Telefonên mobîl

(Sîstêmên radyotelefonî selularî giştî)

 

nivîs Vaclav Zalud, kovara Amaterske

Radio, 1, 1996

werger Zagrosê Hajo

 

Yek ji warên komunîkasyna radyoyî, yê di salên notî de, herî zû bi pêş de diçe, ew e ya ko bi navê radyokomumîkasyona mobîlî zemînî hatiye naskirin, ko ew radyokomumîkasyona di navbera çend objekan (telefonan) de ye û bi kêmayî hin ji wan gerhok (mobîl) in. Ji nav sîstêmên pirtexlît, yên vî warê teknîka radyokomumîkasyonî, sîstêmên radyotelefonî selularî giştî (telefonên mobîl) bêhtir bala kesên pispor û kesên, ko peywendiyeke wan ya taybetî bi mijarê ve nîne jî, dikişêne. Ev gotar li ser pirsên bingehî yên vê pêvajoyê diraweste û bi gelemperî jî li ser taybetiyên sîstêmên dema îro û parametrên teknîkî, yên sîstêmên ko li Europa û cîhanê têne bikaranîn, diraweste û wan dide ber hev.

1. Pêşveçûna Sîstêmên radyotelefonî selularî giştî (telefonên mobîl)

Bi alîkariya tora telefonî, ya klasîkî mirov dikare bi tenê ji îstegehên stasyonar (negerhok), yên ko bi du têlan yan jî bi çaran têlan bi sentralên telefonî ve girêdayî bi hevdu re biaxive. Avakirina tora bi vî rengî gelekî biha ye, nemaze li herêmên çiyayî û yên li ber kenarên deryayên xwarûpêçik. Ji xwe pêkanîna axaftineke telefonî ji terembêleke diajo yan jî keştî û trênan re û hemû objektên cihguhêz re ne mumkin e. Hê di destpêka pêşveçûna radyokomunîkasyonê de ramanên girêdana tora telefonî klasîkî bi sîstêmên radyoyî ve derketin meydanê. Sîstêmên radyoyî sîgnalan li pêlên elektromagnetî bardikin û wan diweşênin, sîgnal jî dikarin, weke nimûne dengê mirovan bin.

Wêne 1: Sîstêma radyotelefonî ya ji yek îstegeha bingehî ji bo tevaya herêmê

Pêşveçûna darîçav ya sîstêmên radyotelefonî di salên çilî de bû. Lêbelê ev sîstêm bi tenê ji aliyê cihên fermî ve, yan jî ji aliyê dezgehên negiştî ve dihatin bikaranîn. Ji nû di salên pêncihî de sîstêmên radyotelefonî, yên pêşî peydebûn, ko giştî bûn û ji aliyê her kesî ve û ji aliyê hemû dezgehên prîvat ve jî dikarîbûn werne bikaranîn. Ev sîstêmên giştî weke cezîrên dûrî hev, bi serê xwe bûn, dikarîbûn bi tenê di herêma xwe de peywendiyan çêbikin. Di her herêmê de îstegeheke navendî hebû, ko hijmareke nemezin ji radyotelefonan digehande hev. Îstegeha navendî dikarîbû bi sentralên manual (destkî) ve were girêdan. Bi vî awayî sîstêma radyotelefonî û tora telefonî giştî digehane hev. Lêbelê peywendiya ‘cezîran’ bi hev re nikarîbû were pêkanîn.

Wêne 2a: Sîstêmên radyotelefonî selular ko li gor herêm li ser þanên þeþçikî hatiye levakirin.

