Фазалық модулятордың сигналдары

КІРІСПЕ

Бүгінгі күнде жергілікті сымсыз жүйелер  желілі жүйелерге бәсеке емес толықтырма болып пайдалануда. Бірақта жергілікті сымсыз жүйелерге көзқарас әр уақытта  осындай болған жоқ, токсаныншы жылдардың  ортасында барлық жергілікті сымды жүйелер сымсыз жүйелерге алмасады деген пікір әйгілі болады.

Жергілікті сымсыз желілердің артықшылығы  айқын, өйткені олар оңай және арзан  қолданылып сонымен қатар модификацияланады, сондықтан көлемі үлкен сымды  инфро жүйе кей кезде қажетсіз. Тағы бір артықшылығы пайдаланушыларға мобильдікті қамтамасыз етеді. Бірақ сымсыз жүйелердің артықшылығымен қатар кемшіліктері деп толы, оның себебі тұрақсыздық.

Көп жағдайларда сымсыз жүйелерде  сымды жүйелерді пайдалану қиын немесе пайдалану мүлдем жарамсыз кезде  іске асырылады. Сымсыз жергілікті жүйелердің негізгі пайдалану облыстары төменде келтіріледі.

Көп пәтерлі үйлерде тұратын  пайдаланушыларда сымды жүйе болмағандықтан байланыс операторлары резиденттік  қол жеткізуді сымсыз желі арқылы іске асырады.

Аэропорт, теміржол т.б. көшпелі деп саналатын қол жеткізу.

Тарихи маңызды ғимараттарды қазіргі  кезеңдегі сымды жүйелерді пайдалана  алмағандықтан.

Жергілікті желілерді уақытша  ұйымдастыру мысалы конференция  жасағанда, әр түрлі көрмелерде және т.б.

Жергілікті желілерді кеңейткенде. Цехтар, лабораториялар қаланың шетінде орналасқандықтан, оларға сымды желіні тарту өту қиын және қымбат болады.

Егер пайдаланушы желі қызметін орын ауыстырып пайдаланса, яғни бөлмеден бөлмеге немесе бір ғимараттан екінші ғимаратқа онда жергілікті сымсыз жүйесін еш нәрсе алмастыра алмайды.

Кең жолақты желіні талап ету. Бірлескен  желіні Т1-ге қол жеткізу арқылы ұйымдастыру  үш айға дейін немесе одан да көп  уақытты талап ету мүмкін. Кең  жолақты сымсыз технологиялар 802.16 стандарты  негізінде желі жылдамдығын қамтамасыз ету барысында сымды кең жолақты шешімдерге ұқсас, сонымен қатар бұл желінің етек алуын белгілі бір мезгілде бірнеше күнге қысқаруға мүмкіндік берсе, ал оның бағасы бірнеше есе төмендейді. Провайдерлердің жоғары жылдамдық нүктелерін қосу құралдарын пайдалану мүмкіндігіне ие бола алады. IEEE 802.16e IEEE 802.16a-ға көлем алу қолданушылардың провайдерге қосылуына мүмкіндік береді (WISP – Wireless Internet Serves Provaider), сонымен қатар қолданушылар үйде болмаған жағдайда, кеңседен немесе басқа қалаға сапар барысында өзінің WISP-пін ие болу мүмкіндігі бар.

1 WI-MAX ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ НЕГІЗІ

1.1 Нысан қызметінің сферасы

«Қазақтелеком» АҚ республикамызда  ауылдық байланыс қызметін және қалааралық және халықаралық байланыс қызметтерін  көрсетуші, құқығы бар болып табылатын бір ғана оператор болып табылады. Компания байланыс қызметтерінің кең спектірлі қызмет беру дамыған желі орталықтарына ие. Бұл аталып отырған қызметтер дәстүрлі телефония қызметтері және телеграф, мәліметтерді беру желісі және Интернетті пайдалану мүмкіндігі, интелектуалды және спутникті желі тағы да басқа қызметтерімен ерекшелінеді. «Қазақтелеком» АҚ Қазақстанды әлемнің 230 елімен байланыстыра отырып, 150 шалғайдағы шет ел мемлекеттерімен серіктестікте, ТМД және Балтық елдерінің 17 операторымен байланысты қамтиды. Электробайланыс Халақаралық одақтастығының мүшесі болып табылады.

