Отчет по преддипломной практике
на тему
«Организация беспроводной сети широкополосного фиксированного доступа на базе оборудования Motorola Canopy в г. Астана »
Специальность 050719_«Радиотехника,_элетроника_и_телекоммуникации»
Выполнила Нугманова А.А. _______ Группа _ МТС-07-1__________
(Ф.И.О) (подпись)
Руководитель Кандидат технических наук, доцент ______ Есеркегенов А.С.
(учетная степень, звание) (подпись) (Ф.И.О)
Приняла Старший преподаватель _______ Темырканова Э.К.
(учетная степень, звание) (подпись) (Ф.И.О)
Алматы 2011
Содержание
Введение 3
Выбор и сравнние оборудования
1.1 Широкополосный беспроводной доступ 6
1.2 Обзор системы широкополосного радиодоступа 8
1.3 Стационарная система беспроводной передачи данных Canopy 9
1.4 Анализ оборудования 11
Описание используемого оборудования
2.1 Архитектура системы 14
2.2 Оборудование системы Motorola Canopy 15
2.3 Постановка задачи 17
2.4 Характеристика радиоинтерфейса 19
Заключение 23
Список литературы 24
Введение
Ежегодно спрос на качественные телекоммуникационные услуги возрастает. И если в деловых центрах городов кабельная инфраструктура постепенно исчерпывает свои технические возможности, то в пригородах и на окраинах необходимых коммуникаций нет вообще. Поэтому корпоративный сектор все чаще обращается за беспроводными технологиями связи и передачи данных.
До последнего времени казахстанские телекоммуникационные операторы удовлетворяли спрос на услуги связи и передачи данных стандартными путем – аренда кабельных каналов у магистральных операторов связи, главным образом у Казахтелекома. Однако ввиду определенных особенностей страны спрос на качественные услуги необходим порой в местах, где о наземных местах говорить не приходится. В связи с этим решения на базе беспроводных технологий являются одними из перспективных в плане возможности получения современных телекоммуникационных услуг вне зависимости от месторасположения объекта. Следует отметить, что спрос на решения беспроводного доступа очень большой Это видно из того, что потребности опережают рыночные предложения, существующие сегодня. Прежде всего огромный спрос обеспечивается за счет динамичного роста банковского, нефтяного секторов, а также ритейла – отраслей, традиционно нуждающихся в автоматизации. Данным компаниям необходим постоянный контроль за дочерним предприятиям, фронт – офисами, торговыми точками.
Кроме того, существовал (и надо отметить существует) неудовлетворенный спрос на качественные услуги связи. Национальнальный оператор «Казахтелеком», активно прокладывая наземную инфраструктуру – магистральные сети, не всегда успевает доводить ее до конечного потребителя. К примеру, центр города Алматы – очень хорошо обеспечен связью. В то же время, на окраине находится большое количество офисов небольших компаний, баз и складов - объектов, расположенных вне досягаемости подземных коммуникаций. И единственная возможность туда быстро подать полный спектр телекоммуникационных услуг – беспроводные технологии.
На сегодняшний день одним из наиболее востребованными услугами являются услуги по построению корпоративной сети, способной комплексно решить проблему информатизации компании, и по организации единой информационной структуры, такой как внутренняя телефонная сеть компании, единая бухгалтерия, корпоративная электронная почта и электронный документооборот, база данных (общие бланки и документы, товары на складах и в магазинах, перемещение товаров и т.д.) и доступ к ресурсам Интернет.
Также в нынешнее время наблюдается интенсивное развитие рынка IP-телефонии. На смену традиционным УАТС пришли новые платформы с поддержкой IP. Данные гибридные системы позволяют посредством VoIP-шлюзов объединить распределенные офисы компаний в единую сеть. Многие компании, имеющие филиалы в различных регионах страны, в поисках оптимального баланса между эффективностью и стоимостью останавливаются в своем выборе на IP-телефонии. В сетях, где реализованы QoS (Quality of Servise, качество обслуживания) приоритизация трафика и выделенные каналы, качество голоса находится примерно на одном уровне с цифровой телефонией с коммутацией каналов.
