Исследование аппаратных средств радиопередатчиков стандарта WiMAX
Исследование характеристик и особенностей применения беспроводной связи с широкополосным доступом на базе технологии WiMAX. Построение сети на примере отдельно взятого населенного пункта, расчеты зоны покрытия и пропускной способности этой сети.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | диссертация |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.05.2018 |
Размер файла | 2,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
3) CSN (connectivity services nerwork) - подсеть оператора, обеспечивающая выход на IP и другие сети для реализации абонентских услуг. Эта подсеть обеспечивает необходимые коммутационные функции и функции безопасности. Абонента может обслуживать оператор домашней сети NSP (Network Services Provider). Абонент может также находиться в роуминге. В этом случае его обслуживает оператор визитной сети; при этом происходит обмен сигнальной информацией CSN визитного и домашнего оператора.
ASN выполняет следующие функции:
· соединение на уровне L2 с АС;
· поиск и выбор сети на основе предпочтений абонента о CSN/NSP;
· обеспечение безопасности: передача данных об устройствах, пользователях, и услугах, серверу безопасности, временное хранение профилей пользователей;
· организация сквозных IP-соединений между АС и CSN;
· управление радиоресурсом (RRM) в соответствии с классом трафика и требуемым QoS;
· обеспечение мобильности, т.е. выполнение процедур хэндовера, локализации и пейджинга.
Рис. 1.16 Базовая модель сети
WiMAX Forum определил различные способы организации ASN, получившие название профилей. Существуют профили A, B, C. Шлюз ASN представляет логическое устройство, которое может быть организовано по-разному. Профиль B ASN представляет простую организацию, которая включает БС и шлюз ASN. Профили A и C разделяют функции между БС и шлюзом ASN по-разному, а именно, в управлении мобильностью и радиоресурсами.
Функционально БС обеспечивает как один сектор с выделенным частотным диапазоном, поддерживая интерфейс IEEE 802.16e с АС. Дополнительные функции, выполняемые БС в обоих профилях, включают распределение для восходящего и нисходящего каналов, классификацию трафика и SFM (управление сервисным потоком). При этом должны быть выполнены требования по QoS для различных классов трафика, передаваемых по радиоинтерфейсу. БС также управляет статусом АС (активный, неработающий), поддерживает туннельный протокол в направлении к шлюзу ASN, обеспечивает с помощью сервера DHCP динамическими адресами. БС также транслирует сигнальный обмен по протоколам MM, обеспечивая все уровни защиты, предусмотренные стандартом. БС может быть подключена одновременно к двум шлюзам для баланса нагрузки.
Шлюз ASN является основным элементом сети. Во время сеансов связи шлюз организует хэндовер абонентам и пейджинг АС, управляет доступом к сети. Для каждого подсоединенного абонента в шлюзе открыта база данных, содержащая профили абонента и ключи шифрования. На шлюз возложены задачи авторизации потока услуг согласно профилю абонентов и QoS. В направлении БС шлюз поддерживает туннельное соединение; в направлении ядра сети (CSN) шлюз организует соединение по стандартному IP протоколу.
В таблице 1.8 показано разделение функций в ASN между БС и шлюзом ASN в соответствии с профилями ASN, установленными WiMAX Forum. Профиль B характеризуется интеграцией в одном элементе. Профиль целесообразно использовать в небольшим по объему сетях. Профили A и C предусматривают организацию шлюза в виде отдельного функционального узла. Отличие между профилями А и С незначительны. В профиле A за хэндовер отвечает шлюз ASN; в профиле C это БС, а шлюз ASN выполняет функцию переключения при хэндовере. В профиле A управление радиоресурсами осуществляет шлюз ASN, что позволяет динамически перераспределять радиоресурс между разными БС. В профиле C радиоресурс фиксирован для каждой БС и его назначение для конкретных абонентов производит сама БС.
Таблица 1.8
Процедура |
Функция |
Имя объекта ASN |
|||
Профиль A |
Профиль B |
Профиль C |
|||
Безопасность |
Аутентификатор |
Шлюз ASN |
ASN |
Шлюз ASN |
|
Ретранслятор аутентификации |
БС |
ASN |
БС |
||
Распределитель ключей |
Шлюз ASN |
ASN |
Шлюз ASN |
||
Получатель ключей |
БС |
ASN |
БС |
||
Мобильность |
Маршрутизация потока данных |
Шлюз ASN и БС |
ASN |
Шлюз ASN и БС |
|
Управление хэндовером |
Шлюз ASN |
ASN |
БС |
||
Сервер контекста (буфер) |
Шлюз ASN и БС |
ASN |
Шлюз ASN и БС |
||
ПО мобильного интернета |
Шлюз ASN |
ASN |
Шлюз ASN |
||
Управление радиоресурсами |
Контроллер радиоресурсов |
Шлюз ASN |
ASN |
БС |
|
ПО контроллера |
БС |
ASN |
БС |
||
Пейджинг |
ПО пейджинга |
БС |
ASN |
БС |
|
Управление пейджингом |
Шлюз ASN |
ASN |
Шлюз ASN |
||
QoS |
Авторизация сервисного потока |
Шлюз ASN |
ASN |
Шлюз ASN |
|
Управление сервисным потоком |
БС |
ASN |
БС |
CSN обеспечивает следующие функции:
· выделение адресов IP АС для сеансов связей;
· безопасность в сети, для чего в CSN организуют сервер AAA (authentication, authorization and accounting - аутентификации, авторизации и учета);
· организацию передачи трафика с необходимым QoS в соответствием уровнем обслуживания абонентов. При нахождении абонента в роуминге CSN домашнего оператора поддерживает профиль услуг абонента у обслуживающего оператора;
· биллинг предоставленных абоненту услуг;
· туннелирование потоков между CSN различных операторов с целью обеспечения роуминга;
· управление мобильностью (хэндовер между БС, управляемыми различными ASN);
· выход на другие сети, прежде всего в Интернет, и обеспечение таких современных услуг как локализация абонентов, VoIP и передача мультимедийной информации
1.5.2 Стеки и интерфейсы
Группа разработки сети NWG (network working group) WiMAX разработала стыки и интерфейсы RP (reference points), т.е. концептуальные соединения между различными функциональными элементами: ASN, СSN, АС, БС. Стыки не всегда являются физическими соединениями, а только в тех случаях, когда функциональны элементы расположены в разных местах, т.е. в различных физических устройствах. Следует отметить, что WiMAX Forum продолжает работу по совместимости разработанных RP на основе специфицированных нормативных протоколов c целью обеспечения максимальной пропускной способности сети. В таблице 1.9 представлены разработанные RP.
Логическое представление архитектуры WiMAX показано на рис. 1.17.
