1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Назначение и основные характеристики систем широкополосного беспроводного радиодоступа

Системы широкополосного беспроводного радиодоступа – это серьезная альтернатива проводным каналам связи при развертывании сетей передачи данных и голоса различного масштаба и назначения.

Радиомодемные соединения типа "точка - точка", а также радиорелейные станции и линии связи, являющиеся традиционными средствами решения проблемы "последней мили" с помощью радиосредств, имеют многочисленные примеры реализации, однако не обеспечивают массовый характер подключений. Сервис, предоставляемый пользователю оператором сети беспроводного доступа, зависит от характеристик системы и используемой радио технологии. Радио технологии в настоящее время меньше всего стандартизованы, в отличие от применяемых сетевых интерфейсов и, по сути, являются "proprietary", т.е. уникальными технологиями разработчиков систем, в основу которых положены общие принципы модуляции и передачи радиосигналов. Поэтому, классификация радиосистем, скорее возможна исходя из характеристик оборудования и предоставляемого пользователю сервиса, нежели по радио технологиям.

В общем случае архитектура систем соответствует организации сотовых сетей с территориально-распределенным покрытием. Образующим элементом соты является базовая станция (БС) с круговой диаграммой покрытия. Круговая диаграмма может быть разбита по азимуту на сектора. Подобные системы обладают очень важным качеством – легкой расширяемостью и масштабируемостью. Являясь образующим элементом сети беспроводного доступа, БС также играет важную роль в классификации систем широкополосного беспроводного доступа. Информационная емкость БС позволяет условно разделить все системы беспроводного доступа по группам. Абонентские устройства имеют либо встроенную, либо внешнюю присоединяемую направленную антенну. Каждое абонентское устройство или устройство подписчика (SU) работает на свою БС. Соединения между БС различных сот выполняются с помощью технологий проводного (чаще всего оптические линии связи) или беспроводного доступа (радиорелейные, либо радиомодемные линии связи).

Таблица 1.1-Распространенные системы широкополосного радиодоступа.

Название системы	Производитель	Сайт производителя
BreezeAccess VL	Alvarion	www.alvarion.ru
Packet Wave	Aperto Networks	www.apertonet.com
Canopy	Motorola	www.motorola.com

1.2 Обзор систем широкополосного радиодоступа г.Астана

Система WALKair1000типа "точка-многоточка" предназначена для предоставления пользователю одновременного доступа к нескольким различным телекоммуникационным услугам.

WALKair позволяет телекоммуникационным операторам легко и рентабельно соединять деловых абонентов малых и средних предприятий городских и пригородных областей в "последней миле" к их сети. WALKair использует динамическое широкополосное распределение, чтобы максимизировать широкополосную способность и облегчить самый широкий диапазон дифференцированных, быстродействующих услуг передачи данных и голоса.

Основные характеристики системы:        - возможность работы в трех диапазонах частот: 3.5 ГГц, 10,5 ГГц и 26 ГГц в       -соответствии с европейским стандартом ETSI TM4;        - обеспечение высокоскоростного доступа в сеть (до 4Мб\с на терминальную станцию);        - высокая спектральная эффективность - 2.5 бит/сек/Гц;        - качество, эквивалентное волоконно-оптическим системам;        - два режима использования пропускной способности: фиксированный (закрепление за терминальной станцией (ТС) требуемой пропускной способности) и динамический (коллективный доступ множества ТС к имеющейся пропускной способности);        - поддержка широкого спектра стандартных интерфейсов: G.703, E1 (полностью или частично заполненный), V35, X21, ISDN, Ethernet;        - обеспечение доступа к широкому спектру услуг: телефонная связь, передача данных, выделенные линии, Интернет, АТМ и др.;        - модульная архитектура, обеспечивающая быстрое наращивание системы;        - современная система управления. Состав системы: базовые станции; терминальные станции; ПО управления сетью.

Рисунок 1.1 - Схема системы WALKair

Таблица 1.2-Основные характеристики системы WALKair 1000

диапазоны частот	3,5 ГГц, 10,5 ГГц, 26 ГГц.
обеспечение высокоскоростного доступа	(до 4 Мбит/с на терминальную станцию);
способ радиодоступа	TDMA/FDMA/FDD (доступ с частотным и временным разделением, дуплекс с частотным разделением)
емкость системы на одну базовую станцию	до 64 Мбит/с
количество терминальных станций на одну базовую станцию	до 256
два режима использования пропускной спо-собности	фиксированный (закрепление за терминальной станцией требуе-мой пропускной способности) и динамический (коллективный дос-туп нескольких терминальных станций к пропускной способности базовой станции)

Сеть радиодоступа строится на основе Базовых станций (БС) и Терминальных станций (ТС.) Оконечное оборудование пользователя подключается к ТС. Радиосвязь ТС и БС осуществляется на принципах FDMA/TDMA/FDD (многократный доступ с частотным и временным разделением, дуплекс с частотным разделением). БС через стандартные интерфейсы подключается к сети (телефонной, передачи данных, АТМ и др., обеспечивая пользователям доступ к требуемым услугам.

Базовая Станция. Одна БС способна поддерживать связь с ТС в зоне радиусом до 8-10 км в диапазонах 3.5 ГГц и 10,5 ГГц и до 3-4 км в диапазоне 26 ГГц.

Зона обслуживания (сота) разбивается на сектора 90°, 60°, 45° или 30°. Базовая станция состоит из нескольких секторов (до 12 секторов на 1 ячейку). Каждый сектор содержит один или более (до 16) базовых блоков, мультиплексор промежуточных частот , RFU и антенну    

Оборудование БС каждого сектора работает независимо от оборудования других секторов и включает в свой состав базовые блоки (ББ), мультиплексор, выносной радиоблок и секторную антенну.     

Основным элементом БC, обеспечивающим быстрое наращивание системы, является ББ, количество которых определяется общей потребностью всех ТС в пропускной способности.

Базовый блок. Основными составляющими базового блока являются модем, интерфейсные карты и модуль промежуточных частот. Каждый базовый блок преобразовывает сигнал в голос/данные к телекоммуникационному порту и обратно. Блок передает и получает 1 FDMA несущую и, используя механизм TDMA, поддерживает трафик нескольких удаленных терминальных станций (обычно 2-10 максимум 16). Все базовые блоки свободно соединяются через мультиплексор. Один ББ имеет пропускную способность до 4 Мб/с. В диапазоне 3.5 ГГц может использоваться до 8 ББ, а в диапазонах 10.5 и 26 ГГц - до 16 ББ на сектор. К каждому ББ через радиоинтерфейс подключается от 1 до 16 ТС.     

Один ББ обеспечивает организацию до 3 следующих интерфейсов в сторону внешней сети:        - V5.2;        - ISDN доступ на первичной скорости;        - G.703/ Е1(полностью или частично заполненный);        - V.35/X.21 на скоростях nх64 кб/с (n=1…32) для предоставления услуг арендованных линий и Frame Relay.    

Мультиплексор промежуточных частот собирает сигналы от/к различных базовых блоков в одном коаксиальном кабеле, который находится на крыше там, где расположены подсистемы антенны и высоких радиочастот. До 16 базовых блоков могут работать вместе, соединенные одним мультиплексором.