مقاله در مورد انتقال سیار داده‌ها با فن‌آوری ایرانی

word قابل ویرایش
33 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

انتقال سیار داده‌ها با فن‌آوری ایرانی

محققان گروه پژوهشی مخابرات پژوهشگاه نیرو موفق به طراحی و ساخت مودم رادیویی باند فرکانس UHF شدند که امکان انتقال داده در حالت سیار و نیز بین نقاط زیادی را که در ماطق شهری پراکنده‌اند از جمله سیستم دیسپاچینگ شبکه های برق (توزیع و فوق توزیع)، قرائت خودکار کنتورهای برق ، آب و گاز از راه دور و میان شعبه های بانکی و دفاتر مسافرتی را فراهم می‌کند.

مهندس دولت جمشیدی، مدیر گروه مخابرات پژوهشگاه نیرو و مجری این طرح در گفت‌وگو با خبرنگار پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا) در مورد این طرح گفت: نیاز روز افزون به انتقال داده‌ها، اهمیت بسیار زیاد تجهیزاتی که این عملیات را انجام می‌دهند آشکار می‌کند که عمده‌ این وسایل مودم‌ها هستند که در این میان مودم‌های رادیویی برای انتقال داده از کانال‌های رادیویی استفاده می‌کنند.

وی در ادامه گفت: با توجه به مزایای فراوان سیستم‌های رادیویی برای انتقال دادن مثل هزینه کمتر، سهولت نصب و بهره‌برداری و همچنین کاربردهای فراوان آنها، پژوهشگاه نیرو از سال ۱۳۷۹ طراحی و ساخت مودم رادیویی در باند فرکانسی UHF را آغاز کرد و پس از تحقیقات و کوششهای فراوان مدل NRM400 را به عنوان مودم رادیویی باند فرکانس UHF با عملکرد نیمه دو طرفه و با نرخ داده ارسالی ۹۶۰۰ بیت بر ثانیه، به عنوان یک جایگزین مناسب برای محیط‌های مخابراتی کابلی که دارای قیمت بالایی هستند ارائه کرد.

وی در مورد ویژگی‌های این مودم گفت: این سیستم به صورت ویژه برای شبکه‌های تله متری و اسکادا و برای کاربردهای نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه طراحی شده است و بیشتر پارامترهای سیستم شامل محدوده فرکانس،‌ توان خروجی فرستنده و نرخ بیت ارسالی به صورت نرم افزاری قابل تنظیم می‌باشند و از این طریق می‌توان پارامترهای مودم رادیویی را متناسب با هر کاربردی، با توجه به مجوز فرکانس اخذ شده، فاصله بین فرستنده و گیرنده و شرایط جغرافیایی آنها و نرخ داده ارسالی مورد نظر به راحتی با نرم‌افزار و بدون نیاز به تغییر سخت افزاری تنظیم کرد.
مهندس جمشیدی در ادامه تصریح کرد: به دنبال انجام موفقیت آمیز تست های عملکردی، محیطی و تست راه دور بر روی محصول این پروژه، در سال ۸۲ دانش فنی مودم رادیویی طراحی و ساخته شده در پژوهشگاه نیرو به شرکت سازگان ارتباط واگذار گردید. صنعتی کردن این سیستم با همکاری بین پژوهشگاه نیرو و شرکت سازگان ارتباط صورت پذیرفت و تمام آزمونهای نوعی بر روی سیستم نهایی به مدل SEM400 مطابق با استاندارد ETS 300-113 در آزمایشگاه مرجع توانیر با موفقیت انجام و گواهی کیفیت کالا توسط شورای ارزیابی توانیر برای این محصول صادر شد.
وی گفت: از جمله ویژگی‌های این مودم، انعطاف‌پذیری بالا به دلیل مجهز بودن به میکرو پروسسور، قابلیت تنظیم فرکانس کار، توان خروجی فرستنده و نرخ بیت ارسالی سیستم به صورت نرم‌افزاری، بازخوانی وتنظیم پارامترهای سیستم، تست لینک رادیویی و ارسال و دریافت داده با استفاده از هر نرم‌افزار استاندارد پورت سریال، مجهز بودن به کدینگ تشخیص خطا (CRC-16 ) و تصحیح خطا (FEC)، فعال شدن خودکار فرستنده با ورود داده (DOX) و دارا بودن قابلیت‌های Bit Scrambling و Packet Interleaving است.

