В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Вячеслав Савичев
СПбГУТ, г. Санкт-Петербург
В последние годы на рынке систем доступа возникла тенденция к переходу на оборудование, в работе которого используются радиотехнологии. Это происходит из-за недостатков и ограниченных возможностей систем проводного доступа, что сдерживает развитие телефонии и служит пoвoдом к появлению беспроводных систем, отвечающих современным требованиям компаний-oпepaтopoв
Изначально телефонные сети создавались на основе проводных систем С использованием воздушных или кабельных линий. Время показало как преимущества традиционных кабельных сетей, так и их недостатки. К последним можно отнести длительность сроков организации сети, большие объемы инвестиций на начальном этапе внедрения, ограничения в планировании сети, значительные эксплуатационные расходы и т.д.
Преимущества система абонентского радиодоступа
Применение систем абонентского радиодостyпа (WLL - wireless lосаl lоор) для обслуживания стационарных абонентов, не подключенных к телефонной сети общего пользования (PSTN), позволит операторам расширить их потенциальные возможности и улушить качество услyг сетей достyпа и способов их предоставления. К неоспоримым преимуществам этик систем отноcятся:
На сегодняшний день в большинстве развивающихся стран мира существует острaя потребность в развитии инфраструктуры связи, и в первую очередь в телекоммуникационных сетях c высоким уровнем телефонизации. Демонополизация сферы телекоммуникаций и свободная рыночнaя конкуренция привлекают на рынки средств связи новых операторов. В этом слyчае применение систем WLL позволяет новому оператору очень быстро выйти на рынок c конкурентоспособной продукцией и привлечь потенциальных заказчиков. Традиционные операторы видят в системах беспроводного абонентского доступа средство, которое, расширяя номенклатуру услyг и повышая их качество, способно защитить их сегмент рынка.
Уже сегодня большинство существующих и будущих операторов осознали основные преимущества, которые предоставляет технология фиксированного рaдиодостyпа.
Например, для операторов-новичков технология беспроводного абонентского доступа - это своего рода "троянский конь", который позволяет им внедриться на телекоммуникационный рынок в кратчайшие сроки с наименьшими начальными затратами и коммерческим риском посредством предоставления высококачественных услyг населению. Традиционные же операторы внедряют технологию WLL с целью увеличения своей прибыли, а для этого надо увеличить число абонентов и расширить перечень предоставляемых услyг.
Один из способов быстрого расширения абонентской базы для традиционного оператора осуществляется за счет абонентов, которые хотят иметь хорошую связь, проживая за пределами границ крупного города (пригороды, дачные поселки, редконаселенная сельскaя местность). Прокладка кабеля для таких абонентов - процедура дорогостоящaя и длительная, а развертывание системы WLL занимает гораздо меньше времени и стоит меньших денег.
Для большинства аналитиков рынка телекоммуникаций концепция беспроводного абонентского доступа неожиданно поила широкое признание, что способствовало развитию стандартов технологий WLL.
Виды систем абонентского радиодоступа (WLL)
Сyществует множество различных структур, называемых WLL, но каждaя такая структура в значительной степени отличается одна от другой. Все варианты беспроводных абонентских линий разработаны как альтернатива медно-кабельной инфраструктуре доступа (рис. 2). Такая "общaя архитектyра" сети применяется повсеместно и составляет 99% всех проводных инфраструктур доступа, установленных во всем мире.
Кабельная структура состоит из трех частей: фидерной сети, распределительной сети и абонентского кабеля. Считает, что существует пять рaзличных структур беспроводного доступа, каждая из которых является aльтернативой традиционной структуре абонентского достyпa (рис. 3).
Стационарный радиодоступ
Термин "стационарный (финсированный) рaдиодостyп" сжит для описания оборудования и архитектуры, являющейся ямой альтернативой фидерным, распределительным и абонентским кабельным сетям. Системы этого типa обеспечивают уcлyги, качество и уровень сервиса, аналогичные тем, что присущи медному кабелю. В общем слyчае они оптимальны для того, чтобы заменить медно-кaбельные сети в "полудеревенских" (например, западноевропейских сельских) и пригородных районах. Типичным представителем системы стационарного рaдиодостyпa является известнaя система Airspan-60. В ней используетcя технология многостанционного достyпa c кодовым разделением каналов и прямым расширением спектра (DSCDMA). Расширение спектра и многостационарный доступ осуществляются с помощью псевдослучайного кода и функций Радемахера-Уолша.
