Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Радиосвязь,_радиовещание,телевидение2

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
13.05.2026
Размер:
5.81 Mб
Скачать

19.3. Система MultiGain Wireless (MGW)

561

Район новой застройки. Обычно развивающаяся новостройка состоит из массивов зданий, расположенных в радиусе 500 м, с плотностью 500–2000 домов на один квадратный километр и ожидаемой телефонной нагрузкой от 70 до 100 мЭрл на одного абонента. Этот типичный сценарий ETSI идеально обеспечен с точки зрения использования системы MGW, которая способна моментально предоставить телефонное обслуживание.

Система MGW может обеспечить полный тракт – от местной станции АТС к помещению абонента с помощью беспроводного доступа. При использовании блоков радиопорта RPU, расположенного на мачте наверху помещения станции, и направленной антенны система обеспечивает радиоохват площади радиусом более 12 км. Несколько RPU могут быть расположены вместе для обслуживания большего числа абонентов.

Насыщенная инфраструктура медных проводов. На рис. 19.2

приведен пример с насыщенной структурой медных кабелей в пределах городского или пригородного района. В рассматриваемой ситуации существующий фидерный кабель или распределительные кабели полностью загружены. Насыщение инфраструктуры может также происходить в местах, где ремонт повреждений в существующих кабелях является неэкономичным.

Для решения данной проблемы системаMGW может быть очень эффективна. Ее возможности значительно усиливаются с использованием направленных свойств антенн.

Рис. 19.2. MultiGain Wireless для беспроводного ответвления в ситуации насыщенной инфраструктуры медных проводов

562 Глава 19. Системы беспроводного абонентского доступа

Сельская местность. На рис. 19.3 представлена схема типичной сельской местности по моделиETSI, состоящая из массивов домов (ферм), находящихся на расстоянии от нескольких сотен метров до

2 км один от

другого, с промежутками между

жилыми

массивами

в несколько

километров (5–10 км). Средняя

плотность

застройки

в сельской местности, естественно, низкая и варьируется от5 до 50 домов на квадратный километр. Обычно большинство населения живет в достаточно больших деревнях или малых городах, а оставшаяся часть – в пределах мелких жилых массивов. Средняя нагрузка составляет, как правило, 70 мЭрл на абонента.

Блоки RPU, расположенные на мачте здания местной АТС, используют направленную антенну для обеспечения радиоохвата в -го родской черте и в сельской местности. Радиоретрансляторы с «ответвлением и распространением» (RPU) могут использоваться для охвата удаленных (более 12 км) населенных пунктов или отдельных абонентов.

При использовании направленных антенн и ретрансляторов, с учетом их характеристик, система MGW может обеспечить наиболее привлекательное решение для подобных местностей.

Рис. 19.3. Схемы типичной сельской местности по модели ETSI

19.3. Система MultiGain Wireless (MGW)

563

Характеристики и блоки системы. Система MGW фирмы Tadiran

соединяет абонентов с местной телефонной сетью с помощью радиосвязи лучше, чем стандартная распределенная структура медных кабелей. Система использует прошедшую коммерческие испытания технологию перескока частоты с расширенным спектромFH-CDMA фирмы Tadiran. Обеспечивая широкий диапазон полос рабочих частот, варьирующий от 800 МГц до 3,5 ГГц, и дополнительный спектр, доступный в будущем, система MGW может быть легко адаптирована

к имеющимся частотам.

Более того, благодаря технике перескока частоты и относительно узкой (1 МГц) ширине полосы для каждого перескока систему можно запрограммировать для использования доступных несмежных частот в пределах обычно занимаемой полосы,избегая занятых или «шумных» частот. Данная характеристика гарантирует эффективное -ис пользование частоты даже тогда, когда доступный спектр не является непрерывным.

Радиоохват района зависит от местных топографических условий и типа используемой антенны. Блоки радиопортов (RPU) MGW могут использовать как всенаправленные, так и секционированные антенны, а внешний абонентский элемент имеет встроенные антенны.

