بررسی و تحلیل نحوه عملکرد ترانک تترا TETRA در سیستم ( ارتباط زمینی غیر رهگیری) در علومِ مخابرات

نویسنده: افشین رشید

تترا چیست؟ (امواج ارتباطی اضطراری )

اصولا" انتقال صوت وداده نیازمند تجهیزات متفاوتی از یکدیگر می‌باشند‌، همچنین از سیگنال‌های رادیویی متفاوتی بهره می‌گیرند‌، این د‌ر حالی‌ست که یک رادیوی تترا شامل ترکیبی از یک رادیوی متحرک‌، یک تلفن سلولی (تلفن همراه)‌، یک پایانه‌ی تبادل داده و یک پیجر در قالب دستگاهی کوچک است . برای مثال یک تماس رادیویی می‌تواند بوسیله‌ی یک رادیوی تترا در کمتر از یک ثانیه برقرار شود چه شخص به شخص و چه شخص به گروه، حتی در میان تماس‌ قادر به اتصال به شبکه‌های پایگاه داده از جمله اینترنت خواهد بود و نیز توانایی برقراری ارتباط با شبکه‌ی تلفن شهری بوسیله‌ی شماره‌گیری همانند یک تلفن همراه را خواهد داشت.

امکانات عمومی :

مکالمه

اولویت بندی ترافیک

ورود به مکالمه

انتظار مکالمه

کنفرانس

نگهداشت خط

رؤیت هویت مکالمه کننده در کنفرانس

محاسبه صورت حساب

امکان استفاده به صورت واکی تاکی

آگاهی دادن جهت ورود با تاخیر افراد غایب

محدودیت برای تماس با داخل یا خارج شبکه

ارسال دیتای کوتاه SDS

مکالمه صوتی کانال باز

ایجاد شبکه مجازی IPN

کدگذاری و رمزگذاری در حالت مد مستقیم

اتصال به شبکه داخلی و استفاده از کلیه خدمات

اتصال به شبکه تلفن شهری

...

مزایای سیستم‌های Tetra نسبت به سیستم‌های رادیویی مرسوم :

استفاده بیشتر و مؤثرتر از باند فرکانسی

بهره‌برداری مؤثر و کامل از کانال‌های رادیویی

ارتباط با شبکه تلفن سوئیچینگ شهری و مرکز تلفن داخلی

دارای تمام مشخصات اساسی یک سیستم رادیویی خصوصی،همراه با محرمانه ماندن پیام‌های هر مشترک

امکان گسترش منطقه پوشش، متناسب با نیاز مشترک

سرویس‌های متنوع قابل ارائه برای تعداد زیادی از مشترکین: پیام خصوصی ـ گروهی کنفرانس ـ گروهی پخش، امکان تغییر آدرس پیام، پیام اولویت دار، پیام اضطراری، پیام وضعیتی، پیام کوتاه عددی و حرفی، انتقال دیتای طولانی و...

برقراری سریع ارتباطات و امکان قرار گرفتن در صف پیام‌ها به علت اشغال کانال‌ها

امکان افزایش و تغییرات سرویس‌های عملیاتی به علت کنترل نرم‌افزار سیستم ترانک

امکان شناسایی کاربرهای غیرمجاز و ممانعت از دسترسی آنها به شبکه (ترانک تترا)

امکان طراحی و به کارگیری رمزکننده دیجیتالی با ضریب امنیت بالا و پیچیدگی رمز (تترا)

‌ امکان افزایش سطح پوشش رادیویی با استفاده از سرویس (Gateway/Repeater) (ترانک تترا)

امکان بکارگیری بی‌سیم‌ها در خارج فرکانس شبکه در مد مستقیم (ترانک تترا)

امکان ارسال صدا و دیتا به طور همزمان توسط یک بی‌سیم به دو نقطه

ساختار مبتنی بر IP

• برقراری ارتباط مبتنی بر IP بین المان های شبکه و امکان استفاده از ساختارهای موجود، سبب ایجاد لینک های اضافی و در عین حال کاهش هزینه می گردد.
• برقراری ارتباط صوتی با کیفیت

امن و قابلیت اطمینان بالا

• کیفیت بالای ارتباطات صوتی در نتیجه استفاده از تکنولوژی تترا
• پشتیبانی از الگوریتم های رمزنگاری (E2EE و AIE) و مکانیزم های احراز هویت
• قابلیت اطمینان بالا در اثر استفاده از تکنیک های هوشمندانه افزونگی المان ها (redundancy)

طراحی انعطاف پذیر شبکه

• استفاده از توپولوژی متمرکز و یا توزیع شده
• سفارشی سازی توزیع درگاه ها و المان ها در شبکه غیر متمرکز
• قابلیت ACCESSNET‑T در رفع نیازهای کاربران از شبکه های تک سلولی تا شبکه های گسترده سرتاسری

• معماری سیستم

  طراحی منحصر به فرد و ماژولار سیستم ACCESSNET-T بر اساس استاندارد TETRA، با به کار گیری در دو نوع شبکه متمرکز و توزیع شده، تمام نیازمندی های کاربران را پاسخ می دهد.

  در سیستم های متمرکز انتقال صوت و داده به شبکه هایی نظیر PABX/PSTNدر مرکز سیستم صورت خواهد پذیرفت. معماری سوییچینگ مرکزی، یک مدل کلاسیک برای سوییچینگ در سیستم های رادیویی محسوب می گردد.

