Телекоммуникационные информационные системы

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 одного БРБ;
• с поддержкой мобильности в частных сетях и сетях об-щего 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 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».

 

Проектирование сотовых  систем связи

Технология проектирования ССС

Проектирование –  один из наиболее сложных и ответственных  этапов развертывания систем сотовой  связи (ССС), поскольку он должен обеспечить возможно более близкое к оптимальному построение сети по критерию эффективность-стоимость. При проектировании необходимо определить места установки БС и распределить имеющиеся частотные каналы между ячейками (составить территориально-частотный план в соответствии с принципом повторного использования частот) таким образом, чтобы обеспечить обслуживание сотовой связью заданной территории с требуемым качеством при минимальном числе БС, т.е. при минимальной стоимости инфраструктуры сети. Фактически эта задача очень сложна. С одной стороны чрезмерно частая расстановка БС невыгодна. Так как влечет за собой неоправданные затраты. С другой стороны, слишком редкое расположение БС может привести  к появлению необслуживаемых участков территории, что недоступно. Задача дополнительно осложняется трудностью аналитической оценки характеристики расположения сигналов и расчета напряженности поля, а также необходимостью учета неравномерности трафика в пределах обслуживаемой территории.

В проектируемой сети обязательно производиться экспериментальные измерения характеристик электромагнитного поля, и по результатам измерений схема сети также корректируется. Необходимый объем экспериментальных измерений, и частота их повторения определяется на основании опыта проектировщиков. Окончательно качество проекта оценивается уже на этапе эксплуатации сети, где также неизбежны его корректировка и доработка, особенно в самом начале работы, когда производятся настройка и оптимизация сети. Этот этап работы фактически оказывается наиболее трудоемким. Доработки проекта требуются по мере развития и совершенствования сети, для повышения ее качества.

Качество услуг, предоставляемых  ССС, во многом определяется характеристиками ее подсистемы БС. В процессе планирования сети БС решаются следующие задачи: обеспечения радиопокрытия территории, на которой должны предоставляться услуги связи; построение сети, емкости которой будет достаточно для обслуживания создаваемого абонентами трафика с допустимым уровнем перегрузок; оптимизация решения указанных выше задач (с использованием минимального числа сетевых подсистем и элементов) на протяжении всего цикла сети.

Без решения перечисленных  задач нельзя обеспечить высокое  качество предоставляемых услуг. Согласно определению Международного союза  электросвязи (МСЭ), под качеством обслуживания понимают – совокупный эффект от предоставления услуг, который определяет степень удовлетворения ими абонента. Кроме технических аспектов качества работы сети в это определение включены и аспекты, связанные с предоставлением дополнительных услуг (например, таких, как передача коротких сообщений), стоимостью обслуживания, ценой и качеством работы мобильных терминалов и т.д.

На протяжении всего  жизненного цикла сети число ее абонентов, объем трафика и его распределение  по обслуживаемой территории постоянно изменяются. Кроме того, существуют сезонные (периодические) изменения объема трафика и его территориального распределения. Конфигурация сети БС должна адаптироваться к происходящим изменениям, поэтому ее планирование – это непрерывный процесс. В нем можно выделить несколько этапов: планирования радиопокрытия; планирование емкости; частотное планирование; анализ работы и оптимизация сети.

Такое поэтапное деление  в значительной степени условно, так как все этапы тесно  взаимосвязаны между собой. Последовательность этапов планирования сети БС показана на рисунке 4.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4.1 - Этапы  планирования сети БС

 

На этапе планирования радиопокрытия определяется минимально необходимое число БС (сот), их оптимальное  расположение на местности и радиотехнические параметры для обеспечения радиопокрытия заданной территории с требуемым уровнем мощности радиосигнала, принимаемым мобильным терминалом.

Модели распространения  радиоволн

Условия распространения  радиоволн включают 5 моделей:

• статическая модель (STATIC);
• для сельской местности (Rax);
• для холмистой местности (НТх);
• для типичной городской застройки (Tux);
• для плотной городской застройки (Bux).

В моделях с динамическими (Rax, HTx, Tux, Вuх) оговорены два варианта изменения параметров, которые соответствуют условиям движения автомобиля в городе со скоростью 50 км/ч и в сельской местности — 200 км/ч. Например, изменение радиосигнала на входе приемника автомобильной радиостанции, движущийся со скоростью 200 км/ч в условиях холмистой местности, описывается моделью НТ200.

Дополнительно предусмотрена  модель для тестирования эквалайзера (Eqx).

