Последняя радиомиля

Развертывание традиционной проводной сети
доступа (абонентских линий) занимает много
времени и в ряде случаев ложится тяжелым
финансовым бременем на плечи оператора как на
этапе строительства, так и на этапе эксплуатации.
А при существующих темпах строительства
номерной емкости и сетевой инфраструктуры
отвлечение на длительный срок столь необходимых
финансовых средств нежелательно. Однако без сети
абонентского доступа нельзя подключить к
существующей номерной емкости новых абонентов, а
следовательно оператор не может получить доходы,
которые он вправе ожидать от своей сети.

Наряду с хорошо зарекомендовавшими себя
подходами к решению проблемы «последней мили»,
такими как уплотнение абонентских линий (АЛ), все
большей популярностью пользуются решения,
основанные на беспроводных технологиях. Они
обладают бесспорными преимуществами при
отсутствии или недостаточном развитии кабельной
инфраструктуры (труднодоступные районы,
сельская местность, пригородные зоны).
Беспроводные системы или системы абонентского
радиодоступа позволяют быстрее строить сеть в
соответствии с реальным спросом, что значительно
снижает начальные капитальные затраты и
позволяет резко сократить срок окупаемости.
Кроме того расходы на эксплуатацию и техническое
обслуживание таких сетей значительно ниже. В
комплексе с другими методами построения
абонентской сети они позволяют экономично и
быстро решать вопросы подключения практически
любого «неудобного» с точки зрения проводного
решения абонента.

Системы абонентского радиодоступа являются
гибким средством и могут использоваться для
организации временной связи, создания сетей с
ограниченной подвижностью абонентов в рамках
той же инфраструктуры и т. д. В настоящее время в
мире широко обсуждается вопрос о получении
операторами доходов от дополнительных услуг,
поэтому внимание к системам WLL резко возросло.

Рис. 1 . Структура затрат на построение
системы беспроводного радиодоступа

При выборе системы абонентского радиодоступа
оператор учитывает несколько важных требований,
которые определяют экономичность и
эффективность проекта. Среди них:

  • простота решения административных вопросов
    (получение и изменение условий лицензий,
    получение частотных присвоений, согласование
    проекта и т. д.);
  • быстрое развертывание, что обеспечивает
    скорейшее получение дохода;
  • качество передачи голоса и данных, равноценное
    или лучше, чем в кабельных сетях;
  • гибкость системы (возможность совмещения
    обслуживания подвижных и стационарных
    абонентов);
  • низкая стоимость оборудования, его установки и
    обслуживания;
  • поэтапное развертывание с минимизацией
    первоначальных капитальных вложений;
    управляемость сети;
  • высокая надежность, подтвержденная опытом
    эксплуатации.

Сегодня на рынке появилось много систем
абонентского радиодоступа, которые
принципиально отличаются друг от друга
архитектурой, техническими параметрами и,
главное, типами решаемых задач. Остановимся на
системах, основанных на стандартах бесшнуровых
телефонов СТ-2 и DECT. И рассмотрим на примере
системы Tangara RD производства и разработки
французской компании SAT, как они удовлетворяют
перечисленным требованиям.

В первую очередь обратим внимание на структуру
расходов при построении сети абонентского
радиодоступа (рис. 1). Значительную их долю (от 70 до
83 %) составляют распределенные во времени
расходы, связанные с подключением абонентов. Это
стоимость абонентского терминала и работ по его
установке, базовой станции и инфраструктуры. При
этом основная их часть приходится на абонентские
терминалы, которые закупаются по мере
необходимости. Затраты на установку и
подключение базовых станций по сравнению с
другими системами абонентского радиодоступа
малы. Начальные инвестиции (от 17 до 30%)
распределяются между стоимостью контроллера
базовых станций и расходами, связанными с
административными согласованиями, обучением
персонала и т.п. Это один из лучших показателей
для предлагаемых сегодня на российском рынке
систем абонентского радиодоступа.

В сельской и пригородной местности, где
плотность абонентов обычно составляет 2—10 аб./км2,
операторы испытывают наибольшие трудности с
предоставлением услуг телефонной связи. В таких
случаях необходимо обеспечить большой радиус
действия системы с возможностью организации
небольших сетей (до 500 абонентов).

Рис. 2. Структура сети беспроводного доступа
в жилых городских или пригородных районах

Система Tangara RD наиболее адаптирована именно к
такому применению и экономически выгодна уже при
200 — 300 абонентах в местной сети. В проектах,
обсуждаемых в настоящее время российскими
операторами, плотность абонентов редко
превышает 500-1000 аб/м2, а именно для таких
значений и оптимизирована система Tangara RD. На рис. 2
и 3 представлено, как система Tangara RD применяется
для организации связи в типовых приложениях для
пригородной и сельской местности.

Структура системы Tangara RD показана на рис. 4.
Контроллер базовых станций BSC, управляющий
базовыми станциями (БС) и абонентскими
терминалами, устанавливается в помещениях АТС и
подключается к ТфОП через различные типы
интерфейсов — по 2-проводным аналоговым линиям с
сигнализацией по шлейфу либо по трактам 2 Мбит/с
G.703 с сигнализацией R2, R1.5 или V5.1. BSC обеспечивает
возможность централизованного сетевого
управления через систему IONOS.

