Материал: 636_Nosov_V.I._Seti_radiodostupa_CH.1_

В экспериментальной системе CDMA–WLL, эксплуатируемой в тех же условиях, было отмечено 13,4 неисправности на 100 линий абонентского радиодоступа в год, т. е. всего 6 % от общего количества неисправностей в проводной системе. Здесь же заметим, что на проводной местной сети в течение 24 часов может быть устранено 84 % неисправностей. в то время как на сети, организованной на основе технологии CDMA–WLL, этот показатель был доведен до 99 %.

Такая высокая надежность объясняется, в частности, тем, что оборудование системы WLL больше, чем линейные сооружения, защищено от воздействия окружающей среды и вмешательства человека. По этой же причине более просто и быстро устраняются повреждения.

Рассмотренные системы беспроводного абонентского доступа могут оказаться весьма перспективными и полезными для применения в некоторых регионах России. По мнению экспертов Европейского банка реконструкции и развития, проанализировавших потенциальную эффективность инвестиционных вложений в телекоммуникационные проекты в странах Центральной и Восточной Европы, применение беспроводных систем экономически оправданно в районах с телефонной плотностью менее 200 абонентов на 1 км2, а значительная часть территории России относится именно к такой категории. Слабо развитая инфраструктура связи в сельской местности и малых городах, наличие неблагоприятного для прокладки кабеля ландшафта

16

открывают достаточно широкие возможности для внедрения систем WLL на российских сетях.

Беспроводные абонентские линии связи имеют ряд преимуществ перед проводными схемами поддержки абонентов:

• Стоимость. Беспроводные системы обходятся не так дорого, как проводные. Хотя электронное оборудование передатчика и приемника беспроводной сети стоит дороже аналогичного оборудования для проводного соединения, отсутствуют затраты на прокладывание километров кабеля (под землей или от столба к столбу) и содержание проводной инфраструктуры;

•Время установки. Беспроводные системы, как правило, устанавливаются довольно быстро. Время в основном тратится только на получение разрешения на использование полосы частот и на поиск подходящей возвышенности для антенн базовой станции. Если решены эти два вопроса, то установка системы WLL займет малую толику того времени, которое потребовалось бы для установки новой проводной системы;

•Выборочная установка. Радиоустройства устанавливаются только для тех абонентов, которым нужны услуги в настоящее время. При прокладывании кабелей проводной системы, как правило, предполагается, что придется обслуживать всех абонентов в данном районе.

Целесообразность установки абонентских беспроводных линий связи можно оценить, сравнив схему WLL с двумя другими технологиями:

•Проводная схема с использованием проложенного кабеля. Большая часть жителей Земли не имеют телефонов. Многие абоненты телефонных линий либо не имеют доступа к линиям достаточно высокого качества либо находятся слишком далеко от центральной станции, чтобы эффективно использовать xDSL, что не позволяет поддерживать высокоскоростные приложения. Кроме того, многие абоненты не имеют кабельного телевидения либо поставщики не могут обеспечить услуг двусторонней передачи данных. Наконец, по стоимости линии WLL вполне способны конкурировать с проводными схемами. Поэтому при установке новой системы приходится призадуматься, какую из схем выбрать: проводную или беспроводную;

•Мобильные сотовые технологии. Современные сотовые системы слишком дороги и слишком ограничены в средствах, чтобы представлять собой реальную альтернативу линиям WLL. Даже тогда, когда станут доступны сотовые системы третьего поколения, они, скорее всего, будут более дорогими и менее функциональными, чем широкополосные системы WLL. Основным преимуществом систем WLL перед мобильными сотовыми системами является то, что абонентское устройство стационарно, поэтому абонентская антенна направляется на антенну базовой станции и обеспечивает максимально возможное качество передачи в обоих направлениях.

1.2Структура систем беспроводного абонентского доступа

17

Основная функция системы беспроводного абонентского радиодоступа – предоставление конечному пользователю, т. е. абоненту, стандартной услуги телефонной связи. Таким образом, все эти системы являются дуплексными. Кроме этого, они осуществляют учет и тарификацию переговоров и нередко поддерживают различные типы вызовов, например приоритетные. Часто имеется возможность подключения к ним таксофонов. Все системы беспроводного абонентского радиодоступа обеспечивают передачу пользовательских данных: большинство – на скоростях менее 28,8 Кбит/с, а некоторые широкополосные – на скоростях сети ISDN и даже выше [4, 5, 9, 16, 18].

Типовая архитектура системы беспроводного абонентского радиодоступа представлена на рис.1.4. Она включает в себя следующие основные компоненты: контроллер базовых станций, базовые станции (БС), абонентские терминалы и терминал технического обслуживания и эксплуатации – компьютер со специальным управляющим приложением. БС связаны с контроллером проводными или беспроводными микроволновыми линиями связи с пропускной способностью, обычно равной n × 2 Мбит/с. Последние могут быть реализованы на базе довольно большого числа радио ретрансляторов. Подобные ретрансляторы иногда используются между абонентскими терминалами и БС, увеличивая дальность действия последних. Рассмотрим функции каждого компонента системы WLL.

