Казахстанского инженерно-педагогического университета дружбы народов серия «инженерно-техническая»

1 Герсеванов Н.М. Собрание сочинений. -М.: Стройвоенмориздат, 1948. -Том 1,2. -644с.

2 Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1984.-679с.

3 Дасибеков А.Д., Ширинкулов Т.Ш., Уралов Б.К., Абдыхаимов М.А. Расчет упругоползучих круглых плит, расположенных на упругоползучем неоднородном основании //Наука и образование Южного Казахстана.-2009. -№4 (77).-С.94-98.

УДК 621.395

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ CDMA WLL 450 МГЦ
доцент Ф. Шамшиметов, Н.К.Миргазиева

КИПУДН, г.Шымкент, Казахстан

Оператор связи «Казахтелеком» продолжает реализацию прорывного проекта «Модернизация и развитие сети телекоммуникаций сельской связи использованием технологии WLL CDMA».

Стандарт CDMA (Code Division Multiple Access) является цифровым, использует полосу частот в диапазоне 450 МГц, имеет технологию много станционного доступа с кодовым разделением каналов. Зона покрытия базовой станции CDMA-450 в сельской местности составляет 25–35 км. Одна такая станция в состоянии обслуживать до 1000 абонентов.

Проект «Модернизация и развитие сети телекоммуникаций сельской связи с использованием технологии CDMA» реализуется на территории республики с начала 2008 г. ТОО «Востоктелеком» дочерней компанией АО «Казахтелеком». В целом по проекту по состоянию на 20 декабря смонтировано 181 базовая станция в 12 областях Казахстана. До конца 2008 года ТОО «Востоктелеком» планирует установить в общей сложности 200 станций и подключить свыше 61000 телефонов.

В планах на 2009 год подключение в рамках проекта 165000 терминалов, в том числе за счет ввода в следующем году 117 базовых станций по территории республики. В целом проект предполагает к 2013 году установку по территории Казахстана в общей сложности до 900 станций, что позволит удовлетворить спрос каждого жителя села на услуги телекоммуникаций.

В Костанайской области ТОО «Востоктелеком» введено в эксплуатацию 21 базовая станция в 14 районах области с охватом более 70 СНП (Костанайский, Фёдоровский, Тарановский, Камыстинский, Жангельдинский, Мендыкаринский, Карасуский, Карабалыкский, Наурзумский, Денисовский, Алтынсаринский ,Аулиекольский, Узынкольский, Амангельдинский районы). В текущем году по технологии CDMA-450 в области будет подключено 1000 номеров.

К примеру, в Федоровском районе, телефонизируемом по технологии WLL CDMA, с начала года числилось 394 заявлений сельчан на подключение к связи. Как отмечает руководство Областной дирекции телекоммуникации, посредством технологии CDMA-450 в районе сейчас активно идет подключение абонентов и до конца т.г.  все заявки будут удовлетворены на 100%.

Из населенных пунктов Костанайской области в настоящее время телефонизировано 641 СНП или 95,8%.

На сети телекоммуникаций Костанайской области эксплуатируются 302 телефонных станций, из них 164 цифровых и 138 аналоговых станций. Общая монтированная емкость составляет 227238 номеров, задействованная емкость — 215642 номеров.

За счет прироста абонентов к сети АО «Казахтелеком» достигнуто увеличение плотности телефонов фиксированной связи в области до 24,1 телефонов на 100 жителей. Плотность телефонов в Костанае составляет 38,7 телефонов на 100 жителей.

Проект АО «Казахтелеком» «Модернизация и развитие сетей телекоммуникаций сельской связи с использованием технологии WLL CDMA» сегодня охватывает все 10 районов Жамбылской области. 29 мая 2009 года посещая села Кордайского района, представители НДП «Нур Отан» ознакомились с технологией беспроводной связи CDMA-450.

