در سالهای اخیر نسل سوم شبکه های رادیو سلولی شدیداً مورد علاقه و بحث قرار گرفته است و یکی از مهمترین مسائل مخابراتی را از لحاظ تحقیقات و کاربرد تشکیل میدهد. سیستمهای نسل سوم را گاه با علامت 3G نشان میدهند. هم اکنون سیستمهای CDMA باند وسیع به صورت تجاری بکار گرفته میشوند و روز بروز کاربرد آنها در مخابرات سیار بیشتر میشود. بطور خلاصه از لحاظ تاریخی CDMA را میتوان به سه دوره تقسیم کرد:
- CDMA اولیه که بیشتر در حد تئوری بوده است، از سال 1949 تا 1978.
- CDMA باند باریک از 1978 تا 1995.
- CDMA باند وسیع از 1995 به بعد.
در CDMA باند وسیع ( همانند CDMA باند باریک)، از مفهوم “طیف گسترده”[1] استفاده میشود. لازم بذکر است که کاربردهای سلولی مفهوم طیف گسترده از سال 1978 شروع شد و در سال 1993 در استاندارد IS-95 (CDMA باند باریک) استفاده گردید. از ویژگیهای مهم طیف گسترده میتوان به“ مقاومت در برابر اغتشاش و تداخل، امکان غرق کردن سیگنال پیام در نویز و امکان مخابره خصوصی در حضور شنوندگان دیگر” نام برد.
نسل سوم از اواخر سال 1995 کم کم وارد عرصه مخابرات سیار شد. از مزایای عمده آن بر سیستمهای نسل دوم، نرخ بیت بالاتر، پشتیبانی همزمان صدا و تصویر با توجه به نرخ بیت بالا، قابلیت انعطاف پذیری بیشتر، سرویسهای دسترسی چند گانه همزمان برای یک کاربر، کلاس سرویس با کیفیت بالاو… میباشد.
بطور کلی میتوان گفت که سیستمهای نسل سوم دارای ویژگیهای زیر میباشد:
- ایجاد مخابره شخص به شخص، با کیفیت بالای تصویر ویدیویی.
- افزایش سرعت دستیابی به اطلاعات و سرویسهای عمومی و خصوصی.
- ایجاد مخابرات قابل انعطاف و قابل تغییر و تطبیقی.
تحقیقات برای توسعه سیستمهای نسل سوم موبایل، از زمانی آغاز شد که "کنفرانس رادیویی اداری جهان" (WARC )[2] زیر نظرITU [3]در اجلاس 1992 خود، فرکانسهای اطراف 2GHz را برای سیستمهای نسل سوم موبایل، برای کاربردهای زمینی و ماهوارهای، تعیین نمود. در ITU این سیستمهای نسل سوم، IMT2000[4] نامیده شد. در حالیکه در اروپا، این شبکه ها نام" سیستم مخابرات سیارجهانی"، [5]UMTS را به خود گرفت.
[1] Spread Spectrum
[2] World Administrative Radio Conference
[3] International Telecommunication Union
[4] International Mobile Telecommunication 2000
[5] Universal Mobile Telecommunication System
فصل 1
معرفی سیستمها و شبکههای سلولی مخابرات سیار
سیستمهای مخابرات سیار
مقدمه
اصول سیستم های رادیویی موبایل
فرکانسهای بهره برداری و نوع مدولاسیون
سیرتکاملی روشهای احضارگیرنده سیار
سیستمCTCSS1
سیستم احضار انتخابی
سیستم های شماره گیری
استفاده اشتراکی از کانالهای رادیویی
دستیابی چند گانه و مفاهیمCDMA , FDMA , TDMA
تکنیک TDMA
تکنیک FDMA
تکنیک CDMA
شبکه های سلولی مخابرات سیار
کلیات طرح سلولی شبکهها
شکل سلول ها در طرح اولیه
نحوه توزیع فرکانس
تداخل
تداخل هم کاناله
تداخل باکانال مجاور
الگوی تکرار فرکانس
تخصیص کانال
پاشیدگی زمانی
نسبت C/R
موانع محیطی
روشهای کاهش پاشیدگی زمانی
مفهوم کنترل توان دریافتی برای کاهش تداخل
مفاهیم ترانکینگ و درجه سرویس(GOS)
زمان شروع (Setup time )
مکالمه بلوکه شده ( Blocked call )
زمان نگهدارنده ( Holding time )
شدت ترافیک ( Traffic intensity )
بار( Load )
درجه سرویس ( Grade of servises ) Gos
نرخ تقاضا ( Request Rate )
سیستمهای ماهوارهای مخابراتسیار
فصل 2
مروری بر سیستم های نسل اول و نگاهی به سیستمAMPS
مقدمه
شبکه آنالوگ
سیگنالینگ در سیستم های آنالوگ
آماده سازی سیگنال آنالوگ
فشرده ساز
فیلتر پیش تآکید
محدود کننده
فیلترها
جمع کننده با SAT
شماره های شناسایی موبایل و ایستگاه پایه در AMPS
شماره شناسایی موبایل (MIN )
شماره سریال الکترونیکی (ESN)
شماره مارک کلاس ایستگاه (SCM )
مشخص کننده سیستم یا مشخص کننده شبکه SID ) یا NID )
