Реферат: Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа 
Системы
RLL, соответствующие стандарту DECT, оптимизированы для городских и пригородных
территорий, где плотность абонентов довольно высока. При использовании
направленных антенн (на обоих концах радиоканала) эффективная дальность
действия базовой станции увеличивается до 5 км. Узел доступа DECT (базовая
станция RLL) содержит некоторое число направленных антенн обычно расположенных
таким образом, чтобы охватить все направления (в горизонтальной плоскости).
Вместо бесшнуровых телефонов абоненты системы RLL применяют стационарные
устройства доступа, которые оснащены направленными антеннами, наведенными на
ближайший узел доступа DECT. К стационарному устройству доступа могут быть
подключены телефоны, факсимильные аппараты, модемы и другие средства.
Недавно
ETSI были определены дополнения к стандарту DECT, включающие увеличенную
преамбулу и улучшенный механизм синхронизации, благодаря которым повысится
стабильность параметров сигналов DECT при их распространении на большие
расстояния и при отражениях. Эти дополнения призваны сделать стандарт DECT
более подходящим для систем связи, работающих вне помещений, включая средства
RLL.
В
условиях средней и большой плотности абонентов системы RLL, соответствующие
стандарту DECT, становятся более экономически выгодными, чем сотовые.
"Критической" точкой здесь является плотность 20 абонентов на 1 кв.
км. Одна из причин этого кроется в формате TDMA, использованном в DECT, который
позволяет одному радиопередатчику поддерживать одновременно до 12 соединений.
Такого не предусматривает ни одна другая цифровая сотовая или
бесшнуровая технология связи.
В
целом можно сказать, что системы RLL, соответствующие стандарту DECT, лучше
других подходят для работы в условиях средней или высокой плотности абонентов -
либо в городах, либо в сельской местности, где число абонентов может быть и
невелико, однако плотность их размещения довольно высока. Эти системы подойдут
также абонентам, которые сейчас или в будущем захотят использовать линии связи
для передачи данных или для работы с сетью ISDN.
Система
WLL.
Для
операторов, предоставляющих услуги связи особый интерес представляет
использование DECT в беспроводных местных сетях связи (Wireless Local Loop -
WLL). Речь идет об организации «последней мили» подключения абонентов к
телекоммуникационным сетям общего пользования. Такое решение может быть
использовано как в городских условиях, так и поселках и деревнях. При этом, для
полноценного использования возможностей DECT, желательно наличие мест с
достаточно высокой плотностью абонентов. Для WLL-систем не всегда удобно
подключать устройства доступа в проводном варианте.
Важным
свойством WLL-cистем является малое время развертывания. Это, в частности,
связано с тем, что отпадает необходимость в рытье траншей, укладывании кабеля,
а также внутренней разводке телефонных проводов в здании.
Структура DECT –
систем.
Типовая архитектура простейшей DECT-системы
приведена на рис. 2.
Рис. 2 Архитектура простейшей DECT-системы.
Контроллер
предназначен для сопряжения системы DECT с внешними сетями, например, городской
и/или учрежденческой АТС. При этом ЦКС, как правило, обеспечивает
преобразование протоколов сигнализации между АТС и системой DECT. В некоторых
случаях для этих целей используются специальные устройства – конвертеры
протоколов. Кроме того, в ЦКС осуществляется преобразование речевой информации
ADPCM Û PCM при сопряжении по цифровым
интерфейсам и ADPCM Û аналоговый сигнал при сопряжении
по аналоговым интерфейсам.
БС – Базовая станция (в иностранной
литературе они называются – Radio Fixed Part) обеспечивают требуемое
радиопокрытие. БС подключается к контроллеру по одной или двум парам проводов.
Базовая станция представляет собой приемопередатчик, обеспечивающий
одновременную работу по 4 – 12 каналам, работающий на две пространственно
разнесенные антенны. БС выполняются в двух вариантах – для внутреннего и
наружного размещения.
УД
– Устройства доступа
представляют собой мобильную трубку или стационарный абонентский терминал,
который иногда именуется «радиорозеткой».
Для
увеличения зоны покрытия базовой станции может также применятся ретранслятор
(репитер).
Организация пикосотовой сети.
