В Европе для полосы 3 также рекомендован шаг сетки частот 200 кГц | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Последовательность действий при создании объекта радиосвязи

Бланк формы №1 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РЭС

Поставка оборудования обеспеченного радиочастотами

Витрина



В Европе для полосы 3 также рекомендован шаг сетки частот 200 кГц

Метка:
Картинка:
art25.jpg

Автор: Юлия Волкова
Опубликовано в журнале "CIO" №1 от 23 января 2007 года

Времена, когда все деловые звонки делались из рабочего кабинета по проводному телефону, давно прошли. Сегодняшние молодые специалисты вряд ли слышали когда-либо слова телефонистки междугородной станции «ждите в течение часа». Автоматическая, затем — цифровая и, наконец, — мобильная телефонная связь в корне изменила наше отношение к пространству и времени. Разве, что, набирая номер Южно-Сахалинска, мы привычно поглядываем на часы — все же семь часов разницы…

Сегодня уже нет вопроса — как связаться с Рыбинском, Нью-Йорком или Сиднеем. Это мы умеем. Вопрос в другом — чего ждать от будущего? Какие мобильные телефоны, устройства, услуги нам понадобятся завтра? И кто их собирается нам предложить?

Как, что и зачем?

Большинству малых и средних компаний необходима такая связь, которая даст возможность надежной передачи сообщений и ведения телефонных переговоров и обеспечит высокоскоростное подключение к Интернету. Такая компания купит некий набор компьютерного и телефонного оборудования, бесшнуровые телефоны, сотовые телефоны, гарнитуры для ведения переговоров через Интернет, беспроводные маршрутизаторы и смартфоны и воспользуется услугами операторов самых различных сетей связи — фиксированных и сотовых, наземных и спутниковых, кабельных и беспроводных.

Теперь, когда связь налажена, появляется необходимость не только отслеживать и оплачивать счета провайдеров услуг, выбирать наилучшие предложения с тем, чтобы, по возможности, сократить расходы на связь и суметь более или менее достоверно спрогнозировать телекоммуникационные расходы на следующий финансовый период. Если вам когда-либо приходилось этим заниматься, то вы согласитесь со мной, что все это довольно скоро перепутывается, и вместо простой и понятной картинки, изображающей ваши потребности и расходы, вы видите некий сумбур. Сколько междугородных звонков вам следует сделать через Интернет и сколько — по обычным телефонным каналам? Какие типы стационарных и мобильных телефонов, настольных и портативных компьютеров наиболее подходят для вашего бизнеса? Кому из ваших сотрудников они нужны? Как вы будете оплачивать счета сотовых операторов? Нужен ли мобильный Интернет каждому сотруднику? Насколько быстрый интернет-канал нужен в вашем офисе? Следует ли ограничить разрешенный объем трафика для сотрудников?

Если вы обратитесь за помощью к операторам связи, то — поверьте — каждый из них потрудится выделить специального менеджера, который готов будет провести с вами часы и часы в поисках ответов на имеющиеся вопросы. Однако — тут есть еще один вопрос — с кого начать? С междугородных или местных? Крупных или мелких? Владельцев оптоволокна или радиодоступа? Выгодно ли обращаться к «монстрам» или лучше выбрать местного провайдера? Что лучше — DSL или выделенная линия? Стоит ли пользоваться услугой обратного вызова? Стоит ли прокладывать свои кабели или взять каналы в аренду?

Самое печальное в этих вопросах — то, что вы не сможете найти ответы «раз и навсегда», особенно если ваша компания будет расти и развиваться — присоединять филиалы, строить склады, открывать представительства. Вам потребуется цифровая телефония и видеоконференции, дистанционный доступ к базам данных и мобильная связь, ну и, конечно, то, что называют «последней милей». Именно здесь вас ждут все возможные неприятности «провайдерских решений» — сбой связи, неудовлетворительное качество, недостаточные скорости. Как правило, «последняя миля» непривлекательна для «глобальных» провайдеров, и они отдают ее на откуп своим локальным партнерам. Именно выбор технологии и «хозяина» последней мили во многом определит эффективность работы системы корпоративной связи. О возможных вариантах решения этой проблемы можно написать не одну диссертацию, чего не позволяет форма журнальной статьи. Поэтому сегодня мы оставим спокойно лежать провода и кабели, оптоволокно и медные пары и остановимся на современных беспроводных решениях для «офисной» последней мили — на системах и стандартах радиодоступа.

История вопроса

К настоящему времени на почве технического прогресса зародилось, выросло и достигло той или иной степени зрелости не одно поколение систем радиодоступа.