Таблица 1.9
Стык |
Конечные точки |
Описание |
|
R1 |
АС и БС |
Организует радиоинтерфейс на основе IEEE 802.16e. |
|
R2 |
АС и CSN |
Для аутентификации, авторизации, управления конфигурацией IP хоста, и управления мобильностью. Это логический интерфейс АС и CSN |
|
R3 |
ASN и CSN |
Поддержка AAA, перечня услуг, возможность управления мобильностью. R3 также обеспечивает туннелирование IP данных между ASN и CSN |
|
R4 |
ASN и ASN |
Набор протоколов управления и организации сквозных каналов, начинающихся/ заканчивающихся в различных устройствах внутри ASN, которые координируют мобильность АС между ASN. В Release 1 интерфейс R4 обеспечивает взаимодействие между разнотипными ASN |
|
R5 |
CSN и CSN |
Набор протоколов управления и организации сквозных каналов для взаимодействия между домашней и визитной сетями |
|
R6 |
BS и шлюз ASN |
Набор протоколов управления и организации сквозных каналов взаимодействия между БС и шлюзом ASN. Протоколы организации сквозных каналов обеспечивают передачу данных внутри структуры ASN или туннельных соединений между БС и шлюзом ASN. |
|
R7 |
ASN-GW-DP (decis. point) и ASN-GW EP (enf. point) |
Опциональный набор протоколов в плоскости управления для координации между двумя группами функций, определенных в R6 для сложных разветвленных структур сетей WiMAX. |
|
R8 |
БС и БС |
Набор потоков сообщений плоскости управления и, возможно, команд для создания сквозных каналов между БС для организации быстрых и бесшовных хэндоверов. ПО организации сквозных каналов состоит из протоколов, которые позволяют передавать данные между БС, вовлеченными в хэндовер, и определенной АС. |
Архитектура сети WiMAX похожа на архитектуру многих IP сетей доступа, где инфраструктуру уровня L2 (уровня соединений) используют при концентрации трафика индивидуальных пользователей, где находятся элементы, которые обеспечивают конечные пользовательские устройства IP адресами для доступа к приложениям и услугам. В данном случае ASN представляет собой инфраструктуру канального уровня, обеспечивающую концентрацию каналов, а CSN предоставляет абонентам адреса IP и обеспечивает доступ к IP приложениям.
Рис. 1.17 Логическое представление архитектуры WiMAX
WiMAX Forum предлагает два варианта протокольного обмена в транспортной сети (рисунки 1.18, 1.19). Различие между решениями состоит в организации интерфейса R6 в пользовательской плоскости (плоскости передачи данных). В любом варианте данные между БС и шлюзом ASN передают на основе туннельного протокола GPE (Generic Routing Encapsulation). На рисунке 1.18 поверх него следует протокол IP-Ethernet, а на рисунке 1.19 возможны любые другие технологии передачи IP пакетов. Отличия состоят в том, что перед передачей пакетов по радиоинтерфейсу организуют конвергенцию (обработку заголовков) либо на уровне Ethernet, либо непосредственного на уровне IP. На интерфейсе R3 при передаче данных используют локальную маршрутизацию на основе IP протоколов, используя технологию IP-over-IP.
Рис. 1.18 Стек протоколов передачи информации в транспортной сети WiMAX, с использованием Ethernet
Рис. 1.19 Стек протоколов передачи информации в транспортной сети WiMAX, с использованием IP протоколов
Выводы по главе I
В данной главе были рассмотрены основные технологии беспроводного широкополосного доступа, особенности стандарта IEEE 802.16, проведен анализ основных характеристик стандарта IEEE 802.16, рассмотрена архитектура построения сети на базе стандарта IEEE 802.16, структура базовой сети, стеки и протоколы.
2. Методы планирования сетей WiMAX
2.1 Принципы построение сети WiMAX в посёлке городского типа
Для построения сети WiMAX возьмем типовой средне населенный поселок городского типа Х с численностью населения 20 000 человек. Поселок может находиться в любой области Республики Узбекистан.
Возможное число абонентов для подключения к сети WiMAX.
В центральной части посёлка, где будет создаваться сеть WiMAX, численность населения составляет около 20 000 человек. В каждой семье проживает около 5 человек это, примерно, 4 000 семей. Предположим, в семье к сети WiMAX подключается 1 человек. Тогда общее число абонентов подключаемых к сети составит примерно 4000. Если учитывать, что не все абоненты, сразу подключатся к сети (а часть вообще не будет подключаться), то среднее число составит около 2800 абонентов (70% из 4000 абонентов).
Промышленность
В центре посёлка находятся здания административного назначения. Также в посёлке функционируют шерстомойная, прядильно-ткацкая, швейная, ковровая, кондитерская и мебельная фабрики, хлопкоочистительный, кожевенный, пивоваренный и молочный заводы.
Имеющиеся телекоммуникации
В центре поселка в специальных зданиях расположены АТС и телерадиоцентр. Базовую станцию проектируемой сети WiMAX предполагается разместить в помещении АТС. Антенна базовой станции может быть установлена на имеющуюся мачту, принадлежащую АТС.
В сетях стандарта мобильного WiMAX, зона покрытия одной базовой станции, так же как и в системах сотовой связи, аппроксимируется шестиугольником. Шестиугольники лучше всего аппроксимируют круговую форму зоны радио покрытия базовой станции на ровной местности без препятствий, а края шестиугольников хорошо аппроксимируют границы между сотами равных размеров. На практике область покрытия базовой станции не обладает правильной круговой формой, поскольку она зависит от структуры местности и препятствий - зданий, деревьев и т.д. Разделение области покрытия системы на соты равного размера невозможно и по техническим причинам. При размещении базовых станций необходимо учитывать множество факторов, таких как доступ к подходящим участкам местности и возможность использования естественных элементов местности - башни, высокие трубы и строения. Такие элементы нечасто располагаются в центрах идеально спланированных сот. Поэтому планирование сот представляет собой сложную задачу, в ходе решения которой в современных системах проводят полевые измерения при помощи специализированного оборудования. С определенной точностью соты можно спроектировать на основе обработки данных цифровой карты местности сложным специализированным программным обеспечением, которое имитирует распространение электромагнитных волн на цифровой модели местности. Один из подходов к моделированию распространения электромагнитных волн заключается в том, что волны рассматриваются в качестве световых лучей, которые отражаются и рассеиваются на различных препятствиях местности с определенными коэффициентами отражения и рассеивания. Этот подход, который называют методом трассирования лучей (англ. ray tracing method), требует точных данных об области покрытия и больших вычислительных ресурсов. Пакеты профессионального программного обеспечения, применяемые для моделирования распространения волн и проектирования сот, используют более сложные модели распространения.
По ограниченному количеству результатов измерений можно калибровать используемые в программном обеспечении модели распространения сигналов, что позволяет получать более точные результаты [17].
Ключевой принцип работы сотовой системы заключается в многократном использовании одних и тех же частотных каналов в различных сотах, расположенных в зоне покрытия системы соответствующим образом. Группа из N сот, использующая все доступные частоты несущих, исключая при этом их повторное использование, называется сотовым кластером (англ. Се11 cluster).
