Simsiz tarmoqlar

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TATU QARSHI FILIALI
TT-11-20 GURUH TALABASINING
“SIMSIZ TARMOQLAR” FANIDAN TAYYORLAGAN

MUSTAQIL ISHI-1

Topshirdi: Sharipov Z.

Qabul qildi: Tuychiyev B.


MAVZU: Simsiz tarmoqlarda ma’lumotlarni uzatish asoslari. Aloqa kanallari bo’yicha ma’lumotlarni uzatish uchun signallarning turlari.
REJA:

1. 
   Simsiz tarmoqlarda ma’lumotlarni uzatish asoslari. Aloqa kanallari bo’yicha ma’lumotlarni uzatish uchun signallarning turlari
   
2. 
   Analog modulyatsiyalash turlari, ularning o’ziga xos xususiyatlari. Raqamli modulyatsiyalash turlari, ularning o’ziga xos xususiyatlari. Simsiz aloqa tizimlarida ishlatiladigan raqamli modulyatsiyalash turlari
   
3. 
   Simsiz aloqa tarmoqlarining antennalari va ularning o’ziga xos xususiyatlari. Simsiz aloqa tarmoqlarida ishlatiladigan adaptiv antennalar texnologiyalari Simsiz aloqa tarmoqlarida ko’p stansiyali ulanish usullari. Simsiz aloqa tarmoqlarida OFDM texnologiyalaridan foydalanish.
   
4. 
   Spektrni kengaytirish usullari va ularning simsiz aloqa tarmoqlarida ishlatilishi. Xatoliklarni aniqlash usullari. Xatoliklarni korreksiyalash bilan kodlash, takroran uzatish avtomatik so’raladigan protokollar. Radioreleyli aloqa va yo’ldoshli aloqa liniyalarini tashkil etish. Yo’ldoshli navigatsionn tizimlari va ularning o’ziga xos xususiyatlari Turli avlodlar sotali aloqa tarmoqlari
   
5. 
   Wi-Fi simsiz texnologiyalari. Wi-Fi simsiz texnologiyalaridan foydalanish bilan simsiz aloqa tarmogini tashkil etish. Wi-Fi simsiz texnologiyalarining yangi standartlari.
   

KIRISH.
Dastlab, harbiy nazorat va aloqa tizimini rivojlantirishda spektrni kengaytirish usullari (PC yoki SS - Spread-Spectrum) ishlatilgan. Ikkinchi Jahon urushi paytida qasddan aralashuvga qarshi kurashish uchun radarlarda spektr kengayishidan foydalanilgan. So'nggi yillarda ushbu texnologiyaning rivojlanishi shovqin kanallari orqali tor tarmoqli signallarni uzatishda yuqori shovqin immunitetini ta'minlash uchun samarali radio aloqa tizimlarini yaratish istagi bilan izohlanadi.Aloqa tizimi - bu quyidagi holatlarda kengaytirilgan spektrga ega tizim:Etkazish uchun ishlatiladigan chastota diapazoni joriy ma'lumotlarni uzatish uchun zarur bo'lgan minimal darajadan ancha kengroqdir. Bunday holda, axborot signalining energiyasi past chastotali shovqin nisbati bo'yicha chastotani o'tkazish qobiliyatiga nisbatan kengayadi, natijada shovqinni kiritish orqali signalni aniqlash, tutish yoki uzatish qiyin bo'ladi. Umumiy signal kuchi katta bo'lishi mumkin bo'lsa-da, har qanday chastota diapazonidagi signal-shovqin nisbati juda kichik, bu esa spektr signalini radio aloqa orqali aniqlashni qiyinlashtiradi va stanografik usullar bilan yashiringan ma'lumot kontekstida, odam tomonidan ajratish qiyin.Spektrning tarqalishi uzatilayotgan ma'lumotdan mustaqil bo'lgan tarqalish (yoki kod) deb nomlangan signal yordamida amalga oshiriladi. Barcha chastota diapazonida signal energiyasining mavjudligi tarqaladigan spektr signalini shovqinlarga chidamli qiladi va tarqalish spektri usuli bilan konteynerga kiritilgan ma'lumot uning yo'q qilinishiga yoki idishdan olinishiga chidamli. Aloqa tizimiga siqish va boshqa turdagi hujumlar spektrning ba'zi qismlaridan signal energiyasini yo'q qilishi mumkin, ammo ikkinchisi butun diapazon bo'yicha tarqatilganligi sababli, boshqa tarmoqlarda ma'lumotni tiklash uchun etarli ma'lumotlar mavjud. Natijada, agar siz, albatta, kod signalini ishlab chiqarishda foydalanilgan kalitni oshkor qilmasangiz, ruxsatsiz shaxslar tomonidan ma'lumotni olish ehtimoli sezilarli darajada kamayadi.Dastlabki ma'lumotni tiklash (ya'ni "spektrni toraytirish") qabul qilingan signalni kod signalining sinxronlashtirilgan nusxasi bilan taqqoslash orqali amalga oshiriladi.

