Обеспечение связью на основе технологии GSM

* первая - поддержка в качестве входных сигналов каналов доступа только трибов (прим. от trib, tributary - компонентный сигнал, подчинённый сигнал или нагрузка, поток нагрузке) PDH и SDH;

* вторая - трибы должны быть упакованы в стандартные помеченные контейнеры, размеры которых определяются уровнем триба в иерархии PDH;

* третья - положение виртуального контейнера может определяться с помощью указателей, позволяющих устранить противоречие между фактом синхронности обработки и возможным изменением положения контейнера внутри поля полезной нагрузки;

* четвёртая - несколько контейнеров одного уровня могут быть сцеплены вместе и рассматриваться как один непрерывный контейнер, используемый для размещения нестандартной полезной нагрузки;

* пятая - предусмотрено формирование отдельного поля заголовков размером 9*9=81 байт.

Скорости передач иерархии SDH представлены в таблице 2.6.

Таблица 2.6.

Скорости передач иерархии SDH

Уровень SDH.	Скорость передачи, Мбит/с
STM-1	155,520
STM-4	622,080
STM-8	1244,160
STM-12	1866,240
STM-16	2487,320

2.3.4 Обобщенная схема мультиплексирования потоков в SDH

Рассмотрим процессы, связанные с загрузкой и выгрузкой цифрового потока в транспортный модуль системы SDH (транспортный модуль STM-N). Процесс загрузки цифрового потока в транспортные модули представлен схематически на рис. 2.8.

Рис. 2.8. Процесс загрузки цифрового потока в синхронные транспортные модули (STM-N)

В качестве примера рассмотрим процесс формирования синхронного транспортного модуля STM-1 из нагрузки потока Е1 (рис.2.9.).



Рис.2.9. Формирование синхронного транспортного модуля STM-1 из нагрузки потока Е1.

Как видно из рисунка, в процессе формирования синхронного транспортного модуля к нагрузке сначала добавляются выравнивающие биты, а также фиксированные, управляющие и упаковывающие биты.

К сформированному контейнеру С-12 добавляется заголовок маршрута VC-12 РОН (Path Overhead), в результате формируется виртуальный контейнер.

Добавление к виртуальному контейнеру 1 байта указателя (PTR) превращает первый в блок нагрузки (TU). Затем происходит процедура мультиплексирования блоков нагрузки в группы блоков нагрузки (TUG) различного уровня вплоть до формирования виртуального контейнера верхнего уровня VC-4. В результате присоединения заголовка маршрута VC-4 РОН образуется административный блок (AU), к которому подсоединяется секционный заголовок SОН (Section Overhead). Учитывая разделение маршрута на два типа секций, SОН состоит из заголовка регенераторной секции (RSOH) и заголовка мультиплексорной секции (MSOH).

Как видно, процесс загрузки цифрового потока связан с использованием процессов выравнивания (битового стаффинга), активностью указателей, а также с использованием заголовков РОН и SOH.

Размер контейнера в системе передачи SDH стандартизирован. Его размер несколько больше размера, необходимого для загрузки потока PDH соответствующего уровня иерархии с учетом максимально допустимой вариации скорости загружаемого потока. При загрузке цифрового потока производится процедура выравнивания его скорости методом битового стаффинга, для этого используется часть контейнера.

2.3.5 Архитектура сети SDH

Архитектурные решения при проектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использования элементарных топологий сети в качестве её отдельных сегментов [28].

Архитектура типа "кольцо-кольцо".

Другое часто используемое в архитектуре сетей SDH решение - соединение типа "кольцо-кольцо". Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровней иерархии SDH. На рис.2.10 показана схема соединения двух колец одного уровня - STM-4, а на рис.11. каскадная схема соединения трёх колец - STM-1, STM-4, STM-16.

Рис. 2.10.Два кольца одного уровня.

Рис. 2.11. Каскадное соединение трёх колец.

Линейная архитектура для сетей большой протяженности.

Для линейных сетей большой протяженности расстояние между терминальными мультиплексорами больше или много больше того расстояния, которое может быть рекомендовано с точки зрения максимально допустимого затухания волоконно-оптического кабеля. В этом случае на маршруте между ТМ (рис.2.12.) должны быть установлены кроме мультиплексоров и проходного коммутатора ещё и регенераторы для восстановления затухающего оптического сигнала. Эту линейную архитектуру можно представить в виде последовательного соединения ряда секций, специфицированных в рекомендациях ITU-T G.957 и ITU-T G.958.

Рис. 2.12. Сеть SDH большой протяженности со связью типа "точка-точка" и её сегментация.

В процессе развития сети SDH разработчики могут использовать ряд решений, характерных, для глобальных сетей, таких как формирование своего "остова" (backbone) или магистральной сети в виде ячеистой (mush) структуры, позволяющей организовать альтернативные (резервные) маршруты, используемые в случае возникновения проблем при маршрутизации виртуальных контейнеров по основному пути. Это наряду с присущими сетям SDH внутренним резервированием, позволяет повысить надёжность всей сети в целом. Причём при таком резервировании на альтернативных маршрутах могут быть использованы альтернативные среды распространения сигнала. Например, если на основном маршруте используется ВОК, то на резервном - РРЛ, или наоборот.

Архитектура разветвленной сети общего вида

В процессе развития сети SDH разработчики могут использовать ряд решений, характерных для глобальных сетей, таких как формирование своего "остова" (backbone) или магистральной сети в виде ячеистой (mash) структуры, позволяющей организовать альтернативные (резервные) маршруты, используемые в случае возникновения проблем при маршрутизации виртуальных контейнеров по основному пути. Это, наряду с присущим сетям SDH внутренним резервированием, позволяет повысить надежность всей сети в целом. Причем при таком резервировании на альтернативных маршрутах могут быть использованы альтернативные среды распространения сигнала. Например, если на основном маршруте используется волоконно-оптический кабель (ВОК), то на резервном - радиорелейная линия (РРЛ), или наоборот.

На рис. 2.13. представлена архитектура такой разветвленной (глобальной) сети, остов (или опорная/магистральная сеть) которой сформирован для простоты в виде одной сетевой ячейки, узлами которой являются коммутаторы типа SDXC, связанные по типу "каждый с каждым".

Рис. 2.13. Разветвленная сеть SDH с каскадно-кольцевой и ячеистой структурой

К этому остову присоединены периферийные сети SDH различной топологии, которые могут быть "образами" либо корпоративных сетей, либо общегородских сетей SDH либо сегментов других глобальных сетей. Эта структура может рассматриваться как некий образ глобальной сети SDH.

