Дипломный проект - Модернизации и расширения сети телекоммуникаций с использованием возможностей системы беспроводного доступа - файл n10.doc

Дипломный проект - Модернизации и расширения сети телекоммуникаций с использованием возможностей системы беспроводного доступа
скачать (388.6 kb.)
Доступные файлы (20):
n1.doc21kb.08.06.2001 13:13скачать
n2.doc167kb.11.06.2001 08:49скачать
n3.doc36kb.08.06.2001 11:25скачать
n4.doc24kb.11.06.2001 08:51скачать
n5.doc23kb.08.06.2001 11:54скачать
n6.docскачать
n7.doc235kb.11.06.2001 08:48скачать
n8.doc183kb.11.06.2001 08:49скачать
n9.doc25kb.07.06.2001 11:41скачать
n10.doc210kb.11.06.2001 08:50скачать
n11.doc281kb.11.06.2001 08:50скачать
䮫10.doc45kb.06.06.2001 08:33скачать
䮫2.doc28kb.11.06.2001 07:20скачать
䮫3.doc31kb.11.06.2001 07:24скачать
䮫4.doc35kb.05.06.2001 13:08скачать
䮫5.doc27kb.05.06.2001 13:10скачать
䮫6.doc37kb.07.06.2001 14:03скачать
䮫7.doc50kb.06.06.2001 08:22скачать
䮫8.doc51kb.06.06.2001 08:27скачать
䮫9.doc50kb.06.06.2001 08:29скачать

n10.doc

2 Обоснование применения систем абонентского радиодоступа

    1. Обоснование выбора радиодоступа


Концепция абонентского радио доступа (Wireless Local Loop, WLL) появилась около 15 лет назад на волне роста популярности систем сотовой связи [2]. Стоимость их инфраструктуры неуклонно падала, в то время как стоимость традиционных телефонных сетей с использованием медных многожильных кабелей возрастала. С некоторых пор и российские операторы стали проявлять повышенный интерес к WLL - этому экономичному способу предоставления доступа в телефонную сеть.

Кабельное хозяйство многих операторов физически изношенно, а их услуги не соответствуют современным требованиям ни по качеству, ни по номенклатуре. Для модернизации требуются значительные долгосрочные инвестиции, причем «узким местом» по-прежнему остается абонентская сеть — «последняя миля».

Например, ГЦТ «Алматытелеком» ежегодно увеличивает номерную емкость сети в среднем на 10-20 тыс. номеров, что вдвое меньше реальной потребности. Прокладка кабеля осложняется отсутствием телефонной канализации, ее перегруженностью или недостаточно высоким качеством. По оценкам ГЦТ «Алматытелеком», для телефонизации нового района (с учетом строительства канализации, закупки и монтажа оборудования, до-оборудования линий, обеспечивающих межузловые и межстанционные связи) требуются в лучшем случае два года при стоимости работ до 1,5 тыс. дол. на номер.

Многие аналитики считают, что стоимость инфраструктуры абонентской кабельной сети составляет не менее 30% от капитальных затрат оператора. Большая часть этих затрат приходится на строительство линейно-кабельных сооружений; ожидается, что со временем их стоимость будет только возрастать.

При использовании беспроводной технологии основные затраты приходятся на оборудование, цены на которое неуклонно падают. Уже сегодня в целом ряде случаев радиодоступ является выгодной альтернативой проводному решению.

Уменьшение капитальных затрат — не единственный аргумент в пользу построения абонентской сети на базе радиосредств. Радиодоступ дает возможность сократить сроки строительства абонентской сети, быстрее вводить ее в эксплуатацию, а значит, уменьшить сроки окупаемости. Технология абонентского радиодоступа позволяет минимизировать начальные инвестиции и наращивать емкость сети постепенно — за счет доходов, полученных от эксплуатации первоначально введенной емкости.

Система абонентского радиодоступа является гибким средством, благодаря которому оператор способен получать дополнительный доход. Такая система может использоваться для организации связи в течение определенного промежутка времени; ряд систем позволяет создавать сети с ограниченной мобильностью абонентов в рамках той же инфраструктуры и многое другое.

Существуют несколько типов систем абонентского радиодоступа, которые используют различные технологии и, соответственно, по-разному удовлетворяют потребности оператора в организации связи. Часть из них основывается на стандартах сотовой связи (AMPS, NMT, GSM, CDMA), другие построены на базе радиорелейных технологий. Указанные системы оптимизированы для покрытия больших территорий, и следовательно, являются наилучшим решением в случае невысокой плотности потенциальных абонентов.

Как говорилось ранее, концепция абонентского радиодоступа (Wireless Local Loop - WLL) появилась в конце 80-х на волне роста популярности систем сотовой связи, стоимость инфраструктуры которых неуклонно падала, в то время как стоимость традиционных телефонных сетей с использованием медных многожильных кабелей возрастала. Эта волна всеобщего интереса к новой технологии докатилась и до Казахстана.

Кабельное хозяйство ОАО «Казахтелеком» телефонных сетей физически изношено, а услуги не соответствуют современным требованиям ни по качеству, ни по номенклатуре. Модернизация требует значительных долгосрочных инвестиций, причем узким местом по-прежнему остается абонентская распределительная сеть - «последняя миля».

Описанный выше анализ технологий, используемых в решении абонентского доступа позволяет нам с уверенностью остановить выбор на системе радиодоступа. При выборе системы беспроводного доступа оператор учитывает несколько важнейших требований, которые определяют рентабельность работы:

а) Простота решения административных вопросов (лицензии, права на частотный диапазон, согласование проектов и т.д.).

б) Быстрое развертывание, обеспечивающее удовлетворение спроса на услуги и поступление доходов.

в) Сервис равноценный или лучше обеспечиваемого кабельными медными сетями, высокое качество передачи голоса и данных.

