Беспроводный абонентский доступ WLL

Беспроводные технологии применяются, в первую очередь, для того, чтобы пользователь мог свободно передвигаться, и при этом доступ к его терминалу не был никак ограничен. Но этот аспект бес­проводной связи остается за пределами учебника. Здесь же рас­сматривается использование беспроводной технологии для созда­ния стационарных абонентских радиолиний WLL (Wireless Local Loop) в тех случаях, когда другие технологии оказываются неэффективны­ми по экономическим причинам или вследствие особенностей ме­стности. К аргументам в пользу беспроводного доступа А.В. Голыш-ко, в своей аналитической статье о WLL, добавляет подстерегающие телефонного оператора аварии теплотрасс и линий электропереда­чи, наводнения и пожары, рытье котлованов и траншей вблизи ка­бельных коммуникаций, результаты пребывания около телефонных коллекторов бомжей и хулиганов, убытки от обрывов и затоплений кабелей, а также связанные со всем этим претензии абонентов. Дру­гая группа доводов в пользу WLL, не носящих негативного характера, связана с предоставлением пользователю тех же услуг, что и при проводном доступе, но при гораздо более независимой топологии сети доступа. Многое здесь, впрочем, зависит от используемого радиостандарта.

Мы не будем рассматривать несколько устаревшие сегодня сис­темы WLL, использующие радиоинтерфейс CT2/CAI (примером мо­жет служить небезызвестная система Tangara), а также следующий за ним интерфейс СТЗ, который оказался не очень успешным из-за затмившего его стандарта DECT (аббревиатура расшифровывается как Digital Enhanced Cordless Telecommunication). Окончательная спецификация DECT была завершена ETSI в 1991 году. В 1992 году вышла директива ЕС, обязывающая страны, входящие в сообщест­во, выделить для приложений DECT диапазон частот 1880-1900 МГц. В этом же году был принят Европейский стандарт для радиоинтер­фейса DECT (ETS 300 175). С этого момента DECT стал во всем мире основным стандартом для беспроводных телефонов и учрежденче­ских АТС, а потом и для WLL.

Системы среднего радиуса действия, предлагаемые ведущими западноевропейскими (Alcatel A9500, Siemens DECTIink, Lucent Tech­nologies SWING и др.) и отечественными (Гудвин, Информтехника, Протей МАК и др.) производителями, сегодня работают, как прави­ло, именно в стандарте DECT. В России для систем стандарта DECT выделено 10 каналов в полосе частот 1880-1900 МГц с шагом сетки каналов 1728 кГц. В каждом канале одновременно может вестись 12 телефонных разговоров, причем сигнал передается в обоих направ­лениях по одному и тому же частотному каналу в разные временные интервалы. Таким образом, в стандарте реализована система с час­тотно-временным разделением каналов (FDMA/TDMA) и дуплексный режим с разделением во времени (TDD). Последнее обстоятельст­во приводит к задержке распространения сигнала, достигающей Юме, и к необходимости применения эхоподавителей. Для коди­рования речи используется АДИКМ (ADPCM). Максимальная разре­шенная пиковая мощность передатчика составляет 250 мВт, что со­ответствует средней мощности 10 мВт, поэтому в DECT размер сота ограничен сотнями метров, и система может обслуживать только пользователей, перемещающихся с небольшой скоростью, напри­мер, пешеходов. Максимальная дальность связи, при наличии пря­мой видимости и с применением стационарных направленных ан­тенн, может достигать 5 км. В развитом оборудовании WLL, исполь­зующем, например, МАК, для увеличения дальности связи преду­сматривается установка ретрансляторов, что позволяет несколько приблизить возможности микросотовых систем DECT к системам других стандартов с радиусом сота до 15 - 20 км, которые способны охватить зону обслуживания любой АТС.

К этому классу WLL относится известное (в частности, благодаря много печатавшейся рекламе «Сиди, имей CDMA») оборудование стандарта, разработанного в компании Qualcomm. Расширением CDMA, в определенном смысле, является система MultiGain Wireless (MGW), выполненная на базе изобретенной в компании Tadiran тех­нологии CDMAc дискретным изменением несущей-FH-CDMA(FH -Frequency Hopping, т. е. скачкообразное изменение частоты). При работе системы MGW все радиопорты синхронно переходят с одной частоты на другую, причем в каждый момент времени на определен­ной несущей частоте работают только один радиопорт и взаимодей­ствующие с ним абонентские радиотерминалы, а другим радиопор­там присваиваются разные порядковые номера, чтобы исключить использование ими одной и той же частоты в одно и то же время.

