پروژه مروری بر سیستم های نسل اول – پایان نامه مخابرات – ۲۴۳ صفحه

پروژه مروری بر سیستم های نسل اول,پایان نامه مروری بر سیستم های نسل اول,دانلود پروژه مروری بر سیستم های نسل اول,مروری بر سیستم های نسل اول,سیستم های نسل اول,مخابرات,سیستم نسل اول مخابرات,نسل اول مخابرات,پروژه های برق,مقاله مروری برسیستم های نسل اول,دانلود مقاله مروری برسیستم های نسل اول,دانلود پروژه های برق,مقاله مخابرات,پایان نامه مخابرات,پروژه های مخابرات,دانلود سیستم نسل اول مخابرات

امروزه سیستمهای رادیویی سیار نقش مهمی در فعالیتهای بازرگانی، تجاری، امور مراقبتی و حفاظت عمومی و زندگی روزمره عموم افراد ایفا می‏کنند. این سیستمها موجب کاهش هزینه، صرفه جویی در انرژی و افزایش راندمان در زمینه‏های مختلف می شوند.

    در ایران، نیز از سال ۱۹۹۲ بهره‏برداری از سیستمهای مخابرات سیار آغاز شده است. سیستم کنونی مخابرات سیار در کشورمان، سیستم GSM ( نسل دوم) می‏باشد و استفاده از سیستمهای WCDMA (نسل سوم) در آینده از جمله طرحهای شرکت مخابرات کشورمان می‏باشد. با این حال منبع جامع و مختصری از این سیستمها و استانداردهای مربوط در دسترس نیست….

 

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه گردد

 

در مورد سیستمهایی مانند GSM وCDMA و بطور کلی در هر سیستم بی‏سیم دیگری، شاید مشکلترین قسمت در فهم و یادگیری اولیه سیستم، وجود انبوهی از لغات انحصاری، تخصصی و فنی و اختصارات ویژه این سیستمها است.

در این تحقیق سعی شده که با ترجمه و گردآوری و سازماندهی و تفصیل مطالب پراکنده‏ای که در کتب و مقالات مخابراتی مربوطه آمده است ( که  از جدیدترین کتب و مقالات  موجودمی‏باشد)، مجموعه‏ای تهیه شود که علاوه بر تشریح کامل ساختار کلی مهمترین سیستمهای مخابرات سیار موجود، بسیاری از اصطلاحات و اختصارات مربوط به این استانداردها نیز بطور واضح بیان شوند. در اینجا، ساختار نسلهای موبایل ( اول، دوم و سوم) و مقایسه آنها با هم و علل گرایش به سیستمهای نسل سوم مورد بررسی قرار گرفته است و مطالعه آن می‏تواند برای محققان سودمند و برای مبتدیان راه‏گشا باشد.

 

 

معرفی سیستمها و شبکه‏ های سلولی مخابرات سیار

 سیستمهای مخابرات سیار

 مقدمه

سیستمهای رادیویی سیار نقش مهمی را در فعالیتهای بازرگانی، تجارتی و امور مراقبتی و حفاظتی عمومی بگونه‏ای صنعتی و پیشرفته دارا می‏باشند. نیاز به این سیستمها و درخواستهای فراوان برای آن توسط بخشهای مختلف لزوم ایجاد مقررات خاص رادیویی و اختصاص بخش معینی از طیف امواج رادیویی را برای این سیستمها در کشورهای مختلف ایجادکرده است. باندهای رادیویی۱۵۰ و۴۵۰  مگاهرتز،همچنین باندرادیویی حدود۹۰۰  مگاهرتز برای سرویسهای رادیوتلفنی سیار سلولی (GSM900) و باندПΙ  (۱۷۵-۲۲۵ مگاهرتز)  برای سیستم‏های رادیویی سیار ترانکی اختصاص داده شده‏اند. باند ۱۸۰۰ مگاهرتز برای سیستم سلولی دیجیتال DCS1800  و باند۱۹۰۰ مگاهرتز برای  PCS1900  آمریکایی استفاده میشود. علاوه براین به نظر می‏رسدکه به علت افزایش تقاضا درآینده شاهد اختصاص باندهای دیگری برای این سرویسها باشیم.

