Cети и системы радиосвязи и средства их информационной защиты

Устройства PacketMAХ 100/200/300 Subscriber Unit предназначены для работы в качестве абонентских терминалов беспроводной сети WiMAX стандарта IEEE 8012.162004.

Абонентские терминалы PacketMAX 100/200/300 представляют собой комплект из внутреннего indoor и внешнего outdoor модулей. Outdoor модули могут оснащаться интегрированными в корпус антеннами или для достижения максимальной дальности связи иметь возможность подключения внешних антенн с высоким коэффициентом усиления.

Имеются как простые недорогие абонентские терминалы, ориентированные на предоставление доступа в Интернет, так и высокопроизводительные терминалы бизнес

281

класса с поддержкой качества обслуживания QoS, виртуальных сетей VPN, телефонии VoIP, TDM сервисов. Терминалы малого класса могут состоять только из внешнего модуля. Терминалы серии 100и 200 относятся к классу SOHO и Business. Серия 300 относится к классу Enterprise.

Установка абонентского терминала не требует наличия прямой видимости на базовую станцию при наличии требуемого уровня полезного сигнала, в том числе по отношению к уровню шума (помехи).

Таблица 9.43. Характеристики PocketMAX

282

В заключение, подчеркнем некоторые наиболее существенные различия между стандартами IEEE 802.16a и IEEE 802.11x. Прежде всего, у WiMAX более интеллектуальный физический уровень. Важной особенностью здесь является возможность выбора ширины полосы пропускания канала и повторное использование каналов как способ увеличить емкость соты по мере роста сети. Стандарт предусматривает выбор ширины канала с шагом от 1,75 MHz до 20 MHz со множеством промежуточных вариантов. Дополнительными инструментами физического уровня для повышения эффективности использования радиоспектра служат измерение качества канала и автоматическое управление мощностью сигнала. Операторы могут перераспределять спектр посредством увеличения количества секторов антенны по мере роста числа абонентов.

Устройства IEEE 802.11 требуют по крайней мере 20 MHz для каждого канала (22 MHz в диапазоне частот 2,4 GHz для 802.11b) и оперируют только в полосах частот 2,4 GHz и 5 GHz. Далее, механизм управления доступом к среде базируется на протоколе CSMA/CA, который так же плохо масштабируется, как и протокол CSMA/CD. Аналогично проводной сети Ethernet увеличение числа одновременно работающих пользователей влечет экспоненциальное уменьшение эффективной полосы пропускания. В отличие от этого МАС-уровень в стандарте IEEE 802.16a способен без уменьшения пропускной способности обслуживать сотни пользователей.

Если Wi-Fi разрабатывалась как технология для локальных сетей, то WiMAX предназначена для сетей масштаба города. Несмотря на то что IEEE 802.11a и IEEE 802.11g используют для мультиплексирования тот же метод OFDM, что и IEEE 802.16a, реализованы они по-разному. Это и не столь жесткие требования по ограничению мощности сигнала позволяет WiMAX достигать радиуса действия в несколько десятков километров при пропускной способности до 70 Mbps в одном радиочастотном канале.

Безусловно, эти две беспроводные технологии предназначены для совершенно разных сегментов рынка и являются дополнительными. Так что данное сравнение преследовало цель лишь более четко определить их отличия.

282

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.К. Феер: Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра. Пер. с англ. / Под ред. В.И. Журавлева – М.: Радио и связь, 2000.

–520 с.

2.Весоловский К. Системы подвижной радиосвязи / Пер. с польск. И.Д. Рудинского; под ред. А.И. Ледовского. – М.: Горячая линия – Телеком,

2006. – 536 с.

3.Системы мобильной связи: Учебное пособие для вузов / В.П. Ипатов, В.К. Орлов, И.М. Самойлов, В.Н. Смирнов; Под. ред. В.П. Ипатова. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 272 с.

4.Маковеева М. М., Шинаков Ю. С. Системы связи с подвижными объектами: Учеб. пособие для вузов – М.: Радио и связь, 2002 – 440 с.

5.Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1987. – 192с.