«Қазақтелеком» АҚ әртүрлі категориялардағы пайдаланушылардың жоғары талаптарын қанағаттандыра отырып, байланыс қызметтерінің кең спектрін ұсынады. Республикамыздың түпкір-түпкірінде компанияның телекоммуникациялық қызметтерінің әр түрлі пакеттеріне ие болуға мүмкіндік туғызады.

Клиенттерге мынадай қызметтерін  ұсынады:

1. Барлық негізгі қызметтің дауыс телефониясы (жергілікті, қалааралық, халықаралық);
2. Телеграф және телекс;
3. Мәліметтерді жеткізу желілерінің қызметі, Интернет пайдалану қызметі;
4. Каналдарды жалдау;
5. ISDN цифрлік желісі;
6. Бизнес-клиенттерге телекоммуникациялық қызмет;
7. Интелектуалды желі;
8. Tarlan Card – телефонды карталардың алдын-ала төлеу қызметі;
9. Internet Card (IDC- Card);
10. Желілі радиохабар;
11. ҚҚТ қызметтері (қосымша қызмет етудің түрлері).

Телекоммуникациялардың  қалалық орталығы «Қарағанды» ОТД – ұлттық телекоммуникациялар операторы «Қазақтелеком» акционерлік қоғамның бір бөлімі болып табылады. «Қарағанды» - қала өмірінің басты әрі негізгі көзайымы бола отырып, Қарағандының мыңдаған тұрғындарына байланыс қызметтерін көрсетеді.

«Қарағанды» ОТД республикада белгіленген, сонымен қатар халықаралық деңгейдегі маңызды нәтижелерге жетті десе тұрарлық.

Қызметтердің негізгі түрлері:

1. Жергілікті телефондық байланыс;
2. Қалааралық және халықаралық байланыс;
3. Мәліметтерді беру қызметтерін көрсету және Интернет;
4. Телеграфты байланыс;
5. Таксофонды байланыс;
6. Интелектуалды желі қызметтері.

«Қарағанда» ОТД қызметінің негізгі бағыттары:

1. Телекоммунокациялардың қызметтеріндегі сұранысты барынша қанағаттандыру;
2. Телекоммунокациялардың техникалық деңгейін жоғарлату, көрсетіліп отырған қызметтердің сапасын жоғарлату;
3. Салынған салымдардың экономикалық нәтижелілігінің жоғарылауы.

Жоба тапсырмалары:

• Қарағанды қаласындағы Wi-MAX сымсыз кең жолақты рұқсатты ұйымдастыру;
• «Қарағандының» ОТД телекоммуникация желісі жоқ аудандарда телекоммуникация қызметіне болжанатын ұсынысты қанағаттандыру;
• Көрсетілетін қызмет сапасын арттыру, телекоммуникацияның техникалық деңгейін арттыру;
• Қажетті уақытта және қажетті жерде телекоммуникация қызметінің әр түрлеріне оператор сияқты «Қазақтелеком» АҚ тура имиджін ұйымдастыру;
• Жоғары табысты нарықтың сегменттердң ұстап қамту;
• Қоғам табыстарын артуы;
• Ұялы кең жолақты рұқсаттың қызмет көрсету нарығының сегментін қамту (Wi-MAX орнатылған модульдері бар PDA және ноутбуктердің, тұтынушы құрылғыларының кең жинаңы кіреді).

Жоба инициализациясының тарату алдылары.

Қарағанды қаласында  және жағын орнатылған орындарда  телекоммуникация қызметтінің кең спектрін көрсету жер рельфінің күрделілігі үшін қиын аудандар бар, ал кейбір жағдайларда үлкен капиталды шығындар қажет болады.