عصر مخابرات بی سیم در سال۱۸۹۷ با اختراع تلگراف بی سیم توسط مارکنی آغاز شد و اکنون پس از گذشت یک قرن سومین نسل از سیستم های مخابرات بی سیم یعنی سیستمهای مخابرات فردی ((PCS پا به عرصه ظهور می‏گذارد. کاربران چنین سیستمی با استفاده از یک ترمینال دستی کوچک (handset ) خواهند توانست با هرکس، در هر زمان و از هر مکان، انواع اطلاعات (صوت و تصویر و دیتا) را مبادله نمایند

 

تاریخ کامل مخابرات بی سیم به چهار دوره زیر قابل تقسیم است :

۱ــ دوره قبل از همگانی شدن این سیستم ها

۲ــ سیستم های آنالوگ (نسل اول )

۳ــ سیستم های دیجیتال نسل دوم

۴ــ سیستم های دیجیتال نسل سوم (PCS)

دوره قبل از همگانی شدن سیستمهای مخابرات بی سیم از سالهای ۱۹۵۰ شروع و تا ۱۹۶۰ ادامه یافت. دراین دوره از مخابرات سیار برای کاربردهای پلیسی، نظامی، کشتیرانی، هواپیمایی استفاده می‏شدوتجهیزات ارسال و دریافت ،حجیم،پرمصرف وگران قیمت بود۰

نسل اول در سال های  ۱۹۷۰ تا۱۹۸۰  بر پایه تکنولوژی آنالوگ واستفاده از مفهوم سلولی برای مصارف عمومی پدید آمد۰ ایده اساسی در مخابرات سیار سلولی (MCS)، استفاده مجدد از طیف فرکانسی در مناطقی است که به  اندازه کافی از هم دورند ودر نتیجه میزان تداخل هم کانال  ناچیزخواهد بود. استفاده از مخابرات سیارسلولی موجب افزایش چشمگیر ظرفیت سیستم،کاهش هزینه، بهبودکیفیت سرویس وکاهش توان موردنیاز شد۰

سیستم AMPS   در سال ۱۹۷۸ راه اندازی شد. این سیستم در باندفرکانسی ۸۰۰ تا۹۰۰  مگاهرتز کار می‏کرد و دارای ۶۶۶ کانال دوطرفه با پهنای باند ۳۰KHZ و مدولاسیون  FM  آنالوگ بود. با افزایش بیش از حدتقاضا،سیستم های آنالوگ نسل اول قادربه تامین ظرفیت مورد نیازبرای برخی ازمناطق شهری نبودند، درهمین زمان تکنیکهای مخابرات دیجیتال به رشد لازم جهت کاربردهای تجاری رسیدند.

سیستم های نسل دوم درسالهای  ۱۹۸۰ و۱۹۹۰  با استفاده از تکنولوژی دیجیتال تحقق یافت. GSM ، اولین استاندارد MCS  تمام دیجیتال در دنیاست. این سیستم درسال ۱۹۹۲  در اروپا به بهره برداری تجاری رسید وحدوداً  دو سال بعد در ایران نصب شد. در این سیستم موبایل ها از فرکانس های ۸۹۰  تا ۹۱۵  مگاهرتز و ایستگاه پایه‏ها(BS)   از فرکانسهای  ۹۳۵ تا۹۶۰ مگاهرتز برای ارسال سیگنال استفاده می‏کنند. پهنای باند هر کانال رادیویی۲۰۰ کیلوهرتز است که توسط ۸ کاربر مورد استفاده قرار می‏گیرد، بنابراین جمعاً ۲۰۰۰ کانال دو طرفه موجود است۰

به علت رشد حیرت آور تقاضا برای سرویسهایMCS، تکنولوژیهای جدیدی نظیرCDMA برای بهبود بهره برداری از طیف فرکانسی پدید آمد. در CDMA جدایی کانالها با استفاده از کدهای متعامد صورت می‏گیرد. پهنای باند هر کانال ۲۳/۱ مگاهرتز بوده و ترمینالهای دستی بکار رفته در آن می‏توانند در سیستم AMPS نیز کار کنند.

امروزه سرویس سیستم های ماهواره ای با تامین پوشش در منطقه‏ای که سیستم های زمینی از لحاظ فیزیکی یا اقتصادی قادر به تامین سرویس نیستند (مثلاً پوشش هواپیماها، کشتی‏ها و…) مکمل سیستمهای مخابرات زمینی هستند. در سالهای آینده انواع سیستمهای مخابرات سیار زمینی و ماهواره‏ای و همچنین شبکه های سیمی با یکدیگر یکپارچه خواهند شد تا بتوانند انواع سرویسهای صوتی، تصویری و دیتا را به صورت مجتمع به کاربران واقع در تمام نقاط دنیا عرضه کنند. این سیستم ها نسل سوم به شمار می‏آیند و سیستمهای مخابرات فردی (PCS) نامیده می‏شوند. بنا بر تعریف FCC ، PCS سیستمی است که با استفاده از آن کاربر می‏تواند در هر زمان و در هر مکان با هر کس به کمک یک مخابرات فردی واحد (PTN) تبادل اطلاعات نماید.

 

اصول سیستم های رادیویی موبایل

سیستمهای رادیویی موبایل علی‏رغم تنوع زیاد سرویسها و مطالب فنی، دارای اصول و پارامترهای مشترکی هستند که در این قسمت اشاره مختصری به این نکات خواهیم داشت.

