Каждый модемный модуль MIU содержит 6 Е-модемов, обеспечивающих формирование и обработку сигналов с CDMA. Аппаратура RCS может содержать до 96 Е-модемов.

Модули VDC обеспечивают суммирование сигналов, сформированных MIU, и преобразование их в аналоговую форму.

Высокочастотные модули RFI и RF НРА, LNA обеспечивают формирование фазомодулированного сигнала в выходном диапазоне и его усиление до необходимого уровня в направлении к RNT, а также прием и демодуляцию сигналов, поступающих от RNT.

Центральная радиостанция RCS имеет два вида исполнения: для работы внутри помещений и для работы вне помещений. Аппаратура центральной радиостанции RCS, предназначенной для работы внутри помещений, располагается в двух стандартных стойках с габаритными размерами 2200 х 600 х 300 мм (вьюота х ширина х глубина). Габариты аппаратуры для работы вне помещений на сегодняшний день не определены. Она содержит батареи для обеспечения резервного питания.

Терминальный абонентский радиоблок RNT. Терминальные абонентские радиоблоки (RNT) предназначены для обеспечения радиодоступа к центральной радиостанции (RCS) и организации интерфейсов для подключения двухпроводных ОАТУ и цифровых интерфейсов ISDN.

К RNT могут быть подключены стандартные телефонные аппараты с импульсным и тональным набором номера, оборудование, обеспечивающее работу с информацией ISDN, факсовые аппараты, модемы, обеспечивающие скорость передачи данных до 28,8 кбит/с, таксофоны, офисные АТС. К RNT может быть также подключен терминал пользователя LCT.

В системе CDMAIink V2 имеются два вида терминальных абонентских радиоблоков:

- POTS RNT, предназначенные для обслуживания одного ОАТУ, включая обслуживание соединения по арендованной линии;

- ISDN RNT, предназначенные для обслуживания одного соединения ISDN, включая соединение по арендованной цифровой линии.

POTS RNT производит преобразование речевых сообщений в АДИКМ 32 кбит/с и передачу по радиоинтерфейсу к RCS. При передаче данных факса или модема происходит динамическое переключение на ИКМ 64 кбит/с.

ISDN RNT обеспечивает передачу по радиоинтерфейсу комбинации каналов (D, В + D, 2В + D).

Питание оборудования терминальных абонентских радиоблоков производится от сети переменного тока 220 В.

Терминальный абонентский радиоблок RNT конструктивно состоит из двух частей. Часть, предназначенная для установки внутри помещения. Indoor Unit, содержит преобразоватепь переменного напряжения внешней сети в постоянное, аккумупятор с зарядным устройст-

BOM, преобразоватепь постоянного напряжения и разъем, позво-пяющий подключить ОАТУ или оборудование ISDN (RJ-11 для ОАТУ и RJ-45 для абонентских устройств, обеспечивающих прием информации ISDN). Батарейное резервирование позвопяет сохранить работоспособность при отключении внешней сети в режиме ожидания до 7,5 ч и в режиме разговора до 0,5 ч.

Часть RNT, предназначенная дпя установки вне помещения. Outdoor Unit, включает в себя антенну, приемопередатчик, устройство обработки и бпок питания. Основной частью устройства обработки явпяется Е-модем. Тип RNT (POTS RNT ипи ISDN RNT) опредепяется типом устройства обработки и типом тепефонного разъема.

Система технического обслуживания и эксплуатации (ACI). Система технического обслуживания и эксппуатации (ACI) предназначена дпя выпопнения функций контропя за работой системы CDMAIink V2 и ее обспуживания.

Мультиплексор СОТ. Мупьтиппексор СОТ предназначен дпя подключения оборудования CDMAIink V2 в абонентские комппекты АТС. Мупьтиппексор СОТ осуществпяет объединение до 30 анапоговых тепефонных канапов в один цифровой поток 2 Мбит/с, а также обратное преобразование. Дпя подключения к АТС максимального числа телефонных абонентов (1920) системы CDMAIink V2 испопьзуется 64 мупьтиппексора СОТ.

Мультиплексор СМХИ. Мупьтиппексор СМХП предназначен дпя подключения оборудования CDMAIink к АТС по интерфейсу V5.2. Дпя обеспечения максимапьного чиспа одновременных разговоров (240) системы CDMAIink V2 испопьзуется один мупьтиппексор СМХИ.

Определение объема оборудования

При проектировании абонентской сети с испопьзованием системы абонентского радиодоступа CDMAIink стоит задача опредепения ко-пичества центрапьных радиостанций (RCS), центрапьных станций (CRDU), а также станционных мупьтиппексоров СОТ ипи мупьтиппек-соров СМХИ ипи копичества трактов G.703 (протокоп взаимодействия V5.1) в зависимости от типа интерфейса системы с местной АТС.