При использовании всенаправленной антенны блок радиопорта обеспечивает охват в диапазоне приблизительно500 м в среде плотной городской застройки и до2 км в условиях прямой видимости. Использование секционированных антенн на блоках радиопортов увеличивает рабочий диапазон расстояний до12 м и более, а блоки радиоретрансляторов дают возможность дальнейшего расширения рабочего диапазона. Размещаясь в центральной фокальной точке, RPU может одновременно передавать 8 вызовов от частных абонентов. Также несколько RPU могут быть размещены в одном месте, чтобы обслужить густонаселенную ячейку. Блоки RPU подключаются

к RPCU через две пары проводов с использованием стандартных интерфейсов DSL, которые переносят 8 каналов, по ним осуществляется электропитание RPU. Будучи запитываем дистанционно, RPU мо-

жет быть установлен на расстоянии до нескольких километров от RPCU, что делает ненужным местное электроснабжение.

Для дальнейшего улучшения эксплуатационных качеств системы используются методы разнесения по времени и пространственного разнесения (антенны). Испытания показывают, что эти методы обеспечивают значительное улучшение эксплуатационных качеств радиосвязи в «забитой» помехами среде, что дает гораздо больший ареал охвата. Данные тестов ясно показывают улучшение на порядок эксплуатационных качеств: область радиоохвата, дающая 10 % уровня речевых ошибок без разнесения по времени, после включения механизма разнесения дает только 1 %. Система MGW использует техно-

564 Глава 19. Системы беспроводного абонентского доступа

логию TDD (дуплексный режим связи при временном разделении). Как блок радиопорта (RPU), так и абонентский блок используют одинаковые частоты для передачи и приема.

Данная технология устраняет необходимость занимать двеот дельные частотные полосы: одну для восходящей связи, другую для нисходящей. Используется протокол связиTDM/TDMA (мультиплексирование с временным разделением каналов/ множественный доступ с временным разделением): для передачи в нисходящем направлении (от блока радиопорта RPU к абоненту) – TDM (временное разделение каналов), а для передачи в восходящем направлении– TDMA. Во время вызова один из свободных каналов назначается абоненту динамически. Каждый блок радиопорта обрабатывает одновременно 8 вызовов, т.е. могут быть обслужены десятки пользователей. Их число зависит от абонентской нагрузки и требуемого уровня обслуживания (GOS).

Важной особенностью системы MGW является возможность разместить вместе несколько блоков радиопортов для достижения лучшей концентрации. Совместное размещение двух блоков радиопортов увеличивает емкость до16 радиоканалов, и до 126 абонен-

тов могут обслуживаться с теми же значениями нагрузки и GOS, что приведены выше.

Высокое качество передачи речи, также как и многие другие услуги и атрибуты, включая данные в полосе передачи речи, ЦСИС (цифровая сеть с интеграцией служб – ISDN), прозрачность системы для передачи сигналов и т.д., достигаются с помощью цифровой передачи по системе и непротиворечивой работы радиоканала. Система использует кодирование речи со сжатием АДИКМ (при скорости передачи 32 кбит/с), что соответствует требованиям МСЭ (ITU) для услуг с международным качеством передачи речи. Используя соответствующие команды конфигурации, система поддерживает также назначение 64 кбит/с свободного канала ИКМ абоненту или даже 144 кбит/с средств ЦСИС.

Система MGW обеспечивает повышенные характеристики скрытности и достоверности передачи информации по сравнению с обычными системами проводной связи. Процесс обеспечения безопасности автоматически выполняется на абонентском блоке при инициировании каждого вызова при гарантии, что он выполняется только на допустимом и зарегистрированном оборудовании. Использование перестройки частоты, направленных антенн и цифровая передача делают перехват определенного вызова практически невозможным, даже с помощью сложного оборудования перехвата.

