31242-1 (663235), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Высокоскоростной абонентский радиодоступ к данным и телефонии
Беспроводные системы класса RadioEthernet, впервые появившиеся в России в 1995 году, находят все более широкое применение для решения целого ряда задач в области информационных технологий. В компании Diamond Communications – одном из пионеров RadioEthernet в России, входящей в число ведущих фирм, занимающихся беспроводными технологиями, накоплен большой опыт реализации проектов с использованием такого оборудования. Ценный опыт успешной реализации проектов собирается и обобщается в библиотеке типовых проектов, наиболее распространенные из которых доступны в Internet по адресу www.diamond.ru. Принятая в библиотеке типовых проектов система обозначения состоит из 4-х буквенных групп, разделенных точками, и является открытой, т.е. появление новых проектов не ломает принятой системы обозначения. Первая буквенная группа означает фирменную принадлежность и всегда содержит буквы DC (Diamond Communications). Вторая -- это класс проекта и для беспроводных систем обозначается как WL (Wire Less). Третья -- тип проекта, она может быть, такой: PP (Point-to-Point) или PM (Point-to-Multypoint). Четвертая группа указывает на особенности проекта, например, LR (Long Randge) или MR (Medle Randge).
За несколько лет, прошедших с момента появления первых образцов оборудования, принципы построения сетей RadioEthernet прошли путь от практически прямого переноса принципов классического Ethernet на радиосреду, понимаемого по разному каждым производителем, до стандарта беспроводных сетей IEEE 802.11 и дальше – к новым скоростям передачи и диапазонам частот.
Стандарт IEEE 802.11 вобрал в себя опыт разработки оборудования и предусматривает использование для передачи частотного диапазона 2,4-2,4835 ГГц с использованием одного из двух методов расширения спектра – DSSS (расширение спектра прямой последовательностью) и FHSS (расширение спектра с помощью скачков по частоте). В первом случае предусматривается скорость передачи 2 Мбит/с с возможностью автоматического понижения до 1 Мбит/с при ухудшении помеховой обстановки или увеличении дальности. Во втором случае предусмотрена скорость передачи 1 Мбит/с и разрешается ее увеличение до 2 Мбит/с.
Однако буквально сразу после выпуска стандарта начали появляться сообщения о создании аппаратуры, соответствующей ему, но имеющей дополнительные возможности повышения скорости передачи. Так, компания BreezeCom, выпускающая оборудование по технологии FHSS, создала серии оборудования BreezeNet PRO 802.11 и BreezeLink 121, обеспечивающие, наряду со стандартными скоростями 1 и 2 Мбит/с, скорость 3 Мбит/с. Вскоре после появления этого оборудования ряд компаний, в том числе наиболее широко представленные на российском рынке Aironet Wireless Communications и Lucent Technologies объявили о создании образцов аппаратуры по технологии DSSS, которые, наряду со стандартными скоростями, обеспечивают передачу с повышенными скоростями 11 и 5,5 Мбит/с (Aironet) и 10 и 5 Мбит/с (Lucent). Появление этого оборудования вызвало большой интерес у российских операторов и первые его образцы уже начали поступать на российский рынок.
В компании Diamond Communications, реакцией на эти события стала разработка новых типовых проектов высокоскоростных радиосетей и радиомостов. В качестве примера рассмотрим типовые проекты высокоскоростного беспроводного моста повышенной дальности DC.WL.PP.LR и высокоскоростного ISP радиоузела DC.WL.ISP.MR.
Проект DC.WL.PP.LR разработан для подключения к глобальной сети удаленных от узлов ISP на расстояния до 80 км поселков с развернутой городской сетью (MAN) или отдельных абонентов. Обеспечивает передачу интегрированного трафика – голос + данные со скоростью до 11 Мбит/с. В основе проекта - новые высокоскоростные радиомосты производства компании Aironet BR500, полностью совместимые со стандартом IEEE 802.11 на скоростях передачи 1 и 2 Мбит/с и позволяющие передавать информацию со скоростями 5,5 и 11 Мбит/с. Проект предлагает наиболее дешевое решение для удаленных поселков при отсутствии высокоскоростных каналов связи. Помимо данных, рассматриваемый радиомост обеспечивает передачу голосового трафика по двум телефонным каналам. Схема проекта представлена в приложении 1, а спецификация коммуникационного оборудования – в приложении 2.