г) Гибкость, совмещение обслуживания подвижных и стационарных абонентов.

д) Низкая стоимость оборудования, его установки и обслуживания.

е) Возможность поэтапного развертывания с минимизацией первоначальных затрат.

ж) Надежность, доказанная опытом эксплуатации.


    1. Выбор системы абонентского радиодоступа


Производством систем радиодоступа в настоящее занимается большое множество фирм, как весьма знакомых, так и менее известных. При выборе систем конкретного производителя, мы будем опираться на большой ряд факторов, необходимых в построении абонентского доступа в г. Алматы. Одной из основ выбора будет являться возможность эксплуатации системы в существующей реальности. Краткий обзор существующих технологий систем абонентского радиодоступа приведён в таблице 2.1.

Таблица 2.1-Краткий обзор технологий

Тех.спецификация (параметры)

СТ-2

DECT

CDMA

D-AMPS

MGW/ Hopping

1

2

3

4

5

6

Диапазон частот ,ГГц

0,839...0,843 0,864...0,868 0,910...0,914

1,880...1,90 1.900...1,92

Тх: 1.35...3.6
Rх:2,0.2,5

Тх: 824...849
869...894

1,428…1,5
1.850...1.93 2,400...2,48

Шаг сетки частот,

КГц

100

1728

1250

30

1000

Способ разделения каналов/орг-ция дуплекса

FDMA/TDD

FDMA/

TDD

CDMA/

FDD

TDMA/

FDD

FHTDMA/TDD

Тип модуляции

GFSK

GMSK

QPSK

DQPSK

3-L-SRFSK

Число радиоканалов

40

10

10

832

10

Число телефонных каналов на один радиоканал

1

12

45

3 (10-15)

8

Эффективность использов. спектра

0.67

108

0,72

68

0,98

98

1,62
508

0,87
8

Интерференция с излучением от дом. и оф.радиотел-в


мало-вероятна


вероятна


отсутст-

вует


отсутст-

вует


отсутст-

вует

Выходная мощность базовая станция абонентский терминал, мВт

10

250

20

0,6

500



Продолжение таблицы 2.1

1

2

3

4

5

6

Дальность ,км связи (LOS)

12 (направлен-ные антенны)

200м-10 км (направленные антенны)


50 км


32 км

15 (направленные антенны)

Распределение каналов по частоте

динамическое

динамическое

фиксированное

фиксированное

динамическое

Кодирование речи ,

кбит/с

АДИКМ 32

АДИКМ 32

16
QCELP 7,2

VCELP 8

АДИКМ 32
ИКМ, BRA

Шифрование (наличие скремблера)



Нет



Есть


Есть


Есть


Нет

Максимальная скорость работы модема/факса по радиоканалу,кбит/с

14,4

9,6

0,3-9,6

2,4

14,4

Задержка приема/передачи для ТDD Длина пакета для FDD,мс


2


10


80


40


2


В таблице 2.1 представлены наиболее популярные технологии беспроводного доступа. Мы остановимся на «классических» системах фиксированного абонентского радиодоступа. Выбор обусловлен практической применимостью систем и наличием уже реально действующих сетей абонентского доступа как в мире так и в странах СНГ, как известно имеющих технические особенности при построении сетей и низкий уровень развития экономики. Наиболее известные системы представлены в таблице 2.2 [2].

Таблица 2.2 Сравнительная характеристика систем WLL

Показатель

Airspan-60
фирмы DSC Communications

DECTlink
фирмы SIEMENS, Германия

MultiGain Wireless фирмы TADIRAN,
Израиль

Системы и центральный контроллер

Интерфейсы с ТфОП

Двухпров. с доп. MUX,

CAS, V5.1, V5.2

V5.1, двухпров. абонентские

Двухпров. абонентские с доп.MUX,

CAS,CCS, V.5.2

Максимальное число абонентов на1распр-ый блок (на АТС) BSC без концентрации


60


100


100

Интерфейсы между BSC и BS


Е1(2 Мбит/с)

(4 - 12)х32 кбит/с

RPCU – RPU

DSL-линия

Энергопотре-ние BSС, Вт

225

400

650

Наличие BS- в исполнении для наружного монтажа


Есть


есть


Есть


Продолжение таблицы 2.2


Показатель

Airspan-60
фирмы DSC Communications

DECTlink
фирмы SIEMENS, Германия

MultiGain Wireless фирмы TADIRAN,
Израиль

Эффективность использования радиоканалов базовой станции в зависимости от телеф. плотности (аб./км2)

2 – 10 аб./км2

высокая

Высокая

низкая

10 - 500 аб./км2

высокая

Высокая

средняя

Свыше

500 аб./км2


высокая


высокая


высокая

Энергопотр-ние BS, Вт


120

на радиоканал:
3,5Вт+5,0(для
подогрева BS)


2,5

Наличие дистанционного (фантомного) питания BS



есть

есть (RBC-RBS)
RDU-RBC Нет

есть (дистанция более 4 км)

Наличие автономного питания BS

внешний источник автономного питания

питание от RBC

только дистанционное питание



Продолжение таблицы 2.2


Показатель

Airspan-60
фирмы DSC Communications

DECTlink
фирмы SIEMENS, Германия

MultiGain Wireless фирмы TADIRAN,
Израиль

Поддерживаемые RNT абонентские интерфейсы (типы оконечных устройств)

Двухпроводный аналоговый
(работает с факсом, модемом)

Двухпроводный аналоговый, (работает с факсом, модемом)

Двухпров. аналоговый (работает с факсом, модемом, таксофоном)

Энергопотр-ие RNT, Вт

2.8 при ожидании

3,5 при разговоре

0,8 при ожидании

3,5 при разговоре



10

Наличие автономного питания RNT

Встроенный аккумулятор
(8чожидания
1ч разговора)

Встроенный аккумулятор

(8 ч ожидания)