Сегодня на рынке появилось много систем абонентского радиодоступа, которые принципиально отличаются друг от друга архитектурой, техническими параметрами и, главное, типами решаемых задач. Область применения WLL имеет такие характеристики, как простота и быстрота наращивания абонентских терминалов, отсутствие ограничений по рельефу местности. Наравне с этим будут улучшаться качество и пропускная способность, так как технологии не стоят на месте и происходят непрерывные технические инновации.
Нельзя не отметить и то, что оператор коммерческой беспроводной сети может начать с самого малого – например, с одного-единственного абонента, подсоединяемого к Интернету через первую (и для начала единственную) базовую станцию радиоканалом типа «точка-точка». Когда в зоне прямой видимости базовой станции появляются другие абоненты, направленную антенну можно заменить на круговую (всенаправленную). При дальнейшем увеличении плотности абонентов в этой же зоне, можно установить секторные антенны на базовой станции. Более удаленные абоненты сначала могут быть подключены к базовой станции при помощи ретрансляторов, а в дальнейшем, когда их станет несколько в одной удаленной зоне, там можно будет установить дополнительную базовую станцию и так далее. Таким образом, сеть приобретает определенную, чаще всего сотовую структуру. Следовательно, оператор беспроводной сети может расширять и развивать свою инфраструктуру постепенно, с минимальными затратами на каждом этапе. При этом оборудование, оказавшееся ненужным на какой-либо базовой станции или у какого-нибудь абонента, может быть снято и установлено соответственно на другой базовой станции или у другого абонента – чего не сделаешь с кабелями.
Связь между БС различных сот беспроводной сети может осуществляться как кабельным способом – через выделенные каналы, арендованные у кабельного оператора, так и беспроводным (РРЛ).
Совокупность ряда приемов построения сети дает возможность предоставлять надежную связь фиксированным абонентам (даже в достаточно плотной городской конфигурации, и даже не располагая большим количеством частотных каналов), поскольку, в отличие от мобильной телефонии, у фиксированных абонентов ставятся направленные антенны, что дает возможность настроиться на одну БС.
Стоит отметить, что для эффективного управления радиосетью (оптимизация, защита от несанкционированного доступа, обеспечение гарантированного качества услуг) оператору нужен целый набор функций, выполняемых как в узлах сети, так и на абонентских устройствах. Некоторые из функций управления радиосетью не отличаются от подобных функций в кабельных сетях, другие же специфичны для радиосетей данной технологии. Для последних должен иметься набор команд, одинаково понимаемых всеми устройствами радиосети. Таким образом, мы приходим к тому, что беспроводная сеть передачи данных должна стоиться на маршрутизаторах, понимающих развитый набор команд управления, который включает команды управления радиоканалом, то есть команды, относящиеся к устройствам доступа к радиоканалу.
1 ВЫБОР И СРАВНЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
1.1 Широкополосный беспроводной доступ
Системы фиксированного широкополосного радиодоступа (Broadband Wireless Access, BWA) представляют собой одни из наиболее динамично развивающихся сегментов рынка оборудования абонентского доступа.
В системах BWA используется секторный принцип построения ЦС, в состав которой входят несколько приемопередатчиков, обслуживающих каждый свой сектор, причем в каждом секторе могут быть организованы несколько радиоканалов. При таком построении пропускная способность ЦС систем BWA существенно возрастает по сравнению с аппаратурой WLL и может достигать нескольких десятков и даже сотен мегабит в секунду.
Терминальные станции современных систем BWA обеспечивают подключение к услугам мультисервисных сетей широкого круга индивидуальных и корпоративных пользователей (ЛВС, УАТС, сети Frame Relay и др.). Системы BWA также широко используются в качестве беспроводных городских сетей (Wireless MAN) для предоставления транспортных услуг (например, для подключения базовых станций к коммутаторам мобильных сетей связи).
