдығын ғана біліп қоймайды, сонымен бірге жер бетінің радиолокациялық картасын көріп отырады. Ол бұндай информацияны күндіз де алып отырады.

Радиолокация ғарыштық зерттеулер мен астрономияда қолданылады. Радиотелескоптар (2.29-сурет) арқылы шалғайдағы ғарыш денелері шығаратын көрінбейтін кең диапазондағы электромагниттік толқындарды қабылдай отырып, әлемнің құрылысын зерттеу мүмкін болды. Радиолокациялық әдіс негізінде Жерден Айға және Меркурий, Шолпан, Марс, Юпитер планеталарына дейінгі қашықтықтар дәл анықталды.

Ғарыштық кемелердің барлығы бірнеше радиолокатормен жабдықталған. Олар тікелей планеталардың бет түрінің қыртысын көрсете алады, аспан денелері туралы көп мағлұматтар береді.

MPT 1327 ескірген стандартының орнына ETSI(European Telecommunications Standards Institute)  телекоммуникациялық стандарттардың европалық институты құрастырған, сандық транкингті радиобайланыстың ашық стандарты. TETRAның стандартының Радиоинтерфейсi 25 кгцтiң адымы бар жиiлiктерiнiң үйреншiктi торында және 10 мгцтiң радиоканалдарының ең төменгi дуплекстi таратып жiберу жұмыстарын ұсынады. 150 ден 900 Мгц жиіліктер диапазоны қолданылуы мүмкін.  Европа елдерінде қауіпсіздік қызметтері мына диапазонда 380—385/390-395 МГц, ал коммерциялық ұйымдар үшін мына диапазондар қарастырылады 410—430/450-470 МГц және 870—876/915-921 МГц. TDMA (Time Division Multiple Access) арналарының уақытша бөлу әдістері қолданылады— бір физикалық жиілікте 4 логикалық арна түзіледі (слот).

Сөйлеуді кодтау үшін ACELP сөйлеу кодек қолданылады (алгебралық кодтық кiтаптан қозған сызықтық болжау) жылдамдығы 4,8 кбит/с. Мол қолданудан кейін бір ағыстық ағын  7,2 кбит/с жылдамдыққа ие. Радиоарнадағы шығатын ағынның жалпы жылдамдығы 36кбит/с. Егер  TETRA стандарттағы желідегі дауыс сапасын GSM желісіндегі дауыс сапасымен салыстырсақ, онда TETRA  да кем иүспейді. Бірақ бұл жағдайда TETRA стандарты  GSM-нен төрт есе жоғары болады, жиілік спектрін қолдану жағынан қарастырса.

IEEE 802 — локальды есептеуіш желілері (LAN) мен мегаполис желілеріне (MAN) қатысты IEEE тобының стандарттар жинағы. IEEE 802 стандарттары ауыспалы ұзындық пакеті бар желілермен шектелген. 802 саны стандартқа арналған еркін номер болып табылады, бірақ  жиі жағдайда стандартты қабылдау датасымен ассоциацияланады —  1980 жылдың ақпан айы.

Семейство стандартов IEEE 802 стандарттар тобы IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (LMSC) стандарттар бойынша комитетпен бақыланады. Көбіне Ethernet, Token Ring, сымсыз LAN, виртуалды көпірлері бар көпірлер мен желілер (Virtual Bridged LANs) қолданылады. Әр жеке жұмысшы топ өзінің стандарт саласында қызмет етеді.

Қабылдау және беру каналдарының арасындағы секірме процесінде айырымы 45 МГц жиілігі тұрақты сақталады. Барлық активті абонентерге, қайсыбір сотада орналасқан сәйкесінше қиылыспайтын тізбектелген жиілікті ауыстырылып қойылады. Ол абонентердің қабылдау хабарын өзара кедергісін болдырмайды. Параметрлердің тізбектеліп қайта қосылған жиіліктің белгілінуі, әр бір ПС байланыс каналдарының процесіне орналастырылады.