Wi-MAX сымсыз рұқсат технологиясын қолдану аймағы:

• DSL сымды желісі бойынша қосылудығы техникалық мүмкіндіктерінің болмауы;
• Абоненттік желілердің техникалық параметрлерінің сәйкес келмейі қыздырылған телефон, жоғары ұзақтығы, шуланған желі, ауалық желі, PCM қысымды аппаратурасын қолдану;
• Желі бойынша экономикалық қосу;
• Потенциалды абоненттердің жедел қамтылуы;
• Тарату мәліметтерінің жорағы жылдамдығын қамтамасыз ету (10 Мбит/с жоғары);
• Қамту аймағында орналасқан қала шетіндегі пунктілерді телефонизациялау мүмкіндігі;

Жорамал анализ сымды  желісінің DSL ұйымының Wi-MAX потенциалды тұтынушыларға дейінгі құны радиорұқсатты желінің ұйымдастырылуымен байланысты шығындарды арттырады. ЖКЖ-ге кететін шығындар АТС-ке абоненттің жекешелердірілуінің артуымен өсе түседі. Wi-MAX бойынша шығындар осындай нұсқада өзгеріссіз болып қалады.

Ең басты артықшылықтарының  бірі қызметті қолдануда ыңғайлы болуы, орын ауыстыру кезінде қондырғыны жаңа орынға ауыстыру қажет емес, ең маңыздысы ол қызметтерді қамту аймағында, яғни БС әрекеттің радиусында орналасады.

1.2 Wi-MAX технологиясы

Wi-MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), кең жолақты сымсыз байланыс IEEE институтымен стандартталған технологиясы, DSL толықтырушы қосымша сымдар және кәбільдік технологиялар толықтырушы ретінде кең арақашықтықтағы «соңғы миль» мәселелерін шешу болып табылады. Wi-MAX технологиясы «соңғы мильге» қосу және кең жолақты қосылғыштардың орындалуы үшін қолдануға болады, сондай-ақ сымсыз желі нүктелерді, ұйымдардың және компаниялар бөлімдерінің аралық байланыстары және басқа ұқсас мақсаттарындағы шешімдерді өте жоғары жылдамдықтағы байланыстарын жетілдірумен ерекшеленеді. Wi-MAX терминін сөзбе-сөз аударсақ «микротолынды пайдалануға арналған сыйысымдылық» деген мағынаға ие болады. Халықаралық салалық консорциум дәл осылай аталады, жабдықтардың барлығының сыйысымдылығының жетістігіне жағдай жасауы, кең жолақты сымсыз желі ретіне қолданылады. Бұл белгілермен кең танымал чипсет өндірушілері кіреді, солардың ішінде Intel, Fujitsu және Nokia, сонымен қатар белгілілер Ресей саудасында Asiros, Airspan, Alvarion,ZyXEL, Aperto, Proxim және Wi-LAN болып табылады. Бүгін де Wi-MAX консорциумы 96 компания басын қосады. Wi-MAX компаниялар алдында тұрған негізгі мәселелерді шешу, интернетті пайдалануға мүмкіндік туғызады: дүниежүзілік желілерді жылдам қосумен қамтамасыз етсе, көшелер мен тротуарлардағы қираған оптикалық-талшықты кабель жөндеумен де айналысады. Кейбір техникалық қиындықтар кездесіп те қалады, бірақ Wi-MAX шешімі болашақта оң шешім дәрежесіне жетуіне әбден сенімді.

1.3 Wi-MAX эволюциясы

2001 жылы желтоқсан  айында қабылданған қосымша қабылданған  802.16 а, 2-11 ГГц диапозонды қалалық желілерге арналған кең жолақты сымсыз қатынас құру (СҚҚ) жабдығына есептелген. Сонымен қатар, басқа модуляциялардан бөлек көбірек қолданыстағы күрделі түрінің бірі – ортогональды жиілікті мультиплексациялау болып табылады (Orthologonal Freyquency Multiplexing, OFDM). 802.16 а жабдығы ADSL және кабельді модемдермен табысты бәсекелестікке түсе алады. Сондай жүйелердің арзан болуын сымдар қажеттілігінің төмендеуіне алып келеді.

802.16 стандартының жаңа  болжамасы 2004 жылдың 24 маусымында қабылданды. Олар өзіне алдынғы болжамдарды таңдай отырып, 802.16 IEEE 2004 жыл жарияланады. өңдеу барысында 802.16 е IEEE толықтырулар енгізілуі мобильді құрылғыларды стандартты 802.16 жабдығымен қамтамасыз етумен ерекшеленеді. Стандарт желілері 802.16 е 3G желісіне ұялы абоненттерінің өтуінен гөрі, мобильді пайдалануға мүмкіндік туғызуға уәде береді.