Bikaranîna neefektîv ya bendên frekvensî, ko ji xwe kêm in, lawaziya herî bingehî ya van sîstêman bû. Ji ber wê jî radyotelefon bi dest her kesî nediketin. Şirovekirina bingeha vê problomê di wêneyê 1 de ye. Di wêne de herêm weke bazinekî xwedî radyusê R, hatiye nîşankirin û îstegeheke bingehî di nîvê wê de hatiye danîn. Karîna pêlweşênê mezin bû, û bi sîgnalê wê mirov dikarîbû herêmeke fereh vegire. Rûberê wê ji rêza 100 km2 û bêhtir bû. Eger pêlweşênek li ser kanalên 1 ta 800 kokkirî be, da ew bi dilrehetî sîgnalên van kanalan bigihêne herêma xwedî radyusa R, wê hingî sîgnalên pêlweşênê bigehine herêma bazinî, ya xwedî radyusa 5R jî, ko bi herêma interferensyal tê binavkirin, û sîgnal wê li keviya dûr jî ya wê herêmê hê têra xwe bi hêz bin. Ji ber vê yekê nabe ko di vê herêmê de kanalên jimar 1 ta 800 bêne bikaranîn, da tevlî hev nenin, lê dive kanalne din ji 801 ta 1600 werne bikaranîn, piştre kanalên 1601 ta 2400 ûhd. Ji bona vegirtina herêma bazinî 5R, bi mercê ko kanal tevlî hev nebin û parazîtan li hev nekin, pêwistî bi 20000 kanalên cuda heye. Piştre, li dereveyî herêma interferensyal mirov dikare dîse wan kanalên 1 ta 800 bikarbêne, li gor wêneyê 1. Lê cih ji vê hijmara mezin re, ya kanalan di nav bendên frekvensî de nebû. Bendên frekvensî li gor normên neteweyî û navneteweyî, ji bona radyokomunikasyona giştî hatine terxankirin. Cihê hebû jî têra hijmara xelkê, ya roj bi roj bêhtir dibû, nedikir. Em jibîr nekin, ko dirêjbûna 5R ya herêma interferensyal li gor qanûnên nas, yên belabûna pêlên elektromagnêtî li ser rûyê erdeke rast hatiye jimartin û bi mercên bikaranîna modulasyonên analogî kevn (bendên ziravî FM, yan jî PM). Bikaranîna mêtodên modulasyonên digîtalî modêrn, yên kodkirina sîgnalan, hijmara kanalan û peydabûna şaşîtiyan di weşana radyoyî de kêmdike. Helbet di destpêka bikaranîna sîstêmên radyotelefonî de ev mêtodên nûjen hê nehatibûne naskirin.

Wêne 2b: Sîstêma ko sê þan bi yek pêlweþên/pêlgîrê ve têne girêdan

Pêşveçûna giring ya sîstêmên radyotelefonî giştî, bi peydebûna sîstêmên bi navên sîstêmên selular (şanikî) re hat. Ew jî di destpêka salên heştêyî de bû. Van sîsêman dikarîbûn girêdanên radyotelefonî di nav herêmên gelekî fereh de pêkbênin, yên bi ferehiya welat û parzemînan, û ji aliyê prînsîpî ve jî hijmara îstegehên radyotelefonî nesînorkirî bû.

2. Prînsîpên sîstêmên selularî (şanikî) radyotelefonî giştî

Karaktera bingehî ya hemû sîstêmên selular ew e, ko bi awakî pir jîr bendên frekvensî diparêze. Encam ew e, ko ew frevensên levakirî, yên hene, gelek caran di yek herêmê de têne bikaranîn (bi înglîzî frequency reusing). Bi saya vê, hijmareke nemezin ya kanalan dikare, ji aliyê hijmareke di praktîkê de nesînorkirî, ya îstegehên radyotelefonî ve, were bikaranîn. Şêweyê pêkanîna vî prînsîpî wêneyê 2a diyardike. Li vir herêm li ser 14 şanên şeşçikî hatiye levakirin, her heft şan bi hev re jî komikekê çêdikin. Di nîvê her şanekê de îstegeheke radyotelefonî bingehî hatiye danîn. Îstegeh ji pêlweşên û pêlgîrê biheketiye û hijmareke xwiya ji

kanalan jê re terxankirî ye. Xwediyên îstegehên mobîl (telefonên mobîl), yên di hudurûyê her şanekê de bi riya îstegeha bingehî, ya di nîvê şana xwe de, peywendiyan bi hawîrdorê xwe re dike.