Первые аналоговые средства доступа к аналоговым АТС появились еще в 60-е годы прошлого века. В большинстве своем это были узкополосные системы с емкостью от единиц до нескольких сотен телефонных каналов. Они, как правило, работали — а кое-где и продолжают работать — на сельских телефонных узлах, «удлиняя» линии связи между АТС и телефонными аппаратами пользователей. Такие аналоговые радиоудлинители работают в полосах частот 300 и 800 МГц.

Второе поколение появилось в 80-е годы ХХ века. Это — узкополосные цифровые системы радиодоступа к цифровым и аналоговым АТС. Они позволяли передавать речь с довольно приличным качеством и данные со скоростями, кратными 64 Кбит/с. Однако основным предназначением их все же оставалась телефония, передача же данных в то время считалась услугой необязательной — и ни в коем случае не основной. В те годы компьютерных сетей еще не было, потому и спрос на услуги передачи данных был невелик.

В то время как в СССР строились сети радиодоступа второго поколения, нацеленные на телефонный трафик, в мире начался рост трафика данных. В условиях постоянно растущих объемов передачи радиосети, существующие в те годы, не могли конкурировать с проводной инфраструктурой — и скорость и качество оставляли желать лучшего.

Именно тогда мировое телекоммуникационное сообщество осознало потребность в создании и стандартизации оборудования, предназначенного специально для радиосетей передачи данных, и в IEEE была создана специальная исследовательская группа по его стандартизации. Группа эта получила номер, который сегодня знают почти все, — 802.11.

Оборудование стандарта IEEE 802.11 работает в диапазоне 2 400—2 483,5 МГц. Изначально стандарт был ориентирован на офисные локальные сети с относительно низкой скоростью передачи — 1 Мбит/с. Однако такая скорость довольно быстро оказалась недостаточной даже для локальных сетей, и в результате появилась модификация стандарта 802.11b со скоростями до 11 Мбит/с. Но возможности диапазона 2 400—2 483,5 МГц в России были быстро исчерпаны.

В системах третьего поколения информация (речь, данные, видео и т. д.) передается в одном мультиплексированном потоке с использованием пакетной коммутации «поверх IP». Сначала такая «пакетная» связь имела существенно худшее качество, чем проводные системы. Однако с течением времени протоколы передачи совершенствовались, и в настоящее время даже эксперт-звукорежиссер не в состоянии определить, как был передан тот или иной звуковой сигнал — по традиционной проводной сети со скоростью 64 Кбит/с либо по IP-сети.

Итак, можно сказать, что начиная именно с третьего поколения систем радиодоступа началось активное использование компьютерных технологий передачи информации и конвергенция их с традиционными способами передачи.

Особым продуктом, имеющим компромиссную реализацию с точки зрения протоколов обмена, стали системы диапазона 3 400—3 600 ГГц, которые и сегодня занимают особую нишу рынка услуг радиодоступа. Это оборудование изначально предназначалось для предоставления услуг передачи данных и речи с присоединением к сетям общего пользования — телефонной и передачи данных (ТфОП и СПД ОП).

Однако из-за того, что для этого диапазона нет общемировых стандартов, здесь мы наблюдаем огромное разнообразие вариантов реализации радиоинтерфейсов, которые у каждого производителя — свои. Здесь можно встретить самые разные способы многостанционного доступа — с частотным (FDMA), временным (TDMA) и кодовым (CDMA) разделением каналов, а также всевозможные их комбинации.

Что дальше?

Дальнейшее развитие систем радиодоступа связано с появлением систем четвертого поколения. С их помощью предполагается предоставлять услуги телефонии, передачи в реальном времени подвижных и неподвижных изображений, высокоскоростного подключения к Интернету, широкополосной передачи данных и мультимедийной информации. Для систем 4-го поколения созданы и развиваются концепции локальных зон свободного доступа к услугам связи (Wi-Fi) и зон свободного доступа в масштабах города (WiMAX). Пользователь — где бы он ни находился и когда бы он ни включил свой компьютер — должен чувствовать себя так же, как в своей «домашней» сети, получая те же услуги по тем же правилам. Такие возможности предусматриваются в стандартах 802.11а, 802.11g, 802.16, 802.16а, 802.16d, 802.16e. Дальнейшее развитие стандартов групп 802.11 и 802.16 предполагает предоставление услуг связи в движении со скоростями автомобиля. Этот сценарий уже выходит за рамки фиксированного беспроводного доступа к услугам связи и смыкается с возможностями систем сотовой связи.