کد مشخصه دیجیتال (DCC)
کانالهای فرکانسی
سیستم AMPS گسترده
نگاهی بر عملیات تعویض کانال در سیستم های نسل اول
فصل 3
بررسی سیستم GSM
مقدمهای بر GSM
پردازش سیگنال درGSM و ساختار فرستنده و گیرنده
A/D (مبدل آنالوگ به دیجیتال)
Segmentation (قطعه بندی کننده)
Speech coder (کد کننده صحبت)
Channel coder ( کد کننده کانال)
Interleaving (لابلا کننده بیتها)
Ciphering (رمز کردن)
Burst formatting
عناصر تشکیل دهنده شبکه GSM
اجزائ شبکه عمومی زمینی سیار (( PLMN
ایستگاه سیار(MS )
واحد ایستگاههای مرکزی( (BSS
ایستگاه فرستنده پایه(BTS)
ایستگاه کنترل کننده پایه(BSC)
واحد تطبیق و تبدیل نرخ بیت(TRAU )
مرکز سوئیچینگ موبایل (MSC)
بانک اطلاعات دائمی موقعیت( (HLR
بانک اطلاعات موقتی موقعیت (VLR)
مرکز تصدیق صحت (AUC)
ثبات شناسایی هویت تجهیزات (EIR)
مرکز عملیات و نگهداری OMC
مرکز مدیریت NMC ) )
رابطها در GSM
زیرسیستمهای GSM
زیرسیستم رادیویی
زیرسیستم شبکه
زیرسیستم پشتیبانی و بهره برداری
کانالهای ارتباطات رادیویی موبایل
انواع کانال در GSM
کانالهای فیزیکی
کانالهای منطقی
کانالهای ترافیک(TCH)
کانالهای کنترل CCH
کانالهای پخش اطلاعات ( BCH )
کانالهای تصحیح فرکانس (FCCH )
کانال سنکرون سازی (SCH)
کانال پخش کنترل ( BCCH)
کانانهای فراخوانی ( PCH )
کانال دستیابی به روش تصادفی ( RACH )
کانال دستیابی کمکی ( AGCH )
کانالهای واگذاری ( DCCH)
کانالهای کنترل واگذاری (SDCCH )
کانالهای کنترل اشتراکی (SACCH)
کانالهای کنترلی اشتراکی سریع ( FACCH )
بسته (Burst )
بسته عادی
بسته تصحیح فرکانس (FB)
بسته سنکرون سازی ( SB )
بسته دستیابی
بسته خالی
نگاشت کانال منطقی به کانال فیزیکی
بررسیTS0 از کاریرC0 حالت DOWNLINK
بررسی TS0 از کاریر C0 در حالت UPLINK
بررسی TS1 از کاریر C0 در حالت DOWNLINK
بررسی TS1 از کاریر C0 در حالت UPLINK
شماره های شناسایی موبایل
شماره شناسایی مشترک (MSISDN)
شماره شناسایی موبایل (IMSI)
شماره شناسایی جستجو (MSRN)
شماره شناسایی موقتی موبایل (TMSI)
شماره شناسایی تجهیزات
شماره شناسایی موقعیت محلی (LAI)
شماره شناسایی سلول ( (CGL
شماره شناسایی ایستگاه اصلی (BSIC)
ارتباطات موبایل در شبکه مخابراتی
وضعیتهای موبایل
در خواست مکالمه از سوی موبایل
درخواست مکالمه از سوی شبکه
تعویض کانال (Handoff) در GSM
الگوریتم مقدماتی برای تعویض کانال
معیارهای کارآیی الگوریتمهای تعویض کانال
الگوریتم میانگین گیری AA
الگوریتم هیسترزیس HA
الگوریتم میانگین گیری هیسترزیس (HAA )
تعویض کانال با بیش از دو ایستگاه پایه
حساسیت نسبت به تغییر سرعت واحد متحرک
فصل 4
CDMA باند باریک و استاندارد IS95 (cdma One)
مقدمه
مدولاسیون در CDMA
شناخت کد در CDMA در دستیابی چند گانه کد
کانالهای کدلینک پیش رو
کانال پایلوت
کانال سنکرون سازی
کانال فراخوانی
سنکرون کردن لینک پیش رو
کانالهای لینک معکوس
فرآیند مکالمه (چهارحالته)
عملیات ثبت در CDMA
ثباتهای مستقل
ثباتهای غیر مستقل
نحوه تعویض کانال (HandOff) در CDMA
فرآیند جستجوی پایلوت
تحلیل مقایسه کانال نرم در CDMA و تعویض کانال سخت در GSM
مقایسه سیستمهای استاندارد AMPS، GSM،CDMA
فصل5
بررسی سیستمهایCDMA باند وسیع و مقایسه با نسل دوم
مقدمه ای بر CDMA باند وسیع
گسترده سازی در CDMA
رابطهای هوایی و تخصیص طیف برای نسل سوم
جزئیات استاندارد W-CDMA کره جنوبی
کانالهای ارتباطی در W-CDMA
کانالهای لینک معکوس در W-CDMA
کانالهای لینک پیش رو در W-CDMA
مدل سیستمهای CDMA باند وسیع
ساختار فرستنده CDMA باند وسیع
کنترل توان در WCDMA
زدیکی CDMA
تعویض کانال نرم و نرمتر
تعویض کانال سخت بین فرکانسی
تعویض کانال سخت بین سیستمی
تفاوتهای نسل دوم وWCDMA
شامل 180 صفحه فایل word
دانلود پایان نامه بررسی ساختار نسل های موبایل ( اول، دوم و سوم)