Di şana pêşî de, ya komika pêşî kanalên 1ta 114 têne bikaranîn, di şana diduyan de kanalên 115 ta 228 û her wilo ta digehe şana dawî -ya heftan- ko kanalên 685 ta 798 têne bikaranîn. Helbet ev koma kanalan ko 798 in, dikarin yekser di komika diduyan, ya di rex şana dawî de, careke din werine bikaranîn. Dûrbûna di navbera şana pêşî de, ya ji komika pêşî, û şana diduyan ji komika diduyan, ko her dû jî kanalên 1 ta 114 bikartênin, ji 5R mezintir e û bi vê mercê derketina ji herêma interferensyal (herêma parazîtan) pêk tê. Ev yek ji hemû şanên komikan re jî pêktê, li wêneyê 2a binere! Tiştê ji vê derdikeve ew e, ko hijmara hemû kanalên sîstêmê weke hijmara kanalên yek komikê ye (798 kanal). Helbet kêmkirna hijmara kanalan sûdeke bingehîn e, ya sîstêmên şanî (selular). Çawa win dibînin, cudabûneke mezin di navera 20000 kanalên, ko ji sîstêmên analog re pêwist bûn û 798 kanalên, ko têra sîstêmên selular dikin, heye. Ev sûda mezin ya sîstêmên şanî, ko me li jor gotibû, bê belaş nayê. Eger ji sîstêmên kevn re, di herêmeke bazinî de, ya xwedî radyus R, weke ya di wêneyê 1 de, yek îstegeha bingehî bes bû, lê ji herêmeke wilo mezin re, pêwist e heft îstegehên bingehî ji sîstêmên şanî re hebin. Lê helbet her îstegehek bi tenê 114 kanalan bikartêne, li şûna 800 kanalên sîstêmên kevn û karîna pêlweşênan jî gelekî ji yên

kevn piçûktir e, ji ber ko rûberên şanên sîstêmên selular gelekî ji rûberên komikan piçûktir in.

Dema planên sîstêmên selular têne danîn, bijartina hevgirêdanên ceometrî gelekî giring e, nemaze jî mezinbûn û hijmara şanan. Da hijmara pêlweşên/pêlgîrên bingehî kêm bibe, carna mêtoda bi navê şanên xwedî sektorên hevbeş tê bikaranîn. Şirovekirina vê mêtodê di wêneyê 2b de xwiya ye. Li şûna 21 pêlweşên/pêlgîrên bingehî 7 pêlweşên/pêlgîrên têne bikaranîn. Helbet ew ne di nîvê şanan de têne danîn, lêbelê li cihê, ko sê şan digehine hev, û her pêlweşên/pêlgîr xwedî sê antênên cuda ye, da ew her sê şanên heveş bigehêne hev (lê bi rastî ji aliyê aloziya elektronî ve ev mêtod sîstêmê hesnîtir nake).

Ji tiştê buhûrtî ev tê xwiyakirin: li herêmên ko pêwist be hijmareke mezin ya îstegehên radyotelefonî (telefonên mobîl) hebin, dive sîstêmên ji şanên piçûk bêne bikaranîn, da bibine xwediyê hijmareke mezin ji kanalan. Di her komekê de jî dive hijmara şanan piçûk be (dema pir pêwist be, dikarin sê şan bin) û dive mêtodên kodkirinê pir danaskirî bin. Şanên piçûk ew in yê ko radyusê wan di bin 1 km ye; ev yek bikêrî nîvê bajaran tê û bikêrî cihên din yên ko pir xelk lê peyde dibin tê. Cihên din ko hijmareke kêmtir ji îstegehên radyotelefonî lê hebin şanên ko ji 1 ta 10 km fereh bes in û eger hijmara îstegehan hê kêmtir be, êdî şanên mezintir, yên di ser 10 km jî têrê dikin. Şan jî negerek e ko her û her şeşçikî bin, bervajiyê wê gerek e ew li gor mercên ceografî yên herêmê bêne danîn. Planê selular yê nîvê bajarê Londonê, ko di wêneyê 3 de, vê yekê xweşik berçavdike.

