Іс жүзінде бар жүйені талдау және техникалық

Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2012 в 20:43, дипломная работа

Описание работы

Бұл дипломдық жобада GSM стандарты ұялы байланыс жүйелерін жаңа GPRS және EDGE жаңа технологияларын қолданып жетілдірілуіне байланысты. Жаңа технологиялардың пайда болуы деректемелерді мобильді тарату дамуын адам іс-әрекетінің барлық облыстарында тездету керек. Көбінесе бұл жаңа қызметтердің пайда болуымен байланысты. GPRS және EDGE технологиялары абоненттерге желі жаймалауы бар кез келген нүктеден глобалді желіге қол жеткізуге мүмкіндік береді, бұл кезде мұндай таратудың бағасы өте тартымды болады, ал бекітілген телефонды жолдарда уақытша төлемді енгізгенде, Интернетке қол жеткізу тарифі одан әрі бәсекеге қабілетті болады. Берілген технологияларды жылжымалы мониторингтің және объектілердің жағдайын бақылаудың әр түрлі мәселелері үшін өндірістік қолдану идеялары бар.

Содержание

КІРІСПЕ............................................................................................................................................. ........7 1 Іс жүзінде бар жүйені талдау ЖӘНЕ ТЕХНИКАЛЫҚ ТАПСЫРМА.........................................................................................................................................8
Іс жүзіндегі бар жүйені талдау........................................................................................8
Жылжымалы радиобайланыс желілерінің қысқаша сипаттамасы........8
GSM стандартты ұялы байланыс жүйесінің құрылымдық сұлбасы және жабдықтарының құрамы...............................................................................10
GSM қызметтерінің жалпы сипаттамасы...............................................18
Жүйені сындық түрде талдау........................................................................................19
Қойылған мәселе бойынша ғылыми-техникалық даму тенденциялары...................20
Есептің негізделген қойылымы.....................................................................................22
ТЕХНИКАЛЫҚ ЖОБА.................................................................................................23
GPRS технологиясы бойынша GSM стандартты ұялы байланыс желісінің құрылымдық сұлбасын жасау................................................................................23
GPRS технологиясының жалпы сипаттамасы..................................23
GPRS технологиясының арналық құрылымы.......................................25
Хаттамалар құрылымы.................................................................................27
Деректемелерді дестелік түрде таратудың қосылуының негізгі режимдері.................................................................................................................28
GPRS жүйесінің жалпыланған сұлбасы.................................................31
GPRS сәулеті мен интерфейстері............................................................34
EDGE технологиясы.......................................................................................................35
EDGE модуляциялық сұлбасы...........................................................................41
Кодалау.................................................................................................................42
GPRS және EDGE жабдықтары.....................................................................................43
2.3.1 Alcatel шығаратын GPRS жабдығы..................................................................45
2.3.2 GPRS тіректік желі жабдығы..........................................................................45
2.3.3 Биллингтік шлюз.....................................................................................................47
3 ЖҰМЫСТЫҚ ҚҰЖАТТАМА................................................................................................51
3.1 Жиіліктерді қайта қолдануды есептеу. Коченел интерференциясының
қатынасы.................................................................................................................................52
3.2 Қызмет көрсету аймағын есептеу..................................................................................55
3.2.1 Жылжымалы радиобайланыс жүйесінің базалық станциясы (БС) мен мобильді абоненттік станциясы (АС) арасындағы қашықтықты есептеу..........................................56
3.2.2 СПР параметрлері нашарлағанда жылжымалы радиобайланыс жүйесінің базалық станциясы (БС) мобильді абоненттік станциясы арасындағы байланыс қашықтығын есептеу.................................................................................................................60
3.2.3 Орталық станция (ОС) мен базалық (БС) арасындағы қашықтықты есептеу..........................................................................................................................................61
3.2.4 СПР параметрлері нашарлаған кезде орталық станция (ОС) мен базалық станция (БС) арасындағы қашықтықты есептеу.......................................................................62
4 БИЗНЕС-ЖОСПАР...................................................................................................................64
4.1 Жобаның мәнісі...............................................................................................................64
4.2 Жобаның сипаты..............................................................................................................65
4.3 Маркетинг.........................................................................................................................66
4.3.1 Өнім..........................................................................................................................66
4.3.2 Баға қалыптастыру..................................................................................................67
4.3.3 Нарық сыйымдылығы.............................................................................................70
4.3.4 Қызметтің жылжытылуы........................................................................................72
4.4 Ұйымдастыру жоспары...................................................................................................72
4.5 Өндірістік жоспар............................................................................................................73
4.6 Қаржылық жоспар...........................................................................................................74
5 ЕҢБЕК ҚОРҒАУ.......................................................................................................................79
5.1 Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау..................................................79
5.2 Қорғаныс шаралары.........................................................................................................80
5.2.1 Өндірістік санитария.............................................................................................80
5.2.1.1 Өндірістік шағын климат.................................................................................80
5.2.1.2 Өндірістік жарықтама......................................................................................83
5.2.1.2 Өндірістік жарықтама......................................................................................89
5.2.1.4 Шу және діріл үшін талаптар..........................................................................90
5.2.2 Электр қауіпсіздігі .................................................................................................90
5.2.3 Өрт қауіпсіздігі.......................................................................................................94
ҚОРЫТЫНДЫ............................................................................................................................95
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ................................................................................................................96