1.1 сурет – Wi-MAX эволюциясы

Wi-MAX технологиясының  болжымды нұсқасы жабдық көмегімен  қызметті қамтамасыз етуі, Wi-MAX технологиясымен  сай келуін стандартталған тестілеумен шектелмейді. Провайдерлердің бірнеше қызметі болжамды ақппарат шешімдерін осы уақытқа дейін әлемнің түпкір-түпкіріндегі Wi-MAX жобаларын қолдану үшін пайдаланады. Бұл жүйелердің сыйысымдылығының тестілеуі Wi-MAX технологиясымен орындалғаннан кейін, Wi-MAX соңғы стандартының талаптарымен сай келе отырып, бағдарламалық түрде модернизациялау болып табылады.

Салалық стандартқа негізделген Wi-MAX кең жолақты сымсыз технологиясы тұрғын үйлерге, кәсіпорындар және қала, ауылдық аймақтардағы мобильді сымсыз желілердің жылдамдық байланысын қамтамассыз етуге арналаған. Анықталмаған назар салсаңыз, Wi-MAX жергілікті «Wi-Fi магистральді әрекетіне «орын алдын ала ескерілген» деген мағынаға ие болып отыр.

Бүгін Wi-MAX IEEE 802.16-2004 болжамасында – сымсыз байланыс стандарты салыстармалы түрде кабельдік қосулар – 10 Мбит/с одан да жоғары 30 км мүмкіндіктерімен радиусқа кең ауқымды байланысты қамтамассыз етеді. Wi-MAX технологиясы - әр түрлі жағдайлардағы жұмыс істеп отырып, соның ішінде, қала салудың тығыздығы, байланыстың жоғарғы сапасы мәліметтерді жеткізу жылдамжығында қамтамасыз етеді.

1.2 сурет – Wi-MAX стандартының негізінде базаны ұйымдастыру.

Wi-MAX желісінің жабдығы  10 МГц арна көлемінің 2 ГГц-11ГГц  диапазонында жұмыс жасайды. Жиілік  диапазонының әр түрлі елге таратылуы Wi-MAX әр түрлі аудандарда жұмыс істеуіне мүмкіндік туғызады. Диапазондардың кең таратылуы әлемнің бірнеше елдерінің ерекшелігіне негізделген. Дәл осындай Солтүстік Америкада Wi-MAX үшін аудандар 2,5 және 5 ГГц диапазонында, Орталық және Оңтүстік Америкада – 2,5, 3,5 және 5 ГГц, Таяу Шығыс, Африка, Батыс және Шығыс Еуропада – 3,5 және 5 ГГц, Азия-Тынық мұхит аймағында 2, 3, 3,5 және 5 ГГц қолданылады.

10 және одан да жоғары  километрді радиуста коммутацияларды  қамти отырып, Wi-MAX нүктелері бірнеше аудандарды жабдықтайды, сондай-ақ «соңғы миль байланыстары» қамтамасыз ету үшін провайдерлерге талаптар қойылады.

Жалпы 802.16 стандартының негізгі мінездемесі 50 километр қашықтыққа дейінгі әрекеті, көрінбейтін аймақтарды жұмыспен қамтамасыз ету, негізгі стансаларда 70 Мбит/с дейін айырбастау жылдамдығын қарастырады, соның ішінде 6 сектор негізгі стансаға ие болады.

1.4 Wi-MAX технологиясының артықшылықтары

Wi-MAX технологиясы бірқатар артықшылықтарға ие.Олар:

1. Сымды (xDSL, T1) сымсыз және спутниктік жүйелерге қарағанда Wi-MAX желісі жаңа тұтынушыларға экономикалық жағынан тиімді түрде қызмет көрсету және олардың мүмкіндіктерін арттыру;

2. Стандарт байланыс  операторының технологиясы деңгейлерін  біріктіреді (кішкене желілерді  біріктіріп, оларға Интернетке қатынас құруға мүмкіндік беру үшін), сондай-ақ, «соңғы миля» технологиясын да біріктіреді («соңғы миля» технологиясы – провайдер желісіне кіру нүктесі мен тұтынушы компьтер арасындағы бөлік). Ол біріктіру универсалдық пен сенімділікті арттырады;