3. Bi gelemperî pesnê sîstêmên radyotelefonî selularî giştî

Wêne 4 ta radeyekê bi awakî hesanî texlîtekî ji sîstêmên radyotelefonî selularî giştî darîçav dike. Di wêne de em navendeke telefonî stasyonarî adetî dibînin. Ew navend ji aliyekî ve bi telefonên têlî ve girêdayî ye û ji aliyekî ve jî bi navenda radyotelfonî ve girêdayî ye. Navenda radyotelfonî jî wê bi hemû îstegehên bingehî ve girêdide. Di vê sîstêmê de dive, ko navenda radyotelfonî di her kêlîkê de zanibibe, ka her îstegeheke mobîl (telefoneke mobîl) di kîjan şanê de ye. Ev dihêle ko mirov bikaribe ji telefonên stasyonar bigehe her îstegeheke mobîl, bêyî ko pêwist bike, da sîstêm bêsûd li hemû şanan bigere û barê torê giran bike.

Wêne 4: Bi gelemperî raxistina sîstêmên radyotelefonî selularî giþtî

Naskirina cihê îstegehên mobîl bi vî awayî dibe: îstegehên mobîl di rêjîma aktîv de (çaxê ko ew pêxistî be, bere neaxive jî) bi şêweyekî peryodî li koma kanalên taybetî yên kontrolê digere. Ev kanalên taybetî ji aliyê îstegeha bingehîn ve hatine dan û ji pîvana wan signalan derdikeve, ka kîjan sîgnal ji hemûyan bi hêztir e, ew

bi xwe bêhtirên caran sîgnalê pêlweşêna herî nêzîk e. Her îstegeha mobîl her kêlî bi awakî automatîkî hemû agadariyên pêwist diwergire û dizane ka ew di kîjan şanê de ye. Piştre ew bi xwe jî agadariyan digehêne îstegeha bingehî û xwe li ser frekvensa wê kokdike. Îstegeha bingehî jî informasyonên wê li cem xwe tomardike û eger guherandineke nû qewimî ew wê rastdike. Helbet her kêlî rewş tê guhertin û tiştên nû diqewimin, lê di nav demên ko îstegeha mobîl li sîgnalê herî bi hêz digere û ta yeke nû dibîne, ew li ser pêla herî bi hêz û baş, ya kevn kokkirî dimêne. Ew bê rawestan jî datayên ko bi ser de diherikin dêkod dike û eger jimara xwe ya radyotelefonî di nav wan datayan de bibîne ewê yekser nasbike.

Wêne 3: Planê selular yê bajarê Londonê

Piştî ko îstegeha mobîl jimara xwe di nav datayên weşandî de dibîne, ew agadariyên ketine rastê ji îstegeha bingehî re dişiyêne. Komputerê îstegeha bingehî ji nav koma kanalên axaftinê, yên wê şana ko îstegeha mobîl tê de ye, kanelekî vala dibijêre. Îstegeha bingehî jimara vî kanalê vala dide îstegeha mobîl, ew jî xwe li ser frekvensa vî kanalî kokdike. Piştî van têkilyan tev ji nû ve êdî îstegeha mobîl agadriyeke akustîkî (dengî), yan jî optîkî (ronikî) radigehêne û axaftin dikare were pêkanîn. Lê vêca eger xwediyê îstegeheke mobîl bi xwe bake xwediyê îstegeheke mobîlî din, yan jî xwediyê telefoneke din ji tevahiya sîstêmê, hingî ew prosesa li jor hatî gotin, tev careke din diqewime, lê bi berevajî diqewime.

