Развитие систем радиодоступа

Бесплатно!

 Лекция №7 «Развитие систем радиодоступа»

1. Системы радиодоступа к АТС

Системы радиодоступа, строящиеся по принципу «точка-многоточка»

Системы радиодоступа, строящиеся по принципу «точка-многоточка», – это системы наземной радиосвязи, реализующие коллективный фиксированный или ограниченно мобильный беспроводный доступ пользователей к общему коммутационному ресурсу – опорной АТС (УПАТС или ГАТС) и/или коммутатору данных. Общее название охватывает различные технологии, стандарты и оборудование, отличающееся по способу построения, организации связи и т.д. В соответствии с этим системы беспроводного доступа имеют различную специфику и сферу применения. Тем не менее, они выделяются следующими общими преимуществами:

1) Реализация качественной цифровой радиосвязи с предоставлением современных услуг телефонной связи и/или услуг передачи данных. Системы предлагают различные интерфейсы для качественной передачи речи со скоростью 64 кбит/с (цифровые – Е1, PRI, BRI или аналоговые – FXS/FXO), обеспечивая модемную (до 56 кбит/с) и факсимильную связь, а также интерфейсы передачи данных – Ethernet, V.35 или V.24.

2)Высокая скорость развертывания и быстрая окупаемость. На установку системы радиодоступа требуется от нескольких дней до нескольких недель (в зависимости от типа системы) – это значительно короче времени создания разветвленной и протяженной кабельной инфраструктуры, что имеет особое значение для операторов связи в условиях жесткой конкуренции на рынке телекоммуникационных услуг, когда важно как можно быстрее активизировать предоставление сервиса и получить отдачу от вложенных средств.

3) Небольшая стоимость обслуживания. Обслуживанию подлежит только радиооборудование, в то время как в проводных системах требуется обслуживание связного оборудования и, в особенности, линейно.кабельной сети.

4) Хорошая расширяемость. Для подключения к системе нового пользователя достаточно обеспечить его абонентским терминалом и прописать в системе. Если нагрузка от пользователей возрастает до предельной величины для данной конфигурации оборудования, то систему можно легко расширить дополнительными модулями или подсистемами.

5) Возможность использования в сложных географических условиях. Системы обеспечивают предоставление услугв районах, где нет линейно.кабельной сети, а также в регионах, где производство земляных работ затруднено и экономически не оправдано. Естественные препятствия (горы, реки, болота, сильно пересеченная местность) в значительной степени затрудняют прокладку проводных коммуникаций. Для систем беспроводного доступа этих препятствий не существует.

6) Большие радиусы охвата. Системы беспроводного доступа охватывают территорию радиусом от 10 до 50 км (в зависимости от частотного диапазона, ширины радиополосы, топографии местности и др. факторов). Ряд систем предлагают репитеры (ретрансляторы) для увеличения радиуса действия или построения протяженных трасс.

7) Высокоэффективное использование частотного спектра. Лежащий в основе систем радиодоступа принцип группового использования радиоресурса, позволяет высокоэффективно использовать занимаемый частотный спектр, предоставляя его тому пользователю, который в данный момент в нем нуждается. Кроме этого, разработчики этих систем прикладывают все усилия для повышения такого качественного показателя, как соотношение полосы пропускания к занимаемой частотной полосе (бит/с/Гц).

8) Централизованный менеджмент систем/сети и гибкость сервиса. Разработчики систем радиодоступа предлагают к ним развитые системы менеджмента, которые позволяют дистанционно управлять и диагностировать не только одну систему, но и целый ряд систем одновременно или сеть в целом. Некоторые из них предоставляют сервис по учету трафика и тарификации соединений, по анализу качества радиочастотных трактов, по дистанционной загрузке нового программного обеспечения и др.

Если для систем мобильной связи, например, сотовых, требуется сплошное покрытие территорий, то базовые станции систем беспроводного доступа можно устанавливать лишь вблизи мест непосредственного расположения пользователей (точнее зданий, где они живут или работают). Наличие информации о количестве потенциальных стационарных пользователей позволяет при установке системы реализовать лишь минимально необходимую емкость, которую затем можно будет увеличивать по мере роста числа пользователей. Благодаря этому можно оптимизировать конфигурации БС и системы в целом, а также минимизировать затраты на начальном этапе развития системы. Эти системы одинаково эффективны для различной плотности пользователей, поскольку их проектирование учитывает расположение пользователей на местности и их потребность в полосе пропускания, в соответствии с чем производится сначала частотное планирование, а затем дизайн (конфигурирование) основного оборудования системы и антенного узла (для охвата необходимых зон и секторов).

Стационарный абонентский терминал может размещаться внутри или снаружи зданий и иметь внешнюю (выносную) или встроенную антенну, а также резервное питание от батареи, обеспечивающее работоспособность во время сбоев в сети электропитания.

Радиоудлинители. Телефонизация удаленных объектов

Многие абоненты хотели бы установить “обычный” телефон на даче, в загородном доме, в удаленном подразделении предприятия, на складе и т.д. Однако организовать телефонную связь с объектом, находящимся даже на небольших расстояниях (5-10 км) от населенных пунктов, где имеется номерная емкость, подчас весьма сложно. Прокладка проводных линий связи требует больших финансовых затрат, а в некоторых случаях провести телефонный кабель к удаленному объекту невозможно.

Конечно, на сегодняшний день наиболее удачным решением этой задачи будет установка сотового шлюза (подробнее о сотовых мостах см.). Такой вариант предоставляет пользователю качественную цифровую связь и множество дополнительных возможностей. Однако не во всех местах имеется зона уверенного покрытия сотового оператора и не всех устроит оплата разговоров, пусть и по выгодному тарифу.

В то же время давно существуют устройства, обеспечивающие возможность “выноса” имеющейся телефонной линии на некоторое расстояние, используя радиоканал. Например, установив базовую часть радиоудлинителя в своей квартире и подключив его к телефонной розетке, вторую часть удлинителя (обычно называемую абонентской) вы можете разместить у себя на даче. При этом на выходе абонентского блока будет обеспечиваться полный аналог вашей квартирной телефонной линии, куда может быть стандартным образом подключен любой телефонный аппарат, автоответчик, факс, модем или мини – АТС. Эксплуатация такого устройства проста: подняв трубку на телефонном аппарате, подключенном к абонентскому блоку, вы услышите привычный “гудок” АТС – он же сигнал к набору необходимого телефонного номера. После установления соединения разговор происходит в обычном дуплексном режиме. Разъединение связи произойдет автоматически после того, как на телефонном аппарате будет положена трубка. О поступлении вызова телефон известит обычным звонком.