Современные системы BWA работают в диапазонах частот 2,4; 3,5; 5; 10,5; 26/28 ГГц, вплоть до 40 ГГц. В этих диапазонах выделение рабочих номиналов частот для систем BWA производится на вторичной основе, то есть радиооборудование BWA может подвергаться влиянию помех от радиосистем первичной службы (связи правительственного назначения), но само не должно влиять на работу этих систем. Кроме того, частотный ресурс в каждом конкретном регионе весьма ограничен. Поэтому оператору следует перед выбором оборудования BWA выяснить ситуацию с наличием частотного ресурса в регионе развертывания системы в подразделении радиочастотных органов. Перевод систем BWA в область более высоких частот связан, с одной стороны, с занятостью низкочастотных диапазонов, особенно в крупных городах, а с другой – с необходимостью обеспечения достаточного частотного ресурса для широкого развития систем данного класса. Для развертывания систем BWA регулирующие органы ЕС в области телекоммуникаций выделили полосу частот 300 МГц в диапазоне 10,5 ГГц и по 2 ГГц – в диапазонах 26/28 ГГц. Для развития особого класса систем фиксированного широкополосного беспроводного доступа, получивших название MWS (Multimedia Wireless System), в диапазоне 40 ГГц выделен частотный ресурс 3 ГГц.
Для организации доступа к радиоресурсам в современных системах BWA используются все классические методы многостанционного доступа:
- с частотным разделением каналов (FDMA);
- с временным разделением каналов (TDMA);
- с кодовым разделением каналов (CDMA) и расширением спектра передаваемого сигнала методом прямой последовательности DS-CDMA (Direct Sequence) [4] или методом частотных скачков FH-CDMA (Frequency Hopping). Кроме того, производители оборудования разрабатывают собственные технологии доступа, представляющие собой усовершенствованные варианты или комбинации классических методов доступа и современных видов модуляции и обеспечивающие дополнительные потребительские свойства системы.
Для организации дуплексной связи в современных системах BWA широко используются оба классических метода: FDD (Frequency Division Duplex) и TDD (Time Division Duplex). Радиус зоны обслуживания БС в большой степени зависит от диапазона частот, в котором работает данное оборудование, и от вида используемой в системе модуляции. Для систем BWA, работающих в диапазонах 2,4 и 3,5 ГГц, радиус зоны обслуживания составляет 15-20 км, а в диапазоне 26/28 ГГц он уменьшается до 3-5 км. Таким образом, при использовании оборудования, работающего в более высокочастотном диапазоне, затраты на организацию сети увеличатся в связи с необходимостью установки нескольких ЦС. В то же время такая сеть будет обладать высокой масштабируемостью и оператору будет проще получить разрешения на частоты. Потенциальная емкость современных систем BWA (то есть максимальное количество ТС, которые может обслужить одна ЦС) достигает 1000 ТС и более. Однако реальная емкость сети оператора на базе систем BWA зависит от целого ряда факторов: метола доступа, используемой в радиотракте сетевой технологии, способов предоставления каналов и т.д., а в первую очередь – от вида предоставляемых услуг. При построении сетей на базе систем BWA необходимо также учитывать, что зачастую заявляемые производителями скорости в несколько десятков мегабит в секунду являются скоростью передачи информации в радиотракте. Реальная же пропускная способность зависит, в частности, от используемого метода доступа и от числа обслуживаемых пользователей. Системы BWA предназначены для предоставления широкого набора телекоммуникационных услуг и обеспечивают подключение оборудования пользователей как к АТС ТфОП, так и к коммутаторам/маршрутизаторам транспортных мультисервисных сетей (Frame Relay, ATM, IP, MPLS). Для непосредственного взаимодействия с АТС в основном используется интерфейс V5.2 как наиболее эффективный при организации доступа большого числа аналоговых абонентов или пользователей сети ISDN. Подключение систем BWA к АТС ТфОП может осуществляться и через транспортные мультисервисные сети по интерфейсам STM-4, STM-1, ЕЗ, nxEl, 10/100Base-T, V.35/X.21. Терминальные станции систем BWA имеют широкий набор интерфейсов для подключения оборудования индивидуальных и корпоративных пользователей: a/b, ISDN BRI, ISDN PRI, V.35/X.21, nxEl, nx64 кбит/с, 10Base-T. Анализ широкого спектра решений BWA показывает существенные различия в реализации как радиоинтерфейса, так и набора предоставляемых услуг: каждая из систем ориентирована на работу с определенными видами транспортных сетей и оборудования, устанавливаемого у пользователя. Отсутствие стандартного подхода к реализации систем BWA привело к несовместимости устройств и обусловило полную зависимость оператора сети от поставщика оборудования, что наряду с высокой стоимостью нестандартизированных решений сдерживает широкомасштабное развертывание BWA в мире.
