بررسي سيستمها و شبكه‏هاي سيار سلولي

جزئیات و دریافت

پيشگفتار

امروزه سيستمهاي راديويي سيار نقش مهمي در فعاليتهاي بازرگاني، تجاري، امور مراقبتي و حفاظت عمومي و زندگي روزمره عموم افراد ايفا مي‏كنند. اين سيستمها موجب كاهش هزينه، صرفه جويي در انرژي و افزايش راندمان در زمينه‏هاي مختلف مي شوند.

          در ايران، نيز از سال 1992 بهره‏برداري از سيستمهاي مخابرات سيار آغاز شده است. سيستم كنوني مخابرات سيار در كشورمان، سيستم GSM ( نسل دوم) مي‏باشد و استفاده از سيستمهاي WCDMA (نسل سوم) در آينده از جمله طرحهاي شركت مخابرات كشورمان مي‏باشد. با اين حال منبع جامع و مختصري از اين سيستمها و استانداردهاي مربوط در دسترس نيست.

در مورد سيستمهايي مانند GSM وCDMA و بطور كلي در هر سيستم بي‏سيم ديگري، شايد مشكلترين قسمت در فهم و يادگيري اوليه سيستم، وجود انبوهي از لغات انحصاري، تخصصي و فني و اختصارات ويژه اين سيستمها است.

          در اين تحقيق سعي شده كه با ترجمه و گردآوري و سازماندهي و تفصيل مطالب پراكنده‏اي كه در كتب و مقالات مخابراتي مربوطه آمده است ( كه  از جديدترين كتب و مقالات  موجودمي‏باشد)، مجموعه‏اي تهيه شود كه علاوه بر تشريح كامل ساختار كلي مهمترين سيستمهاي مخابرات سيار موجود، بسياري از اصطلاحات و اختصارات مربوط به اين استانداردها نيز بطور واضح بيان شوند. در اينجا، ساختار نسلهاي موبايل ( اول، دوم و سوم) و مقايسه آنها با هم و علل گرايش به سيستمهاي نسل سوم مورد بررسي قرار گرفته است و مطالعه آن مي‏تواند براي محققان سودمند و براي مبتديان راه‏گشا باشد.

فصل 1

 معرفي سيستمها و شبكه‏هاي سلولي مخابرات سيار

 1-1-سيستمهاي مخابرات سيار

  1-1-1- مقدمه

سيستمهاي راديويي سيار نقش مهمي را در فعاليتهاي بازرگاني، تجارتي و امور مراقبتي و حفاظتي عمومي بگونه‏اي صنعتي و پيشرفته دارا مي‏باشند. نياز به اين سيستمها و درخواستهاي فراوان براي آن توسط بخشهاي مختلف لزوم ايجاد مقررات خاص راديويي و اختصاص بخش معيني از طيف امواج راديويي را براي اين سيستمها در كشورهاي مختلف ايجادكرده است. باندهاي راديويي150 و450

[1] مگاهرتز،همچنين باندراديويي حدود900  مگاهرتز براي سرويسهاي راديوتلفني سيار سلولي (GSM900) و باندПΙ  (175-225 مگاهرتز)  براي سيستم‏هاي راديويي سيار ترانكي اختصاص داده شده‏اند. باند 1800 مگاهرتز براي سيستم سلولي ديجيتال DCS1800  و باند1900 مگاهرتز براي  PCS1900  آمريكايي استفاده ميشود. علاوه براين به نظر مي‏رسدكه به علت افزايش تقاضا درآينده شاهد اختصاص باندهاي ديگري براي اين سرويسها باشيم

2- عصر مخابرات بي سيم در سال1897 با اختراع تلگراف بي سيم توسط ماركني آغاز شد و اكنون پس از گذشت يك قرن سومين نسل از سيستم هاي مخابرات بي سيم يعني سيستمهاي مخابرات فردي ((PCS

3- پا به عرصه ظهور مي‏گذارد. كاربران چنين سيستمي با استفاده از يك ترمينال دستي كوچك (handset ) خواهند توانست با هركس، در هر زمان و از هر مكان، انواع اطلاعات (صوت و تصوير و ديتا) را مبادله نمايند0

تاريخ كامل مخابرات بي سيم به چهار دوره زير قابل تقسيم است :

1ــ دوره قبل از همگاني شدن اين سيستم ها

2ــ سيستم هاي آنالوگ (نسل اول )

3ــ سيستم هاي ديجيتال نسل دوم

4ــ سيستم هاي ديجيتال نسل سوم (PCS)

دوره قبل از همگاني شدن سيستمهاي مخابرات بي سيم از سالهاي 1950 شروع و تا 1960 ادامه يافت. دراين دوره از مخابرات سيار براي كاربردهاي پليسي، نظامي، كشتيراني، هواپيمايي استفاده مي‏شدوتجهيزات ارسال و دريافت ،حجيم،پرمصرف وگران قيمت بود0

نسل اول در سال هاي  1970 تا1980  بر پايه تكنولوژي آنالوگ واستفاده از مفهوم سلولي براي مصارف عمومي پديد آمد0 ايده اساسي در مخابرات سيار سلولي

[4] (MCS)، استفاده مجدد از طيف فركانسي در مناطقي است كه به  اندازه كافي از هم دورند ودر نتيجه ميزان تداخل هم كانال

5-ناچيزخواهد بود. استفاده از مخابرات سيارسلولي موجب افزايش چشمگير ظرفيت سيستم،كاهش هزينه، بهبودكيفيت سرويس وكاهش توان موردنياز شد0

سيستم AMPS 

6- در سال 1978 راه اندازي شد. اين سيستم در باندفركانسي 800 تا900  مگاهرتز كار مي‏كرد و داراي 666 كانال دوطرفه با پهناي باند 30KHZ و مدولاسيون  FM  آنالوگ بود. با افزايش بيش از حدتقاضا،سيستم هاي آنالوگ نسل اول قادربه تامين ظرفيت مورد نيازبراي برخي ازمناطق شهري نبودند، درهمين زمان تكنيكهاي مخابرات ديجيتال به رشد لازم جهت كاربردهاي تجاري رسيدند.

سيستم هاي نسل دوم درسالهاي  1980 و1990  با استفاده از تكنولوژي ديجيتال تحقق يافت. GSM 

7- اولين استاندارد MCS  تمام ديجيتال در دنياست. اين سيستم درسال 1992  در اروپا به بهره برداري تجاري رسيد وحدوداً  دو سال بعد در ايران نصب شد. در اين سيستم موبايل ها از فركانس هاي 890  تا 915  مگاهرتز و ايستگاه پايه‏ها(BS)

8-  از فركانسهاي  935 تا960 مگاهرتز براي ارسال سيگنال استفاده مي‏كنند. پهناي باند هر كانال راديويي200 كيلوهرتز است كه توسط 8 كاربر مورد استفاده قرار مي‏گيرد، بنابراين جمعاً 2000 كانال دو طرفه موجود است0