Алматы қаласында 4G технологиясын ұйымдастыру

Жалқы алты слот қоректендіру интерфейсінің  екі модулін және қоректендіру көздерінің төрт модуліне дейін орнатуға арналған. Қоректендіру көздері- бұл 3U модуль, тұрақты  тоқтың 48 В береді. БС себетінде РSU-модулдердің  төрт данасы болуы мүмкін. Қатынау  құрылғыларының санына қарай қоректендірудің  екі немесе үш модулі қажет болады. тағы бір РSU-модуль резервті ретінде  қолданылды.

 

 

 

 

 

2.6-сурет. WIMAX – бөлгіш шлюзы бар желісі

 

 

2.7- сурет. WIMAX – орталықтандырылған шлюзы бар желiсі

 

2.8- сурет. BreezeMAX базалық станциясының ортақ архитектурасы.

 

Интерфейсті РІU-модулі сүзгілеуді және БС жіберілетін тоқты тұрақтандыруды жүзеге асырады. Ол БС жабдығын электр қуатымен болатын қиындықтардан  қорғайды. БС толықтай конфигурациясы үшін бір РІU жеткілікті, алайда БС себетінде  резервтік РІU арналған екі слот болады. резервтегенде әрбір РІU-модуль электрмен қоректендірудің жеке қуат көзіне қосылады, ал  қуат көздерінің бірін сөндіргенде базалық станция  резервтік қуат көзінен жұмысын  жалғастыра береді. РІU-модулі 58 А тоққа  дейін БС бере алады, бұл  сыртқы радиоблоктардың 20 дейін электрмен  қоректендіре алады. Оларға келетін  РІU қуат ВЧ-кабелдер арқылы тікелей  беріледі. Базалық станцияның бәрі ауамен желдету модулі арқылы салқындатылады. Оған 10 желдеткіш  кіреді, соның 9 толық  жинақталған БС салқындату үшін жеткілікті.

Негізгі функционалдық модулдер 6U-слоттарда  орнатылады. Олардың екі түрі бар- желілік өңдеудің модулдері және қатынау құрылғысының модулдері. Осы  құрылғылар барлық қызметті атқарады. Жердегі желіні жалғастарушы желілік  өңдеудің құрылғысы басқарушы фунцкиясын атқарады.

Желілік өңдеудің модулдері( NРU) базалық  станция жабдығының барлық компоненттерін  және БС қызмет көрсететін абоненттік құрылғыларды басқарады. NРU қатынау  құрылғысының модулдерінің трафигін біріктіріп,  оны бөлінген  Gigabit/Fast Ethernet арқылы ІР-магистралге жібереді. Деректердің  және басқарудың Ethernet-ағыны жеке құрылады. NРU- БС модулдерін, АU басқару мен  диагностикасын, қуат көздерінің жағдайына  мониторинг, желдеткіштер модулін басқару  мен резервтеу үшін артық модулдің болуын  қоса алғандағы  жалпы  басқаруды,  жүзеге асырады. Ол қамтамасыз етеді:

-СLІ командалық жолдың интерфейсі, программаны тиеуді қоса алғандағы, SММР протоколы арқылы жергілікті  және қашықтан басқаруды;

-өнімділікті басқару және ақауларды  анықтау, сыртқы ақаулар мен  ішкі құрылғылардың ақауларын  қоса алғандағы  ақаулар туралы  ескертпелерді басқаруды;

- БС, сондай-ақ барлық АU модулдерді  жер серіктік навигациялық жүйелер  арқылы немесе ішкі генератордың  сағаты арқылы, синхрондауды;

- қауіпсіздік функциясын:  өткізгіштік  қабілетін шектеу, басқаруға қатынау  тізімін және басқалары.

NРU-модулі екі режимде жұмыс  істей алады- ашық және АSN-шлюз  режимінде. Режиміне қарай,  деректер  ағыны мен ашық басқару NРU  арқылы жіберіледі немесе жекелеген  жағдайларда осы құрылғымен инициацияланады/.

Ашық режимде орталықтандырылған АSN-шлюз пайдаланылады, онда барлық трафик Gigabit/Fast Ethernet арқылы жіберіледі.  Содан  басқа,  ашық режимде NРU БС каскадты қосуды,  трафикті МАС-деңгейде коммутациялауды,  ішкі және сыртқы трафиктер үшін VLAN- инкапсуляциясын,  QоS сәйкес дестелерді маркерлеулі қамтамасыз етеді.