Проект DC.WL.ISP.MR представляет собой высокоскоростной ISP радиоузел для проводного и высокоскоростного беспроводного доступа. В основе беспроводной сети – новое высокоскоростное радиооборудование производства компании Lucent Technologies, полностью соответствующее стандарту IEEE 802.11 при скоростях передачи 1 и 2 Мбит/с и обеспечивающее повышенные скорости передачи 5 и 10 Мбит/с. Спецификация коммуникационного оборудования ISP узла для варианта использования асимметричной спутниковой системы доступа DirecPC представлена в приложении 3. В случае использования других спутниковых систем, в частности, Zak-Net и Astra-Net стоимость проекта увеличивается на 520 и 620 у.е. соответственно, главным образом за счет необходимости использования приемных антенн большего диаметра.
Состав оборудования для конечного пользователя представлен в приложении 4. Благодаря высокой скорости передачи в качестве конечного пользователя может выступать не только отдельный компьютер, но и корпоративная сеть.
Высота подвеса антенн ISP провайдера и конечных пользователей должна выбираться с учетом рельефа трассы распространения радиоволн. Для реализации максимальной дальности на абсолютно ровной трассе высота подвеса антенн ISP должна быть не менее 15 метров, высота подвеса антенн конечных пользователей может быть произвольной.
Помимо рассмотренных перспективных высокоскоростных проектов в Библиотеке типовых проектов компании Diamond Communications имеется около 40 проектов на базе стандартной аппаратуры IEEE 802.11 для самых разных областей применения оборудования RadioEthernet, радиомодемов производства компаний BreezeCom и P-Com (Cylink), а также проектов локальных сетей различной конфигурации и производительности. Наиболее популярные проекты вы сможете найти на сайте компании по адресу www.diamond.ru.
Использование радиомодемов для организации передачи данных
Быстрое развитие средств телекоммуникаций как в нашей стране, так и во всем мире привело к появлению на рынке широкого спектра оборудования, предназначенного для передачи данных и речи. Специфические российские условия, - а это прежде всего слабое развитие инфраструктуры связи, а также сложности, возникающие при прокладке кабельных каналов в большинстве районов страны, - обусловили возникновение повышенного интереса к радиосистемам. К тому же они отличаются простотой монтажа и относительной дешевизной. Поэтому за прошедшие два-три года практически во всех городах России появились коммерческие или корпоративные беспроводные сети передачи данных.
При построении такого рода сетей широко используются высокоскоростные радиомодемы. Первые поколения таких модемов имели пропускную способность 64 Кбит/с и применялись для объединения локальных сетей или удлинения телефонных каналов. Сейчас по скорости передачи данных они соответствуют одному или нескольким каналам E1, предназначенным для организации магистральных и межстанционных соединений в телефонной сети.
Что такое радиомодем?
По мере развития сетей передачи данных возрастали и требования к пропускной способности каналов связи, в том числе и радиоканалов. Радиооборудование развивалось в основном в двух направлениях: адаптация радиотелефонных каналов к передаче данных и увеличение размеров локальных вычислительных сетей (за счет использования радиосистем), - которые принципиально различаются типами используемых каналов - синхронным и асинхронным соответственно.
В последнее время при создании беспроводных сетей передачи данных наибольшее распространение получили устройства на базе технологии RadioEthernet, появившейся несколько лет назад и ориентированной на обеспечение радиодоступа к локальным вычислительным сетям. Обычно такая задача возникает при подключении к компьютерной сети офиса мобильных абонентов. Сейчас эта технология очень популярна при развертывании крупномасштабных корпоративных сетей и организации доступа к Интернет. Причина этого - простота и дешевизна стыковки оборудования RadioEthernet с обычными компьютерными сетями, поскольку для этого не требуется приобретать и устанавливать дорогостоящие сетевые согласующие устройства (преобразователи интерфейсов и протоколов, мощные маршрутизаторы и т. д.). Однако из-за трудностей, связанных с обеспечением необходимого качества обслуживания (Quality of Service), и нехватки (в ряде случаев) пропускной способности сетевых каналов технология Ethernet не всегда подходит для передачи трафика мультимедиа. Кроме того, она неэффективна для организации крупномасштабных сетей.
