Мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу umds-sapgm

Реферат: Мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу UMDS-sapGM складається з центральної станції (ЦС) та абонентської станції (АС), де ЦС містить приймально-передавальні блоки, які підключені до маршрутизатора по інтерфейсу інтернет для передачі в магістральну мережу запиту чи приймання від інформаційної мережі, яка передається до АС по каналах мережі backhaul, а вихід передавального та вхід приймального тракту підключаються до передавальних та приймальних трактів відповідно, блоки обробки сигналів ЦС створюються на базі модернізованого формувача, а приймально-передавальні блоки - на базі інформаційного потоку, які формуються згідно зі стандартом 802.11n, причому мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу UMDS-sapGM за допомогою двох радіомодулів Mikrotik R52nM, які використовуються як модемні (приймально-передавальні) блоки, символьні потоки перетворюються в цифрові потоки, які по портах Інтернет підключаються до маршрутизатора Mikrotik RB800, де реалізується маршрутизація інформаційного потоку та модемні блоки каналу передачі, з сторони точки доступу вони також підключаються до порту маршрутизатора Mikrotik RB 800, а на протилежній стороні до порту абонентської мережі лінійні приймальні тракти забезпечують рівень сигналу на виході передавального тракту та перенесення частоти в діапазон, який використовується. UA 116014 U (54) МІКРОХВИЛЬОВА СИСТЕМА ШИРОКОСМУГОВОГО БЕЗДРОТОВОГО ДОСТУПУ UMDS-sapGM UA 116014 U UA 116014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до спеціальної техніки зв'язку, що забезпечує передачу та прийом даних по каналах радіозв'язку. Відома мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система мультисервісного доступу, яка складається з центральної (ЦС) і абонентської станцій (АС), причому центральна станція містить один передавально-приймальний ствол, що включає в себе: передавач, вихід якого через дуплексер підключений до антени, та приймальний тракт, вихід якого підключений до блока подільника. АС містить дзеркальну антену, яка через дуплексер з'єднана з передавачем (UP-конвертором) і приймальним трактом (d-конвертором). До складу абонентської станції введена базова станція Wi-Fi, яка з'єднана з внутрішнім блоком і забезпечує доступ до локальної мережі за стандартом IEEE 802.11n, що значно підвищить швидкість передачі даних практично вчетверо в порівнянні з пристроями стандартів 802.11g (максимальна швидкість яких дорівнює 54 Мбіт/с). Стандарт 802.11n здатний забезпечити швидкість передачі даних до 600 Мбіт/с, застосовуючи передачу даних одразу з чотирма антенами, за однією антеною - до 150 Мбіт/с, пристрої 802.11n працюють в діапазонах 2,4-2,5 або 5,0 ГГц, крім того пристрої 802.11n можуть працювати в трьох режимах: - успадкований (Legacy), в якому забезпечується підтримка пристроїв 802.11b/g і 802.11а; - змішаному (Mixed), в якому підтримуються пристрої 802.11b/g, 802.11a і 802.11n; -"чистому режимі" - 802.11n, саме в цьому режимі і можна скористатися перевагами підвищеної швидкості і збільшеною дальністю передачі даних, що забезпечуються стандартом 802.11n. Покриття зони обслуговування значного розміру послугами доступу до інформаційних ресурсів реалізується аналогом системи UMDS-K [1]. Недоліками системи UMDS-K є: - функціонування у вичерпаному частотному діапазоні; - використання в системі виду модуляції, яка потребує реалізації режиму прямої видимості між антенами АС і ЦС; - пропускна здатність прямого та зворотного каналу не дозволяє створити широкосмуговий доступ до інформаційних ресурсів. Запропонована корисна модель UMDS-sapGM складається з ЦС і АС. ЦС складається з: - приймально-передавального стволу, що включає в себе передавач, вхід якого через дуплексер підключений до антени; - приймальний тракт, вхід якого через дуплексер підключений до антени, а вихід - до блока подільника. АС містить дзеркальну антену, яка через дуплексер з'єднана з передавачем та приймальним трактом. До ЦС введена ПС (приймальна