Описание радиоудлинителя телефонных каналов УТК-1:

УТК-1, УТК-1/2 предназначены для беспроводной телефонизации (с помощью радиосредств) абонентов, удаленных на 30-45 км от сетей проводной телефонной связи, обеспечивают качество связи и сервисное обслуживание на уровне любого абонента АТС.

УТК-1 обеспечивает связь одного абонента с сетью АТС, УТК-1/2 – двух абонентов по одному радиоканалу (поочередно). Каждый абонент имеет свой телефонный номер на АТС. Телефонный аппарат может быть удален от абонентского комплекта с помощью двухпроводной линии на расстояние до 5 км. (рисунок 1)

Важно отметить, что для эксплуатации таких радиоудлинителей обязательно требуется получение дополнительного разрешения в местном отделении Госсвязьнадзора на использование частоты. Все эти устройства работают в специально выделенных диапазонах частот – в этом и заключается одна из проблем, ограничивающих их широкое распространение. Принятая в диапазонах частот 300/336 МГц и 307/343 МГц, выделенных для таких радиоудлинителей, организация их работы по принципу “один радиоканал – один радиоудлинитель” позволяет в одной местности радиусом порядка 60 км разместить менее 50 удлинителей. Обычно эти скудные ресурсы оказываются уже давно заняты. Да и другой диапазон для радиоудлинителей – 412 – 417/422 – 427 МГц, где связь организована по принципу “поиск свободного канала”, тоже может обеспечить функционирование всего порядка 1000 удлинителей, что явно меньше числа потенциальных претендентов.

На практике для телефонизации удаленных объектов чаще всего используют радиотелефоны повышенной дальности, особенно с направленной антенной, но, в большинстве случаев, на объекте желательно иметь не просто трубку, а полноценную телефонную линию, к которой можно подключить факс, модем, другой радио или обычный телефон или даже мини-АТС.

С другой стороны, мощность излучения и частотный диапазон радиотелефонов средней и большой дальности ограничен действующими в нашей стране нормативными документами. Например, согласно ПОСТАНОВЛЕНИЮ от 12 октября 2004 г. N 539 О ПОРЯДКЕ РЕГИСТРАЦИИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВ для работы беспроводных телефонов выделены несколько диапазонов частот: 30 – 31/39 – 40 МГц, 814 – 815/904 – 905 МГц, 864 – 868,2 МГц, 1880 – 1900 МГц, заметно различающихся своими свойствами по уровню естественных шумов и характеристикам распространения радиоволн. К тому же для всех сертифицируемых моделей радиотелефонов предусмотрено допустимое значение выходной мощности передатчика не более 10 мВт, а коэффициент усиления антенны – 3 дБ. При этом получить дальность связи более 2 км с подвижной трубкой практически невозможно. Попытка же самостоятельного увеличения мощности передатчика (например, с помощью дополнительного усилителя) или применение остронаправленной антенны сразу лишают “доработанный” таким способом телефон сертификата, что делает его использование незаконным.

Незаконным является и использование множества моделей “сверхдальних” радиотелефонов (Harvest, Sanyo, Senao, Voyager и др.). К примеру, из всей линейки Senao сертифицированы у нас только три модели. Наиболее важным здесь является то, что такие телефоны используют широкий спектр частот в диапазоне от 29 до 960 МГц, предназначенных в нашей стране для теле- и радиовещания, навигации, связи с судами, самолетами и т. п. Понятно, что излучения таких телефонов могут приводить к самым различным последствиям – от обычных помех просмотру по телевизору любимого сериала до угрозы здоровью и жизни людей, например, находящихся на борту заходящего на посадку самолета. Да и для здоровья самих пользователей подобные телефоны не всегда безопасны – мощности передатчиков в абонентской трубке доходят до 10 Вт и более.

Сертифицированные же телефоны совершенно безопасны, причем как с позиции помех, так и вреда здоровью пользователей. Именно по этой причине уже целым рядом отечественных фирм налажен выпуск радиоудлинителей на базе телефонов диапазона 900 МГц: Panasonic KX – T 7980, 9080, 9050, 9350, KX – TC 908 и 928; LG GT 9121A, 9130A, 9140. Это модели TC – 096GT, БТА – 900C, РИТАЛ – 900М (на одну линию) и РИТАЛ – 903Л, реализующий некоторые функции микро-АТС и позволяющий подключить до трех отдельных абонентских линий.

Типовым вариантом доработки радиотелефона является применение в базовом и абонентском блоках выносных антенн с узкой диаграммой направленности, а также установка дополнительного узла – интерфейса телефонной линии. Такой интерфейс представляет собой специальное низкочастотное устройство, подключаемое к абонентской трубке радиотелефона и вырабатывающее на своем выходе сигналы, соответствующие стандартной телефонной линии (питание микрофона, звонок, звуковые сигналы). В обратном направлении интерфейс преобразует сигналы от подключенного к его выходу телефона, факса или модема (снятие и опускание трубки, набор номера, звуковые сигналы) в сигналы для передачи в базовую часть и управления работой процессора трубки. Выступая в качестве эмулятора телефонной линии, интерфейс обеспечивает нормальную работу любых устройств, предназначенных для подключения к телефонной линии.

Например, система радиоудлинения телефонной линии РИТАЛ-900 имеет в своем составе бытовой бесшнуровой телефон, эмулятор телефонной линии РИТАЛ, являющейся собственной разработкой фирмы “Электроника-Дизайн” и две узконаправленные антенны ГРАД 9804.

Эмулятор представляет собой микропроцессорное устройство, позволяющее на абонентском конце радиоудлинителя сформировать из трубки радиотелефона обычную телефонную линию, параметры которой соответствуют стандартам коммутируемых телефонных сетей общего пользования.

Антенны, входящие в систему, представляют собой алюминиевую конструкцию размером 50х90 см. окрашенную специальной радиопрозрачной краской, нанесенной методом вжигания. Они могут размещаться на кровлях, балконах, на мачтах и т.п. Важно лишь, чтобы высота, на которой они будут размещены, обеспечивала радиовидимость между антеннами. Дальность связи может достигать 20 км.

Включение в систему радиоудлинения эмулятора позволяет создавать полноценные местные телефонные сети. Это также даёт возможность устанавливать радиотрубку, встроенную в корпус эмулятора, в нескольких метрах от антенны (например, на чердаке), что способствует уменьшению затухания сигнала в радиочастотном кабеле, а сформированную телефонную линию разводить по помещению обычным телефонным кабелем. В телефонной сети, созданной на основе системы радиоудлинения с эмулятором РИТАЛ-900, могут работать дисковые, кнопочные телефоны, телефоны-АОНы, бесшнуровые телефоны, компьютерные факс-модемы, факсимильные аппараты, офисные мини-АТС и др. (рисунок 2).

Таким образом, с помощью данной системы возможно установить телефон на даче, в селе, расположенном в 15-20 км от города, осуществить полноценную телефонную связь между городской АТС и населенным пунктом в случае невозможности прокладки проводной линии (базовый блок с антенной при этом устанавливается на АТС).

