5.4.7. Применение сард для офисов, в микрорайонах, пригородной зоне
Для делового офиса характерно наличие локальной сети (LAN). Для таких сетей разработан стандарт 802.11, согласно которому доступ абонентов рекомендуется обеспечивать в радиочастотных нелицензируемых диапазонах 2,45 ГГц и 5 ГГц. Учитывая специфику этих систем, предлагается использовать сигналы с расширенным спектром частот.
В этом стандарте рекомендуется строить сеть, используя лишь два компонента: точки (узел) доступа и клиентские адаптеры. Как одни, так и другие оборудованы антеннами и приемопередатчиками, способными вести информационный обмен по схеме, приведенной на рис. 5.22, со скоростью до 11 Мбит/с. При этом два (или больше) компьютера, оборудованные такими клиентскими адаптерами, способны взаимодействовать между собой, обмениваться информационными потоками (рис. 5.24).
Таким образом, за считанные минуты на новом месте может быть развернута локальная сеть при условии оснащения компьютеров такими клиентскими адаптерами. Для того, чтобы такая локальная сеть имела выход к корпоративной сети, нужны одна или несколько точек доступа. Больше одной точки доступа устанавливают тогда, когда необходимо завязать несколько территориально разнесенных групп компьютеров или других терминалов, оборудованных клиентскими адаптерами (рис. 5.25). Тогда те ПК или другие терминалы, которые попадают в зону действия соответствующего передатчика точки доступа, группируются вокруг этой точки. В данном случае точку доступа можно рассматривать как беспроводной концентратор.
Все абоненты, которые сгруппировались вокруг той или иной точки доступа, должны иметь одинаковые идентификаторы (адресные коды) для того, чтобы в этой группе использовались одинаковые структуры сигналов. Для разных точек доступа может быть присвоен один идентификатор, тогда клиентские адаптеры выбирают сигнал той точки доступа, который является более сильным.
Рассмотрим особенности применения систем абонентского радиодоступа в микрорайоне. Такие САРД часто называют беспроводными xDSL, или технологией WLL. Принцип работы такой системы доступа приведен на рис. 5.26.
В САРД, предназначенных для применения в микрорайоне, протяжность радиоканалов может достигать 10 км и больше. Из-за случайного характера распространения радиоволн возникает задача повышения надежности этих каналов, коррекции ошибок и достижения высокой пропускной способности. Все эти требования могут быть выполнены за счет использования соответствующих сигналов с повышенной помехоустойчивостью, повышения запаса высокочастотного уровня этих сигналов, а также применения соответствующих методов организации связи. Одним из решений является следование рекомендациям по протоколу WAP (Wireless Application Protocol), которым пользуются большинство мировых фирм, выпускающие САРД.
В отличие от сотовых и транкинговых систем, в САРД на абонентской стороне широко используются направленные антенны зеркального типа или типа «волновой канал». При использовании таких антенн с коэффициентом усиления G і 20...30 дБ можно обойтись небольшими мощностями передатчиков. Таким образом, обеспечивается высокий энергетический потенциал системы. При этом антенну абонент может устанавливать вдали от помещения (на крыше, на опоре), что защищает его от облучения.
Существует несколько стандартов, в рамках которых происходит развитие техники САРД на уровне микрорайонов. Один из них DЕСТ, который используется как в офисных системах, так и на больших территориях. Системы этого стандарта используют диапазон частот 1,88-1,9 ГГц или аналогичный диапазон близ частоты 9,8 ГГц, которые, в свою очередь, разделены на 10 участков.
В системе действует базовая станция, которая постоянно ведет передачу хотя бы на одном канале, то есть в одном из 10 участков спектра. Эта передача происходит даже тогда, когда нет корреспондента. Переданный сигнал в этом случае играет роль маяка, по которому абонентские станции определяют возможность установления связи. Если же абонентская станция принимает «маяки» от двух или больше базовых станций, то она выбирает более мощный сигнал и устанавливает связь с этой соответствующей базовой станцией.
Абонентские и базовая станции стандарта DECT каждые 30 секунд автоматически проводят измерения уровней сигналов и проверку: не нужна ли соответствующая коррекция этих уровней и переход на другой, более качественный канал.
В системе могут использоваться все 10 каналов или их часть. На каждом из каналов реализуется временной доступ (TDMA). Этот доступ происходит в режиме дуплексной связи, причем, каждые 5 мс направление связи изменяется на обратный: на протяжении 5 мс базовая станция передает информацию абонентской, а следующие 5 мс абонентская станция передает информацию базовой. Таким образом, в одну сторону информация поступает порциями по 5 мс с такими же паузами. Но на приеме паузы между порциями не заметны ни при речевом обмене (со скоростью 64 Кбит/с (32 Кбит/с), ни при передаче данных (в одном канале от 552 Кбит/с до 4 Мбит/с).