6.Проектирование радиорелейных линий прямой видимости: Ингвар Хенне,

Пер Торвальдсен – Берген: Nera Telecommunications, 1994. -153 с.

7.Громаков Ю. А.. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. – М.: ЭКО-

ТРЭНДЗ, 1998. – 239 с.

8.Соколов А. В., Андрианов В. И. Альтернатива сотовой связи: транкинговые системы. – СПб.: БХВ-Петербург; Арлит, 2002. – 448 с.

9.Овчинников А.М., Воробьев С.В., Сергеев С.И. Открытые стандарты цифровой транкинговой радиосвязи. – М.: МЦНТИ, 2000. – 166 с.

10.Тамаркин В. М. Системы и стандарты транкинговой связи. – М.: Информационно-технический центр Мобильные телекоммуникации,

1998. – 131с.

11.Соловьѐв А.А. Пейджинговая связь. – М.: Эко – Трендз, 2000. – 285 с.

12.Андрианов В.И., Соколдов А.В. Сотовые, пейджинговые и спутниковые средства связи. – СПб.: БХВ-Петербург, Арлит. 2001. – 400 с.

13.Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под. ред. Д.Б. Зимина, 2-е изд. – М.: Радио и связь, 2000. – 248 с.

14.Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи.

– М.: Эко-Тренд, 2001. – 299 с.

15. Мобильная связь: технология DECT / С.И. Дингес – М.: СОЛОН-Пресс,

2003. – 272 с.

16.Спутниковые системы связи: Учеб. пособие / Камнев В.Е., Черкасов В.В., Чечин Г. Н – М.: «Альпина Паблишер» , 2004. – 536 с.

17.Горностаев Ю.М., Соколов В.В., Невдяев Л.М. Перспективные спутниковые системы связи. – М.: Горячая линия – Телеком, 2000. – 132 с.

18.Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа.

– М.: Эко-Тренд, 2005. – 384 с.

19.Рошан П. Лиэри Д. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11, пер. с англ. – М. Издательский дом “Вильямс”, 2004.-304с.

20.Столингс В. Беспроводные линии связи и сети. : Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 640 с.

21.Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях. – М.: Радио и связь, 2001. – 376 с.

283

ИНТЕРНЕТ ССЫЛКИ

- к Главе 1 http://www.kunegin.narod.ru; http://www.micran.ru; http://www.morion.ru; http://www.nec.ru; http://www.nera.com.ru; http://www.rrl.newmail.ru; http://www.saileks.spb.ru; http://www.vlobatch.narod.ru;

http://www.rps2.ru - RPS2: Radio Planning System 2 http:// www.loniir.ru – Байкал РРЛ http://dsplab.uniyar.ac.ru – ПИАР 4.53 http://www.ctt-group.ru – DRRL 3.1

-к Главе 2 http://www.ericsson.com http://www.electricrates.com http://www.mot.com http://www.tetramou.com http://www.tetrapol.com http://www.efjohnson.com http://www.apcointl.org http://www.transcrypt.com

-к Главе 3

http://www.protocols.ru/1251/protocols/GPRS.pdf

http://www.sotovik.ru/analit_16.htm

http://kunegin.narod.ru

-к Главе 4 http://sabitov.pochta.ru/html/glava2.htm

http://www.amobile.ru/opsos/standart/index.htm http://www.pbxlib.com.ua/mobile/article_125.html http://sabitov.pochta.ru/html/vveden.htm http://www.cwk.kazan.ru/1998/02/gigaset.htm http://www.osp.ru/nets/1998/03/92.htm http://www.informkom.ru/catalog/item.61.html

-к Главе 5

http://kunegin.narod.ru/ref/paging/index.htm

- к Главе 6 http://www.telemultimedia.ru http://www.anitel.ru http://www.satpro.ru http://www.globaltel.ru http://www.satinfo.RU http://www.connect.ru http://sputnik.alientelecom.ru http://www.satellite.srd.mtuci.ru