1.2 Обзор систем широкополосного радиодоступа
Радиомодемные соединения типа "точка - точка", а также радиорелейные станции и линии связи, являющиеся традиционными средствами решения проблемы "последней мили" с помощью радиосредств, имеют многочисленные примеры реализации, однако не обеспечивают массовый характер подключений. Сервис, предоставляемый пользователю оператором сети беспроводного доступа, зависит от характеристик системы и используемой радио технологии. Радио технологии в настоящее время меньше всего стандартизованы, в отличие от применяемых сетевых интерфейсов и, по сути, являются "proprietary", т.е. уникальными технологиями разработчиков систем, в основу которых положены общие принципы модуляции и передачи радиосигналов. Поэтому, классификация радиосистем, скорее возможна исходя из характеристик оборудования и предоставляемого пользователю сервиса, нежели по радио технологиям.
В общем случае архитектура систем соответствует организации сотовых сетей с территориально-распределенным покрытием. Образующим элементом соты является базовая станция (БС) с круговой диаграммой покрытия. Круговая диаграмма может быть разбита по азимуту на сектора. Подобные системы обладают очень важным качеством – легкой расширяемостью и масштабируемостью.
Являясь образующим элементом сети беспроводного доступа, БС также играет важную роль в классификации систем широкополосного беспроводного доступа. Информационная емкость БС позволяет условно разделить все системы беспроводного доступа по группам. Абонентские устройства (Subscriber Units, SU), обслуживаемые БС и устанавливаемые у пользователя, имеют различный пользовательский интерфейс. Для телефонии используется абонентская линия (FXS), цифровой интерфейс E1, ISDN. Для передачи данных - Ethernet, Frame Relay с синхронным интерфейсом, ISDN. Абонентские устройства имеют либо встроенную, либо внешнюю присоединяемую направленную антенну. Каждое абонентское устройство или устройство подписчика (SU) работает на свою БС.Соединения между БС различных сот выполняются с помощью технологий проводного (чаще всего оптические линии связи) или беспроводного доступа (радиорелейные, либо радиомодемные линии связи).Неотъемлемой компонентой систем широкополосного беспроводного доступа также являются программные средства сетевого управления.
Стационарная система беспроводной передачи данных Canopy
Стационарная система беспроводной передачи данных Canopy типа "точка-многоточка", "точка-точка" - это последняя разработка компании Моторола, которая призвана решить задачу быстрой и простой организации каналов связи для обмена данными между абонентами расположенными в зоне действия системы Canopy, в том числе для предоставления высокоскоростного Интернет-сервиса для любых пользователей. Система Canopy может обеспечивать передачу речи в формате IP при использовании дополнительного оборудования других производителей.
Компания Моторола рекомендует решение Canopy провайдерам как оборудование, способное минимизировать первоначальные инвестиции, одновременно предоставляя своим клиентам услуги передачи данных (в том числе Интернет) по разумным ценам.
Еще одним преимуществом оборудования Canopy является максимальная простота и удобство в установке и эксплуатации. Motorola Canopy не требует подключения специального программного обеспечения и дополнительного оборудования, что исключает возможные осложнения при обеспечении доступа в Интернет. Нет необходимости в прокладке дополнительных служебных линий или установке радиорелейного оборудования в связи с тем, что Canopy поддерживает возможность обмена данных между базовыми станциями с использованием этой же технологии и на тех же частотах.