1.2.1 Контроллер базовых станций.

Данное устройство предназначено для концентрации и в ряде случаев коммутации трафика WLL, обработки вызовов и обеспечения связи с коммутатором ТФОП, осуществляемой, как правило, по цифровым каналам с высокой пропускной способностью или по многочисленным аналоговым двухпроводным линиям, для чего контроллер оснащают соответствующими интерфейсами. Кроме того, он поддерживает функции управления системой, реализуемые на базе терминала технического обслуживания и эксплуатации.

Рис.1.4 Типовая архитектура системы WLL

18

К базовым станциям

Рис.1.5 Функциональная схема контроллера базовых станций

Функциональная схема контроллера базовых станций приведена на рис. 1.5. Собственно коммутатор осуществляет переключение потоков информации между соответствующими линиями связи. Он может, например, направить цифровой поток от одной базовой станции к другой, или от базовой станции к стационарной сети связи, или, наоборот – от стационарной сети связи к нужной базовой станции.

Коммутатор подключается к линиям связи через соответствующие

(мультиплексирование/демультиплексирование, буферное хранение, преобразование кода) потоков информации. Общее управление работой контроллера базовых станций и системы в целом производится от центрального контроллера, который имеет мощное математическое обеспечение, включающее перепрограммируемую часть. Работа контроллера базовых станций предполагает активное участие операторов, поэтому в его состав входят соответствующие терминалы, а также средства отображения и регистрации (документирования) информации. В частности, оператором вводятся данные об абонентах и условиях их обслуживания, исходные данные по режимам работы системы, в необходимых случаях оператор выдает требующиеся по ходу работы команды.

Важными элементами системы являются базы данных - домашний регистр, гостевой регистр, центр аутентификации, регистр аппаратуры. Домашний регистр (домашний регистр местоположения - Home Location Register, HLR) содержит сведения обо всех абонентах, зарегистрированных в данной системе, и о видах услуг, которые могут быть им оказаны (при

19

заключении договора на обслуживание для разных абонентов может быть предусмотрено, вообще говоря, оказание различных наборов услуг). Здесь же фиксируется местоположение абонента для организации его вызова и регистрируются фактически оказанные услуги. Гостевой регистр (гостевой регистр местоположения - Visitor Location Register, VLR) содержит примерно такие же сведения об абонентах-гостях, т.е. об абонентах, зарегистрированных в другой системе, но пользующихся в настоящее время услугами связи в данной системе. Центр аутентификации (Authentication Center) обеспечивает процедуры аутентификации (установления подлинности) абонентов и шифрования сообщений. Регистр аппаратуры (регистр идентификации аппаратуры Equipment Identity Register), содержит сведения об эксплуатируемых подвижных станциях на предмет их исправности и санкционированного использования. В частности, в нем могут отмечаться украденные абонентские аппараты, а также аппараты, имеющие технические дефекты, например являющиеся источниками помех недопустимо высокого уровня. Как и в базовой станции, в контроллере базовых станций предусматривается резервирование основных элементов аппаратуры, включая источник питания, процессоры и базы данных.

1.2.2 Временное группообразование

Контроллеры связи осуществляют объединение и разделение цифровых потоков, получаемых от абонентов. В сетях связи цифровые системы передачи строятся по иерархическому принципу. Применительно к цифровым системам этот принцип заключается в том, что число каналов ЦСП, соответствующей данной ступени иерархии, больше числа каналов ЦСП предыдущей ступени в целое число раз (это число называется коэффициентом мультиплексирования). Система передачи, соответствующая первой ступени, называется первичной, в этой ЦСП осуществляется прямое мультиплексирование относительно небольшого числа цифровых сигналов от абонентов в первичный цифровой поток. Системы передачи второй ступени иерархии объединяют определенное число первичных потоков во вторичный цифровой поток и т. д. [13, 14, 15].

Таким образом, если в контроллере связи необходимо установить ЦСП с относительно большим числом каналов, на ней устанавливают аппаратуру соответствующего числа первичных, вторичных и т. д. цифровых систем передачи. Системы, построенные таким способом, называют ЦСП с временным группообразованием. Эти системы помимо обеспечения потребностей сети позволяют использовать на первой ступени групповые кодеки с приемлемыми скоростями работы.

В рекомендациях МСЭТ представлено несколько типов плезиохронных иерархий ЦСП с ИКМ: европейская, североамериканская и японская. В 1988 г. МСЭ-Т разработал рекомендации по единой (всемирной) синхронной цифровой иерархии (СЦИ), позволяющей объединять цифровые потоки, образованные системами передачи, входящими в любую существующую иерархию.

Цифровые системы передачи с ИКМ, используемые на первичной сети

20