Рис. 2.1 Построение многоэлементных сотовых кластеров: а) трехэлементного, б) четырехэлементного, в) семиэлементного, г) двенадцатиэлементного, д) девятнадцатиэлементного
Для анализа размера и особенностей кластера рассмотрим геометрические свойства набора шестиугольников, изображенных на рисунке 2.1
Пусть радиус окружности, описанной вокруг каждого шестиугольника, равен r. Очевидно, что r - это также и расстояние от центра шестиугольника до его вершины. Если вспомнить свойства равностороннего треугольника со стороной r, то легко доказать, что расстояние между двумя соседними шестиугольниками равно. Примем его за единицу длины. В системе координат с углом между осями координат, равным 60°, расстояние от центра любого шестиугольника до начала координат составляет:
(2.1)
где i и j - координаты центра рассматриваемого шестиугольника, выраженные в принятых единицах длины, равных 3r. В таблице 2.1 представлены кластеры, для каждой соответствующая своё значения i и j.
Таблица 2.1
Кластеры, (C) |
i |
j |
|
1 |
0 |
0 |
|
3 |
1 |
1 |
|
4 |
2 |
0 |
|
7 |
2 |
1 |
|
9 |
3 |
0 |
|
12 |
2 |
2 |
|
13 |
3 |
1 |
|
16 |
4 |
0 |
|
19 |
3 |
2 |
|
21 |
4 |
1 |
|
27 |
3 |
3 |
Выражение (2.1) прямо следует из обобщенной теоремы Пифагора, которая утверждает, что квадрат длины стороны R, лежащей напротив угла , образованного сторонами с длинами и и v, равен:
В случае, изображенном на рисунке 2.2, u=33r, н=2v3r и б=120° (2.2)
Таким образом, i = 3 и j = 2.
Рис. 2.2 Разделение зоны радиопокрытия на соты
Будем считать заштрихованную соту, расположенную в начале изображенной на рисунке 2.2 системы координат, опорной. Построим вокруг нее сотовый кластер. Другие кластеры должны быть расположены вокруг него таким образом, чтобы покрываемые ими области не перекрывались и не имели разрывов.
Возникает следующий вопрос: какое количество сот в кластере обеспечивает наиболее компактное покрытие для стандарта WiMAX? Ответ на этот вопрос вытекает из последующих рассуждений. Пусть центральные соты соседних кластеров расположены на расстоянии R от центра опорной соты.
В их распоряжении находится такой же набор частотных каналов, что и у опорной соты. Каждый кластер может быть представлен одним большим шестиугольником, площадь которого равна сумме площадей всех принадлежащих кластеру сот. Это изображено на рисунке 2.3.
Площадь одной гексагональной соты радиуса r равна:
(2.3)
а площадь большого шестиугольника, равного сумме N площадей шестиугольников радиуса r, центры которых расположены на расстоянии R друг от друга, составляет:
(2.4)
Необходимо, чтобы выполнялось следующее равенство
(2.5)
При подстановке (2.1) и (2.4) в (2.5) получим выражение, которое определяет количество N сот в кластере:
(2.6)
Очевидно, что количество сот в кластере не ограничено. Кластер, образующий регулярную сетевую структуру, может состоять из одной, трех, четырех, семи, двенадцати и т. д. сот.
На рис. 2.3 изображен кластер с N = 3 сотами, для которых i = 1 и j = 1. На основании (2.1) и (2.6) можно получить важное соотношение, которое будет использовано в дальнейших рассуждениях:
(2.7)
Рис. 2.3 Аппроксимация кластеров большими треугольниками
Если при разработке системы не учитывалось количество сот в кластере, их топографическое расположение и распределение каналов, то в такой системе будет наблюдаться существенное влияние друг на друга каналов в разных сотах, использующих одни и те же несущие частоты.
Эти явления называются соканальными помехами. Они зависят от параметра Q, определенного в выражении (2.7).
Параметр Q называется коэффициентом ослабления соканальных помех (англ. со-спаппе1 interference reduction factor).
При увеличении Q соканальные помехи ослабевают, поскольку либо увеличивается расстояние, разделяющее соты с одинаковыми каналами, либо уменьшается их размер.
Расстояние R зависит от отношения мощности сигнала Ps к мощности помехи PI (энергетического параметра связности н). В свою очередь, это отношение зависит от количества влияющих друг на друга сот Ko согласно формуле:
(2.8)
где PIk - средняя мощность помех, генерируемых k-ой сотой.
На рисунке 2.4 изображена типичная конфигурация взаимодействующих сот. В случае гексагональных сот шесть расположенных в первом ярусе сот взаимодействуют с центральной сотой, которая считается опорной. Таким образом, Ko = 6.
Рис. 2.4 Распределение в пространстве интерферирующих сот
Для регулярной структуры, построенной на основе типовых кластеров с N=3, 7, 9, 12, 19 количество влияющих друг на друга сот Kо всегда будет равно 6 (рисунок 2.5.)
Рис. 2.5 Распределение кластеров с регулярной структурой
Предполагается, что влиянием сот второго яруса на центральную соту можно пренебречь ввиду большого расстояния между ними. Соканальные помехи искажают не только сигнал, приходящий на базовую станцию центральной соты, но и сигналы, приходящие на подвижные станции, которые в данный момент находятся в этой соте. Предположим, что базовые станции излучают сигналы с одинаковой мощностью. Тогда отношение сигнала к соканальным помехам на границе центральной соты равно:
(2.9)
При распространении в свободном пространстве г=2, в то время как при двулучевом распространении г=4. В действительности значение г лежит в интервале от 2 до 5,5 в зависимости от условий распространения.
Обратим внимание на то, что в предположении о равной мощности, излучаемой базовыми станциями, отношение «сигнал/соканальная помеха» зависит только от геометрических свойств распределения сот, расстояний между базовыми станциями, использующими одни и те же частотные каналы, и радиуса зоны радиопокрытия базовой станции.
Простоты ради предложим, что в изображенной на рисунке 2.3 системе все расстояния Rk равны R. Тогда из (2.9) следует, что
(2.10)
(2.11)
Формула (2.11) определяет взаимосвязь отношения расстояния между сотами, использующими одни и те же частоты и радиус соты, с отношением «сигнал/соканальная помеха» и типом окружающей среды.
В традиционных сотовых системах отношение PS/PI выбирается таким, чтобы обеспечить качество передачи речи, приемлемое, по крайней мере, для 75 % пользователей на 90 % области покрытия системы [17].
Приняв г=4, из формулы (2.11) получим расчетное Q = 3. В соответствии с таблицей 2.2 это значение Q = 3. Поскольку значение Q зависит от количества N сот в кластере по формуле (2.7), то при подстановке в эту формулу значения Q = 3, получим N = 3.