Скачать полностью (3.54 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

n1.doc

— 6.80 Мб (Скачать)

2.11 сурет - Alcatel жабдығының негізінде GPRS-ті жүзеге асыру сұлбасы

GPRS-ті жүзеге асыру үшін GSМ желісіне енгізіледі:

  • Alcatel EVOLIUMTM MFS935 (Multi BSS Fast Packet Server) – GPRS дестелерінің арнайы сервері;
  • GPRS қызметтерін қолдайтын сервистік және шлюздік түйіндер: SGSN және GGSN.

Базалық станция ішкі жүйесіндеге GPRS жабдығы

Alcatel шешімінің ерекшелігі келесіде: барлық ұяшықтар үшін PCU контроллері BSS ішкі жүйесінде іс жүзіндегі Evolium BSS базалық станцияларын қолдау үшін арналған Alcatel EVOLIUMTM MFS935 (Multi BSS Fast Packet Server) орталықтагдырылған құрылғысына қосылған..

SGSN бағыты бойынша Gb интерфейсін қолдайтын GPRS өңдеу модульдері  (GPRS Proccesing Unitboards - GPU) MFS-тің негізгі функционалдық блоктары болып табылады. Дестелер контроллері BSS-те GPRS функцияларын басқарады, бұл функцияларға жататындар:

  • хаттамалық деректемелер блоктарын сегменттеу/жинау;
  • арнаға қатынауды басқару;
  • деректемелерді таратудың дестелік арнасын жүктеу;
  • тарату кезінде қателерді табу;
  • қайта таратуды автоматты түрде сұрау және т.б.

2.12 сурет - GSМ/ GPRS желісіндегі А935 MFS

А935 MFS-тің негізгі техниккалық сипаттамасы:

  • А935 MFS құрамында 1-ден 32-ге дейін GPU тақшалары болуы мүмкін, бұл кезде GPU тақшасы резервтеу үшін қолданылады;
  • бір GPU тақшасы бір BSC -ні қолдайды;
  • қосылатын BSC-тің максималды саны – 2;
  • бір GPU тақшада 240 активті дестелік PDCH деректемелер арнасы болуы мүмкін;
  • бір ұяшықта бір жиіліктік арнада 0-ден 8-ге дейін PDCH болуя мүмкін.

 

2.3.2 GPRS тіректік желісінің жабдығы

 

GPRS тіректік желісінің желілік жабдығының құрамына GPRS қызметтерін жүзеге асырылуын стандартталған интерфейстер арқылы GSМ желісінің жабдығымен және деректемелерді таратудың сыртқы желілерімен өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін жабдығы кіреді. Желілік жабдықтың құрылымы 2.13-суретте көрсетілген.

GPRS желілік жабдығына кіреді:

  • GPRS қызметтерін қолдайтын сервистік және шлюздік түйіндер: SGSN және GGSN;
  • DNS домендік атаулар сервері;
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol Server) хост-түйінінің конфигурациясын динамикалық түрде баптайтын хаттама сервері;
  • биллингтік шлюз (Charging Gateway). Биллингтік шлюз операторға тарифтік жоспардың бірнеше типтерін қолдануға мүмкіндік береді;
  • GPRS-тің техникалық қызмет көрсету және эксплуатация орталығы;
  • BG (Border Gateway) шекаралық шлюзі. BG желіаралық маршрутизацияны және дестелердің таратылуын қамтамасыз етеді;
  • RADIUS сервері (Remote AuthentificationDual-In User Service) – коммутацияланатын арналар бойынша қашықталған пайдаланушылардың аутентификация сервері. Аутентиификацияның, авторизацияның атрибуттарының орталықтандырылған сақталуын қамтамасыз етеді.
  • Firewall желілік экраны, GPRS желісінің ресурстарына рұқсат етілмеген қатынаудан қорғауды қамтамасыз етеді.