Встроенный акку-мулятор (8ч ожидания)

Емкость RNT, каналов


1


до 4


до 4

Наличие мобильных абонентских терминалов



нет

есть (в системе использу-ются мобильные и стационарные терминалы)



нет

RDU – распределительный радиоблок

RPCU - блок контроля радиопорта

RBC – контроллер базовой станции

RPU - блок радиопорта

RBS – базовая станция

FAU - абонентский радиоблок


Как видно из таблицы 2.2 , более привлекательна система Airspan-60, [3] которая использует спектр эффективнее, чем другие системы, при невысокой плотности абонентов. Однако при больших телефонных плотностях (свыше 1000 аб./км2) предпочтительнее системы на базе стандарта DECT и система Multigain Wireless. Их преимущество существенно в крупных городах европейского типа. Но в таких случаях лучше сравнивать эффективность решения беспроводного доступа и традиционного проводного решения. Благодаря уменьшению выходной мощности передатчиков системы Airspan-60 можно организовать удаленное питание базовых станций по электрическому кабелю, что особенно важно для территорий с нестабильным энергоснабжением, а также при необходимости быстрого развертывания системы. Уменьшение выходной мощности абонентских терминалов позволяет увеличить время автономной работы и обеспечить без дополнительных затрат соответствие нормативам бесперебойной работы, принятым для сети общего пользования. Кроме того, малая мощность радиопередатчиков способствует внедрению таких систем, поскольку многие потенциальные пользователи не уверены в безвредности радиотелефонов большой мощности.

В системе Airspan-60, как и в других системах, указанных в таблицы 2.2 , используется динамическое распределение каналов, что упрощает проектирование и наладку аппаратуры.

Во всех системах WLL применяется АДИКМ-кодирование в речевом канале. Это позволяет передавать речь с качеством, аналогичным качеству речи в проводных сетях, а также передавать данные на скорости до 14,4 Кбит/с. Использование метода TDMA в других системах дает возможность объединять тайм-с лоты и передавать данные с более высокой скоростью.

Контроллер базовых станций ВSС, управляющий базовыми станциями и абонентскими терминалами, обычно устанавливается в помещении АТС и подключается через различные типы интерфейсов — по двухпроводным аналоговым линиям либо по цифровым каналам Е1. Контроллер обеспечивает централизованное управление сетью через систему IONOS. Один контроллер способен обслуживать до 512 абонентов при подключении к АТС. Для увеличения емкости системы радиодоступа возможно объединение нескольких контроллеров, при этом может использоваться общая система управления. К каждому ВSС подключаются до 30 шестиканальных, 48 четырехканальных, 96 двухканальных базовых станций или любая их комбинация. К достоинствам системы следует отнести широкие возможности программирования контроллера, которые позволяют реализовать в системе «нестандартные» функции (так называемый режим «интерком», охранная сигнализация и т. д.).

Базовая станция обладает модульной структурой и обслуживает от двух до шести радиоканалов. В зависимости от абонентской нагрузки и допустимой вероятности потерь вызовов каждая базовая станция обеспечивает связь до 80 абонентов. Несколько базовых станций могут объединяться в многосекторную базовую станцию — с целью увеличения числа обслуживаемых абонентов и расширения зоны радио покрытия.

Соединение контроллера с базовыми станциями осуществляется по медным линиям (по трем парам при диаметре жилы 0,9 мм — на расстоянии до 11 км) без применения дополнительного каналообразующего или линейного оборудования. При необходимости соединение можно организовывать через радиорелейные линии, спутниковые системы и цифровые транспортные сети. Благодаря малому энергопотреблению базовых станций возможно их дистанционное питание на больших расстояниях.

Абонентский терминал RNT представляет собой радиоблок небольшого размера, спроектированный специально для легкого настенного монтажа в помещениях абонентов или в кабинах таксофонов. К нему присоединяется 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 абонентскому интерфейсу телефонной станции. К RNT могут подключаться телефонные аппараты любых конструкций, автоответчики, факсимильные аппараты, модемы и т. п.

Интерфейс предусматривает трансляцию сигналов «переполюсовки» и 12/16-кГц метрических сигналов для таксофонов. Без нагрузки RNT потребляет 450 мВт, что допускает длительное использование режима автономной работы, а также применение экономичных солнечных батарей. По заказу блок RNT комплектуется встроенной батареей резервного питания, достаточной для поддержания работы блока в течение пяти часов непрерывного разговора.

Мобильные абоненты могут перемещаться в пределах одной базовой станции, а также (после перерегистрации) в зоне действия других базовых станций того же контроллера BSC. Использование в одной сети стационарных и мобильных терминалов резко расширяет возможности оператора по предоставлению абонентам дополнительных услуг.

Система централизованного сетевого управления обеспечивает контроль за всем оборудованием. С ее помощью выполняются дистанционное конфигурирование сети с центрального пункта, учет неисправностей, мониторинг ошибок в каналах связи, дистанционная загрузка программного обеспечения. Последнее особенно важно в сельской местности, где возможны частые перебои с энерго-обеспечением. Оборудование рассчитано на эксплуатацию персоналом, не имеющим специальной подготовки по техническому обслуживанию радиосредств. Оно обеспечивает быстрое развертывание и расширение сети.


    1. Основные свойства системы


Система цифровой беспроводной связи для фиксированных (стационарных) абонентов на базе стандарта CDMA.Поддержка всего спектра телекоомуникационных услуг: телефония, факс, модемная связь, передача данных по выделенным линиям и базовый сервис ISDN:

а) Полная совместимость с сетями общего пользования.

б) Высокая эффективность использования радиочастотного спектра.

в) Исключительная защищенность, изначально присущая технологии SS-CDMA.

г) Работа в широком диапазоне частот от 1,35 до 3,6 ГГц.

д) Поддержка до 2000 и более телефонных линий (64 Кбит/с) на 1 систему.