Всего за 2008–2009 гг. в Жамбылской области по проекту были введены в эксплуатацию 18 базовых станций стандарта CDMА-450 с охватом более 109 сельских населенных пунктов, (Жамбылского, Байзакского, Рыскулова, Меркенского, Сарысуского, Таласского, Мойынкумского, Шуского, Жуалынского, Кордайского районов) что составляет около 30% от всех СНП области. В настоящее время по данной технологии в области подключено свыше 8000 абонентов.

Только в Кордайском районе в рамках проекта в 2008 году установлено 4 базовых станции по технологии CDMA-450, охватывающих 17 сельский населенный пунктов. Всего в Кордайском районе с использованием оборудования CDMA-450 подключено более 1833 абонентов, в том числе в селе Карасу, где расположена одна из базовых станций, подключено 285 номеров.

Системы такого типа бывают как аналоговыми, например российская система “Волемот” или система Telecell производства компании KRONE, так и цифровыми, например система Proximity производства Nortel или S-WLL производства Samsung (таблица 1 ).

1. 
   Шеннон К.Э. Работы по теории информации и киббернетике. М.:, 1963.
   
2. 
    Котельников B.A. Теория потенциальной помехоустойчивости. -М.: Гос-энергоизда*, 1956. -612с.
   
3. 
   Цыпкин Я.3. Основы теории автоматических систем.-М.: Наука, 1977.564 с.
   
4. 
    Харкевич А. А. Избранные труды. В трех томах. М.: Наука, 1973.
   

УДК 621.395

КИПУДН, г.Шымкент, Казахстан

Огромная полоса частот одномодового оптоволокна означает, что компрессия и декомпрессия цифрового видеосигнала с использованием MPEG-сжатия больше не требуются. Сигналы SDI можно передавать по оптоволокну без сжатия.

Рис. 1. Использование полосы частот в системах WDM (а) и DWDM (b)

Предшественник DWDM — система WDM ("мультиплексирование по длине волны") обеспечивала передачу двух сигналов, одного во втором оптическом окне (около 1310 нм), а другого — в третьем оптическом окне (около 1550 нм). Принцип WDM показан на рис. 1а. Двухканальная передача осуществляется по одному и тому же волокну, по одному сигналу в каждом окне. Таким образом, пропускная способность оптоволокна удваивается.

Как следует из рис. 1б, пропускная способность оптоволокна при использовании принципа DWDM многократно увеличивается, поскольку в третьем окне компактно располагается много каналов, обеспечивающих одновременную передачу сигналов по одному одномодовому оптоволокну.

Сравнивая системы WDM и DWDM (рис.1), можно видеть, что требования к стабильности длины волны и к ширине полосы частот лазеров в этих системах существенно различаются.Системы DWDM требуют значительно более высокой точности длины волны, чем системы WDM.

Являясь одним из поставщиков, компания Network Electronics предлагает DWDM-систему flashlink, позволяющую использовать одну и ту же стойку для передачи вещательных сигналов и сигналов дальней связи.

На рис. 2 показано типовое применение оптоволоконной системы для вещания, которое может быть реализовано путем применения DWDM-системы flashlink. Четыре канала аналогового звука и один канал аналогового видеосигнала преобразуются в цифровую форму, после чего звуковые каналы интегрируются в SDI-поток, а затем электрический сигнал преобразуется в оптический, на определенной длине волны DWDM. Этот процесс может быть осуществлен для каждого из имеющихся 16 каналов.

Комбинация устройств, показанная на рис. 3, дает много преимуществ вещательным компаниям при создании сложных сетей. Применяя оптоволоконные линии для организации соединений между зданиями и матричные коммутаторы SDI-сигналов, подсоединенные к системе DWDM в каждой конечной точке, можно получить очень простую конфигурацию с вводом и выводом каналов на обоих концах. Создание кольцевой региональной сети (Metropolitan Area Network) дает возможность соединить друг с другом различные организации и компании внутри города, как показано на рис. 4.