Canopy может обслуживать абонентов, находящихся в радиусе до 3,5 км в обычном режиме, до 16 км с применением пассивного отражателя и до 32 км в режиме "точка-точка". Решение Canopy подходит для обслуживания как областей с большой плотностью конечных пользователей, так и для отдельных "островков", требующих точечной доставки беспроводного сервиса. Работая в режиме "Звезда" (Point-to-Multipoint), Canopy может обслуживать рядовых абонентов и небольшие предприятия малого бизнеса, в то время как в конфигурации "точка-точка" (Point-to-Point) возможно предоставление высокоскоростного канала крупным предприятиям или удаленным системам Canopy. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы решение Canopy демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности. Благодаря высокой устойчивости к интерференции и использованию направленных антенн, добавление новых приемо-передатчиков базовой станции увеличивает емкость Canopy, но не уровень интерференции. Состав оборудования системы Canopy:
- абонентские станции(модули SM) Subscriber Module Canopy
- базовые станции(точки доступа АР) Access Point Module Canopy
- радиомодем (BH длярежима "точка - точка") Backhaul Canopy
- система управления(CMM) Cluster Management Module Canopy
- абонентский модуль Canopy (SM) - небольшого размера, прост в установке. Точки доступа (АР) могут быть подключены к существующей локальной сети или маршрутизатору через стандартное Ethernet соединение. Точки доступа и абонентские модули очень компактны и могут быть смонтированы практически в любом месте на зданиях или опорах. Решение Canopy™ обеспечивает превосходную производительность за счет использования схемы частотной модуляции BFSK, наилучшим образом реализующую качественную передачу данных и устойчивость к внешней интерференции. Платформа Motorola Canopy обеспечивает защиту от несанкционированного доступа по радиоинтерфейсу благодаря использованию современных методов аутентификации и шифрования.
Техническая спецификация Canopy:
1008СК - модуль управления кластером Canopy
Включает:
- GPS приемник;
- антенна для автоматической синхронизации точек доступа;
- встроенный Ethernet коммутатор с подачей электропитания;
- по незадействованным проводам кабеля типа витая пара;
- источник переменного тока.
- 5200АР / 5700АР - точка доступа (АР) Canopy
- размеры: 29,9 см х 8,6 см х 2,8/8,6 см;
- 10/100baseT Ethernet соединение.
- 5200SM / 5700SM - модуль абонента (SM) Canopy
- размеры: 29,9 см х 8,6 см х 2,8/8,6 см;
- один кабель к устройству - стандартный RJ45, 8-pin Ethernet;
- конвертер-инжектор питания (220VAC/24VDC).
- 5200ВН / 5700ВН - канальный модуль (ВН) Canopy
- размеры: 29,9 см х 8,6 см х 2,8/8,6 см;
- размер пассивного отражателя: 60 см х 47 см;
- 10/100baseT Ethernet соединение.
- 300SS - защитный разрядник Canopy
- опциональный разрядник для защиты по Ethernet кабелю может монтироваться вне помещения, подключается к точке заземления.
1.4 Анализ оборудования
AN50. Продукт одного из лидеров разработки систем фиксированного беспроводного доступа на основе беспроводных мостов. Самостоятельной продажей оборудования компания практически не занимается, предпочитая заниматься разработкой и организовывать выпуск своей продукции по OEM соглашениям с помощью других компаний. Оборудование достаточно дорого.
BreezeAccess VL. Современная версия хорошо известной в России системы BreezeAccess, построенной на базе беспроводных мостов. Предыдущие версии достаточно широко использовались в России для развертывания относительно небольших корпоративных и операторских сетей, в чем безусловная заслуга очень сильного маркетинга компании Alvarion (ранее – BreezeCom). Создание больших сетей операторского класса на системе BreezeAccess VL проблематично из-за использования на МАС уровне неэффективного в подобных сетях стохастического протокола доступа CSMA/CA, разработанного для локальных беспроводных сетей класса Wi-Fi.
Canopy. Важным достоинством системы является низкая цена. Однако вызывает опасения легкая конструкция, т.к. корпус изготовлен из пластмассы. Как он поведет себя в тяжелых климатических условиях России, в частности при резких скачках температуры, которые у нас не редкость? Libra 5800. Одна из лучших систем на базе беспроводных мостов, разработанная серьезным разработчиком, компанией WiLAN. Конструктивное исполнение также внушает уважение. Недостаток тот же, что и у AN50, разработка за рубежом (в Канаде) стоит дорого. Marquee. Попробуйте правильно произнести это название... На самом деле, это достаточно интересная и самая дешевая (пока непонятно – почему) система, в которой реализована широко известная платформа TurboCell разработки KarlNet с поддержкой детерминированного доступа к среде на основе поллинга и основных функций маршрутизации. В России эта платформа достаточно широко распространена в варианте ORiNOCO Outdoor Router. Исходя из аксиомы о том, что «бесплатных пряников не бывает», можно предположить в системе какой-то изъян, однако, из приводимых производителем данных, он не вытекает. Системой интересуются многие, возможно ближе к осени появятся реальные результаты испытаний и опыт эксплуатации.