دکتر جمشیدی در ادامه با اشاره به تائیدیه‌های مختلف صادر شده برای محصول در تبیین کاربردهای آن به ایسنا گفت: از کاربردهای این مودم انتقال داده میان تعداد زیادی از نقاط است که در مناطق شهری پراکنده‌اند از جمله سیستم دیپاچینگ شبکه‌های برق (توزیع و فوق توزیع)، قرائت خودکار کنتورها از راه دور، انتقال داده میان شعبه‌های بانکی و دفاتر مسافرتی. از دیگر کاربردهای این تجهیزات انتقال داده میان نقاطی که دسترسی به خطوط رایج مخابراتی ندارند یا استفاده از

خطوط کابلی پر هزینه می‌باشد، انتقال داده در حالت سیار، مانیتورینگ شبکه‌های هشدار دهنده برای مواردی مثل سیل، آتش‌سوزی و دخول بدون اجازه و نیز سیستم‌های تله‌متری برای شبکه‌های برق،‌ منابع و لوله‌های گاز و نفت، تجهیزات مربوط به مدیریت منابع آب و فاضلاب، راه‌آهن، معدن،

صنعت و کشاورزی و هر محلی که نیاز به اطلاع داشتن این وضعیت شبکه، کنترل سیستم، جمع‌آوری اطلاعات، تشخیص شرایط خطا و محل آن وجود دارد و عملیات کنترل یا تصحیح از راه دور انجام خواهد شد.
وی خاطرنشان کرد: خط تولید مودم رادیویی در شرکت سازگان ار

تباط راه اندازی شده و پژوهشگاه نیرو از طریق تست نمونه بر کیفیت محصولات تولیدی نظارت دارد. در حال حاضر شرکت سازگان ارتباط به منظور پیاده سازی اتوماسیون پستهای توزیع شرکت برق منطقه ای تهران، طی قراردادی فروش، نصب و راه اندازی لینک های رادیویی بین ۷۵ پست ۲۰ کیلو ولت با مراکز دیسپاچینگ مربوطه را بر عهده دارد و در مجموع ۸۳ دستگاه مودم رادیویی به برق تهران تحویل خواهد داد.

آشنای با شبکه GSM, (ساختار و طراح)
________________________________________
شبکه GSM

مطابق با اصول و تعاریف , بر قراری یک ارتباط تلفنی بین ایستگاههای رادیویی متحرک, مانند تلفنهایی که در اتومبیل نصب می شوند ویا توسط اشخاص حمل و نقل می شوند به نام شبکه رادیویی سیار معروف است.

در راستای تکامل و پیشرفت سریع تکنیکی شبکه های رادیویی سیار که مرهون بکارگیری روشهای ارسال دیجیتالی می باشد شبکه رادیویی GSM پدید آمده است.

در این نوع ارتباط که از مدل ارتباط بین سیستمی باز (OSI) استفاده می شود , BSC تعدادی از BTS ها را کنترل می کند, HLR اطلاعات مشترکین و اطلاعات درجه سرویس و همچنین اطلاعاتی که نشانگر عدم اجازه دسترسی به سرویسهای معین است را دارا می باشد . در ارتباط با هم MSC یک VLR وجود دارد که اطلاعات جزئی تر ,از محل واحدهای سیار فعال هر MSC را دارا می باشد.