2. Системы радиодоступа 1-го поколения

Системы беспроводного радиодоступа – это системы наземной радиосвязи, реализующие фиксированный или ограниченно мобильный беспроводный доступ абонентов к УПАТС или ГАТС и терминалов передачи данных к другим терминалам или LAN/WAN.

Они характеризуется следующими преимуществами и особенностями:

– предоставление качественной радиотелефонной связи, включая использование модема и факса, и/или передачи данных;

– предоставление услуг в районах, где нет линейно-кабельной сети, а также в регионах, где производство земляных работ затруднено и экономически не оправдано;

– возможность быстрого развертывания и наращивания;

– возможность подключения абонента или сетевой АТС по цифровому интерфейсу (BRI-ISDN, 64 Кбит/с и проч.);

– быстрая окупаемость;

-возможность централизованного менеджмента системы;

– небольшая стоимость обслуживания;

Беспроводная УПАТС CoralAIR

Последние достижения в области микроэлектроники изменили привычные средства связи. Появление систем «персональной радиосвязи», известных также как «микросотовые», привело к тому, что Вы больше не привязаны к телефону на Вашем рабочем месте – телефон теперь всегда с вами. Нет «потерянных звонков», вы быстрее реагируете на полученные сообщения.

Абоненты с подвижным характером работы, нуждающиеся в то же время в непрерывной связи, обычно пользуются пейджерами, речевой электронной почтой или подобными методами. Новая система связи CoralAIR обеспечивает возможность неограниченной подвижности в сочетании с надежностью и удобством пользования. Возможность немедленно связаться с абонентом, не находящимся на своем рабочем месте, способствует устранению узких мест в процессе принятия решений и позволяет повысить эффективность использования капиталовложений в средства связи учреждения. Стоимость эфирного времени после закупки равна нулю.

Любая организация, независимо от вида деятельности, выигрывает от использования радиотелефонной связи:

– работники правительственных учреждений, доктора и медицинские сестры во время обхода всегда доступны для принятия срочных решений.

– начальники цехов и мастера могут связываться по телефону с любого рабочего места.

– постоянные партнеры или заказчики могут воспользоваться персональными телефонами при посещении вашего офиса.

– работники предприятий сферы обслуживания всегда в курсе дел клиентов и готовы к немедленным действиям.

Радиотелефонная система обеспечивает мобильную связь в офисе, на территории предприятия и т.д., при этом радиооборудование выполняет функции системного (цифрового) аппарата. Зона действия системы подразделяется на ячейки. Каждая ячейка обслуживается базовой станцией, соединяемой с УПАТС четырехпроводным кабелем. Базовая станция может обслуживать одновременно до 8 полнодуплексных разговоров. Система поддерживает до 64 базовых станций, что означает 512 одновременных разговоров для более чем 1500 пользователей.

Радиосистема состоит из следующих функциональных блоков:

– Плата радиоинтерфейса – обеспечивает взаимодействие между УПАТС и базовыми станциями.

– Базовые станции – фиксированные приемопередатчики, снабженные четырьмя разнесенными поворотными приемопередающими антеннами. Благодаря своим небольшим габаритам, базовые станции могут быть установлены на стене или потолке. Напряжение питания подается на базовую радиостанцию от УПАТС. Предусмотрена также возможность питания базовой станции от сети на месте установки.

– Портативные радиотелефоны – имеют стандартную клавиатуру, функциональные клавиши и алфавитно-цифровой жидкокристаллический дисплей, включающий также ряд пиктограмм.

Системные возможности CoralAir:

Роуминг телефонной трубки: CoralAIR позволяет телефонным трубкам перемещаться между зонами охвата базовых станций с поддержкой всего существующего сервиса.

Возможность подключения к резервному источнику питания: При пропадании электроэнергии система будет продолжать работать.

Мощность: К каждой системе Coral может быть подключено до 128 базовых радиостанций, поддерживающих до 512 одновременных сеансов связи, до 1535 телефонных трубок.

Дальность: Дальность каждой базовой станции – обычно до 100 м в открытом офисе и 500 м в открытом пространстве. Дальность связи зависит от типа строительных материалов и окружающей среды. Удаление базовой станции от системы Coral до 300 м. При использовании автономного питания растояние можно увеличить до 1200 м.

Безопасность связи: Система CoralAIR использует цифровое скремблирование, чтобы избежать любой возможности подслушивания разговора. Уникальный идентификатор системы используется для того, чтобы предотвратить возможность связи для пользователей станций CoralAIR, установленных по соседству. Специальный электронный заводской номер установленный на всех телефонных трубках вносится в список системы для проверки пользователя и предотвращения несанкционированного доступа к системе.

Организация сети: Система CoralAIR обеспечивает возможность построения сложных сетей. Основанная на системе ECMA QSIG она предлагает возможность сквозного тракта передачи для основных процедур запроса, таких как показ номера звонящего, централизованная голосовая почта, и т.д. Пользователи могут быть зарегистрированы в любом количестве узлов сети, обеспечивая его возможностью перемещения в зонах узлов.

Беспроводные LAN/WAN компании Wi-LAN

Канадская компания Wi-LAN – мировой лидер в разработке и производстве широкополосных систем фиксированного беспроводного доступа – принимающая активное участие в работе комитета по стандартизации IEEE 802.11 и 802.16 (известных также под названими Wi-Fi и WiMAX), предлагает ряд продуктов как решение проблемы «последней мили» для построения сетей Интернет-провайдеров и для создания частных/корпоративных сетей, имеющих распределенную структуру в пределах города и пригородной зоны. Опыт внедрения более, чем в 20 странах, подтверждает их эффективность и высокие технико-экономические показатели, что определило широкую востребованность этих продуктов на телекоммуникационном рынке.

Системы представляют собой беспроводный HUB (с интерфейсами 10/100 BaseT) и являются экономичной альтернативой DSL-модемам, превосходя проводные решения по стоимостным показателям (в основном – за счет исключения кабеля, работ по его прокладке и сокращения эксплуатационных расходов на его содержание), дальности действия, быстроте инсталляции и легкости расширения сети.

Реализация в оборудовании функции динамического управления уровнем излучения позволяет:

– сократить бесполезное рассеивание мощности и влияния на другие системы (засорение спектра);

– сконцентрировать мощность в требуемых направлениях;

– максимизировать использование спектра.