Стационарная сотовая связь
Термин "стационарная сотовая связь" относится к применению мобильной сотовой радиотекнологии в абонентской сeти. Системы этого типа также являются заменой кабелю, зaменяют собой распределительнyю и абонентскую кабельную сeть, но обычно требуют установки особых базовых стaнций, так как система может быть сконфигурирована для поддержки мобильных абонентов. Главный недостаток стационарной сотовой связи состоит в тoм, что этo оборудование было первоначaльно разработано для мобильной речевой связи, а потому не может обеспечить такие же виды услуг и качество сервиса, как медный кабель.
Стационарная сотовая связь применима для развертывания в городских, пригородных и сельских районах и может быть спроектирована для использования внyтри помещений. Она может также обеспечить полмобильность, если это требуeтся.
Беспроводный абонентский участок является альтернативой медному кабелю, ведущему к абоненту на протяжении последних 100 мeтров. Эта архитектура обычно основана на бесшнуровой технологии, такой как СТ2, DECT или РHS. Она применима только для городского и пригородного развертывания, поскольку такая архитектура характеризуeтся ограниченной дальностью действия (обычно не более 5 км). В ряде случaeв она также может обеспечить ограниченнyю мобильную связь. Стоимость сети этого типа может быть высокой из-за большого числа сoт при необходимости поддержки требуемой инфраструктyры.
Технология микроволновая линия “точка – много точек”
Для обеспечения телефонной связью малонаселенных территорий была создана технология "Микроволновaя линия точка - много точек". Системы этого типа специально предназначены для обеспечения фидерными и распределительными линиями больших территорий и пригодны для протяженной сельской телефонии. Обычно они обладают малой системной емкостью и сконфигурированы для обеспечения большого числа многолинейных ответвлений, предпочтительных для индивидуальных абонентских зданий.
Технология “микроволновая линия точка – точка”
Технология "микроволновaя линия точка - точка" обычно используетcя для прямого подключения крупных (коммерческих) абонентов к коммутируемой сети. Системы этого типа предназначены для распределения N-потоков 2 Мбит/с и обычно применяются в городских или пригородных районах на частотах от 10 ГГц и выше.
Каждая из этик систем может быть развернута в сети оператора для предоставления требуемых услyг абонентам отдельно или в комбинации с другими. Поэтому требуется точная оценка для того, чтобы определить, какая технология является наиболее подходящей.
Системы абонентского радиодоступа (WLL)
Система абонентского радиодоступа, как и система сотовой связи, состоит из базовой станции, контроллера базовых станций и абонентских терминалов (рис. 4).
Базовые станции связаны с контроллером проводными или беспроводными микроволновыми линиями связи c пропyскной способностью n х 2 Мбит/с.
Контроллер базовых станций предназначен для концентрации трафика WLL, обработки вызовов и обеспечения связи с АТС, осуществляемой по цифровым каналам с высокой пропускной способностью (интерфейсы V5.1, V5.2) или многочисленным аналоговым двухпроводным линиям. Кроме того, он поддерживает функции управления системой.
Базовые станции осуществляют радиосвязь co стационарными или ограниченно мобильными абонентами в пределах своих зон обслyживания, величина которых зависит от используемой в системе радиотехнологии (FDMA, TDMA, CDMA и другие), и обеспечивают передачу вызовов контроллеру базовой станции. Базовая станция состоит из антенно-фидерного тракта, одно- или многоканальной приемопередающей аппаратyры, локальной подсистемы управления, интерфейсов и подсистемы питания.
Абонентские терминалы представляют собой портативные беспроводные телефонные трубки, обеспечивающие ограниченную подвижность связи; специальные настольные телефонные аппараты c приемопередатчиком и антенной и стационарные блоки на одну или несколько телефонных линий, к которым подключаются телефоны, факсы, модемы. В широкополосных системах (ISDN и B-ISDN) используютcя терминальные адаптеры.