Дальнейший ход развития имеет направление на глобализацию стандартов и индивидуализацию услуг с одновременным увеличением скорости как информационных потоков, так и передвижения абонента. Эти задачи планируется решить при создании пятого поколения систем. В частности, на пятое поколение возлагается полное решение проблем организации индивидуального информационного пространства для человека в его доме, офисе, на улице.

Играем в классики

Попробуем определиться с классификацией существующих решений и, для начала, выделим три основных типа сетей беспроводного доступа:

  • локальные сети, обеспечивающие услуги доступа пользователям, находящимся на ограниченной территории или внутри офиса. Это — сети, построенные по стандартам IEEE 802.11х, например — точки доступа общего пользования, а также корпоративные и домашние радиосети;
  • региональные сети, обеспечивающие доступ в масштабе города или региона (в том числе стандарта IEEE 802.16);
  • сети подвижного беспроводного широкополосного доступа.

Стандарт IEEE 802.16 и его модификации (802.16a, 802.16d, 802.16e, 802.16g) уже подготовили почву для мировой революции в области широкополосного беспроводного доступа (ШБД). Сегодня, наверное, нет такой страны, где бы не производилось оборудование фиксированного широкополосного беспроводного доступа, работающее в разных полосах частот и построенное на различных технологиях. Однако процесс глобализации не обошел стороной и этот бизнес. С целью разработки единого стандарта несколько сотен компаний (производителей оборудования и операторов) вошли в состав организации WiMAX Forum.

Никогда ранее технологии широкополосного беспроводного доступа не приближались столь близко к массовому пользователю, как это произошло с WiMAX. Предложенное Форумом WiMAX решение оказалось не только универсальным, но и экономически привлекательным, и довольно легко встраиваемым в существующую инфраструктуру доступа. К примеру, телефонная компания может использовать WiMAX для организации телефонных выносов и объединения АТС по потокам Е1. При этом часть абонентов сможет подключаться напрямую к базовой станции, как в фиксированной радиально-зоновой связи, другая часть будет использовать портативные терминалы, как в мобильной сотовой связи.

Кроме того, рабочая группа IEEE 802.20 разрабатывает новые стандарты как для фиксированных, так и для подвижных широкополосных сетей регионального масштаба. Эти стандарты, выросшие из стандартов класса IEEE 802.16 — WiMAX (802.16a, 802.16d, 802.16e, WiBro), смогут решать задачи высокоскоростной передачи широкополосного сигнала на фиксированные, портативные и мобильные терминалы и поддерживают сети, построенные по архитектуре точка-многоточие или MESH. Имея неоспоримые преимущества в том, что касается скоростей передачи, размеров областей обслуживания, поддержки мобильности абонента и качества обслуживания, такая широкополосная технология беспроводной IP-передачи может быть интегрирована в сеть подвижной связи 3G, региональные сети, построенные по стандарту 802.11, а также с кабельными сетями, предоставляя подвижному пользователю возможность беспрепятственного доступа к услугам этих сетей.

Именно подвижные WiMAX-решения сегодня представляют наибольший интерес, именно для них Мининформсвязи России планирует потеснить военных и в рамках конверсии радиочастотного спектра освободить участки полосы частот 2–3 ГГц. Что получится из этой затеи, мы, очевидно, уже скоро увидим, но интересен вопрос — а ради чего все это?

Обещания

Разработчики стандартов и оборудования обещают, что:

  • подвижные системы беспроводного широкополосного доступа обеспечат возможность передачи данных без обязательной прямой видимости между абонентской и базовой станциями со скоростями до 4 Мбит/с и даже больше, позволяя пользователю, вне зависимости от его местоположения и скорости передвижения, пользоваться электронной почтой, просматривать веб-страницы или вести высокоскоростную передачу файлов;
  • благодаря подвижному доступу услуги широкополосной связи будут доступны пользователю, находящемуся в пределах зоны обслуживания, размеры которой достигают сотен квадратных километров;
  • будет обеспечиваться «бесшовная» передача абонента при его перемещении между базовыми станциями;
  • будет поддерживаться роуминг между городами;
  • абонент будет «оставаться на связи», двигаясь со скоростью до 250 км/ч. Это становится возможным благодаря применению технологии FLASH-OFDM (Fast Low-Latency Access with Seamless Handoff Orthogonal Frequency Division Multiplexing), которая разработана специально для сетей подвижного широкополосного радиодоступа.

В отличие от фиксированных систем, использующих двухблочное абонентское устройство — внешнее со встроенной антенной и внутриофисное с телефонным гнездом и портом Ethernet, технология подвижного доступа предполагает наличие простых абонентских устройств, состоящих лишь из небольшого модема — внешнего, с интерфейсом USB, или выполненного в виде платы PCMCIA/CompactFlash, с небольшой складной антенной. Такое устройство пользователь может легко установить самостоятельно. Развертывание сети ПБШД подобно развертыванию сети подвижной связи. В скором времени можно ожидать появления абонентских устройств, позволяющих пользователю получить и услуги сотовой связи, и услуги широкополосного доступа.