  • فرکانسهای بهره برداری و نوع مدولاسیون

در کلیه تشکیلاتی که از سرویسهای رادیویی سیار بهره برداری میکنند، عموماً واحدهای سیار نیاز به برقراری ارتباط رادیویی با یک ایستگاه کنترل کننده مرکزی دارند. در این سیستمها تعداد زیادی سیار با مرکز ثابت مربوط به خود در تماس هستند و معمولاً تشکیلات مختلف می‏بایستی همزمان و بدون ایجاد تداخل با یکدیگر قادر به برقراری تماس مورد نیاز باشند. در این سیستمها نیاز به آنتن‏هایی داریم که به صورت همه جهتهو در موازات سطح زمین از ایستگاه ثابت، اطلاعات را پخش و یا جمع آوری نمایند و آنتن‏های سیار نیز بایستی با راندمان مناسب و ابعاد منطقی جهت نصب روی واحد سیار باشد. در محیطهای شهری امواج رادیویی باید قدرت نفوذ و انتشار از میان ساختمانهای بلند و مرتفع را داشته باشند. همچنین بعلت محدودیت در باندهای رادیویی، باید بتوان از باندهای رادیویی مشابه در شهرهای مختلف که دارای فاصله مناسبی از یکدیگر هستند به صورت مکرر استفاده نمود.

باتوجه به موارد فوق، باندهای رادیوییVHF (150 مگاهرتز) وUHF (450 و۹۰۰ مگاهرتز) با فرستنده‏های با قدرت ۳۰ تا ۱۰۰ وات و با آنتنهایی با گین صفر تا شش dB  که بصورت همه جهته کار می‏کنند، در سیستم های رادیویی سیار جهت انتقال صحبت، فراخوانی، انتقال دیتا و مکالمات تلفنی استفاده می‏شود. همچنین جهت صرفه جویی در عرض باند، از کانالهای رادیویی با عرض باند ۵/ ۱۲، ۲۵ ،۳۰ و یا۵۰ کیلوهرتز استفاده می‏شود. نوع مدولاسیون در سیستمهای آنالوگ عموماً ‏ FMبوده است، ولی امروزه با پیشرفت تکنولوژی از انواع مدولاسیون های دیجیتال استفاده می‏شود.

حالتهای مختلف عملیاتی و بهره برداری در این سیستمها بصورت زیر می‏باشند:

  • Single Frequency Simplex : دراین سیستم ها ارتباط ثابت به سیارو سیار به ثابت با یک فرکانس و بصورت ترتیبی برقرار می‏شود (Semi Duplex )
  • Simplex Two Frequency : در این سیستم ارتباط ثابت به سیار و سیار به ثابت باز هم بصورت ترتیبی اما از طریق دو فرکانس صورت می‏گیرد.
    Duplex : دراین سیستم ها ارتباط ثابت به سیار و سیار به ثابت به طور همزمان وبااستفاده از دو فرکانس جداگانه برقرار می‏شود.

در سیستمهای Simplex، واحد سیار به صورت PTT عمل می‏کند. در صورتی که فرکانسهای دریافت و ارسال مشابه باشند. سیستم دارای این حسن است که واحدهای سیار نیز در شرایطی که با توجه به موقعیت زمین و ساختمانها در برد رادیویی یکدیگر هستند، با یکدیگر تماس مستقیم خواهند داشت ودارای این عیب نیزهست که ترافیک کانال بعلت امکان کاربرد فوق زیاد خواهد شد. در صورتیکه فرکانسهای دریافت و ارسال مشابه نباشند، ارتباط واحدهای سیار با ایستگاه مرکزی برقرارخواهد بود. اغلب جهت کاهش تداخل از این نوع سیستم استفاده می‏شود و معمولاً باندهای ارسال و در یافت با یک فاصله از یکدیگر قرار دارند.

در سیستم های Duplex، فرستنده و گیرنده به طور همزمان قادر به کار کردن هستند و لذا واحدهای سیار نیاز به دوآنتن جداگانه و یا یک دوطرف کنندهخواهند داشت. این سیستم در انتقال کانالهای تلفنی ضروری می‏باشد و تقریباً در کلیه سیستمهای رادیو تلفنی سلولی، نوع ارتباط بصورت Duplex خواهد بود.

در اکثر سیستمهای عملی جهت برقراری ارتباط مناسب با واحدهای سیار لازم است تا از یک ایستگاه رادیویی مرتفع جهت ارسال و دریافت پیامها استفاده نمود. اما معمولاً ایستگاه مرکزی و تشکیلات در موقعیتی قرار دارد که دارای شرایط مناسب رادیویی نمی‏باشد. لذا در این نوع سیستم ها معمولاً ارتباط ما بین دفتر مرکزی وایستگاه رادیویی مورد نیاز از طریق یک لینک ثانویه که می‏تواند ترکیبی از کابلهای تلفنی داخل شهری و یک لینک رادیویی ماکروویو باشد، برقرار شده و این لینک ثانویه پیامهای مرکز ثابت را جهت پخش به ایستگاه رادیویی VHF انتقال داده و پیامها از آن نقطه برای واحدهای سیار پخش خواهد شد.

