Ключевые слова
Резюме
1. Введение
2. Обзор технологий
    2.1. Модуляция
    2.2. Дуплексные каналы
    2.3. Технологии доступа
           2.3.1 Множественный доступ с частотным
           разделением 
           2.3.2 Множественный доступ с временным
           разделением
           2.3.3 Множественный доступ с кодовым
           разделением 
           2.3.4 Широкополосная телекоммуникационная
           сеть и категории услуг 
3. Архитектура 
    3.1. Быстрое динамическое распределение емкостей
    3.2. Частотное планирование 
4. Возможные решения сетей
    4.1. Мобильные и деловые сети
    4.2. Будущая мобильная сеть  
    4.3. Подключение POTS и ISDN   
    4.4. IP телефония 
5. Качество и доступность 
6. Будущее развитие
7. Вывод   
8. Список сокращений
Литература

Резюме:

Емкости передачи в телекоммуникационных сетях непрерывно увеличиваются. Для связи главных узлов сети, со значительно расширенными емкостями передачи, в большинстве случаев применяются оптические кабели. Однако, с введением новых услуг, сеть доступа, из-за ее низкой пропускной способности, все чаще становится трудно преодолимым препятствием. Прокладка оптических кабелей это длительный процесс, а отдельные решения, которые осуществляются с применением существующей инфраструктуры, например, цифровых абонентских линий (DSL - Digital Subscriber Line), в основном характеризуются проблемой недостаточности емкостей, т.к. с увеличением расстояний емкости уменьшаются. Решение этой проблемы с помощью беспроводной передачи обеспечивает возможность ее ускоренной реализации, что является главным преимуществом системы беспроводного широкополосного доступа (WBAS - Wireless Broadband Access System) в отношении на остальные широкополосные технологии.

1. Введение

Одной из самых больших проблем телекоммуникаций в настоящее время является проблема сетей доступа. Как соединить оконечных пользователей соответствующей связью, которая бы позволила применение услуг, технологически осуществимых сегодня, а в то же время, из-за недостаточной пропускной способности существующих сетей доступа эти услуги невозможно реализовать в целом? Разные современные технологии используются для решения этой проблемы. Некоторые из решений используют существующую инфраструктуру (разные технологии, основанные на цифровых абонентских линиях, DSL – Digital Subscriber Line), а некоторые требуют построения новой инфраструктуры (прокладки оптических кабелей или использования микроволновых соединений), и в этом заключается основное отличие между ними. Выбор решений с новой инфраструктурой подразумевает фактор времени и расходов реализации. Каждая из современных технологий обладает некоторыми сравнительными преимуществами, что не значит их взаимоисключение. Они одинаково применимы и взаимно дополняются, в зависимости от требований оконечных пользователей, возможностей операторов, видов услуг и т.п. Система широкополосного беспроводного доступа (Wireless Broadband Access System) обеспечивает возможность быстрой реализации и охватывания определенной области, к которой позднее, без проблем, подключаются новые пользователи, и где скорости передачи достигают несколько десятков Мбит/с. Также нельзя пренебречь возможностью эффективного использования спектра, благодаря статистическому уплотнению, что специфично именно для радио интерфейса. Основа системы, базирующейся на режиме асинхронной передачи АТМ (Asynchronous Transfer ModeI), обеспечивает высокое качество передачи разных видов данных (голос, данные, мультимедиа), чем осуществляется конвергенция речевой сети с сетью передачи данных. Одновременно, это также первый шаг в направлении будущих сетей, базированных на протоколе IP (Internet Protocol).
В настоящий момент существует большое количество разных беспроводных технологий для постоянного соединения определенных точек. Все эти технологии делают возможным беспроводное соединение неподвижных точек, а каждая из них содержит определенные специфичности. Учитывая различные возможности применения и различные рынки, для которых они предназначены, иногда преимущества таких технологий не находят должного понимания. Прежде всего, речь идет о различных полосах частот и емкостях передачи:

