1.1 Анализ архитектуры беспроводных сетей абонентского радиодоступа

В настоящее время в Европе и США сложилась концепция развития систем абонентского радиодоступа. В связи с этим МСЕ были сформулированы перспективные программы развития систем и сетей радиотелефонной связи - PCN (Personal Communication Network - сети персональной связи) и FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunication Systems - перспективные системы наземной подвижной связи) [21]. Соответственно данным программам в Европе ведутся работы относительно создания систем и сетей абонентского радиодоступа.

Беспроводные сети строятся на основе следующих европейских стандартов:

- СТ-2 I-ETS 300 131 - стандарт на радиотелефонные аппараты в диапазоне рабочих частот 864,1...868,1 МГц;

- DECT ETS 300 175 - стандарт на расширенный вариант радиотелефонных аппаратов с возможностью передачи данных и предоставления услуг ISDN (Integrated Services Digital Network) в диапазоне рабочих частот 1,88...1,90 ГГц;

- DCS-1800 - стандарт на цифровую сотовую систему в диапазоне рабочих частот 1710...1788 МГц и 1805...1880 МГц. Данный стандарт представляет собой расширенную версию стандарта на цифровые сотовые системы GSM-900 и предоставляет весь ряд услуг как подвижным, так стационарным абонентам с возможностью передачи цифровой информации.

Также получили развитие следующие стандарты:

– стандарт IEEE 802.11 на соединение локальных вычислительных сетей в диапазоне рабочих частот: 2,4...2,483 ГГц и 5,15...5,35 ГГц;

– стандарт HIPERLAN/2 на соединение локальных вычислительных сетей в диапазоне рабочих частот: 5,15...5,25 ГГц;

– стандарт 802.16 и др.

Системы абонентского радиодоступа можно рассматривать как развитие оснащения сотовых систем связи и как параллельно существующие инфраструктуры. В первом случае сети абонентского радиодоступа строятся на основе существующего плана сети сотовых систем связи в виде дополнительных отдаленных радиоконцентраторов - базовых станций систем абонентского радиодоступа [21]. Обычно радиоконцентраторы устанавливаются в районах с высокой плотностью абонентов (аэропорты, вокзалы, большие торговые центры, жилые микрорайоны и т.п.). При этом микросоты берут на себя нагрузки от стационарных абонентов. В другом случае системы абонентского радиодоступа строятся как независимые структуры радиотелефонной связи на основах новых принципов построения. При этом система имеет собственную инфраструктуру.

Для систем абонентского радиодоступа должен использоваться трехмерный принцип планирования сети. Это поясняется тем, что зоной обслуживания одного базового терминала может быть сверх дома, или его часть.

В зависимости от распределения плотности стационарных и подвижных абонентов (скорость движения которых ограниченная) по территории, зоной обслуживания системы может быть часть города (например, центральная) или вся территория города с предместьями.

Наглядным примером таких систем может служить система Telepoint, построенная с использованием стандарта СТ-2. Система Telepoint и другой расширенный ее вариант Pointer предоставляют свои услуги в восьми странах Европы, где прошла испытания и зарекомендовала себя как альтернативный вариант сотовой связи [22]. На рис. 1.1 представленная структурная схема системы абонентского радиодоступа, что использует стандарты на радиотелефонные аппараты.

Система имеет собственную центральную коммутационную систему (ЦКС), что выполняет необходимые операции соединений с телефонной сетью общего пользования (ТФОП). Базовые станции (БС), устанавливаемые на улицы или в помещениях, объединяются у группы. Группы БС формируются на основе концентраторов (К), что служат для создания направлений передачи сигналов и управления БС. При этом существует возможность подключения БС непосредственно к ЦКС. Такой вариант подключения БС используется в тех случаях, когда количество БС в этом направлении небольшая. Контроль и управления системой осуществляется центром управления (ЦК), в функции которого входит:

Рисунок 1.1 - Структурная схема системы абонентского радиодоступа

- управления ЦКС;

- обеспечения стойкой работы системы;

- решения конфликтных ситуаций многостанционного доступа;

- управления концентраторами;

- начисления платы за услуги.

Рассмотренная структурная схема есть классической для построения систем абонентского радиодоступа с независимой инфраструктурой. Такой же структуры придерживаются и другие фирмы-производители радиосистем с многостанционным доступом к ТФОП, такие как Motorola, Siemens Alcatel, BreezeNet, Ericsson и др.