е) Простота установки, эксплуатации и обслуживании.

Системы фиксированного радиодоступа (Wireless Fixed Access, WFA) Airspan фирмы DSC Communications предлагают рациональный, гибкий и экономичный способ организации местного доступа к корпоративным сетям и сетям общего пользования. Использование новейшей технологии широкополосной радиосвязи DS-CDMA позволяет предоставлять чистые (без сжатия) каналы 64 Кбит/с с расширением зоны обслуживания до 15 км и более от базовой станции. Кроме того, возможно объединение до 3-х базовых станций в единую сеть по сотовому принципу.

Архитектура систем Airspan содержит несколько подсистем. “Сердцем” системы является Центральный контролер (ЦК), оснащенный радио-оборудованием многостанционного доступа и обеспечивающий стыковку с сетевым коммутационным оборудованием, а также с системой управления и обслуживания. ЦК использует простую всенаправленную антенну и может устанавливаться вдали от сетевого коммутирующего оборудования для увеличения зоны обслуживания. Поддерживаются различные размеры ячеек - от 100 м до 20 км, в зависимости от условий прохождения сигнала. Каждый ЦК обеспечивает неблокирующий доступ к 60-ти Абонентским Терминалам (АТ).

Абонентский Терминал (АТ) представляет собой плоскую направленную антенну, заключенную в компактный корпус и устанавливаемую на стене здания, телеграфном столбе или специальной мачте. Установка исключительна проста и не требует специальных радиотехнических знаний. Наружный блок соединяется кабелем с расположенными внутри здания блоком питания (БП) и сетевым оконечным устройством, к которому, в свою очередь, подключается обычное офисное оборудование (телефон, факс, модем) клиента. АТ бывают 4-х типов в зависимости от типа предоставляемых услуг:

а) аналоговая телефония на 1, 2 и 4 телефонных линий;

б) цифровые выделенные линии 128 Кбит/с;

в) интегрированные услуги ISDN;

г) многолинейная аналоговая телефония.

Еще одной подсистемой является Концентратор Доступа (КД), обеспечивающий гибкую совместимость Airspan с различными сетевыми интерфейсами, включая 2-проводные каналы тональной частоты и каналы G.703 (2 Мбит/с) с различными схемами сигнализации (TS16, DASS2, DSS1, V5.1, V5.2).


    1. Особенности системы


Технология SS-CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов в широкополосном спектре) системы Airspan отличается следующими ключевыми особенностями:

- эффективное использование радиочастотного спектра за счет повторного использования одних и тех же частот разными абонентами;

- доступ в реальном масштабе времени для каждого АТ, поскольку система является абсолютно не блокирующей;

- принципиальная невосприимчивость к замиранию радиосигнала, наблюдаемому при многолучевом распространении;

- криптографическое кодирование сигнала, который чрезвычайно трудно перехватить и расшифровать;

- модульность системы, позволяющая минимизировать начальные затраты.


    1. Сетевая совместимость


Система Airspan предлагает полносовместимую замену существующих местных окончаний для корпоративных сетей и сетей общего пользования.

Каждое абонентское соединение обеспечивает передачу данных со скоростью до 144 Кбит/с. Тип услуги зависит от типа Абонентского Терминала - телефония, передача данных или ISDN.

Задержка передачи менее чем в 10 мс соответствует сетевым стандартам.

ЦТ предоставляет либо обычный 2-проводный аналоговый интерфейс, либо встроенные интерфейсы для сопряжения с сетевым коммутирующим оборудованием, работающим на скорости 2 Мбит/с.

Средства управления сетью позволяют осуществлять тестирование линий и всей системы, а также предоставляют возможность управления конфигурацией путем использования сети управления средствами связи.


    1. Технические характеристики Airspan-60

Таблица 2.3 – Технические характеристики

Частотный диапазон


2,0-2,5 ГГц,

Повторное использование частот

Основывается на 3-ячейковой повторяющейся структуре (при всенаправленной конфигурации)

Спектральная эффективность

10,9кбит/с/км2/МГц. Превышает показатели TDMA (систем многостанционного доступа с временным разделением каналов), GSM (стандарта цифровой сотовой связи), DECT, CT2


Система

Конфигурация

Точка-мультиточка

Многостанционный доступ

С кодовым разделением каналов и прямой модуляцией сигнала в распределенном спектре (SS-CDMA)

Зона обслуживания (ячейка)


От 100 м до 20 км в радиусе, в зависимости от условий распространения сигнала.

Емкость Airspan-60


60 Абонентских Терминалов (АТ) на Центральный контролер. 180 АТ в секторной конфигурации. Один АТ обеспечивает две телефонные линии.

Multispan


12 Абонентских Терминалов (АТ) на БС. АТ поддерживает до 120 телефонных линий.
Продолжение таблицы 2.3

Передача

Выходная мощность

+20 dBm на одно абонентское соединение. Уменьшается с размером ячеек.

Регулирование мощности

Динамическое регулирование мощности при установлении радиоканала

Модуляция

QPSK (Квадратурная фазовая манипуляция)


Стандартное усиление антенны



ЦТ +12 dBi (всенаправленная)

АТ +9 dBi (встроенная плоская)


Порог приемника

-105 dBm

Скорость передачи данных

160 кбит/с



Продолжение таблицы 2.3

Вероятность ошибки

і 2*10-7

Интерфейсы

Электрический


2-проводный или 2 мбит/с G703

Сигналинговый


Различные протоколы CAS (Channel Associated Signaling) и CCS (Common Channel Signaling)

Общие


Физические характеристики БС

Стойка 600 мм, Высота - 2200 мм, Толщина - 300 мм

Физические характеристики АТ

высота - 300 мм, ширина - 250 мм, толщина - 100 мм

Питание


ЦТ Постоянный ток, 48 В, 50 Вт

АТ Питается от сети или аккумулятора, 10 Вт (максимум)