TABLO 1:Parametrên bingehîn, yên sîstêmên selularî giþtî, yên ko îro têne bikaranîn

Nîþana

destpêk

bendên frekvensî

multîpleks+

ferhbûna

xurtbûna

ferhbûna

hijmara

sîtêma

hijmara

hijmara

 sîstêmê

 

(MHz)

modulasyonê

bendên

bîtên

komikan

kanalan

hand-over

welatên

îstegehên

 

 

BSTx

MSTx

 

kanalan

datayî

 

 

 

sîstêmê

mobîl

 

 

 

 

 

(kHz)

(kbît/s)

 

 

 

bikartênin

(milyon)

NMT 450

1981

463-467.5

453-457.5

FDMA FM

+/- 4.7 kHz

25

20

1.2

60

180

225

C/N BS

14

15

AMPS

1983

869-894

824-849

FM

+/- 12 kHz

30

10.0

7

12

832

C/N BS

37

9

TACS (ETACS)

1985

935-950

917-933

890-905

872-888

FM

+/- 9.5 kHz

25

8.0

7

12

1000

1640

C/N BS

21

2.5

NMT 900

1986

935-960

890-915

FM

+/- 4.7 kHz

25

12.5

1.2

7

1000

2000

C/N BS

8

0.5

JTACS

1979

925-940

870-885

FM

+/- 5 kHz

25

0.3

14

600

C/I

1

2

JNTACS

1988

 

 

+/- 2.5 kHz

12.5

2.4

 

1200

(2400)

 

9

 

C-Net

1985

461-466

451-456

FDMA

+/- 4 kHz

20

5.28

 

222

derenbûna veguhastinê

3

0.5

GSM

1992

950-960

(935-950)

905-915

(890-905)

TDMA

(GMSK)

200

271

4

600

asistence

MS

24

nediyar e

Ji ber ko kanalên du şanên cîran ji hev cuda ne, pêwist e dema ko îstegeha mobîl sînorê nav di du şanan derbas bike, ew xwe li ser pêlên kanalên şana nû kokbike. Ev proses di hemû sîstêmên modern de tê bikaranîn, bêyî ko pêwist bike, da xwediyê îstegeha mobîl bi xwe têkelî wê bibe. Ev proses bi saya kanalên kontrolê, yên îstegeha bingehî pêktê. Eger îstegeha mobîl bi riya van kanalên kontrolê dît, ko kvalîta wan kêm bûye û kanalên baştir peydedibin, êdî ew van agadariyan dide navenda radyotelefonî. Ew vê agadariyê li cem xwe tomardike û kanalekî baştir dide îstegeha mobîl. Ev peywendiyên ko hatine şirovekirin, tev di demeke gelekî kurt de pêk tên, ko ew ji çend mîlîsekundan nedirêjtir in û haya xwediyê îstegeha mobîl ji wan tiştan hemûyan nîne. Ji kokkirina automatîkî re, dema ko îstegeha mobîl ji şanekê derdikeve û dikeve nav şaneke din de, bi inglîzî hand-off yan jî hand-over (bêyî bikaranaîna destan) tê gotin. Em ji bîr nekin, ko şirovekirina buhûrtî pesnekî gelemperî ye û ne bi sîstêmeke taybetî ve girêdayî ye.

4.Taybetiyên sîstêmên radyotelefonî selular

Di dema îro de li cîhanê çend tîpên cuda, yên sîstêmên radyotelefonî selular, têne bikaranîn, ji sîstêmên analogî kevn bigire ta bi yên modêrnî xwedî modulasyna digîtal. Eger em cudabûnên hûr nedine berçavan, em dikarin van taybetiyên hevbeş di nav wan de bibînin:

1. Kapasîta mezin, ko di praktîkê de têra her kesê ko îstegehên mobîl bixwaze, dike.

2. Hesanîbûna guhertina rûber û hijmara şanan li gor cih û war, û li gor intenzîta bikaranîna kanalên pêwist.

3. Hesanîbûna piçûkkirina rûberê şanan û intenzîta bikaranîna kanalan di pêserojê de li gor demê.

4. Kontrola navendî ya hemû sîstêmên radyotelefonî ko dihêle, da ji kû dibe bila bibe, li her derî bes yek jimara radyotelefonî tê bikaranîn.