Системы оптимизированы для передачи речевого трафика. Дополненные гейтвеями IP-телефонии, они способны помимо услуг Интернет и передачи данных, предоставлять телефонный сервис, что позволяет экономично решать комплексные проблемы в решениях «последней мили» для банков, бизнес-центров, малых и средних офисов, а также для частных абонентов. А дополненные гейтвеями TDMoIP, эти системы предоставляют возможность передачи трафика c временным разделением каналов по IP-среде (в режиме «точка-точка»). Система Ultima 3, использующая патентованную технологию MC-DSSS (Multi-code Direct Sequence Spread Spectrum), работает в диапазоне 5,8 ГГц и имеет пропускную способность 12 Мбит/с (эффективных 10 Мбит/с). Эта система в конфигурации «точка-многоточка» (вариант исполнения Ultima 3 MP) позволяет обслуживать до 1000 пользовательских терминалов на территории радиусом до 38 км. Пользовательские терминалы включают в себя интегрированную панельную антенну, в то время как дизайн антенного узла базовой станции определяется географическим расположением пользовательских терминалов.

В конфигурации «точка-точка» система предлагает два варианта исполнения – Ultima 3 RD и Ultima 3 ER для трасс протяженностью, соответственно, до 25 км (с интегрированными панельными антеннами) и до 75 км (с использованием неинтегрированных направленных антенн). Особое внимание в системе уделено мерам обеспечения безопасности – скремблирование информации, использование специальных фильтров, пароли доступа и т.д.

Системы Libra 3000 и Libra 5800, работающие в диапазонах 3,5 и 5,8 ГГц соответственно, базируются на использовании патентованной W-OFDM-технологии 3-го поколения (Wideband Orthogonal Frequency Division Multiplexing – способ передачи информации, при котором данные кодируются и передаются по большому количеству радиочастотных высокоскоростных каналов одновременно), обеспечивающей возможности работы в условиях отсутствия прямой видимости (NLOS, non-line-of-sight) с высоким качеством и надежностью работы в условиях плотной городской застройки. Они имеют пропускную способность соответственно 16 Мбит/с (эффективных 12 Мбит/с) и 32 Мбит/с (эффективных 24 Мбит/с). Путем объединения нескольких систем в одной точке можно обеспечить общий поток до 192 Мбит/с на ячейку с подключением до 12 000 пользователей, тем самым предоставляя плавность роста сети (а следовательно и бизнеса) в широких пределах.
Libra 3000 и Libra 5800 покрывают, соответственно, расстояния до 25 и 35 км в конфигурации «точка-многоточка» и до 40 и 66 км в конфигурации «точка-точка».

Компания Wi-LAN считает, что использование его патента на W-OFDM необходимо для реализации устройств в соответствии со стандартами IEEE 802.16a, 802.11a и 802.11g, а также со стандартом ETSI BRAN HiperLAN/2 и текущей версией предлагаемого ETSI BRAN HiperMAN.

В связи с этим Wi-LAN заявляет о совместимости пользовательских терминалов систем Libra (как единственного продукта на рынке, использующего тот же метод OFDM, что и лежащий в основе WiMAX – 256-point FFT) со всеми будущими пользовательскими терминалами других производителей, сертифицированными на соответствие стандарту WiMAX. Тем самым Libra предоставляет плавный перевод работающей сети на стандарт WiMAX, защищая инвестиции компаний. Она позволяет приступить к построению сетей и вводу их в эксплуатацию уже сейчас, не дожидаясь завершения разработки стандарта IEEE 802.16.

Система широкополосного фиксированного беспроводного доступа (BFWA) airstar представляет собой альтернативу высокоскоростным оптоволоконным сетям или же комплексу радиорелейных линий и создает мощную транспортную магистраль «ATM через эфир» для множества пользователей. Покрывая территорию до 400 км2, она способна обеспечить весь спектр услуг связи и передачи данных в пределах города, включая:

– построение инфраструктуры сетей сотовой связи с поддержкой услуг 3G;

– доступ для малых и средних предприятий с услугами цифровой телефонии (включая ISDN), Интернета и виртуальных частных сетей (VPN);

– решения для многоквартирных жилых комплексов с предоставлением доступа в Интернет и высококачественной телефонии или VoIP;

– обеспечение каналов для сетей беспроводного абонентского доступа;

– высокоскоростной доступ для Wi-Fi («горячих точек«).

airstar – это TDMA-платформа в диапазоне 3.5, 10, 26, и 28 ГГц, способная передавать трафик IP, FR, E1 и ATM, динамически распределяя полосу между пользователями (общим количеством до нескольких тысяч). Архитектура «точка-многоточка» позволяет существенно снизить инвестиции в оборудование, расходы на монтаж и техническое обслуживание при максимальной эффективности использования частотного спектра.

Выполненная в виде компактной полки для размещения в стойке 19″, базовая станция имеет модульную архитектуру с возможностью полного резервирования. Она обеспечивает радиоинтерфейс для связи с пользовательскими терминалами и интерфейсы STM-1/OC-3 или E3/DS3 (до 155 Мбит/с) для присоединения к наземным коммуникациям.

Компактный пользовательский терминал с вариантом установки на стойку 19″ содержит до 4 интерфейсов E1 для пропуска TDM-трафика, один последовательный интерфейс (X.21/V.35) для FR, PPP или CES-приложений и один интерфейс 10/100BaseT для IP-трафика. Предоставляя полосу до 28 Мбит/с на терминал, система обеспечивает высокое качество услуг (QoS) телефонии и передачи данных. Поставляемая с оборудованием система дистанционного управления и контроля работы сети airview на базе протокола SNMP, имеет удобный графический пользовательский интерфейс. Она существенно упрощающий конфигурирование сети и ее управление и обеспечивает сквозную активацию услуг, а также контроль и управление сбоями и неисправностями в сети.

Система микросотовой связи KIRK dect-z 1500

Система KIRK dect-z 1500 – это простое и эффективное решение для компании или организации, работники которой находятся в движении, и от своевременности принимаемых ими решений зависит успех компании. Система представляет собой радиорасширение для проводных корпоративных сетей связи и сетей связи общего пользования. KIRK dect-z 1500 может быть подключен к любым телефонным станциям – офисным, учрежденческим или городским, имеющим стандартные (аналоговые) абонентские комплекты. Для передачи набираемого номера может использоваться как тональный, так и импульсный способ набора. Система очень проста в развертывании, настройке и эксплуатации. Способность радиотелефона системы быть зарегистрированным в нескольких KIRK dect-z 1500, делает возможным использовать систему в компаниях с несколькими офисами или площадками. Одна система способна поддерживать до 16 «сот», покрывая за счет этого площадь от 0,4 до 5,76 квадратных километров. При этом в системе могут работать до 64 мобильных абонентов. К системе можно подключить концентратор, управляемый внешними сигналами, например, от системы сигнализации, который будет автоматически генерировать текстовые сообщения и рассылать их на мобильные аппараты абонентов системы.