Абонентские станции, кроме рассмотренных задач, могут выполнять также роль соответствующих точек доступа, предоставляя услуги передачи данных со скоростью n·64 Кбит/с по проводным линиям связи.
В системе DECT существует возможность защиты радиосигналов от несанкционированного доступа с помощью секретного кода (ключа): система не будет реагировать на попытки связаться, пока не будет введен этот код (ключ). При каждом новом сеансе абонентская и базовая станции обмениваются секретными кодами. Существует возможность использования DECT для массового извещения абонентов (пожар, тревога), для соответствующей регистрации сотрудников (в соответствующий срок каждый сотрудник должен зарегистрироваться).
Системы абонентского доступа, предназначенные для применения в пригородной зоне, имеют свои особенности.
Пригородная зона — довольно широкое понятие, это среднее между радиорелейными системами, которые рассчитаны на интервалы 20...60 км и САРД, которые рассчитаны на единицы-десятки километров. Кроме того, эти САРД имеют более широкий перечень предоставляемых абоненту услуг.
К САРД пригородной зоны относятся так называемые «системы последней мили», то есть технологии радиоDSL, радиомосты типа «точка–точка» и «точка–много точек», а также системы LMDS (Local Multipoint Distribution Servise — раздача сервисов многим локальным абонентам) и MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Servise).
Радиомост «точка–точка». Эту систему можно считать маленькой радиорелейной одноинтервальной радиолинией, которая используется для продолжения проводных линий к «последней миле» или для того, чтобы соединить две локальных сети, которые расположены на довольно большом расстоянии. Таким образом, эти радиомосты должны иметь довольно высокую пропускную способность до 10 Мбит/с и больше. При организации связи может быть использована соответствующая технология, например 802.11. Выпускаются промышленностью и мосты, которые могут работать с любой технологией и передавать потоки до 100 Мбит/с, что является по своей сущности обычной радиорелейной станцией. Диапазоны частот, в которых эти мосты работают, могут быть: радио (лицензируемые или нелицензируемые), инфракрасные или лазерные, причем для последних интервалы ограничены несколькими километрами.
Радиомост «точка–много точек». В отличие от предыдущих, эти радиомосты оборудованы дополнительным сетевым оборудованием, таким как маршрутизаторы цифровых потоков, сетевые адаптеры и др. Данный радиомост работает как концентратор и по сути является реализацией тех же функций, что и в точке доступа в офисных САРД. Различие в том, что в этом случае необходима большая пропускная способность и более развитые сетевые функции.
САРД типа LMDS и MMDS. Эти два стандарта являются разработкой американских фирм и выполняют функцию радиомостов «точка–много точек», или «беспроводных хDSL». Система состоит из базовых и абонентских станций (рис. 5.27), между которыми ведется соответствующий информационный обмен. Часто базовая станция соединяется со станцией спутниковой связи (ССС), которая предоставляет доступ к глобальной сети.
В частности, по такой схеме происходит предоставление услуг населению по передаче программ TV с борта ретранслятора связи.
Системы LMDS и MMDS используют лицензируемые диапазоны частот от 10 ГГц до 43 ГГц. В Европе чаще используется полоса 24,3...26,5 ГГц, в Америке 27,5...31 ГГц. В системе могут передаваться информационные потоки со скоростью 8 Мбит/с в каждом направлении к АС, общая скорость, которую обеспечивает базовая станция, достигает 530 Мбит/с.
Перспективы развития САРД. Как показывает анализ рынка продаж средств телекоммуникаций, САРД находят все большую популярность среди потребителей благодаря своим достоинствам. Некоторые аналитики считают, что радиодоступ стабилизируется на уровне около 30% относительно других методов доступа, что является достаточно высоким показателем. С развитием систем сотовой связи следующего поколения (3G) САРД смогут интегрироваться в более общие системы.
Контрольные вопросы
1. Какие принципы положены в основу классификации транспортных сетей и сетей поддержки?
2. Что называют базовой сетью?
3. Что называют сетью доступа?
4. Сформулируйте и поясните основной принцип транспортной сети.
5. На вход транспортной сети электросвязи в цифровом виде поступило сообщение «2х2». На выходе сети в цифровом виде появилось сообщение «4». Правильно ли проведена передача? Указание: см. «основной принцип транспортной сети».
6. Какие принципы положены в основу разделения сети на уровни?
7. Подберите синонимы к обобщенному понятию клиент-сервер в транспортной сети.
8. Приведите пример характеристической информации на входе транспортной сети.
9. Какие элементарные функции используются для описания оборудования транспортной сети?
10.Чем отличается представление транспортной сети в виде уровней (слоев) и семиуровневой моделью взаимодействия открытых систем?
11.Какие причины определили переход на функциональное описание элементов транспортных сетей и оборудования, не связанное с какими-либо конкретными реализациями?