Simsiz tizimlarning eng muhim avzalligi qurishning kam vaqti hisoblanadi. Bu xususan, shunga bog‘liqki, transheyalarni qazish, kabellarni yotqizilishi, shuningdek binolarda kabellarni simlarni ichki o‘tkazish zarurati bo‘lmaydi. Istalgan tizimni yaratilishi uchun investisiyalar talab qilinadi, vaqt bo‘yicha ularning qanday taqsimlangani va ishlatishdan foydani tez olishni kutish qanchalik mumkinligi bu boshqa. Simsiz tizimlar ishlatishga bosqichma-bosqich kiritilishi mumkin. Simli tizimlar esa bir vaqtda butun infratuzilmani yaratilishini talab qiladi. Simsiz tizimlarda daromadlarni olishning boshlanishi birinchi fragmentni ishga tushirilishi bilan mos tushadi va tizimni keyingi rivojlantirilishi foydalanuvchilarning o‘zlari orqali moliyalashtiriladi. Bundan tashqari,ishlaydigan tuzilma ko‘rinishidagi ijobiy misol o‘rniga bo‘lajak imtiyozlar, potensial abonentlarni va vositalarni jalb qilishga imkon beradi. Bu investorlarning moliyaviy xavflarini keskin kamaytiradi va kelajakka ishonch bilan qarashga imkon beradi. Ishlar bir vaqtda boshlanganida simsiz telekommunikasion tizimning to‘liq o‘zini oqlashiga simli tizim ishga tushirilguncha erishish mumkin YeSYli aloqa tizimlarining xarakterli o‘ziga xos xususiyalariga YeSYli aloqa tizimlarining xarakterli o‘ziga xos xususiyalariga nisbatan uncha katta bo‘lmagan ma'lumotlar hajmlarini yer sirtining sezilarli maydonlarini qamrab olish bilan (global tizimlarni qurishgacha) juda katta olis maofalarga uzatish (10 – 60 Mbit/cgacha tezliklarda) imkoniyati kiradi. Uzatiladigan ma'lumotlar hajmini cheklash Yerla ma'qul elektromagnit holatni ta'minlash maqsadlarida nurlantiriladigan signallar quvvatini chegaralash orqali aniqlanadi.
Optik tolali aloqa tizimlari (OTAT) eng katta ma'lumotlar hajmlarini bir necha minglab kilometrlargacha masofalarga (raqamli oqimlarni uzatish tezliklari 1 Tbit/slardan ortadi) ishonchli uzatishga imkon beradi. Masofalar qisqarishi bilan OTATni joriy etishdani iqtisodiy samara kamayishi mumkin va har bir aniq holda sinchiklab tekshirishni o‘tkazish talab qilinadi Yer usti simsiz tizimlari zamonaviy ma'lumotlarni uzatish tizimlarida orasida optik tolali va sun'iy yo‘ldoshli tuzilmalar bilan muvaffaqiyatli raqobatlashish bilan, ayniqsa uncha katta bo‘lmagan mosfalarga aloqada juda sezilarli rolni o‘ynaydi. Yer usti radio vositalari sohasidagi texnologik yechimlarda inqilobiy o‘zgarishlar bo‘lib o‘tdi. Bir necha o‘n minglab kilometrlargacha masofalarda aloqani mikroto‘lqinli aloqa tizimlari ta'minlaydi ularning ishlash tezligi sekundiga yuzlab megabitlardan ortadi.Simsiz qo'ng'iroq- Nasampered - kabel tizimisiz stantsiyadagi ma'lumotlarni uzatish imkoniyati. Dartsiz slingning afzalligi - o'rnatish qulayligi. Agar ofisga jismoniy kabel yotqizish kerak bo'lmasa, o'rnatish jarayoni tez va iqtisodiy jihatdan samarali bo'lishi mumkin. Dartsiz ulanish, shuningdek, omborlar va zavod binolari kabi muhim kirish mumkin bo'lgan ob'ektlarga ulanishi oson. Vitrati pobudovu svyazka bo'yicha dart holda arzon bo'lganlar bilan olish uchun, tebranish muammolari simlar va sim jarayoni bilan bog'liq simlar yotqizish tashkil etish bilan bartaraf esa.Simsiz ulanish uchun bugungi kunda eng kengaytirilgan va mavjud bo'lgan Wi-Fi, GSM, Bluetooth kabi axborot uzatish texnologiyalarining uchta oilasi. Ushbu texnologiyalar mumkin bo'lgan hujumlardan himoya qilish nuqtai nazaridan batafsil ko'rib chiqiladi.