станція), що включає в себе dконвектор, вихід якого підключений до блока подільника, виходи якого з'єднанні з блоком демодуляції. До АС додатково входить блок модуляції, вхід якого з'єднаний з виходом dконвектора та ТС (термінальна станція). ТС включає в себе: конвектор, який на вході з'єднується з блоком модуляції та комп'ютером, до якого підключений блок демодуляції. Блок подільника ПС має 1-n виходів, а вхід передавача ЦС підключається до каналу зв'язку, який з'єднується через порт інформаційної мережі. Кількість блоків демодуляції приймальної станції визначається кількістю зворотних каналів, кожен з яких займає одну частоту. Функціонування в цьому режимі реалізується при асинхронній роботі передавальних ТС. Для того щоб корегувати режим TDMA використовується ресурс прямого інформаційного каналу, а зворотний канал може підтримувати різні стандарти. ЦС через комп'ютер підключена до сервера вузла доступу інформаційної мережі, а блок модуляції АС може працювати в режимах: FDMA - множинного доступу з розподілом по частоті та TDMA - множинного доступу з розподілом за часом. Запропонована корисна модель UMDS-sapGM компенсує вказані недоліки найближчого аналога за рахунок використання модернізованого приймально-передавального формувача. Ефективність системи реалізується за рахунок надання швидкості передачі для прямого та зворотного каналу, що відповідає умові широкосмугового доступу. Підвищення спектральної ефективності досягається використанням багатопозиційної модуляції. Подальше підвищення швидкості в каналі зв'язку досягається за рахунок створення блока, що виконує кодування та модуляцію потоку в форматі інтернет з розподілом по суміжних частотних смугах та об'єднанням їх в загальний багато частотний потік в передавачі та розподілу по вихідних частотних смугах із подальшою демодуляцією, маршрутизацією та формуванням інтерфейсу інтернет в приймачі. Перенесення частотного діапазону в неліцензійний та навпаки реалізується за рахунок лінійних трактів мережі backhaul. 1 UA 116014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Використання мережі backhaul спрощує процедуру отримання дозволу та знімає дефіцит частотного ресурсу. Мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу з підвищеною щільністю покриття зони обслуговування UMDS-TH [2], яка використовує мережу backhaul в формувачі, що використовується в системі, мультиплексування складових несучих виконується в терагерцовому діапазоні, а число несучих визначається по результатах дослідження зони обслуговування. Введення лінійного тракту в кожен модифікований мультиплекс дозволяє підвищити енергетику в каналі. Створення мультиплексів меншого розміру ніж сумарний, дозволить підвищити ефективність використання наданого інформаційного ресурсу. Оскільки сигнал міліметрового та субміліметрового діапазону при розповсюдженні зазнає значних втрат, то антени, які підключаються до лінійних трактів на стороні передачі і приймання, мають значення направленості 1°…2°. При використанні окремих антен для кожного мультиплексу та при співпадінні напрямку їх спрямованості сумарна територія покриття може бути збільшена на величину до двох раз. Довжина каналу передачі обмежується значними втратами сигналу в терагерцовому діапазоні при недостатньому рівні потужності на виході передавача. При передачі мультиплекса потоків числом більше одного довжина каналу також буде зменшуватись при збільшенні числа потоків в мультиплексі. В технічному рішенні пропонується до складу системи ввести канал передачі даних, склад якого такий же як і склад каналу мережі backhaul, що включає необхідний мультиплекс інформаційних потоків. Тобто в приймально-передавальному блоці введеного каналу передачі з обох кінців каналу використовується технічні рішення, що базуються на елементах в вигляді чіпу, що масово випускається в серійному виробництві і використовується в мережі Wi-Fi (Mikrotik R52nM). За допомогою лінійних трактів частота передавального сигналу підвищується до частоти неліцензійного діапазону, а приймального - зменшується до діапазону