Все описанные свойства системы делают ее необходимой для организаций с высоким уровнем ответственности сотрудников, таких как больницы, службы безопасности, аэропорты. Кроме того, подобная система будет небезынтересной для предприятий, занимающих большие площади, не оборудованные повсеместно системами проводной связи. Примерами подобных предприятий могут служить склады, крупные промышленные предприятия, супермаркеты.

Отдельной областью применения являются аппликации беспроводного фиксированного абонентского доступа. В случаях, когда не представляется возможным развернуть традиционное кабельное хозяйство и количество подключаемых абонентов невелико, KIRK dect-z 1500 позволяет подключить обычные телефонные аппараты, факсы или модемы абонентов посредством радиодоступа. Для реализации подобной задачи вместо мобильной трубки на стороне абонента используются стационарные устройства. Использование на базовой станции направленных антенн позволяет удалять устройства радиодоступа на расстояние 3-5 километров. Типичной областью такого применения является телефонизация небольших жилых массивов, например, коттеджных поселков.

Таким образом, система KIRK Dect-z 1500 может быть использована во множестве организаций самого различного профиля и деловой ориентации:

– для оснащения руководителей, секретарей и другого подвижного персонала в любом офисе

– в производственных и складских компаниях, технический и административный персонал которых нуждается в высоком уровне мобильности

– в универсальных магазинах, предприятиях розничной и оптовой торговли, менеджеры которых постоянно перемещаются по торговым залам

– в гостиницах и конференц-центрах, обслуживающий персонал и гости которых высоко ценят возможность мобильной коммуникации

– в больницах и госпиталях, где медицинский персонал должен быть на постоянной оперативной связи на крупных строительных объектах, в выставочных комплексах, спортивных и зрелищных сооружения

Компоненты системы.

Стационарное центральное управляющее устройство CCFP.

Предназначено для управления процессом организации и поддержания связи в системе. К CCFP подключаются базовые приемо-передающие станции, обеспечивающие радиосвязь с мобильными абонентами и соединительные линии для подключения системы к проводной сети связи. Кроме этого, CCFP содержит текстовую и цифровую информацию об абонентах системы, банк текстовых сообщений, память для хранения телефонной книжки.

Стационарное Радиоустройство RFP.

Представляет собой базовую радиостанцию системы (основной компонент «соты»). В ее задачи входит организация радиоканала до конкретного мобильного абонента. RFP подключается к CCFP одной витой парой проводов и, в стандартном исполнении, не требует собственного блока питания. RFP поддерживает радиоканал в стандарте DECT по спецификации GAP/RAP. В базовом исполнении RFP имеют круговую диаграмму направленности антенны, обеспечивающую равномерное радиопокрытие вокруг RFP. При необходимости, RFP может быть снабжено направленной антенной, увеличивающей зону радиопокрытия в одном из направлений.

Портативный мобильный телефонный аппарат РР.

Переносная трубка микросотовой системы, имеющая стандартную телефонную клавиатуру, функциональные кнопки и дисплей.

При помощи функциональных кнопок можно выбирать из меню различные функции, адаптирующие работу трубки для каждого конкретного пользователя, устанавливать или разрывать соединение, регулировать громкость, получать или отправлять текстовые сообщения.

Дисплей трубки помогает абоненту ориентироваться в работе системы, читать текстовые сообщения, контролировать набор номера, идентифицировать абонента, который его вызывает.

К трубке можно подключить компактную микротелефонную гарнитуру, что освободит ваши руки для работы во время разговора, кроме того, можно активизировать функцию автоматического ответа, тогда, вместо звонка, трубка сама будет переходить в режим соединения при получении вызова.

Для поддержания батареи трубки в рабочем состоянии предназначены зарядные устройства СН индивидуального (на одну трубку) и коллективного пользования (на четыре трубки).

Дополнительные устройства.

Для более полного удовлетворения потребностей каждого заказчика в системе предусмотрены следующие компоненты:

Фиксированный Абонентский терминал FAU – абонентское устройство стационарного размещения для подключения стандартных устройств передачи – телефона, факса или модема.

Репитер CRFP представляет собой беспроводную базовую станцию, дополняющую RFP. Он применяется в местах, где нет возможности подключить RFP к CCFP посредством проводов или когда необходимо увеличить зону радиопокрытия одной соты.

Контейнер наружного размещения RFP. Позволяет размещать базовые станции вне помещений и обеспечивает необходимые для работы RFP климатические условия при широком разбросе температуры и влажности вне контейнера.

Функции и возможности KIRK Dect-z 1500

– подключение до 64 абонентов

– подключение до 16 базовых станций

– переключение на другую базовую станцию без прерывания разговора (роуминг)

– идентификация вызывающего абонента

– передача сообщений

– режим автоответа (без снятия трубки)

– переадресация вызова

– передача вызова

– цифровая передача речи

– используется 10 радиочастотных каналов в режиме выбора наилучшего

– аутентификация портативных телефонов

– поддержка стандарта DECT/GAP (возможность работы с портативным телефоном любого производителя, соответствующим данном стандарту)

– автоответчик

– телефонная книжка с памятью на 99 абонентов

– до 4-х одновременных разговоров через одну базовую станцию

– дальность до 600 м от базовой станции на открытой территории

– дальность около 50 м от базовой станции в помещении

– совместимость с услугами телефонной компании (ожидание вызова, голосовая почта, доступ к услугам с тональным донабором и т.д.)

– отображение состояния вызова («звонок», «занято» и т.п.)

– полностью программируемое устройство с помощью персонального компьютера через стандартный порт RS-232

Широкополосная система беспроводного доступа angel (SR Telecom)

Данная система типа «точка-многоточка» предназначена для операторов связи и Интернет-провайдеров. Она позволяет существенно повысить количественно и качественно спектр услуг, предоставляемых пользователям. Состав услуг включает в себя: широкополосный доступ в Интернет, широкополосную передачу данных, телефонные абонентские линии (ГАТС или АТС оператора). При этом пользователями услуг могут быть: банки, бизнес-центры, малые и средние офисы, домашние офисы и частные абоненты. Также система может использоваться для создания частных/корпоративных сетей, имеющих распределенную структуру в пределах города.

Работая в частотных диапазонах 2,3/2,4 и 3,5 ГГц, angel представляет собой высокоэффективную и экономичную альтернативу широкополосным проводным системам доступа (например, DSL-модемам) с покрытием территорий радиусом до 30 км. А использование технологии non-line-of-sight (NLOS с использованием OFDM) позволяет обеспечить высокое качество и надежность работы даже в условиях плотной городской застройки.

В состав оборудования входят:

– базовая станция ABS 3000;

– абонентский терминал SSU4000;

– бизнес-терминал BSU3000;

– система менеджмента.