В настоящее время системы подвижного беспроводного широкополосного доступа разрабатываются самыми разными компаниями. Имеются публикации как о фирменных разработках, так и о разработках на основе принятых стандартов.

Мобильный WiMAX — ось времени

Первое коммерчески реализованное оборудование WiMAX для работы в подвижном варианте — корейские системы WiBro. Оборудование работает в полосе частот 2,3–2,4 ГГц, ширина полосы канала 8,75 МГц. Следующие продукты мобильного WiMAX ожидаются в начале 2007 г.

Мобильный WiMAX и 3G

Мобильный WiMAX часто называют «спутником» пресловутых сетей 3G, о которых мы уже полтора десятка лет слышим, читаем и смотрим рекламные ролики. Интересно, что спутник уже постепенно появляется в нашей стране, а вот «планеты» как-то не видать.

Сегодняшние усовершенствованные решения для 3G, имеющие мало общего с хрустальной мечтой Всемирной радиоконференции 1992 года о глобальной сети связи, построенные по технологии CDMA, EVDO [EVDO Evolution-Data Optimized — эволюционировавшая оптимизированная передача данных] и HSDPA/ HSUPA[HSDPA — High Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных по направлению БС — АС. HSUPA — High Speed Uplink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных по направлению АС — БС.], дают операторам сетей 3G возможность улучшить пропускную способность и качество «стандартных» сетей CDMA2000 и WCDMA. Системы, работающие в стандартах EVDO-Rev A и HSDPA, уже представлены на рынке и интенсивно внедряются. EVDO-Rev B и HSUPA ожидаются в коммерческом исполнении в 2007 — 2008 годах.

Рис. 1. Сравнение пропускной способности (Мбит/с) систем 3G и мобильного WiMAX.

На рисунке 1 приведено сравнение пропускной способности, а на рисунке 2 — сравнение спектральной эффективности мобильного WiMAX и существующих систем подвижной связи, работающих в режимах EVDO и HSPA.

Рис. 2. Сравнение спектральной эффективности (бит/с/Гц) систем 3G и мобильного WiMAX.

Преимущества мобильного WiMAX по пропускной способности и спектральной эффективности приводят к тому, что для достижения требуемой плотности информационных потоков на линии БС—АС требуется меньше базовых станций. Чем меньше базовых станций, тем меньше инвестиций требуется для одной и той же емкости сети, и тем меньше будут затраты на обслуживание и эксплуатацию оборудования.

Если

Если, как ожидается, подвижный WiMAX действительно будет коммерчески доступен в 2007 г., если его можно будет добавить к сетям телефонной связи, если найдутся свободные участки спектра, если будет готова регуляторная база [Сегодняшнее законодательство не позволяет получить лицензию на деятельность в сфере связи, которая позволяла бы предоставлять услуги подвижного беспроводного доступа], то такие «интегрированные» решения позволят существенно расширить спектр услуг, которые можно будет реализовать в корпоративных сетях, «отвязав» все доступные сегодня услуги от рабочего кабинета, офиса, города и даже страны. Корпоративный пользователь получит возможность создать действительно единое информационное пространство предприятия, не только включив в него все филиалы, но и охватив связью сотрудников, находящихся в командировках.

Если благодаря Wi-Fi и Bluetooth мы сократили существовавший всегда «цифровой разрыв», то с сетями стандарта WiMAX и, особенно, подвижным широкополосным беспроводным доступом Россия сможет окончательно «отряхнуть со своих ног» аналогово-проводное прошлое и оказаться в беспроводно-цифровом будущем. При этом, как ни парадоксально, слабое развитие проводной инфраструктуры играет на руку прогресса. Ведь, не связанные обязательствами возврата огромных инвестиций, вложенных в провода корпоративных сетей, компании могут строить беспроводные — мобильные — широкополосные сети.

Кратко:
Времена, когда все деловые звонки делались из рабочего кабинета по проводному телефону, давно прошли. Сегодняшние молодые специалисты вряд ли слышали когда-либо слова телефонистки междугородной станции «ждите в течение часа». Автоматическая, затем — цифровая и, наконец, — мобильная телефонная связь в корне изменила наше отношение к пространству и времени. Разве, что, набирая номер Южно-Сахалинска, мы привычно поглядываем на часы — все же семь часов разницы…



Поиск по сайту


Смотрите также