Системы абонентского доступа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СЕТИ СВЯЗИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по дисциплине Системы абонентского доступа на тему Организация беспроводного абонентского доступа на базе оборудования Гудвин-Бородино Выполнил студент гр. 9-29-1 Н.В. Рябцев Проверил преподаватель Л.И. Максименкова ИЖЕВСК, 2003 Содержание Задание на курсовую работу 3 Введение 1. Схема организации связи и принцип работы системы Гудвин- Бородино 1. Контроллер базовых станций 2. Базовые станции 3. Мультиплексор базовых станций 4. Регенератор цифровых потоков Е5. Репитер базовых станций 6. Терминальные абонентские радиоблоки 7. Абонентские устройства 8. Рабочее место оператора 9. Подключение системы к ТфОП 10. Управление доступом в системе Гудвин-Бородино . 11. Характеристики системы Гудвин-Бородино 2. Организация сети абонентского радиодоступа 1. Описание радиоинтерфейса 2. Расчет числа радиоканалов и базовых станций 3. Подключение системы Гудвин-Бородино к ТфОП 4. Размещение оборудования базовой станции и антенн 17 3. Прогноз зоны радиопокрытия сети 1. Распространение радиосигнала в пространстве 2. Расчет размеров зоны обслуживания 3. Исследование рельефа местности методом построения топографических профилей 4. Общие положения оценки ЭМС, расчет ЗОЗ и СЗЗ 1. Общие положения 2. Расчет границ санитарно-защитной зоны и зоны ограничения застройки 25 Заключение 29 Список сокращений и соответствий терминов 30 Литература 31 Задание на курсовую работу 1. Определить высоту подвеса антенн. 2. Дать рекомендации по применению высотных сооружений для размещения антенн. 3. Рассчитать количество базовых станций для данного числа абонентов. 4. Определить число радиоканалов для одной базовой станции. 5. Определить санитарную зону защиты СЗЗ и зону ограничения застройки ЗОЗ. 6. Рассчитать зону покрытия радиосвязью. Исходные данные 1. Мощность объекта 500 абонентов 2. Применяемое оборудование Гудвин-Бородино 3. Зона покрытия радиосвязью - п. Лоза. Введение Сегодня аббревиатура DECT расшифровывается как Digital Enhanced Cordless Telecommunication, или, говоря по-русски - Цифровая улучшенная беспроводная связь.

Свою официальную историю DECT ведет с середины 80-х годов, когда он был впервые представлен в качестве общеевропейского стандарта для бытовых беспроводных телефонов тогда он назывался Digital European Cordless Telephone.

В начале 90-х, а именно в 1991 г Европейским институтом телекоммуникационных стандартов ETSI было завершено создание спецификации стандарта DECT. В 1992 г. была выпущена директива ЕС, обязывающая страны, входящие в сообщество, выделить диапазон частот 1880-1900 МГц для приложений DECT, и в том же году был принят Европейский стандарт на радиоинтерфейс DECT ETS 300 175. С 1993 г. DECT является официальным обязательным стандартом в Европейском союзе.

Использование DECT было одобрено и в странах, не являющихся участницами ЕС, после чего в аббревиатуре DECT произошли перестановки и слово Enhanced заняло место слова European.

Несмотря на то что DECT - европейская разработка, этому стандарту уготована более счастливая и уж наверняка более долгая судьба, чем его сотовому собрату - GSM напомню, что в Америке не развит европейский GSM 9001800, там широко применяется притесняемый в России CDMA и совсем не распространенный в Старом Свете GSM 1900. Американский вариант DECT несколько шире больше частотный диапазон и возможна другая модуляция сигнала, чем европейский, поэтому американское оборудование применяется только на Американском континенте, а европейское функционально в любой части света. Одной из наиболее важных характеристик стандарта является набор протоколов общего доступа GAP, посредством которых осуществляется взаимодействие различных частей DECT-системы.