Packet Wave. Добротная и дорогая система на базе беспроводных маршрутизаторов.
SkyMAN. Отечественная система на базе беспроводных маршрутизаторов, долгое время выпускавшаяся под брендом Revolution. Выход производителя на зарубежные рынки привел к необходимости смены названия и с 2005 года система называется так же, как фирменная архитектура, на базе которой она реализована – SkyMAN. Система создавалась для использования в России, с учетом многочисленных пожеланий операторов, что принесло свои плоды – на сегодняшний день в России, СНГ и многих странах дальнего зарубежья установлено более 12 000 устройств.
Tsunami Multipoint. Система на базе беспроводных мостов разработки компании Western Multiplex, поглощенной несколько лет назад компанией Proxim. На фоне более современных разработок, возможно, не самый лучший выбор.
Tsunami MP.11. Продукт еще одной частично поглощенной компанией Proxim компании – Agere. Предыдущая версия программно-аппаратной платформы с поддержкой основных функций маршрутизации, продававшаяся в России компанией Avaya, называлась ORiNOCO Outdoor Router. После перехода разработчика программного обеспечения компании KarlNet в Terabeam вопросы поддержания и развития программного обеспечения Tsunami MP.11 всецело в руках компании Proxim. Насколько это развитие будет успешным, покажет время, хотя, анализ успехов этой компании за последние несколько лет не внушает особого оптимизма. Методика сравнения
Итак, какую систему выбрать для построения сети? В самом общем виде ответ понятен: систему, обеспечивающую максимально полное удовлетворение потребностей пользователей за минимальные деньги, т.е. оптимальную по критерию функциональность/стоимость. Это понятно всем, непонятно как посчитать значение этого критерия.
Попробуем предложить подход, позволяющий выполнить сравнение и получить количественные результаты пригодные для первоначального сравнения систем по критерию функциональность/стоимость.
Оценку функциональности предлагается вычислять как взвешенную сумму основных показателей качества. Выбор аддитивного критерия обусловлен тем, что ни один из показателей, входящих в оценку функциональности не является абсолютно доминирующим и даже очень малое его значение не переводит систему в разряд абсолютно нефункциональных. Выбор учитываемых показателей – задача не формализуемая и решаемая на экспертном уровне. Анализ опыта развертывания и эксплуатации систем широкополосного беспроводного доступа позволил сформулировать такие показатели и систему их экспертно-аналитических оценок.
K1. Гибкость выбора частотного диапазона. Применительно к системам диапазона 5 ГГц этот показатель целесообразно оценивать следующим образом:
- Система обеспечивает работу только в поддиапазоне 5.725-5.850 ГГц – 1 балл.
- Система обеспечивает работу в поддиапазонах 5.725-5.850 ГГц и 5,15-5,35 ГГц – 2 балла. 5
- Кроме поддиапазонов 5.725-5.850 ГГц и 5,15-5,35 ГГц система может работать в других поддиапазонах диапазона 5 ГГц – 3 балла.
K2. Тип протокола МАС уровня:
- Стохастический, на основе CSMA/CA (стандарт IEEE 802.11) – 1 балл.
- Детерминированный неадаптивный – 2 балла.
- Детерминированный адаптивный – 3 балла.
K3. Интегральный показатель качества исполнения внешнего оборудования. Учитывает максимально допустимую влажность, нижний и верхний предел рабочих температур материал корпуса, и вычисляется по формуле:
K3=(Q/100)*(Tmin/-60)*(Tmax/60)*H,
где Q – максимально допустимая влажность, %,
Tmin – минимальная рабочая температура,
Tmax – максимальная рабочая температура,
H – коэффициент, зависящий от типа исполнения и материала корпуса:
- легкий пластмассовый – 1,
- металло-пластмассовый – 2,
- металлический – 3.
K4. Показатель, характеризующий систему управления:
- возможность настройки и мониторинга основных параметров – 1,
- развитые MIB-ы без собственной системы управления сетью – 2,
- развитые MIB-ы в сочетании с собственной системой управления сетью – 3.
Оценка функциональности системы широкополосного беспроводного доступа производится путем суммирования коэффициентов K1, K2, k3, K4 с весами a1, a2, a3, a4 соответственно. Весовые коэффициенты учитывают важность для оператора соответствующего показателя и определяются методом экспертных оценок.
