تحقیق سيستم هاي راديويي موبايل تحقیق, سيستم, هاي, راديويي, موبايل,تحقیق سيستم هاي راديويي موبايل سيستم هاي راديويي موبايل
در اوايل دهه 70، انديشه سيستمهاي راديويي موبايل مبتني بر سلول (Cell) در “آزمايشگاههاي بل” آمريكا شكل گرفت. اما چنين سيستمهايي تا يك دهه بعد براي استفاده تجاري عرضه نشدند. در خلال اولين سالهاي دهه 80، سيستمهاي تلفن سلولي آنالوگ با رشد سريعي در اروپا بويژه در كشورهاي اسكانديناوي و انگلستان مواجه شدند. اين سيستمها از باندهاي فركانسي 800 مگاهرتز (806 تا 902 مگاهرتز) و 9/1 گيگاهرتز (1850 تا 1990 مگاهرتز) استفاده مي كنند. فركانسهاي 9/1 گيگاهرتز به PCS (سرويسهاي ارتباط شخصي) اختصاص دارند اما بسياري از سيستمهاي سلولي، چنين فركانسي را بعنوان مجموعه قابليتهاي PCS در سرويس Voice-Centric بكار مي‌برند.
سيستمهاي سلولي قديمي و نسل اول از نوع آنالوگ بودند كه با فركانسهاي 800 مگاهرتز كار مي كردند. بعداً و با توسعه سيستمها فركانسهاي 8/1 گيگاهرتز و در قسمتهايي از شمال آمريكا، فركانسهاي 9/1 گيگاهرتز مورد استفاده قرار گرفتند.
حدود ده سال بعد با اولين موبايل ديجيتالي در شبكه هاي سوئيچينگ- مدار، نسل دوم پديدار شد. اين سيستمها از كيفيت بهتر صدا، ظرفيت بيشتر، نياز به نيروي برق كمتر و قابليتهاي برقراري ارتباط جهاني برخوردار بودند. اين سيستمها هم با فركانسهاي 800 مگاهرتز و هم با باندهاي PCS كار مي كردند. سيستمهاي موبايل سلولي از سه روش متفاوت براي به اشتراك گذاردن طيف RF (امواج راديويي) استفاده مي كنند:
– دسترسي چندگانه تقسيم فركانس (FDAM)
– دسترسي چندگانه تقسيم زمان (TDMA)
– دسترسي چندگانه تقسيم كد (CDMA)
از سه روش فوق، TDMA و CDMA روشهاي غالب و رايج مي باشند.
با پيشرفت سريع، كار به جايي رسيد كه به دليل عدم و جود قوانين استاندارد شده، هر شركت سيستم خاص خود را بوجود آورد. عواقب نامطلوب اين اتفاق، بوجود آمدنه بازاري چند پاره بود كه هر قطعه فرضي از تجهيزات آن، تنها در محدوده مرزي كشور سازنده كار مي كرد. به منظور غلبه بر اين مشكل، در سال 1982، كنفرانس پست و مخابرات راه دور اروپا (CEPT) گروه ويژه موبايل (GSM) را تشكيل داد تا يك سيستم راديويي موبايل سلولي يكسان را در سطح كل اروپا ايجاد نمايد. سيستم استاندارد مي بايست معيارهاي مشخصي را دارا باشد كه عبارت بودند از:
– كارآيي طيف فركانس
– برقراري ارتباط و تغيير آن بصورت بين‌المللي
– هزينه هاي كم براي سيستم موبايل و ايستگاههاي اصلي
– كيفيت صوتي خوب
– سازگاري با سيستمهاي ديگر از قبيل ISDN (سرويسهاي شبكه مجتمع ديجيتالي)
– امكان پشتيباني از سرويسهاي جديد
مقرر شد كه سيستم GSM با استفاده از تكنولوژي ديجيتال ايجاد گردد. متعاقب آن مخفف GSM به مترادف عبارت “سيستم جهاني براي ارتباطات موبايل” تبديل شد. در سال 1989 مسئوليت رسيدگي مشخصات استاندارد GSM از CEPT به “موسسه استانداردهاي مخابراتي اروپا” (ETSI) واگذار شد.