Благодаря этому продукты стандарта DECT от разных производителей должны быть 100 совместимы друг с другом.

Это увеличивает конкуренцию между производителями и дает пользователям более широкие возможности в выборе продуктов стандарта.

Межстрановое отличие, которое допускает стандарт, должно быть лишь в диапазоне частот, выделенных в каждой конкретной стране для связи этого стандарта.

В разных странах под DECT выделены различные частотные диапазоны, в частности, в Европе для DECT пока зарезервирован диапазон частот 1880-1920 МГц чем шире диапазон частот, тем больше каналов связи можно организовать одновременно.

В России, как и в большинстве других стран, был установлен стандартный диапазон частот 1880-1900 МГц он обеспечивает лишь 10 несущих частот.

Но вернемся почти на десять лет назад После завершения всех формальностей потребовалось около 2 лет, прежде чем коммерческие поставки устройств нового стандарта стали заметны на рынке.

В 1994 г. объем поставок DECT-оборудования составил всего около полумиллиона устройств. Сегодня это десятки миллионов устройств в год. Оборудование в стандарте DECT выпускают более 40 компаний по всему миру. На российском рынке представлена в основном продукция концерна Siemens и российского производителя - компании Goodwin. Впрочем, можно найти телефоны и от Ericsson или Philips, других, менее раскрученных фирм. Технологию DECT часто называют микросотовой системой связи.

Как и многие сотовые системы связи, DECT содержит базовые станции базы и абонентские устройства, они же мобильные терминалы в просторечии просто трубки. В зависимости от приложений, количество базовых станций меняется от одной дома, до сотен, когда требуется обеспечить покрытие больших территорий. В отличие от традиционных сотовых систем, в стандарте DECT размер соты ограничен несколькими сотнями метров. Мощность передатчика в терминале DECT и на базовой станции лимитирована на уровне 10 мВт. Отсюда следуют несколько принципиальных особенностей и отличий DECT. Предельная дальность связи на открытом пространстве составляет около 500 метров.

Внутри здания это позволяет перемещаться с телефоном в радиусе около 30-50 метров от базы все зависит от материала и толщины перегородок. По вертикали сигнал проходит несколько 1-2, реже больше бетонных перекрытий. Благодаря малой излучаемой мощности DECT является единственной системой связи, разрешенной в Евросоюзе для применения в учреждениях здравоохранения, где влияние электромагнитных помех на медицинское оборудование может привести к непредсказуемым последствиям.

Еще одно ограничение стандарта - система поддерживает только малоподвижных абонентов. Такая микросотовая архитектура системы с эффективным механизмом повторного использования частот позволяет поддерживать огромный трафик на единицу площади. Теоретические расчеты показывают, что на территории в 1 кв. км могут одновременно разговаривать 100 000 человек, используя только полосу в 20 МГц рабочего спектра.

При этом они не будут мешать друг другу Таким образом, офисное применение этого стандарта чрезвычайно целесообразно. Система Гудвин Бородино рассчитана на применение в городских и пригородных районах с высокой и средней плотностью абонентов, а также в сельских районах. Отличительными свойствами системы являются - обеспечение беспроводной связью от 50 до 500 абонентов - подключение и обслуживание в одной системе как фиксированных абонентов, так и абонентов с локальной мобильностью со скоростью пешехода в радиусе до 200 м от базовой станции или репитера - возможность подключения удаленных абонентов по существующим кабелям с использованием технологии G.SHDSL на расстоянии до 20 км - способность поддерживать большой трафик при высоком качестве связи, для чего в системе используются 12-ти канальные базовые станции, чувствительность которых увеличена до -90 92 dBm при вероятности ошибок 0,001 - большая дальность действия беспроводного доступа, которая достигнута реализацией в базовых станциях минимальных временных задержек при переходе с канала на канал - возможность развертывания нескольких систем в одной зоне за счет интеграции в базовые станции синхронизирующего интерфейса для увеличения количества одновременных разговорных каналов и синхронизации оборудования различных производителей - обеспечение высокого качества связи в городских условиях за счет применения кроссполяризационных антенн с различными коэффициентами усиления Ку 7.5 16 dBi и с диаграммами направленности от 60 до 120 в горизонтальной плоскости - быстрая интеграция оборудования в существующие системы связи - высокая надежность и стабильность работы системы за счет повышенной электромагнитной и климатической защиты базовых станций и защиты оборудования при нестабильном сетевом напряжении - сетевое техническое обслуживание и мониторинг системы с рабочего места оператора по сети Ethernet или через модем - низкая стоимость оборудования на одного абонента. 1. Схема организации связи и принципы работы системы Гудвин Бородино Система Гудвин Бородино предназначена для подключения индивидуальных пользователей к телефонной сети общего пользования или сети передачи данных на участке абонентской линии через цифровой радиоканал.