Коэффициент уменьшения соканальных помех Q в зависимости от числа элементов в кластере N, представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Количество сот в кластере |
3 |
4 |
7 |
12 |
19 |
|
Коэффициент уменьшения стоканальных помех |
3.00 |
3.46 |
4.58 |
6.00 |
7,55 |
Как видно из таблицы 2.2, в рассмотренной 3-х сотовой структуре, отношение сигнал/помеха, которое равно 3.00, как правило, недостаточно для действующих стандартов.
Рассмотрим наихудший случай, иллюстрируемый рисунками 2.6 и 2.7. Если обратить внимание на то, что расстояния между подвижной станцией, расположенной в точке А на границе соты, и всеми влияющими базовыми станциями приблизительно равны (R-r), (R-r), (R-r/2), R, (R+r/2), (R+r), получим:
( 2.12)
При Q=3 и г=4 значение Ps/PI составляет 12,6. В логарифмическом масштабе эта величина приблизительно равна 11 dB. Если взять точные расстояния от точки А до центров интерферирующих сот, то получим несколько лучшее значение Ps/PI, однако оно все же будет меньше требуемых 18 dB. На практике, вследствие неидеального расположения базовых станций, многолучевого распространения и искажений, обусловленных неровностями местности, это отношение будет еще хуже. Поэтому рассчитанного ранее значения Q = 3 будет недостаточно.
Рис. 2.6 Наихудший случай соканальных помех
На рис. 2.7 и в формуле (2.12) рассматривается наихудшая ситуация, поскольку подвижная станция находится на максимально возможном удалении от базовой станции ее собственной соты. Поэтому приведенная выше оценка считается очень пессимистической. Тем не менее, именно такой подход к разработке систем позволяет добиться высокой надежности.
Рис. 2.7 Наихудший случай соканальных помех при N=3
2.2 Методы ослабления соканальных помех
При организации сети необходимо найти золотую середину, используя наибольший частотный диапазон, при сохранении соотношения сигнал/шум на минимально допустимом уровне.
Существуют несколько основных решений проблемы недостаточной величины параметра Q для кластера со всенаправленными антеннами.
2.2.1 Увеличение количества сот в кластере
Первый путь - это увеличение количества сот в кластере. Сотовая структура позволяет увеличить пропускную способность, всей системы путём увеличения сот, уменьшения размеров сот и уменьшения мощности передатчиков. Однако наряду с очевидными преимуществами, уменьшение радиуса сот имеет и недостатки:
· На одной площади приходится размещать большее количество БС и антенн, что подразумевает дополнительные финансовые расходы
· Поскольку стандарт WiMAX относится к частотно временному разделению каналов, то увеличение в кластере сот приведет к снижению числа каналов в отдельных сотах, и снижению трафика.
2.2.2 Использование секторных антенн
Второе решение заключается в ослаблении соканальных помех при использовании секторных антенн, с шириной диаграммы направленности в 60°. Каждая сота разделяется на шесть секторов.
На рисунке 2.8 изображена группа сот с использованием антенн с диаграммой направленности 60 °.
Рис. 2.8 Группа сот с использованием антенн с диаграммой направленности 60 °
При использовании секторных структур сот, значительно снижается влияния соканальных помех соседних БС работающих на одних и тех же частотах. Но, так же имеется и недостаток:
· На каждый сектор приходится отдельный антенно-фидерный тракт, что так же подразумевает дополнительные финансовые затраты.
Рассмотрим третий вариант, который наиболее подходит для реализации сети WiMAX.
2.2.3 Комбинированное планирование сот
Для решения проблем связанных с соканальными помехами на краю сот, в стандарте WiMAX предложен метод, комбинированного повторного использования частоты (FFR) согласно рисунка 2.10, то есть комбинированное планирование сот. В FFR пользователи, находящиеся на краю соты используют часть всех доступных подканалов, в то время как пользователи внутри, то есть в центре соты пользуются всеми доступными подканалами. Пользователи же, находящиеся на краю соты, работают с частотами Reuse-3 (в дальнейшем будет обозначаться как R3), в то время как пользователи в центре соты работают с частотами Reuse-1 (R1). В процессе передачи кадра пользователи R3 сгруппированы в зону R3, которая отделена во времени от зоны R1. Преимущество метода FFR заключается в предоставлении пользователям на краю сот лучшего качества сигнала, за счёт физического разделения от источника помех. Улучшенное качество сигнала также предоставит более высокую пропускную способность для пользователей на краю соты. Однако, это достигается за счет менее эффективного спектрального распределения ресурсов. Таким образом, важно проанализировать, преобладают ли преимущества над недостатками.
Рис. 2.9 а) Структура FFR; б) Спектральная диаграмма FFR
Показанная на рисунке 2.9, структура кадра имеет временное и частотное распределение ресурсов для зон R1 и R3. Заголовок управления кадрами и протокол доступа к среде (FCH/MAP), предоставляет информацию о распределении подканалов, которая позволяет пользователям определять местонахождение своего блока ресурса в пределах кадра. Кроме того, FCH/MAP осуществляет передачу сигналов, такую как переключение зональных информационных элементов, которые указывают точки переключения между зонами R1 и R3.
В стандарте WiMAX, как уже было сказано в главе 1, используют дуплексное временное разделения каналов (TDD) [9]. В TDD, передачу информации в восходящем (UL) и нисходящем (DL) канале (рисунок 2.10) выполняют последовательно через отрезки времени, и отделены друг от друга защитным интервалом. Таким образом, передаваемый кадр разделен на два субкадра. Кроме того, в пределах субкадра существуют зоны для частоты R1 и R3 (так называемые зоны R1 и R3). Они имеют общие границы для всех сот, работающих в сети, таким образом, межзональные помехи между R1 и R3 исключены.
Рис. 2.10 Структура кадра в нисходящем (DL) канале
Однако возможны динамические изменения границ зон, в зависимости от перемещения пользователей и нагрузок в соте. Один из ключевых аспектов метода FFR: своевременное переключения из зоны в зону и назначение абоненту зоне R1 либо R3, которое должно соответствовать качеству сигнала и изменениям расположения АС. Базовая станция (БС) должна получать регулярную сигнальную посылку от абонентской станции (АС), на основе которой БС решает, какую из зон предоставить R1 или R3. При быстром движении АС обновления обработки сигнальных посылок должна быть более частыми.
Предоставление зон в БС для конкретного пользователя может быть основано на нескольких параметрах. Эти параметры должны быть определены из сигналов посылок от АС до БС [14]. Как следует из сказанного, принцип FFR существеннее, для решения проблем связанных, с соканальными помехами пользователей, находящихся на краю соты. Следовательно, параметры для назначения зон, рассматриваются от БС к АС. БС работает одновременно с обеими зонами, как с R1, так R3, настраивая порог перехода с зоны в зону. Однако, главный недостаток принципа назначения зон состоит в том, что качество сигнала не обязательно коррелирует с расстоянием от БС из-за эффектов, известных как быстрые замирание и затенение.