2.13 сурет - GPRS желіаралық жабдығы

 

GPRS қызметтерін қолдайтын сервистік түйіні

SGSN құрамына UNIX серверлері, маршрутизация блогы, интерфейстік модульдер кіреді.

UNIX серверлер SGSN-нің келесі негізгі функцияларын орындайды: мобильділікті басқару, тарифтеу, GTP хаттамасының функциялары және т.б. Қалған блоктары GPRS желілік элементтер бағытында көліктік функцияларын орындайды.

SGSN-ң негізгі функциялары екі жазықтыққа бөлінеді:

  • басқару жазықтығы, оған пайдаланушы ақпаратты қалыптастырумен және өңдеумен байланысты барлық функциялар кіреді;
  • пайдаланушы жазықтығы, өған пайдаланушы ақпаратын өңдеумен байланысты барлық функциялар кіреді.

Екі көрсетілген жазықтық екі деңгейге бөлінуі мүмкін: радиожелі  және транспорттық деңгейлер.

 UNIX серверлер қамтамсыз етеді:

  • жоғары деңгейлердің дестелерін өңдеуін, пайдаланушы дестелерінің таратылуын, GTP хаттамасының қамтамасыз етілуін;
  • басқару жазықтығының аттамаларының қолдауын;
  • ОКС №7 функцияларын;
  • басқару және техникалық қызмет көрсету функцияларын;

SGSN құрамына базалық жүйелік функцияларын орындайтынекі DS10 пилот-сервері және процессорлар мөлшері берілген «пилот емес» серверлердің белгілі мөлшері кіреді.

Маршруттау блогына Cisco 7206 NPE 400 екі немесе үш стандартты маршрутизаторлар кіреді. GPU блоктары Gb интерфейсті MFS пен Frame Relay хаттамасы негізінде қамтамасыз етеді.

Конструктивтік жағынана SGSN конфигурацияға байланысты бір немесе екі стативке жинақталады (2.14-сурет).

Талап етілетін өнімділікке  байланысты E, F, G үш конфигурациясы болуы мүмкін. Бірінші статив құрамына ОКС №7 интерфейстерінің бір полкасы, GPU блоктарының бір полкасы,екі Ethernet коммутаторы, екі DS10 сервері кіреді. Екінші статив құрамына 2-6 DS10 серверлері, екі Ethernet коммутаторы, 2-3 маршруттау блоктары кіреді. Үшінші статив құрамына  алты DS10 сервері екі Ethernet коммутаторы, GGSN 3 маршрутизаторы кіреді.

 

2.14 сурет - SGSN жинақталуы

GPRS қызметтерін қолдайтын шлюздік түйіні (GGSN)

GGSN GPRS қызметтерін қолдайтын шлюздік түйіні GPRS тіректік желісінің сыртқы желілерімен түйіндесуін қамтамасыз етеді.

Alcatel шешіміндегі SGSN сияқты GGSN Cisco 7206 NPE 400 стандартты маршрутизаторына негізделген.

GGSN GPRS тіректік желісі үшін және мобильді станциялар үшін ІР-адресінің бөлінуін қамтамасыз етеді. Мобильді станциялар үшін статикалық және динамикалық ІР-адрестерін тағайындау мүмкіндігі қамтамасыз етіледі. Alcatel GGSN бір уақытта динамикалық адрестердің келесі үлестіру сұлбаларын қолдайды:

  • GGSN ІР-адрестерін локальді адрестік пулдан үлестіру;
  • сыртқы DHCP серверден GGSN адрестерін сұрау;
  • GGSN адрестерін сыртқы RADIUS серверден сұрау;

GGSN функционалдығы мобильді терминалдардан деректемелерді тарату желілерінде қашықталған қатынауды ұйымдастыру мүмкіндігімен қамтамасыз етеді. Бұл кезде GPRS тіректік желісі бойынша таратудың екі режимі болады: мөлдір және мөлдір емес. Мөлдір қатынаудың құрамына абоненттердің қосымша авторизациясы болмайды. Мөлдір емес қатынауда абонент авторизациясы болады.