Защита от несанкционированного использования

Проверка абонента через Систему управления сетью

Управление сетью

Проверка рабочих параметров и проверка на сбои




    1. Структурное описание выбранной системы


2.7.1 Контроллер BSC

Контроллер BSC, управляющий базовыми станциями и абонентскими терминалами, устанавливается обычно в помещениях АТС и подключается к ТфОП через различные типы интерфейсов – по 2-х проводным аналоговым линиям с сигнализацией по шлейфу, либо по трактам 2 Мбит/с G.703 с сигнализациями V5.1 или V5.2. Контроллер BSC обеспечивает возможности централизованного сетевого управления через систему IONOS. Один контроллер обслуживает до 512 абонентов при подключении к АТС по 2-х проводному аналоговому интерфейсу или до 960 абонентов при подключении по цифровым трактам E1. Для увеличения общей емкости системы радиодоступа несколько контроллеров могут объединяться общей системой управления. К BSC могут быть подключены до 36 штук шестиканальных базовых радиостанций, до 108 штук двухканальных, 54 штук четырехканальных или любые их комбинации.

Плата MPER (Module Processor Exploitation version R) содержит в своем составе процессор, являющийся "сердцем" всей системы, схемы ввода-вывода и микросхемы динамической памяти, которая предназначена для хранения системных программ и полупеременных данных, а также данных, обрабатываемых в процессе работы контроллера. Емкость памяти - 12 Мбайт. MPER связана с другими платами контроллера через параллельную шину, расположенную на задней панели стойки, и через последовательную шину платы TIMR (Tonality Interface Module version R).

Плата MPER подключается к плате поддержки жесткого диска CSD (Disc Support Board). Жесткий диск с объемом памяти 850 Мбайт используется для хранения рабочего и управляющего программного обеспечения, а также переменных и полупеременных данных, определяющих, например, расположение базовых станций в сети. Это позволяет перезагружать дистанционно плату процессора в случае аварии. Кроме этого, на диске хранятся файлы с биллинговой информацией и информацией об отказах и неисправностях на сети. Плата CSD поддерживает интерфейс V.24 и служит для подключения к контроллеру до четырех внешних устройств, таких как терминал технического обслуживания, модем и принтер.

Плата TIMR — обязательная периферийная плата, необходимая для нормального функционирования контроллера, поскольку выполняет все вспомогательные функции: генерирует сигнал тактовой синхронизации: управляет интерфейсами, принимающими и генерирующими сигналы индикации аварийного состояния; обеспечивает интерфейсы для обмена контрольной информацией между процессором и периферийными платами; определяет сигналы набора номера и генерирует различные тоновые посылки.

Плата CIMR (Conference Interface Module version R) используется для определения и генерации DTMF ( Dual-Tone Modulated Frequency) сигналов при присоединении к сети общего пользования по цифровому стыку с сигнализацией R1.5. Плата DIM (Digital Interface Module) обеспечивает подключение 60 абонентов по двум ИКМ-трактам с сигнализацией R1.5 (при включении абонентов с концентрацией) и CAS (при подключении абонентов без концентрации). При необходимости включения контроллера по цифровому стыку с сигнализацией R1.5 применяется стандартный протокол-конвертер. Для подключения по стыку V5.1 используется специальная интерфейсная плата DIMV (Digital Interface Module for V5.1). Для подключения абонентов по аналоговым двухпроводным линиям используются платы ZIM2 (FXO Interface Module), каждая из которых обслуживает 32 абонентские линии.

Платы UIM ("U" Interface Module) применяются для подключения к контроллеру базовых радиостанций. Каждая такая плата поддерживает 16 U-интерфейсов (ISDN 2B+D), подключение к линии осуществляется через линейные платы ULI ("U" Link Interface), которые обеспечивают эхокомпенсацию и линейную кодировку 2B1Q.

Контроллер обеспечивает возможность централизованного сетевого управления через систему сетевого менеджмента IONOS или местного управления, через интерфейсы V.24. Платы PIM (Packet Interface Module) и PLI (Paсket Line Interface) обеспечивают два стыка по протоколу Х.25, V.24 или V.10.
2.7.2 Базовая станция

Базовая станция обладает модульной конструкцией и поддерживает от двух до шести радиоканалов. В зависимости от нагрузки в сети и допустимой вероятности блокировки вызова каждая базовая станция может обслуживать от шести (выделенные каналы постоянного соединения) до 80 абонентов. Рекомендуемое число абонентов - 60 на одну базовую станцию. Несколько БС могут объединяться и создавать многосекторную БС с целью увеличения числа обслуживаемых абонентов и увеличения зоны радиопокрытия. Соединение между BSC и БС осуществляется по медным парам (по трем парам с диаметром жилы 0.9 мм на расстояние до 11 км) без применения дополнительного каналообразующего или линейного оборудования. По необходимости соединение может быть осуществлено через радиорелейные линии, спутниковые системы или цифровые транспортные сети.

"Ядром" базовой станции является плата MCR (Radio Control and Combiner Module), к которой подключаются от одной до трех плат MRI (Radio and Interface Module).