روش دیگر برای ایجاد پوشش رادیویی مناسب، استفاده از ایستگاههای تکرارکننده می‏باشد که موجب افزایش برد عملیاتی ایستگاه مرکزی خواهد شد. در این نوع تکرارکننده بدلیل امکان کار همزمان بخش فرستنده و گیرنده، فرکانس ارسال و دریافت باید از یکدیگر حداقل فاصله ای داشته باشند تا از کاهش حساسیت گیرنده و نوسان جلوگیری بعمل آید

یکی از اشکالات سیستم با لینک ثانویه نیز آنست که چنانچه به عللی لینک ثانویه قطع شود، شبکه سیار از کار خواهد افتاد، ولی سیستم شکل۳-۱ به علت عدم وابستگی به لینک ثانویه دچار این نوع مشکل نخواهد شد.

در سیستمهای سیار (مانند رادیوهای دستی)، هیچ یک از مراکز ثابت و سیار از زمان دریافت پیام اطلاعی ندارند و لذا در این سیستمها معمولاً  گیرنده ها درحالت معمولی روشن بوده و آماده دریافت پیام می‏باشند. از طرف دیگر به علت تغییرات دامنه سیگنال دریافتی در سیستمهای سیار که در یک محدوده وسیع انجام می‏پذیرد، گیرنده می‏بایستی مجهز به یک مدار کنترل کننده بهره بطور اتوماتیک (AGC) برای تثبیت قدرت سیگنال دریافتی باشد. در نتیجه در زمان‏هایی که پیامی دریافت نمی‏شود به علت وجود نویز در سیستم، گیرنده‏هایFM مجهز به مداری موسوم به(Mute یاSquelch) هستند که وجودکاریر را درسیگنال دریافتی آشکارکرده وخروجی صوتی را تنها درصورتی که وجود کاریر تشخیص داده شود باز خواهد نمود. بنا براین وجود این مدار باعث خواهد شد تا در حالت انتظار برای دریافت پیام، گیرنده Mute شده و نویز مزاحم از گیرنده شنیده نشود. از وجود همین مدار جهت ایجاد امکانات احضار انتخابی در سیستم‏های رادیویی سیار استفاده می‏شود.

 

 

مروری بر سیستم های نسل اول و نگاهی به سیستم  AMPS

  همانطور که در فصل  اول اشاره شد، سیستم های  اولیه تلفن همراه، از تکنولوژی آنالوگ استفاده می‏نمودند. انواع مختلفی از این سیستمهای آنالوگ با نامهای Japanese NEC Autotelefonnetz C, AMPS ,ATF2 , NMT , Aurora , TACS ,   وجود داشت. بعنوان مثال در امریکا و هونگ کونگ، AMPS  رواج یافت و در اسکاندیناوی و فرانسه NMT استفاده می‏شد و در کانادا Aurora به کارگرفته شد. اما مهمترین ورایج ترین شکل سیستمهای  آنالوگ، سیستم AMPS  می‏باشد.

سیستم AMPS یکی از سیستمهای آنالوگ مهم می‏باشد که در  زمان  گذشته بسیار استفاده می‏شد. با توجه به ظهور سیستمهای دیجیتال، این سیستم در آینده چندان مورد استفاده نخواهد بود. اما هم اکنون ردپای بزرگی در امریکا برجای گذاشته است و در نواحی روستایی آن، تنها سیستم سرویس دهی موبایل می‏باشد. بعلاوه هم اکنون نیز عده‏ای از محققین بر روی ساختاری از AMPS که عملکرد خوب و سودآورداشته باشد، در حال تحقیق هستند. همچنین سیستم AMPS قابل ترکیب باسیستم های دیجیتالی نظیر NA – TDMA  ،

GSM1900 و CDMA  می‏باشد. در این فصل به بررسی مختصری ازسیستم AMPS بعنوان یک نمونه از سیستمهای نسل اول می‏پردازیم.

 

شبکه آنالوگ

بسیاری از اصطلاحاتی که در ساختار ومعماری استاندارد AMPS استفاده می‏شود با آنچه در سیستم های دیجیتال بعدی استفاده شده، متفاوت است. دراین سیستم ها به ایستگاه پایه(BS )، سایت سلول و یا ایستگاه زمینی ، و به ایستگاه سیاراصطلاحا مجموعه دستی  یا موبایل گفته می‏شد. مرکز سوئیچینگ سلولی نیز اداره سوئیچینگ تلفن همراه (MTSO) نامیده می‏شد ( شکل۲-۱ را ببینید).

استاندارد AMPS رابطهای همگانی‏ای را برای ارتباط بین ایستگاه پایه و مرکز سوئیچینگ  با خارج اختصاص نداده است. بدین معنی که هر کارخانه با کارخانه دیگر در این زمینه متفاوت است و بدین دلیل تا اواسط ۱۹۹۰ مخابره میان سیستمهای ساخت کارخانه‏های متفاوت، مشکل وپیچیده بود. اما بالاخره در این زمان استاندارد  IS –۴۱  که این نوع مخابرات را تحت پوشش خود قرارداده بود، توسعه یافت.