Эквалайзинг

Эквалайзинг енсіз жолдың ТДМА – жүйесінде символ аралық бұрмалануының  компенсациясында қолданылады. Ол көп сәулелі таралу кезінде құралған сәуле арасындағы сол түрдің компенсациясы үшің арналған. Таралу символ аралық интерференцияға алып келеді. Эквалайзер бұл адапталған фильтр, ол шығыс сигналының мүмкіншілігінде көп жағдайда символаралық бұрамлауды тазаланған кіріс сиганлынан құралады.

Эквалайзер көмегімен каналдың моделін және сиганл түзетушісі пайда болады. Орта квадратталған ауытқуы мен кешігуі уақыты 16мкс-ға дейін импульстік сигналдың түзетуін GSM эквалайзер қарастырылады. Эквалайзер жұмысы VITERBI алгоритімін қолдануында негізделген (Сур2.32).

Сигнал берілісінің форматындағы стандарттық кодтық комбинациясының барлығы қарастырылады. Қабылдау соңында қабылданған кодтық комбинация S’ эталондық S пен салытырылады және салытырылу нәтижесінде канал моделі жасалып шығарылады. Модельде пайда болғаннан кейін қабылданған сигнал корректеледі, оның үстіне комбенацияның аз ықтималдығы VITERBI алгоритімін қолдану арқасындасанауда қысқарту үшін қамтылмайды. Сонымен қатар уақытша дисперсия шақыратын кедергіні жою үшің эквалайзерді жүйелеуді қамтамасыз ететін қосымша мәлмет беруі керек.

2.4.6. Ұялы байланыс желісінде каналдардың қалыптасуы

Жиіліктік, физикалық және логикалық каналдар

Жиіліктік канал – ол байланыс каналының бір мәліметін беру үшін бұрылған жиілік жолағы. ТДМА әдісін қолдану барысында бір жиіліктік каналды бірден бірнеше  байланыс каналдардың мәліметті беріліп отырады, яғни бір жиіліктік каналда бірнеше физикалық каналдар (ФК) орналасады.

ТДМА жүйесіндегі ФК – радиоинтерфейс кадрінің бір ізді белгілі бір нөмерімен біркелкі уақытша слоты.

Логикалық канал (ЛК) ФК-ға берілітін мәліметтің түрі бойынша ерекшелінеді. ФК принципінде ЛК – трафик каналының (ТК) немесе КУ-дің біреуі орындалуы мүмкін. Логикалық КТ – бұл берілгендер немесе сөздіктердің беріліс  каналы. Логикалық басқару каналы басқару мәліметін беру үшін арналған. 2.10. кестесінде ССС[40] – те қолданылатын ЛК классификациясы келтірілген.

D – AMPS стандартындағы каналдар организациясы

АҚШ-та D-AMPS стандарттарында тура каналдың мәлімет беруі үшін 869-894 МГц жиілік жолағында бұрылады, ал кері каналдың мәлімет беру үшін – 824-849 МГц, яғни тура және кері каналдар 45 МГц жиілікте қалыптасады. Бір жиіліктік канал ∆f=30кГц жолағын алып жатыр. Жиіліктік каналдарда 1ден 799 дейін және 991-1023дейін нөмірлер қойылған. Каналдық орталық жиілігі оның N номерін байланысты.

Кері канал

Тура канал

 Сур 2.33. радиоинтерфейс IS-54 стандартының уақытша құрылымы.

 КТ-да мәлімет беруі ұзақтық 40мс болатын кадрлар берінен кейінен бірі орналасқан. Әр кадр кейін ұзақтығы 6,67мс болатын слоттармен уақытша интервалдардан тұрады, яғни 1биттің ұзақтығы 20,55мкс-ті құрайды. Толық жылдамдықты кодтау кезінде әр кадрда бір сөздік канал 2 слодқа бұрылады, яғни ұзақтығы  3 есе аз бір слотқа 20 миллисекундтық сөздік сигменті қапталады. Жарты жылдамдықты кодтау кезінде әр кадрда бір сөздің канал 1 слодқа бұрылады, яғни сөздік сигналының қаптағышы толық жылдамдықты кодтау кезіне қарағанда 2есе тығыз.