3. Сымсыз технологиялар  пайдалану, оны эксплуатациялау  және орнату кезінде өте қарапайым.  Оған жаңа тұтынушыларды қосу  оңайырақ және қосымша қаражатты,  қосымша жұмыс күштерін қажет  етпейді. Себебі: ол керек кезде  масштабталу қасиетіне ие;

4. Дамушы және алыс, қиындықтар туғызатын аймақтарда  сымсыз технологияны орнату қарапайымдылығы;

5. Қызмет көрсету қашықтығы  радиобайланыстың негізгі параметрлері  болып саналады. Қазіргі уақытта  кең жолақты сымсыз технологиялар желі объектілері арасындағы тікелей көрінушілікті қажет етеді. Wi-MAX OFDM технологиясының арқасында тікелей көрінушілік жоқ объектілер арасында арасында байланысты қамтамасыз етуге қабілетті және бұл кездегі арақашықтық километрлермен өлшенеді;

6. Wi-MAX технологиясы алғашқыдан IP протоколын иеленген және соған байланысты жергілікті желілерді оңай интеграциялауға мүмкіндік береді;

7. Wi-MAX технологиясы бір орында орналасатын (фиксирленген), орын ауыстыратын, үнемі қозғалыста болатын объектілерге бір инфраструктурада жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

1.5 802.16 стандартын суреттеу

Стандарт екі деңгейде іске асады – орта мүмкіндігі деңгейі (Media Access Control, MAC) және физикалық деңгей (PHY) – негіздік стансаларға және абоненттік кешендерге қолданылады.

1.3-сурет – 802.16 стандартының негізгі техникалық мәліметтері

Кесте 1.1 – 802.16 және оның кеңейтілген 802.16 а стандартының негізгі техникалық мәліметтері

Стандартқа ерекше назар  аударатын мәселелердің бірі (Service Flow) пайдаланушы топтарын жоспарлауында, яғни негізгі станса мен абоненттік қондырғылардың хабар алмасымы, қолдану мәліметтерін қорғау құралдары (privacy sub layer) және байланыс қауіпсіздігінен тұрады.

Радиотолқындарды тарату ерекшеліктерінің бірі 10 66 ГГц жиілік диапазонының тура көру мүмкіншілігінің  жұмыс істеуіне шек келтіруі. Қалалық ортада негізгі стансасынан қашық жатқан абоненттердің жартысына қосылу мүмкіндігі бар. Қалған 50 % тура көру мүмкіндігі ереже бойынша берілмеген. IEEE институты 802.16 стандартына толықтырулар өңдеп шықты, яғни 2 – 11 ГГЦ жиілігі, бір жиілікті берілуі (Singel Carrier, SC) басқа, ортогональды жиілік мультиплексациялау (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) мультиплексациялау негізінде көптеген мүмкіншілік (OFD Multiplex Access, OFDMA).

OFDMA тәртібінде бір уақытта 256 берілу мүмкіндігі бар. Кеңею есебімен (осы сан негізінде) қарапайым белгілердің созылымдылығын тура қабылдауға болады.

Негізгі стансаға абоненттік құрылғыдан трафитік берілуі (дәл осылай аталатын бағыт өрлеу uplink) көп стансалы пайдаланудың екі негізгі әдісіне негізделеді: DAMA (сұраныс мүмкіндігі) және TDMA (каналдарды уақытша бөлуге мүмкіндік). Физикалық деңгейдегі пакеттердің құрылымы МАС деңгейіндегі пакет ұзындығын қолдайды. Хабарлағыш рандомизация, кодтау және модуляцияны QPSK. 16 QAM жүзеге асырады (модуляцияның соңғы екі әдісі опция негізінде қаралған).

Абонеттік құрылғыларда негізгі стансаның трафик тапсыруы (дәл осылай аталатын бағыт төмен  түсіп, downlink) уақытша дуплекс тәртібінде басқарылатындықтан, (TDD) бір сектордағы барлық абоненттік құрылғыларға арналған біріңғай болып табылады. Хабарлағыш алгоритмдары рандомизация, бөгетті тұрақты кодтау және QPSK. 16 QAM және 64 QAM алгоритмі бойынша сәйкес жүзеге асырады (модуляцияның соңғы екі әдісі опция негізінде қаралған).