В качестве примера определим необходимое оборудование для следующих исходных данных:

1. Копичество абонентов: 2000.

2. Удепьная нагрузка от одного абонента: 0,15 Эрп.

3. Спучай равномерного распредепения абонентов по территории обспуживания.

4. Качество oбcnyживaния(GOS): 0,005.

5. Тип антенн: трехсекгорные антенны.

6. Интерфейс с АТС.

Рассмотрим три различных случая взаимодействия системы абонентского радиодоступа с местной АТС:

а) по трактам G.703 (протокол взаимодействия \/5.1);

б) по двухпроводному физическому интерфейсу;

в) по протоколу взаимодействия V5.2 с использованием мультиплексоров второго уровня СМХП (коэффициент мультиплексирования равен 4).

1. При заданной величине потерь (0,005) и удельной нагрузке (0,15 Эрл) один RCS может обслужить максимально 467 абонентов, для чего потребуется задействовать все 89 радиоканалов.

Нагрузка на RCS: 467 х 0,15 х 70,05 Эрл, тогда по таблицам полно-доступного вкпючения (1-я формула Эрланга) число радиоканалов составляет 89.

Таким образом, для обслуживания 467 абонентов нужен 1 RCS, а для обслуживания всех 2000 потребуется 5 RCS.

2. Равномерно распределим 2000 абонентов между 5 центральными радиостанциями RCS:

На одну RCS приходится 400 абонентов, которые создают нагрузку 400 X 0,15 = 60 Эрл, тогда каждому RCS необходимо работать с 77 радиоканалами.

3. Рассчитаем необходимое число АДИКМ-трактов (60 х 32 кбит/с) между радиостанцией RCS и центральной станцией CRDU:

для обслуживания 77 каналов потребуется 2x2 Мбит/с тракта.

4. К центральной станции CRDU максимально можно подключить 4 RCS, если связь между ними осуществляется по одному АДИКМ-тракту 2 Мбит/с, и 2 RCS - если по двум АДИКМ-трактам.

В нашем случае необходимо использовать 3 центральных станции CRDU для работы с 5 RCS (по двум АДИКМ-трактам с каждой).

5. а) при взаимодействии системы CDMAIink \J2 с АТС по интерфейсу

G.703 ИКМ-тракты включаются в специальные комплекты АТС. Для обслуживания 2000 абонентов потребуется 2000/30 = 67 трактов ИКМ.

б) для вкпючения системы абонентского радиодоступа в АТС с помощью двухпроводного физического интерфейса необходимо использовать 30-канальные станционные мультиплексоры СОТ. Один станционный мультиплексор работает с 30 АК АТС, значит необходимо использовать 2000/30 = 67 СОТ.

в) при взаимодействии системы CDMAIink V2 с местной АТС по интерфейсу V5.2 нужно определить количество мультиплексоров второго уровня СМХП с заданным коэффициентом мультиплексирования.

Решение:

На вход мультиплексора CMXII с коэффициентом мультиплексирования, равным 4, подключаются 4 линии V5.2, чтобы получить 1 линию протокола V5.2 на выходе.

Между CRDU и СМХИ 2000/30 = 67 ИКМ-трактов 2 Мбит/с (30 х X 64 кбит/с), тогда для организации интерфейса V5.2 потребуется 67/4 = 17 мультиплексоров СМХП с коэффициентом мультиплексирования, равным 4.

Контрольные вопросы

1. Система фиксированного абонентского радиодоступа Tangara RD и ее основные характеристики.

2. Особенности системы Tangara RD, отличающие ее от аналогичных систем абонентского радиодоступа.

3. Система радиодоступа МиниКом-DECT и ее особенности.

4. Система беспроводной связи MGW фирмы Tadiran и ее основные характеристики.

5. Особенности управления системой и сетью в системе Tadiran.

6. Особенности использования системы Tadiran в городской и сельской местности.

7. Система радиодоступа DRA-1900 и ее основные характеристики.

Список литературы

1. Мирошников Д.Г. Технология последней радиомили: Сравнительный анализ Вестник связи. - 1998. - № 10. - С. 6-9.

2. Мельников М. Микросотовая связь стандарта PHS - конкурент DECT или модная новинка Технологии и средства связи. -1999. - № 1. - С. 60-64.

3. Денисьева О.М., Мирошников Д.Г Средства связи для последней мили. - М.: ЭКО-Трендз, 1998, - 146 с.

4. Мирошников Д.Г. Современные решения беспроводного доступа Электросвязь. -1998.-№ 4.-С. 16-21.