Рис. 3. Структура сети беспроводного доступа
в сельской местности, использующая
радиорелейную или спутниковую систему передачи

Один контроллер обслуживает до 512 абонентов при
подключении к АТС по 2-проводному аналоговому
интерфейсу или до 960 абонентов при подключении по
цифровым трактам Е1. Для увеличения общей емкости
системы несколько контроллеров можно объединить
общей системой управления. К BSC подключается до 30
шестиканальных БС, до 96 — двухканальных, до 48 —
четырехканальных или любые их комбинации. К
достоинствам системы следует отнести широкие
возможности по программированию контроллера,
что позволяет реализовать в системе
«нестандартные» функции (режим интерком,
охранная сигнализация и т. д.).

Рис. 4. Общая структура системы Tangara RD

Базовая станция имеет модульную конструкцию и
поддерживает от двух до шести радиоканалов. В
зависимости от нагрузки в сети и допустимой
вероятности блокировки вызова каждая БС
обслуживает от шести (выделенные каналы
постоянного соединения) до 80 абонентов.
Рекомендуемое число — 60 абонентов на одну БС. С
целью увеличения числа абонентов и зоны
радиопокрытия несколько БС можно объединять и
создавать многосекторную БС. Это делает систему
конкурентоспособной в широком диапазоне
приложений на сети как с низкой, так и с высокой
плотностью абонентов. Контроллер и БС
соединяются по медным парам (по трем парам с
диаметром жилы 0,9 мм на расстояние до 11 км) без
применения дополнительного каналообразующего
или линейного оборудования, а при необходимости
— через радиорелейные линии, спутниковые
системы и цифровые транспортные сети. Малое
энергопотребление БС дает возможность
организовать дистанционное питание на большие
расстояния.

Абонентский терминал RNT представляет собой
радиоблок небольшого размера, спроектированный
специально для легкого настенного монтажа в
помещениях абонента или в телефонных автоматах.
К нему может присоединяться компактная
направленная или штыревая антенна. В зависимости
от типов антенн и усилителей допустимое удаление
RNT от БС составляет от 5 до 12 км в условиях прямой
видимости. Интерфейс RNT с телефонным аппаратом
аналогичен интерфейсу телефонной станции. К RNT
могут подключаться телефонные аппараты любых
конструкций, автоответчики, факсимильные
аппараты, модемы и т. п. Интерфейс
предусматривает сигналы переполюсовки и 12/16 кГц
метрические сигналы для таксофонов. Потребление
мощности составляет 450 мВт без нагрузки. Это
допускает длительный режим автономной работы, а
также использование экономичных солнечных
батарей. По заказу блок RNT комплектуется
встроенной батареей резервного питания,
поддерживающей работоспособность в течение 5 ч
непрерывного разговора.

С системой Tangara RD могут применяться мобильные
трубки, поддерживающие стандарт СТ-2. Мобильные
абоненты могут работать в пределах одной БС, а
после перерегистрации и в зоне действия других
БС того же контроллера BSC. При сосредоточении
большого числа абонентов с мобильными
терминалами в зоне одной БС может возникать
перегрузка сети, что необходимо учитывать при ее
планировании. Использование в одной сети
стационарных и мобильных терминалов расширяет
возможности системы и позволяет оператору
предоставлять дополнительные услуги.

Система централизованного сетевого управления
допускает дистанционное конфигурирование сети с
центрального пункта, мониторинг ошибок в каналах
связи, дистанционную загрузку программного
обеспечения. Последнее особенно важно для
применения в сельской местности, где возможны
частые перебои с энергообеспечением.

Оборудование обеспечивает быстрые
развертывание и расширение сети: среднее время
установки и пуска в эксплуатацию одной БС
(включая подъем мачты и укрепление антенны)
составляет около 6 ч, а абонентского терминала —
около 2 ч.

Достоинства системы Tangara RD — работа в диапазоне
864 — 868 МГц и открытый радиоинтерфейс
европейского стандарта цифрового бесшнурового
телефона СТ-2. Согласно приказу Минсвязи России №
18 от 24.02.96 г. для использования системы
беспроводного доступа на базе этого стандарта
достаточно иметь лицензию на местную телефонную
связь, и при известных ограничениях для ее
эксплуатации не требуется разрешения
Главгоссвязьнадзора на использование рабочих
частот.

Диапазон 800 МГц позволяет при низкой выходной
мощности передатчиков добиваться большей
дальности, чем в системах, использующих более
высокочастотные диапазоны. Значительные
расстояния достигаются даже при использовании
слабонаправленных антенн, что необходимо для
упрощенного прохождения регистрации системы
органами Главгоссвязьнадзора. Дальность связи
определяется не столько выходной мощностью,
сколько отношением величины защитного интервала
между передачей и приемом при временном
дуплексе. Длина передаваемого и принимаемого
пакетов составляет 2 мс, таким образом легко
обеспечивается дальность до 12 км.

В системе в речевом канале используется АДИКМ
кодировка. Это позволяет обеспечить такое же, как
и в проводных сетях, качество передачи речи, а
также передавать данные на скорости до
14,4 кбит/с (модем V.34). Поскольку для любых систем
интеграция каналов телефонии и высокоскоростной
передачи данных ведет к удорожанию системы в
расчете на одного абонента, то в штатном
абонентском канале скорость передачи данных в
системе Tangara RD ограничена до 14,4 кбит/с из
соображений более экономичного построения
системы. Tangara RD в первую очередь ориентирована на
предоставление традиционных услуг телефонной
связи.

Система Tangara RD установлена во многих странах.
Общее число абонентов, подключенных с ее помощью,
превысило 200 тыс. В России рассматривается
несколько десятков проектов по внедрению
системы Tangara RD.