2.3.6 Резервирование

К современной цифровой первичной сети предъявляются повышенные требования в части параметров ее надежности. В связи с этим современные первичные сети строятся с использованием резервных трактов и коммутаторов, выполняющих оперативное переключение в случае неисправности на одном из каналов. В этом случае в состав системы передачи включаются цепи резервирования мультиплексорной секции (Multiplex Section Protection - MSP). В сети SDH осуществляется постоянный мониторинг параметров ошибки (процедура контроля четности BIP) и параметров связности. В случае значительного ухудшения качества передачи в мультиплексорной секции выполняется оперативное переключение (APS) на резервную мультиплексорную секцию. Это переключение выполняется коммутаторами. По типу резервирования различаются коммутаторы APS с архитектурой 1+1 и 1:n.

Наибольшее распространение имеют две схемы, непосредственно связанные с кольцевой топологией сетей SDH -схема "горячего резервирования" (рис. 2.14 а)) и схема распределенной нагрузки (рис. 2.14 б)). В первом случае трафик передается как в прямом, так и в резервном направлении. В случае повреждения происходит реконфигурация и создается резервный канал. В схеме распределенной нагрузки половина графика передается в прямом, половина - в обратном направлении. В этом случае при возникновении неисправности происходит переключение на уровне ресурсов.

Согласно ITU-T G.841 время резервного переключения не должно превышать 50 мс.



Рис. 2.14.Схемы резервирования в системах SDH.

3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Проектирование зоны обслуживания сети СПРС

Приведенные ниже принципы проектирования основываются на опыте проектирования сотовых сетей связи во многих странах мира.

Целью проектирования сети является:

- обеспечение охвата требуемой зоны обслуживания с высоким качеством речевой связи;

- обеспечение емкости для обслуживания абонентской нагрузки с низкой интенсивностью потерь.

Путем эффективного проектирования сети (например, путем разделения зоны действия базовой станции на секторные сотовые ячейки), а также использования имеющихся сооружений (зданий, мачт, линий передач и т.д.), можно достичь минимальной стоимости инфраструктуры сотовой сети. При проектировании сотовых сетей каждый проект выполняется с учетом желаний и возможностей заказчика. Для составления окончательного проекта сети требуется четкая информация о следующих основных параметрах:

- количество имеющихся свободных частотных каналов (в зависимости от ширины полосы и разноса между каналами);

- планируемые зоны обслуживания (города и магистральные дороги);

- топография и типы местностей в зонах обслуживания (карты);

- существующие сооружения и т.п. (список предлагаемых пунктов расположения базовых станций);

- оценка распределения абонентов и нагрузки;

- прочие параметры проектирования (нагрузка на абонента,

допустимая интенсивность потерь и т.д.).

3.1.1 Оценка распределения абонентов и нагрузки

3.1.1.1 Исходные статистические данные

При проектировании зоны обслуживания сети необходимо использовать статистические данные по численности населения Рязанской области (население области, районов и районных центров, крупных населенных пунктов). Для этого воспользуемся информацией предоставленной службой «Росстат» (таблица 3.1.).

Таблица 3.1.

Численности населения Рязанской области

		В том числе
	Все население	Городское	Сельское
Рязанская область	1172325	820949	351376
г. Рязань	512207	512207
Ермишинский район	9820	4491	5329
пгт. Ермишь	4084	4084
Захаровский район	10320		10320
пгт. Захарово	2992		2992
Кадомский район	9609	5925	3684
пгт. Кадом	5925	5925
Касимовский район	32086	9422	22664
г. Касимов	34208	34208
пгт. Гусь-Железный	3700	3700
пгт. Елатьма	4491	4491
пгт. Лашма	1723	1723
пгт. Сынтул	1796	1796
Клепиковский район	27478	13014	14464
г. Спас-Клепики	6627	6627
пгт. Тума	6387	6387
Кораблинский район	24432	13569	10863
г. Кораблино	13569	13569
Милославский район	15042	6355	8687
пгт. Милославское	4564	4564
пгт. Центральный	1791	1791
Михайловский район	36353	19151	17202
г. Михайлов	12770	12770
пгт. Октябрьский	6381	6381
Новодеревенский район	12459	4084	8375
пгт. Александро-Невский	2203	2203
Пителинский район	6415	4084	8375
пгт. Пителино	2311	2311
Пронский район	33299	4084	8375
пгт. Пронск	4188	4188
г. Новомичуринск	20100	20100
Путятинский район	7838		7838
с. Путятино	3100		3100
Рыбновский район	36440	18973	17467
г. Рыбное	18973	18973
Ряжский район	29588	22173	7415
г. Ряжск	22173	22173
Сапожковский район	11653	4051	7602
пгт. Сапожок	4051	4051
Сараевский район	21022	6318	14704
пгт. Сараи	6318	6318
Сасовский район	48085	29247	18838
г. Сасово	29247	29247
Скопинский район	27456	2528	24928
г. Скопин	31590	31590
пгт. Павелец	1994	1994
пгт. Поплевинский	534	534
Спасский район	30896	8209	22687
г. Спасск-Рязанский	8209	8209
Старожиловский район	17551	5274	12277
пгт. Сторожилово	5274	5274
Ухоловский район	10918	5460	5458
пгт. Ухолово	5460	5460
Чучковский район	10299	4258	6041
пгт. Чучково	4258	4258
Шацкий район	27723	7033	20690
г. Шацк	7033	7033
пгт. Шилово	15938	15938
пгт. Лесной	7245	7245

3.1.1.2 Расчет карты нагрузки

Для расчета карты нагрузки, которая будет обслуживаться в различных районах Рязанской области, необходимо:

1. На основе статистических данных по населению Рязанской области (п. 3.1.1.1.) найти вероятную нагрузку (объем трафика) на основе анализа рынка услуг и числа потенциальных абонентов;

2. Рассчитать трафик и построить его географическое распределение по районам Рязанской области;

3. На основе данных по трафику вычислить необходимое количество разговорных каналов в радиоинтерфейсе стандарта GSM.

При расчете карты нагрузки воспользуемся математической моделью системы с отказами (модель Эрланга В), которую обычно используют для расчетов емкости сотовых систем мобильной связи [1].

В данной модели вероятность отказа (вероятность поступления вызова в момент, когда все каналы заняты) определяется выражением:

, (3.1)

где N - число каналов, А - трафик.

По известным данным:

данные по численности населения;

вероятность отказа РВ = 2 %;

количество роумеров 20 %;

процент звонящих в ЧНН (час наибольшей нагрузки) 65 - 95 %;

средняя продолжительность разговора Т = 45 с.

Можно количественно оценить предполагаемый трафик в населенных пунктах Рязанской области с известной численностью населения.

Пусть число абонентов NЗ, совершающих звонок в ЧНН составляет 65% от общего числа абонентов сети NA. С учетом того, что в Рязанской области действуют 3 сотовых оператора (ОАО«МегаФон»,ОАО «МТС», и ОАО «Вымпелком») количество звонков в ЧНН определится выражением:

NЗ = ((NA+0,2NA)0,65)/3. (3.2)

Тогда трафик составит:

А = (NЗ * Т)/3600 эрл. (3.3)

Произведем расчет трафика для каждого из населенных пунктов Рязанской области с известной численностью населения. Результаты расчета представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2.

Результаты расчета трафика

Населенный пункт	Численность населения	Количество роумеров	Число звонков в ЧНН (NЗ)	Трафик А,эрл
Касимов	34208	6841,6	8894,07	111,18
Скопин	31590	6318	8213,39	102,67
Сасово	29247	5849,4	7604,21	95,05
Ряжск	22173	4434,6	5764,97	72,06
Новомичуринск	20100	4020	225,99	65,32
Рыбное	18973	3794,6	4932,98	61,66
Шилово	15938	3187,6	4143,88	51,80
Кораблино	13569	2713,8	3527,94	44,10
Михайлов	12770	2554	3320,20	41,50
Спасск-Рязанский	8209	1641,8	2134,34	26,68
Лесной	7245	1449	1883,70	23,55
Шацк	7033	1406,6	1828,58	22,86
Спас-Клепики	6627	1325,4	1723,02	21,54
Тума	6387	1277,4	1660,62	20,76
Октябрьский	6381	1276,2	1659,06	20,74
Сараи	6318	1263,6	1642,68	20,53
Кадом	5925	1185	1540,50	19,26
Ухолово	5460	1092	1419,60	17,74
Сторожилово	5274	1054,8	1371,24	17,14
Милославское	4564	912,8	1186,64	14,83
Елатьма	4491	898,2	1167,66	14,60
Чучково	4258	851,6	1107,08	13,84
Пронск	4188	837,6	1088,88	13,61
Ермишь	4084	816,8	1061,84	13,27
Сапожок	4051	810,2	1053,26	13,17
Гусь-Железный	3700	740	962,00	12,02
Путятино	3100	620	806,00	10,07
Захарово	2992	598,4	777,92	9,72
Пителино	2311	462,2	600,86	7,51
Александро-Невский	2203	440,6	572,7	7,16
Павелец	1994	398,8	518,44	6,48
Сынтул	1796	359,2	466,96	5,84
Центральный	1791	358,2	465,66	5,82
Лашма	1723	344,6	447,98	5,60
Поплевинский	534	106,8	138,84	1,74

При определении необходимого числа каналов (для обеспечения заданной вероятности отказа) воспользуемся графиком зависимости числа каналов от трафика (рис 3.1.) соответствующим вероятности отказа в системе РВ = 2 % [1].

Рис. 3.1. График зависимости числа каналов от трафика.

Результаты определения необходимого числа каналов для каждого из населенных пунктов с известной численностью населения представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

Распределение трафика и числа каналов для населенных пунктов Рязанской области.

Населенный пункт	Трафик А (эрл)	Число каналов N
Касимов	111,18	125
Скопин	102,67	116
Сасово	95,05	107
Ряжск	72,06	84
Новомичуринск	65,32	77
Рыбное	61,66	73
Шилово	51,80	63
Кораблино	44,10	54
Михайлов	41,50	52
Спасск-Рязанский	26,68	36
Лесной	23,55	31
Шацк	22,86	30
Спас-Клепики	21,54	29
Тума	20,76	28
Октябрьский	20,74	28
Сараи	20,53	28
Кадом	19,26	26
Ухолово	17,74	26
Сторожилово	17,14	25
Милославское	14,83	24
Елатьма	14,60	24
Чучково	13,84	21
Пронск	13,61	21
Ермишь	13,27	20
Сапожок	13,17	20
Гусь-Железный	12,02	20
Путятино	10,07	17
Захарово	9,72	17
Пителино	7,51	14
Александро-Невский	7,16	14
Павелец	6,48	12
Сынтул	5,84	12
Центральный	5,82	12
Лашма	5,60	11
Поплевинский	1,74	5

3.1.2 Проектирование карты покрытия

3.1.2.1 Проектирование местоположения БС

При проектировании карты покрытия СПРС, помимо численности населения, необходимо учитывать расположение автотрасс и железных дорог, которые также желательно охватить зоной устойчивой связи. Поэтому базовые станции целесообразно устанавливать вблизи автотрасс, где сосредоточено значительное количество роумеров.

При расстановке заданного количества базовых станций (60 БС), в первую очередь обеспечиваем связью районные центры области. На первом этапе выделим районные центры имеющие структуру близкую к городской, предполагают большой объем обслуживаемого трафика и его рост в перспективе. К таким райцентрам относятся: Касимов, Скопин, Сасово, Ряжск, Новомичуринск, Рыбное, Шилово. Так как выделенные на первом этапе рапе райцентры занимают значительную площадь и обеспечить их радиопокрытие с помощью одной БС невозможно в силу особенностей диаграмм направленности антенн, то число БС в этих райцентрах не менее двух. Заметим, что карта нагрузки предполагает возможность использования и одной БС, так как она позволяет обеспечить 168 абонентов в полноскоростном режиме или 336 абонентов в полускоростном режиме в максимальной конфигурации без расширения. Однако вышеуказанные географические особенности требуют установки двух БС в этих райрнных центрах. Специфика рельефа остальных районов, необходимое число каналов в ЧНН, а также то,что они имеют меньшую площадь, позволяет обеспечит их связью с помощью одной БС.

Результат распределения БС представлен в таблице 3.4.

Таблица 3.4.

Распределение БС по населенным пунктам.

Населенный пункт	Количество БС	Населенный пункт	Количество БС
Касимов	2	Сторожилово	1
Скопин	2	Милославское	1
Сасово	2	Елатьма	1
Ряжск	2	Чучково	1
Новомичуринск	2	Пронск	1
Рыбное	2	Ермишь	1
Шилово	2	Сапожок	1
Кораблино	1	Гусь-Железный	1
Михайлов	1	Путятино	1
Спасск-Рязанский	1	Захарово	1
Лесной	1	Пителино	1
Шацк	1	Александро-Невский	1
Спас-Клепики	1	Павелец	1
Тума	1	Сынтул	1
Октябрьский	1	Центральный	1
Сараи	1	Лашма	1
Кадом	1	Поплевинский	1
Ухолово	1

Таким образом, остались неразмещенными 18 БС из 60. Эти БС будут установлены рядом с автотрассами в местах близкого расположения нескольких населенных пунктов (сел и деревень), в наиболее крупных из оставшихся селах или поселках городского типа.

Размещение БС и карта покрытия представлены на рис. 3.2.

Радиус зоны уверенного приема для одной БС составляет 5-7 км. Радиус зоны неуверенного приема - 10-15 км. Радиус зоны вероятного приема - 20-25 км.

На рис. 3.2. зоны действия БС изображены в форме окружностей, так как при проектировании не учитывались:

· изменения, нарушения, неисправности, прерывания или задержки распространения радиоволн, вызванные природными явлениями, из-за местных особенностей рельефа и застройки, метеорологических условий;

· помехи, затрудняющие прием сигнала, связанные с местом и условиями расположения абонентского оборудования, в том числе, вблизи зданий в туннелях, подземных сооружениях.

Как видно из рис. 3.2, полученная зона обслуживания охватывает почти всю территорию Рязанской области. При этом общая численность населения районных центров и населенных пунктов с известной численностью населения охваченных связью составляет 311207 человек. Оставшееся население области (348911 человек) обслужить с помощью 18-и БС невозможно в связи с географическими особенностями Рязанской области, а также в связи с особенностями распределения населения в области. Конкретное значение численности обслуживаемого населения будет определено после строительства БС и фактического определения количества обслуживаемых абонентов. Последнее будет являться основанием для дальнейшего расширения зоны покрытия.

3.1.2.2 Проектирование секторов излучения БС

Перед проектированием сети стоят две разные цели, зависимые от обслуживаемой местности.

1. В сельских местностях главная задача - это произвести большие зоны охвата с высокой мощностью передачи и высокими антеннами (обычно с помощью ненаправленной антенны).

2. В городах, где нагрузка интенсивная, главная задача - это обеспечение максимальной емкости и компактных размеров ячеек с небольшой мощностью и низкими антеннами (часто с помощью направленной антенны и секторных ячеек). Проблема проектирования сетей городских районов состоит в том, что применяются одни и те же частоты с минимальной внутриканальной помехой.

В городских районах целесообразно использовать "зонтичные" базовые станции, т.к. они охватывают и такие районы, которые недостаточно хорошо охвачены малыми ячейками.

Определим число приемопередатчиков (трансиверов) необходимое каждой из БС. На один приемопередатчик приходится 7 разговорных каналов, работающих в полноскоростном режиме (Full rate) или 14 разговорных каналов, работающих в полускоростном режиме (Half rate).

Пусть в ЧНН в режиме (Half rate) работает 50% каналов. На рис. 3.4. представлены возможные конфигурации секторов БС.

Рис. 3.4. Возможные конфигурации секторов БС.

Определим конфигурацию секторов каждой из БС по известному числу каналов, необходимому каждой из них. Рассчитанное число каналов будет соответствовать ЧНН, то есть 50 % каналов работают в режиме half rate. Результаты расчета приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5.

Конфигурация секторов БС

Населенный пункт	Необходимое число каналов N	Количество БС	Число трансиверов на БС	Полученное число каналов
Касимов	125	2	6 и 6	63 и 63
Скопин	116	2	5 и 6	53 и 63
Сасово	107	2	5 и 6	53 и 63
Ряжск	84	2	4 и 4	42 и 42
Новомичуринск	77	2	4 и 4	42 и 42
Рыбное	73	2	3 и 4	32 и 42
Шилово	63	2	3 и 3	32 и 32
Кораблино	54	1	6	63
Михайлов	52	1	5	53
Спасск-Рязанский	36	1	4	42
Лесной	31	1	3	32
Шацк	30	1	3	32
Спас-Клепики	29	1	3	32
Тума	28	1	3	32
Октябрьский	28	1	3	32
Сараи	28	1	3	32
Кадом	26	1	3	32
Ухолово	26	1	3	32
Сторожилово	25	1	3	32
Елатьма	24	1	3	32
Милославское	24	1	3	32
Пронск	21	1	2	21
Чучково	21	1	2	21
Ермишь	20	1	2	21
Гусь-Железный	20	1	2	21
Сапожок	20	1	2	21
Захарово	17	1	2	21
Путятино	17	1	2	21
Александро-Невский	14	1	2	21
Пителино	14	1	2	21
Сынтул	12	1	2	21
Центральный	12	1	2	21
Павелец	12	1	2	21
Лашма	11	1	2	21
Поплевинский	5	1	2	21

В силу малой численности и низкой плотности населения в сельской местности начальную конфигурацию оставшихся 18-и БС примем минимальной: 2 трансивера (21разговорный канал).

3.1.3 Проектирование конфигурации БС

3.1.3.1 Структура и конфигурация БС проектируемой сети

В качестве базовых станций в проектируемой сети целесообразно использовать БС ULTRASITE производства фирмы «Nokia Networks Oy» (Финляндия), которые являются ключевым элементом для сетей GSM.

Данные БС могут вмещать до 12 ПП (приемопередатчиков) GSM/EDGE водном кабинете и интегрированную систему дублирующего батарейного питания. Количество кабинетов на одной БС можно увеличивать. Базовые станции могут работать в диапазонах 900 МГц, 1800 МГц или в обоих диапазонах. UltraSite EDGE BTS работают, как через несколько секторных антенн, так и через одну антенну. Стойки UltraSite EDGE BTS могут быть включены в цепочку для повышения ёмкости соты. Максимальная конфигурация включает: 36+36+36 ППБС в 9 стойках.

UltraSite EDGE BTS может работать совместно с уже развёрнутыми станциями семейства Nokia Talk.

Общие технические параметры БС представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6.

Общие технические параметры БС

Наименование параметра	GSM 900	GSM 1800
Максимальное количество радиоканалов	12 (в конфигурациях Indoor и Outdoor) 6 (в конфигурациях Midi Indoor и Midi Outdoor)
Тип модуляции несущей	GMSK, 8-PSK
Диапазон рабочих частот: прием	880 - 915 МГц	1710 - 1785 МГц
передача	925 - 960 МГц	1805 - 1880 МГц
Разнос между каналами приема и передачи	45 МГц	95 МГц
Межканальный разнос	200 кГц
Максимальная пиковая выходная мощность и класс мощности	28 Вт (44,5 дБм)	25 Вт (44,0 дБм)

В БС UltraSite используются следующие речевые кодеки:

- с полноскоростным кодированием FR;

- с полускоростным кодированием HR

Конфигурация для GSM 900

На БС будут использоваться два варианта конфигурации секторов - с одним или двумя трансиверами (Рис. 3.5.-3.6.).

Рис. 3.5. Конфигурация сектора БС с одним трансивером

Рис. 3.6. Конфигурация сектора БС с двумя трансиверами и двукратным пространственным разнесением

Высокая чувствительность приёмников UltraSite EDGE BTS достигается за счёт применения новых, специально разработанных, антенных усилителей с большим коэффициентом усиления совместно с системой разнесённого приёма (2- входа).

Для минимизации числа используемых антенн возможно применение антенных сумматоров. На рис. 7. представлен 2-портовый широкополосный сумматор: сигналы от двух трансиверов объединяются в одну антенну, используя устройство WBC.

Рис. 3.7. Конфигурация сектора БС с двумя трансиверами объединенными на одну антенну

3.1.3.2 Составные части БС

На рис.8 представлены примеры конфигурации для БС с 3 (1приемопередатчик на сектор, рис 3.8. а)) и 6 приемопередатчиками (2 приемопередатчика на сектор, рис. 3.8. б)).



1. Трансиверы (РЧ часть)

2. 6-канальные приёмные разветвители

3. Трансиверы (низкочастотная часть)

4. Устройство контроля и сопряжения основной полосы

5. Передатчик

6. Дистанционно настраиваемые сумматоры

7. Источник постоянного тока

8. Выпрямитель

9. Аккумуляторная батарея резервного питания

10. Сетевой распределитель

11. Устройство управления стойкой

Рис. 3.8. Комплектация базовой станции, пример конфигурации

В состав БС входят:

1.1. Трансиверы

ВЧ часть трансиверов, обычно называемых TRX RF, состоит из одного передатчика, одного основного приёмника и одного приёмника разнесённого приёма.

НЧ-часть трансивера (TRX BB2) представляет собой плату цифровой обработки сигналов, состоящей из двух независимых модулей основной полосы, работающих со своим блоком TRX RF. Один из модулей дополнительно управляет процессом частотных скачков.

1.2. Дуплексеры

Блок двойного дуплексера (DDU) обеспечивает развязку передаваемого и принимаемого сигналов с одной антенны, выполняет фильтрацию и усиление сигналов для основного и разнесённого приёмника, перед тем как они подаются через разветвитель на ВЧ-трансивер. Для обеспечения оптимального уровня входного сигнала трансивера блок содержит МШУ с регулируемым усилением..

Двухдиапазонный двойной дуплексный блок объединяет выходы от дуплексеров GSM 900 и GSM 1800 или от RTC в один антенный фидер.

1.3. Сумматоры

Широкополосные сумматоры (WBC) объединяют два выходных сигнала передатчиков TRX в один.

1.4. Разветвители

Блоки входного разветвителя (RMU) распределяют входной сигнал между приёмниками трансиверов

1.5. Антенные усилители

Антенные усилители (MHA) разработаны для обеспечения входного усиления 33 дБ в GSM 1800/GSM 1900-блоках и 32 дБ в GSM 900-блоках, малого коэффициента шума, что улучшает входную чувствительность и отношение сигнал/шум и для малых потерь передачи в компактном, малого объёма грозозащищённом герметичном корпусе.

Ответвитель смещения (The Bias Tee) обеспечивает подачу постоянного тока через ВЧ-кабель на антенный усилитель.

1.6. Передатчик

Блок передатчика отвечает за соединение ПБС UltraSite EDGE BTS с контроллером базовой станции BSC через интерфейс A-шины. Среда доставки может быть либо радиотракт, либо оптическая линия, либо проводная линия (E1/T1), либо оптический кабель системы STM-1. UltraSite EDGE BTS поддерживает сигнализацию А-шины со скоростями 16 кбит/с, 32 кбит/с и 64 кбит/с.

1.6.1. Радиотракт

Интерфейс по радиоканалу ПБС UltraSite EDGE BTS обеспечивает с помощью следующих блоков:

* FXC RRI: скорость 16 x 2 Mбит/с, поддерживается для каждого из двух разъёмов, фирменной шины Flexbus. Обеспечивается мультиплексирование и петлевая защита первичных каналов на скорости от 8 кбит/с. FXC RRI, подключается к РРС семейства FlexiHopper или MetroHopper с помощью коаксиального кабеля, называемого Flexbus. Этим кабелем можно подключить несколько стоек БТС, стоящих в одном месте. Блоки FXC RRI работают, как повторители между стойками UltraSite EDGE BTS и КБС, соединяя их в сеть типа точка-точка, цепь, кольцо или звезда.

1.6.2. Оптическое волокно

Следующие блоки обеспечивают соединение UltraSite EDGE BTS по оптоволокну:

* FXC STM-1: два стандартных потока STM-1 (155 Mbit/s) малой протяжённости.

* FXC Bridge: мост для сигналов между SDH-трактами и PDH-мультиплексорами FXC блоков, включая управление и мультиплексирование уровня Q1 на скоростях 8 кбит/с, 16 кбит/с, 32 кбит/с, 64 кбит/с, и n x 64 кбит/с.

Блоки FXC STM-1 и FXC Bridge работают как точки разветвления и межсоединений Nokia UltraSite EDGE BTS и КБС используя соединения типа точка-точка, звезда, цепь, или кольцо.

1.6.3. Проводное соединение

Следующие блоки проводной связи обеспечивают соединение UltraSite EDGE BTS:

* FXC E1: пропускной способности 4 x 2 Mбит/с (E1) через PCM-разъёмы.

* FXC E1/T1: пропускной способности 4 x 2 Mбит/с (E1) или 4 x 1.5 Mбит/с (T1) PCM-разъёмы.

* FC E1/T1: пропускной способности 1 x 2 Mбит/с (E1) или 1 x 1.5 Mбит/с (T1) через PCM-разъёмы.

Блоки FC E1и FC E1/T1 работают как точки разветвления и межсоединений Nokia UltraSite EDGE BTS и КБС используя соединения типа точка-точка, звезда, цепь, или кольцо. Блоки FC E1/T1 могут работать как оконечные устройства в сетях типа звезда или цепь.

1.7. Главный блок управления и интерфейса (BOI)

Блок BOI отвечает за функции управления общие для всех остальных блоков: запуска и эксплуатации, тактовой синхронизации и сбора аварийных сигналов. Плата блока ВОI хранит так же ПО БТС.

1.8. Блок питания БТС

Блок питания постоянного тока (PWS) снабжает энергией ПБС. В стойке UltraSite EDGE BTS может быть 3 блока питания постоянного тока. Блок обеспечивает с запасом работу до 12 трансиверов.

2. Система резервного питания

Интегрированная система резервного питания (IBBU) состоит из выпрямителей, аккумуляторных батарей, распределителей переменного/постоянного тока и блока контроллера стойки. Она предназначена для обеспечения гарантированного питания, когда пропадает внешнее сетевое напряжение.

2.1. Выпрямители

2.2. Батареи

2.3. Система контроля температуры

2.4 Система управления и контроля

UltraSite EDGE BTS управляется системой NMS/2000 через КБС, как часть ПБС. Благодаря развитой системе контроля в NMS/2000, задачи управления непосредственно на базовой станции сведены к минимуму. Nokia NMS включает в себя полный перечень функций поиска неисправностей, управления авариями, параметрами и конфигурированием, управления безопасностью.

3.2 Проектирование транспортной сети СПРС

При проектировании транспортной сети СПРС необходимо учесть ряд условий, которые, как правило, предъявляются заказчиком к проектировщику:

· приемлемое соотношение цена/качество, т. е. затраты на строительство и последующую эксплуатацию должны быть минимальны при одновременном обеспечении надлежащего качества работы транспортной сети;

· возможность расширения сети и увеличения её ёмкости в будущем с приемлемыми затратами;

· высокая степень интеграции с различными видами оборудования;

· разумная организация защиты сети, обеспечивающая высокую надежность работы сети с минимальными капиталовложениями.

Основными этапами проектирования транспортной сети являются:

1. выбор среды доставки для соединения ПБС UltraSite EDGE BTS с контроллером базовой станции BSC через интерфейс A-bis;

2. расчет А-bis интерфейса, для определения емкости соединительных линий транспортной сети;

3. построение карты емкости A-bis интерфейса;

4. проектирование архитектуры транспортной сети и организация кольцевой защиты;

5. выбор аппаратуры.

3.2.1 Выбор среды доставки для соединения ПБС UltraSite EDGE BTS с контроллером базовой станции BSC

Средой доставки является радиотракт, оптическая линия или проводная линия (технологии PDH), либо оптическая линия системы SDH. В качестве среды доставки для соединения ПБС UltraSite EDGE BTS с контроллером базовой станции BSC через интерфейс A-bis целесообразно применить радиотракт, так как в условиях сельской местности использование проводных линий или оптических кабелей оказывается гораздо более дорогостоящим.

3.2.2 Расчет ёмкости интерфейса A-bis

Интерфейс между BSC и BTS (A-bis интерфейс) служит для связи BSC с BTS и определен Рекомендациями ETSI/GSM для процессов установления соединений и управления оборудованием, передача осуществляется цифровыми потоками со скоростью 2048 кбит/с (Е1). Для определения емкости соединительных линий транспортной сети, рассчитаем скорость передачи данных от кажтой из БС. Так как каждый приемопередатчик обеспечивает 8 временных каналов со скоростью 16 кбит/с, то скорость передачи данных можно рассчитать по формуле:

V = Nпп*8*16 [кбит/с], (3.4)

где Nпп - число приемопередатчиков на БС;

число таймслотов на передачу определяется, как Nпп*8.

Результат расчета представлен в таблице 3.8.

Таблица 3.8.

Населенный пункт	Число трансиверов на БС	Число таймслотов на передачу	Скорость передачи, Кбит/с
Касимов	6	48	768
	6	48	768
Сасово	5	40	640
	6	48	768
Скопин	5	40	640
	6	48	768
Ряжск	4	32	512
	4	32	512
Новомичуринск	4	32	512
	4	32	512
Рыбное	4	32	512
	3	24	384
Шилово	3	24	384
	3	24	384
Кораблино	6	48	768
Михайлов	5	40	640
Спасск-Рязанский	4	32	512
Сельские БС	4	32	512
Елатьма	3	24	384
Спас-Клепики	3	24	384
Тума	3	24	384
Милославское	3	24	384
Октябрьский	3	24	384
Сараи	3	24	384
Сторожилово	3	24	384
Ухолово	3	24	384
Шацк	3	24	384
Лесной	3	24	384
Кадом	3	24	384
Ермишь	2	16	256
Захарово	2	16	256
Гусь-Железный	2	16	256
Лашма	2	16	256
Сынтул	2	16	256
Центральный	2	16	256
Александро-Невский	2	16	256
Пителино	2	16	256
Пронск	2	16	256
Путятино	2	16	256
Сапожок	2	16	256
Павелец	2	16	256
Поплевинский	2	16	256
Чучково	2	16	256

3.2.3 Построение карты емкости A-bis интерфейса

Для наглядного представления распределения скоростей цифровых потоков на территории Рязанской области, а также для удобства дальнейшего проектирования транспортной сети СПРС необходимо построить карту ёмкости A-bis интерфейса (рис. 3.9.).

3.2.4 Проектирование архитектуры транспортной сети и организация кольцевой защиты

Как было указано ранее, при проектировании архитектуры (топологии) транспортной сети следует учитывать величину затрат на реализацию проекта. При этом разрабатываемая сеть должна обладать достаточной степенью устойчивости при возникновении аварийных ситуаций на отдельных участках сети или на нескольких участках одновременно.

Методы дублирования оборудования и тракта распространения защищают отдельный участок передачи. Защита в виде замкнутого кольца является фактически типом сетевой топологии. Кольцевая защита отличается от двух предыдущих методов в том, что она защищает весь маршрут передачи, а не только отдельный участок линии. При необходимости, отдельные участки кольца могут быть защищены методами дублирования оборудования или тракта распространения.

Для выбора оптимального варианта архитектуры сети, целесообразно рассмотреть несколько примеров её построения, различных по стоимости и степени защищенности от аварийных ситуаций.

При проектировании, в первую очередь определим положение основных элементов сети. MSC (Mobile services Switching Center) - коммутатор подвижной связи и TC (транскодер) расположены в Рязани. BSC (контроллер БС) должен располагаться в месте с наибольшей плотностью трафика, чтобы линии связи с высокой пропускной способностью были как можно короче.

Три варианта построения транспортной сети представлены на рис. 3.10.-3.12.

Во всех случаях применена кольцевая защита, которая обеспечивает устойчивость сети при неисправности оборудования, а также в случае возникновения помех в тракте передачи. При обнаружении неисправности трафик маршрутизируется в противоположное направление по кольцу радиорелейных станций.

В первой схеме, простейшей по своей структуре (рис. 3.10.), имеется 3 кольца, которые заключают в себя почти все наиболее крупные населенные пункты с большим объемом трафика (более 384 кбит/с). Недостатком является то, что 25 БС не охвачено кольцевой защитой и в случае аварии на одном из участков схемы возможна потеря связи максимум с 6 БС (при разрыве связи между РРС в Скопине). При аварии на 2 участках возможна потеря связи с 26 БС (участки Михайлов - Захарово, Путятино - Песочня) или потеря связи с MSC т. к. в Рязань идут 2 соединительные линии. Вероятность потери связи на большем числе участков одновременно столь незначительна, что при проектировании транспортнах сетей она, как правило не учитывается. Еще один недостаток данной схемы - наличие нескольких участков, длина которых превышает 60 км, что потребует применения ретрансляционных РРС (радиорелейных станций), а этого желательно избежать.

Во второй схеме (рис. 3.11.) имеется 4 кольца, которые заключают в себя все наиболее крупные населенные пункты с большим объемом трафика (более 384 кбит/с). Не охваченными кольцевой защитой остались 5 БС. В случае аварии на одном из участков схемы (не входящем в кольцо) возможна потеря связи максимум с 1 БС. Рассмотрим пример разрыва связи на 2 участках одновременно (Рязань - Захарово, Скопин - Новомичуринск). При этом происходит потеря связи с 15 БС (максимальный возможный ущерб при потере связи на 2 участках). Максимальная длина участка в схеме - 43 км (Константиново - Спас-Клепики), дает возможность обойтись без ретрансляционных РРС. В соответствии с количеством участков (64) можно определить, что для построения данного варианта сети необходимо 128 приемопередатчиков.

В третьей схеме (рис. 3.12.) защита организована с помощью 8-и колец, причем все станции охвачены кольцевой защитой. В случае аварии на одном из участков схемы потеря связи возникнет максимум с 1 БС. При аварии на 2 участках возможна потеря связи максимум с 8 БС (Рязань - Жоково, Чкрнава - Милославское). В то же время, вторая схема требует 136 приемопередатчика (68 участков), т. е. является более дорогостоящей по сравнению со второй. Еще одним недостатком данной схемы является наличие нескольких участков, длина которых превышает 50 км, что может потребовать применения ретрансляционных РРС (радиорелейных станций).

На основании рассмотренных особенностей схем можно сделать вывод, что наиболее подходящим является второй вариант структуры транспортной сети, т. к. его реализация обойдется дешевле, при этом, недостаточная защищенность схемы на некоторых участках может быть устранена позднее, в случае необходимости, путем увеличения числа переприемных участков и организации дополнительных колец.

Размещение BSC является сложной многомерной задачей, при ее решении учитывается распределение количества и емкости информационных потоков на местности, степень защищенности предполагаемой точки расположения BSC, длина соединительных линий. Обычно эта задача решается с помощью специальных программ на ЭВМ. В данном случае BSC будет расположен в г. Спасск-Рязанский т. к. эта точка является местом соединения четырех колец, находится в центральной части области, и нагрузка на ветви сети, подходящих к BSC, распределяется достаточно равномерно.

3.2.5 Выбор аппаратуры

Прежде чем выбрать конкретную систему радиорелейной связи, необходимо рассчитать возможную ёмкость каналов передачи для принятого варианта структуры сети. Ввиду сложности расчета ёмкости каждого переприемного участка процедуру расчета проведем упрощенно.

Ёмкость колец найдем суммированием скоростей передачи от БС включенных в кольцо. Также определим соответствующее количество потоков Е1 (2048 кбит/с) необходимое для обеспечения нужной скорости. Таким образом получим:

1-е кольцо - 5760 кбит/с (3 Е1); 2-е кольцо - 7936 кбит/с (4 Е1);

3-е кольцо - 8448 кбит/с (5 Е1); 4-е кольцо - 7936 кбит/с (4 Е1).

Общая скорость передачи данных на BSC составит 22400 кбит/с (11 Е1). Рассчитанная величина является максимально возможной, для имеющегося количества приемопередатчиков всех БС. Скорость потока данных от BSC к MSC будет соответствовать величине текущего трафика и составит примерно 50 % от общей скорости потока данных входящих на BSC (6 Е1). При выборе пропускной способности колец необходимо учесть не только скорость передачи данных между БС и BSC но и скорость А-интерфейса (интерфейс между MSC и BSC). Необходимо заметить, что при обрыве связи на одном или нескольких участках одновременно, нагрузка на некоторые участки сети может значительно возрасти. Поэтому необходимо обеспечения линий связи запасом ёмкости на случай аварийного перераспределения цифровых потоков. Таким образом определим пропускную способность линий связи:

1-е и 3-е кольцо : 16 Е1 ( А-bis интерфейс и А-интерфейс с учетом дополнительной нагрузки в случае аварии);

участок Путятино - Спасск-Рязанский: 8 Е1 (с учетом перераспределения нагрузки при аварии на 2-ом или 4-ом кольце);

оставшиеся участки 2-го и 4-го колец : 4 Е1;

участки не включенные в кольца : 2 Е1.

Учитывая рассмотренные особенности, для построения транспортной сети выберем микроволновые радиорелейные станции семейства Nokia FlexiHopper. Оборудование FlexiHopper производства фирмы Nokia ориентировано на решение существующей потребности в транспортных сетях PDH операторов подвижной связи и корпоративных заказчиков. При сравнении технических характеристик различных производителей радиорелейного оборудования для PDH сетей наиболее подходящим решением является РРС FlexiHopper, которое отвечает жестким требованиям к качеству связи, надежности оборудования, уровню сервисных возможностей и является лидером в своём классе по соотношению цена/качество.

Цифровое радиорелейное оборудование Nokia FlexiHopper - это оперативная установка линии связи, которая позволяет быстрого и легкого организовать каналы связи, при этом существенно сокращая затраты в период развертывания сети.

В семейство микроволновых радиорелейных станций Nokia FlexiHopper входят модели для частотных диапазонов 13, 15, 18, 23, 26 и 38 ГГц. Пропускная способность радиопередачи всех моделей составляет 2 х 2, 4 х 2, 8 х 2, или 16 х 2 Мбит/с. Пропускную способность можно выбирать с помощью диспетчера узла или системы управления сетью (NMS) без внесения в аппаратурные средства каких-либо изменений.

В оборудовании Nokia FlexiHopper предусмотрена защита передачи трех разных типов: дублирование оборудования, дублирование тракта распространения и защита в виде замкнутого кольца.

Радиорелейная станция Nokia FlexiHopper является полностью совместимой с базовой станцией Nokia UltraSite. Радиорелейная станция Nokia FlexiHopper соединяется с базовой станцией Nokia UltraSite с помощью съемного комнатного блока FC RRI или FXC RRI.

Радиорелейные станции Nokia FlexiHopper 13 и 15 ГГц могут использоваться в сельских районах, где требуются участки радиорелейной линии большей протяженности. Благодаря программируемой емкости, радиорелейное оборудование Nokia FlexiHopper нарастает параллельно с развертыванием сети.

Так как проектируемая транспортная сеть будет функционировать в сельской местности, то рабочим примем диапазон 13 ГГц.

4. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Общие сведения

Общие сведения о РРС Nokia FlexiHopper представлены в таблицах 4.1.-4.4.

Таблица 4.1.

Пропускные способности

Варианты пропускной способности
Пропускная способность трафика (Мбит/c)	Полная битовая скорость (Мбит/с, ??10млн. долей
2 х 2	4, 715 127 5
4 х 2	9, 430 255
8 х 2	18, 860 510
16 х 2	37, 721 020
Допуски битовой скорости
Интерфейс 2 Мбит/с	? 50 млн. долей

Таблица 4.2.

Уровни мощности

Максимальная мощность передачи и фактор шума на разъеме антенны
Наружный блок	Мощность передачи (дБм), номинальная	Принимаемый фактор шума (дБ), типичный
FlexiHopper 13	20	< 6,5
FlexiHopper 38	16	< 8
Минимальная мощность передачи
Наружный блок	Пропускная способность (Мбит/с)	Минимальная мощность передачи (дБм), номинальная
FlexiHopper 13	Все скорости	- 6
FlexiHopper 38	2 х 2	- 10
	4 х 2	- 7
	8 х 2	- 4
	16 х 2	- 1

Таблица 4.3.

Электропитание, габаритные размеры

FlexiHopper
Электропитание и потребляемая мощность
Питающее напряжение постоянного тока	От +48 до +60 В постоянного тока
Потребляемая мощность	< 25 Вт
Габаритные размеры
Наружный блок 13 ГГц без антенны и блока ориентации	Высота 230 мм Ширина 210 мм Глубина 210 мм Масса 5,5 кг
Наружный блок 38 ГГц без антенны и блока ориентации	Высота 230 мм Ширина 210 мм Глубина 120 мм Масса 4,0 кг

Таблица 4.4.

Интерфейсы

FlexiHopper
В нормальных условиях антенна подключена прямо к собственному быстроразъемному соединителю антенны компании Nokia. Поляризация поддается изменению (вертикальная / горизонтальная). Для отдельно устанавливаемых антенн используются следующие волноводные фланцы.
Частотный диапазон	Волноводный фланец
13 ГГц	UBR120
38 ГГц	UBR320
Электрические интерфейсы
Интерфейс Flexbus	Разъем TNC (розеточный) 50 Ом Электропитание для наружного блока
Интерфейс контроля АРУ	Разъем BNC Диапазон напряжений: 0,5 - 4,5 В (снижается согласно повышению уровня приема) Выходное сопротивление: > 10 кОм

4.2 Проектирование конфигураций станций

В этом разделе показаны варианты конфигураций станций, которые будут реализованы оборудованием Nokia FlexiHopper с использованием разных комнатных блоков.

Один комнатный блок (за исключением блока FC RRI) может поддерживать два наружных блока. С одним комнатным блоком FIU 19 можно соединять до четырех наружных блоков. Все модели комнатных блоков обеспечивают полный набор пропускных способностей от 2 x 2 Мбит/с до 16 х 2 Мбит/с. Способность ввода/ вывода варьирует в соответствии с моделью комнатного блока.

· В передатчике используется модуляция ?/4-DQPSK (дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция), обладающая преимуществами узкого спектра и высокой эффективности выходной мощности.

· Типичная максимальная выходная мощность составляет 16-20 дБм (в зависимости от частотного диапазона).

· Пропускная способность радиопередачи может выбираться с помощью диспетчера узла или системы NMS.

· Значение выходной мощности может настраиваться электрически с помощью диспетчера узла или системы NMS.

FIU 19 - компактный комнатный блок 19 дюймов

Блок FIU 19 представляет собой комнатный блок для механических конструкций 19 дюймов. Высота главного блока равна только 2/3 U (29 мм). Интерфейсные возможности блока FIU 19 составляет от 4 x 2 до 16 х 2 Мбит/с. Количество интерфейсов может быть легко увеличено в шагах 4x2 Мбит/с с помощью съемных блоков. Интерфейсные возможности 16 x 2 Мбит/с требуют использования расширительного блока, имеющего одинаковые габаритные размеры, как у главного блока. Функция кросс-соединений 2 Мбит/с интегрирована с блоком FIU 19.

FC RRI - комнатный блок для базовых станций Nokia UltraSite

Блок FC RRI представляет собой комнатный блок, который может быть установлен на базовой станции Nokia MetroSite или Nokia UltraSite для обеспечения передачи с минимальными расходами. Для наружного блока на лицевой панели предусмотрен один интерфейс Flexbus. Способность ввода/вывода равна 1x2 Мбит/с.

FXC RRI - комнатный блок для базовых станций Nokia UltraSite

Блок FXC RRI представляет собой комнатный блок, который может быть установлен на базовой станции Nokia UltraSite. Блок FXC RRI дает возможность соединения с двумя наружными блоками, поддерживает режим горячего резерва и кольцевую защиту, а также обеспечивает группирование с разбиением 8 кбит/с. Способность ввода/вывода до 16 х 2 Мбит/с.

Мощность, потребляемая обычной комбинацией из комнатного и наружного блоков, равна 35 Вт.

Радиорелейная станция Nokia FlexiHopper может полностью контролироваться и управляться на месте ее применения с помощью программы Nokia SiteWizard (с блоками FC RRI или FXC RRI). Комнатные блоки FC RRI и FXC RRI располагаются внутри стойки БС Nokia UltraSite (Рис.4.1.).

Интерфейсные возможности комнатного блока не ограничивают пропускную способность радиопередачи наружного блока. Пропускная способность может всегда составлять от 2 х 2 до 16 х 2 Мбит/с.

Интегрированные функции радиосвязи и кросс-соединений

Функция кросс-соединений 2 Мбит/с интегрирована со всеми комнатными блоками и может свободно программироваться между разными интерфейсами Flexbus и 2 Мбит/с. Комнатный блок имеет один (FC RRI), два (FXC RRI) или три (FIU 19, RRIC) полностью самостоятельные секции формирования/разделения фреймов, кросс-соединения которых могут быть осуществлены к внешним или внутренним интерфейсам Flexbus.

Двунаправленный кабель Flexbus соединяет все системные элементы между собой (Рис 4.2.). Кабель Flexbus носит от 1 до 16 сигналов 2 Мбит/с и управляющие данные между элементами узла, от комнатного блока к наружному блоку, а также от одного комнатного блока к другому. По кабелю Flexbus подается также питание к наружному блоку.

Варианты защиты

В режиме работы без резервирования сигнал не защищается от неисправностей оборудования и ошибок распространения. В случае неисправности соединение остается прерванным, пока неисправность оборудования не будет устранена или причина, вызвавшая ошибку в распространении, не исчезнет.

Метод дублирования оборудования и пространственное разнесение предусмотрены в комнатных блоках FIU 19 и FXC RRI, а кольцевая защита может быть осуществлена комнатным блоком FXC RRI.

Реализация кольцевой защиты с помощью блока FIU 19 представлена на рис. 4.3.

В таблице 4.5. представлены возможные варианты режимов работы РРС.

Таблица 4.5.

Возможные режимы работы РРС

Режимы работы
Возможные режимы работы РРС	Без резерва: 1 комнатный блок (FXC RRI) / 1 наружный блок; 1 комнатный блок (FIU 19) / 2 наружных блока, для транзитных БС; Горячий резерв: 1 комнатный блок (FIU 19, FXC RRI) / 2 наружных блока, включенные на одну антенну; 2 комнатных блока (FIU 19) / 2 наружных блока включенные на одну антенну; Горячий резерв + пространственное разнесение: 1 комнатный блок (FIU 19, FXC RRI) / 2 наружных блока; 2 комнатных блока (FIU 19) / 2 наружных блока; Кольцевая защита: (FXC RRI).

Дублирование оборудования

Дублирование оборудования используется для обеспечения бесперебойной передачи, несмотря на появление неисправностей в оборудовании.

Дублирование оборудования в режиме горячего резерва (HSB) может быть реализовано с помощью либо одного (FIU19, FXC RRI), либо двух комнатных блоков (только блок FIU 19).

Учитывая то, что комнатные блоки будут находиться в помещениях, т.е. будут защищены от неблагоприятных внешних воздействий, в режиме горячего резерва будут дублироваться только наружные блоки. Режим горячего резерва будет реализован с использованием одной антенны. Два наружных блока соединяются с одной антенной через гибкие волноводы и направленный ответвитель. Этот метод называется одноантенной защитой и он является весьма пригодным для антенн большого размера (120 и 180 см). Одноантенный метод защиты исключает необходимость монтажа дорогостоящих опорных конструкций в антенной вышке для двух антенн и может также снижать затраты на аренду станции в том случае, если оплачиваемая оператором аренда определяется количеством установленных антенн.

Пространственное разнесение (Space Diversity)

На участках, длина которых превышает 35 км, для обеспечения качественной связи используем режим горячего резерва и пространственное разнесение. При этом дублируются наружные блоки вместе с антеннами.