Как было
сказано, в DECT отсутствует частотное
планирование, но есть территориальное. Это значит, что необходимо рассчитать
зону уверенного приёма сигналов БС и АС в зависимости от состояния и рельефа
местности. DECT относится к пикосотовым
системам, следовательно, радиусы сот в городе, как правило не превышают 300-500
м, а сами соты ограничены окружающими зданиями. Внутри зданий зона действия БС
ещё меньше и обычно составляет несколько десятков метров (длина коридора). В
сельской местности, где препятствий на пути распространения радиоволн меньше,
дальность связи может возрасти до нескольких километров.
При
развёртывании системы определяют необходимое число БС и места их размещения на
местности. Количество БС влияет на общую стоимость системы, на качество
радиопокрытия обслуживаемой территории и способность системы обеспечить
требуемый трафик. Анализ двух последних параметров помогает определить
оптимальное число БС, причём в одном случае главным параметром может оказаться
зона охвата радителефонной связью, в другом
– обеспечение трафика.
Структура пикосотовой сети включает в себя компоненты: базовые станции,
управляющие работой всей системы в целом, абонентские терминалы (мобильные
телефоны или стационарные аппараты). Базовые станции (БС) через соответствующий
интерфейс подключаются к учрежденческой мини - АТС. При этом используется цифровой
канал связи стандарта DECT. Учрежденческая АТС в свою очередь подключается к
городской телефонной сети. При этом используется аналоговая абонентская линия
либо цифровой канал связи. Для организации пикосотовой сети на определенной
территории базовые станции устанавливаются с таким расчетом, чтобы они могли
обеспечить радиосвязью всю территорию. Базовые станции устанавливаются
последовательно на расстоянии от 100 до 600 метров друг от друга (в помещениях
дальность действия базовой станции обычно около 50 метров). Такое расположение
базовых станций позволяет абонентам сети всегда и в любом месте через ближайшую
БС иметь доступ к радиосвязи.
Во время связи абонент может перемещаться из зоны действия одной БС в зону
действия другой БС, при этом связь не разрывается и трубка будет сама выбирать
наименее зашумленный свободный канал. Развитие сети может планироваться
произвольно: частотное планирование отсутствует, сеть расширяется путем
включения новых базовых станций и трубок. Сеть DECT может охватывать территорию
от квартиры до большого города. Аппаратура DECT наименее безопасна для
здоровья. Максимальная излучаемая мощность-10мВт (для сравнения: в GSM мощность
достигает 2Вт). В качестве примера на рисунке 3 показана карта зоны
обслуживания города Тольятти. Телефонная компания "Аист" смонтировала и запустила в
эксплуатацию сеть технологии DECT на 3000 абонентов. Для этого смонтировано 7
базовых станций на территории города Тольятти. До конца года будет смонтировано
еще 10 базовых станций и количество абонентов будет доведено до 9000. Всего
планируется установить 64 базовых станций на 32 000 абонентов.
Рис.3
Зона обслуживания обеспеченная стандартом DECT в городе Тольятти.
В профилях приложений содержатся дополнительные
спецификации, определяющие как эфирный интерфейс DECT должен быть использован в
конкретных приложениях. Стандартные сообщения и суб-протоколы были созданы из
набора средств базового стандарта и подстроены под конкретные приложения с
целью обеспечения максимальной совместимости оборудования DECT от разных
производителей. Помимо самих профилей ETSI также разработал спецификации тестов
на соответствие профилю, позволяющие проводить всестороннее тестирование
оборудования DECT, претендующее на удовлетворение требованиям профиля.
Профили приложений
определяют дополнительную спецификацию протокольного стека DECT для конкретных
приложений. Хотя базовый стандарт DECT, определенный в ETS 300 175,
обеспечивает возможность реализации широкого спектра услуг, основная цель
профилей приложения — обеспечить совместимость оборудования разных
производителей. Существуют следующие основные профили DECT, определенные ETSI:
·
GAP (Generic Access
Profile);
·
CAP (CTM Access
Profile);
·
IAP и IIP
(DECT/ISDN Interworking profiles);
·
GIP (DECT/GSM
Interworking Profile);
·
DSP (Data Service
Profile);
·
RAP (Radio Local Loop
Access Profile);
·
DMAP (DECT Multimedia
Access Profile);
·
DPRS (DECT Packet Radio
Services).
GAP как основной профиль доступа был разработан для таких
приложений DECT как домашние и офисные системы. GAP является главным профилем
доступа DECT, предназначенным для использования в системах, поддерживающих
телефонные услуги независимо от типа присоединенной сети. Он определяет минимум
необходимых требований к АС и БС, обеспечивающих их совместимость. В GAP
определены процедуры для установления и разрушения входящих и исходящих
соединений, для поддержания мобильности, включая роуминг.
