Беспроводные технологии построения сетей

персонала.

WLL

Первые системы фиксированного беспроводного доступа (WLL -Wireless Local Loop) были разра¬ботаны в конце 1980-х - начале 1990-х годов для решения весьма актуальной зада¬чи - расширения зоны обслужива¬ния АТС. Назва¬ние этого класса систем определяет и их назначение -предоставление услуг традиционной телефонии абонентам, располо¬женным за пределами зоны обслужи¬вания.

Системы WLL являются системами типа "точка - многоточка", работают в диапазонах частот от 1,5 до 3,5 ГГц, а сети на базе систем WLL строятся по сотовому принципу. В состав систем WLL входят:

1. центральная станция (ЦС), обеспе¬чивающая подключение и уп¬равление всей сетью в целом;

2. ретрансляционные станции (PC), позволяющие обеспечить сплошное покрытие обслуживаемой террито¬рии и расширить зону обслужива¬ния до нескольких сотен километров (в зависимости от количест¬ва последовательно включенных ре¬трансляторов);

3. терминальные станции (ТС), уста¬навливаемые в зонах обслуживания;

4. система технического обслуживания, реализованная в виде программного обеспечения на уровне управления сетевыми элементами и устанавлива¬емая на персональном компьютере.

Системы WLL предоставляют услуги ТфОП (телефония, факс и передача данных с использовани¬ем dial-up-модемов) абонентам, уда¬ленным на десятки ки¬лометров. Основной недостаток данных систем является высокая стоимость, сложность установки и эксплуатации оборудования.

Развитие систем класса FBWA в конце 1990-х годов обусловлено не¬сколькими факторами:

1. практически всеобщей информатизация;

2. появлением широкого набора высо¬коскоростных транспортных техно¬логий.

3. разработкой концепции построения сетей следующего поколения, обеспечивающих единое управление всеми видами трафика в современных мультисервисных сетях связи.

Таким образом, системы FBWA, предназначенные для предоставления индивидуальным и корпоративным пользователям современных услуг.

Представленные в настоящее время на рынке решения класса FBWA прак¬тически не имеют PC, что ограничива¬ет радиус их зоны обслуживания пре¬делами одной ячейки.

В системах FBWA используется се¬кторный принцип построения ЦС, в состав которой входят несколько при¬емопередатчиков, обслуживающих ка¬ждый свой сектор, причем в каждом секторе могут быть организованы не¬сколько радиоканалов.

Терминальные станции современ¬ных систем FBWA обеспечивают под¬ключение к различным услугам широкого круга как индивидуальных, так и кор¬поративных пользователей, включая ЛВС, УАТС, сети Frame Relay и др.

И наконец, кроме предоставления ус¬луг пользовательского доступа, систе¬мы FBWA широко используются в ка¬честве беспроводных городских сетей для предоставления транспортных услуг (например, для подключения базовых станций к ком¬мутаторам мобильных сетей связи).

1.2 ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИОИНТЕРФЕЙСА

Полосы частот для систем FBWA оп¬ределены международным Регламен¬том радиосвязи, а в России - "Таблицей распределения полос частот между ра¬диослужбами Российской Федерации в диапазонах частот от 3 кГц до 400 ГГц", определяющей также условия ис¬пользования полос частот в России. Под последними следует понимать три категории полос частот, предназначен¬ных для использо¬вания:

1. преимуществен¬но РЭС прави¬тельственного назначения (ка¬тегория ПР);

2. преимуществен¬но РЭС граждан¬ского назначения (категория ГР);

3. совместно РЭС правительствен¬ного и граждан¬ского назначения (категория СИ).

Выделением по¬лос частот для экс¬плуатации различ¬ных систем FBWA занимается Государственная комис¬сия по радиочасто¬там (ГКРЧ), а на¬значение номина¬лов частот для экс¬плуатации каждой конкретной систе¬мы производится Главным радиочас¬тотным центром (ГРЧЦ) или его подразделениями.

Современные системы FBWA рабо¬тают в диапазонах частот 2,4; 3,5; 5; 10,5; 26/28 ГГц, вплоть до 40 ГГц, ко¬торые в России относятся к категори¬ям ПР или СИ.. Кроме того, час¬тотный ресурс в каждом конкретном регионе весьма ограничен. Поэтому оператору, решившему предоставлять услуги с использованием систем FBWA, следует перед выбором обору¬дования выяснить ситуацию с наличи¬ем частотного ресурса в регионе раз¬вертывания системы в соответствую¬щем подразделении ГРЧЦ.

Перевод систем FBWA в область бо¬лее высоких частот связан, с одной стороны, с занятостью низкочастот¬ных диапазонов, особенно в крупных городах, а с другой - с необходимо¬стью обеспечения достаточного час¬тотного ресурса для широкого разви¬тия систем данного класса. Так, на¬пример, если для систем стандартов IEEE 802.1 lb/g выделен частотный ресурс 83,5 МГц в диапазоне 2,4 ГГц, то для развертывания систем FBWA регулирующие органы ЕС в области телекоммуникаций выделили полосу частот 300 МГц в диапазоне 10,5 ГГц и по 2 ГГц - в диапазонах 26/28 ГГц. Для развития особого класса систем фиксированного широкополосного беспроводного доступа, получивших название MWS (Multimedia Wireless System), в диапазоне 40 ГГц выделен частотный ресурс 3 ГГц.