В процессе оценке стандарта WiMAX одним из важнейших параметров является охват и достаточно хорошее качество сигнала, который описывает процент пользователей, которые могут быть обслужены.
Компанией Fujitsu Laboratories of Europe Ltd., были проведены исследования комбинированного планирования сот, и в сравнении с другими принципами планирование Reuse1 и Reuse3 [18], были получены следующие результаты.
Пропускная способность FFR, оказалось лучше на 18 % по сравнению с Reuse3, но хуже на 13 % чем Reuse1. Сравнения пропускной способности показано на рисунке 2.11.
Рис. 2.11 Пропускная способность для Reuse1, FFR и Reuse3
Также были исследованы покрытия и качество принимаемого сигнала на различных участках соты. В центре соты на расстоянии не превышающем 300 метров от БС (рисунок 2.12.) получены следующие результаты: при Reuse1, число пользователей, которые могут быть обслужены, достигло 76 %. Однако при FFR, число обслуживаемых пользователей в центре соты увеличивается до 96 %.
Сравнение с Reuse3 не целесообразно, так как пропускная способность гораздо ниже чем при Reuse1 и FFR.
Рис. 2.12 Характеристика обслуживаемых пользователей, на расстоянии до 300 m от БС
Рассмотрим возможное число пользователей на краю сот. Результаты, полученные на краях сот таковы, что при Reuse1 число обслуживаемых пользователей достигает только 25 %, в случае FFR оно достигло 76 %, что является достаточно высоким показателем. На рисунке 2.13 иллюстрированы результаты, полученные на краю сот, на расстоянии от 800 до 1000 m.
Результаты достаточно убедительны - FFR является наиболее оптимальным методом для планирования сетей WiMAX.
Рис. 2.13 Характеристика обслуживаемых пользователей, на расстоянии от 800 до 1000 m от БС
2.3 Характеристика канала связи
Определение параметров канала, имеет ключевое значение при разработке любой системы связи. Свойства канала, вносимые искажения и помехи, а также допустимая ширина спектра передаваемого сигнала определяют максимальную скорость передачи при заданном качестве. Таким образом, перед нами стоит задача определить параметры канала передачи данных в этой системе.
Рассмотрим основные понятия при распространении радиоволн:
§ Энергия радиосигнала от точечного излучателя распространяется сферически (рисунок 2.14). Принимаемый сигнал АС от передающей антенны БС на расстоянии d обратно пропорционален площади сферы 4рr2.
Рис. 2.14 Распространение радиосигнала от точечного излучателя
Потери на трассе (path loss) - определяются как любое ухудшение или ослабление сигнала при его распространении и могут характеризоваться двумя отдельными параметрами: средние потери на трассе и замирание.
Уровень сигнала на входе приемника при прямолинейном распространении в открытом пространстве при однолучевой модели:
, (2.14)
где - мощность принимаемого сигнала, - мощность передатчика, - длина волны. G - коэффициент усиления передающей и принимающей антенны.
Но в реальных условиях прохождение сигнала обусловлено тем, что на пути возникают множество препятствий. В результате переотражений от земли и от других объектов фаза волны может смещаться до 1800.
Нужно учитывать три основных способа распространения радиоволн:
Отражение - имеет место при падении волны на объекты с размерами намного больше длины волны. Наблюдаются, например, отражения от земли, стен зданий и т.п.
Дифракция - явление возникновения вторичных волн при падении радиоволны на препятствие с острыми краями. Дифракцией обусловлено наличие поля за препятствиями в зоне геометрической тени. На высоких частотах дифракция, как и отражение, существенно зависит от геометрии объекта, а также от частоты амплитуды, фазы волны и поляризации поля.
Рассеяние - имеет место при распространении волны в среде с мелкими объектами (меньше длины волны).
Рис. 2.15 Двухлучевое распространение радиосигнала
При рассмотрении двухлучевой модели рис. 2.15, (наличие прямого луча и отраженного):
(2.15)
В данном случае большую роль играет высота подвеса антенны h: чем выше высота антенны, тем лучше. Длина волны исчезла из формулы. Зависимость мощности от расстояния становится , поэтому потери энергии с увеличением расстояния становятся более значительными по сравнению с однолучевым распространением.
Для того чтобы обобщить все разнообразные параметры окружающей среды, используют эмпирическую формулу потерь на трассе:
(2.16)
Формула 2.16 обобщает различные эффекты в 2-х параметрах: экспонента потерь на трассе и измеряемые потери относительно расстояния , которое обычно равняется 1 метру.
2.4 Модель COST-231 Hata
Для расчета затухания сигнала на трассе, используют модели распространения радиоволн. Для систем стандарта WiMAX, более подходящая модель является COST-231 Hata. Рассмотрим эту модель.
Модель COST-231 Hata исходит из более ранней модели под названием Hata. Модель Hata была усовершенствована специально для сетей WiMAX группой European COST (Cooperation in the field of Scientific and Research). Расширенная модель носит название COST-231 Hata [19]. Модель COST-231 Hata предполагает, что антенны базовых станций расположены выше окружающих строений, а размер ячеек при формировании макросотовой структуры сети составляет около 1 км и более. В этом случае потери распространения определяются главным образом процессом дифракции и рассеяния радиоволн на высоте крыш зданий, окружающих абонентскую станцию. Распространение основных лучей от базовой станции происходит выше крыш строений. Эта модель действительна при следующих параметрах:
1500 ? f ? 2000 Mhz
30 m? hbs ? 200 m
1 m ? hms ? 10 m
1 km ? d ? 20 km
Здесь f - частота, d - расстояние между АС и БС в км, hbs и hms - высоты расположения БС и АС соответственно, в метрах.
Медианное значение ослабления в соответствии с COST-231 Hata:
Lro (dB) = Lu - 4,78*[lg(f)]2 + 18,33·lg(f) - 40,94. (2.18)
Корректирующий коэффициент в зависимости от высоты антенны АС - a(hms):
a(hms) = (1,11·lg f - 0,7)hms - (1,56 lg f - 0,8) (2.19)
Для городских и пригородных территорий поправочный коэффициент C составляет 3 dB и 0 dB соответственно. WiMAX Forum, рекомендует использовать эту модель при планировании мобильной макросотовой сети. Для получения реального (требуемого) значения затухания к общей формуле (2.18) добавляют от 6 dB до 10 dB для учета затухания, вызванного медленными замираниями. Для корректного использования формул COST-231 Hata необходимо придерживаться соответствия между типами моделей и характеристиками местности - плотная сельская застройка - малоэтажная административная и жилая застройка, индустриальные здания не выше трех этажей. При этом покрытие сот в значительной мере определяется дифракцией и рассеянием сигнала на ближайших к абоненту зданиях.