Хотя стандарт DЕCT
определяет технологию радиодоступа, обеспечивающую мобильность, в нем не
рассмотрены сетевые аспекты системы. Поэтому технология DECT может быть
использована для доступа в любые сети. GIP описывает способ подключения
сетей DECT к сети GSM. Такой доступ обеспечивается интерфейсом А сети GSM (к
МSС). При этом сеть GSM воспринимает DECT как систему базовых станций (ВSС).
Использование этого профиля обеспечивает два
преимущества. Во-первых, появилась возможность строительства мобильных сетей
DECT на основе наземной инфраструктуры сетей GSM. При этом существенно
снижаются затраты на создание инфраструктуры сете DECT поскольку сети GSM имеют
практически глобальное распространение и постоянно увеличивают охват
территорий. Во - вторых, для операторов сетей GSM появилась возможность
использования дуальных мобильных терминалов GSM/DECT для увеличения трафика,
так как сети DECT поддерживают очень высокую плотность трафика. Сети,
построенные на основе DECT и GSM, обладают такими качествами, как высокая
плотность трафика для малоподвижных абонентов в местах наибольшего скопления
абонентов за счет подсистемы базовых станций DЕCT, большая площадь
радиопокрытия и высокая мобильность за счет подсистемы базовых станций GSM.
В настоящее время рассматривается другой способ
взаимодействия сетей GSM и DEСТ через ISDN сети. Этот подход основан на
протоколе DSS1+, являющимся расширением протокола DSS1.
При разработке протоколов
стандарта DECT был учтен богатый опыт, накопленный при создании протоколов для
сетей ISDN. Поэтому предполагается тесное взаимодействие ISDN и DECT. Такое
взаимодействие определяется профилями IАР и IIP. Оба профиля
поддерживают одинаковый набор услуг. Основное отличие между ними заключается в
способе соединения.
Первый из них ориентирован на доступ к услугам сети ISDN
посредством стандартного терминала DECT. При этом со стороны сети ISDN терминал
DECT виден как обычный терминал ISDN с соответствующими возможностями.
Преимущества данного профиля заключаются в том, что для получения услуг ISDN
используется только один трафиковый канал DECT. Информационный канал ISDN (В
канал) шириной 64 кБит/с передается в канал «данных пользователя» DECT путем
преобразования кодирования РСМ в ADРCM. Очевидно, что этот профиль может
обслуживать только речевые терминалы.
Второй профиль (IIP) называется профилем промежуточной
системы и используется для подключения стандартного терминала ISDN к сети ISDN
посредством радиоинтерфейса DECT. При этом появляется возможность подключения и
терминалов передачи данных на скорости до 64 кбит/с. Недостатком этого профиля
является неэффективное использование радиоспектра. Для организации
информационного канала используются два трафиковых канала DECT. Кроме того, для
отображения канала сигнализации (D канала ISDN) выделяется еще один канал.
Таким образом, для одного соединения используются 3 трафиковых канала DECT.
В рамках этого профиля возможна организация стандартной
канальной структуры 2B+D базового доступа ISDN путем выделения 5 трафиковых
каналов DECT. При этом DECT обеспечивает стандартное сетевое окончание ISDN с
интерфейсом SO. Преимуществом данного профиля является возможность
использования любого стандартного терминала ISDN, в том числе и терминалов
передачи данных.
Для систем абонентского
радиодоступа (WLL) на основе технологии DECT разработан профиль RAP. RAP
определяет протоколы и методы предоставления услуг сетей общего пользования
конечным пользователям с использованием технологии DECT. RAP определяет два
типа сервиса:
·
базовые телефонные услуги, включая
передачу данных с помощью модемов на скоростях вплоть до V.34;
·
широкополосные услуги, включая
ISDN и передачу данных с коммутацией пакетов.
Услуги предоставляются через стандартную АС DECT,
аналогично ISDN.
В связи с тем, что WLL на основе DECT пользуются большой
популярностью в мире, в ETSI рассматривается вопрос о расширении возможностей
стандарта DECT по поддержке удаленных терминалов (более 5 км). На данный момент
предлагается механизм "усовершенствованной схемы синхронизации",
обеспечивающий связь на расстояниях до 16 км. Достоинство этого предложения
заключается в сохранении совместимости с существующими системами. Таким
образом, DECT является очень привлекательной технологией для создания систем
WLL с точки зрения экономической эффективности, простоты планирования, монтажа
и эксплуатации.