Все эти системы, как правило, используют топологию звезда, упо­минавшуюся в начале главы. Там же упоминалась и топология точка - группа точек (point-to-multipoint), на которую ориентировано, напри­мер, оборудование IRT2000 производства Lucent Technologies, а так­же система А9800 производства компании Alcatel. В развитие этого можно выделить три топологических подхода к применению техноло­гии WLL. Эти подходы различаются тем, как соотносятся длина ра­диолинии и длина проводной линии на участке между АТС и пользо­вателем. Если радиолиния не доводится прямо до пользователя, то, как правило, она организуется на участке между АТС и распредели­тельным шкафом. Эта конфигурация, особенно актуальная для рай­онов, куда дорого прокладывать кабель, показана на рис.7.6, а. Такая система может работать либо в режиме «точка - точка», если радио­линия обслуживает один мультиплексор, либо в режиме «точка - груп­па точек», если обслуживается несколько мультиплексоров.

Системы, предусматривающие использование радиолинии на всем участке от АТС до пользователя, требуют наличия у каждого пользователя индивидуального радиотерминала, но зато уменьша­ют задержку при передаче сигналов и не требуют затрат, связанных с установкой мультиплексора и прокладкой кабельных пар до тер­миналов. Кроме того, снижаются и эксплуатационные расходы. Эф­фективным является режим «точка - группа точек», так как это по­зволяет иметь на АТС только один радиокомплект линейного окон­чания (РЛО) для всех обслуживаемых пользователей. Такая конфи­гурация показана на рис.7.6, б. Расстояние между РЛО и сетевым окончанием (СО) пользователя может достигать 15 км. Такие систе­мы наиболее эффективны в сельских сетях.

Системы с использованием радиоканала на участке от пользовате­ля до удаленного мультиплексора (рис.7.6, в), в отличие от систем, ис­пользующих радиоканал на участке от АТС до удаленного мультиплексора, применяют, преимущественно, в городских сетях, где уже существует инфраструктура проводной сети доступа, но требуется ее расширение. Эти системы полезны также и тогда, когда существующая инфраструктура принадлежит одному оператору, а пре­доставление необходимых услуг может обеспечить другой оператор.

Рис. 7.6 Использование интерфейса V5.2 при разных вариантах топологии радиодоступа

Это отнюдь не полный перечень систем WLL. Да и общее количе­ство систем беспроводного доступа, развернутых к настоящему вре­мени в России, пока невелико. Однако не подлежит сомнению, что в силу географических и демографических особенностей нашей страны беспроводной доступ ожидает большое будущее.

7.5 Оптическое волокно в абонентской линии

В начале главы было предложено разделить все технологии дос­тупа по используемой среде передачи - оптический кабель, беспро­водные доступ и металлические линии. Суть первой из перечислен­ных технологий заключается в том, что между центральным узлом и удаленными абонентскими узлами создается пассивная оптиче­ская сеть PON (Passive Optical Network), имеющая топологию «дере­во». В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные опти­ческие разветвители (сплиттеры) - компактные устройства, не тре­бующие электропитания и обслуживания. Эта технология, безуслов­но, отвечает всем современным и перспективным требованиям к се­ти абонентского доступа, кроме, разве что, экономических. Именно в силу экономических причин доля оптоволоконных абонентских ли­ний, по данным Gartner Group Inc., к 2005 году не составит и одного процента. В большинстве случаев оптоволоконный абонентский ка­бель, проложенный к строящимся многоэтажным зданиям или к круп­ным бизнес-центрам, используется как экономичный способ подвес­ти к распределительному шкафу большее число обычных абонент­ских линий ТфОП, а не как способ предоставить конечному пользо­вателю более широкую полосу пропускания. Замену же оптическим волокном домовой проводки пока еще очень трудно оправдать.

И все же, доведение оптического волокна до помещения поль­зователя FTTH (Fiber To The Home) становится все более разумным капиталовложением применительно к домам того уровня, где жи­вут или работают люди, способные оплачивать доступ к широкопо­лосным услугам.

Рис. 7.7 Варианты организации доступа на базе BroadAccess

Разумным сочетанием использования оптических и металличе­ских абонентских линий отличается оборудование абонентского дос­тупа BroadAccess компании ADC, являющееся сегодня наиболее рас­пространенным оборудованием доступа в ВСС РФ, подключаемым через интерфейс V5. Впрочем, успех этого оборудования (рис.7.7) обусловлен не только этим, но и комбинированными ATM/TDM ре­шениями для самых разнообразных телекоммуникационных услуг от традиционной телефонии до возможностей сетей Ethernet и ATM/IP, мощной системой эксплуатационного управления через любую сеть передачи данных, включая TCP/IP, X.25 и SNMP, о чем мы поговорим в главе 10, и различными xDSL-технологиями, которым посвящен следующий параграф.