1.6 Квадратты амплитудалық модуляция

Квадратты амплитудалық модуляцияда (QAM – Quadrature Amplitude Modulation) фаза секілді өзгереді, дәл осылай амплитуда белгісі кодталған бит санын үлкейтуге береді, дегенмен бөгетке тұрақтылық жоғарлауы мүмкін. Қазіргі уақытта модуляцияның тәсілдері қолданыста, яғни ақпарат бит аралығанда кодталғандықтан, 8....9 дейін жетуі мүмкін, ал сигналдық кеңістікте сигнал позицияларының саны -256…512.

Сигналдардың квадратурды  ұсынысы суреттеуге ыңғайлы және жеткілікті құрал болып табылады. Квадратты ұсыныс екі ортогональды құрастырушы тербеліс сызығының – синусоидалды және косунисоиды болып табылады.

S(t)=x(t)sin(wt+(p)+y(t)cos(wt+(p),

x(t) және y(t) – биполярлық дискреттік мөлшер. Бұндай дискреттік модуляция (манипуляция) бір біріне 90⁰ жылжыйтын квадратурада орын алған екі каналмен жүзеге асады.

Квадратуралық үлгі (1.4 сурет) төрт фазды ФМ сигналдарын құру үлгісіндегі (ФМ-4) жұмысты түсіндіреміз.

Екі символдың Т негізіндегі  ұзақтығы жылжу көмегімен жұпсыз тақ импульсына у бөлінеді, квадратурды  каналға берілетін (coswt), және жұп – x, синфазалық канал (sinwt). Екі импульсте сәйкес келетін манипуляция жасаушы күштерге түседі, х биполярлық күштері жүйеліліктерді құрған (t) және y(t). Импульс x(t) және y(t) екі фазды (0,л) ФМ тербелісін құрайды. ФМ белгісін жасау әдісі ФМ квадратурды белгісі болып аталады. Символдардың бір уақытта алмасуында модулятор каналдарында ( 10-нан 01-ге, немесе 00-ден 11) ДОФМ белгісі бойынша фаза секірімі болуы мүмкін 180⁰.

1.4 сурет – Квадратуралық модулятор үлгісі

1.5 сурет – OQPSK белгілерін құру

Бұндай фазаларлың секірісі екі фазалы модуляция жанынан (ФМ-2) орын ала отырып, паразитті амплитудалық модуляцияны тудырады. Белгінің пайда болу нәтижесінде фильтр нөлге дейін қисаяды. Белгілердің бұндай өзгерістері энергияның артуына және байланыс каналдарында бөгеттерге алып келеді.

Төртфазды ФМ жылжымасы (OQPSK – Offset QPSK) (1.5 сурет) 180⁰-ге фазаның секіруінен сақтайды. Дәл осындай квадратуралық үлгілерде ФМ-4 модулятор секілді, манипуляциялық элементтер x(t), y(t) Т ақпараттық ұзақтығына сүйенеді. Бұндай ағымдағы фазадағы өзгерістер ФМ-4 анықталады. Фаза серітестерінің нәтижесінде 180⁰ кез келген элемент модуляторды синфазалық немесе квадратуралық каналдарда фазаларды 0⁰, +90⁰ немесе -90⁰ өзгерістер енгізеді.

Бастапқы бөлімдерде берілген белгілердің өзара қатынасы көп деңгейлі манипуляциялық импульстердің x(t), y(t) түрлерінде берілген, ал бір каналда жеке деңгейдегі жеке немесе нөлдік деңгейдегі басқа талаптарға сай келеді. Квадратуралық үлгінің шығыс белгісі нәтижесінде тек фаза да ғана емес, сонымен қатар амплитуда да өзгеріске енеді. Сондықтан әрбір каналда амплитудалық манипуляция яғни, амплитуда өзгерісімен квадратуралық манипуляция деп атайды (QASK — Quadrature Amplitude Shift Keying) немесе қарапайым квадратуралық модуляция – КАМ.