مرکز تأیید هویت (AUC) اعتبر شناسایی مشترک را کنترل می کند و در واقع بانک اطلاعاتی دیگری است که شامل پارامترهای تأییدیه و الگوریتم رمز کردن های مختلف می باشد که در هنگام اشتراک علاوه بر AUC در کارت الکتریکی به نام SIM که در دستگاه ترمینال دستی نصب می شود و نیز ذخیره می گردد.

 

در شبکه GSM واحد دیگری نیز وجود دارد که مسؤول نگهداری کل سیستم می باشد که به آن OMC گفته می شود.

 

اطلاعات بین MSC و BTS با حجم زیادی رد و بدل می شوند و باتوجه به نوع اطلاعات طی
ساختارهای خاصی ارسال می شوند که به آنها کانالهای منطقی می گویند.

کانالهای منطقی به دو دسته اصلی کانالهای ترافیکی و کانالهای کنترلی تقسیم می شوند.

طراحی شبکه سلولی:

سلول منطقه ای است که هر کدام از ایستگاهها ناحیه ای را پوشش می دهد. برای پوشش رادیویی هر سلول از دونوع آنتن می توان استفاده کرد.

۱- آنتن همه جهته

۲- آنتن جهت دار

آنتن همه جهته پرتو یکسان در تمام جهات و بهره یکسان داشته ولی آنتن جهت دار دارای پوشش منطقه ای تحت زاویه سلولها می باشد.

در طراحی سلولی پارامترهای اصلی ذیل در نظر گرفته می شوند:

۱- تعداد مشترکین سیار با پیش بینی افزایش آن در آینده

۲- رفتار ترافیکی مشترکین (میزان و مدت تقاضا)

۳- کیفیت سرویس دهی از لحاظ میزان سر شدن

۴- منطقه جغرافیایی

 

در صورتیکه دو ایستگاه ثابت با آنتن های همه جهته داشته باشیم , مرز بین این دو را که در آن قدرت سیگنال دریافتی از هر دو ایستگاه برابر باشد یک خط مستقیم در نظر می گیرند. بنابراین سلولها را به صورت شش ضلعی منظم در نظر می گیرند . رأس مشترک سه شش ضلعی مجاور به عنوان سایت در نظر گرفته می شود.

خوشه سلولی

از کنار هم قرار گرفتن سلولهایی که دارای فرکانس یکسانی نمی باشند دسته هایی شکل می گیرند که به آنها خوشه سلولی می گویند.

اگر دو سلول با فرکانس یکسان را در دو خوشه سلولی متفاوت در نظر بگیریم یکی از پارامترهای مهم در طراحی, نسبت فاصله دو سلول هم فرکانس (D) به شعاع سلولی ® میباشد که با q نشان می دهند و معادل است با:

Q=D/R=Sqrt (3K)

براساس فرمول فوق می توان فاصله دو سلول که از یک فرکانس استفاده می کنند را از فرمول ذیل محاسبه می کنند:

D=Sqrt (3k) R

اگر ارسال در نواحی سلولی دارای قدرت یکسان باشد و K فزایش یابد, فاصله استفاده فرکانس D نیز افزایش می یابد و این فزایش D باعث می شود تا تداخل هم کانال کاهش یابد.

معماری GSM
________________________________________
دوستان عزیز با عرض پوزش از اینکه تاپیک ممکن است تکراری باشد اما سعی شده تا در این تاپیک بصورت تخصصی برای دوستان علاقمند اطلاعات تهیه شود.

معماری GSM
در شکل پایین معماری سیستم GSM و عناصر تشکیل دهنده آنرا بهمراه رابطهای آنها مشاهده میکنید .