Решением проблемы построения таких сетей сегодня является технология Frame Relay, основанная на использовании синхронных высокопроизводительных каналов, к которым относятся и радиомодемные каналы.
В отличие от радиорелейных систем, работающих в различных диапазонах - от дециметрового до миллиметрового, практически все существующие радиомодемы функционируют в нелицензируемых в большинстве стран мира диапазонах, выделенных для промышленного, научного и медицинского оборудования (Industrial, Scientific and Medical bands - ISM): 902-928 МГц, 2,4-2,4835 ГГц и 5,725-5,85 ГГц. Возможность свободного использования диапазонов ISM во многом и определила широкую популярность радиомодемов во всем мире.
Провести резкую границу между радиомодемами, устройствами RadioEthernet и радиорелейными системами довольно сложно. И все же, опираясь на уже сложившиеся подходы, можно сказать, что радиомодем - это радиотехническое устройство, предназначенное для передачи синхронных цифровых потоков данных по радиоканалу ISM-диапазона без использования специализированных протоколов доступа к среде передачи данных. В отличие от радиомодемов профессиональные радиорелейные системы обычно не работают в диапазонах ISM, а радиомосты и другие устройства RadioEthernet (точки доступа, беспроводные сетевые адаптеры и др.) обеспечивают пакетную передачу данных с использованием специально разработанных протоколов доступа к среде передачи, что необходимо для предотвращения коллизий пакетов.
Помимо перечисленных в определении характеристик, радиомодемы имеют и другие важные свойства, а именно: поддержка технологии расширения спектра сигнала; высокое значение показателя эффективность/стоимость; простота установки, не требующая от выполняющих ее особых профессиональных навыков; малые габаритные размеры, масса и энергопотребление; преимущественное использование для создания однопролетных радиолиний топологии "точка-точка".
Характеристики синхронных дуплексных радиомодемов E1
Обычно радиомодемы выполняются в виде двух отдельных модулей - внутреннего и внешнего. Внутренний модуль предназначен для установки в помещениях и обеспечивает выполнение всех операций по формированию и обработке низкочастотных сигналов. Иногда на него возлагаются и задачи формирования и обработки сигнала на промежуточной частоте. Внешний модуль формирует и обрабатывает радиосигнал и, как правило, чтобы свести к минимуму потери мощности сигнала в высокочастотном кабеле, устанавливается в непосредственной близости от антенны. Расстояние между внутренним и внешним модулями может быть весьма значительным - до 100 м. В зависимости от того, на какой частоте - низкой или промежуточной - производится разделение функций между модулями, соединяются они обычным или коаксиальным кабелем. В последнем случае питание для внешнего модуля подается тоже по коаксиальному кабелю с помощью инжектора.
Некоторые радиомодемы выполняются в виде единого внутреннего или внешнего блока. Довольно часто радиомодемы поставляются в комплекте с направленными антеннами, имеющими высокий коэффициент усиления. Важной особенностью современных радиомодемов являются развитые средства мониторинга и управления, к которым относятся встроенные средства контроля коэффициента ошибок в линии связи. Практически все радиомодемы поддерживают протокол SNMP, а в некоторых предусмотрена возможность их конфигурирования по отдельной проводной модемной линии.
Технические характеристики наиболее распространенных синхронных дуплексных радиомодемов E1 даны в таблице. Все они обеспечивают дуплексную передачу по крайней мере одного синхронного цифрового потока E1 (исключением является лишь полудуплексный радиомодем AirPro E1, производимый подразделением фирмы Cylink, недавно вошедшим в состав компании P-Com) и за счет более высокого значения показателя эффективность/стоимость могут составить серьезную конкуренцию радиорелейным линиям.
Использование радиомодемов
Для обеспечения нормального функционирования радиомодемов необходимо соблюдать два основных условия:
Во-первых, антенны радиомодемов должны находиться в зоне прямой видимости друг друга, что осложняется естественной кривизной земной поверхности и препятствиями на трассе распространения радиоволн. Поэтому антенны приходится устанавливать на довольно большой высоте над поверхностью земли. При определении высоты следует учитывать заданную дальность связи и неровности рельефа местности, для чего в общем случае необходимо построение высотного профиля трассы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