Значения коэффициентов и весов, полученные экспертно-аналитическими методами, а также результирующие значения показателей функциональности рассматриваемых систем представлены в табл. 2.
2 ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Архитектура системы
Архитектура системы показана на рисунке 2.1. Общая структура развертывания Canopy включает в себя базовую станцию, состоящую из шести точек доступа (Canopy Access Point Module). Каждая такая точка охватывает 60-градуснуюсферу и имеет радиус действия две мили (примерно 3,5 км). Одна базовая станция может обеспечивать работу 1200 модулей конечных пользователей (Subscriber Module). Кроме того, в состав базовой станции входит модуль управления кластером, который представляет собой GPS-приемник и отвечает за синхронизацию работы точек доступа. К этому набору опционально могут быть добавлены дополнительные модули транзитного соединения (Backhaul Module), которые вместе с установкой абонентских узлов на пассивных отражателях способны увеличить радиус действия Canopy до 16 км.
Рисунок 2.1 - Архитектура системы Motorola Canopy
Система Canopy может применяться для обслуживания различных групп клиентов, в конфигурации "звезда" возможно предоставление услуг частным пользователям или небольшим организациям. В режиме ретрансляции система способна работать в качестве выделенного канала связи для нужд предприятий малого и среднего бизнеса. Применение интеллектуальных протоколов упрощает и удешевляет развертывание и эксплуатацию крупной сети беспроводной связи. Систему Canopy можно масштабировать с учетом изменяющихся и растущих потребностей, обеспечения более широкой зоны действия, необходимости, увеличения количества пользователей и объемов передаваемых данных. Благодаря высокой помехоустойчивости и направленным антеннам системы Canopy, подключение к ней новых передатчиков приводит к расширению ее возможностей, а не спектра помех.
В отличие от множества предлагаемых сегодня решений Motorola Canopy™ без труда справляется с задачей организации высокоскоростных каналов связи. Разумеется, на скорость получения и отправки данных влияет целый ряд факторов, поэтому реальные скорости могут отличаться от указанных. Тем не менее, система Motorola Canopy предоставляет возможность удобного и высокоскоростного доступа в Интернет.
2.2. Оборудование системы Motorola Canopy
Canopy AP - точка доступа используется как ретранслятор для доставки Интернет-сервисов к пользователям.
Рисунок 2.2 - Точка доступа системы Motorola Canopy
Canopy AP может содержать антенну на 6 секторов, источник питания, GPS приемник, предназначенный для синхронизации точек доступа и радио-мостов, Ethernet коммутатор с возможностью подачи питания по незадейственным парам кабеля «витая пара».
Canopy SM – это абонентское оконечное оборудование. Оно представлено одним радиомодулем с интегрированной 60-градусной направленной антенной. Состав Canopy SM показан на рисунке 2.3.
Каждый Canopy SM может работать с одной Точкой Доступа (AP) в данный момент времени. Синхронизация и управления осуществляется по радиоканалу с Точки Доступа. Canopy SM устанавливается вне помещения и позиционируется по линии прямой видимости с точкой доступа. Модуль подключается к абонентскому оборудованию через кабель типа «витая пара категории - 5», предназначенной для использования вне помещения и имеющего защиту от ультрафиолетового излучения. Подключение Canopy SM к абонентскому оборудованию (персональному компьютеру или серверу).
Рисунок 2.3 - Абонентское оборудование системы Motorola Canopy
BH модуль /основной – master режим/ – используется для организации канала связи точка-точка, например для того чтобы обеспечить подключение к пакетной сети удаленный кластер / группу радиоголовок.
Рисунок 2.4 - Транзитный модуль системы Motorola Canopy
BH модули используют узконаправленную антенну. В каждом пролете радимоста один из BH модулей конфигурируется как основной / master (5700BHMRF). Основной / master BH передает синхронизацию ведомому модулю / slave (5700BHSRF). BH подключается таким же способом к кластеру как и обычная точка доступа.
Возможны три варианта дальности связи: между точкой доступа (AP) и модулем абонента (SM); между точкой доступа и модулем абонента, установленным на рефлектор; между двумя рабочими площадками, где установлены точки доступа, при работе в режиме радиомоста (соединение точка-точка).