Система связана с коммутационной сетью через соединительные линии типа Е1 (2,048 Мбит/с), использует характеристики концентра-

19.3. Система MultiGain Wireless (MGW)

565

ции коммутатора и, следовательно, обеспечивает более эффективное решение по необходимым затратам. Обычно блок управления радиопортом (RPCU) устанавливается на местной АТС, однако стандартный интерфейс 2,048 Мбит/с делает возможной дистанционную установку RPCU на штативах на улице, в кабинах с использованием стандартного транспортного оборудования. Система MGW может

быть связана с местной АТС через блок аналогового интерфейса (AIU), который преобразует соединительную линию2,048 Мбит/с

в стандартную двухпроводную линию с замыканием шлейфа. Когда интерфейс местной АТС заменяется цифровым, связь MGW с новым цифровым интерфейсом модифицируется простым удалением блока

AIU-120.

Более того, благодаря встроенной «прозрачности» системы абонент немедленно получит все дополнительные услуги, обеспечиваемые цифровой АТС.

Абонентские блоки (блок фиксированного доступа (FAU) или блок мультиплексора фиксированного доступа (FAM)) допускают подключение стандартного телефона, факса, модема и таксофона в помещениях абонента. В дополнение блок доступа ЦСИС может быть использован для применения BR-ISDN. Поскольку не требуется никаких терминалов специального назначения, система может быть сопряжена с существующей кабельной проводкой и телефонами в помещениях абонента и обеспечивает немедленное предоставление услуг.

Абонентские блоки получают электропитание от местных источников питания в помещении абонента. Обычно блоки содержат перезаряжаемые батареи, обеспечивающие восьмичасовую работу.

Для подведения телефонной услуги к абоненту требуются в- ос новном три блока: блок управления радиопортом, размещаемый на местной АТС или на штативе на улице; устанавливаемый снаружи радиопорт; абонентский блок. Однако система MGW имеет разнообразные блоки построения, дающие возможность устанавливать наиболее затратосберегающие системы, достаточно гибкие для обеспечения наращивания в будущем и изменений. Например, MGW имеет разнообразные абонентские блоки: от единичных до сдвоенных независимых линий блоков фиксированного доступаFAU1 (для согласования одинарной телефонной линии), FAU2 (для согласования двух телефонных линий) и FAU4. Блок фиксированного доступа устанавливается на территории абонента, что обеспечивает одну или две телефонные линии. Блок фиксированного доступаFAU состоит из двух блоков: главного блока (содержащего встроенную антенну, цепи радио- и телефонных интерфейсов), который предназначен для установки вне помещений, и второго блока, содержащего источник электропитания, резервную батарею и гнездо для подключения внутрен-

566 Глава 19. Системы беспроводного абонентского доступа

ней телефонной линии здания. При установке внутри помещения FAU может быть подсоединен к внешней антенне.

RPCU связан с местной АТС по соединительным линиям типа Е1 (2,048 Мбит/с), поддерживающим опциональные протоколы интерфейсов типа CAS-NT, CAS, V5.1 и универсальный протокол доступа V5.2.

В дополнение MGW связан с местной АТС стандартными аналоговыми линиями с замыканием шлейфа через один или несколько блоков AIU-120. Блок AIU-120 концентрирует 120 аналоговых линий в одну 2,048 Мбит/с линию подсоединения к RPCU. Несколько блоков AIU120 могут обрабатываться одним и тем же RPCU.

Управление системой и сетьюФирма. Tadiran предоставляет мощные средства, которые значительно упрощают задачу эксплуатации и обслуживания системы MultiGain Wireless. Системы управления сетью фирмы Tadiran, которые соответствуют стандартам ITU-TMN, могут использоваться для упрощения эксплуатации и техобслужива-

ния MGW.