284

http://www.alphatelecom.ru

http://www.tecckom.com

http://rol.ru

- к Главе 7 http://citforum.tomsk.ru/nets/wireless/ http://www.ixbt.com/comm/wireless/ http://www.comptek.ru/wireless/

http://www.nslabs.ru/software/security/nessus/ http://zyxel.ru/content/catalogue/classifier/48/6/21/ http://technograd.tomsk.ru http://www.ixbt.com/comm/wrls-zyxel-g-560.shtml http://www.mport.ru/news/3936/

- к Главе 8 http://microdom.by.com/articles/33obluetooth.htm http://www.infosan.ru/articles/wireless/blue-faq.cfm http://www.3dnews.ru/reviews/communication/bluetooth http://www.ixbt.com/mobile/review/bluetooth-1.shtml

http://www.electronics.ru/showArticle.phtml?id=3634293 http://osp.ru/lan/2000/12/040.htm http://opensystems.ru/os/2001/02/049.htm http://mo.com.ua/support/stand_and_tech/bluetooth.htm

- к Главе 9 http://pbxlib.com.ua/lan/article_90.html

http://www.mobile-review.com/articles/2003/wimax.shtml http://si.ibs.ru/content/si/102/1028-article.asp http://www.wireless.ru/wireless/856 http://www.telecomresearch.ru/docs/1_stand.doc http://www.rasu.ru/new_site/docs/statia01.pdf http://book.itep.ru/4/41/802_16.htm http://www.wireless.ru/wireless/858 http://grouper.ieee.org/groups/802/16/index.html

285

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (к Главе 1)

Автоматизация проектирования цифровых радиорелейных линий

На данный момент существует необходимость быстро и точно рассчитывать качественные показатели цифровых радиорелейных линий в зависимости от окружающей их обстановки – этой цели как раз и служат программные комплексы по автоматизации проектирования РРЛ.

Существует несколько образцов данного ПО:

1.RPS2: Radio Planning System 2

2.Балтика-РРЛ

3.Проектирование и анализ радиосетей (ПИАР)

4.DRRL версия 3.1

RPS2: Radio Planning System 2

Универсальная Система RPS-2 предназначена для автоматизированного проектирования беспроводных сетей различной архитектуры (радиорелейных, транкинговых, сотовых), применяющих различные стандарты передачи данных. Использование системы позволяет в сжатые сроки разработать проект новой сети или расширить уже развернутую сеть, оценить ее достоинства и недостатки, проанализировать показатели электромагнитной совместимости проектируемой сети с другими сетями, работающими в той же местности, и оптимизировать характеристики с учетом конкретных географических условий местности при заданном распределении трафика и источников помех.

По своим функциональным возможностям, точности и полноте расчета характеристик сети, по удобству пользовательского интерфейса, программа RPS-2 не уступает наиболее известным зарубежным аналогам, выгодно отличаясь от них ценой, существенно более низкими требованиями к конфигурации компьютера, русским интерфейсом, доступностью технической поддержки и сопровождения.

Исходными данными являются:

Цифровые карты местности. Они могут быть представлены в одном из стандартных форматов (“MapInfo”, “Planet” и т.д.) и с помощью прилагаемого конвертора преобразованы во внутренний формат программы, более экономный с точки зрения скорости проведения расчетов. При необходимости, не выходя из программы, картографические данные можно отредактировать, добавив новые объекты – препятствия и типы местности.

База данных с характеристиками применяемого оборудования (частотный диапазон, диаграммы направленности и усиление антенн, частотные и энергетические характеристики приемопередатчиков, потери в фидерах и т.д.).