• Беспроводная местная линия связи (WLL – Wireless Local Loop), 2,5-3 ГГц, обеспечивает меньшие емкости передачи, однако обеспечивает охват большой площади и высокую досягаемость (до 30 км). Поэтому, в основном, используется для непосредственного соединения телефона или ISDN терминала, а также для передачи данных с меньшей скоростью, например, порядка 256 Кбит/с.
• Многоканальная многоточечная система распределения MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System), до 10 ГГц, все еще поддерживает сравнительно большую досягаемость, от 10 до 15 км, наряду с увеличенной емкостью. Эта технология позволяет передачу информации приблизительно в 2 Мбит/с по каждой точке.
• Локальная многоточечная система распределения LMDS (Local Multipoint Distribution Services), 24-31 ГГц, действует в высшей полосе частот, что позволяет большие емкости передачи, от 10 Мбит/с и выше, однако уменьшает досягаемость. Принимая во внимание меньшую относительную ширину частотной полосы, возможно дополнительное увеличение емкости внутри этой полосы. Об этой системе еще будет речи далее в этой статье. Название « Локальная многоточечная система распределения» применяется на рынке Америки. Та же система в Европе носит название «Беспроводная широкополосная система доступа» (WBAS - Wireless Broadband Access System), а в Канаде называется «Локальная многоточечная система коммуникации» (LMCS - Local Multipoint Communication System).
• Многоточечная видео система распределения MVDS (Multipoint Video Distribution System), порядка 40 ГГц, действует в еще более высокой полосе частот, которая пока не до конца стандартизована, а служила бы, в основном, для передачи видео каналов, благодаря значительно меньшей относительной ширине этой полосы.

Кроме перечисленных выше, существуют и не лицензированные диапазоны частот, для которых не требуются специальные разрешения для работы на этих частотах. В этой статье о них не упоминается, т.к. в этих диапазонах частот практически не возможно обеспечить работу без интерференции, что значит, надежное и профессиональное осуществление соединений.

2. Обзор технологий

С точки зрения технологии, основная идея системы широкополосного доступа основывается на беспроводном соединении в форме от одной точки – ко многим точкам. Это значит, что речь идет о секторных антеннах, которые охватывают определенную область, внутри которой могут находиться терминалы доступа с соответствующими направленными антеннами. Узловой пункт (hub) может состоять из одной или нескольких антенн, которые охватывают сигналом определенный сектор в 30, 45, 60 или 90 градусов. Основными техническими параметрами типа: рабочая частота, способ модуляции, емкость сектора, досягаемость системы и ширина сектора, определены самые важные характеристики системы. Во всяком случае, все это нужно рассматривать сквозь призму оконечных пользователей, а принять во внимание и комплексность системы, и ее цену, точнее окупаемость.

2.1. Модуляция

Способ модуляции является одним из самых важных параметров системы, прежде всего потому, что определяет спектральную эффективность системы. Основные применяемые типы модуляции это цифровые модуляции фазы, например, фазовая манипуляция PSK (Phase Shift Keying), и гибридные цифровые модуляции, например, квадратурная амплитудная модуляция QAM (Quadraturе Amplitude Modulation), в которых изменяются фазы и амплитуды отдельных состояний. Существует много разных вариаций и комбинаций этих двух типов модуляции, при чем разработчики стараются в наиболее значительной мере компенсировать негативные последствия, возникающие в случае модуляции высшего степени. В зависимости от числа состояний сигнала, каждым отдельным состоянием будет передаваться большее количество битов, а значит и модуляция будет более эффективной.
Величина, которой определяется эффективность, выражается в бит/сек/Гц. Однако, эффективность не единственный параметр при выборе модуляции. А именно, с увеличением числа возможных состояний (т.е. с увеличением степени модуляции) возрастает чувствительность на помехи и интерференцию. На рис. 1. представлено, каким образом интерференция, шум и помехи, а также и нелинейность могут влиять на фазу и амплитуду сигнала. При более высокой степени модуляции область распознавания и принятия решения значительно меньшая, из чего проистекает большая чувствительность системы. Очевидно, спектрально более эффективные модуляции задают дополнительные требования на линейность усилителей и сложность выполнения демодуляторов, наряду с большей чувствительностью и меньшей досягаемостью. В конце концов, это может поставить под вопрос окупаемость системы в целом. В таблице 1. представлены типичные значения спектральной эффективности и осуществляемая досягаемость для отдельных типов модуляции.