سیستم GSM از ترکیب ۳ زیر سیستم اصلی بوجود آمده است :
۱٫ زیر سیستم شبکه
۲٫ زیر سیستم رادیویی
۳٫ زیر سیستم پشتیبانی و نگهداری
در سیستم GSM برای برقراری ارتباطات اپراتورهای شبکه بامنابع مختلف و تجهیزات زیر ساختار سلولی ، نه تنها رابطی هوایی بلکه چندین رابط اصلی دیگر برای مرتبط کردن قسمتهای مختلف این سیستم تعریف شده است ( این رابطها را میتوانید در شکل بالا مشاهده نمایید ) .
سه رابط مهم در سیستم GSM در زیر آمده است :

رابط A که میان MSC و BSC قرار دارد .
رابط A-bis که میان BSC و BTS قرار دارد .
رابط UM که میانBTS و MS قرار دارد .
رابط دیگری نیز بنام MAP وجود دارد که پروتکلی استکه میان عناصر MSC ، VLR ، HLR ، EIR و AUC رد وبدل میشود .

۱٫ زیر سیستم شبکه :
این سیستم شامل تجهیزات و فانکشنهای مربوط به مکالمات end-to-end ، مدیریت مشترکین ، Mobility می باشد و نیز مانند رابطی میان سیستم GSM و مراکز تلفن ثابت ( PSTN ) عمل میکند .
زیر سیستم شبکه ، یک زیر سیستم سوئیچینگ می باشد که شامل MSC ها ، VLR ، HLR ، AUC و EIR می باشد .
در زیر تعریف کوتاهی از هر یک از این عناصر ارائه شده است :
MSC : یا مرکز سرویسهای سوئیچینگ موبایل فانکشنهای راه اندازی مکالمه (call setup) را انجام میدهد ، رابطی نیز با مراکز تلفن ثابت دارد و فانکشنهایی نیز مانند ارائه صورت حساب مشترکین نیز برعهده این مرکز است .
HLR : یا ثبت کننده محل HOME یک پایگاه داده متمرکز شامل اطلاعات تمامی مشترکین ثبت شده در یک PLMN است . ممکن است در یک PLMN بیشتر از یک HLR وجود داشته باشد ولی هر مشترک مشخص تنها به یک HLR میتواند وارد شود .
VLR : یا ثبت کننده محل visitor یک پایگاه داده شامل اطلاعات موبایلهایی استکه در حال حاضر در حوزه MSC ی کنترلی در حال حرکت هستند . در زمانیکه یک MS به حوزه
MSC جدیدی وارد میشود ، VLR ی که به آن MSCمتصل شده است ، اطلاعات MS مورد نظر را از HLR درخواست میکند . HLR نیز اطلاعات MS مورد نظر را به آن MSC که MS در حوزه اش قرار دارد ، ارائه خواهد داد . اگر یکMS بخواهد مکالمه ای برقرار نماید VLR تمام اطلاعات مورد نیاز جهت برقراری مکالمه را ارائه خواهد داد و لزومی ندارد که در هر لحظه از HLR سوال نماید . VLR در یک جمله میتوان گفت ، یک HLR توزیع شده است و شامل اطلاعات دقیقی در مورد محل یک موبایل است .
AUC : یا مرکز تعیین هویت به HLR متصل میش

ود و وظیفه آن آماده سازی HLR بهمراه پارامترهای تعیین هویت و کلیدهای رمزنگاری استکه این عملیات برای اهداف امنیتی استفاده میشوند .
EIR : یا ثبت کننده هویت تجهیزات یک پایگاه داده استکه در آن شماره های بین المللی تعیین هویت تجهیزات موبایل (IMEI) ، برای هر دستگاه موبایل ثبت شده ، ذخیره میشود .

یکی دیگر از ترکیبات زیر سیستم شبکه Echo Canceller استکه مسایل آزار دهنده ای ( مانند انعکاس صدا ) که از طریق شبکه موبایل در زمان اتصال به یک مدار PSTN ایجاد میشود را کاهش میدهد .

شبکه IWF یا فانکشن داخل شبکه ای نیز رابطی میان MSC و دیگر شبکه ها ( PSTN و ISDN )میباشد .