Геометриялық түсіндірілмеге сүйене отырып, кез келген белгі  КАМ әрбір кеңістікте векторды бейнелеуі  әбден мүмкін. Векторлардың соңын  ескере отырып, КАМ белгісіне белгі  нүктесі ретінде бейне алуға  болады, x(t) және y(t) белгісімен анықталады. Белгі нүктелері белгі шоқжұлдыздары түзеді (signal constellation).

1.6 суретте көрсетілгендей модулятордың құрылымдық үлгісі және белгі шокжұлдызы ( 0 және y(t) ±1, ±3) мағынасын қабылдайды (4 деңгейлі КАМ).

1.6 сурет – Модулятор үлгісі және КАМ-4 белгі диаграммасы

±1, ±3 көлемі мөлшерлерді модуляция деңгейінде анықтайды және салыстырмалы сипаттамаға ие. 16 шоқжұлдызды белгілерді қамти отырып, әр қайсысы берілген ақпараттың төрт талабына сай келіп отырады.

Деңгейлердің қиысуы 36 белгілі нүктелерден ±1, ±3, ±5 шокжұлдызды түзе алады. Бірақ олардың 16 тек қана ITU хаттамаларында қолданылады, біркелкі нүктелердің белгілік кеңістігінде таратылған.

Тәжірибені орындай  барынсында КАМ деңгейінің бірнеше  тәсілі кездеседі, ең көп таралғанмен  әр қайсысының модуляция демеушісі  тәсілі ұштасып жатады (SPM — Supersposed Modulation). Берілген үлгіде тап осы тәсілді іске асырушы бірдей деңгейлердің 4 фазаларында модулятор қолданылады (6 сурет). Модулятор құрылысты үлгі және диаграмма

Байланыс теориясынан  белгілі немесе сигналдық шоқжұлдызды нүктелердің бірдей саны жанында КАМ сигналдарының спектрі ФМ белгілерінің спектріне ұқсаса болып келгенімен әр түрлі болып та кездесе береді. Нүктелердің үлкен саны жанында сигналдар КАМ жүйелері мен ФМ жүйелері негізгі себептері мына топтарды түзеді, ФМ жүйесінде сигналдық нүктелер арқылы ара қашықтық КАМ жүйесінде белгілі нүктелер аралық ара қашықтық аз болып келеді.

1.7 – суретте көрсетілгендей, 16 КАМ жүйелерінің сигналдық шоқжұлдыздары берілген және ФМ -16 сигнал бірдей қуаттылықтары да сипатталады. КАМ жүйесінде сигналдық шоқжұлдыз көршілес нүктелері аралық d ара қашықтығы модуляция деңгейлері берілуімен анықталады:

d=2sin(n/M),

мұнда М — фазалар саны.

1.7 сурет – КАМ 16 модуляторының үлгісі

М мағыналары арту жанында  бірдей және ФМ-ға қою жүйелерінің мысалмен берілген, М=16 (Ј=4) </КАМ=0.47 және </ ФМ =0,396, ал М=32 (L=6) </ КАМ =0,28, </ФМ=0,174

1.8 сурет – 66 белгілік шоқжұлдыздары

1.7 OFDM технологиясы

OFDM технологиясы тек қана Ресей жазықтарында орнатылып қана қоймай, сонымен қатар жақсы нәтижелер көрсетеді. Мысалы, кең жолақты сымсыз жүйелері, Барнаулда, Екатеринбургте және Пермь қалаларында қолданылып, табысты инсталляцияланған және жақсы жұмыс істейді. Жаңа технологиялардың тартымдылығы олардың қалалық тығыз салынған ғимараттарында қолдануға есептелген. Яғни мегаполистердің ішінде Қарағанды сияқты, Алматы, Ақтау, Астана және де басқа мыңдаған халықпен қалаларда пайдалану ықтималды шешім болып табылады.

КС жүйелерінде сандық арнаның негізгі қиратушы факторы  болып көп сәулелі қабылдаудың бөгеттері болып саналады. Ғимараттардың көп қабаттылығынан радиосигналдар тойтарыстарға ұшырап, бөгеттердің осындай түрі эфирлі қабылдау үшін өте сипаттамалы болып келеді. Мына проблеманың радикальді шешімі ортогональды жиілікті мультиплексациялау технология қолданылады, көп сәулелі қабылдау бөгеттермен күрес үшін арнайы өңделген. Технологиялардың бір түрі – COFDM әдісі – бұл әдіс жақсы белгілі және (DAB) сандық радиоқұрылғылар жүйелерінде кең қолданылуда, мысалға Еуропада, Канадада және Жапонияда. OFDM әдісінде тізбекті сандық ағым көп санды параллельді ағымға түрлендіріледі, әр қайсысы бөлек тасушыға берілед(1.9 сурет).

1.9 сурет – Радиосигнал спектрі бір тасушымен (а) және OFDM (б)

Жиіліктік тарау Δf көршілестер тарау аралығында f₁, f₂ ... f_n топталған дара тасушы демодуляторында OFDM бөліс мүмкіншіліктері шарты шығады. Жиіліктік бөліну екі әдіс қолданылады ( тасушының демультиплекстеуі). Біріншісі, жолақты сүзгілер арқасында және екіншісі, сигналдың ортогональды түрленуінің көмегімен.

Біріншісінде жиілікті тарату модуляцияланған тасушылар арасынан таңдалу үшін, оларды жанындағы көршіліес жолақтары өзара жабылмауы керек. Бұл шарт орындалады, егер жиілікті таратудың мөлшерін мынадай етіп таңдап алсақ Δf > 2/T_U , мұнда T_U – ақпараттық жұмысшы аралық символы. Бірақ радиоспектрді қолдану нәтижелілігі бәрі-бір шамалы болады.

OFDM стандарты қарама-қарсы асты тасушымен көршілес спектрлердің күшті жабуымен сипатталады, жиіліктін тарауын екі есе азайтады және соншаға ақпараттың сандық таралу тығыздығын жоғарылатады (бит/с)/Гц. Спектрлі топтық астытасушының ортогональді демодуляция әдісінің арқасында көрінер жиіліктің бөгеттері компенсацияланады, оған қарамастан олардың жанындағы жолақтары өзара жабылады.

Ортогональдық шарттарының  орындалуы үшін, тасуыштардың арасында жиіліктік таралуы тұрақты және мынау мағынаға ие болуы қажет Δf = 1/T_U, яғни T_U  аралығында f₂ - f₁ жиіліктің әр түрлілік периодының ішіне бүтін сан кіру керек. Бұл шарт орындалу үшін OFDM модемінде синхронизацияның екі түрін енгізу керек: топталған спектрлердің тасуыш жиіліктерінің синхронизациялану сигналы және демодулятордың функционал блоктарының ырғақты жиіліктердің синхронизациясын арналған сигналдар. Жиіліктердің тасушы тобы дәл қазіргі уақытта параллельді сандық ағынымен биттерді тасымалдаса, онда ол «OFDM символы» деп аталады.

1.8 Wi-MAX технологиясы аясындағы қатынас құру түрлері

Wi-MAX Forum Wi-MAX -қа қатынас  құрудың төрт түрін анықтады.

Фиксирленген қатынас  құру (fixed access). Бұл қатынас құру кезінде  тұтынушылық құрылғы қызмет көрсету  контракты бойынша келісілген уақыт бойы, яғни, контракт біткенше орын ауыстырмауы тиіс. Қызмет көрсету кезінде тұтынушы қалаған уақытында желіге кіре немесе одан шыға алады, сондай-ақ, өзінің қалауы бойынша «ең жақсы» деген базалық станцияны таңдауына мүмкіндігі бар. Ал, қарапайым жағдайда тұтынушылық құрылғы тек бір ғана базалық станцияның секторымен немесе ұясымен қатынас жасайды. Ол істен шыққан немесе онымен байланысу қиыншылығы туындаған кезде басқа базалық станцияға ауысу процесі автоматты түрде орындалады.

Әр түрлі орындардан қатынас құру (nomadic access). Бұл қатынас  құру түрінде тұтынушылық құрылғы  бір сеанс біткенше бір жерде  тұрақтауы тиіс. Ал, егер де ол сол сымсыз желінің басқа жеріне орын ауыстырса, онда желі оның жазылуының атрибуттарын анықтайды және өзге сессия орнатылады. Бірақ, бұл кезде алдынғы пунктте айтылған мүмкіндіктер сақталады.