Таблица 2.4 – Характеристики БС

Направление соединения

Тип интерфейса

Тип интер-фейсной платы

Тип сигнали-зации

Число плат

Число интер-фейсов

1

2

3

4

5

6

К ТфОП

Цифровой
G.703 без концентраци

DIM

CAS


от 1 до 9

от 1 до 17 ИКМ-трактов




Цифровой G.703 с кон-центрацией

DIM

R2, R1.5

от 1 до 2

от 1 до 4 ИКМ-трактов




Аналоговый двухпровод-ный

ZIM2




от 1 до 16

от 32 до 512 аналоговых линий

К ВS

U (2В+D)

UIM




от 1 до 6

от 16 до 96
U-интерфей-сов



Продолжение таблицы 2.4

1

2

3

4

5

6




К системе централизо-ванного уп-равления

Х.25; V.24; V.10

PIM




1

до 4 портов




К внешним устройствам

V.24 и V.28

CSD




1

от 1 до 4 портов




Тип интерфейса

Концентрация

Протокол сигнализации

Максимальное
число абонентов

Цифровой G.703

Нет

V5.1; СА

510

Цифровой G.703

есть

R2/R1.5

500

Аналоговый

Нет

FXO

512


Плата MCR управляет работой всех модулей базовой станции, она обеспечивает взаимодействие между контроллером и платами MRI, статистическое соединение входящих линий и приемопередатчиков базовой станции, объединение передаваемых и разделение принимаемых радиосигналов нескольких приемопередатчиков, работающих на одну антенну. Кроме того, в состав базовой станции входят: плата блока питания (ALI) или плата конвертера напряжений (CNV), в зависимости от варианта организации местного питания, а также плата синхронизации и защиты от перенапряжения U-интерфейсов (PUY).

Несколько базовых станций могут объединяться и создавать многосекторную базовую станцию с целью увеличения числа обслуживаемых абонентов и расширения зоны радиопокрытия. Это делает систему конкурентоспособной в широком диапазоне приложений: как с низкой, так и с высокой плотностью абонентов. Для этого случая в базовой станции предусмотрен интерфейс, обеспечивающий синхронную работу нескольких базовых станций, расположенных в непосредственной близости друг от друга.



Рисунок 2.1 -Схема базовой станции

Соединение между контроллером и базовыми станциями осуществляется по медным парам (в случае 6-канальной станции - по трем парам с диаметром жилы 0,9 мм на расстоянии до 11 км) без применения дополнительного каналообразующего или линейного оборудования. При необходимости соединение может осуществляться с помощью радиорелейных линий, спутниковых систем и цифровых транспортных сетей. Благодаря малому энергопотреблению базовых станций имеется возможность организации дистанционного питания.
2.7.3 Абонентский терминал

Абонентский терминал представляет собой радиоблок небольшого размера, спроектированный специально для легкого настенного монтажа в помещениях абонента или в телефонных кабинах. К терминалу может присоединяться компактная направленная или ненаправленная антенна (существуют восемь модификаций антенн с коэффициентом усиления от 0 до

14 дБ). В зависимости от типов антенн и усилителей допустимое удаление RNT от базовой станции -от 5 до 12 км в условиях прямой видимости. Интерфейс с телефонным аппаратом пользователя аналогичен интерфейсу телефонной станции. К RNT могут подключаться телефонные аппараты любых конструкций, автоответчики, факсимильные аппараты, модемы и т. п. Интерфейс предусматривает сигналы переполюсовки и тарификационные (12/16 кГц) сигналы для таксофонов. Поставляются модели, обеспечивающие подключение одного или шести абонентов. В одной из модификаций используется пассивное устройство объединения радиоканалов, при этом дальность связи по радиоканалу уменьшается. Стандартное расстояние до 12 км достигается с помощью активного устройства объединения каналов, в котором происходит разделение принимаемых и передаваемых сигналов. При этом для приема и передачи используются две различные антенны. Потребление мощности RNT - 450 мВт без нагрузки. Это допускает длительный режим автономной работы, а также использование экономичных солнечных батарей.




По заказу блок комплектуется встроенной батареей резервного питания, достаточной для поддержания работы RNT в течение пяти часов в режиме непрерывного разговора.

К главным преимуществам системы следует отнести также простоту проектирования, установки и управления сетью. Оборудование рассчитано на эксплуатацию персоналом, не имеющим специальной подготовки для работы с радиооборудованием, и обеспечивает быстрое развертывание сети и быстрое ее расширение. Основываясь на опыте внедрения системы Airspan-60 в разных странах мира, можно утверждать, что среднее время установки и пуска в эксплуатацию одной базовой станции (включая подъем мачты и крепление антенны) - около 6 ч, а абонентского терминала - около 2 ч.


    1. Интерфейс G703


2.8.1 Описание интерфейса G703

Использование современных систем телекоммуникаций возможно только при наличии соответствующих стандартных интерфейсов в терминальных устройствах (устройствах приема и передачи сигналов). Ряд таких интерфейсов известны ввиду их универсальности, RS-232 (или V.24), другие –менее известны в силу своей ориентации на определенные технологии телекоммуникаций, например, V.35, G.703. Если назначение и схема разводки сигналов одних интерфейсов, например, V.24, V.35, приводится практически во всех специализированных справочниках и приложениях к каталогам телекоммуникационного оборудования, то информацию о других, например, о интерфейсе G.703, приходится черпать из регламентирующих их стандартов.

В связи с широким распространением технологий цифровых передач данных, например, таких как PDH и SDH, пользователи каналов 64 Кбит/с и 2 Мбит/с столкнулись с необходимостью обеспечивать стыковку уже имеющейся терминальной аппаратуры с новым для них интерфейсом G.703, применяемых в этих технологиях. Информацию об интерфейсе можно почерпнуть, в основном, из довольно объемного описания рекомендации ITU-T Rec. G.703. Большинству пользователей для понимания того, что это за интерфейс и в каких случаях их нужно использовать, такого исчерпывающего описания, необходимого, как правило, разработчикам аппаратной реализации самого интерфейса, не нужно. Поэтому ниже дано краткое описание самого интерфейса и его использование.
2.8.2 Физические и электрические характеристики интерфейса G.703

Физические и электрические характеристики интерфейса G.703 регламентированы стандартом ITU-T G.703 для обеспечения возможности соединения различных элементов цифровых сетей с целью формирования международных линий связи или соединений.