۲٫ زیرسیستم رادیویی
شامل تجهیزات و فانکشنهای مرتبط با مدیریت اتصالات مسیر رادیویی ، مانند مدیریت handover ها می باشد . این زیر سیستم شامل BSC ، BTS و MS است . MS بطور قراردادی در زیر سیستم رادیویی قرار گرفته و همیشه آخرین مسیر یک مکالمه است و از برقراری یک مکالمه ، بهمراه زیر سیستم شبکه ، جهت مدیریت mobility ، محافظت میکند .
IWF=InterWorking Function)
MS دارای قابلیتهای پایانه شبکه و همچنین پایانه کاربر است . هر سلول در سیستم GSM یک BTS با چندین گیرنده وفرستنده دارد . یک گروه از BTS ها توسط یک BSC کنترل میشوند . پیکربندیهای مختلفی برای BSC-BTS وجود دارد . برخی از این پیکر بندیها برای وضعیت ترافیک بالا و تعدادی برای مناطقی با ترافیک متوسط طراحی شده اند . یک BSC فانکشنهایی چون handover و power control را نیز کنترل مینماید .BSC و BTSبا هم بنام BSS شناخته میشوند . BSS از دید MSC بصورت یک رابط که ارتباطات لازم را با MS ها در حوزه ای مشخص برقرار میکند ، به نظر می رسد . BSS دائما با یک مدیریت کانال رادیویی ، فانکشنهای انتقال ، کنترل link رادیویی و تخمین کیفیت و مهیا سازی سیستم برای handover ها ، مرتبط است . BSS میتواند به N سلول پوشش بدهد که N میتواند یک یا بیشتر باشد .
زیرسیستم مرکز نگهداری و پشتیبانی (OMC ) شامل فانکشنهای نگهداری و پشتیبانی تجهیزات GSM میباشد و پشتیبانی رابط اپراتور شبکه را نیز برعهده دارد .
OMC به تمام تجهیزات داخل سیستم سوئیچینگ و BSC متصل میشود . OMC در حقیقت فانکشنهای نظارتی GSM یک کشور را انجام میدهد ( مانند صورتحساب دادن ) و یکی دیگر از مهمترین فانکشنهای آن هم ، فانکشن نگهداری HLR یک کشور است .
بسته به سایز شبکه هر کشور میتواند بیشتر از یک OMC داشته باشد . مدیریت سراسری و متمرکز شبکه نیز توسط مرکز مدیریت شبکه( NMC) انجام میپذیرد و OMC نیز مسئول مدیریت منطقه ای شبکه میباشد .
مطالب فوق شرح مختصری در مورد معماری GSM ، عناصر ، فانکشنها و رابطهای سیستم GSM بود .( مطالب فوق با همکاری یکی از همکاران تهیه وتایپ شده است

مباحث پایه و تخصصی در GSM

________________________________________
با توجه به پیشرفت های وسیع در تکنولوژی های جدید به خصوص تلفن های همراه در چند سال اخیر بر آن شدم تا مقالات و اطلاعات فنی کاملی را در حد توان ، دانش و تحقیقات خودم در این رابطه برای کاربران عزیز ارائه کنم .

ممکن است درک مطالبی که از این به بعد در این قسمت خواهم نوشت برای برخی از کاربران دشوار باشد . لذا چندین هدف را از ایجاد این قسمت مد نظر دارم :
ـ اول اینکه تقریبا همه جای این فروم و در اکثر کلوپ ها پرسش ها و رفع اشکال هایی در مورد نحوه کارکرد گوشی های تلفن های همراه مطرح گردیده که بعضا بسیار بی محتوا ، ابتدایی و ساده هستند . البته این خوب است و به هر حال شاید یکی از اهداف این فروم هم همین است ولی عدم وجود اطلاعات فنی جامع و کامل در زمینه شبکه های تلفن همراه احساس می شود .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 33 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد