WLL - системи зв'язку - Комп'ютерні науки - Скачать бесплатно
Характеристика стандартів систем WLL
В даний час до систем WLL відносять системи з фіксованим доступом (стаціонарні абоненти) і системи з обмеженим ступенем мобільності (швидкість пішохода). Сьогодні на ринку з'явилося багато систем абонентського радіодоступа, що принципово відрізняються друг від друга архітектурою, технічними параметрами і головне, типами розв'язуваних задач. Загальноприйнятої класифікації систем WLL на сьогоднішній день не існує, однак, деяка систематизація по основних характеристиках можлива (табл. 1).
Таблиця 1.
Класифікація систем WLL
|
№
|
Ознака
|
Параметри, типи, характеристики
|
|
1
|
Спосіб передачі
|
аналогові, цифрові
|
|
2
|
Користувальницький тип
|
фіксований доступ, мобільність зі швидкістю пішохода
|
|
3
|
Спосіб реалізації
|
гібридний (частково провідний), беспровідний
|
|
4
|
Технологія
|
стільникові, транкинговие і безшнурові технології, на базі РРЛ систем “крапка - багато крапок”, спеціалізовані
|
|
5
|
Архітектура
|
мікростільникова, зонові, крапка - многоточка, стільникові
|
|
6
|
Метод множинного доступу
|
множинний доступ з частотним (FDMA), тимчасовим (TDMA) і кодовим (CDMA) поділом
|
|
7
|
Топологія
|
радіальні, типу “дерево”
|
Розглянемо особливості використання деяких класів систем WLL.
Системи на базі технологій і стандартів
стільникового рухливого зв'язку
Дана категорія систем характеризується досить високою ємністю стільник і велика дальність зв'язку між базовими станціями і користувальницькими терміналами. Дальність зв'язку (для конкретної БС) у залежності від багатьох факторів (рельєф місцевості, параметри антен, спосіб передачі, діапазон частот і т.д.) може досягати десятки кілометрів.
З обліком того, що дані системи працюють на частотах мереж рухливого зв'язку стандартів NMT-450, AMPS, D-AMPS чи GSM, можна вважати, що з комерційної точки зору вони перспективні для вже діючих операторів стільникових мереж і малоперспективни для починаючих операторів (конкуренція діючих операторів, дефіцит частот і ін.).
Системи на базі стандартів безшнуровой телефонії
Системи стандартів безшнуровой телефонії (CT-2, DECT) забезпечують відносно невеликі радіуси стільник (0,2 - 5 км). У порівнянні із системами стільникового рухливого зв'язку, їх малопотужні і менш громіздкі базові станції простіше і дешевше встановлювати. Ці системи не вимагають частотного планування, що істотно спрощує їхню інсталяцію.
Системи стандартів CT-2 і DECT забезпечують більш високі якість мови і швидкості передачі даних у порівнянні із системами на базі стільникових стандартів.
Для зв'язку базової станції з контролером системи можуть використовуватися провідні і безпровідні канали зв'язку, наприклад, радіорелейні і космічний зв'язки. При цьому забезпечується можливість виносу базових станцій, наприклад: пригороди, мікрорайони, окремі населені пункти і т.д., на видалення до 50 км і більш. Вибір фізичного середовища передачі інформації залишається за оператором.
Фірмові системи
Системи цієї категорії настільки сильно відрізняються базовими радіотехнологиями, параметрами і можливостями, що дати їм загальну характеристику неможливо. Для зручності розгляду розділимо їх на двох груп: вузькосмугові і широкосмугові.
Вузькосмугові системи схожі із системами WLL на базі технологій і стандартів стільникового зв'язку. Вони забезпечують досить велику дальність радіозв'язку і невисоку швидкість передачі даних.
Широкосмугові системи мають досить велику швидкість передачі даних (до 144 Кбит) і високою перешкодозахищеністю, у той час як їхні максимальні радіуси зон обслуговування БС трохи менше, ніж в широкосмугові систем. Дуже великим достоїнством таких систем є можливість роботи в частотному діапазоні вже зайнятому іншими радіосредствами, наприклад, стільниковими системами зв'язку.
Одним з найбільш важливих етапів проектування систем WLL є визначення необхідного числа радіоканалів у залежності від числа абонентів, що обслуговуються, і характеристик системи зв'язку з погляду інтенсивності створюваного навантаження й імовірності відмовлень (утрат). Більшість фірм, що пропонують свої системи, орієнтуються на навантаження, створювану одним абонентом у ЧНН, у межах 0,05 - 0,1 Ерл з імовірністю відмовлення 1%. На мал. 5 представлені графіки залежності числа абонентів, що обслуговуються, при імовірності відмовлення 1% від числа каналів і навантаження, створюваної одним абонентом у ЧНН. Даний графік застосуємо для класичних систем WLL (системи з відмовленнями).
Рис.