Ev xalên buhûrtî bi struktûra şanikî ve, ya sîstêman ve girêdayî ne. Ev xalên jêr jî bi sîstêmên xwedî modulasyona dîgîtalî ve girêdayî ne, ko bi taybetî pirsa veguhastina bê şaşîtî û parastina veguhastinê li ber çavan digire:

5. Radeya bilind ya parastina veguhastinê li dijî guhdariya bi dizî, ko ticaran guhdariya bi dizî, bi mêtodên amatêrî nikare were pêkanîn û bi mêtodên pisporî jî ew pir çetin e.

6. Bikaranîna îstegeha mobîl bi tenê bi alîkariya kartên kesane, yên SIM pêktê; xwediyê kartê dikare her îstegeha mobîl bikarbêne, helbet behayê axaftinê ji berîka xwediyê karta SIM e, ne ji ya xwediyê îstegeha mobîl e.

7. Ferhkirina rêjîmên peywendiyan; ji bilî erkê bingehî ko axaftina telefonî ye, veguhastina datayên dîgîtal, faks, teletekst, vîdeotekst, agadariyên alfabêtî ûyd dibe.

8. Pêkanîna axaftinên telefonî di bin mercên, ko sîstêmên din bi kêr nayên (weke di nîvê bajarên mezin de, di nav avayiyên bilind e, di cihên girtî de, di bin pirên hadinî de ûyd), diare bibe.

TABLO 2: Kurtî û tevaya navên sîstêmên selular tabloya 1

Kurtî

Danas

AMPS

NMT

TACS

ETACS

JTACS

ADC

JDC

C-Net

GSM

Advanced Mobile Phone System, (US)

Nordic Mobile Telephone

Total Access Communication System, (Brîtaniya Mezin)

Extended Total Access Communication System

Japanese Total Access Communication System

American Digital Cellular

Japanese Digital Cellular

Cellular Network, (Almaniya Federal)

Global System for Communications, (Komîteya postên Europa)

5. Karakterên sîstêmên radyotelefonî selularî giştî

Îro li dinyayê nêzîkî deh sîstêmên radyotelefonî selularî giştî kardikin. Beşek ji karakterên wan yên bingehî di tabloya .1 de ne. Nav û kurte navên sîstêman di tabloya 2. de ne. Di stûna sisyan de ya tabloya 1. de BSTX benda frekvensa pêlweşêna bingehî ye û MBSTX benda frekvensa pêlweşêna îstegeha mobîl e. Tîpên multîpleksê û tîpên modulasyonê di stûna çaran de ne. Ferehbûna bendên kalan û li pey xurtbûna herikandina datan, ko bi bîtan tê pîvandin, di stûna pêncan de ne (ji bona sîstêmên analog xurtbûna herikandina sînalizasyona dîgîtal me daye ber çavan). Ferhbûna kanalan, ko di stûna heftan de hatiye, pêwistiyê bi şirovekirineke nêzîktir dike, lê niha ev der ne cihê wê ye. Di stûna nihan de bi kurtî prînsîpên kokkirina automatîkî, ya îstegehên mobîl, ko dema ji şanekê derbasî şaneke din dibin (hand-over); hatine. Weke ko diyardike, hemû sîstêm kêmbûna rêjeya sîgnal/parazît ji bona hand-over bikartênin. Di stûna dawî de hijmara îsegehên mobîl li dinyayê ji sala 1993 an ve hatiye.

Gotina dawî

Di vê gotarê de agahdariyên bingehî li ser sîstêmên radyotelefonî selularî giştî hatine. Ev problêmatîk gelekî aloz û fereh e û di dema niha de jî ew pir aktual e.

Çavkaniyên teknîkî

Balston, D.M., - Macario, R.C. : Cellular Radio Systems. Artech House, London 1993.


Here vir:

DERGEH
KOVARA DUGIRÊ
BAGOK
DOST