Радиоинтерфейс системы Airspan

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫБЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ C

ФИКСИРОВАННЫМ ДОСТУПОМ AIRSPAN

1. Цель работы

Изучить систему беспроводной связи с фиксированным доступом Airspan.

1. Задание

1.1. Ознакомится с сиcтемой Airspan.

1.2. Ознакомится с радиоинтерфейсом сиcтемы Airspan.

1.3. Изучить принципы расширения сети Airspan.

1. Краткая теория

Система Airspan была разработана корпорацией DSC как система беспроводной связи с фиксированным доступом (wireless fixed access) специально для обслуживания стационарных абонентов. Данная система способна обеспечить пользователей всеми теми услугами, что и абонентов PSTN, и рядом услуг, предоставляемых абонентам ISDN.

По замыслу корпорации DSC, система Airspan может быть эффективно использована в следующих ситуациях:

• при обеспечении услугами связи районов, не охваченных стационарной телефонной сетью общего пользования;

• при расширении спектра услуг в области связи в районах с достаточно развитой инфраструктурой телекоммуникаций;

• при развертывании частных сетей связи с возможностью передачи высокоскоростных потоков данных.

Следует особо отметить, что система Airspan принципиально отличается от систем беспроводной связи, действующих на основе стандартов мобильной сотовой связи (например IS-95), именно тем, что создана для обслуживания стационарных абонентов.

Основные характеристики системы Airspan представлены в табл. 1.

Приведем несколько типовых параметров, относящихся к оборудованию системы Airspan (рис.1).

Мощность передатчиков базовых станций и абонентских терминалов системы составляет 21 дБмВт (диапазон 2.2 ГГц) плюс запас на замирания 4...10дБ.

Таб. 1.

Радиус зоны охвата одной базовой станции (радиус соты), как правило, лежит в пределах:

• 8... 15 км в сельской местности;

• 5...8 км в пригородах;

• 3...5 км в городах.

Антенны базовых станций могут быть:

• всенаправленными (односекторные соты) - такая антенна имеет
коэффициент направленного действия около 9 дБ;

• с шириной диаграммы направленности 120° (трехсекторные соты);

• с шириной диаграммы направленности 65° (шестисекторные соты).
Антенны абонентских станций имеют коэффициент направленного действия от 10 до 17 дБ, ширину диаграммы направленности в горизонтальной плоскости ±8°, в вертикальной плоскости ±15°.

Аппаратный ресурс системы Airspan можно изменять в широких пределах в зависимости от предполагаемой нагрузки на сеть связи.

Радиоинтерфейс системы Airspan

Система Airspan - это система с частотно-кодовым разделением (FDMA/CDMA) частотно-временного ресурса, причем перенесение сигналов в каналах на адресные поднесущие осуществляют методом прямого расширения спектра частот (DS-CDMA) в 2 этапа (рис. 2).

На первом этапе для расширения спектра используют шумоподобные БФМ-последовательности (PN), на втором - БФМ-последовательности из ансамбля ортогональных функций Радемахера-Уолша (RW). Каждая из адресных последовательностей "окрашивает" сигнал и, таким образом, позволяет эффективно разделять сигналы разных каналов при приеме.

Радиоинтерфейс системы Airspan предусматривает два альтернативных варианта распределения каналов между абонентами: статическое и динамическое. При этом принцип организации каналов остается одинаковым в обоих случаях (рис. 3).

Как видно из рис. 3, все радиодиапазоны прямого и обратного каналов (стволов) разделены на 12 частотных каналов шириной 3.5 МГц каждый. Эти каналы объединены в 3 частотные группы (по 4 канала в группе). Таким образом происходит разделение частотного ресурса между каналами. Минимальная конфигурация системы предусматривает использование до четырех частотных каналов в прямом и в обратном стволах.

В свою очередь, в каждом из частотных каналов шириной по 3.5 МГц с помощью кодовых последовательностей на основе функций Радемахера-Уолша организуют 15 кодовых каналов. Собственно, по этим полученным в результате кодового разделения каналам и передают информацию пользователей и команды управления. Скорость передачи информации по каждому из FD/CDMA-каналов составляет 160 кбит/с.

Таким образом, в пределах полосы частот 3.5 МГц можно передавать информацию с общей скоростью 15x160 кбит/с. Спектральная эффективность системы в этом случае составляет

Рассмотрим подробнее статический и динамический способы распределения каналов в системе.