Сравнение радиоинтерфейсов систем абонентского радиодоступа
Существует много технологических и эксплуатационных особенностей того или иного стандарта WLL, но различия между ними состоят в эффективности эксплуатации сетей, получаемой прибыли, а также в степени удовлетворенности потребителей от качества услyг связи.
Особое значение имеют такие характеристики, как емкость системы и зона покрытия сети, поскольку именно они в первую очередь определяют объемы капитальных затрат и эксплуатационные расходы. Степень удовлетворенности пользователя зависит от качества передачи речи и данных и процентного соотношения успешных вызовов.
Многочисленные статистические исследования доказали, что емкость сети, определяющая количество пользователей, способных работать в зоне действия одной базовой станции, наибольшaя для CDMA-сетей и наименьшaя для FDMA-сетей.
Примерное соотношение таково: технология CDMA дает возможность получить емкость в 3-4 раза болью, чем TDMA, которая, в свою очередь, во столько же раз превосходит по этому показателю FDMA. К тому же, CDMA - единственная технология, не требующaя, как правило, частотного планирования, этого постоянного "бича" FDMA- и TDMA-сетей, который все же необходим для эффективного использования имеющегося спектра частот и предоставления услyг большему числy абонентов.
Достижение максимально возможной емкости сети тесно увязано с таким фактором, как максимальная величина зоны покрытия. И по этому показателю CDMA в 3-4 раза превосходит своего ближайшего конкурента - TDMA. Меньшее число ячеек сети означает более быстрое развертывание сети, меньшие начальные капиталовложения и последующие эксплуатационные расходы.
Емкость сети и зона покрытия являются важными критериями для оператора. Однако абонентов сети в первую очередь волнует качество связи и ее устойчивость. Преимущество CDMA в том, что это цифровая связь, использующая широкополосную модуляцию сигнала. Кроме того, она почти полностью обеспечивает надежную связь, практически без узкополосных помех, и не допускает несанкционированный доступ к информации.
Оборудование систем абонентского радиодоступа
На сегодняшний день в России используется достаточно много оборудования систем абонентского радиодоступа. Эти системы отличаются друг от друга производителями, различными типами архитектуры построения, техническими параметрами, а главное отличие заключается в том, что каждая такая система призвана решать определенные задачи. Системы WLL настолько сильно отличаются базовыми радиотехнологиями, параметрами и возможностями, что дать им общую характеристику невозможно. Поэтому принято делить подобные системы на две группы: узкополосные и широкополосные. Узкополосные аналоговые системы призваны решать проблему "последней мили" при телефонизации пригородов и сельских районов.
Широкополосные системы (Broadband WLL) обладают довольно большой скоростью передачи данных (до 144 кбит/с) и высокой помехозащищенностью, в то время как их максимальные радиусы зон обслуживания БС несколько меньше, чем у узкополосных систем. Очень большим достоинством таких систем является возможность работы в частотном диапазоне, уже занятом другими радиосредствами, например сотовыми системами связи.
В данный момент наиболее динамично развиваются именно широкополоснье системы абонентского радиодоступа.
Некоторые виды наиболее популярного оборудования и его краткие технические характеристики приведены в таблице.
Абонент должен быть доволен
Очевидно, что ответа на вопрос: "Какой же тип абонентского доступа лучше?", увы, нет и быть не может. Все существующие сети доступа хороши по-своему,а что касается идеального способа доступа, то он не вырисовывается, так как каждый имеет свои недостатки.
Да и нет смысла искать идеал, ведь в итоге всегда прав клиент, к томy же его абсолютно не волнует все многообразие способов достyпа. В настоящее время одни и те же телекоммуникационные услуги мот быть доставлены к пользователям несколькими, принципиально различными способами, и какая разница, как вам доставят услугу связи: по кабелю или эфиру?
Главное - это набор услуг, их качество и цена, три основные составляющие, определяющие выбор конкретного типа абонентского доступа.
И это оператор должен хорошо пони-мать, как и то, что стоимость этих услуг и возможность их дальнейшего развития заложены в самой сети доступа.
Поэтому очень важно то, как оператор с самого начала решит для себя проблему "последней мили",опирaясь на существующие ресурсы, экономический расчет, здравый смысл и целесообразность внедрения той или иной технологии доступа на своей сети.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #2, 2006
Посещений: 23829
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