Выводы к главе II
В данной главе были рассмотрены принципы построения сети WiMAХ в населённом пункте на примере отдельно взятого поселка Х c населением 20 тыс. человек, проведен анализ варианта сотового построения сети, рассмотрены методы уменьшения соканальных помех при сотовом построении сети WiMAX, рассмотрены характеристики канала связи и модели затухания сигнала COST-231 Hata, наиболее подходящей для сети WiMAX.
3. Выбор аппаратуры и планирование сети
3.1 Выбор аппаратуры и расчет сети
Для построения опытной зоны сети WiMAX выбираем базовую станцию WiMAX Base Station Air4Gs - компактная, оптимизированная по стоимости микробеспроводная базовая станция [20]
Для планирования сети возьмём оборудование компании Airspan. Произведем расчет параметров сети с использованием оборудования одобренного WiMAX Forum.
Станция Air4Gs обладает высокой производительностью, конструкцией -«все-в-одном», применяется для наружного использования - «все на улице», является оборудованием операторского класса. Масса БС составляет 10,5 kg. Низкое энергопотребление БС - менее 90 W.
Air4Gs является простым и доступным в установке и обслуживании оборудованием.
Base Station Air4Gs может поддерживать режим работы с шириной канала 5 MHz и 10 MHz.
БС типа Air4Gs идеально подходит для операторов и операторских сетей в пригородных и сельских районах, а также расширения (развертывания) городских сетей. Продукт оптимизирован для вертикальных приложений, таких как Smart Grid или транспорта, где часто есть необходимость в мощных, экономически эффективных решениях. БС Air4Gs это базовая станция мобильного WiMAX (IEEE802.16e), поддерживаемая стандартные интерфейсы R1 и R6. Внешний вид БС типа Air4Gs приведен на рис. 3.1
Рис. 3.1 Базовая станция Air4Gs
В табл. 3.1 приведены основные параметры и характеристики БС:
Таблица 3.1
Поддерживаемые диапазоны частот, GHz |
2.3-2.4; 2.5-2.7; 3.3-3.8; 4.9-5.0 |
|
Ширина канала, MHz |
1.75, 3.5, 5, 10 |
|
Число поднесущих |
256; 512 и 1024 |
|
Метод дуплексилования |
FDD + TDD |
|
Модуляция |
2-ФМ; 4-ФМ; 16-КАМ; 64-КАМ. |
|
Поддерживаемые профили |
Фиксированный WiMAX (расширяемый до мобильного WiMAX) |
|
Стандарт |
IEEE 802.16e-2005 |
|
Мощность передатчика |
до 40 dBm на сектор |
|
Чувствительность приемника |
-115 dBm (1/16), -103 dBm (1/1) |
|
Коэффициент усиления антенн (UL/DL) |
17 dB |
|
Антенна конфигурация |
MIMO: круговая 2х2; |
|
Кодирование с коррекцией ошибок |
Сверточное кодирование; турбокодирование. |
|
Кабели соединяющие ODU и IDU |
Полностью внешнее исполнение |
|
Диаграмма направленности антенны одного сектора |
60°, 90°, 120°, 180°, 360° |
Mobile WiMAX ASN шлюз решения (AN1 WIMAX ASN-GW)[10]
Оборудование стандарта IEEE 802.16e-2005 совместно с сетью эталонной модели (NRM) WiMAX Forum обладает способностью управлять мобильностью абонентов, обеспечивает возможность идентификации, учета и применения политики в расчете на абонента, а также для выполнения функций AAA. Данные способности достигаются путем деления WiMAX сети на две основные части:
• Доступ к службе Network (ASN) ;
• Подключение сетевых служб (ДНС)
ASN состоит из базовых станций WiMAX и ASN Gateway (ASNGW).
ДНС в Центре сети, обеспечивает контроль и управление функций IMS (спецификация передачи мультимедиа в электросвязи на основе протокола IP), поддержку протоколов: DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol -- протокол динамической конфигурации узла), FTP (File Transfer Protocol -- протокол передачи файлов) и функции учета, регистрации и авторизации абонента AAA (Authentication, Authorization, Accounting).
Сеть управляется программным пакетом AS8200 Netspan.
Одним из ключевых элементов ASN является ASNGW, которая контролирует и управляет трафиком от большого количества базовых станций WiMAX. Платформа AN1 представляет собой идеальную среду начального уровня для распределения покрытия WiMAX приложений к небольшому числу абонентов и удовлетворения требований к пропускной способности. Создается сеть, архитектура которой обеспечивает экономическую эффективность на сельских сетях и сетях небольших населенных пунктов.
Каждый шлюз ASN может сосредоточить трафик от нескольких базовых станций, что сокращает необходимое количество управляемых устройств и AAA операций при сведении к минимуму задержки установления соединения за счет уменьшения числа вызовов в сети. HA: (Home Agent, часть CSN)- элемент сети, отвечающий за возможность роуминга
Основные характеристики и преимущества:
· Полный ASN шлюз и функциональность HA ( Home Agent, часть CSN)
· Надежная производительность, тарифы, сделки, обработка пакетов
· Полный набор возможностей, управление мобильностью, в том числе и CMIP (Common Management Information Protocol. Протокол общей управляющей информации) -- стандарт управления сетью OSI. PMIP v4/v6
· Прочная конструкция, операторский класс соответствует NEBS / ETSI требованиям, а также возможностью восстановления программного обеспечения
Netspan -программа управления сетью
Продукты Airspan включают в себя все функции, необходимые для первоначальной установки и ввода в эксплуатацию продукции, а также их бесперебойной и эффективной работы. Для этого все продукты включают в себя широкие возможности управления функциями этих продуктов, а также централизованное управление и операции (O & M) системы.
Netspan обеспечивает выполнение следующих функций:
• Исправность управления;
• Управление конфигурацией;
• Обработка аварийных сигналов;
• Управление производительностью;
• Управление безопасностью.
Netspan строится в соответствии с архитектурой клиент сервер. Сервер Netspan работает на платформе ПК, используя базу данных SQL для хранения конфигурации, статистики и историй аварийной сигнализации по радиосети. Доступ к серверу Netspan от различных стандартных веб-браузеров осуществляется с помощью веб-службы сервера Netspan.
Управление сетью с помощью Netspan осуществляется одним работником - оператором круглосуточно.
Применяемая секторная антенна для базовой станции - типа INT-SEC-17/5X-H [11]
Описание антенны
Секторная антенны типа INT-SEC-17/5X-H - это профессиональные антенны, предназначенные для применения базовых станций высокой ёмкости в сельских районах. Антенны имеют возможность наклона, что обеспечивает мощный, сфокусированный сигнал в секторе. Благодаря высокому усилению и широкому углу охвата антенны, в малонаселённых районах достигается покрытие качественным сигналом большой площади. Высококачественный корпус позволяет достигать высокого результата даже в суровых погодных условиях.