NРU АSN-шлюз режимінде, аталған  міндеттерден басқа, қатынау желісінің  шлюздері қолданылады, атап айтқанда:

- аутентификация;

- ААА RADIUS-сервер клиенті;

- биллингтің ААА клиенті;

- абоненттік станцияларды қосу  саясатының профилдерін сақтау;

- QоS сервистік ағындарын авторлау;

- GRЕ инкапсулдау;

- ІР- іn- ІР инкапсулдау/ декапсулдау;

- берілетін дестелерлдің тақырыптарын  қысу;

- DНСР-сервер;

- хэндовер;

- дестелерді бөлу/ жинақтау;

- R4, R6, R3 интерфейстерін жүзеге асыру.

Себетке NРU екі модуліне дейін орнатылады. Оларды резервтеуге болады- модулдердің  бірі жетекші (Master)болып, ал екіншісі жетектегі (Slave)болып тағайындалады.

Master –модуль істен шыққанда Slave оның функциясын өзіне алады.

NU модулдері  қатынау құрылғыларының  барлық слоттарымен Fast Ethernet арналары  арқылы жалғасқан. Бұл жеті  арна «жұлдызша» топологиясы  бойынша біріккен, оның ортасында  – МАС-деңгейлі NРU коммутаторы  орналасқан. NРU желілік процессоры  де осы коммутаторға GВ Ethernet арнасы  арқылы қосылған. Егер резервтік  NРU қолданылса, біріктіретін шинаның  «қос жұлдызша» топологиясы болады. Бұл әрбір NРU деректерді бір-біріне  қатыссыз алуына мүмкіндік береді.

Әрбір NРU синхрондау портымен жабдықталған. Уақытша мультиплекстеуі бар  кез келген технологиядағы сияқты, WiMAX желілері үшін  желідегі қабылдау-беру жабдықтарының барлығының синхрондалуы қажет. Абоненттік құрылғылар БС кадрлардың преамбулаларындағы синхрондалатын арнайы тізбектер арқылы синхрондалады. Базалық  станциялар желінің аясында синхрондаудың  сыртқы көзі арқылы ғана синхрондалады. Бұндай платформа ретінде BreezeMAX 4Motion жер серіктік навигациялық GРS жүйесінің  сигналдары қолданылады. GРS-қабылдағыштар NРU ұзындығы 100 м. кабелдер бойынша RS-422 интерфейс арқылы қосылады.

Қатынау құрылғысы (АU) ішкі (ІDU) және сыртқы (ОDU) модулдерден тұрады. Ішкі модуль (ІDU) АSN-профилімен С сәйкестікте  жүзеге асырылған. Ол  радиожелідегі  жұмыстың қажетті функцияларын ІЕЕЕ 802.16е стандартына және WiMAX –спецификасына сәйкес қамтамасыз етеді. ІDU қабылдау-берудің  кеңістікті-уақыттық таралуын, адаптивті  антенналық жүйелермен жұмысты, арнаның  енін икемді баптауды (20МГц дейін), қосылыстарды басқаруды (желіге қосылу, сәйкестіктің негізгі келісімі, аутентификация мен  тіркеу, басқару), жоспарлауды (жеткізілетін деректердің барлық типі үшін ықтималды  жолақтарды бөлуді есептеу), фреймдерді қалыптастыруды, хэндоверді басқаруды, абоненттік және базалық станциялардағы берілістің қуаттылығын басқару  және бақылауды жүзеге асырады.

Бұл құрылғы аутентификация мен  трафикті шифрлау, аутентификациялық  сұратуды  жіберу, қауіпсіздік кілттерін  алу сияқты қауіпсіздік және қатынауды  бақылау  функцияларын орындайды. Қатынау  құрылғысы R1, R6 және R8 интерфейстерін қолдайды.  Бір АR 521 абоненттік станциялармен  жұмыс істей алады.

БС бір себетінде қатынаудың алты құрылғысы, - сәйкесінше, БС алты секторына  дейін болу мүмкін. Жетінші слот резервтік ІDU үшін қолданылады.

ІDU үшін сыртқа шығатын сигнал Fast Ethernet арнасы бойынша NРU ерілетін  МАС-деңгейдің  ағыны болып табылады. Қатынау  құрылғысы оны ІЕЕЕ 802.16 стандартына  сәйкес физикалық деңгейдің ағынына  түрлендіріп,  шығатын сигналды аралық жиілікте 240 МГц (ПЧ) қалыптастырады. Радиожеліден деректерді ІDU қабылдағанлда сол  ВЧ –арнасы бойымен ПЧ 140МГц түседі, оны ІDU МАС-деңгейлі ағынға түрлендіреді.