Передача информации из одного места в другое без внесения ошибок может быть легко осуществлена с использованием технологии DWDM. Таким образом, открывается много возможностей для применения систем DWDM в области вещания. Более сложные структуры подачи материала могут быть созданы с использованием оптоволоконных систем комбинации различных устройств серии flashlink, причем возможны смешанные варианты линий — 16-канальные DWDM, двухканальные WDM и одноканальные.

Рис. 3. Узел ADM, построенный с использованием продукции компании Network

Рис. 4. Пример кольцевой конфигурации “метро”

Следует также отметить, что передача сигналов SDI по арендуемым у провайдеров услуг связи одномодовым оптоволоконным линиям теперь может обойтись значительно дешевле.Технология оптического мультиплексирования хорошо отработана и широко применяется в системах дальней связи. В отличие от поставщиков DWDM-оборудования для дальней связи, компания Network Electronics с большим пониманием отнеслась к нуждам вещательной промышленности. Устройства серии flashlink позволяют передавать сигналы SDI без дополнительного скремблирования.

Тот факт, что система DWDM работает независимо от формата и протоколов сигналов, означает, что подобные системы обладают уникальной гибкостью по сравнению с передачей видеосигналов с временным уплотнением — Time Division Multiplexing (TDM). Системы TDM позволяют передавать только один тип сигналов — SDI 270 Мбит/с и ничего более. В отличие от них, DWDM-система flashlink обеспечивает передачу любых цифровых потоков — 140...622 Мбит/с.

Система DWDM может быть легко расширена до 16 каналов путем ввода в нее дополнительных четырехканальных блоков с использованием оптического порта расширения на задней стороне стойки субмодуля.

Продукция серии flashlink обеспечивает возможность передачи без сжатия видеосигналов, звуковых сигналов и сигналов связи на короткие и средние расстояния, от нескольких сотен метров до более чем 150 км без использования промежуточных усилительных станций. Компания Network предлагает серию различных преобразователей электрического сигнала в оптический и оптического сигнала в электрический. При использовании WDM-модуля по одному оптоволокну можно осуществлять двухканальную передачу, используя длины волн 1310 и 1550 нм. Далее модульная конструкция оборудования flashlink позволяет ввести в его состав новый DWDM-мультиплексор, который обеспечивает возможность увеличения числа каналов до 16 для передачи по одному оптоволокну сигналов связи и вещательных сигналов.

В общем, WDM — это ключевое экономичное решение для расширения вашей системы без больших затрат на увеличение пропускной способности оптоволоконной линии. Network — один из немногих поставщиков в мире, предлагающих решения по передаче сигналов связи и вещательных сигналов без сжатия, по одному оптоволокну. Другая важная особенность концепции flashlink — применение устройства интегрирования звукового сигнала в видеосигнал — ЕМВ (embedder/de-embedder). В серии flashlink также предлагаются уникальные интерфейсы SNMP и HTTP/web с открытым протоколом, позволяющим работать со всеми известными системами управления, производимыми третьими фирмами.

Список литературы:

1. 
   Гольдштейн Б.С. Интеллектуальные сети. - М.: Радио и связь, 2000. - 686 с. 
   
2. 
   Гребенников В.А. А Коммуникации и сети. Tелеком. - 2003. – 60с.
   
3. 
   Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения 1999-671с. 
   
4. 
   Листвик А.В., Листвик В.Н., Швырков Д.В. Oптические волокна для линии связи. 2003.-288с. 
   
5. 
   Ластовченко М.М., Ярошенко В.Н., Биляк В.И. Математические аспекты проектирования интеллектуальных коммутационных систем передачи мультимедийных трафиков УСиМ.-2003. 
   

УДК 681.327.8

доцент Шамшиметов Ф., Худаярханов О., Миргазиева Н.К.

КИПУДН, г. Шымкент, Казахстан

Түйіндеме

Мақала Wi-Fi сымсыз байланыс жүйесіне арналған.Жүедегі сигналдардың әсер ету аумақтары және қуаттары есептелді.

Summary

The article is devoted to the study of wireless networking technology Wi-Fi. Given calculation of radiated power and coverage zone of signal.