Система Гудвин Бородино рассчитана на применение в городских и пригородных районах с высокой и средней плотностью абонентов, а также в сельских районах.

Она позволяет обеспечить качественной беспроводной связью от 50 до 500 абонентов.

На рис. 1 представлена схема организации связи в системе Гудвин Бородино с одним контроллером базовых станций. Рис 1.1. Структурная схема системы абонентского радиодоступа Гудвин Бородино с подключением к ЦСИС ОП. В состав системы Гудвин Бородино входят - Контроллер базовых станций КБС - Базовые станции БС - Мультиплексор базовых станций МБС - Регенератор цифровых потоков E1 РЦП E1 - Репитер базовых станций РБС - Терминальные абонентские радиоблоки ТАРБ - Портативные абонентские радиоблоки ПАРБ - Абонентские устройства АУ - Источники бесперебойного питания ИБП - Антенно-фидерные устройства АФУ - Рабочее место оператора РМО. 1.1. Контроллер базовых станций Рис. 1.2. Стойка контроллера базовых станций Контроллер базовых станций КБС обеспечивает функции организации интерфейса с ЦСИС ОП, поддержки протокола в радиоканале установление соединения, идентификация и т.д. и обеспечения функционирования сети DECT поиск абонента, процедура хэндовера в одном кластере, роуминг в многокластерной системе и т.д КБС содержит функциональные блоки для управления всей системой Гудвин Бородино.

КБС имеет 8 четырехпроводных цифровых потоков Е1 интерфейс на первичной скорости 2048 кбитс - PRI и подключается к ЦСИС ОП через одну или две линии связи Е1 с протоколом сигнализации ЕDSS1. Интерфейс PRI предоставляет 30 каналов связи.

Таким образом, в системе абонентского радиодоступа Гудвин Бородино к ЦСИС одновременно могут иметь доступ от 30 до 60 абонентов.

Для управления базовыми станциями используется до 6 7 потоков Е1 в зависимости от количества потоков, задействованных для связи с ЦСИС. При необходимости каждый интерфейс Е1 может быть мультиплексирован на 3 базовые станции.

Для этого используется специальный мультиплексор базовых станций МБС. Один немультиплексированный интерфейс Е1 предоставляет 30 каналов связи с БС, мультиплексированный - от 4 до 12 каналов.

К одному КБС может быть подключено с использованием МБС максимум 21 БС. КБС размещен в стандартной 19-ти дюймовой стойке рис. 2 и питается от сети постоянного тока -60 В. Для обеспечения бесперебойной работы КБС при пропадании напряжения в первичной сети может быть использован источник бесперебойного питания ИБП. КБС устанавливается внутри помещений, при этом КБС можно устанавливать в помещениях АТС или выносить, используя имеющиеся у оператора системы передачи.

К одному контроллеру можно подключить до 500 абонентов однокластерная система связи.