554

 

بررسی سیستم  GSM

مقدمه‏ای بر GSM  

GSM  با عنوان گروه ویژه موبایلدر سال ۱۹۸۲ زیر نظر  اداره پست و ارتباطات اروپایی CEPT  تشکیل شد. وظیفه اولیه این گروه، تبیین استانداردهایی جدید برای  مخابرات سیار در باند ۹۰۰‏مگاهرتز  بود. چون توقعات زیادی از GSM انتظار می‏رفت و برآوردن  این انتظارات فقط با تکنولوژی دیجیتال میسر بود، این گروه تصمیم گرفت که در سیستمهای خود ازتکنولوژی دیجیتال استفاده کند. هدف GSM این بود که در کشورهای عضو، بصورت کامل جایگزین سیستمهای قبلی شود که این امر مستلزم هزینه زیاد و وضع استانداردهای بین المللی بود.

اولین سیستم GSM، در سال ۱۹۹۱ آماده بهره برداری و فروش شد و در این سال عنوان   GSM از گروه ویژه موبایل به عنوان  سیستم جهانی برای مخابرات سیار تغییرکرد. همچنین در این سال  اولین مشتقات GSM تحت عنوان  سیستم سلولی دیجیتال ۱۸۰۰ (DCS1800  )تولید شد. سیستم جدید  کم و بیش شبیه GSM ، ولی حوزه عملکرد آن در باند ۱۸۰۰‏مگاهرتز بود. در ایالات متحده DCS 1800 به  باند جدید ۱۹۰۰ مگاهرتز  تغییر پیدا کرد و در این باند جدید سیستم ارتباط شخصی ۱۹۰۰ (PCS1900   ) نام گرفت.

 

CDMA  باند باریک و استاندارد IS95  (cdma One )

 

در فصل قبل به یکی از مشهورترین و متداول ترین سیستمهای نسل دوم موبایل (GSM) که در ایران نیز استفاده می‏شود، پرداخته شد. پیش از پرداختن به سومین نسل موبایل و مقایسه آن با نسل دوم، جا دارد نمونه‏ای دیگر از سیستمهای دیجیتال نسل دوم که دارای شباهت بیشتری به سومین نسل مورد بحث می‏باشد، بپردازیم. این سیستم که در این فصل بدان خواهیم پرداخت، سیستم cdmaOne  یا استاندارد IS- 95  می‏باشد که در سال ۱۹۹۳ در ایالات متحده برای CDMA  باند باریک ارائه شد.

 

مقدمه

شاید بتوان گفت که CDMA،پیچیده‏ترین سیستم بی سیم دیجیتال در دنیای امروز است. در CDMA،بجای اینکه کاربرها را با کانالهای مختلف ( نظیر سیستم AMPS  ) ویا با شکافهای زمانی  نظیر TDMA،جدا کنند،همه کاربرها را در فرکانس های یکسان و زمانهای یکسان با کدهای مختلف، مجزا می‏کنند.

 

 

مدولاسیون در CDMA 

فرم مدولاسیون دیجیتال استفاده شده در CDMA،QPSK  می‏باشد . کاریر QPSK  بین چهار فاز   نوسان می‏کند. مدولاسیون QPSK،مثل  دارای پوش ثابت نیست و دامنه آن با تغییر جابجایی های فاز از یک حالت به حالت دیگر تغییر می‏کند. در این مدولاسیون، برای نمایش سمبلها از ۲ بیت استفاده می‏شود. شکل۴-۱ دیاگرام Constlation  را برای این نوع مدولاسیون نشان می دهد.

556

 

شناخت کد در CDMA در دستیابی چند گانه کد

همانطوریکه گفتیم، CDMA از تقسیم زمانی یا فرکانسی برای کاربران جداگانه استفاده نمی‏کند. در عوض، از دنباله های دیجیتال یا کدها استفاده می‏شود. می‏توان CDMA را مشابه یک مهمانی همه در همدر نظر گرفت. یک مهمانی را که در ‌‌‌آن همه جور اشخاص با گویشها  و زبانهای مختلف هستند در نظر بگیرید. حتی اگر تمام مردم بطور همزمان مشفول صحبت باشند، شما کماکان می‏توانید صحبتهای شخص همزبان خود را مادامیکه تنها یک نفر به زبان شما مشغول صحبت باشد، تشخیص دهید. حالا از این مقدمه چه چیزی عاید می‏شود ؟ اولاً، شما نیاز دارید در اتاقی باشید که تنها صدای یک فرد همزبان خود را بروشنی دریافت کنید. ثانیاً، زبانهای دیگر که در این اتاق بدان تکلم می‏شود،به اندازه کافی با زبان شما متفاوت باشد. مثلاً اگر شما به انگلیسی صحبت می‏کنید و دیگری با لهجه اسکاتلندی تکلم می‏کند و آن با لهجه نیویورکی مشغول صحبت است،این احتمالا مشکلزا خواهد بود، چون زبانها (یا کدها) به اندازه کافی با هم متفاوت نیستند. از آن گذشته نویزکلی حاکم بر اتاق باید به اندازه کافی پایین باشد که این حد کفایت در رابطه با قدرت صدایی است که شما از شخص همزبان خود دریافت می‏کنید(SNR). اگر آن زبان به اندازه کافی متفاوت باشد و شخص سخنگو محکم، واضح و با تانی صحبت کند ممکن است، بدلیل  بهره پردازش(PG) با SNR کمتری موفق بدرک صحبت وی شوید. بنابراین برای تفکیک، نیازمندیم از متفاوت بودن کدها از یکدیگر تا حد کفایت، مطمئن شویم.