5. Мирошников Д.Г. Последняя радиомиля Вестник связи. - 1998. - № 4. - С. 80-81.

6. Пекарев Д.С. Еще раз о несерьезной беспроводной связи Технологии и средства связи. - 1999. - № 1. - С. 42-50.

7. Горштейн л.в. Особенности применения в России стандарта DECT Мобильные системы. - 1998. - № 3. - С. 5-11.

8. Андреев ГА., Огарев С.А. Радиосистема беспроводной связи Maltigain Wireless -MGW Зарубежная радиоэлектроника. - 1997. - № 12. - С. 49-55.

Глава 20. Математические методы и программные средства моделирования и анализа для решения задач проектирования и разработки сетей

Сети радиосвязи являются компонентами создаваемой всемирной телекоммуникационной сети связи, которые в настоящее время наиболее динамично развиваются. При проектировании и разработке различных телекоммуникационных и информационных систем, какими являются сети радиосвязи, актуальной является задача их оптимизации. Ее актуальность постоянно растет из-за стремительного развития систем радиосвязи, использования ими новых методов передачи информации, схватывания ими большего числа абонентов и территорий, их использования для предоставления новых информационных услуг. Задача оптимизации функционирования таких систем является многокритериальной, плохо формализованной и очень сложной из-за ее большой размерности. Спектр задач проектирования, разработки и эксплуатации телекоммуникационных систем чрезвычайно широк [1, 2]. Он охватывает задачи топологического проектирования сетей, анализа их алгоритмов функционирования, а также оценивания их различных вероятностно-временных характеристик. Каждая из вышеперечисленных задач проектирования решается в соответствующем классе математических моделей.

Для решения задач оптимизации этих систем широко и успешно применяются различные методы математического моделирования и анализа таких систем. В настоящее время методы моделирования и анализа телекоммуникационных сетей развиваются в трех следующих направлениях: аналитическое моделирование, имитационное моделирование и гибридное моделирование. Каждое из этих направлений имеет свои достоинства и недостатки. Но все они имеют один общий недостаток. В настоящее время ни в одном направлении не удается создать абсолютно адекватную, универсальную и достаточно эффективную математическую модель реальной телекоммуникационной системы.

Под аналитическим моделированием понимается описание исследуемых процессов функционирования телекоммуникационных систем в некотором классе математических моделей, например граф - для исследования и оптимизации топологии [3, 4], сеть Петри - для верификации и анализа распределенных алгоритмов функциониро-

вания сети [5], случайный процесс соответствующего вида, для отображения стохастических аспектов их функционирования [6, 7], сеть массового обслуживания для анализа задержек [8, 9]. Основным преимуществом метода аналитического моделирования является его эффективность. Аналитическая модель описывает функционирование исследуемой телекоммуникационной системы с помощью соответствующих аналитических выражений или систем и линейных, нелинейных, дифференциальных, а также интегральных уравнений. Значения этих выражений, а также решения соответствующих систем уравнений участвуют в оценках параметров функционирования исследуемой телекоммуникационной системы. Основным недостатком аналитического моделирования является его недостаточная адекватность отображения процессов функционирования моделируемой системы. Не всегда удается подобрать класс математических моделей, в котором можно было бы отобразить все существенные стороны функционирования моделируемой телекоммуникационной системы. Кроме того, достаточно часто построенные аналитические модели не имеют эффективных методов их решения. Очень часто из-за большой вычислительной сложности они являются неустойчивыми.

Под имитационным моделированием [10] понимается компьютерное воспроизведение некоторой траектории развития исследуемой системы или некоторого семейства таких траекторий, которые в общем случае являются случайными. При проведении экспериментов с имитационными моделями осуществляется измерение параметров воспроизводимых траекторий исследуемой телекоммуникационной системы. По результатам этих измерений строятся статистические оценки различных параметров этих траекторий, которые в свою очередь используются для построения оценок параметров функционирования моделируемой телекоммуникационной системы. Несмотря на кажущуюся простоту и прозрачность метод имитационного моделирования может оказаться очень затруднительным для применения в анализе реальных телекоммуникационных систем, особенно большой размерности. Это обусловлено большой трудоемкостью разработки детальной имитационной модели, которая для некоторых случаев будет сравнима с трудоемкостью разработки самой системы. Кроме того, имитационные модели больших и сложных систем требуют большого объема вычислительных ресурсов, которые современные вычислительные системы еще предоставить не могут. Кроме того, аппетиты проектировщиков телекоммуникационных систем растут значительно бьютрее, чем производительность средств вычислительной техники. Для преодоления этих трудностей велась и ведется разработка большого числа языков моделирования как специализированных, так и общего назначения, которые позволяют относительно бьютро и наглядно описывать алгоритмы функционирования модели-