Рисунок 2.5 - Варианты дальности связи системы Motorola Canopy
2.3 Постановка задачи
Данная работа посвящен организации беспроводной сети широкополосного фиксированного доступа на оборудовании Motorola Canopy в городе Астане. Система Canopy фирмы Motorola широко используется операторами с 2001 г. для организации связи на участке «последней мили», то есть суть заключается в том, чтобы подключить абонента до ближайшего узла какого-нибудь крупного оператора сети передачи данных; в каждом областном центре сегодня есть, по меньшей мере, один такой узел. «Последняя миля» - это расстояние в пределах до нескольких километров, на которых как раз работают беспроводные устройства.
Стационарная система беспроводной передачи данных Canopy призвана решить задачу быстрой и простой организации каналов связи для обмена данными между абонентами, расположенными в зоне действия системы, в том числе для предоставления высокоскоростного интернет-сервиса любым пользователям. Данная система представляет собой новшество, конкурирующее с радиомодемными сетями связи стандарта WiFi. Основное отличие системы Canopy заключается в возможности строить сети с гарантированной скоростью обмена для каждой терминальной станции и набором других функций, обеспечивающих качество предоставляемых услуг (параметр QoS, Quality of Servise, качество обслуживания).
Основными областями применения Motorola Canopy является беспроводный доступ в Интернет, "последняя миля" в условиях отсутствия или дороговизны кабельных линий связи и выделенных (арендованных) каналов, беспроводная мультисервисная сеть (передача данных, IP телефония, видеоконференцсвязь), внутренняя корпоративная беспроводная сеть (Интранет) или сегмент такой сети, соединение по радиоканалу двух или более локальных сетей, а также сбор телеметрической информации и телеуправление.
К основным особенностям системы можно отнести простота установки и дальнейшей эксплуатации. В сравнении с другими методами доступа сеть легче расширяется от малой емкости к большой. Также следует отметить, что система устойчива к интерференции (требование сигнал/помеха всего лишь 3дБ), что гарантирует возможность её использования не только для создания "островков" пакетной сети, но и для непрерывного покрытия несколькими кластерами зоны большой площади. С помощью дополнительного оборудования и программного обеспечения других фирм может быть обеспечена возможность аутентификации пользователя и биллинга в сети. Для протокола TCP/IP (Интернет), также с помощью дополнительного оборудования и программного обеспечения других фирм, может быть предоставлена возможность обеспечения необходимого качества обслуживания (QoS) для различных видов трафика.
Система широкополосного беспроводного доступа Motorola Сanopy призвана решать задачи быстрой и простой организации каналов связи для обмена данными между абонентами, расположенными в зоне действия системы, в том числе для предоставления высокоскоростного Интернет-сервиса. Платформа Canopy так же позволяет предлагать набор популярных сетевых услуг, включая IP-телефонию.
Основные преимущества системы Canopy:
Система Canopy представляет собой канал высокоскоростной передачи данных, выгоды от использования которого включают в себя:
Надежность и доступность.
Качество обслуживания и производительность.
Безопасность.
Высокая устойчивость к помехам.
Быстрое и простое подключение.
Указанные преимущества позволяют предоставлять пользователям следующие услуги:
- Беспроводная мультисервисная сеть (передача данных + телефония.
- Беспроводный доступ к Интернет
- Предоставление скоростных каналов для подключения микрорайонов, коттеджных посёлков, офисов.
- «Последняя миля» для телефонных и компьютерных абонентов.
- Внутренняя корпоративная беспроводная сеть. Соединение двух или более локальных сетей в условиях промышленной площадки, быстро и надёжно.
- Сбор телеметрической информации и телеуправление объектами (подключение видеокамер на постах охраны, счётчиков).
Система Canopy позволяет обслуживать различные предприятия, школы, больницы и университетские городки, отдельные жилые дома и многосемейные поселения с пользователями, испытывающими потребности в высокой скорости данных. В то же время беспроводная сеть широкополосного радиодоступа зачастую становится единственно возможным видом связи для предоставления услуг в труднодоступных и удаленных регионах. Для большинства клиентов система Canopy – это единственно возможный и экономически оправданный путь. Высокие функциональные возможности Canopy, оптимальная стоимость под