فرمت فایل: word(قابل ویرایش)تعداد صفحات205
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.
2-2- 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 سیار اصطلاحا مجموعه دستی یا موبایل گفته میشد. مرکز سوئیچینگ سلولی نیز اداره سوئیچینگ تلفن همراه (MTSO) نامیده میشد ( شکل2-1 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 1990 مخابرة میان سیستمهای ساخت کارخانههای متفاوت، مشکل وپیچیده بود. اما بالاخره در این زمان استاندارد IS –41 که این نوع مخابرات را تحت پوشش خود قرارداده بود، توسعه یافت.
شکل2-1-نامهای متفاوت برای اجزای مختلف ساختار شبکه AMPS
2-3- سیگنالینگ در سیستم های آنالوگ
آنالوگ بودن سیستم AMPS بدین معنی است که برای ارسال صحبت ازمدولاسیون FM استفاده میکند و به این معنی نیست که نیازی به ارسال و مبادله اطلاعات دیجیتالی بین ایستگاه پایه و ایستگاه سیار نیست.
AMPSارسال این اطلاعات دیجیتالی را توسط کلیدزنی شیفت فرکانسی (FSK) انجام میدهد. بویژه AMPS از کلید زنی شیفت باینری باکد منچستر در سرعت 10Kbps استفاده میکند. بطوریکه صفر و یک ها با ارسال یک موج سینوسی با فاصله 8 kHz در بالا و پایین فرکانس حامل تولید میشوند(شکل 2-2 ). “1” ها با گذری از –8 KHZ تا +8 KHZ نشان داده می‌شود (دقیقا در وسط بازه 100 میلی ثانیه)، در حالیکه “0”ها با گذری از +8 KHZ تا -8 KHZ نشان داده می‌شود.
شکل2-2- “1” ها و “0”های دیجیتال با جابجاییهایی از –8 KHZ تا +8 KHZ نشان داده می‌شود.
روش دیگری که برای ارسال اطلاعات در این سیستم استفاده می‌شود، فرستادن یک
تنصوتینظارتی ( SAT ) به همراه هر بیت می‌باشد. تن صوتی یکی از سه فرکانسی است (HZ 0:5970، HZ 6000 : 1 ، HZ 2:6030) که در طول یک مکالمه به منظور مشخص کردن ارتباط ایستگاه پایه با تلفن همراه مورد نظر و یا به منظور سیگنالینگ بین موبایل و ایستگاه پایه در کانالهای صحبت در مسیر مستقیم و معکوس به کار میروند.
وقتی که یک کاربر مکالمه را دریافت و یا درخواست میکند، ایستگاه پایه طی یک پیام کنترلی به واحد سیار میگوید که کدام کانال صوتی مستقیم (FVC ) را بکار برد و همچنین به او میگوید که کدام SAT مورد نیاز اوست. این پیام کنترلی از سوی ایستگاه پایه که SAT را مشخص میکند، کد مشخصه SAT یا SCC نام دارد. پس از آن ایستگاه پایه شروع به ارسال SAT مخصوص برروی کانال FVC مینماید. سپس واحد سیار روی این کانال آمده و به SAT صحیح گوش فرا میدهد. اگر همه چیز خوب پیش برود، واحد سیار همین تن را روی کانال صوتی مسیر معکوس (RVC) ، آشکار سازی، فیلتر و سپس مدوله مینماید. بدین ترتیب حلقه گردش SAT کامل می‌شود و شبکه اطمینان مییابد که کاربر ارتباط صحیحی را برقرار نموده است. واحد سیار نه تنها باید برای دریافت مکالمه به کانال ارتباطی صحیحی روی آورد بلکه بایدSAT صحیحی را برای ارسال مجدد اطلاعات بیابد(شکل 2-3).
شکل2-3- موبایل یک SAT دریافت میدارد، سپس حلقه را با فرستادن این SAT کامل میکند. این کار مکالمه مناسب را تضمین میکند.
همچنین تن هایSAT پس از یک فراخوانی، به منظور سیگنالینگ رویدادهای مربوطه مانند انجام دستورات ، در خواستهای ناگهانی برقرار میشوند. و نیز برقراری این تن ها، بیمه کننده بی عیبی و تمامیت لینکهای بین ایستگاه پایه و واحد سیار می‌باشد.
SAT ها در طول عملیات تعویض کانال hand off)) نیز از اهمیت بسیاری برخوردارند، زیرا برای اطمینان از اینکه عمل hand off واقعا درست صورت گرفته است ایستگاه پایه جدید و واحد سیار باید بتوانند یک حلقه SAT بسته را بکار گیرند(حلقهای مانند شکل2-3 ).
در سیستمهای دستیابی چند گانه حوزه فرکانسی مانند AMPS ، کاربرهای مختلف توسط فرکانسهای متفاوت از هم متمایز میشوند و یک سیستم تکرار فرکانسی (یعنی استفاده مجدد از گروههای فرکانسی در سلولهای مختلف) برای افزایش بازده طیفی بکار گرفته می‌شود که در این صورت تعدادی تداخل هم کاناله، روی میدهد. حتی با الگوی استفاده مجدد فرکانسی بهینه نیز ممکن است این تداخل هم کانال بوجود آید. در اینجا نیز وجود تن SAT مفید می‌باشد. چون SAT زمینه مربوط به ارتباط یک BTS در یک سلول با SAT فرکانس مشابه که در سلولی دیگر بکارمیرود، متفاوت است. بنابراین برای اطمینان از اینکه موبایل در فرکانسی صحیح با ایستگاه پایه صحیحی ارتباط دارد میبایست SAT مربوطه بطور صحیح آشکارسازی و مورد تشخیص قرارگیرد و SAT سیگنال تداخلی مزاحم توسط ایستگاه پایه حذف گردد (جدول 2-1). در حالتیکه یک SAT آشکارسازی نمیشود و یا با آنچه که انتظارمیرفت مطابق نباشد، حالت تنظیم تاری فعال می‌شود. این کلاک پنج ثانیه میشمارد و اگر هیچ SAT ی آشکارسازی نشود، فرستنده را خاموش میکند( با فرض اینکه مکالمه قطع شده است).
مروری بر سیستم های نسل اول مخابرات
