Средства связи для "последней мили" (стр. 23 )

Системы на базе стандартов СТ-2 имеют узкую полосу рабочего канала, равную 100 кГц, поэтому менее чувствительны к неравномерности затухания в рабочей полосе частот од­ного канала по сравнению, например, с системами DECT (полоса 1,7 МГц).

Как видно из табл. 6.2, технология СТ-2 TANGARA благодаря технологии FDMA имеет большую эффективность использования спектра частот по сравнению с другими системами. Однако DECT может работать с большей плотностью абонентов (пропускать больший график). потому что использует в 4 раза более широкий диапазон частот. Данное преимущество DECT-технологий существенно в крупных городах с многоэтажной застройкой или для офисных станций при плотности абонентов 1000-5000 на 1 кв. км. В таких приложениях, правда, эко­номическую эффективность беспроводного решения надо сравнивать с кабельным решением, например прокладкой ВОЛС.

В пригородах и сельской местности при плотности абонентов 2-10 на 1 кв. км более ак­туальным является большой радиус действия системы в сочетании с возможностью организа­ции небольших (до 500 абонентов) сетей. Для систем с TDD (одночастотный дуплекс) даль­ность связи определяется не столько выходной мощностью, сколько отношением величины защитного интервала (паузы между пакетами) к длине самого информационного пакета. В системах с меньшей длиной пакета легче обеспечить достаточный защитный интервал для обеспечения максимально возможной дальности.

Реализация способа разделения каналов TDMA в сочетании с TDD в технологии DECT привела к необходимости увеличения длины информационных пакетов до 10 мс на 12 кана­лов, что, в свою очередь, усложняет передачу даже на 10 км. В стандарте СТ-2 длина пакетов до 2 мс на 1 канал, что обеспечивает дальность передачи до 12 км.

При типе доступа FH-TDMA (MultiGain) такой проблемы не существует.

Благодаря малой требуемой мощности радиопередатчиков (даже при дальности связи 5-12 км) системы, работающие по стандарту СТ-2, выполняют требования приказа [43]. необ­ходимые для упрощенного прохождения процедуры регистрации системы в органах Госсвязьнадзора. Уменьшение выходной мощности базовых станций позволяет также организовать их удаленное электропитание по соединительным линиям, что особенно важно для территорий с нестабильным энергоснабжением и при необходимости быстрого развертывания системы.

Уменьшение выходной мощности абонентских терминалов позволяет повысить время автономной работы и обеспечить без дополнительных затрат нормативы бесперебойной ра­боты при пропадании питания. Для систем, использующих технологию DECT, выходная мощ­ность, требуемая для достижения необходимой дальности работы, существенно выше. Малая мощность радиопередатчиков иногда облегчает также "психологические" аспекты внедрения системы, так как многие потенциальные абоненты не уверены в безвредности радиотелефо­нов, излучающих большую мощность.

Многие рассматриваемые системы используют модуляцию АДИКМ, что позволяет высо­кокачественно передавать данные на скорости до 9600 бит/с (факс) и 14400 бит/с (модем. Рекомендация V.34). Известно, что использование TDMA и FH-TDMA доступа дает возмож­ность объединения временных каналов, тем самым возможна организация BRI ISDN, правда при уменьшении общего числа каналов. С другой стороны, интеграция передачи данных в

абонентскую радиосеть при ограниченном числе каналов связи неизбежно приведет к пере­распределению графика в пользу абонентов ISDN и, как следствие, к ухудшению качества об­служивания для других абонентов.

В системах с технологиями СТ-2 и DECT используется динамическое распределение ка­налов в рабочей полосе частот, что облегчает проектирование и наладку аппаратуры. Кроме того, для технологий СТ-2, ввиду малой длительности задержки приема/передачи пакетов от­сутствует необходимость эхоподавления.

 

6.3. Пример построения системы фиксированного радиодоступа

Рассмотрим построение системы WLL на примере системы TANGARA Wireless, пред­ставляющей собой цифровую радиосистему для абонентского доступа, построенную по мето­ду FDMA/TDD и работающую в диапазоне частот 864-868 МГц [46. 47].

Система TANGARA Wireless разработана компанией SAT, одним из лидеров телеком­муникационной промышленности во Франции и во всем мире. По мере расширения внедре­ния система доукомплектовывается дополнительными электронными блоками, модернизиру­ется программное обеспечение. В одной из последних модификаций специально для условий России предусмотрен конвертер сигнализаций. TANGARA Wireless имеет первый в России сертификат на систему радиодоступа с подключением к сети ТфОП не только по аналоговым абонентским линиям, но и по цифровым трактам со скоростью 2048 кбит/с.

Структура системы TANGARA Wireless представлена на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Структура системы TANGARA Wireless

Контроллер базовых станций (BSC), управляющий базовыми станциями и абонент­скими терминалами, устанавливается обычно в помещениях АТС и подключается к ТфОП через различные типы интерфейсов - по 2-проводным аналоговым линиям с сигнализацией по шлейфу или по трак­там 2 Мбит/с G.703 с сигнализациями R2/R1.5 или V.5.1. Контроллер BSC обеспечивает возможности централи­зованного сетевого управления через систему IONOS. Один контроллер об­служивает до 512 абонентов при под­ключении к АТС по 2-проводному ана­логовому интерфейсу или до 960 або­нентов при подключении по цифровым трактам Е1. Для увеличения общей ем­кости системы радиодоступа несколько контроллеров могут объединяться об­щей системой управления. К BSC могут быть подключены до 30 шестиканаль­ных базовых радиостанций, до 96 двух­канальных, 48 четырехканальных или любые их комбинации.