Если количество абонентов более 500, то используется несколько КБС, подключенных к одной или разным АТС. 1.2. Базовые станции Базовые станции БС предназначены для организации радиоканала, обеспечивающего доступ к абонентским радиоблокам. В состав системы Гудвин Бородино могут входить БС двух типов - с интерфейсом Е1 БС-Е1 - с интерфейсом G.SHDSL БС- G.SHDSL. Базовая станция с интерфейсом E1 обеспечивает 12 разговорных каналов при подключении непосредственно к КБС или 10 разговорных каналов при подключении к КБС через МБС. Базовая станция с интерфейсом G.SHDSL подключается к КБС через МБС G.SHDSL-типа. Через одну БС одновременно могут иметь доступ к системе связи 10-12 абонентов.

Максимальное рекомендуемое число абонентов, обслуживаемых одной БС, составляет 30-80 абонентов. Питание базовых станций может осуществляться как дистанционно от МБС, так и от автономного источника. При дистанционном питании сопротивление шлейфа питания не должно превышать 150 Ом. БС имеет два ВЧ-разъема для подключения АФУ. В системе Гудвин Бородино могут использоваться АФУ нескольких типов, что позволяет организуемым системам быть экономически эффективными для различных вариантов применения.

Например, могут быть использованы АФУ с различными коэффициентами усиления антенн Ку7,5 16dBi с диаграммой направленности от 60 до 120 в горизонтальной плоскости. Рекомендуется применение направленной антенны с кроссполяризацией. АФУ могут быть расположены на опорах мачт, на стенах зданий и т.д. При установке в непосредственной близости нескольких АФУ для избежания их взаимовлияния рекомендуется разносить антенны на расстояние больше одного метра. 1.3. Мультиплексор базовых станций Мультиплексор базовых станций МБС предназначен для разделенияобъединения потока Е1, идущего от КБС, на несколько БС. В состав системы Гудвин Бородино могут входить МБС двух типов - с интерфейсом базовых станций Е1 МБС-Е1 - с интерфейсом базовых станций G.SHDSL МБС- G.SHDSL. Мультиплексор базовых станций предназначен для разделенияобъединения потока Е1, идущего от КБС и содержащего 30 В-каналов, на 3 направления по 10 В-каналов в каждом.

Таким образом, к МБС-Е1 или МБС-G.SHDSL может быть подключено три 10-канальных БС с интерфейсом Е1 или G.SHDSL соответственно.

Количество каналов в G.SHDSL-потоках программируется и может составлять от 4 до 12 В-каналов в каждом. Питание МБС-Е1 может осуществляться как от контроллера БС при удалении до 1.5 км, так и от внешнего источника питания.

В последнем случае рекомендуется использовать источник бесперебойного питания. Питание МБС-G.SHDSL осуществляет от внешнего источника питания рекомендуется использовать источник бесперебойного питания. 1.4.

Регенератор цифровых потоков Е

1.3. Европейский Институт стандартизации в области телекоммуникаций ETSI оф... Оператор имеет возможность управления процессом доступа путем прописки... Таблица 1.2. 1.3 приведена интенсивность сбоев Bit Error Rate BER в радиоканале DEC...

Организация сети абонентского радиодоступа

Организация сети абонентского радиодоступа 2.1.

Описание радиоинтерфейса

Технология DECT использует принцип доступа TDMAFDMATDD комбинированный... Описание радиоинтерфейса. . Оборудование технологии DECT работает в диапазоне в диапазоне частот 1... Значение центральных частот радиоканалов Fc определяются по формуле гд...

Расчет числа радиоканалов и базовых станций

. Интерфейс PRI предоставляет 30 каналов связи. Таким образом, в системе... имеется возможность для дальнейшего подключения абонентов. Общая емкость инфраструктуры составляет 500 абонентов. Считаем, что вс... Игра.

Размещение оборудования базовой станции и антенн

Для радиопокрытия п. Лоза достаточно использовать две секторных антенны с диаграммой направ... базовые станции для установки вне помещение. Т.к. климат довольно суровый в Удмуртии, то БС помещаются в специальные тер... При дистанционном питании сопротивление шлейфа линии не должно превыша...