Wi-Fi texnologiyasi (simsiz sodiqlik qisqa versiyasi - "Bezdrotova nadíyníst") kompyuterlar katta soni bilan zastosovuêtsya. Boshqa so'zlar bilan aytganda, simsiz ulanish o'lchovga. Bugungi kunda eng istiqbolli texnologiyalardan biri bu kompyuter havolasi xonasidir.GSM - (Global System for Mobile Communications - rukhomi ob'ektlari bilan aloqa qilish uchun global tizim). GSM texnologiyasi Group Special Mobile kompaniyasida tug'ilgan, chunki u GSM tezligini, tezlik texnologiyasi mobil telefonlar uchun global tizimning shifrini ochishni olib tashladi.Bluetooth - bu texnologiya shaxsiy ofis ma'lumotlarining muhim ma'lumotlarini almashtirish usuli bilan jetsiz uzatish tarqalgan kichik kuchlanish ma'lumotlari tugmachali texnologiya gacha bo'lgan mobil telefonlar va minigarnituralar kabi ko'chma qo'shimchalarning keng doirasi bilan mobil telefonlar, signal sensorlari va telemetriya, elektron yozuvlar va ichak kompyuterlari.Wi-Fi - ce zamonaviy texnologiya jetsiz kirish Internetda. Qo'shimcha maxsus radio kirish uchun Wi-Fi texnologiyasi uchun Internetga kirish talab qilinadi. (AP kirish nuqtasi).Ushbu turli xil Wi-Fi choralaridan foydalaning:Birinchisi 5 gigagertsli chastotada, oxirgisi 2,4 gigagertsli chastotada ishlaydi. Teri turi maê raznu Men binoning yonidan o'taman(nazariy jihatdan mumkin bo'lgan maksimal tezlik):
801.11a ce 54 Mb/s uchun;
801.11b tse 11 Mb/s uchun;
801.11g ce 54 Mb/s uchun;
801.11n ce 600 Mb/s uchun.
U simsiz tarmoq bo'lsin, u ikkita asosiy komponentdan iborat - simsiz ulanish nuqtasi, simsiz tarmoq mijozi (ad-hoc rejimi, buning uchun simsiz tarmoq mijozi kirish nuqtasi ishtirokisiz bir-biriga ulanadi). standartlar dartsiz bog'lanish 802.11a/b/g ga binoan, ma'lumotlarning autentifikatsiyasining turli mexanizmlari uzatilgunga qadar bir qator xavfsizlik mexanizmlari uzatiladi. Qo'shimcha noutbuklar, kichik kompyuterlar, maxsus qurilmalar bilan jihozlangan smartfonlar uchun Wi-Fi tarmog'iga ulanishingiz mumkin. Bugungi kunda deyarli barcha zamonaviy portativ va ichak kompyuterlari Wi-Fi smart hisoblanadi.
Aloqa liniyasi(LS) bu jismoniy muhitbu orqali axborot signallari uzatiladi. Vaqt, chastota kodi va ajratishning boshqa turlari yordamida bitta aloqa liniyasida bir nechta aloqa kanallarini tashkil qilish mumkin - keyin ular mantiqiy (virtual) kanallar haqida gapirishadi. Agar kanal aloqa liniyasini to'liq monopollashtirsa, uni jismoniy kanal deb atash mumkin va bu holda aloqa liniyasiga to'g'ri keladi. Masalan, analog yoki raqamli aloqa kanali haqida gapirish mumkin bo'lsa ham, analog yoki raqamli aloqa liniyasi haqida gapirish bema'nilikdir, chunki chiziq faqat har xil turdagi aloqa kanallari shakllanishi mumkin bo'lgan fizik vosita hisoblanadi. Biroq, hatto jismoniy ko'p kanalli liniya haqida gapirganda ham, uni ko'pincha aloqa kanali deb atashadi. L S har qanday axborot uzatish tizimining ajralmas aloqasi.Aloqa kanallari (CS) tasnifi shakl. 15. 2. Jismoniy xususiyatiga ko'ra giyohvand moddalar va ularga asoslangan KS quyidagilarga bo'linadi.