همبستگی دو رشته رقمی از شباهت آنها در مقایسه بایکدیگر بدست می‏آید. یادآوری می‏کنیم که “همبستگی۱ ” به معنی شباهت کامل دنباله ها به هم می‏باشد و “همبستگی صفر” بدین معنی است که آنها کاملاً نامشابه هستند. اگر دو دنباله دارای همبستگی صفر باشد،دو دنباله را ارتوگونال می‏گویند. در لینک پیش رو، کاربرها با ۶۴کد ارتوگونال که هریک ۶۴ بیت طول دارد، جدا می‏شوند.

 

 

بررسی سیستمهایCDMA  باند وسیع و مقایسه با نسل دوم

مقدمه ای بر CDMA باند وسیع

در سالهای اخیر نسل سوم شبکه های رادیو سلولی شدیداً مورد علاقه و بحث قرار گرفته است و یکی از مهمترین مسائل مخابراتی را از لحاظ تحقیقات و کاربرد تشکیل می‏دهد. سیستمهای نسل سوم را گاه با علامت ۳G نشان می‏دهند. هم اکنون سیستمهای CDMA باند وسیع به صورت تجاری بکار گرفته می‏شوند و روز بروز کاربرد آنها در مخابرات سیار بیشتر می‏شود. بطور خلاصه از لحاظ تاریخی CDMA را می‏توان به سه دوره تقسیم کرد:

  • CDMA اولیه که بیشتر در حد تئوری بوده است، از سال ۱۹۴۹ تا ۱۹۷۸٫
  • CDMA باند باریک از ۱۹۷۸ تا ۱۹۹۵٫
  • CDMA باند وسیع از ۱۹۹۵ به بعد.

در CDMA  باند وسیع ( همانند CDMA باند باریک)،  از مفهوم  “طیف گسترده”  استفاده می‏شود. لازم بذکر است که کاربردهای سلولی مفهوم طیف گسترده از  سال ۱۹۷۸ شروع شد و در سال ۱۹۹۳ در استاندارد IS-95 (CDMA باند باریک) استفاده گردید. از ویژگیهای مهم طیف گسترده می‏توان به“ مقاومت در برابر اغتشاش و تداخل، امکان غرق کردن سیگنال پیام در نویز و امکان مخابره خصوصی در حضور شنوندگان دیگر” نام برد.

نسل سوم  از اواخر سال ۱۹۹۵ کم کم وارد عرصه مخابرات سیار شد. از مزایای عمده آن بر سیستمهای نسل دوم، نرخ بیت بالاتر، پشتیبانی همزمان صدا و تصویر با توجه به نرخ بیت بالا، قابلیت انعطاف پذیری بیشتر، سرویسهای دسترسی چند گانه همزمان برای یک کاربر، کلاس سرویس با کیفیت بالاو… می‏باشد.

بطور کلی می‏توان گفت که سیستمهای نسل سوم دارای ویژگیهای زیر می‏باشد:

  • ایجاد مخابره شخص به شخص، با کیفیت بالای تصویر ویدیویی.
  • افزایش سرعت دستیابی به اطلاعات و سرویسهای عمومی و خصوصی.
  • ایجاد مخابرات قابل انعطاف و قابل تغییر و تطبیقی.

 

تحقیقات برای توسعه سیستمهای نسل سوم موبایل، از زمانی آغاز شد که “کنفرانس رادیویی اداری جهان” (WARC )زیر نظرITUدر اجلاس ۱۹۹۲ خود، فرکانسهای اطراف ۲GHz را برای سیستمهای نسل سوم موبایل،  برای کاربردهای زمینی و ماهواره‏ای،  تعیین نمود. در ITU این سیستمهای نسل سوم، IMT2000نامیده شد. در حالیکه در اروپا، این شبکه ها نام” سیستم مخابرات سیارجهانی”،  UMTS را به خود گرفت.

 

 

شیوه‏های مختلف در CDMA باند وسیع

هم اکنون در اروپا، ژاپن، کره جنوبی وایالات متحده، CDMA باند وسیع به صورت یک استاندارد در آمده است. این استانداردها در اروپا و ژاپن WCDMA و در ایالات متحده cdma 2000  و در کره TTA I وTTA II هستند.

در اوایل ۱۹۹۷،  ارگان استاندارد رادیویی ژاپن(ARIB) ،  تصمیم گرفت که جزئیات سیستم CDMA باند وسیع را بصورت استاندارد در آورد. این ایده، مدتی بعد به اروپا و ایالات متحده و کره نیز منتقل شد. در همین سال ژاپن و اتحادیه اروپایی توانستند بر یک استاندارد مشترک برای CDMA باند وسیع توافق کنند و استاندارد WCDMA را ارائه دهند.

در استانداردسازی توزیع، تکنولوژی WCDMA وسیع ترین رابط هوایی نسل سوم را می‏تواند پوشش دهد. این مشخصه در سومین پروژه شرکت نسل(۳GPP) ابداع شده  که به پروژه استانداردسازی(اروپا، ژاپن، USA و چین) پیوست.در ۳GPP،  استانداردWCDMA با نام UTRA و به فرمتهای WCDMA TDD,WCDMA FDD شناسایی می‏شد.

در مارس ۱۹۹۸،  یک چهار چوب کاری برای CDMA باند وسیع که سازگار با استاندارد

IS-95 (استانداردCDMA باند باریک) باشد توسط ایالات متحده ارائه گردیدو cdma2000 نامیده شد.

کره جنوبی نیز در همین سال دو استاندارد جداگانه برا یCDMA باندوسیع ارائه کرد که TTA I آن شبیه cdma2000 ایالات متحده و TTA II  آن شبیه WCDMA ژاپن و اروپاست. اختصار دیگر TTA II کرهW-CDMA می‏باشد. لازم به یادآوری است که اختصار WCDMA به استاندارد ژاپنی و اروپایی و اختصار W-CDMA به استاندارد کره ای TTA II اشاره دارد. در جداول صفحات بعد، خصوصیات استاندارد های فوق آورده شده است.

 

فهرست مطالب

فصل ۱
معرفی سیستمها و شبکه‏های سلولی مخابرات سیار
۱-۱-سیستمهای مخابرات سیار
۱-۱-۱- مقدمه
۱-۱-۲- اصول سیستم های رادیویی موبایل
۱-۱-۳- سیرتکاملی روشهای احضارگیرنده سیار
۱-۱-۳-۱- سیستمCTCSS
۱-۱-۳-۲- سیستم احضار انتخابی
۱-۱-۳-۳- سیستم های شماره گیری
۱-۱-۴- استفاده اشتراکی از کانالهای رادیویی
-۱-۵-دستیابی چند گانه و مفاهیمCDMA , FDMA, TDMA

۱-۱-۵-۱- تکنیک TDMA
۱-۱-۵-۲-تکنیک FDMA
۱-۲- شبکه های سلولی مخابرات سیار
۱-۲-۱- کلیات طرح سلولی شبکه‏ ها