Таблица 1. Спектральная эффективность и величина ячеек для отдельных типов модуляции

2.2. Дуплексные каналы

Коммуникация между точкой доступа и центральной локацией должна выполняться в обоих направлениях. Есть две возможности: разделение канала по времени, т.н. временной дуплекс TDD (Time Division Duplex) или частотное разделение канала, т.н. дуплексное частотное разделение FDD (Frequency Division Duplex).
Это значит, что соединение может функционировать так, что в одном интервале времени идет передача, а в другом интервале происходит прием - TDD, или же информация одновременно посылается и принимается в обоих направлениях - FDD, (рис. 2.). В случае FDD требуются два частотных канала, взаимно отделенных защитной частотной полосой. TDD применяется когда требуется асимметричный характер соединения, например, индивидуальный доступ малых пользователей сети Интернет. В таком случае вносится дополнительное запаздывание, что может влиять на качество услуг при коммуникации в реальном времени. Поэтому применение дуплекса TDD предназначено для соединений на небольших расстояниях, где запаздыванием можно пренебречь, например, цифровой беспроводный телефон DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) или беспроводная локальная вычислительная сеть WLAN (Wireless Local Area Network). Метод FDD требует две частоты, но зато не вносит дополнительного запаздывания. Применяется для симметричных соединений, т.е. когда требуются одинаковые емкости восходящего (uplink) и нисходящего (downlink) соединений.

2.3. Технологии доступа

В архитектуре сети, в которой всем пользователям требуется доступ к одной системе коммуникаций, необходимо определить технологию доступа, которая обеспечит каждой точке доступа использование ее собственного канала для коммуникации. Речь идет о трех способах разделения: частотном, временном и кодовом (рис. 3.).
Существуют несколько параметров, на основании которых можно выбрать самое лучшее решение: спектральная эффективность, требуемая мощность излучения, сложность выполнения, связанная с окупаемостью, и максимальная скорость передачи данных.

2.3.1 Множественный доступ с частотным разделением

Множественный доступ с разделением частот FDMA (Frequency Division Multiple Access) подразумевает однообразное разделение располагаемого спектра на отдельные частотные каналы. Каждой точке доступа выделяется один частотный канал. Наличие множества точек доступа усложняет ситуацию на центральной локации, распределяющей коммуникационные каналы, т.к. для каждого направления требуется отдельный модулятор и устройство для приема и передачи. Кроме усложнения системы, это решение уменьшает эффективность спектра, т.к. для каждой точки доступа резервируется один частотный канал. Однако с позиции требуемой мощности излучения и максимальной скорости передачи данных это решение очень продуктивное.

2.3.2 Множественный доступ с временным разделением

Множественный доступ с временным разделением TDMА (Time Division Multiplex), в отличие от FDMA, для каждой точки доступа использует совокупную ширину спектра, но не все время, а лишь его определенную часть. Благодаря этому, требуется только одна передающая частота для всех точек доступа, а это значит, что распределяющей локации достаточно всего одно устройство приема/передачи. Таким образом, упрощается система и увеличивается эффективность спектра. Одна из дополнительных возможностей в этом случае и динамическое выделение емкости отдельной точке доступа. Требуемая емкость и общая доступная емкость, таким образом, может быть перенаправлена на желаемую локацию. Потребность введения дополнительных защитных и контрольных битов уменьшает доступную часть для передачи данных.

2.3.3 Множественный доступ с кодовым разделением

Множественный доступ с кодовым разделением каналов CDMA (Code Division Multiple Access) может быть осуществлен, если каждой точке доступа обеспечим постоянный доступ ко всему спектру. Разделение выполняется с помощью кода. Каждый отдельный канал кодируется таким образом, чтобы на месте приема было возможно разделение отдельных каналов. Преимуществами этой технологии являются очень малое запаздывание, которым можно пренебречь, простое планирование ячеек, сопротивляемость на интерференции и возможность динамического выделения емкости. К проблемам, которые здесь появляются, относятся комплексность центральной локации и ограниченность максимальной скорости передачи данных. Для широкополосного доступа потребовалась бы большая ширина частотной полосы из-за самой техники, в которой кодом, в сущности, распределяется сигнал вдоль большей ширины полосы и осуществляется меньшая чувствительность на помехи и интерференции.