فاز اول مشخصات GSM، يكسال بعد منتشر گرديد، اما استفاده تجاري از سيستم تا اواسط سال 1991 شروع نشد. در سال 1995 مشخصات فاز دوم تا سطح پوشش نواحي شهري توسعه يافت و تا آخر همان سال نزديك به 120 شبكه در حدود 70 ناحيه جغرافيايي در حال كار بودند.
با شروع هزاره جديد و عبور از موانع متعددي در اين مسير، پيشرفتهاي مهمي در حركت بسوي سرويسهاي به اصطلاح نسل سوم 3G صورت گرفت:
– تعداد مشتركين GSM در تمام دنيا به مقدار تخميني 165 ميليون نفر بالغ شد.
– اولين شبكه هاي GPRS يعني گامي اساسي به سوي شبكه هاي 3G بوجود آمد.
– اولين سيستمهاي آزمايشگاهي WAP دراروپا در حال راه اندازي بودند.
– تا سال 2001 وعده همكاري يكپارچه ميان سيستمها، يعني دنياي بي سيم و دنياي كامپيوتر/ اينترنت و سرويسهاي جديد موجود (نظير Video on Demand)، از هر زمان ديگري به حقيقت نزديكتر شد.
GSM
شبكه GSM را مي توان به چهار بخش اصلي تقسيم كرد:
– ايستگاه موبايل كه بوسيله مشترك حمل مي شود.
– سيستم فرعي، ايستگاه اصلي راديوئي را با “ايستگاه موبايل” كنترل مي كند.
– سيستم فرعي شبكه و سوئيچينگ، يعني بخش اصلي مركز سوئيچينگ سرويسهاي موبايل و سيستمي كه تماسها را بين موبايل و ساير شبكه هاي موبايل يا ثابت كاربران سوئيچ مي كند. زير- سيستم فوق، كار مديريت سرويسهاي موبايل از قبيل تاييد مجوزها را نيز برعهده دارد.
– سيستم فرعي عمليات و پشتيباني كه بر روند درست عمليات و كار شبكه نظارت دارد.
اتحاديه مخابرات بين‌المللي (ITU) كه (علاوه بر كارهاي ديگر) بر تخصيص طيف فركانسهاي راديويي كه به باندهاي 915-850 مگاهرتز براي ارسال (از ايستگاه اصلي) اختصاص دارد، مديريت مي كند. اين فركانس براي دريافت در شبكه هاي موبايل اروپا، مقدار 960-935 مگاهرتز (از ايستگاه اصلي به ايستگاه موبايل) مي باشد. بدليل اينكه از اوايل دهه 1980 اين محدوده فركانسي، از قبل توسط سيستمهاي آنالوگ روز مورد استفاده قرار گرفته بود، CEPT براي حفظ 10 مگاهرتز بالايي هر باند براي شبكه GSM تحت توسعه، پيش‌بيني هاي لازمه را انجام داد و نهايتاً كل پهناي باند 25*2 مگاهرتز به GSM اختصاص يافت.
به دليل اينكه طيف فركانس راديويي يك منبع محدود اشتراكي ميان تمامي كاربران است، براي تقسيم پهناي باند در ميان حداكثر كاربران، ابداع يك روش خاص ضروري بود. روش انتخاب شده بوسيله GSM، تركيبي از FDMA و TDMA مي باشد. قسمت FDMA، تقسيم فركانس پهناي باند 25 مگاهرتزي به 124 فركانس حامل است كه پهناي باند هر كدام 200 كيلوهرتز مي باشد. سپس به هر ايستگاه اصلي، يك يا چند فركانس حامل اختصاص پيدا مي كند.
سپس با استفاده از يك طرح TDMA، هر كدام از اين فركانسهاي عامل از نظر زماني به هشت شكاف تقسيم مي شوند. يك شكاف زماني براي ارسال و يكي براي دريافت در موبايل مورد استفاده قرار مي گيرد. دليل اين جداسازي آن است كه واحد موبايل عمل دريافت و ارسال را بصورت همزمان انجام ندهد، واقعيتي كه صنعت الكترونيك را