Во всем мире стремительно растет потребность в беспроводных соединениях, особенно в сфере бизнеса и IT технологий. Пользователи с беспроводным доступом к информации всегда и везде могут работать гораздо более производительно и эффективно, чем их коллеги, привязанные к проводным телефонным и компьютерным сетям, так как существует привязанность к определенной инфраструктуре коммуникаций.

На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. Wirelessfidelity - беспроводная связь) - стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11 разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.

Беспроводные сети обладают, по сравнению с традиционными проводными сетями, немалыми преимуществами, главным из которых, конечно же, является:

- Простота развёртывания;

- Гибкость архитектуры сети, когда обеспечивается возможность динамического изменения топологии сети при подключении, передвижении и отключении мобильных пользователей без значительных потерь времени;

- Быстрота проектирования и реализации, что критично при жестких требованиях к времени построения сети;

Так же, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (часто требующей дробления стен).

В то же время беспроводные сети на современном этапе их развития не лишены серьёзных недостатков. Прежде всего, это зависимость скорости соединения и радиуса действия от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком. Один из способов увеличения радиуса действия беспроводной сети заключается в создании распределённой сети на основе нескольких точек беспроводного доступа. При создании таких сетей появляется возможность превратить здание в единую беспроводную зону и увеличить скорость соединения вне зависимости от количества стен (преград). Аналогично решается и проблема масштабируемости сети, а использование внешних направленных антенн позволяет эффективно решать проблему препятствий, ограничивающих сигнал.

При проектировании беспроводной сети Wi-Fi была разработана программа расчёта эффективной изотропной излучаемой мощности для удобства проведения расчетов. Приложение разработано на языке Delphi 7

Рис.1. Вид программы

Эффективная изотропная излучаемая мощность определяется по формуле:

EIRP= Р_ПРД - W_АФТпрд+ G_ПРД, (1)

гдеР_ПРД - выходная мощность передатчика, дБм;

W_АФТпрд - потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;

G_ПРД - усиление антенны передатчика, дБи.

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности одной точки доступа (данные представлены в таблице 1).

Таблица 1 - Параметры данных

EIRP = 18 – 6 + 24 ⁼ 36 дБм

Расчет зоны действия сигнала. Эта методика позволяет определить теоретическую дальность работы беспроводного канала связи, построенного на оборудовании D-LINK. Следует сразу отметить, что расстояние между антеннами, получаемое по формуле – максимально достижимое теоретически, а так как на беспроводную связи влияет множество факторов, получить такую дальность работы, особенно в черте города, увы, практически невозможно.

Для определения дальности связи необходимо рассчитать суммарное усиление тракта и по графику определить соответствующую этому значению дальность. Усиление тракта в дБ определяется по формуле:

где – мощность передатчика;

По графику, приведённому на рис.2, находим необходимую дальность работы беспроводного канала связи.

Рис.2. График для определения дальности работы беспроводного канала связи

По графику (кривая для 2.4 GHz) определяем соответствующую этому значению дальность. Получаем дальность равную ~300 метрам.

Без вывода приведём формулу для расчёта дальности. Она берётся из инженерной формулы расчёта потерь в свободном пространстве:

где FSL (freespaceloss) – потери в свободном пространстве (дБ);

F – центральная частота канала на котором работает система связи (МГц);

D – расстояние между двумя точками (км).

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:

Суммарное усиление = Мощность передатчика (дБмВт) + |Чувствительность приёмника (–дБмВт)(по модулю)| + Коэффициент усиления антенны передатчика + Коэффициент усиления антенны приёмника – затухание в антенно-фидерном тракте передатчика – затухание в антенно-фидерном тракте приёмника – SOM.

Для каждой скорости приёмник имеет определённую чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 мегабита) чувствительность наивысшая: от –90 дБмВт до –94 дБмВт. Для высоких скоростей, чувствительность намного меньше.