Әрбір ІDU сыртқы модулдермен ОDU  жалғануына арналған қос бағытталған  ПЧ төрт арнасы болады. Бұл  МІМО технологиясын  жүзеге асыруға және антенналық жүйенің  бағыттылық диагарммасын құруға мүмкіндік  береді. ПЧ сигналдардан басқа бұл  кабелде 14МГц жиілікте бақылау мен  басқарудың қос бағытты қызметтік  арнасы ұйымдастырылған. ВЧ-кабелі бойынша  қоректендіру кернеуі (48В)  мен 64МГц  сағаттарды синхрондау сигналдары беріледі. Сигналдарды коаксиалды кабель бойынша  берудің арқасында аралық жиілікте қатынау құрылғысының ішкі және сыртқы блоктарын 150м таратуға болады. Бұл  жабдықты кез келген жағдайда орнатып, іске қосуға мүмкіндік береді.

АU сыртқы блогы-бұл толықтай дуплексті,  шығатын қуаты өте жоғары (5Вт дейін) болатын, көп арналы радиомодуль.  Ол 2,3; 2,5; 3,5; 3,6 және 3,8 ГГц диапазондарда  жұмыс істей алады.  Барлық ОDU уақытша дуплекстеу қолданылады. Радиоблогтың антеннасымен ұзындығы 1,5 м дейінгі  жоғары жиіліктегі кабелмен  жалғанады (LMR-400 кабелі үшін, кабелдің ұзындығы төменгі  сөнуі бар кабелдерді пайдаланғанда, ұзартыла алады).

ОDU үш түрде орындалатын моноблок түрінде шығарылады- бір қабылдағыш/бір  таратқыш (1х1) , екі қабылдағыш/бір  таратқыш (2х1) және төрт қабылдағыш/екі  таратқыш (4х2).

ОDU- ІDU қосудың түрлі нұсқалары  болуы мүмкі. Сонымен, бір ІDU төрт ОDU 1х1 (4 тарату х 4 қабылдайтын арна  жүзеге асырылады) немесе бір ОDU 2х4 (2 тарату х 4 қабылдайтын арна)  қосыла алады (9.11 сурет).

 

 

2.9- сурет. Сыртқы қол жеткізу  құрылғыларының радиоблоктарын  қосу нұсқалары.

 

 

 

 

2.5.4 Абоненттiк жабдық

 

 

BreezeMAX 4Motion платформасымен бірге  (Сре) соңғы тұтынушы құрылғыларының  бірнеше нұсқалары ұсынылады,олар  операторларға іскерлік және  тұрғын секторларда болсын, әртүрлi тұтынушыларға тиiмдi қызмет көрсетуге  мүмкiндiк береді. Сре-ң 4 нұсқасы  шығарылады: BreezeMAX PRO CPE құрылғысының  сыртқы монтажы үшiн (сыртқы  және iшкi модульдері бар) мекеменің  ішіне орнату үшін- BreezeMAX 4Motion Si өзбетінше  инсталлушы құрылғылар,және де PC Card және USB Dangle форматындағы моделдер.

BreezeMAX 4Motion PRO Сре абоненттiк құрылғысы  iшкi (IDU) мен сыртқы (ODU) модульдерінен  құрылған. Сыртқы модуль барлық  белсендi компоненттерден тұрады  және күшейтулуі жоғары интегралданған  жазық антеннаға ие.Ол 2-нұсқада  шығарылады-Intel (RD2 ) компаниясының чипсеттерінің және Весеет негіздерінде.Iшкi және сыртқы модульдер 5 Ethernet кабелі арқылы байланысады.Осы кабель арқылы-Ethernet ақпраттары күйді бақылау сигналды,-IDU арқылы басқару және де қорек көзі (54В) таратылады. Сыртқы модульдер 2,3 , 2,5және 3.5 ГГц диапазондарға жеткізіледі.Жиіліктерді автоматты түрде анықтайтын мультидиапзонды модульдер де өндіріледі.

PRO СPE ішкі модулі желілік интерфейстердiң  әртүрлi кескiндер конфигурацияларымен  қол жетімді.Жеке компьютермен  және абоненттің мәлімет тарату  желілеріне стандартты IEEE 802.3 Ethernet 10/100-BaseT (RJ 45) интерфейсі қосылады және  де ШС өзіне 2-дыбыстық портты (RJ-I1) VoIP тарату үшін қоса алады.Тағы Wi-Fi модулі қарастырылған (802.1lb/gj-шкалалы  қол жеткізу нүктесін ұйымдастыру  үшін).

BreezeMAX 4Motion Si құрылғысы- бұл шағын  портативті құрылғы,ол соңғы тұтынушымен  инсталлирленеді.Ол тікелей ПК-ға (plug және play) қосылады және SIM карта  немесес арнайы көмегімен іске  қосылады. Ол PRO абоненттік құрылғысы  секілді.Портативтік абоненттік  станция 2-нұсқада Intel RD2 және Весеет  компанияларының чипжелілерінде  шығарылады.Бірінші жағдайда  құрылғы  6-антенналармен қамтылған,олар корпустың  астында орналасқан.Весеет чипжелісіндегі  құрылғы барлық бағытқа бағытталған  2-аса үлкен емес антенналарымен  жабдықталған.

BreezeMAX құрылғыларының бірнеше нұсқалары  шығарылfды(Motion Si әрбір 2,3; 2,5 және 3,5 ГГц диапазондары үшiн); олардың  барлығы IEEE 802.3 Ethernet 10/100-BaseT (1-ден  4-ке дейінгі порттар RJ-45) міндетті  интерфейсін қосады.Локальді қол  жетімділікті ұйымдастыру үшін  құрылғы опционалды түрде IEEE 802.11b/g модулімен және VoIP тарату үшін  дыбыстық шлюзбен қамтылады.

BreezeMAX 4Motion PC Card – бұл Весеет чипжелісіндегі  желілік адаптер ол WiMAX мобильді  желісіне  жылжымалы компьютерді  қосуға мүмкіндік береді.Ол 2,3; 2,5 және 3,5ГГц диапазондардың әрбірі  үшін 10МГц арнаның кендігі кезінде,шықпайтын  арнада максималды 20Мбит/с максималды  жылдамдықты,кіретін аранада 7Мбит/с-қа  дейінгі жылдамдықты қамтамасыз  етеді.Арнаның кеңдігі конфигурация  кезінде 5:7; 8,75 10МГц құрайды.Картада  екі қозғалмалы антенналар  орналасқан,оларды  бақылау мен реттеу сигналдың  қабылдануын жақсартуға мүмкіндік  береді.БС-дан 0 км-ге дейін жою  жұмыстары жүргізілуі мүмкін.

2009 жылдың ортасына таман   бiрнеше USB құрылғы туралы белгігі  болған,олар BreezeMAX 4Motion БС-мен үйлесімділік  үшін тесттен өткен.Олардың ішінде US210 құрылғысы AWB компаниясының және WU211 құрылғысы Quanta computers компаниясы  өндірілген.

US210 құрылғысы-бұл WiMAX USB адаптері  ПК үшін.. Адаптер IEEE 802.16е стандартына  толықтай сай келеді, және  толық  сәйкес келедi және 130 км/сағ дейінгі  жылдамдықта мобильді сымсыз  байланысты қолдайды.Құрылғы инсталлирленеді  және соңғы қолданушымен жөнделеді,шықпайтын  арнадағы пиктік жылдамдық - 33Мбит/с  дейiн,шығатында-7 Мбит/с дейін 2,3;2,5 және 3,5ГГц жиілік диапазондарында  жұмыс істейді.Таратқыштың қуаты  23 дБм,антеннаның күшейтілуі 2дБ ,ол  изотропты қуаттылықтан алынған.1-таратушы  және 2-қабылдаушы антенналардың  арқасында US210 МГМО-технологиясын  қолдайды.Энерготқтынуы-2,4В,антеннаның  қуаты-23дБ кезінде.

WiMAX – адаптері , WU211 Quanta computers компаниясы  шығарған,жоғарыда қарастырылған  құрылғыға аналогты.Ол 2,496, 2, 69 ГГц  диапзонында жұмыс істейді.Антеннадағы  максимальды шығыс қуаты: 23±1 дБм,  антеннаның күшейтілуі изотропты  қуаттан 2 дБ.

 

 

2.10-сурет. Әр түрлi абоненттiк  құрылғылар үшiн типтікi қызмет  көрсетудің аймақтары.

 

БС-ның қамту аймағы тек БС-ның  тарату қуаты мен абоненттік құрылғысына  ғана тәуелді емес,ол абонентік құрылғының типі мен жұмыс шарттарына да тәуелді (рельеф және құрылыстың типі) (2.10-сурет). Олар жұмыстың қашықтығы мен көру мүмкіндігіне айтарлықтай әсер етеді. Тікелей көрініс кезінде, қашықтықтың  теориялық шектелуі 54 км құрайды,ал практикалық түрде тұрақты байланысты өткішгіштік қабілетінен 3Мбит/с  БС-дан 30км қашықтықта алуға болады.