Для построения сетей доступа на основе технологии DECT
определен профиль доступа в сети мобильных терминалов (СТМ). СТМ обеспечивает
роуминг терминалов между сетями доступа DECT. В местах, где обеспечивается
радиопокрытие DECT системой (домашней, офисной или общего пользования),
беспроводный телефон может обслуживать как входящие, так и исходящие вызовы.
При этом мобильный терминал регистрируется только в одной системе с одним
телефонным номером. Таким образом, обеспечивается связь в любом месте, где
присутствует DECT система. Причем для терминала во всех сетях сохраняется один
и тот же сетевой номер, поэтому входящие звонки не теряются.
Основное отличие CAP от GIP
заключается в том, что СТМ обеспечивает мобильность не только в пределах сети
GSM, но может взаимодействовать с любой сетью, поддерживающей мобильность.
Примерами таких сетей являются сети ISDN с расширением поддержки мобильности
(протокол DSSI+) и сети ОКС-7 (INAP и MAP).
Надо отметить, что CAP
является надмножеством GAP, что обеспечивает совместимость с GAP терминалами,
т.е. сохраняется преемственность между GAP и CAP.
Интеграция DECT систем с
сетями передачи данных (СПД) обеспечивает пользователям СПД новое качество —
мобильность. Taк как существует большое разнообразие СПД, то ETSI определил ряд
профилей передачи данных DSP, которые отличаются по предоставляемым услугам и
степени мобильности. По степени мобильности профили подразделяются на два
класса:
·
без поддержки мобильности в
пределах одной БС;
·
с поддержкой мобильности в частных
сетях и сетях общего пользования.
По предоставляемым услугам профили передачи данных
делятся на 6 типов:
· низкоскоростная передача данных с frame relay (до 24,6 кБит/с);
·
высокоскоростная передача данных с
frame relay (до 552 кБит/с, в будущем - до 2 МБит/с);
·
передача данных на основе
коммутации пакетов;
·
прозрачная передача данных;
·
передача коротких сообщений с/без
подтверждения;
· услуги телесервиса (например, FAX).
DMAP
разработан в первую очередь для организации беспроводного доступа в сети
Internet через ISDN сети и поддержания речевых терминалов и терминалов передачи
данных DECT. Поэтому базируется DMAP на протоколах ISDN, GAP и DSP.
Этот профиль тесно связан с
компьютерной технологией, в частности ноутбуками. Потому для обеспечения
совместимости и упрощения доступа в терминале эмулируется клиент САРI (v.
1.1/2.0), а в базовой станции — сервер САРI.
DPRS создает основу для сопряжения всех услуг беспроводной
пакетной передачи данных, которые предоставляются через интерфейс DECT,
независимо от того, в каком приложении (домашний сектор, домашний офис, малый
офис, корпоративный сектор, системы общего пользования) используется этот
продукт, и, следовательно, значительно подтолкнет развитие рынка DECT-продуктов
передачи данных.
Особенности сопряжения
систем DECT с внешними сетями.
Как уже неоднократно
отмечалось выше, стандарт DECT – это одно из последних достижений в области
цифровой связи. Наиболее эффективно системы DECT работают при сопряжении именно
с цифровыми сетями. Однако, на данный момент достаточно типичной является
ситуация, когда оборудование DECT необходимо подключать по аналоговым
абонентским линиям. Особенно это характерно для домашних радиотелефонов и
офисных систем небольшой емкости. Следует отметить, что и для систем WLL в
России в настоящий момент следует ориентироваться на аналоговые АЛ. Структура
коммутационного оборудования ГАТС в целом по России такова, что только около 32
% АТС цифровые, а 50 % - координатные и 18 % еще декадно – шаговые. Кроме того,
большое многообразие типов СЛ отечественных АТС и вполне определенные,
характерные для импортного оборудования, протоколы сопряжения систем DECT с
внешними сетями (R2, V5.1, V5.2, EDSS-1 и для отдельных систем 2-х проводные
АЛ) вызывают необходимость использования конвертеров и протоколов.
Правильный выбор комплекса
оборудования: конвертер протоколов и система DECT, позволяет оптимизировать показатель
цена – качество. Практика развертывания различного рода систем показала, что из
большого числа имеющихся на рынке конвертеров протоколов наиболее
перспективными являются решения на базе коммутатора «Гранит – К».
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|