Базовая станция обеспечивает высокоразвитый радиоинтерфейс для связи с терминалами, при этом ресурсы, отводимые для передачи данных и голоса, не перекрываются, гарантируя высокое качество передачи речи. В зависимости от аппаратной конфигурации, распределения спектрального ресурса и заданного качества обслуживания, система способна обслужить до 6000 абонентов и пропустить агрегативный IP-трафик до 10 Мбит/с, используя одну пару частот шириной по 4 МГц.

Подключение к телефонной сети (общегосударственной или частной) производится через опорную АТС при помощи цифровых соединительных линий Е1 по протоколу V5.2, а к WAN – при помощи цифровых соединительных линий Е1 по протоколу МPPP (на провайдера возлагается предоставление сервисов: DHCP, FTP, NAT, Routing и Filtering,).

Абонентский терминал SSU4000 – устройство наружной установки, интегрированное с антенной. Терминал обеспечивает подключение до 2 абонентских телефонных линий и Ethernet 10Base-T. Максимальная скорость передачи данных: входящих (со стороны базовой станции) – до 512 кбит/с, исходящих – до 128 кбит/с.

Бизнес-терминал BSU3000 состоит из устройства, устанавливаемого внутри помещения, и устройства наружной установки, интегрированного с антенной. Терминал обеспечивает подключение до 6 абонентских телефонных линий и Ethernet 10Base-T. Максимальная скорость передачи данных: входящих (со стороны базовой станции) – до 1024 кбит/с, исходящих – до 256 кбит/с.

Система менеджмента включает в себя широкий инструментарий, позволяющий:

– распределять и оперативно перераспределять ресурсы системы между терминалами;

– дистанционно программировать терминалы, измерять их параметры, обновлять версии программного обеспечения и устранять проблемы;

– контролировать состояние радиочастотного тракта между базовой станцией и любым из терминалов;

– осуществлять планирование сети;

– администрировать инсталляции.

Систему также отличают:

– высокая спектральная эффективность;

– адаптивная модуляция (QPSK, 8 QAM, 16 QAM и 64 QAM) для каждой связки;

– выбор уровня приема/передачи для каждой связки;

– динамическое предоставление каналов.

Система «точка-многоточка» SR500s

Уникальная цифровая радио система SR500s, реализующая одновременно свойства как оборудования беспроводного абонентского доступа, так и малоканальной системы радиорелейной связи, позволяет решать задачи, характерные для многих министерств, ведомств и корпораций, сети которых имеют разветвленную и протяженную структуру. Работая в микроволновом диапазоне (от 1.3 до 2.7 ГГц, 3.5 ГГц, 10.5 ГГц), система ТDMA типа «точка-многоточка» предоставляет широкие возможности для передачи на большие расстояния речи, факсов и данных. При помощи 60 выделенных или коммутируемых радиоканалов (по 64 кбит/с каждый) она позволяет осуществить как «подтягивание» удаленных абонентов (до 511 территориальных групп) к АТС, так и объединение нескольких территориально разнесенных учрежденческих телефонных станций в виртуальную сеть, а также предоставляет каналы передачи данных полосой до 64 кбит/с. Практически уникальные возможности системы по организации телеконтроля и телеуправления объектами (телеметрия, SCADA) делают ее незаменимой при построении сетей связи вдоль газопроводов, нефтепроводов, линий электропередач, железных дорог, автомобильных трасс и т.д.

Система цифровой радиосвязи SR500s имеет сертификаты Министерства связи РФ, а также решение ГКРЧ об использовании полосы радиочастот.

Сферы приложения системы:

– сети ведомственной технологической связи;

– сети связи общего пользования;

– сети экстренных спецслужб;

– центры телеконтроля и телеуправления объектами;

– информационные сети;

– банковские сети.

Преимущества системы:

– покрытие широких территорий, что особенно важно для труднодоступных регионов;

– установка протяженных трасс, что значительно выгоднее прокладки кабельных и оптоволоконных магистралей;

– быстрота развертывания;

– возможность непрерывного роста;

– малый срок окупаемости капиталовложений;

– высокое качество и надежность оборудования;

– работа в сложных климатических условиях;

– эффективное использование частотного плана;

– простота и удобство техобслуживания.

Архитектура системы

Система имеет гибкую архитектуру и позволяет строить сети радиальной, радиально-узловой или линейной структуры с максимальным удалением пользователей на расстояние до 720 км, используя на каждом участке переприема только одну пару частот. В час наибольшей нагрузки система способна обслужить до 670 абонентов при нагрузке 0,07 Эрл и нормой допустимых потерь 1%. В нее заложена опция организации служебного канала, который, при необходимости, может быть переведен в режим общего использования. В состав системы входит центральная станция, репитеры (ретрансляторы, с выделением и без выделения каналов) и оконечные станции. Широкая номенклатура вариантов исполнения репитеров и оконечных станций и их функциональные возможности позволяют не только гибко конфигурировать сеть, но и легко ее модифицировать при развитии.

Защита от несанкционированного доступа позволяет ограничить перечень лиц (операторов), которым разрешен доступ к управлению системой. Система производит идентификацию оператора по:

1. имени;

2. паролю;

3. правам доступа к разделам управления системой.

3. Системы радиодоступа 2-го поколения. Аlcatel 9800

Аlcatel 9800 – цифровая радиосистема удаленного абонентского доступа 2 Мбит/с, 4 Мбит/с .

Алкатель 9800 – цифровая система радиодоступа, разработанная для обеспечения высококачественной связи между телефонной станцией и группами абонентов, распределенными в городских, пригородных и малонаселенных районах. Система отвечает следующим требованиям:

– низкие начальные и эксплуатационные затраты;

– быстрая и простая установка;

– высокая надежность;

– простое управление;

– недорогое и гибкое расширение при росте числа абонентов.

Система работает как распределительная сеть «точка – много точек», где каналы распределяются из одной центральной точки к нескольким удаленным станциям по радиочастотному тракту. Группы абонентов, распределенные на большой площади, подключаются к этим удаленным станциям.

Абоненты получают доступ к местной телефонной станции по радиоканалам системы А9800. Таким образом, это система с концентрацией абонентской емкости. А9800 основана на современной технологии, эффективной технике кодирования и модуляции, передовой архитектуре для получения большего числа каналов, эффективного использования радиоспектра, низкого энергопотребления и уменьшения общих затрат. Система также полностью соответствует рекомендациям ITU-T, ITU-R и стандартам СЕРТ и ETSI.

Типы услуг

Телефония. Импульсный или частотный (DTMF) набор номера. Передача 12 или 16 кГц импульсов тарификации к абоненту от местной станции, что позволяет установку платных телефонов-автоматов, индикаторов нагрузки или абонентских домашних счетчиков. Поддерживаются передача данных в голосовом диапазоне и факс.

Аналоговая соединительная линия (4-проводная + Е&М) 6-проводная аналоговая соединительная линия.