В зависимости от марки радио-модулей максимальная чувствительность может немного варьироваться. Ясно, что для разных скоростей максимальная дальность будет разной.

Увеличение скорости передачи в стандарте IEEE 802.11n достигается, во-первых, благодаря удвоению ширины канала с 20 до 40 МГц, а во-вторых, за счет реализации технологии MIMO.

Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output) предполагает применение нескольких передающих и принимающих антенн. По аналогии традиционные системы, то есть системы с одной передающей и одной принимающей антенной, называются SISO (Single Input Single Output).

Стандарт IEEE 802.11n основан на технологии OFDM-MIMO. Очень многие реализованные в нем технические детали позаимствованы из стандарта 802.11a, однако в стандарте IEEE 802.11n предусматривается использование как частотного диапазона, принятого для стандарта IEEE 802.11a, так и частотного диапазона, принятого для стандартов IEEE 802.11b/g. То есть устройства, поддерживающие стандарт IEEE 802.11n, могут работать в частотном диапазоне либо 5, либо 2,4 ГГц.

Список литературы:

1. 
   Ю.Н. Вованов. Телекоммуникационные системы и сети.  М.:Горячая линия - Телеком, 2004.
   

магистр Нарходжаев Э., Худаярханов О.

КИПУДН, г. Шымкент, Казахстан
Түйіндеме

Бұл мақалада GSM арналарының құрастыру, механизмдері техникалық сипаттамалары, ақпарат беру жылдамдығы және қабылдау қабілеттілігі қарасытырылды.

Summary

The article discusses the mechanism of building of GSM channel, its main technical characteristics, as well as dat rate and bandwidth.
В 1990 году были опубликованы спецификации первой фазы GSM. К середине 1991 года начали поддерживаться коммерческие услуги мобильной связи в этом стандарте, а к 1993 году функционировало уже 36 сетей GSM в 22 странах, и еще 25 стран выбрали направление GSM или поставили вопрос о его принятии [1].

Несмотря на то, что система GSM была стандартизована в Европе, на самом деле она не является исключительно европейским стандартом. Сети GSM внедрены в более 105 странах Европы, Ближнего и Дальнего Востока, Африки, Южной Америки и в Австралии. В 1994 году число абонентов GSM во всем мире достигло 1,3 миллиона человек. К началу 1995 года их насчитывалось уже более пяти миллионов. На сегодняшний же день число абонентов GSM уже превысило двести пятьдесят миллионов человек. Само название стандарта GSM приобрело новое значение – Global System for Mobile communications (всеобщая система мобильных коммуникаций).

Стандарту GSM отведена одна из главных ролей в процессе эволюции систем связи. Он тесно связан со всеми современными стандартами цифровых сетей, в первую очередь, ISDN (Интегрированная система цифровой сетевой связи) и IN (IntelligentNetwork). Основные функциональные элементы GSM входят в разрабатываемый сейчас международный стандарт глобальной системы третьего поколения подвижной связи UMTS (UniversalMobileTelecommunicationsSystem). Прежде всего, стандарт GSM - это результат фундаментальных исследований ведущих научных и инженерных центров Европы. До сих пор процесс его создания может считаться образцом решения сложных технических и организационных задач мировым сообществом.

Характеристики станции:

-стандартная выходная мощность 35W/45W для GSM 1800/GSM 900;

-чувствительность приемника превышает стандарты GSM (-111 dBm);

-мощный приемопередатчик (60W)для GSM 1800;

-набор для увеличения дальности связи (Range Extension Kit), расширяющий зоны покрытия в сельской местности для GSM 900;

-динамический контроль мощности для прерывающихся процессов передачи и приема (DTX и DRX);

-синтезируемая перестройка частот (Synthesized Frequency Hopping) в качестве стандартной функции;

-оптимизированный интерфейс A-bis со схемами субмультипликации для поддержки большего количества базовых станций и приемопередатчиков в многоточечных конфигурациях;

-алгоритмы избирательного шифрования;