2.3.4 Широкополосная телекоммуникационная сеть и категории услуг

Широкополосная телекоммуникационная сеть, которая основывается на режиме АТМ, обеспечивает возможность приспосабливания емкости требованиям передачи, лучшее использование полной емкости сети, большую скорость, соединение различных услуг и улучшенное качество этих услуг – от передачи больших файлов, обычной телефонии, телевидения, стандартных услуг сети Интернет, видео (или других видов данных) на требование. Универсальность, приспособляемость и качество услуги, а также применяемость на различные средства передачи, основные критерии при выборе АТМ, как технологии передачи. В сетях АТМ все данные кодируются в краткие пакеты одинаковой длины, которые называются ячейками (cells). Длина каждой ячейки равна 53 байта: 48 байтов для информационного содержания и 5 для заглавия.
Архитектуру системы АТМ составляют три уровня (layers): адаптации, ATM и физический. Уровень адаптации AAL (ATM-Adaptation Layer) превращает данные в 48-байтовое АТМ поле, согласно типу данных. Уровень АТМ (АТМ Layer) определяет путь через сеть и добавляет 5-и байтовое заглавие. Физический уровень (Physical Layer) преобразует ячейки в соответствующий электрический или оптический формат. 

Категории услуг:

1. Услуги постоянной скорости (CBR – Constant Bit Rate).
Для этой категории услуг нет проверки ошибок, проверки последовательности, вообще никакой обработки (установки физического пути определенных характеристик). Особенно пригодна для интерактивной нагрузки в реальном времени, прежде всего, аудио и видео информации.

2. Услуги переменной скорости (VBR – Variable Bit Rate).
VBR делится на два подкласса:
- в реальном времени RT VBR (Real Time VBR) 
- в не реальном времени NRT VBR (Non Real Time VBR).
Услуга RT VBR предназначена для приложений, которые используют переменные скорости передачи со строгими ограничениями во времени.
Прежде всего, используется для интерактивного сжатого видео (например, видео конференция), основанного на стандартах экспертной группы по вопросам движущихся изображений MPEG (Motion Picture Experts Group) для сжатия и кодирования. Сначала передается полный (основной) кадр, а затем серию подкадров с появившимися отличиями в отношении на полный кадр, (серии подкадров содержат меньше количество информации, чем основной кадр).
АТМ не смеет вносить дополнительную нестабильность в запаздывание (jitter) - стабильное запаздывание не представляет проблему. Поэтому в этом случае система чувствительна на время доставки, но не на потерю ячейки.
Услуга NRT VBR может до какой-то степени позволить колебание запаздывания. Это, прежде всего, относится на мультимедийную электронную почту.

3. Услуга доступной скорости передачи ABR (Available Bit Rate).
ABR выделяет доступную скорость передачи для услуг, использующих метод передачи с концентрацией нагрузки. Нагрузка не генерируется постоянно, а поочередно, с приблизительной оценкой ширины полосы. Пользователь не соединен постоянной скоростью. Сеть информирует пользователя о ширине доступной полосы и, если эта ширина меньшая (в случае перегрузки), требует от пользователя снижение скорости. Аналогично, пользователь может получить и большие скорости.

4. Услуга неопределенной скорости UBR (Unspecified Bit Rate).
Услуга UBR подобна Интернет, используется без гарантий и без ответного информирования. Может привлечь пользователей ценой. Когда нагрузка низкая, пользователь может осуществить удовлетворяющую услугу, например, передачу файла не особенно важного в данный момент.