Следует отметить, что при проекти¬ровании сетей FBWA, работающих в диапазонах выше 15-20 ГГц, необхо¬димо учитывать влияние атмосфер¬ных явлений на качество радиосвязи, а радиус зоны обслуживания одной ЦС при этом не будет превышать не¬скольких километров.

Более узкополосные системы могут устанавливаться в регионах с ограни¬ченным частотным ресурсом, развер¬тывание же широкополосных систем хотя и требует наличия большего час¬тотного ресурса, однако обеспечивает высокую масштабируемость создавае¬мой сети доступа.

1.3 ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ FBWA

Радиус зоны обслуживания ЦС в большой степени зависит от диапазона частот, в котором работает данное обо¬рудование, и от вида используемой в системе модуляции. Для систем FBWA, работающих в диапазонах 2,4 и 3,5 ГГц, радиус зоны обслуживания составляет 15-20 км, а в диапазоне 26/28 ГГц он уменьшается до 3-5 км. Таким образом, если для предоставле¬ния услуг доступа на достаточно об¬ширной территории оператор планиру¬ет использовать оборудование, работа¬ющее в более высокочастотном диапа¬зоне, то затраты на организацию сети увеличатся в связи с необходимостью установки нескольких ЦС. В то же вре¬мя такая есть будет обладать высокой масштабируемостью и оператору будет проще получить разрешение на часто¬ты для эксплуатации оборудования.

Потенциальная емкость современ¬ных систем FBWA (то есть максималь¬ное количество ТС, которые может об¬служить одна ЦС) достигает 1000 ТС и более. Однако реальная емкость сети оператора на базе систем FBWA будет зависеть от целого ряда факторов: мето¬да доступа; используемой в радиотракте сетевой технологии; способов предо¬ставления каналов и т.д., а в первую очередь - от вида предоставляемых ус¬луг. При предоставлении только транс¬портных услуг на базе выделенных ли¬ний количество ТС будет полностью определяться пропускной способно¬стью системы и предоставляемых в аренду выделенных линий. В случае предоставления оператором преимуще¬ственно услуг телефонии емкость сис¬темы зависит от пропускной способно¬сти системы, типа применяемого коде¬ка, средней телефонной нагрузки и про¬цента отказов в обслуживании вызовов. Если же абонентами сети доступа будут преимущественно пользователи услуг передачи данных, то при определении емкости сети необходимо ориентиро¬ваться на согласованную скорость пере¬дачи (CIR), которая указывается в сог¬лашении об уровне обслуживания (SLA), заключаемом между оператором и пользователями сети доступа.

При построении сетей на базе сис¬тем FBWA необходимо также учиты¬вать, что зачастую заявляемые производителями скорости в несколько десятков мегабит в секунду являются не пропускной способностью системы, а скоростью передачи информации в радиотракте. Реальная же пропускная способность зависит, в частности, от используемого метода доступа и от числа обслуживаемых пользователей.

1.4 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА СЕРИИ 802.11

Стандарт имеющий название IEEE 802.11, разработан на базе стандарта Ethernet для локальных сетей и является его полным аналогом. Существуют три основные схемы работы пользователей, использующих оборудование данного типа: «точка-точка», «звезда», «все с каждым».

«Точка-точка». Этот тип соединения наиболее часто применяется для организации постоянного соединения между двумя удаленными абонентами. В этом случае важна не мобильность абонентов, а надежность при передаче данных. Поэтому, как правило, оборудование устанавливается стационарно. Использование узконаправленных антенн и усилителей позволяет в отдельных случаях обеспечивать устойчивую связь на расстоянии свыше 50 километров. Подобное решение идеально подходит для магистральных линий с малой загруженностью и корпоративных сетей (связь между двумя локальными сетями, расположенными в удаленных офисах).

«Звезда». Используется при подключении как стационарных, так и мобильных абонентов. Принцип построения такой сети очень схож с принципами построения сотовой сети. В качестве базовой станции («соты») используется оборудование с широконаправленной (круговой) антенной (угол горизонтального обзора 360 градусов). На стороне абонента в зависимости от степени мобильности используется либо узконаправленная, либо широконаправленная антенна.

«Все с каждым». Такое решение чаще всего применяется внутри зданий для организации локальной сети, абоненты которой не привязаны к своим рабочим местам. Каждая станция оснащается всенаправленной антенной, позволяющей поддерживать связь с каждым из абонентов в радиусе 200 метров. Помимо обеспечения свободы передвижения, данное решение позволяет избежать расходов на развертывание кабельной инфраструктуры внутри здания.

Оборудование стандарта