Таңдалған топологияға  байланысты GGSN келесі түрлерде жүзеге асырылуы мүмкін:

  • SGSN-ге GPRS-тің базалық ІР желісі арқылы қосылатын жеке орнатылған жабдық  ретінде;
  • SGSN –мен аймақтық жағынан сыйыстырылп;
  • SGSN-мен бірдей жабдық түрінде интеграцияланған.

GPRS қызметтерін бастапқы түрде ендіру үшін Alcatel шағын аралас шешім әзірледі. Бұл - SGSN/GGSN құрылғысы, оның мыртқы түрі 2.15-суретте көрсетілген. SGSN/ GGSN 100000 мыңға дейін PDP-контекстілерінің өңделуін және GPRS-тің толық функционалдығын қамтамасыз етеді. 

2.15 сурет - SGSN/GGSN аралас түйіні

 

 

 

 

2.3.3 Биллингтік шлюз

 

GPRS-те дестелік коммутациялау принципін пайдалану тарифтердің жаңа принциптерін енгізу үшін қосымша мүмкіндіктерін ашады. GPRS жабдығын ұялы байланыс операторының іс жүзіндегі биллингтік жүйесін GPRS желісінің құрылымында түйіндестіру мәселесін шешу үшін (3.7-сурет) А1338 GPRS CDR (Call Data Record Collector Product) Alcatel өніміне енгізілген биллингтік шлюз енгізілді. Биллингтік шлюз SGSN және GGSN қалыптастыратын CDR шақыру параметрлерінің жазбаларын жинайды, оларды өңдейді және биллингтік шлюзге жібереді. GPRS желісінде GGSN CDR-дің бір типін қалыптастыруды қамтамасыз етеді, ол G_CDR деп аталады. CDR-дің бұл түрі мобильді абоненттердің роумингі кезінде қолданылады.

SGSN CDR-дің үш түрін қалыптастырады:

М_CDR – мобильділікпен байланысты қызметтердің қолданылуын бейнелейді, оны оператор тарифтеудің әр түрлі аймақтарын анықтау үшін қолдана алады

S_ CDR -  радиоинтерфейстің қолданылуын бейнелйді, ол мобильді станция мен желі арасында деректемелердің көлемін анықтау үшін қолданылады.

SMS_ CDR – GPRS арнасы бойынша таратылған SMS хабарламаларды сипаттайды.

Тарифтеу шлюзі CDR-дің алдын-ала өңдеуін жүзеге асырады және операторға тарифтік жоспардың кең спектрін қолдану мүмкіндігімен қамтамасыз етеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ЖҰМЫС ҚҰЖАТТАМАСЫ

 

3.1 Жиіліктерді қайта қолдануды  есептеу. Коченел интерференциясының  қатынасы

 

 Ұяшықтардың әр қайсысы шығыс  қуаты жоғары емес және шектелген  байланыс арналары бар өзінің таратқышымен қызмет етіледі. Бұл сол таратқыштың жиіліктер арналарын елеулі қашықтыққа қашықталған ұяшықта қолдануға мүмкіндік береді. Практикада ұяшықтардың қызмет ету аймақтары әр түрлі факторлар әрекетінен жабылуы мүмкін, мысалы, радиотолқындардың таралу жағдайларының өзгеру салдарынан. Сондықтан көрші ұяшықтарда әр түрлі жиіліктер қолданылады. F1-F3 үш жиілікті қолдану кезінде ұяшықтарды құру мысалы 3.1-суретте белгіленген.

 

3.1 сурет - Үш жиілік үшін ұяшықтарды құру

Әр түрлі жиындары бар ұяшықтар тобы кластер деп аталады. Көршілес ұяшықтарда қолданылатын жиіліктердің саны оны анықтайтын параметрі болып табылады. Мысалы, 3.1-суретте кластер өлшемділігі үшке тең. Бірақ практикада бұл сан он беске жетуі мүмкін.

Жиіліктерді қайта қолдану коэффициеті N=4, 7 және 12 болғанда үш әр түрлі жағдай үшін есептемелерді қарастырайық.