3. Архитектура 

Архитектура системы, которая позволяет беспроводный широкополосный доступ (рис. 4.), состоит из узловых пунктов (hubs), которые секторными антеннами охватывают определенную площадь. Внутри охваченной площади устанавливаются терминалы доступа CPE (Customer Premises Equipment). Отдельные узловые пункты взаимно связаны в пункте концентрации, посредством которого система соединяется с внешней сетью, идет ли речь об опорной сети (backbone), телефонной сети общего пользования PSTN (Public Switching Telephone Network) или сети Интернет.
Решение фирмы Эрикссон под названием MINI-LINK BAS для беспроводной связи внутри системы точка – много точек охватывает диапазон частот от 24 до 31 ГГц. Согласно стандарту ETSI частотные области 26 и 28 ГГц.
Основной платформой является АТМ, с совокупной емкостью соединения равной 37,5 Мбит/с. Ширина канала, требуемая для передачи этой емкости, равна 28 МГц, что обеспечено модуляцией C QPSK (Constant envelope offset Quadrature PSK - Квадратурная фазовая манипуляция с постоянным смещением байтов). Эта модуляция имеет постоянную амплитуду, чем избегаются искажения из-за нелинейности, а также обеспечивается соответствующая устойчивость системы. Общее число ячеек АТМ приблизительно 78000 ячеек в секунду в обоих направлениях, что значит речь идет о симметричном интерфейсе. Технология доступа – множественный доступ с временным разделением TDM/TDMA, а симметричность осуществляется методом дуплексного частотного разделения FDD. Реализация системы основывается на сотовой структуре, при чем каждая ячейка охватывает определенную площадь. Узловой пункт состоит из определенного числа радио модулей и секторных антенн с зонами охвата в 90 градусов, в зависимости от требуемого охвата. На местоположении узлового пункта могут использоваться и направленные антенны для связи точка-точка (Point-to-Point Connection), для тех направлений, где требуется большая емкость или большая досягаемость. Систему можно расширять и достраивать. В одной секции узлового пункта (R-AAS - Radio ATM Access Subrack – Секция радио АТМ доступа), представленной на рис. 5., может быть максимально шесть плат модемов, с помощью которых соединяются соответствующие радио модули.
Несколько узловых пунктов может быть соединено с секцией концентрации АТМ доступов (C-AAS – Concentration ATM Access Subrack), внутри которой может быть коммутирована нагрузка.
Нагрузка передачи данных заканчивается на плате ET (Exchange Terminal – станционное окончание), емкости 155 Мбит/с (оптический) или 34 Мбит/с (электрический), а окончанием для нагрузки Е1 могут быть платы для эмуляции каналов (CE – Circuit Emulation), которые размещены в одной CE секции. Эта секция может быть установлена там, где нужен выход большего числа Е1 притоков, например, непосредственно вблизи телефонной сети общего пользования.
Оконечные устройства доступа АТ (Access Termination), с оборудованием представленным на рис. 6., могут быть установлены внутри сектора с линией оптической видимости LOS (Line Of Sight) с соответствующей досягаемостью от 3 до 5 км, в зависимости от климата (дождливый или нет) и требуемого качества соединений. Максимальное число доступов равно 64. Каждый магазин доступа может подключить четыре платы, каждая из которых содержит по два интерфейса – 10/100 Base T и Е1.

3.1. Быстрое динамическое распределение емкостей

Быстрое динамическое распределение емкостей F-DCA (Fast Dynamic Capacity Allocation) возможно на уровне АТМ ячеек. Общую емкость в 37,5 Мбит/с можно распределить в течение 1-2 мсек.
Кроме того, хотя радио интерфейс симметричный внутри сектора, любой из пользователей может его использовать полностью асимметрично, например, принятие данных нисходящей (downlink) скоростью в 200 кбит/с, а передача данных восходящей (uplink) скоростью 20 Мбит/с, или наоборот, рис. 7.
Система, в основном, предназначена для соединения сетей небольших компаний и подключения базовых станций. В обоих случаях предполагается симметричный характер соединения. Ожидаемая нагрузка для деловых пользователей уравновешенная, в отличие от индивидуальных пользователей с типично асимметричной нагрузкой.

3.2. Частотное планирование

Охват большей территории требует установки большего числа узловых пунктов. Таким расширением системы строится сотовая структура, в составе которой для каждой ячейки необходимо определить частотный канал. Основной проблемой при определении частот отдельных секторов, является интерференция, а это значит, что при распределении каналов нужно стремиться к ее уменьшению в самой значительной мере. При этом нужно учитывать два фактора: интерференцию внутри сети между отдельными, удаленными друг от друга передатчиками, которые посылают данные на одинаковой частоте, и влияние между разными сетями, внутри которых используются передатчики разных частот, но они расположены на одной о той же территории.
Окончательный растр охвата красочно определяет эффективность выбранной модуляции и технологии, примененной в самой системе, которые, как уже сказано, определяют устойчивость и емкость системы. Эффективность можно было бы определить как скорость передачи по единице площади и по использованной ширине спектра (Мбит/с/км²/МГц). На рис. 8. представлено расположение частот и ячеек, позволяющее формирование сети с минимальной интерференцией и максимальным использованием частотного спектра. Минимальное число каналов, требуемое для охвата какой-то площади, равно двум. На рис. 8. представлено распределение каналов с использованием разной поляризации. Если на какой-то территории требуется увеличить емкость, это можно сделать добавлением дополнительных секторов на уже существующие секторы. Расстояние между частотами также двойное. То же самое действительно, и если речь идет о других операторах. Для обеспечения такого расстояния, необходимо использовать защитную полосу или осуществить согласованность между операторами, для максимального использования существующего частотного спектра. Внутри частотной полосы ETSI 26 ГГц, т.е. 24,5-26,5 ГГц, и полосы ETSI 28, т.е. 27,5-29,5 ГГц, расстояние между двумя частотами в одном дуплексном соединении равно 1008 МГц, а общее число дуплексных каналов внутри 28 МГц равно 32. Для обеспечения работы без помех и в случае расширения сети, операторам требуется от 4 до 6 каналов. Это значит, что наряду с использованием защитных каналов, между отдельными операторами (из-за интерференции) одна частотная полоса достаточна для четырех или пяти операторов.