Залежність числа абонентів, що обслуговуються, при імовірності відмовлення 1% від числа каналів і навантаження
Таблиця 2
Основні параметри систем WLL
|
Фірма
|
Qualcomm
|
Ericsson
|
Ericsson
|
Alcatel
|
KRONE
|
Tadiran
|
|
Найменування системи
|
QCTel
|
RAS 1000
|
DRA
|
A9800
|
Telecell-H (M)
|
MultiGain
Wireless
|
|
Максимальне число абонентів
|
2000 ( на одну БС)
|
1200
(цифр. стик),
600 (аналоговий)
|
450 (на один контролер)
|
2048
|
3000 (на одну
базову станцію)
|
960 (на один контролер)
|
|
Стандарт радіозв'язку, тип системи
|
IS-95 CDMA цифрова
|
NMT-450,
NMT-900 / аналогова
|
DECT/
цифрова
|
DECT/
цифрова
|
Фірмовий/
аналогова
|
Фірмовий
(FH-CDMA)
/цифрова
|
|
Тип многостационар-ного доступу/дуплексний рознос
|
CDMA/FDD
|
FDMA/
FDD
|
FDMA/
TDMA/
TDD
|
TDMA/
FDMA/
TDD
|
FDMA/FDD
|
TDMA/TDD
|
|
Діапазон робочих частот, МГц
|
828-845,
873-890
|
380-500,
800-960
|
1880-1900
|
1880-1900
|
380-500,
800-1000
|
1428-1508,
2400-2483,
3420-3500
|
|
Ширина смуги каналу, МГц
|
1,25
|
0,025
|
1,728
|
1,728
|
0,013
|
1 ( на радіопорт)
|
|
Рознос частот приймача і передавача, МГц
|
45
|
10 (380-500МГц), 45(800-960МГц)
|
|
|
10 (380-500МГц), 45(800-1000МГц)
|
не застосовно
|
|
Максимальна швидкість передачі даних, Кбит/з
|
14,4
|
19,2
|
28,8
|
64 (для
провідного абонента)
|
9,6
|
14,4
|
|
Максимальне число БС, що підключаються до контролера
|
128
|
6 (NMT-450) 3(NMT-900)
|
8
|
|
|
80
|
|
Максимальне число розмовних каналів, підтримуваних однієї БС
|
145
|
15 (NMT-450) 30(NMT-900)
|
28 чи 60
|
120
|
118
|
8
|
|
Максимальна дальність радіозв'язку між БС і абонентським терміналом, км
|
30
|
46 (415-450МГц) 32(800-960МГц)
|
5
|
15
|
30
|
20
|
|
Максимальна потужність передавача БС, Ут
|
20
|
10 (NMT-450) 8(NMT-900)
|
0,25
|
0,16
|
70
|
0,3
|
|
Інтерфейси для стикування з комутатором ТфОП
|
G703,
R1.5
,ОКС№7
|
Аналоговий 2-х ін. Цифровий CAS/ESM, V5.1
|
Анало-
говий
2-х пров.;
цифровий
CAS/ESM,
V5.1,V5.2
|
Анало-
говий
2-х пров.,
2-Мбит/з
цифровий
V5.2
|
PCM 30,
анало-
говий
двухпро-
водяний
|
аналог.
2-провід;
2-Мбит/з
цифр. Е1,
V5.1, V5.2,
CAS
|
|
Потужність передавача абонентського термінала. Вт
|
0,0001 - 1
|
1
|
0,25
|
0,16
|
1,6
|
0,00006...0,5
|
Перспективи розвитку WLL
Поряд з добре зарекомендували себе підходами до рішення проблеми “останньої милі”, такими як ущільнення абонентських ліній (ЧЕРВОНИЙ), усе більшою популярністю користаються рішення, засновані на безпровідних технологіях. Вони мають безперечні переваги при чи відсутності недостатньому розвитку кабельної інфраструктури (важкодоступні райони, сільська місцевість, приміські зони), неможливості прокладки ЧЕРВОНИЙ чи занадто їхньої великої вартості.
Дійсно, кабельне господарство багатьох операторів фізично зношено, а їхньої послуги не відповідають сучасним вимогам ні по якості, ні по номенклатурі. Для модернізації вимагаються значні довгострокові інвестиції, причому "вузьким місцем" як і раніше залишається абонентська мережа - "остання миля".
Системи безпровідного доступу - це системи радіозв'язку з багатостанційним доступом, використовувані на ділянці між фіксованими абонентськими терміналами (телефонними апаратами) і АТС замість провідної абонентської частини ТФОП. Термін WLL (Wireless Local Loop) дослівно означає “безшнуровой (беспровідний чи радіо) абонентський шлейф”. Типова архітектура практично будь-який WLL представлена на мал. 1.
Рис. 1.
Типова архітектура системи WLL
БС - базова станція
УД - пристрій доступу
Бурхливий розвиток в усьому світі систем WLL обумовили їхні незаперечні достоїнства:
Висока швидкість розгортання.