Сигнал/шуыл қатынасы келесі түрде  өрнектеледі:

                                                    (3.1)

Толық алтыжақты ұялы жүйеде бірінші  қатарда әрқашан алты интерференцияланатын коченел бар (яғни N=6, 3.1-сур). Көптеген коченел интерференциясы бірінші қатардың нәтижесі болып табылады. Клесі жоғары қатарлардың ықпалы жалпы интерференцияның 1%-ын құрайды, яғни өсер етпейді. Коченел интерференциясы ұяшықтың екі жағынан болуы мүмкін. Кішкентай ұяшық жүйесінде интерференция басымды фактор болып табылады және жылулық шуылды есепке алмауға болады. Сәйкесінше, сигнал/шуыл қатынасы төмендегідей болады:

,                                                 (3.2)

мұндағы, - бұрыштық коэффициенттің жоғалу бөліктерінің таралуы және қораған ортаның орналасу орнына тәуелді.

Егер ықшамдау үшін Dк 6 интерференцияланатын ұяшықтар үшін бірдей немесе D= Dк деп жорамалдасақ, онда (3.2) түрлендіріленеді:

                                                (3.3)

                                      мұндағы ,                                          (3.4)

Фазалық модуляцияны пайдаланатын аналогтық жүйе үшін ұялы жүйенің стандартты әдісі сигнал/шуыл қатынасын 18 дБ немесе одан жоғары болады. 18 Дб сигнал/шуыл қатынасы бүгінгі күні ұялы жүйе қабылдағыштарында дыбыстық сапасына рұқсат етілген өлшенілген шама.

18 дБ-ге тең сигнал/шуыл қатанасын (3.1) және g =4 теңдігін қолдансақ онда (3.4) төмендегідей түрленеді:

  ,                                          (3.5)

Ұяшықтар саны,

      ,                                         (3.6)

(3.6) формуласы қайта қолдану  конфигурациясының 7-ұяшығы  дБ қажет ететіндігін көрсетеді. Жалпы ұялы жүйе жиіліктердің 395 орналастырылған дыбыстық арнасы бар деп аламыз. Егер трафик сөйлесу уақыты 120 секунд және кідірісі 2% болғанда өзгеріссіз болса, онда ұялы жүйе бір сағат бойы бос емес болады.

1) Ұяшықта 1 сағат ішіндегі қоңыраулар  саны;

2)  қатынасының мәні қайта қолдану коэффициентімен бірге 4, 7                        және  12-ге тең.

6 интерференциясы бар жан-жақты бағытталған антеннаны және жоғалтулардың бұрыштық коэффициенті 40 дБ/декада (γ=4) жорамалдап алайық.

N=4 қайта қолдану коэффициенті  үшін ұяшықтағы дыбыстық арналардың  саны мынаған тең.

,

,

2% кідірісі бар 99 арна үшін Erlang-B кестесін қолданып (Қосымша А) 87 Эрл  жүктемесінің трафигін табайық.  Ұсынылған жүктеме:

 

Эрланг,

N шақыру/сағ · 120 с / 3600с = 24.14

N шақыру/сағ = 85.26 × 30 = 2558

(3.3) өрнегін қолданып  қатынасының мәнін есептеуге болады:

 

дБ.

N=7 қайта қолдану коэффициеті  үшін ұяшықтардағы дыбыстық арналардың  саны мынаған тең болады:

,

,

2% кідірісі бар 56 арна үшін  Erlang-B (Қасымша А) кестесін қолданып 45,88 Эрл жүктемесінің трафигін анықтайық:

Эрл,

N шақыру/сағ · 120 с / 3600с = 44,96

N шақыру/сағ = 44,96 × 30 = 1349

(3.3) формуланы пайдаланып  қатынасының мәнін табуға болады:

75=18.7дБ.

N=12 қайта қолдану коэффициеті  үшін ұяшықтардағы дыбыстық арналардың  саны мынаған тең болады:

33,

,

2% кідірісі бар 33 арна үшін Erlang-B (Қасымша А) кестесін қолданып 24,63 Эрл жүктемесінің трафигін анықтайық:

Ұсынылған жүктеме:

Эрланг,

N шақыру/сағ · 120 с / 3600с = 24,14

N шақыру/сағ = 24,14 × 30 = 724

(3.3) формуланы пайдаланып  қатынасының мәнін табуға болады:

Информация о работе Іс жүзінде бар жүйені талдау және техникалық