Ключевые достоинства антенн:
• излучающая поверхность покрыта лаком, что обеспечивает надёжность при любых погодных условиях;
• относительно небольшые размеры и лёгкий вес;
• применяется облучатель микрополоскового типа;
• модульная конструкция обеспечивает надёжное функционирование в самых суровых погодных условиях;
• сегментирование покрытия позволяет обслуживать больше пользователей одной базовой станцией;
• антенное крепеление имеет возможность наклона, что позволяет оптимизировать покрытие и уменьшить влияние посторонних сетей;
• крепление с возможностью регулировки в горизонтальной и вертикальной плоскостях обеспечивает точное нацеливание антенны.
• Мобильные устройства BreezeMAX включают в себя BreezeMAX USB 200 WiMAX Модем и BreezeMAX PC карту, представляющие собой компактные, малогабаритные радиомодемы, разработанные для фиксированного и мобильного функционирования с поддержкой Plug and Play инсталляции и самостоятельной инициализации. Оборудованные передовыми handoff алгоритмами, эти мобильные устройства позволяют пользователям ноутбуков и настольных компьютеров соединяться с WiMAX сетями в любое время, в любом месте.
В табл. 3.2 приведены основные технические характеристики антенны:
Таблица 3.2
Диапазон частот, MHz |
2300-3800 |
|
усиление |
17 dBi |
|
раскрыв лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (-3dB) |
60° |
|
раскрыв лепестка диаграммы направленности в вертикальной плоскости (-3dB) |
6° |
|
раскрыв лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (-10dB) |
134° |
|
раскрыв лепестка диаграммы направленности в вертикальной плоскости (-10dB) |
25° |
|
соотношение вперед/ назад |
более 24dB |
|
кросс поляризации |
> 27dB |
На рис. 3.2. приведена схема подключения основных компонентов проектируемой сети WiMAX.
Рис. 3.2 Схема подключения компонентов проектируемой сети
Применяемая абонентская станция - модем BreezeMAX USB 200
Основные технические характеристики модема приведены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Поддерживаемые диапазоны частот, GHz |
2,3-2,4; 2,5-2,7; 3,4-3,6. |
|
Ширина канала, MHz |
5; 7; 10. |
|
Число поднесущих |
512; 1024. |
|
Метод дуплексилования |
Временной. |
|
Модуляция |
4-ФМ; 16-КАМ; 64-КАМ. |
|
Поддерживаемые профили |
Мобильный, фиксированный WiMAX |
|
Стандарт |
802.16e |
|
Мощность передатчика |
До 23 dB при 4-ФМ |
|
Чувствительность приёмника |
-94 dBm при 4-ФМ |
|
Коэффициент усиления антенн (UL/DL) |
3 dB/4,4 dB |
|
Пропускная способность |
в исходящем канале (DL) 20 Mbit/s; в восходящем канале (UL) 5 Mbit/s. |
|
Применяемые технологии |
MIMO; cтандартный ARQ; гибридный ARQ. |
3.2 Расчёт трассы проектируемой сети WiMAX
Для расчёта выбираем модель COST-231 Hata. Расчёт ведём на минимальной частоте f = 2300 MHz, высота антенны БС составляет 30 m, высота AС - 2 m. Расчёт выполним для различных видов модуляций, используемых в каналах связи: 4-ФМ, 16-КАМ, 64-КАМ. Необходимые расчётные формулы и исходные величины, а так же полученные результаты занесем в табл. 3.4-3.6.
Расчёт трассы даст результаты, которые определят реальную зону обслуживания базовой станции. Эти расчёты важны для определения радиуса соты, что позволяет найти необходимое число базовых станций для покрытия заданной территории
Расчёт трассы вниз при модуляции 4-ФМ:
Таблица 3.4
Энергетические характеристики, параметры |
Значение |
Расчетные формулы |
|
Мощность передатчика , dBm |
40 |
||
Потери в фидере антенны ПРД, PfidTX, dB |
2 |
||
Максимальный КУ антенны ПРД, G0TX, dBi |
17 |
||
Излучаемая мощность , dBm |
55 |
Prad =PTX - PfidTX + G0TX Prad = (40 - 2) + 17 |
|
Чувствительность приемника, dBm |
-115 |
||
Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50 % , dBm |
-119,4 |
Pws(50%) =PRX - G0RX Pws(50%) = -115 - 4,4 |
|
Необходимая напряженность поля полезного сигнала с вероятностью 50 % , dBµV |
25 |
Ews(50%) = 77,2 + 20lg f + Pws(50%) Ews(50%) = 77,2 + 20lg 2300 - 119,4 |
|
Среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала , dB |
10 |
||
Параметр логнормального распределения уровней сигнала по местоположению с вероятностью 75% (75%), раз |
0,68 |
||
Необходимая мощность полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% , dBm |
-112,6 |
Pws(75%) = Pws(50%) + з(75%) • у Pws(75%) = -119,4 + 0,68 • 10 |
|
Необходимая напряженность поля полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75 % , dBµV |
31,8 |
Ews(75%) = Ews(50%) + з(75%) • у Ews(75%) = 25 + 0,68 • 10 |
|
Энергетические характеристики, параметры |
Значение |
Расчетные формулы |
|
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 50% , dB при нахождении АС на улице |
174,4 |
Lt(50%) = Prad - Pws(50%) Lt(50%) = 55 - (-119,4) |
|
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 75% , dB при нахождении АС на улице |
167,6 |
Lt(75%) = Lt(50%) - з(75%) • у Lt(75%) = 174,4 - 0,68 • 10 |
|
Максимальная дальность связи с вероятностью 75% на границе зоны обслуживания , km |
2 |
Расчёт трассы вниз при модуляции 16-КАМ:
Таблица 3.5
Энергетические характеристики, параметры |
Значение |
Расчетные формулы |
|
Мощность передатчика , dBm |
36 |
||
Потери в фидере антенны ПРД, PfidTX, dB |
2 |
||
Максимальный КУ антенны ПРД, G0TX, dBi |
17 |
||
Излучаемая мощность , dBm |
51 |
Prad =PTX - PfidTX + G0TX Prad = (36 - 2) + 17 |
|
Чувствительность приемника, dBm |
-109 |
||
Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50 % , dBm |
-113,4 |
Pws(50%) =PRX - G0RX Pws(50%) = -109 - 4,4 |
|
Необходимая напряженность поля полезного сигнала с вероятностью 50 % , dBµV |
31 |
Ews(50%) = 77,2 + 20lg f + Pws(50%) Ews(50%) = 77,2 + 20lg 2300 - 113,4 |
|
Энергетические характеристики, параметры |
Значение |
Расчетные формулы |
|
Среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала , dB |
10 |
||
Параметр логнормального распределения уровней сигнала по местоположению с вероятностью 75% (75%), раз |
0,68 |
||
Необходимая мощность полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% , dBm |
-106,6 |
Pws(75%) = Pws(50%) + з(75%) • у Pws(75%) = -113,4 + 0,68 • 10 |
|
Необходимая напряженность поля полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% , dBµV |
37,8 |
Ews(75%) = Ews(50%) + з(75%) • у Ews(75%) = 31 + 0,68 • 10 |
|
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 50% , dB при нахождении АС на улице |
154,4 |
Lt(50%) = Prad - Pws(50%) Lt(50%) = 51 - (-113.4) |
|
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 75% , dB при нахождении АС на улице |
161,2 |
Lt(75%) = Lt(50%) - з(75%) • у Lt(75%) = 154,4 - 0,68 • 10 |
|
Максимальная дальность связи с вероятностью 75% на границе зоны обслуживания , km |
1,1 |
Расчёт трассы вниз при модуляции 64-КАМ:
Таблица 3.6
Энергетические характеристики, параметры |
Значение |
Расчетные формулы |
|
Мощность передатчика , дБм |
32 |
||
Потери в фидере антенны ПРД, PfidTX, dB |
2 |
||
Максимальный КУ антенны ПРД, G0TX, dBi |
17 |
||
Излучаемая мощность , dBm |
47 |
Prad =PTX - PfidTX + G0TX Prad = 32 - 2 + 17 |
|
Чувствительность приемника, dBm |
-103 |
<...