Прогноз зоны радиопокрытия сети

Прогноз зоны радиопокрытия сети 1.10.

Распространение радиосигнала в пространстве

Но при реальной передаче следует учитывать - атмосферные помехи дождь,... По причине рефракции радиоволны проходят по изогнутым путям в вертикал... При нормальных условиях распространения траектория радиолуча изгибаетс... Когда трасса радиосвязи проходит низко над поверхностью земли могут по... Необходимо гарантировать достаточный просвет для самого худшего низког...

Расчет размеров зоны обслуживания

Расчет размеров зоны обслуживания. Статистические модели Окамуры и Хаты оказывается несправедливыми вблиз... При отсутствии прямой видимости в 25 случаев, d 10, 3.2 В эти выражени... 3.5 Используя данное выражение, а так же заданные энергетические харак... 3.7 Максимальный продольный размер зоны радиопокрытия, соответствующий...

Исследование рельефа местности методом построения топографических профилей

Исследование рельефа местности методом построения топографических проф... Для определения реальной формы зоны обслуживания проектируемой системы... В целях защиты населения от воздействия электромагнитных излучений рад... 8.055-96. Внешняя граница зоны ограничения застройки определяется по максимально...

Расчет границ санитарно-защитной зоны и зоны ограничения застройки

Работа проектируемой системы не создает опасности для здоровья населен... Таблица 4.2 Параметры кабеля RG-8X 5 КонструкцияВнутренний проводникCu... Проведение ремонтных и настроечных работ антенн допускается только при... СЗЗ от работы приемо-передающих антенн отсутствует. В результате вычислений граница зоны ограничения застройки для базовой...

Заключение

Заключение В представленной курсовой работе была рассмотрена задача по организации сети фиксированного абонентского радиодоступа в п. Лоза на базе оборудования Гудвин-Бородино.

Организация сети фиксированного абонентского радиодоступа на базе системы Гудвин-Бородино позволяет предоставлять услуги связи в труднодоступных и удаленных местах, где прокладка кабеля является не эффективной и дорогостоящей с наименьшими затратами.

В курсовой работе описан состав оборудования.

В ходе выполнения курсовой работы были выполнены следующие задачи - определено, что для предоставления услуг телефонии для 500 абонентов необходимо две базовые станции системы Гудвин-Бородино - для покрытия п. Лоза необходимо поставить мачтовое сооружение и две секторные антенны по 600, образующие общий сектор покрытия 1200 - рассчитан радиус секторной зоны радиопокрытия сети, составивший 4,47 км, а также построены топографические профили, позволяющие более точно определить зону радиопокрытия - определено, что санитарно-защитная зона отсутствует, а протяженность зоны ограничения застройки составляет 35,16м - даны рекомендации по размещению оборудования, высоте подвеса антенн 50м, а также использование среды и системы передачи для организации связи контроллера базовых станций и базовых станций волоконно-оптический кабель и мультиплексор Optimux-XLE1 соответственно - в качестве антенно-фидерного тракта выбран коаксиальный кабель RG-8X, протяженностью 10м.

Список сокращений и соответствий терминов

Русскоязычный терминАнглоязычный терминБСБазовая станцияRBSRadio Base ... Список сокращений и соответствий терминов.

Литература

Литература 1. Гольдшейн Б.С. Протоколы сети доступа.

Том 2 М. Радио и связь, 1999. 317 с. ил. 2. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи.

М. Мобильные ТелеСистемы Эко-Трендз, 1997. 239 с. ил. 3. Мирошников Д. Г. Решения беспроводного доступа.

М. Связь и бизнес, 1996. 60 с. ил. 4. httpwww.alloplus.ru 5. httpwww.printex.narod.ruanliprod05rg-8x. htm 6. httpwww.rad.ru 7. httpwww.goodwin.ru 8. httpwww.ctt-group.ru.