Поддерживаются три инструмента управления сетью:

BroadMap – система управления сетью фирмыTadiran для всех изделий обеспечения доступа, которые могут быть соединены с операционными системами (OS) высших иерархий протоколом TMN-Q3. Рабочая станция BroadMap управляет одной или несколькими системами MGW, расположенными в одном и том же месте или в разных местах, обеспечивая дистанционное управление сетью через сети передачи данных.

OfficeMap – средство управления сетью АТС фирмыTadiran, для контроля и тестирования всех установленных изделий, для обеспечения доступа в конкретном месте. Одна станция OfficeMap контролирует одну или несколько системMGW, соединенных звеном местной связи RS-485, находящимся в этом же месте.

СМАР 8000 – средство местного управления фирмыTadiran (для одиночного элемента сети) для изделий MGW. СМАР 8000 напрямую соединяется с RPCU, позволяя тем самым выполнять управление всей сетью MGW, включая соответствующий блок RPCU и его радиопорты и абонентские блоки.

Средства управления и системаMGW поддерживают следующие прикладные виды управления сетью: управление качеством функционирования, управление техобслуживанием, управление конфигурацией, управление безопасностью.

Система MGW предоставляет оператору системы и операционной системе разнообразные средства мониторинга, функционирования и управления.

Базируясь на таких внутренних параметрах системы, как CRC, потеря синхронизации и речевые ошибки, снимаемых со всех цифровых

19.4. Система DRA

567

 

источников, программа управления функционированием

вычисляет

и запоминает количество (длительности): ошибочных секунд, секунд серьезных ошибок, минут простоя, общего времени простоя и т.д.

Программа управления техническим обслуживанием, основываясь на стандартах TMN, выполняет следующие функции:

-сбор аварийных сигналов: аварийные сигналы, генерируемые объектами системы, постоянно фиксируются и по ним передаются отчеты;

-локализация неисправностей: всестороннее самотестирование, используемое для изоляции и локализации неисправностей;

-тестирование: множество автоматических и ручных тестов, обеспечивающих тщательное тестирование системы, включает измерения мультиметра, измерение сигнализации и цифровых (аналоговых) тестов по петле;

-фиксирование проблем: аварийные сигналы и другие события регистрируются системой управления, которая позже вызывается для создания отчетов и ярлыков по неисправностям;

-дистанционная инвентаризация: информация относительно установленных блоков, версий их аппаратного и программного обеспечения, физического размещения и т.д.; обрабатывается программой управления инвентаризацией.

Базируясь на стандартах TMN, программа управления конфигурацией выполняет следующее:

-обеспечивает создание и управление контролируемых объектов, установку и конфигурирование атрибутов объекта, организацию базы данных и т.д.;

-обеспечивает статус и контроль конфигурации– статус сообщений и атрибутов всех определенных параметров;

-устанавливает системы управления, поддерживает процесс установки конфигурации, атрибутов размещения и т.д.

Кроме того, система MGW обеспечивает необходимые меры безопасности при доступе к операционной системе. Важная информация (такая, как атрибуты подтверждения прав на доступ FAU,к базам данных и данные по конфигурации) может быть получена только допущенным к облуживанию персоналом и системой управления. Попытки несанкционированного доступа регистрируются системой как аварийные сигналы безопасности.

19.4. Система DRA

В настоящее время стандартDECT начинает широко внедряться на российских сетях. Использование этого стандарта разберем на примере оборудования компании Ericsson [1, 7].

1. Системы офисной связи FREESET предназначены для обеспечения качественной связью абонентов внутри одного или нескольких

568

Глава 19. Системы беспроводного абонентского доступа

 

зданий. В

данной системе маломощные

стационарные

радиоблоки

(СР) устанавливаются на этажах офисов,

а абонентские

установки

(АУ) выполняются в виде компактных телефонных трубок(Ericsson DT360). Радиус действия одного радиоблока200 м, что позволяет пользователям свободно перемещаться во время разговора по всему зданию офиса. Система FREESET может быть развернута и как многосотовая, что значительно увеличивает область ее применения. Она эффективна для использования не только в офисе, но и на крупных предприятиях, заводах и фабриках.