• 
  mexanik - moddiy vositalarni uzatish uchun ishlatiladi
  
• 
  akustik - ovozli signalni uzatish;
  
• 
  optik - yorug'lik signalini uzatish;
  

elektr - elektr signalini uzatish. Elektr va optikCOP bo'lishi mumkin:simli, signal uzatish uchun elektr o'tkazuvchi aloqa liniyalaridan foydalangan holda (elektr simlari, kabellar, optik tolalar va boshqalar);signallarni uzatish uchun havoda tarqaladigan elektromagnit to'lqinlardan foydalangan holda simsiz (radiokanallar, infraqizil kanallar va boshqalar).O'tkazilgan ma'lumotni taqdim etish shakliga ko'ra, CC quyidagilarga bo'linadi:analog- analog kanallar uzluksiz shaklda, ya'ni har qanday fizik kattalikning uzluksiz ketma-ketligi ko'rinishida taqdim etilgan ma'lumotlarni uzatadi;raqamli- raqamli kanallar u yoki bu jismoniy tabiatning raqamli (diskret, impuls) signallari shaklida taqdim etilgan ma'lumotlarni uzatadi.Axborot uzatishning mumkin bo'lgan yo'nalishlariga qarab, ular quyidagilar: oddiyAxborotni faqat bitta yo'nalishda uzatishga imkon beruvchi CS;yarim dupleksOldinga va orqaga yo'nalishlarda ma'lumotlarning muqobil uzatilishini ta'minlovchi CS;dupleksCOP, ma'lumotni bir vaqtning o'zida oldinga va orqaga yo'naltirishga imkon beradi.Yoqilgankanallar alohida bo'limlardan (segmentlardan) faqat ular orqali axborot uzatish davomiyligi davomida yaratiladi; uzatish oxirida bunday kanal yopiladi (uzilib qoladi). Yoqilmagan(ajratilgan) kanallar uzoq vaqt davomida yaratilgan va uzunligi, o'tkazuvchanligi va shovqin immuniteti jihatidan doimiy xususiyatlarga ega.Tarmoqli kengligi bo'yicha ularni quyidagilarga bo'lish mumkin: past tezlikAxborot uzatish tezligi 50 dan 200 bit / s gacha bo'lgan CS; bu ikkala kommutatsiyalangan (abonent telegrafi) va o'chirilmagan telegraf COPlari;o'rtacha tezlikCS, masalan analog (telefon) CS; ularda uzatish tezligi 300 dan 9600 bit / s gacha, V 90-V yangi standartlarida. 92 Xalqaro telegraf va telefoniya bo'yicha maslahat qo'mitasi (CCITT) va 56000 bit / s gachayuqori tezlik(keng polosali) CS, 56000 bit / s dan yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligini ta'minlaydi.Shuni ta'kidlash kerakki, telefon CS telegrafnikiga qaraganda torroq, ammo modemning majburiy mavjudligi tufayli ma'lumotlar uzatish tezligi yuqori, bu esa uzatiladigan signaldan F ni sezilarli darajada kamaytiradi. Oddiy kodlash bilan analog kanallar uchun maksimal ma'lumotlarni uzatish tezligi 9600 bod \u003d 9600 bps dan oshmaydi. Hozirda uzatilayotgan ma'lumotlarni kodlash uchun ishlatiladigan murakkab protokollar ma'lumotlar elementini ko'rsatish uchun ikkita emas, balki bir nechta signal parametrlarining qiymatlaridan foydalanadi va 56 kbit / s \u003d 9600 bod analog telefon liniyalari orqali ma'lumotlarni uzatish tezligiga erishishga imkon beradi.Telefon liniyalari asosida tashkil etilgan raqamli CS uchun raqamli signalning F c pasayishi va H c ning ko'payishi sababli ma'lumotlar uzatish tezligi ham yuqori