Цифровая соединительная линия Передача данных 64 Кбит/с (G703). o Передача данных на низкой и средней скорости
– Синхронная низкоскоростная передача данных 1200, 2400, 4800, 9600,19200 бит/с.
– Асинхронная низкоскоростная передача данных 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бит/с.
– Синхронная среднескоростная передача данных 48, 56, 64 Кбит/с.

Телекс R20 или скорость передачи 50 Бод при постоянном токе.

Архитектура системы

XBS – Cтанционное оборудование. Размещается в помещении телефонной станции. Контролирует сеть А9800 и содержит интерфейсы к телефонной станции. Интерфейсы к телефонной станции для предоставления услуг телефонии могут быть либо традиционной парой проводов (а/Ь), или цифровая соединительная линия 2 Мбит/с с концентрацией. Максимальное количество абонентов, подключаемое к XBS, может быть 1024 при 2 Мбит/с системе или 2048 при 4 Мбит/с.

OMS – Система управления и технического обслуживания. OMS является интерфейсом человек-машина системы. Используется для конфигурации системы, тестирования, управления статусом абонентов, отображения сигналов неисправности и т.д. Данная система использует стандартный настольный персональный компьютер с цветным монитором высокого разрешения и специальным ПО для обеспечения максимально удобного управляющего интерфейса. OMS подключается к XBS (при необходимости – удаленно) и может одновременно управлять 14 сетями А9800.

RSC – Центральная радиостанция. RSC непрерывно передает на удаленные станции по ТОМ (Мультиплексирование с Временным Разделением) и получает от них информацию пакетами посредством ТОМА (Множественный Доступ с Разделением по Времени). RSC может быть установлена как в непосредственной близости от XBS, так и удаленно. Интерфейс между XBS и RSC соответствует рекомендациям ITU-T G703, что позволяет использовать стандартный транспорт (кабель большой пропускной способности, радиорелейную пинию и т.д.).

RST – Оконечная радиостанция. RST размещается в удалении от телефонной станции и в непосредственной близости к группам абонентов. Она соединяется с Центральной Радиостанцией посредством ТDМ/DМА доступа и обеспечивает доступ к абонентским интерфейсам.

RSN – Узловая радиостанция. Функционирует, как ретранслятор. Аналогична RST, но снабжена дополнительным трансивером. RSN требуется при отсутствии прямой видимости между RSC и RST, или при слишком большом расстоянии между нами. Типичный максимальный пролет -30-40 км. До 16 RSN могут включаться в каскад между RSC и RST для достижения максимального охвата А9800.
Абоненты подключаются как к RST, так и к КЫТ. Это может быть сделано по стандартным витым парам (до 8, 16 или 80 проводных абонентов, в зависимости от размера станции) или посредством радиодоступа (до 128 абонентов).

WS – Беспроводная Подсистема. WS подключает абонентов к радиостанции, используя технологию DECT (Multi Carrier TDM/TDMA Time Division Duplex Radio) для фиксированного доступа. Радиостанция может быть укомплектована одной или двумя WBS (Беспроводная Базовая Станция) в зависимости от нагрузки от беспроводных абонентов. До 128 абонентов могут подключаться к радиостанции. У абонента устанавливается WNT -Беспроводной Сетевой Терминал, обеспечивающий подключение стандартного телефона к индивидуальной телефонной пинии. Возможно смешанное – проводное и беспроводное подключение абонентов к одной радиостанции.

Временные интервалы и каналы. А9800 обеспечивает 30 временных интервалов (time-slots) в 2 Мбит/с канале и 60 временных интервалов в 4 Мбит/с канале. Для телефонии система использует либо 64 Кбит/с ИКМ, либо 32 Кбит/с АДИКМ кодирование речи. Возможна различная комбинация каналов по 64 Кбит/с и 32 Кбит/с. Оператор OMS определяет тип канала для каждого абонента системы.

Функциональное описание

Типичная система А9800 состоит из некоторого числа RST и RSN, соединенных по радио с RSC и совместно использующих имеющиеся в системе каналы. Центральная радиостанция передает непрерывно и каждая RST и RSN принимает ту часть информации, которая адресована ее активному абоненту. Для этого они синхронизированы с XBS и знают, какие каналы приписаны данному телефонному разговору. Затем каждая RST и RSN передает во время определенного периода пакет от каждого активного абонента, приписанного к данному устройству.

Характеристики

– система А9800 имеет широкий перечень дополнительных характеристик. Из наиболее значительных:

– RST и RSN генерируют сигнал конца связи для автоматических автоответчиков;

– сигнал удержания от станции, посылаемый по физическим линиям с реверсивной полярностью, используется для освобождения с задержкой. При этом сигнале удается избежать ложного захвата канала.

– освобождение канала задерживается до окончания передачи импульсов тарификации.

В систему входит устройство определения номера абонента-нарушителя.

Функциональные характеристики

Резервирование RSC и RSN. Для увеличения надежности важных частей системы, таких как XBS, RSC, RSN, обычно обслуживающих большое количество абонентов, эти станции могут иметь резервирование.
Для этого обеспечивается дублирование радиооборудования, блоков управления и источников питания. Управление передается резервному оборудованию, если работающее оборудование отказывает. Процесс переключения не прерывает установившиеся соединения.

Пространственное разнесение. При сложных условиях распространения радиоволн (большие пролеты, городские условия) используется пространственное разнесение антенн, что значительно улучшает качество связи.

Категории абонентов. Приоритетный доступ к абонентам или выделенные линии могут быть предоставлены оператором OMS по запросу.

Внутренние звонки. Соединение абонентов, подключенных к одной и той же станции, происходит внутри этой станции для экономии абонентских каналов. Тарификация вызывающего абонента происходит на станции в обычном порядке. Соединение XBS с телефонной станцией поддерживается на время звонка для тарификации и сигнала занятости. Радиостанция сообщает XBS об окончании вызова. До 30 одновременных вызовов внутри одной станции возможно.

Ограничение длительности вызова. Функция ограничивает продолжительность вызова и защищает пользовательский канал от некорректно прерванного вызова.

Сигнал освобождения канала. Функция помещает абонента в очередь при занятом канапе. При освобождении канала система сообщает об этом абоненту. Время ожидания программируется в OMS.

Срочный вызов. Дополнительная функция – при наборе номера с кодом приоритета. Если при наборе такого номера (милиция, скорая помощь и т.д.) нет свободного канала, прерывается вызов с низким приоритетом.

Служебный телефон. На всех станциях имеется возможность подключения служебного телефона.

Местное техобслуживание на RSC, RSN, RST. На всех станциях имеется возможность подключения оборудования тестирования и технического обслуживания.

Телекс. Передача телексных сообщений происходит без занятия канала. Сообщения передаются по каналам сигнализации.