В соответствии с этим описаны характеристики интерфейсов для скоростей передачи данных, соответствующих скорости основного цифрового канала (ОЦК) передачи данных 64 Кбит/с, а также скоростям, порождаемым цифровыми PDH иерархиями: американской – 1544, 6312, 32064, 44736 Кбит/с, европейской – 2048, 8448, 34368, 139264 Кбит/с, а также частично японской, первые два уровня скоростей передачи которой совпадают с американской, третий – не используется, а четвертый – соответствует скорости 97728 Кбит/с.

Дополнительно описаны характеристики интерфейса для скорости, соответствующей первому уровню SDH иерархии, 155.52 Кбит/с.

Для сигналов со скоростями n Ч 64 Кбит/с ( n = 2,3,…31), проходящими через оборудование, специфицированное для первичного уровня 2048 Кбит/с, характеристики интерфейса те же, что и для 2048 Кбит/с. Если же оборудование специфицировано для 1544 Кбит/с, то характеристики интерфейса для таких сигналов (но n = 2,3,…23) те же, что и для 1544 Кбит/с.

Стандарт не регламентирует характеристики интерфейсов для сигналов не относящихся к указанным категориям.


Основными характеристиками интерфейсов являются:


Нагрузочный импеданс, Ом

для коаксиального кабеля


75 (активный)

для симметричной пары

100-200(активный)

Номинальное пиковое напряжение импульса ,В нормируемое

фактическое


1

1-3

Тип кода или алгоритм его формирования

зависит от скорости

Форма (маска) импульса и соответствующее поле допуска

зависит от скорости

Тип используемой пары для каждого направления передачи

коаксиальная/симметричная

Скорость передачи и частота синхронизирующего сигнала

указана выше

Тип организации взаимодействия аппаратуры интерфейса

3 типа

Пиковое напряжение при отсутствии импульса, В нормируемое

фактическое


0,1

0,1-1

Номинальная ширина импульса

зависит от скорости

Отношение амплитуд положительного и отрицательного импульсов

0,95- 1,05

Отношение ширины положительного и отрицательного импульсов

0,95-1,05

Максимальное дрожание фазы на выходном порту

соответствует ITU-T


Как видно из этого перечня, ряд характеристик зависят от скорости передачи, а тип кода, как указано в стандарте, зависит от типа организации взаимодействия аппаратуры интерфейса. Рассмотрим более подробно некоторые из этих характеристик.

Тип организации взаимодействия аппаратуры интерфейса.

Эта характеристика регламентирована для скорости 64 Кбит/с, при которой через интерфейс передаются три типа сигналов: информационный сигнал 64 Кбит/с, и два синхронизирующих, или тактовых сигнала, 64 Кгц и 8 Кгц.




Рисунок 2.3-Сонаправленный интерфейс для скорости 64 Кбит/с

Стандартом предусмотрено три типа организации взаимодействия терминальной (управляющей-управляемой или приемной-передающей) аппаратуры между двумя терминальными устройствами: сонаправленный (СНИ), разнонаправленный (РНИ), с центральным тактовым генератором (ЦГИ).

Сонаправленный тип интерфейса (codirectional interface) – тип, при котором как информационный, так и тактовый (синхронизирующий) сигналы направлены в одну сторону: терминалы равноправны и симметричны: оба указанных сигнала передаются от каждого терминала к каждому.

Разнонаправленный тип интерфейса (contradirectional interface) – тип, при котором терминалы не равноправны и делятся на управляющий и управляемый; здесь таковые сигналы направлены только от управляющего терминала к управляемому а информационный сигнал как и раньше симметричен и может передаваться от каждого терминала к каждому.



Рисунок 2.4 -Разнонаправленный интерфейс для скорости 64 Кбит/с

Интерфейс с центральным тактовым генератором (centralized clock interface) – тип, при котором тактовые сигналы направлены от центрального тактового генератора к обоим терминалам, а информационный сигнал как и раньше симметричен и может передаваться от каждого терминала к каждому.

Скорость передачи данных и частота синхронизирующего сигнала.

Скорости передачи данных, указанные в стандарте, в основном соответствуют иерархии PDH. Тактовый (синхронизирующий) сигнал, используемый для синхронизации, может передаваться от отдельного источника, либо формироваться из передаваемого информационного сигнала. Частота тактового сигнала может в таких случаях совпадать или не совпадать с приведенной выше скоростью передачи данных и, в последнем случае, она может быть в 2,4,8, раз меньше в зависимости от применяемого метода кодирования данных. Например, для скорости 64 Кбит/с номинальной является таковая частота 64 Кгц, но может использоваться частота 8 Кгц (октетная синхронизация).

Тип кода и алгоритм его формирования.

Тип кода не только зависит от скорости передачи данных, но и от типа организации аппаратуры интерфейса, например, для скорости 64 Кбит/с. Если код не стандартизирован, то описание алгоритма его формирования дается в самом стандарте, как например, для скорости 64 Кбит/с при использовании сонаправленного интерфейса Если же код стандартизирован, как например,



Рисунок 2.5 - Интерфейс для скорости 64 Кбит/с. с центральным тактовым генератором

AMI, то указывается его название или дается краткое описание его особенностей.

Форма импульса и соответствующее поле допуска (маска импульса).

Форма импульса и соответствующее поле допуска (маска импульса) приведены в стандарте отдельно для каждой скорости передачи и типа организации взаимодействия аппаратуры интерфейса для скорости 64 Кбит/с. Маска одиночного импульса для скорости 64 Кбит/с и сонапрвленного интерфейса представляют интерес только для разработчиков подобных интерфейсов (т.е. их графическое изображение).

Тип используемой пары и нагрузочный импеданс.

Могут использоваться и коаксиальный кабель, и симметричная пара, либо то и другое. Тестируемый нагрузочный импеданс при использовании симметричной пары зависит от используемой скорости передачи и варьируется в пределах от 100 – 120 ом.

Максимальные напряжения импульса и уровень сигнала в паузе.