286

Программа позволяет:

размещать радиостанции в заданном месте рассматриваемой территории, работающие в любом из применяемых в России и за рубежом стандартов (NMT-450, AMPS, D- AMPS, GSM, IS-95, SmarTrunk, TETRA, MPT 1327, EDACS и т.д.). Кроме того,

пользователь имеет возможность определить свой стандарт проектируемой сети, введя его основные параметры: частотный диапазон, ширину канала и т.д.;

определять для радиостанций оптимальный состав оборудования из базы данных, которая может пополняться и редактироваться пользователем;

задавать и редактировать распределение плотности трафика в рассматриваемом регионе, что позволяет анализировать характеристики сотовых и транкинговых систем в условиях различной загрузки;

рассчитывать, отображать на экране и выдавать на печать основные характеристики планируемой сети;

рассчитывать показатели электромагнитной совместимости (уровень взаимных помех) планируемой сети с другими сетями;

оптимизировать параметры планируемой сети путем изменения местоположения радиостанций, а также варьируя состав и технические характеристики размещаемого на них оборудования (программа снабжена удобным пользовательским интерфейсом, обеспечивающим возможность интерактивно проводить указанные изменения);

отображать результаты измерений уровня принимаемого сигнала и сравнивать их с результатами расчета с последующей оптимизацией параметров применяемых математических моделей расчета.

Характеристики беспроводной сети, рассчитываемые с помощью программы RPS-2:

область прямой видимости радиостанции;

уровень сигнала (покрытие) в заданной окрестности указанной радиостанции с учетом диаграммы направленности излучающей антенны;

требуемая мощность излучения абонента, достаточная для надежного приема его сигнала;

помехи от близлежащих и удаленных радиостанций;

профиль любой радиолинии;

потери распространения между передающей и приемной антеннами;

сигнал на входе приемной антенны абонента;

отношение сигнал/шум в прямой и обратной линиях с учетом всех видов внутрисистемных и внешних помех;

зоны, обслуживаемая секторами базовых станций в условиях помех и их реальная загруженность (трафик, приходящийся на каждый сектор);

зоны, в которых происходит переключение абонентов с одной станции на другую, или с одного на другой их сектор (зоны hand-off);

сбалансированность прямой и обратной линий базовых станций.

При расчете радиопокрытия пользователь имеет возможность выбрать одну из нескольких моделей распространения радиоволн. Все они рекомендованы к использованию МККР. В программе используются статистические модели распространения Хата и Уолфиш-Икегами, в которых грубо учитывается характер местности (сельская, пригород, городская, плотная городская), модель распространения МККР - рекомендация 370-5, в которой используются статистические данные профиля радиолинии. Кроме того, имеется возможность использовать модель, основанную на строгом анализе профиля радиолинии с выделением препятствий и учетом дифракционных потерь на них, поиском точек отражения и учетом соответствующих потерь. Здесь же имеется возможность учесть дополнительные потери в

287

листве деревьев, эффекты дифракции на крышах и экранировки в городской местности. Имея хорошую цифровую карту, можно с высокой точностью рассчитать покрытие и другие характеристики сети.

Программу RPS-2 можно использовать для планирования как макро-, так и микро-ячеек сотовых сетей, включая микросотовые системы, работающие внутри зданий. При расчете характеристик распространения сигналов внутри зданий использована оригинальная математическая модель.

RPS-2 состоит из следующих программных модулей:

модуль расчета радиорелейных сетей;

модуль расчета транкинговых и сотовых сетей всех стандартов;

модуль расчета сетей в стандарте CDMA;

модуль расчета сетей, работающих внутри зданий;

модуль импорта результатов эксперимента, их отображения, сравнения с расчетом и корректировки параметров используемых моделей по результатам этого сравнения;

модуль расчетов, связанных с разработкой санитарного паспорта места;

автоматический конвертор цифровой карты из стандартного формата во внутренний формат представления картографических данных.

По желанию заказчика возможна поставка программы с любым набором указанных модулей.

Минимальные требования к конфигурации компьютера:

Процессор Pentium II, 400 МГц или аналогичный;

MS Windows 9x/Me/NT/2k/XP;

32 Мб ОЗУ;

не менее 120 Мб свободного пространтства на жестком диске;

монитор с разрешением 800x600 High Color.

Оптимальные требования к конфигурации компьютера:

процессор Pentium 4, 2 ГГц или аналогичный;

128 Мб ОЗУ;

200 Мб свободного места на жестком диске;

монитор с разрешением 1280x1024 True Color.

288

Рис. П1.1. Интерфейс программы RPS-2 с картой анализируемого региона

Рис. П1.2. Зоны покрытия