  در مدل توزیع شده، انعطاف پذیری بیشتری در طراحی شبکه بر اساس امکان پیاده سازی سوییچ ها و درگاه ها در هر نقطه دلخواه شبکه وجود خواهد داشت. علاوه بر انعطاف پذیری بالا در شبکه های غیر متمرکز، این شبکه ها در مقابل از کار افتادگی بخشی از سیستم، مقاومت بیشتری دارند.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه سی ام آبان ۱۴۰۳

بررسی و تحلیل کوانتیزاسیون و aliasing (نایکوئیست) در پردازش سیگنال های دیجیتال و آنالوگ

نویسنده: افشین رشید

.

.

دیجیتال کردن سیگنال شامل دو مرحله نمونه برداری و کوانتیزه کردن سیگنال است. شما در این فایل با نمونه برداری سیگنال پیوسته در زمان و پدیده aliasing و نیز کوانتیزه کردن سیگنال نیز میگویند.

پدیده aliasing و نایکوئیست در علوم مخابرات

پدیده aliasing زمانی رخ میدهد که فرکانس نمونه برداری کمتر از نرخ نایکوئیست باشد. این پدیده در حوزه فرکانس، به صورت نمایش فرکانس های بالا در محدوده فرکانس های پایین ظاهر میشود. در حوزه زمان نیز، این پدیده باعث از بین رفتن اطلاعات سیگنال میگردد. لذا aliasing یک پدیده مزاحم بوده و باید رفع شود .راههای مختلفی برای مقابله با aliasing وجود دارد که رعایت نرخ نایکوئیست یکی از آنهاست. متاسفانه بسیاری از سیگنالها در محیط اطراف، محدوده فرکانسی معینی ندارند و برای این سیگنالها، امکان رعایت نرخ نایکوئیست وجود ندارد. یک راه حل مناسب برای ذخیره سازی این نوع سیگنال ها، حذف فرکانسهای بالای سیگنال به وسیله یک فیلتر پایین گذر آنالوگ پیش از ذخیره سازی سیگنال است.

کوانتیزاسیون در پردازش سیگنال:

نمونه برداری یکی از گام ها در جهت ذخیره سازی و پردازش سیگنال ها است. گام بعدی، کوانتیزاسیون این سیگنال های نمونه برداری شده است.

کوانتیزاسیون، در کل به معنای فرایند تبدیل گستره ای از مقادیر ورودی، به گستره ی کوچکتری از مقادیر، در خروجی است، به طوری که مقادیر خروجی، تقریبی از مقادیر ورودی باشند.آسانترین راه برای کوانتیزاسیون یک سیگنال، این است که نزدیک ترین عدد دیجیتال به مقدار سیگنال آنالوگ در لحظه را، جایگزین آن کنیم.

تلفات مقادیر و خطا، از اتفاقات ناگزیر حین انجام فرایند فشرده سازی است. تفاوت بین مقدار ورودی و مقدار کوانتیزه شده، خطای کوانتیزاسیون نام دارد. دستگاه یا الگوریتمی که عملیات کوانتیزاسیون را انجام می دهد، Quantizer نام دارد. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال، مثالی از یک کوانتیزر است.

کوانتیزاسیون و aliasing (نایکوئیست) در پردازش سیگنال های دیجیتال و آنالوگ

نکته : دیجیتال کردن سیگنال شامل دو مرحله نمونه برداری و کوانتیزه کردن سیگنال است. شما در این فایل با نمونه برداری سیگنال پیوسته در زمان و پدیده aliasing و نیز کوانتیزه کردن سیگنال نیز میگویند.

پدیده aliasing و نایکوئیست در علوم مخابرات :

پدیده aliasing زمانی رخ میدهد که فرکانس نمونه برداری کمتر از نرخ نایکوئیست باشد. این پدیده در حوزه فرکانس، به صورت نمایش فرکانس های بالا در محدوده فرکانس های پایین ظاهر میشود. در حوزه زمان نیز، این پدیده باعث از بین رفتن اطلاعات سیگنال میگردد. لذا aliasing یک پدیده مزاحم بوده و باید رفع شود .راههای مختلفی برای مقابله با aliasing وجود دارد که رعایت نرخ نایکوئیست یکی از آنهاست. متاسفانه بسیاری از سیگنالها در محیط اطراف، محدوده فرکانسی معینی ندارند و برای این سیگنالها، امکان رعایت نرخ نایکوئیست وجود ندارد. یک راه حل مناسب برای ذخیره سازی این نوع سیگنال ها، حذف فرکانسهای بالای سیگنال به وسیله یک فیلتر پایین گذر آنالوگ پیش از ذخیره سازی سیگنال است.

کوانتیزاسیون در پردازش سیگنال:

نمونه برداری یکی از گام ها در جهت ذخیره سازی و پردازش سیگنال ها است. گام بعدی، کوانتیزاسیون این سیگنال های نمونه برداری شده است.

کوانتیزاسیون، در کل به معنای فرایند تبدیل گستره ای از مقادیر ورودی، به گستره ی کوچکتری از مقادیر، در خروجی است، به طوری که مقادیر خروجی، تقریبی از مقادیر ورودی باشند.

آسانترین راه برای کوانتیزاسیون یک سیگنال، این است که نزدیک ترین عدد دیجیتال به مقدار سیگنال آنالوگ در لحظه را، جایگزین آن کنیم. تلفات مقادیر و خطا، از اتفاقات ناگزیر حین انجام فرایند فشرده سازی است. تفاوت بین مقدار ورودی و مقدار کوانتیزه شده، خطای کوانتیزاسیون نام دارد. دستگاه یا الگوریتمی که عملیات کوانتیزاسیون را انجام می دهد، Quantizer نام دارد. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال، مثالی از یک کوانتیزر است.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه دوم آبان ۱۴۰۳