Статическая модель характеризуется  отсутствием амплитудных и фазовых  искажений сигнала.

Модель распространения  сигнала в сельской местности  описывает флуктуации сигнала распределением Райса и имитирует постоянный доплеровский сдвиг частоты.

Условия распространения  сигнала над холмистой местностью предполагают отсутствие прямой радиовидимости между приемником и передатчиком, а также наличие достаточно удаленных переотражающих объектов. Такие условия описываются двухлучевой моделью со средним соотношением уровня лучей минус 8,6 дБ и средней задержкой сигнала во втором луче на четверть символа. Флуктуации сигнала на входе приемника описываются законом Релея.

Модели распространения  сигнала в городских условиях предполагают отсутствие прямой радиовидимости между приемником и передатчиком, и наличие большого количества переотражающих объектов. Данный случай также описывается двухлучевой моделью, но с другими амплитудными и временными соотношениями. Например, задержка между лучами составляет приблизительно 1/10 символа, то есть сигнал на входе приемника практически не испытывает межсимвольных искажений.

Модель для тестирования эквалайзера применяется только для тестирования аппаратуры класса Е. В данной модели флуктуации сигнала на входе приемника имитируются релеевскими замираниями по четырем лучам с задержкой сигнала в лучах до двух символов.

Программный пакет  планирования радиосетей RPS-2

Известно большое количество методик расчета обеспеченности радиосвязью абонентов в сотовых сетях. Данные методики основаны на результатах теоретических и практических исследований распространения радиоволн в реальных условиях. Процесс оценки зоны обслуживания состоит из нескольких этапов.

На первом этапе определена мощность сигнала, излучаемая в эфир. На втором - средняя мощность сигнала  на приемной антенне, при которой  обеспечивается заданная чувствительность приемника. По результатам этих этапов определен допустимый уровень потерь на трассе распространения радиосигнала. На третьем этапе выбрана модель расчета потерь на трассе, и на ее основе построена зависимость потерь от расстояния. По данному графику определена средняя дальность радиосвязи с учетом запаса на обеспеченность связью по месту и времени.

Для обеспечения максимальной емкости радиосети необходимо оптимальным  образом разместить приемопередатчики, правильно определить состав и назначить  режимы работы приемопередающей аппаратуры.

Решение этой задачи в  условиях современной сложной радиообстановке  невозможно без использования компьютерных средств планирования радиосетей. Одним из таких компьютерных инструментов планирования беспроводных радиосетей является программный пакет RPS-2. Важными особенностями пакета RPS-2 являются высокая точность применяемых моделей распространения радиоволн, а также возможность использования его для планирования радиосетей практически во всех используемых в настоящее время стандартах.

Возможности RPS

Система RPS предназначена  для планирования радиорелейных и сотовых сетей связи. RPS позволяет проводить частотное планирование и выполнять все необходимые расчеты для оценки качества связи и зон обслуживания радиосети на основе реальных данных о рельефе местности.

Функции RPS

• Размещение базовых станций с привязкой по географическим координатам или по месту на цифровой электронной карте;
• Размещение препятствий (не отраженных на цифровой карте) с привязкой по географическим координатам или по месту на цифровой электронной карте;
• Редактирования карты местности путем задания дополнительных высот для отдельных типов местности (лес, городские кварталы и т.п.);
• Задание и редактирование карты трафика на рассматриваемой территории;
• Поддержка локальных баз данных оборудования: антенн, диаграмм направленности, приемопередатчиков;
• Отображение профиля местности между двумя выбранными точками;
• Определение и отображение точек прямой видимости в заданной окрестности базовой станции;
• Расчет и отображение уровня принятого сигнала в заданной окрестности базовой станции
• Задание коэффициентов, корректирующих  потери распространения,  для отдельных типов местности;
• Вывод результатов расчетов на печатающее устройство;
• Преобразование электронных карт из форматов MAPINFO и PLANET во внутренний формат RPS;

Для сотовых сетей:

• Расчет максимального уровня принятого сигнала от нескольких базовых станций;
• Расчет зон обслуживания для нескольких базовых станций;
• Оценка мощности передатчика абонента, необходимой для связи с базовой станцией;
• Расчет отношения сигнал – помеха в указанной области;
• Расчет зон перекрытия сигнала от базовых станций;
• Оценка загруженности базовых станций;
• Расчет максимального уровня принятого сигнала вдоль выбранного маршрута;
• Статистический анализ и отображение результатов измерения принятого сигнала.
• Сравнение результатов расчета уровня принятого сигнала вдоль выбранного маршрута с реальными измерениями.