4. Возможные решения сетей

4.1. Мобильные и деловые сети

Одно из возможных применений решения MINI-LINK BAS это его использование в сетях операторов мобильной связи, желающих расширить свои услуги и обеспечить деловым пользователям возможность их использования. Конечно, систему можно использовать и отдельно для каждой из этих сетей. 
Связь между отдельными базовыми станциями можно обеспечить посредством структурированной эмуляции каналов (n x 64 кбит/с) или на уровне целого притока Е1. Таким образом, дополнительно оптимизируется использование радио интерфейса, т.к. этот тип услуги требует постоянной занятости емкости (CBR – Constant Bit Rate). Деловые пользователи, обычно, имеют свою частную телефонную станцию и локальную вычислительную сеть LAN, а требуется им и связь между рассредоточенными филиалами предприятия (LAN- LAN, РВХ-РВХ). Также подразумеваются возможность выхода в телефонную сеть общего пользования и быстрый доступ к сети Интернет. Как показано на рис. 9., нагрузку можно коммутировать в радио части (RN – Radio Node), внутри магазина в узловом пункте (R-AAS), или внутри концентратора (C-AAS), уменьшая, таким образом, потребность использования емкости опорной сети (backbone).
Кроме соединения деловых пользователей, можно соединять и индивидуальных пользователей с сетью Интернет. В таком случае их нужно систематизировать (например, большие жилищные здания) для оптимизации и разделения расходов. Также необходимо принять во внимание асимметричность такого соединения, что может привести к нерациональному использованию емкости внутри сектора, одинакового в обоих направлениях. 

4.2. Будущая мобильная сеть 

Развитие мобильных сетей постепенно движется в направлении сетей третьей генерации (3G). Существующие базовые станции соединяются, в основном, посредством интерфейса Е1. Новые базовые станции требуют передачу данных, т.е. интерфейс Ethernet. Для базовых станций в сети 3G характерна передача данных и переменная скорость, и они будут задавать еще более жесткие требования в отношении емкости. Радио интерфейс позволяет подключение большего числа таких базовых станций, чем это было бы возможно при использовании постоянной емкости, благодаря возможности использования статистического уплотнения. Преимущество такой системы увеличивается с увеличением общей емкости сектора, который можно распределить. Кроме того, количество UMTS базовых станций также увеличится. На рис. 10. представлено несколько соединений посредством инфраструктуры MINI-LINK BAS. 

Охват целой территории секторными антеннами обеспечивает быструю настройку новых базовых станций и их эксплуатацию. Принимая во внимание скорость, с которой развивалась сеть 2G, скорость реализации сетей 3G, которую такая инфраструктура делает возможной, нельзя недооценивать. MINI-LINK BAS это решение, которое позволяет соединение целой мобильной инфраструктуры одновременно. Начиная от n x 64 кбит/с (оптимизация радио связи), затем Ethernet (10/100BaseT, освобождение нагрузки внутри сектора), до АТМ ( еще более точное выделение емкости на уровне ячейки).

4.3. Подключение POTS и ISDN

При реализации новой системы необходимо принять во внимание совместимость и возможность поддержки существующих стандартов. Решение, которое бы позволило подключение обычных POTS телефонов и терминалов ISDN, представлено на рис. 11. Таким образом, система поддерживает классическое решение речевой сети, значит, может быть применена сразу для существующих прибыльных услуг, но надо помнить, что эта же инфраструктура потребуется для будущих услуг и передачи данных.