4. Системы радиодоступа 3-го поколения

Повсеместное распространение беспроводных сетей в последние годы побуждает разработчиков задумываться о новых стандартах связи, предусматривающих всё более высокие скорости соединения. Так, если первоначально беспроводные устройства поддерживали скорость соединения только 1 и 2 Мбит/с, чего было явно недостаточно, то сейчас максимальная скорость соединения составляет уже 54 Мбит/с, и это уже может составить конкуренцию традиционным кабельным сетям. Существуют различные типы беспроводных сетей, отличающиеся друг от друга и радиусом действия, и поддерживаемыми скоростями соединения, и технологией кодирования данных. Наибольшее распространение получили беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b и IEEE 802.11a, а сегодня активно говорят о внедрении нового протокола IEE 802.11g.

В данной статье мы рассмотрим основные различия между стандартами IEEE 802.11a/b/g, сконцентрировавшись на физическом уровне передачи данных.

Стандарт IEEE 802.11b

Стандарт IEEE 802.11b был принят в 1999 году и сегодня является наиболее распространенным. Этот стандарт фактически представляет собой расширение базового стандарта IEEE 802.11, который предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с, а в стандарте IEEE 802.11b были уже добавлены более высокие скорость передачи – 5,5 и 11 Мбит/с. Стандартом IEEE 802.11b предусмотрено использование частотного диапазона от 2,4 до 2,4835 ГГц, который предназначен для безлицензионного использования в промышленности, науке и медицине (Industry, Science and Medicine, ISM).

На физическом уровне стандартом IEEE 802.11 предусмотрено два типа радиоканалов – DSSS и FHSS, различающиеся способом модуляции, но использующие одну и ту же технологию расширения спектра.

Основной принцип технологии расширения спектра (Spread Spectrum, SS) заключается в том, чтобы от узкополосного спектра сигнала, возникающего при обычном потенциальном кодировании, перейти к широкополосному спектру, что позволяет значительно повысить помехоустойчивость передаваемых данных. Рассмотрим более детально, как это происходит.

При потенциальном кодировании информационные биты 0 и 1 передаются прямоугольными импульсами напряжений. Прямоугольный импульс длительности T имеет спектр, ширина которого обратно пропорциональна длительности импульса и описывается формулой

Чем меньше длительность импульса, тем больший спектральный диапазон занимает такой сигнал. Чтобы повысить помехоустойчивость передаваемого сигнала (то есть увеличить вероятность безошибочного распознавания сигнала на приёмной стороне в условиях шума), можно воспользоваться методом перехода к широкополосному сигналу, добавляя избыточность в исходный сигнал. Для этого в каждый передаваемый информационный бит встраивают определенный код, состоящий из последовательности так называемых чипов.

IEEE 802.11

Стандарт IEEE 802.11, разработка которого была завершена в 1997 г., является базовым стандартом и определяет протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (WLAN). Основные из них – протокол управления доступом к среде MAC (Medium Accsess Control – нижний подуровень канального уровня) и протокол PHY передачи сигналов в физической среде. В качестве последней допускается использование радиоволн и инфракрасного излучения.

Протокол доступа к среде (MAC)

Стандартом 802.11 определен единственный подуровень MAC, взаимодействующий с тремя типами протоколов физического уровня, соответствующих различным технологиям передачи сигналов – по радиоканалам в диапазоне 2,4 ГГц с широкополосной модуляцией с прямым расширением спектра (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) и частотных скачков (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) , а также с помощью инфракрасного излучения. Обе эти широкополосные технологии предлагаются в двух частотных диапазонах: один в районе частоты 915 МГц, другой в диапазоне от 2400 МГц до 2483,5 МГц. Но именно диапазон 2,4 ГГц является наиболее интересным для использования его в беспроводных сетях, так как он наименее “зашумлен” посторонними сигналами и позволяет расширить полосу передачи. В режиме FHSS весь диапазон 2,4 ГГц используется как одна широкая полоса (с 79 подканалами). В режиме DSSS этот же диапазон разбит на несколько широких DSSS-каналов, которых одновременно может быть использовано не более трех. Метод FHSS предусматривает изменение несущей частоты сигнала при передаче информации. При использовании FHSS конструкция приемопередатчика получается очень простой, но этот метод применим, только если пропускная способность не превышает 2 Мбит/сек. Как уже отмечалось выше, эта проблема стала одной из главных причин создания новых версий стандарта. Спецификациями стандарта предусмотрены два значения скорости передачи данных – 1 и 2 Мбит/с.

По сравнению с проводными ЛС Ethernet возможности подуровня MAC расширены за счет включения в него ряда функций, обычно выполняемых протоколами более высокого уровня, в частности, процедур фрагментаци и ретрансляции пакетов. Это вызвано стремлением повысить эффективную пропускную способность системы благодаря снижению накладных расходов на повторную передачу пакетов.

В качестве основного метода доступа к среде стандартом 802.11 определен механизм CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance – множественный доступ с обнаружением несущей и предотвращением коллизий).

Управление питанием

Для экономии энергоресурсов мобильных рабочих станций, используемых в беспроводных ЛС, стандартом 802.11 предусмотрен механизм переключения станций в так называемый пассивный режим с минимальным потреблением мощности.

Архитектура и компоненты сети

В основу стандарта 802.11 положена сотовая архитектура, причем сеть может состоять как из одной, так и нескольких ячеек. Каждая сота управляется базовой станцией, называемой точкой доступа (Access Point, AP), которая вместе с находящимися в пределах радиуса ее действия рабочими станциями пользователей образует базовую зону обслуживания (Basic Service Set, BSS) Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему (Distribution System, DS), представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛС. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и распределительную систему образует расширенную зону обслуживания (Extended Service Set).

Стандартом предусмотрен также односотовый вариант беспроводной сети, который может быть реализован и без точки доступа, при этом часть ее функций выполняются непосредственно рабочими станциями.

Роуминг

Для обеспечения перехода мобильных рабочих станций из зоны действия одной точки доступа к другой в многосотовых ситемах предусмотрены специальные процедуры сканирования (активного и пассивного прослушивания эфира) и присоединения (Association), однако строгих спецификаций по реализации роуминга стандарт 802.11 не предусматривает.

Обеспечение безопасности

Для защиты WLAN стандартом IEEE 802.11 предусмотрен целый комплекс мер безопасности передачи данных под общим названием Wired Equivalent Privacy (WEP). Он включает средства противодействия несанкционированному доступу к сети (механизмы и процедуры аутентификации), а также предотвращение перехвата информации (шифрование).

Детали:

Тип работы: Конспект, Лекции

Предмет: Физика

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon Из сборника: Лекции по мобильной связи

Год написания: 2010

Добавить комментарий

Ваш email не будет показан.

Получать новые комментарии по электронной почте. Вы можете подписаться без комментирования.