модемного вузла (2 чи 5 ГГц). Для випромінювання в трасу розповсюдження та приймання використовується антени з коефіцієнтом підсилення 50 дБ. Такий канал підключається до порту точки доступу дислокованої на мінімальній відстані від абонентської мережі на віддаленій території та до точки доступу обслуговуваної абонентської мережі. Як порт підключення каналу передачі використовуються порти чипів Mikrotik R52nM, які створюють інформаційний потік на виході точки доступу в форматі 802.11n. Мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу UMDS-sapGM працює наступним чином: за допомогою двох радіомодулів Mikrotik R52nM, які використовуються як модемні (приймально-передавальні) блоки, символьні потоки перетворюються в цифрові (бітові) потоки, які по портах інтернет підключаються до маршрутизатора Mikrotik RB 800, де реалізується маршрутизація інформаційного потоку та модеми і блоки каналу передачі. З сторони точки доступу вони також підключаються до порту маршрутизатора Mikrotik RB 800, а на протилежній стороні - до порту абонентської мережі. Лінійні передавальні тракти забезпечують рівень сигналу на виході передавального тракту та перенесення частоти в діапазон, який використовується. Лінійні приймальні тракти забезпечують перенесення частоти в діапазон модемного обладнання та реалізацію потрібного рівня сигналу на вході приймального модемного блока. Об'єднання чи розподіл приймальних та перевальних потоків реалізується розподілювачем приймальних та передавальних потоків. Приймальнопередавальна антена випромінює сигнал на трасу розповсюдження чи приймає сигнал з траси розповсюдження. Підключення каналу по цифровому порту реалізується для мінімізації накопичування шуму в каналі та для обслуговування абонентської мережі дислокованої на різних сторонах каналу передачі одним інформаційним потоком при невеликій потребі в послугах абонентів та для обслуговування на віддалених від центру територіях. Тобто, за рахунок чого збільшується відстань абонентської мережі  у 2 рази. Джерела інформації: 1. Мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система мультисервісного радіо доступу з підвищеною пропускною здатністю UMDS-K. Патент України на корисну модель № 79483, дата публікації 25.04.2013 р. Наритник Т.М., Ременець М.І., Казіміренко В.Я., Войтенко О.Г., Свириденко В.М. 2. Мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу з підвищеною щільністю покриття зони обслуговування UMDS-TH. Патент України на корисну модель № 109005, дата публікації 10.08.2016 р., Наритник Т.М., Казіміренко В.Я., Сайко В.Г., Бреславський В.О., Єрмаков А.В. 60 2 UA 116014 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу UMDS-sapGM, що складається з центральної станції (ЦС) та абонентської станції (АС), де ЦС містить приймальнопередавальні блоки, які підключені до маршрутизатора по інтерфейсу інтернет для передачі в магістральну мережу запиту чи приймання від інформаційної мережі, яка передається до АС по каналах мережі backhaul, а вихід передавального та вхід приймального тракту підключаються до передавальних та приймальних трактів відповідно, блоки обробки сигналів ЦС створюються на базі модернізованого формувача, а приймально-передавальні блоки - на базі інформаційного потоку, які формуються згідно зі стандартом 802.11n, яка відрізняється тим, що мікрохвильова система широкосмугового бездротового доступу UMDS-sapGM за допомогою двох радіомодулів Mikrotik R52nM, які використовуються як модемні (приймально-передавальні) блоки, символьні потоки перетворюються в цифрові потоки, які по портах інтернет підключаються до маршрутизатора Mikrotik RB800, де реалізується маршрутизація інформаційного потоку та модемні блоки каналу передачі, з сторони точки доступу вони також підключаються до порту маршрутизатора Mikrotik RB 800, а на протилежній стороні до порту абонентської мережі лінійні приймальні тракти забезпечують рівень сигналу на виході передавального тракту та перенесення частоти в діапазон, який використовується. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3