Подобные документы
- Проектирование сети беспроводной связи WiMAX стандарта IEEE 802.16e для сельского населенного пункта
Основные характеристики стандарта WiMAX, архитектура построения сети. Принципы построение сетей WiMAX в посёлке городского типа. Выбор аппаратуры и расчет сети. Расчет капитальных вложений, доходов и срока окупаемости. Мероприятия по технике безопасности.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 22.06.2012 Преимущества технологии WiMAX. Описание услуг, предоставляемых беспроводной сетью на ее базе. Особенности используемого оборудования на существующей сети и его физические параметры, принципы работы и условия эксплуатации. Архитектура сетей WiMAX.
реферат [163,9 K], добавлен 14.01.2011Анализ технологий беспроводной связи в городе Алматы. Технология проектирования сети WiMAX. Базовая станция Aperto PacketMax-5000 на объекте ЦА АО "Казахтелеком" (ОПТС-6). Расчет параметров сети и оптимизации пакета. Финансовый план построения сети.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 01.04.2014Проектирование информационной сети по технологии Fixed WiMAX в г. Ставрополе для предоставления услуг беспроводного широкополосного доступа к глобальным и региональным сетям. Характеристики технических средств. Безопасность и экологичность проекта.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 22.06.2011Анализ стандарта беспроводной передачи данных. Обеспечение безопасности связи, основные характеристики уязвимости в стандарте IEEE 802.16. Варианты построения локальных вычислительных сетей. Виды реализаций и взаимодействия технологий WiMAX и Wi-Fi.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.12.2011Сравнение систем радиодоступа и обоснование выбора для проектируемой сети. Описание и технические характеристики аппаратуры WiMAX. ASN шлюзы, базовая станция BreezeMAX 4Motion, антенные системы и абонентское оборудование. Структура сети mobile WiMAX.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 28.04.2011Обзор современного состояния сетей передачи данных. Организация цифровых широкополосных сетей. Главные преимущества WiMAX и Wi-Fi. Проектирование сети в программе NetCracker. Расчет зоны действия сигнала. Требования к организации рабочего места техника.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.05.2013Область використання WiMAX-мереж. Основні чинники, що стримують розвиток цієї телекомунікаційної технології у світі. WiMAX-оператори в Україні. Фіксована та мобільна версії стандарту. Порівняння основних параметрів стандартів бездротового зв'язку.
реферат [238,6 K], добавлен 06.11.2016Анализ подходов к построению беспроводных корпоративных сетей связи. Разработка проекта беспроводной сети для управляющей компании "ЭКС" на базе программных и аппаратных решений Cisco. Расчет дополнительных возможностей для блока "С" ТРК "Семья".
дипломная работа [5,5 M], добавлен 05.07.2012Застосування OFDM сигналу на фізичному рівні мережі WIMAX. Введення станції користувачів в систему і ініціалізація. Виділення часу на можливість передачі. Пряме виправлення помилок. Методи боротьби із завмираннями. Адаптивна модуляція і Кодова залежність.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 28.01.2015Низкая скорость передачи данных - один из основных недостатков систем мобильной связи второго поколения. Пейджинг - технология поиска абонентов в сети при поступлении входящего соединения. Основные технические характеристики сетевого маршрутизатора.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 17.06.2017Сравнительные характеристики беспроводного соединения Wi-Fi и WiMAX, принцип работы данных систем. Целесообразность использования WiMAX как технологии доступа, отличия фиксированного и мобильного вариантов. Пользовательское оборудование и кодирование.
дипломная работа [11,5 M], добавлен 27.06.2012Характеристика сети, типы модулей сети SDH. Построение мультиплексного плана, определение уровня STM. Расчет длины участка регенерации. Особенности сети SDH-NGN. Схема организации связи в кольце SDH. Модернизация сети SDH на базе технологии SDH-NGN.
курсовая работа [965,7 K], добавлен 11.12.2012Изучение организации связи в мультисервисной сети, технические характеристики оборудования, структура аппаратных средств и программного обеспечения. Построение схемы мультисервисной сети на базе цифровой коммутационной системы HiPath 4000 фирмы Siemens.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 25.04.2012Переход от двумерного к трехмерному пространству. Длительность жизненного цикла сети. Оценка периода стабильности и пропускной способности сети на основе отношения между радиусом покрытия и радиусом дальности связи. Зона покрытия сенсорного узла.
реферат [846,8 K], добавлен 06.05.2017История и особенности развития технологий беспроводного доступа. Разработка плана и обоснование построения сети беспроводной связи на основе стандарта Wi-Fi (IEEE-802.11n) в общежитии института. Технико-экономическое обоснование внедрения данного проекта.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 28.01.2011Особенности построения цифровой сети ОАО РЖД с использованием волоконно-оптических линий связи. Выбор технологии широкополосного доступа. Алгоритм линейного кодирования в системах ADSL. Расчет пропускной способности для проектируемой сети доступа.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 30.08.2010Расчёт участка сети сотовой связи стандарта GSM–900 некоторыми методами: прогноза зон покрытия на основе статистической модели напряжённостей поля; на основе детерминированной и аналитической моделей. Определение абонентской ёмкости сети сотовой связи.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.12.2010Требование к сети связи со стороны потенциальных потребителей. Пользователи системы связи. Эволюция стандартов IEEE 802.16. Обзор современных систем беспроводного абонентского доступа. Сравнение ключевых технологий WiMAX, LTE, спектральной эффективности.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 13.02.2014Целесообразность построения сети GSM Уватского района Тюменской области и выбор оборудования. Блок транскодирования и адаптации скорости передачи. Разработка структуры сети, расчет зоны покрытия базовой станции, определение зоны уверенной радиосвязи.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.11.2012