-работа с одной или несколькими антеннами - обработка голоса по стандартам Dual-Rate, EnhancedFull-Rate и AdaptiveMulti-Rate;

-возможность построения многодиапазонной соты на одной стойке. Это значит, что с помощью одной существующей стойки можно поддержать работу в двух диапазонах (GSM 900/1800);

-поддержка многодиапазонных сот;

-внедрение GPRS без изменений аппаратной части (только за счет загрузки нового программного обеспечения);

-все приемопередатчики совместимы со стандартами GSM/GPRS/EDGE. Эта функциональность активируется простой;

-избыточность всех модулей, предназначенных для обработки трафика;

-поддержка мультистандартного узла B на одной стойке. Это значит, что можно поддерживать сети GSM и UMTS, используя для этого одну-единственную существующую стойку;

- низкое энергопотребление, характерное для всех мультистандартных базовых станций EvoliumTM, значительно сокращает текущие расходы, связанные с эксплуатацией оборудования UTRAN (менее 700W на 3 сектора, без TXdiv).

Модульность и масштабируемость EvoliumTM MBS позволяет легко адаптировать емкость каждой соты к реальным объемам трафика. Отличная производительность, расширяемаяемкость и простая настройка – все это означает, что нам потребуется менше оборудования для піддержки реальной мультистандартной среды. Всего 4 базовых модуля позволяют создавать самые разнообразные конфигурации GSM или UMTS, а с помощью 6 базовых модулей можно создавать по-настоящему мультистандартные конфигурации с использованием как GSM, так и UMTS

В ходе дальнейшего развития городов в 60–70-х годах началось массовое строительство домов повышенной этажности (9 этажей и выше), что повлекло за собой образование зон радиотени в ранее благополучных, с точки зрения телевизионного приёма, районах города. Особенно массовые нарекания в работе приёмной сети крупных городов проявились с внедрением в 60–70-х годах цветного телевидения, к качеству сигнала которого требования несколько выше.

В связи с наличием не одного, а нескольких передатчиков на передающих станциях уровень сигнала различных каналов в эфире различен. В городе Шымкенте, например, ситуация осложняется еще и наличием нескольких направлений приема. Поэтому взамен эфирного вещания приходят сети кабельного телевидения. Передача информации через кабельные распределительные сети находит применение не только в теле- и радиовещании, но и в управлении информационными потоками в экономике, промышленности, системах дистанционного обучения.

Разрабатываемый модуль являетсясоставнойчастьювсегоизмерительногокомплекса (рис. 1). Формирователь не выполняетникакиханализирующих и измерительныхфункции, а толькоформируетнеобходимыйпотокданных для трансляции в сеть на любомсвободномдиапазоне частот прямого канала, то естьвыполняет роль модема прямого канала.

• 
  ЧМ модуляция кодовой информации
  
• 
  Генерация необходимой несущей частоты передачи
  
• 
  Регулировка выходного уровня
  

1. 
   Блок генераторов.Генераторыпроизводятнеобходимую частоту изсвогодиапазона, а так же выполняютфункции ЧМ модуляторов.
   
2. 
   ФАПЧ – фазоваяавтоподстройкачастоты.Служит для стабилизациичастоты и разбиениядиапазона на сетку частот.
   
3. 
   Блок регуляторов выходного уровня. Позволяет управлять уровнем генерируемого сигнала путём усиления или ослабления в зависимости от требований сети.
   
4. 
   Блок фильтрации. Отфильтровывает побочныечастоты, возникающие в результате неидеальной генерации и нелинейности усиления.
   
5. 
   Усилительный каскад.Усиливает сигнал до уровня 60 – 115 дБмкВ для трансляции в сеть.
   

- возможность использования сервисов оператора сотовой связи для предоставления услуг охраны;

- простоту и удобство применения;

- доступность сотовой связи подавляющему большинству граждан;

- отсутствие необходимости приобретать ретрансляторы для работы системы.

Уже сейчас использование сетей третьего поколения открывает множество дополнительных возможностей, значительно повышая функциональность GSM-систем.