4.4. IP телефония

Переход на IP телефонию в такой системе, оптимизированной для передачи данных, вносит новые преимущества, связанные со статистическим уплотнением. В отличие от классического решения, в этом случае соединение осуществляется посредством интерфейса Ethernet. Соединение с 64 кбит/с в сопрягающем шлюзе доступа GW (Gateway) преобразуется в IP пакеты или используется IP терминал (Н.323). На рис. 12 представлены возможные решения, в которых может использоваться дополнительное оборудование – Summit 24, для связи нескольких сетей, и DRG22 для связи большего числа телефонов с сетью LAN. Такая передача данных позволяет, при разъединении какого-то соединения, автоматическое освобождение доступных емкостей для других пользователей, а кроме того, выделение емкости выполняется значительно точнее. Вместо статически, на уровне в 64 кбит/с, здесь это достигается динамически, на уровне АТМ ячейки.

5. Качество и доступность

Требуемое качество соединения и его доступность определяют максимальную досягаемость системы. Что касается основных физических законов распространения, учитывая, что речь идет о полосе частот от 24 до 31 ГГц, замиранием вследствие многолучевого распространения на месте приема (multipath fading) можно пренебречь, однако замирание вследствие дождя (rain fading) очень важное и, в действительности, определяет максимальную досягаемость. Максимальное расстояние определяется так, что и в случае дождя уровень сигнала на приеме должен быть достаточно высоким. Досягаемость системы порядка от 3 до 5 км и согласована с характеристиками дождливой зоны и максимальной интенсивностью дождя, выраженной в мм/час. Это также зависит от желаемой доступности и качества соединения, например, доступность 99,99 % времени для качества соединения с частотой ошибок по битам BER равной 10Е-9, т.к. предполагается передача данных. Более удаленные пункты можно соединить с помощью большей антенны (0,6 м) или соединением точка-точка.

6. Будущее развитие 

Все более широкое применение системы, без сомнения, приведет к дальнейшим технологическим усовершенствованиям, самым важным из которых будет осуществление большей емкости с сохранением устойчивости системы. Есть много разных комбинаций отдельных технологий доступа, а также высших степеней модуляции. Адаптивная модуляция позволяет использование низшей степени модуляции для удаленных точек, а использование высшей степени модуляции для точек, располагаемых поблизости. Использование высшей частотной полосы позволило бы и большую относительную ширину полосы, и большую емкость передачи.
С более широким применением и цена системы бы постепенно снизилась, т.е. система стала бы доступной и индивидуальным малым пользователям со специфическим асимметричным доступом. Приспосабливание системы большей асимметричности, принимая во внимание методологию доступа, также одна из возможностей.

7. Вывод

Беспроводный широкополосный доступ это новая технология, которая, из-за своих сравнительных преимуществ, к которым относятся быстрота реализации и приспособляемость, является лидером в широком применении широкополосных сетей доступа. Этот способ передачи обеспечивает возможность постепенных капиталовложений в инфраструктуру, а также возможность установки оборудования в точно определенных пунктах и в ограниченном объеме, с одновременным осуществлением прибыли.
Существует огромное число малых и деловых средних пользователей, которым широкополосный доступ до 10 Мбит/с станет необходимым. Такие пользователи все еще используют и речевые услуги, т.е. им требуются деловые станции, которые нужно соединить между собой. Динамика, с которой развиваются деловые отношения, не позволяет длительное ожидание введения оптической инфрастуктуры, которая, кроме всего прочего, может быть и очень дорогостоящей. Эффективное и быстрое соединение разных базовых станций возможно с помощью системы точка - много точек. Нагрузка передачи данных все большего объема ведет к оптимизации емкости. Такая оптимизация результат применения радио интерфейса в системе точка – много точек, который, одновременно, обеспечивает и конвергенцию сети передачи данных с речевой сетью в переходном периоде. IP телефония позволяет дополнительную оптимизацию, используя метод выделения емкости на уровне ячейки. Решение, содержащее MINI-LINK BAS, т.е. беспроводная связь внутри системы точка – много точек, позволяет использование той же самой инфраструктуры, и поэтому напрашивается как самый оптимальный способ реализации широкополосного доступа. 

8. Список сокращений

Литература

[1] Hakegard, Jan Erik: Coding and Modulation for LMDS and Analysis of the LMDS Channel, 2000

[2] Duhamel, Robert: LMDS Cell Sizing and Availability, 1999

[3] Agilent Technologies: Test Approaches for BWA Modules and Radios, 2001

[4] The McGraw Hill Companies: Wireless Broadband Networks Handbook: 3G, LMDS & Wireless Internet, 2001

[5] International Engineering Consortium: Local Multipoint Distribution System (LMDS), 2002

[6] Внутренние документы Эрикссона