۱-۲-۳-نحوه توزیع فرکانس
۱-۲-۴- پاشیدگی زمانی
۱-۲-۴-۱-نسبت C/R
۱-۲-۴-۲-موانع محیطی
۱-۲-۴-۳-روشهای کاهش پاشیدگی زمانی
۱-۲-۵-مفهوم کنترل توان دریافتی برای کاهش تداخل
۱-۲-۶- مفاهیم ترانکینگ و درجه سرویس(GOS)
۱-۳- سیستمهای ماهواره‏ای مخابرات‏ سیار
فصل ۲
مروری بر سیستم های نسل اول و نگاهی به سیستم AMPS
۲-۱- مقدمه
۲-۲- شبکه آنالوگ
۲-۳- سیگنالینگ در سیستم های آنالوگ
۲-۴ آماده سازی سیگنال آنالوگ
۲-۵- شماره های شناسایی موبایل و ایستگاه پایه در AMPS
۲-۵-۱-شماره شناسایی موبایل (MIN )
۲-۵-۲-شماره سریال الکترونیکی (ESN)
۲-۵-۳-شماره مارک کلاس ایستگاه (SCM )
۲-۵-۴-مشخص کننده سیستم یا مشخص کننده شبکهSID ) یا NID )
۲-۵-۵-کد مشخصه دیجیتال (DCC)
۲-۶- کانالهای فرکانسی
۲-۷- نگاهی بر عملیات تعویض کانال در سیستم های نسل اول
۲-۸- نتیجه
فصل ۳
بررسی سیستم GSM
۳-۱ مقدمه‏ای بر GSM
۳-۲ پردازش سیگنال درGSM و ساختار فرستنده و گیرنده
۳-۳- عناصر تشکیل دهنده شبکه GSM
۳-۳-۱ -اجزائ شبکه عمومی زمینی سیار (( PLMN
مدول شناسایی مشترکین شبکه(SIM )
واحد تطبیق و تبدیل نرخ بیت(TRAU )
مرکز سوئیچینگ موبایل (MSC)
بانک اطلاعات دائمی موقعیت( (HLR
۳-۳-۲- رابطها در GSM
۳-۳-۳- زیرسیستمهای GSM
۳-۴- کانالهای ارتباطات رادیویی موبایل
۳-۴-۱- انواع کانال در GSM
۳-۴-۱-۱- کانالهای فیزیکی
۳-۴-۱-۲-کانالهای منطقی
۳-۴-۲- بسته (Burst )
۳-۴-۲-۱- بسته عادی
۳-۴-۲-۲-بسته تصحیح فرکانس (FB)
۳-۴-۲-۳-بسته سنکرون سازی ( SB )
۳-۴-۲-۴-بسته دستیابی
۳-۴-۲-۵-بسته خالی
۳-۴-۳- نگاشت کانال منطقی به کانال فیزیکی
۳-۵- شماره های شناسایی موبایل
۳-۵-۱-شماره شناسایی مشترک (MSISDN)
۳-۵-۲-شماره شناسایی موبایل (IMSI)
۳-۵-۴-شماره شناسایی موقتی موبایل (TMSI)
۳-۵-۵-شماره شناسایی تجهیزات
۳-۵-۷-شماره شناسایی سلول (CGL)
۳-۶- ارتباطات موبایل در شبکه مخابراتی
۳-۶-۱ وضعیتهای موبایل
۳-۶-۳ – درخواست مکالمه از سوی شبکه
۳-۷- تعویض کانال (Handoff) در GSM
۳-۷-۱- الگوریتم مقدماتی برای تعویض کانال
۳-۷-۲- معیارهای کارآیی الگوریتمهای تعویض کانال
۳-۷-۳- الگوریتم میانگین گیری AA
۳-۷-۴- الگوریتم هیسترزیس HA
۳-۷-۵- الگوریتم میانگین گیری هیسترزیس(HAA)
۳-۷-۶- تعویض کانال با بیش از دو ایستگاه پایه

۳-۷-۷- حساسیت نسبت به تغییر سرعت واحد متحرک

فصل ۴

CDMA  باند باریک و استاندارد (IS95  (cdma One

۴-۱- مقدمه
۴-۲ -مدولاسیون در CDMA
۴-۳- شناخت کد در CDMA در دستیابی چند گانه کد
۴-۴-کانالهای کدلینک پیش رو
۴-۴-۱-کانال پایلوت
۴-۴-۲-کانال سنکرون سازی
۴-۴-۳-کانال فراخوانی
۴-۵-سنکرون کردن لینک پیش رو
۴-۶-کانالهای لینک معکوس
۴-۷-فرآیند مکالمه (چهارحالته)
۴-۸-عملیات ثبت در CDMA
۴-۹- نحوه تعویض کانال (HandOff) در CDMA
۴-۱۰-فرآیند جستجوی پایلوت
۴-۱۱-تحلیل مقایسه کانال نرم در CDMA و تعویض کانال سخت در GSM
۴-۱۲-مقایسه سیستمهای استاندارد AMPS، GSM،CDMA

فصل۵

بررسی سیستمهایCDMA باند وسیع و مقایسه با نسل دوم
۵-۱-مقدمه ای بر CDMA باند وسیع
۵-۲- گسترده سازی در CDMA
۵-۳ –شیوه‏های مختلف در CDMA باند وسیع
۵-۴ رابطهای هوایی و تخصیص طیف برای نسل سوم
۵-۵ جزئیات استاندارد W-CDMA کره جنوبی
۵-۶ کانالهای ارتباطی در W-CDMA
۵-۶-۱-کانالهای لینک معکوس در W-CDMA

۵-۶-۲-کانالهای لینک پیش رودر W-CDMA
۵-۷-مدل سیستمهای CDMA باند وسیع
۵-۸-ساختار فرستنده CDMA باند وسیع
۵-۹-کنترل توان در WCDMA
۵-۱۰-تعویض کانال نرم و نرمتر
۵-۱۱-تفاوتهای نسل دوم وWCDMA

 

 

تصاویر فایل پروژه :

565 557 558

559 560 561

562 563 564

 

 

 

خرید آنلاین پروژه

کليک جهت خريد کالا ، به منظور پذيرش قوانين و مقررات سايت مي باشد .

 

  • فرمت فایل : Word –  تعداد صفحات : ۲۴۳ صفحه
  • حجم فایل : ۵٫۱ مگا بایت
  • برای دانلود مقالات و پروژه های بیشتر در گرایش مخابرات اینجا کلیک کنید

درصورت بروز مشکل در هنگام خرید با ایمیل زیر در ارتباط باشید.

ایمیل مدیریت پارسی برق : admin@parsibargh.com