bo'lishi mumkin (64 kbit / s gacha) va bir nechta raqamli kanallarni bunday kompozitsion CS ichida biriga ko'paytirganda, uzatish tezligi ikki barobar, uch barobar va boshqalarni ko'paytirishi mumkin; tezligi sekundiga o'nlab va yuzlab megabit bo'lgan shu kabi kanallar mavjud. Jismoniy muhitpast tezlikli va o'rta tezlikli CS-da ma'lumotlarni uzatish odatda simli aloqa liniyalari: parallel yoki o'ralgan ("o'ralgan juftlik") simlar guruhlari. Keng polosali CSni tashkil qilish uchun turli xil kabellardan foydalaniladi, xususan: mis simlarning o'ralgan juftlari bilan ekranlanmagan (Unshielded Twisted Pair - UTP); mis simlarning o'ralgan juftlari bilan himoyalangan (Shielded Twisted Pair - STP); optik tolali (Fiber optik kabel - FOC); koaksiyal (Koaksiyal kabel - CC); simsiz radio kanallari.Buralgan juftlikSupero'tkazuvchilar orasidagi o'zaro faoliyatni kamaytirish uchun juft bo'lib o'ralgan izolyatsiya qilingan o'tkazgichlardir. Odatda, kam sonli o'ralgan juftlikdan (ba'zan hatto ikkitadan) iborat bo'lgan bunday kabel yuqori chastotalarda uzatish paytida signalning susayishi va simlarning parallel juftligiga qaraganda elektromagnit parazitlarga nisbatan kam sezgirligi bilan tavsiflanadi.UTP kabellariboshqalarga qaraganda tez-tez ma'lumot uzatish tizimlarida, xususan kompyuter tarmoqlarida qo'llaniladi. UTP-ning o'ralgan juftliklarining beshta toifasi mavjud: birinchi va ikkinchi toifalar past tezlikda ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi; uchinchi, to'rtinchi va beshinchi - mos ravishda 16, 25 va 155 Mbit / s gacha bo'lgan uzatish tezligida (va 1999 yilda kiritilgan Gigabit Ethernet burma juftlik texnologiyasi standartidan foydalanilganda, 1000 Mbit / s gacha). Yaxshi texnik xususiyatlarga ega bo'lgan ushbu kabellar nisbatan arzon, ulardan foydalanish oson va topraklama talab qilinmaydi.STP kabellariyaxshi texnik xususiyatlarga ega, ammo ular yuqori narxga ega, qattiq va ishlashga noqulay va ekranga topraklama kerak. Ular turlarga bo'linadi: 1-toifa, 2-toifa, 3-toifa, 5-toifa, 9-turi. Ulardan 3-turi ekranlanmagan telefon kabelining xususiyatlarini va 5-turi - optik tolali kabelni belgilaydi. Eng ommabopi - bu erga ulanishi kerak bo'lgan Supero'tkazuvchilar ip bilan himoyalangan, ikki juft o'ralgan simlardan iborat IBM standart 1-toifa kabeli. Uning ishlashi taxminan 5-toifali UTP kabeli bilan bir xil.Koaksiyal kabel- bu dielektrik bilan qoplangan mis himoyachisi va o'ralgan ingichka mis o'tkazgichlari bilan himoya qiluvchi niqobi ostida. Telekommunikatsiya uchun koaksiyal kabellar ikki guruhga bo'linadi:1980-yillarning o'rtalarida paydo bo'lganidan beri uyali aloqa tarmoqlari tez rivojlandi. Qulaylik uchun sanoat va standartlar organlari texnik yutuqlarni "avlodlar" ga guruhlashadi. Biz hozirda uyali aloqa texnologiyasining to'rtinchi avlodiga (4G) erishmoqdamiz. Ushbu bo'limda biz to'rt avlod haqida qisqacha ma'lumot beramiz. Keyingi bo'lim 4G ga bag'ishlangan. 