Эти параметры зависят от ряда факторов, в том числе от скорости передачи и относительного уровня шума, которые могут быть указаны дополнительно.

Ширина импульса.

В стандарте указано либо две ширины, соответствующие ширине импульса данных и ширине такового импульса, либо указана ширина кодированных импульсов, либо только номинальная ширина импульса данных.
2.8.3 Реализация интерфейса G.703

Скорости передачи данных и соответствующие им типы кода, тип используемой пары и нагрузочный импеданс, номинальное напряжение импульса (амплитуда сигнала), напряжение при отсутствии импульса (амплитуда паузы) и номинальная ширина импульса для цифровых систем приведены в таблице 2.5 .

Таблица 2.5- Параметры импульсов

Скорость, кбит/с

64

2048

8448

34368

139264

Тип кода

AMI

HDB3

HDB3

HDB3

CMI

Импед.коак




75

75

75

75

Импед.сим

120

120










Амплит , В

1.0

2.37

2.37

1.0

±0.55

Амплит. Паузы ,В.

0.1

0.237

0.237

0.1

0.05

Ширина импул.,мкс.

15.6

244

59

14.55

3.59


Из таблицы 2.5 ясно, что полная реализация интерфейса G.703 для всех возможных скоростей и типов организации взаимодействия аппаратуры – дело весьма трудоемкое, поэтому производители ограничиваются реализацией указанного стандарта для конкретно используемой скорости передачи, например, для скорости 2048 Кбит/с в случае PDH. Для скорости 64 кбит/с производители в большинстве случаев указывают и тип организации взаимодействия аппаратуры интерфейса, например, сонаправленный. Для сигналов со скоростями передачи nЧ 64 Кбит/с, характерных для систем ISDN и передаваемых через мультиплексирующее оборудование иерархий, порожденных первичными скоростями 2048 Кбит/с, интерфейс, как отмечалось выше, должен иметь те же электрические и физические характеристики , что и соответствующий интерфейс 2048 Кбит.с (для n=2,…31). Заметим так же , что ширина импульсов приведена в мкс. Для скорости 64 Кбит/с и в нс. Для остальных скоростей. Пользователь должен иметь в виду, что указанные типы кода относятся только к интерфейсу, а не к линии в целом. Для электрических линий связи эти коды могут совпадать, для оптических – коды, как правило, не совпадают в силу невозможности непосредственного использования биполярных кодов в оптическом кабеле. Например, при использовании кода HDB3 в оптических линиях связи в качестве интерфейсного могут использоваться также коды CMI, VCVI или код типа nBmB.
2.8.4. Подключение сети с интерфейсом G.703 к аппаратуре пользователя

Схема подключения сети, рассчитанной на использование интерфейса G.703, к аппаратуре пользователя зависит от наличия у пользователя входа с интерфейсом G.703, типа используемой среды распространения (электрический или оптический кабель) и от кабеля – его импеданса (75 или 100-120 ом) и типа (коаксиальный кабель или симметричная пара проводов).

Эта схема наиболее проста, если используется электрический кабель, а пользователь имеет вход с интерфейсом G.703. Тогда подключение осуществляется либо коаксиальным кабелем с разъемом RG-59 (импеданс 75 ом), либо симметричной парой проводов (импеданс 100 – 120 ом) на коммутационную панель “под винт ” – без специального разъема, либо с помощью разъемов DB-15, RJ-11, RJ-48X. Симметричная пара проводов используется для частот не выше 6312 Кбит/с. Если импеданс кабеля (пары проводов) пользователя не согласуется с импедансом линии, используется согласующий трансформатор (например, 120 – симметричная пара/ 75 – коаксиальный кабель).

Если в качестве среды распространения используется оптический кабель, то оптический сигнал преобразуется в электрический на входе аппаратуры пользователя и наоборот – на выходе аппаратуры пользователя. Преобразование осуществляется с помощью опто – электронного/ электронно – оптического преобразователя – оптического модема (например, типа FLC – компании ADC Telecommunications). При этом на оптических входах/выходах используются специальные оптичекие разъемы (соединители) различного типа, например, SC, SMA, ST.


    1. Интерфейс в точке U


Интерфейс в точке U является интерфейсом между оборудованием терминальным и оборудованием АТС. К сожалению, точка U не определена в рекомендациях ITU-T, поскольку форма сигналов в интерфейсе U должна быть согласована с физическими характеристиками линий, которые в разных странах отличаются друг от друга.

Рекомендация G.961 содержит лишь общие требования к цифровой системе передачи при базовом доступе ISDN по металлическим линиям связи и содержит шесть приложений, в которых даются подробные определения альтернативных систем передачи:

-MMS 43, модифицированный код мониторинга с зхокомпенсацией, где 4 бита отображаются в три троичных символа с линейной скоростью передачи символов 120 Кбод;

-2B1Q, четырехуровневый код с эхокомпенсацией, где два двоичных бита отображаются в один четверичный символ с линейной скоростью передачи символов 80 Кбод;

-AMI, биполярный код с эхокомпенсацией и линейной скоростью передачи символов 160 Кбод;

-AMI, с попеременным чередованием направления передачи (пинг-понг) и линейной скоростью передачи символов 320 Кбод;

-двоичный двухфазный код, с использованием эхокомпенсацией с линейной скоростью передачи символов 160 Кбод;

-SU32, подстановочный безусловный код 3B2T с компенсацией эха и линейной скоростью передачи символов 108 Кбод.

Техническая проблема реализации U-интерфейса заключается в достижении двухсторонней передачи почти по любым существующим физическим парам. Эта проблема в настоящее время успешно решена; более того - существуют три подхода к ее решению. Два из них основаны на хорошо известном методе разделения направлений передачи и приема либо по времени, либо по частоте, а третий – на использовании дифсистем в сочетании со средствами компенсации эха.

2 Обоснование применения систем абонентского радиодоступа
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации