Сети передачи телеметрической информации
Цели и задачи работы
Цифровые широкополосные сети стандарта WiMax
Nomadic WiMAX
Расчет зоны Френеля
Пример построения беспроводной сети операторского класса
Построение антенно-фидерных трактов и радиосистем с внешними антеннами
Простой антенно-фидерный тракт
Криптозащита в беспроводных сетях
Навигация
Цели и задачи работы
Широкополосные беспроводные сети передачи информации
68001
знак
6
таблиц
10
изображений
1.3 Цели и задачи работы
Целью данной работы является разработка широкополосной системы передачи телеметрической информации от специальных объектов.
На практике данная схема построения сети может быть использована в различных отраслях народного хозяйства: в медицине – передача информации от машин скорой помощи в госпиталь, в правоохранительных органах – слежение за подвижными объектами с возможностью документирования событий; организации связи при стихийных бедствиях, дистанционного контроля за объектами (передача телевизионного сигнала, передача кодов управления на различное оборудование – например на камеры лимба и объекта при отслеживании траектории полёта ракет-носителей в космонавтике); установка всевозможных датчиков (в том числе мобильных – к примеру, специальные браслеты для детей), смонтированных в общую систему оповещения;
Аппаратная реализация основана на использовании беспроводных систем передачи информации, так называемые mesh-сети, т. е. самоорганизующиеся ячеечные сети беспроводной передачи данных, полоса пропускания в которых может обеспечивать гарантированное качество канала и высокую скорость передачи.
Раздел 2. Расчетно-теоретический раздел
2.1 Организация цифровых широкополосных сетей
В сетях радиопередач используются как узконаправленные антенны, так и антенны с более широким сектором охвата, вплоть до всенаправленных (круговых). Для соединения типа точка-точка используются две нацеленные друг на друга (узко)направленные антенны; так строятся, например, радиорелейные линии передач, в которых расстояние между соседними релейными вышками может исчисляться десятками километров. Узконаправленная антенна фокусирует радиолуч, увеличивая плотность его энергии; таким образом передатчик данной мощности "простреливает" на большее расстояние [7].
Другой тип связи получится при использовании только всенаправленных антенн. В этом случае будет достигнута возможность соединения каждого с каждым. Такую топологию имеют обычно небольшие учрежденческие сети, развернутые на ограниченной территории.
Наконец, если в центре "ячейки" поместить базовую станцию (БС) со всенаправленной антенной и снабдить всех обслуживаемых ею абонентов сфокусированными на нее направленными антеннами, то получим топологию "точка-многоточка". Если еще соединить между собой базовые станции в некоторой иерархии (либо радиорелейными линиями или просто радио-соединениями по типу "точка-точка", либо кабельными каналами), то получим уже целую сотовую сеть [8, 9].
По этому принципу строятся системы беспроводного широкополосного доступа (БШД) [10-12]. В центре зоны обслуживания устанавливается БС с секторными антеннами, а на удаленных площадках - абонентские терминалы с направленными антеннами (рис.2.1). Для работы сервисов реального времени, передачи трафика голоса и видео современные системы БШД поддерживают качество обслуживания с выделением гарантированной полосы пропускания.
Пропускная способность такой сети, распределяемая между абонентскими терминалами, обслуживаемыми одним сектором БС, будет зависеть от числа терминалов. Эффективная производительность одного сектора БС известных производителей БШД лежит в пределах 10-43 Мбит/с, чего вполне достаточно для организации большинства инфокоммуникационных сервисов.
Рис. 2.1 Схема организации каналов связи для объединения сетей удаленных площадок
В данном случае это будет фиксированная сотовая сеть, так как мобильный абонент не может иметь направленную антенну.
Мобильная сотовая сеть строится по тому же принципу, но с использованием ненаправленных антенн также и у мобильных абонентов, которые не мешают при этом друг другу, потому, что говорят всегда на разных каналах (или чередуясь на одном и том же канале), и потому, что сигнал от мобильного аппарата гораздо слабее сигнала от БС и может быть правильно принят только БС, но не другим мобильным аппаратом.
Для решения задач по обеспечению непрерывного информационного взаимодействия между множеством мобильных и фиксированных объектов, рассредоточенных на большой площади, была создана технология MESH сетей. В сегодняшнем понимании беспроводная MESH сеть – это сеть доступа, построенная на оборудовании стандарта 802.11 (Wi-Fi) по принципу избыточных магистральных связей между соседними точками доступа (ТД), поддерживающая механизмы адаптивной динамической маршрутизации трафика по транспортным каналам.
Территория обслуживания сети разбивается на узловые зоны. В каждой из них имеется узловая ТД, подключаемая к опорной проводной сети при помощи магистрального канала – проводного (медь, оптика) или беспроводного (РРЛ, БШД). Узловая зона делится на квадраты, обслуживаемые периферийными ТД, связанными с узловой ТД и соседними периферийными ТД беспроводными транспортными каналами. Пример реализации узловой зоны на оборудовании компании Cisco Systems приведен на рис. 4 [13].
ТД Cisco Aironet 1500 работают в двух диапазонах: 802.11a и 802.11b/g. В диапазоне 802.11a осуществляются "транспортные" соединения между ТД, а в диапазоне 802.11b/g происходит подключение беспроводных клиентов. Данная архитектура позволяет быстро развертывать такие сети с сохранением полосы пропускания.
Использование фирменного протокола маршрутизации Adaptive Wireless Path Protocol, поддержка QOS (802.11e) и виртуальных сетей 802.1q позволяет еще больше оптимизировать полосу пропускания. Кроме того, ТД Cisco Aironet поставляются во "внешнем" корпусе, соответствующем стандарту NEMA-4, и могут работать в диапазоне температур от -30° до +55°C.
Решения MESH позволяет операторам в реальном масштабе времени осуществлять мониторинг местонахождения Wi-Fi устройств - например, шагающих экскаваторов, карьерных грузовиков и другой тяжелой техники.
Рис. 2.2 Пример реализации сегмента Mesh сети на базе оборудования Cisco Systems
Технология MESH может быть эффективна при организации связи на ресурсодобывающих предприятиях (угольные разрезы, буровые и т. д.) грузовых терминалов на железнодорожных станциях, в авиа- или морских портах, а также на крупных складских комплексах, где особое значение имеют функции сбора информации об объекте (техническое состояние, идентификация груза), передачи видеоизображений систем безопасности и т. д.
Городские MESH-сети могут быть использованы службами ЖКХ и оперативного реагирования (милиция, скорая помощь, МЧС)
Похожие работы
... Так как структура сети радиодоступа имеет широкую инфраструктуру оценить затраты на ее развертывание очень сложно. Могут возникать дополнительные расходы с монтажем оборудования для развертывания сетей WiMAX. Также использование на территории Егорьевского района имеющихся базовых станций смежных технологий позволит значительно сократить расходы на монтировку БС. Для расчета капитальных вложений ...
... именно соседние в сигнальном пространстве точки, которые как раз более всего подвержены возможности «перепутаться» под действием помех. 4. Характеристики приема сигналов в телекоммуникационных системах 4.1 Вероятности ошибок различения M известных сигналов Под обнаружением сигнала в радиоэлектронике понимают анализ принятого колебания y(t), завершающийся вынесением решения о наличии или ...
... сет, благодаря использованию технологии OFDM создает зоны покрытия в условиях отсутствия прямой видимости от клиентского оборудования до базовой станции, при этом расстояния исчисляются километрами; 6. Технология WiMAX изначально содержит в себе протокол IP, что позволяет легко и прозрачно интегрировать её в локальные сети; 7. Технология WiMAX подходит для фиксированных, ...
... ією "лінія", тобто одноранговій мережі, в якій перший комп'ютер сполучений з другим, другий з третім і так далі. Для організації з'єднання безпровідної мережі такого типу застосовуються вбудовані або встановлювані адаптери Wi-Fi, наявність якого необхідна кожному вхідному в мережу пристрою. 2) Інфраструктурне з'єднання (Infrastructure Mode). У режимі Infrastructure Mode станції взаємодіють одна ...
0 комментариев