10.1-jadvalda uyali aloqa tarmog'i avlodlarining ba'zi asosiy xususiyatlari keltirilgan. Birinchi avlod Hozirgi kunda 1G deb nomlangan asl uyali aloqa tarmoqlari analog trafik kanallarini taqdim etgan va umumiy foydalaniladigan telefon tarmoqlarining kengaytmasi sifatida ishlab chiqilgan. G'isht kattaligidagi mobil telefonlari bo'lgan foydalanuvchilar shahar telefonlari abonentlari singari qo'ng'iroqlarni amalga oshirdilar va qabul qildilar. Eng keng tarqalgan 1G tizimi AT&T tomonidan ishlab chiqilgan Advanced Mobile Phone Service (AMPS) bo'ldi. Bunday yondashuv Janubiy Amerika, Avstraliya va Xitoyda ham keng tarqalgan edi. Shimoliy Amerikada ikkita 25 MGts diapazonli AMPS ajratildi, biri baza stantsiyasidan mobil qurilmaga uzatilishi uchun (869-894 MGts), ikkinchisi mobil telefondan tayanch stantsiyasiga uzatilishi uchun (824-849 MGts). Ushbu guruhlarning har biri raqobatni rag'batlantirish uchun ikkiga bo'lingan (ya'ni har bir bozorda ikkita operator joylashtirilishi mumkin). Operator o'z tizimi uchun har bir yo'nalishda atigi 12,5 MGts ajratilgan. Kanallar bir-biridan 30 kHz masofada joylashgan bo'lib, bu bitta operatorga jami 416 ta kanalni taqdim etishga imkon beradi. Yigirma bitta kanalni boshqarish uchun ajratilgan bo'lib, 395 ta qo'ng'iroqlarni amalga oshirish uchun qoldirilgan. Boshqarish kanallari - bu 10 kbit / s tezlikda ishlaydigan ma'lumotlar kanallari.Ikkita punktlar orasida ma’lumotlarni almashlash uchun birbirlariga qarama-qarshi ishlaydigan ikkita bir tomonlama aloqa qurilmalari jamlanmasi yordamida ta’minlanadigan ikki tomonlama radioaloqa tashkil etiladi. Ikki tomonlama radioaloqaning har bir oxirgi punktida ham uzatish, ham qabul qilish qurilmalari joylashtiriladi. Manba va oluvchi odatda birlashtiriladi, shuningdek ayrim hollarda uzatkich va qabullagich ham yagona qabul qilishuzatish radiostansiyasiga birlashtiriladi. Bunday punktda ikkita antennalar o‘rniga bitta umumiy qabul qilish-uzatish antennasi ishlatiladi.Ikki tomonlama radioaloqa quyidagi variantlar bo‘yicha tashkil etilishi mukin:Har ikkala uzatkichlar bitta chastotada ishlaydi, ya’ni qabullagichlar ham o‘sha bir chastotaga sozlanadi. Bu holda radioliniya bir vaqtda ikkita yo‘nalishda ishlay olmaydi. Bunday aloqa simpleks aloqa deyiladi.
Uzatkichlar turli chastotalarda ishlaydi, mos ravishda qabullagichlar ham turli chastotalarga sozlanadi. Bu holda radioliniya bir vaqtda ikkita yo‘nalishda ishlay oladi. Ishlash navbatma-kavbat yo‘nalishlardan birida amalga oshiriladi. Bunday aloqa dupleks aloqa deyiladi.
Radioaloqa qabul qilish va uzatish chastotalaridan foydalanish orqali, lekin dupleks radioaloqaga qaraganda bir vaqtda emas, balki navbatma-navbat amalga oshiriladi. Signal bitta chastotada qabul qilinadi, boshqa chastotada uzatiladi. Vaqtning bir momentida abonent“qabul qilish” yoki “uzatish” rejimida bo‘lishi mumkin. Bunday aloqa yarim dupleks (ikki chastotali simpleks) aloqa deyiladi.