 

Базовая станция (BS) обладает модульной структурой и поддерживает от 2 до 6 ра-диоканалов. В зависимости от нагрузки в сети и допустимой вероятности отказов каждая ба-

зовая станция обслуживает от 6 (выделенные каналы постоянного соединения) до 80 абонентов. Рекомендуемое число – 40 абонентов на одну BS. С целью увеличения числа обслуживаемых

 

Абонентов и увеличения зоны радио покрытия несколько В^ могут объединяться и создавать многосекторную BS. Соединение между BSC и BS осуществляете по медным парам (по трем парам с диаметром жил 0,9 мм на расстояние до 11 км) без применения дополнительного каналообразующего или линейного оборудования. Обеспечивается дистанционно питание базовых станций. При необходимости со единение может быт осуществлено через радиорелейные линии, спутниковые системы или цифровые транспортны сети.

Абонентский терминал (RNT) представляет собой блок малых размеров, спроектированный специально для легкого настенного монтажа в помещениях абонента или в общественных телефонах-автоматах. К нему может присоединяться компактная направленная или штыревая антенна. В зависимости от типов антенн и усилителей допустимое удаление RNT от базовой станции составляет 5-12 км в условиях прямой видимости.

 

Интерфейс RNT с телефонным аппаратом аналогичен интерфейсу телефонной станции. К RNT могут подключать­ся телефонные аппараты любых конструкций, автоответчи­ки, факсимильные аппараты, модемы и т.д. Интерфейс предусматривает сигналы переполюсовки и 12/16 кГц сиг­налы тарификации для телефонов-автоматов.

Потребление мощности RNT составляет 450 мВт без нагрузки. Это допускает длительный режим автономной работы, а также использование рентабельных солнечных батарей. По заказу блок RNT комплектуется встроенной батареей резервного питания, обеспечивающей работу блока в течение пяти часов непрерывного разговора.

С системой TANGARA Wireless также могут приме­няться мобильные трубки, поддерживающие стандарт СТ-2. Мобильные абоненты могут работать в пределах одной ба­зовой станции, а также после перерегистрации в зоне дей­ствия других базовых станций того же контроллера BSC.

Управление. Система централизованного сетевого управления обеспечивает контроль всего вышеперечисленного оборудования. Она допускает дистанционное конфигурирование всей сети с центрального пункта, мониторинг ошибок в каналах связи, загрузку программного обеспечения.

Основные характеристики системы TANGARA Wireless представлены в табл. 6.4.

Приложения. В зависимости от плотности распределения абонентов предусмотрены различные конфигурации системы TANGARA Wireless: для районов с высокой (в пригородах и городах) и низкой (в сельской местности) плотностью абонентов.

На рис. 6.7 и 6.8 показаны конфигурации системы TANGARA для типичной сети беспро­водного доступа в жилых городских и пригородных районах и сельской местности соответст­венно.

Рис. 6.7. Конфигурация системы TANGARA Wireless для типичной сети беспроводного доступа в жилых городских и пригородных районах

Таблица 6.4. Основные характеристики системы TANGARA Wireless (TANGARA RD)

Общесистемные параметры	Значения параметра
Максимальное число абонентов на один контроллер	512
Тип системы	Цифровая
Поддерживаемый стандарт радиосвязи	СТ-2
Способ разделения каналов	FDMA
Диапазон рабочих частот	864-868.2 МГц
Необходимость частотного планирования сот	Нет
Ширина полосы канала	100 кГц
Организация дуплексной передачи	TDD
Тип кодирования и скорость передачи речи	ADPCM. 32 кбит/с
Максимальная скорость передачи данных	Факс - 9.6 кбит/с. модем - 14.4 кбит/с (V.34)
Максимальное число базовых станций, подключаемых к одному контроллеру	96 - 2-канальных или 48 - 4-канальных или 30 - 6-канальных станций или любые комбинации
Число радиоканалов, поддерживаемых одной базовой станцией	От 2 до 6
Число абонентов (ориентировочно), поддерживаемых одной базовой станцией	От 30 до 80
Максимальная дальность радиосвязи между базовой станцией и абонентским терминалом (радиус соты)	12 км при многосекторной антенне на базовой станции и направленной антенне на абонент­ской стороне (имеется 8 типов антенн для ра­диуса "сот" от 0,3 до 12 км)
Выходная мощность передатчика базовой станции	0,01 Вт на канал (для компенсации затухания в кабеле может поставляться усилитель мощ­ностью до 0,5 Вт)
Максимальное удаление базовой станции от контроллера базовых станций	11 км по трем парам (при диаметре жилы 0,9 мм) или по тракту Е1 на неограниченное расстояние (по оптоволокну или РРЛ)
Рабочий диапазон температур, °С	Антенные системы -40 ... +80 Базовые станции -20 ... +55 Абонентские терминалы -10 ... +55
Интерфейс контроллера базовых станций сАТС	Вариант 1: Двухпроводный абонентский Вариант 2: G.703 (с сигнализацией R.2 MFC / R1.5 MFS)
Максимальное удаление контроллера базовых станций от АТС	При включении по абонентским линиям сопро­тивление шлейфа не должно превышать 240 Ом (около 1,8 км по кабелю ТПП 0,5). При включении по цифровому стыку затухание в линии не хуже 6 дБ (около 800 м)
Тип телефонного аппарата	С импульсным или тональным набором
Параметры абонентского терминала	Значения параметра
Тип	Переносная радиотрубка, стационарный блок
Излучаемая мощность	0,01 Вт на канал (для компенсации затухания в кабеле может поставляться усилитель мощ­ностью до 0,5 Вт)
Тип и расположение антенны стационарного терминала	Направленная или всенаправленная антенна. расположенная внутри или снаружи здания