2. Системы сотовой связи. Некоторые модели сотовых телефонов могут работать по двум стандартам одновременно(DECT

иGSM-900).

3.В связи с плохой телефонизацией сельских районов и высо-

кой стоимостью работ по прокладке кабеля наиболее широкое применение в России получила система стационарного радиодос-

тупа DRA-1900 (DECT Radio Access). Система оптимально подхо-

дит для обеспечения связью сельских и отдельных городских районов, а также может быть использована в любых районах, где затруднена прокладка кабеля. В России DRA-1900 была сертифицирована в сентябре 1997 г. и с тех пор активно внедряется на всей территории страны.

Рис. 19.4. Полная сеть DRA-1900

19.4. Система DRA

569

Система может быть развернута как односотовая с радиусом соты до 5 км и числом абонентов до 600 или же как многосотовая. Стационарные радиоблоки в многосотовой системе могут связываться через РРЛ типа MINILINK или через существующие кабельные линии с помощью HDSL-модемов.

Система радиодоступа DRA-1900 состоит из четырех основных частей (рис. 19.4):

1)узла радиодоступа (УР) стандарта DECT;

2)контроллера радиоузла (КР);

3)стационарного абонентского устройства (САУ);

4)менеджера субсети RLL (МС). Обычно применяются рабочая станция HP и программное обеспечение, функционирующие в сре-

де UNIX.

Контроллер радиоблока обычно устанавливается в помещении АТС. Между контроллером и местной телефонной станцией используется интерфейс CAS или V5.1 (рис. 19.5). Рабочая станция также устанавливается на АТС, в непосредственной близости от стойки контроллеров радиоблока. Одна рабочая станция способна управлять 16 контроллерами.

Интерфейс КР– МС поддерживает передачу со скоростью4800 или 9600 бит/с согласно протоколу V24. По умолчанию устанавливается скорость 9600 бит/с, которая используется при инициализации, модернизации программного обеспечения и обычной эксплуатации.

Обычные функции вызова в сети доступа реализуются по цепочке: местная телефонная станция – КР – УР – САУ. Рабочая станция МС используется только для контроля и управления сетью. С терминала МС можно конфигурировать платы КР и УР, активизировать и отключать любые из10 различных несущих частот, используемых радио-

Рис. 19.5. Интерфейсы между блоками в сети DRA-1900

570

Глава 19. Системы беспроводного абонентского доступа

блоками, производить добавление и удаление пользователей, тестировать установленные САУ.

Узел радиодоступа устанавливается в центре предполагаемой зоны покрытия. Он состоит из блока приемопередатчика(БПП), двух антенн и блока питания. Блок приемопередатчика включает в себя шесть плат приемопередатчиков (ПП). Антенны и БПП ставят на мачтах, антенных опорах или на крышах высотных зданий. Для передачи информации со скоростью2 Мбит/с используются любые каналы, поддерживающие данный интерфейс.

Стационарное абонентское устройство (САУ) состоит из двух частей: антенного блока (АБ) и блока питания и соединения(БПиС). Антенный блок может устанавливаться на стене дома или на крыше с помощью специальных креплений. Обязательным условием для правильной установки АБ является наличие«линии прямой видимости» между ним и антенами УР. К функциям БПиС относится обеспечение питания АБ и резервного питания для АБ в течение7 ч на случай отключения электроэнергии. Также к БПиС могут подключаться стандартный телефонный аппарат, модем, факс или любое другое АУ. Интерфейс радиосвязи между УР и САУ отвечает стандарту DECT.

19.5.Цифровая беспроводная система CDMAlink V2

фирмы Siemens

Назначение системы и состав оборудования. Оборудование цифровой системы абонентского радиодоступаCDMAlink V2 (типа

Рис. 19.6. Структурная схема системы CDMAlink V2