Системи WLL дозволяють у короткий термін розгорнути систему великої абонентської ємності, щодня підключаючи від 300 до 500 абонентських терміналів. Це, з одного боку, має велике значення для операторів зв'язку в умовах твердої конкуренції на ринку телекомунікаційних послуг, коли важливо випередити можливих конкурентів і якнайшвидше одержати віддачу від вкладених коштів. З іншого боку, характеризує простоту і зручність (отже і низькі витрати) проведення монтажнихработ.
Відсутність обмежень по рельєфі місцевості.
Передача сигналу забезпечується незалежно від рельєфу місцевості завдяки можливості розміщення БС на пануючих висотах і/чи використанню ретрансляторів.
Простота і швидкість нарощування.
Для підключення до системи нового абонента досить забезпечити його номером і абонентським терміналом. При дефіциті ємності системи, її можна легко розширити додатковими чи модулями підсистемами.
Ефективність в умовах низької щільності абонентів.
Вартість системи не росте зі збільшенням відстані (у межах припустимих радіусів зон обслуговування БС) до абонента. На мал. 2 представлена залежність повних середньорічних витрат на один абонента від щільності абонентів. Як видно з малюнка, ефективність використання “провідної” технології вирівнюється з “беспроводной” при 300 - 600 аб./кв. км, і це тільки по одному показнику. При цьому варто розглядати саму можливість і доцільність прокладки кабельних ліній.
Рис.
Залежність повних середньорічних витрат на один абонента
від щільності абонента
Гнучка політика інвестування створюваної мережі.
Провідна інфраструктура вимагає великомасштабних інвестицій, що істотно випереджають прогнозовані потреби в кількості абонентських ліній і не завжди виявляються виправданими, тоді як беспроводная технологія допускає інвестування дрібними кроками, що більш точно відслідковують прогнозованої потреби. На мал. 3 приведена якісна залежність планованих інвестицій для провідного і беспроводного типів мереж. Подібна стратегія прискорює повернення вкладених коштів і знижує фінансові витрати на створення незатребуваної частини інфраструктури.
Рис.
Залежність планованих інвестицій для провідного і безпровідного типу мереж від часу реалізації проекту
Відносно невелика вартість обслуговування.
У даному випадку виключається випадкове чи навмисне ушкодження інфраструктури зв'язку, наприклад, кабельних комунікацій. Система забезпечує ефективну діагностику несправностей.
Відповідно до прогнозів системи WLL до 2010 року будуть складати до 15% серед усіх систем у мережах доступу.
Вартість введення одного телефонного апарата (ТА) із провідним принципом доступу найближчим часом у Росії та Україні буде складати 1000 USD, що порівнянно з вартістю устаткування в розрахунку на один абонента для сучасних систем WLL. Багато хто аналитики вважають, що вартість інфраструктури абонентської кабельної мережі складає не менш 30% від капітальних витрат оператора. Велика частина цих витрат приходиться на будівництво лінійно-кабельних споруджень; очікується, що згодом їхня вартість буде тільки зростати.
Структура вартості введення ТА з провідним принципом доступу (світова практика) показана на мал., з якого видно, що витрати, зв'язані з прокладкою кабелю, складають більш 40%.
Рис.
Структура вартості введення ТА
При використанні безпровідної технології основні витрати приходяться на устаткування, ціни на которое неухильно падають. Уже сьогодні, у цілому ряді випадків, радіодоступ є вигідною альтернативою провідному рішенню.
У США більш 50% усій введеній у 1995 році номерної ємності базується на технології WLL. До початку 1996 року в усьому світі було майже 15 млн. користувачів, підключених до ТФ мереж через безпровідний доступ, причому, більш 50% від загального числа - у країнах Азії і Тихоокеанського регіону.
По оцінках експертів очікується, що до 2000 року в Росії та Україні буде розгорнуте близько 5% від загального числа систем WLL. Прогнозований швидкий ріст числа абонентів систем WLL обумовлений поруч факторів, серед яких і низька телефонна щільність (особливо в сільській місцевості), і великі території з низькою щільністю населення і, нарешті, економічна доцільність використання саме систем WLL.
З огляду на той факт, що 90% населення Росії та Україні проживає на територіях країв і областей із середньою щільністю населення менш 80 чоловік на кв. км, будівництво й експлуатація систем WLL виявляється економічно більш вигідної, чим використання систем із провідним принципом доступу (мал. 2, щільність абонентів у межах 16 - 25 на кв. км).
Результати досліджень сільської телефонії показали, що 1868 сільських районів, 151 000 сільських населених пунктів, 45 000 населених пунктів узагалі не мають телефонного зв'язку; телефонна щільність по Росії та Україні менш 9%, значна частина устаткування застаріла морально і зношена фізично. Таким чином, у перспективі на 5 - 7 років прогнозується телефонна щільність 20%. При цьому стільникові телефони для сільського зв'язку не актуальні. Для телефонізації сільських районів перспективними будуть системи WLL з радіусом зон обслуговування не менш 5 - 8 кілометрів.
Використана література:
Нові технології сьогодні. – К., 2001.
WLL в питаннях і відповідях. – К., 2002.
|
