Телекомунікаційна система широкополосного радіодоступу з інтеграцією засобів радіо- і проводового доступу “мітріс-е”

Реферат: Телекомунікаційна система широкосмугового радіодоступу з інтеграцією засобів радіо- і проводового доступу "МІТРІС-Е" містить центральну та абонентську станції. Центральна станція містить принаймні один передавально-приймальний ствол, що включає в себе передавач, вихід якого через дуплексер підключений до антени, та приймальний тракт (dконвертор), вхід якого через дуплексер підключений до антени, вихід до блока подільника. Абонентська станція містить дзеркальну антену, яка через дуплексер з'єднана з передавачем (UP-конвертором) і приймальним трактом (d-конвертором). До складу системи в статусі абонентської станції введена станція, що забезпечує доступ до мережі PLC. UA 75581 U (12) UA 75581 U UA 75581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до спеціальної техніки зв'язку, що забезпечує передачу і прийом даних з інтеграцією засобів радіо- і проводового доступу. Одним із найбільш перспективних застосувань технологій широкосмугового радіодоступу є створення безпроводових телекомунікаційних систем на базі мікрохвильових інтегрованих телерадіоінформаційних систем МІТРІС [1]. Найбільш близькою по своїй технічній суті до пропонованого технічного рішення є мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система МІТРІС-ІНТ [2, 3], що забезпечує передачу та прийом даних по каналах радіозв'язку. Найближчий аналог система МІТРІС-ІНТ складається з центральної та абонентської станцій, причому центральна станція містить принаймні один передавально-приймальний ствол, що включає в себе передавач (UP-конвертор), вхід якого через суматор підключений до радіочастотного виходу модему, а вихід через дуплексер підключений до входу антени, та приймальний тракт (d-конвертор), вхід якого через дуплексер підключений до антени, а вихід через блок підсилювача до входу модему, а абонентська станція містить дзеркальну антену, з'єднану з блоком частотного розподілу, який через дуплексер з'єднаний з передавачем (UPконвертором) і приймальним трактом (d-конвертор). В описаній конфігурації надаються дуплексні канали, які забезпечують підтримку ряду комунікаційних служб. Недоліком найближчого аналога є значна вартість абонентської станції в разі необхідності підключення до неї лише одного комп'ютера (наприклад, в сільській місцевості). Хоча абонентська станція системи дозволяє підключення до порту Ethernet багатьох комп'ютерів, реалізація такої мережі при територіально рознесених комп'ютерах дуже ускладнена, або навіть неможлива. Крім того, вартість абонентської станції досить значна (вартість зовнішнього та внутрішнього блоків складає біля 1200 у.о.), що для багатьох користувачів може виявитися неприйнятним. В основу корисної моделі поставлено задачу створення на базі системи найближчого аналога технічного рішення, що дозволяє створити опорну мережу, яка надає можливість реалізувати доступ абонентських комп'ютерів до зовнішніх інформаційних мереж. Ці комп'ютери та локальні мережі можуть бути віддаленими та дистанційно рознесені і повинні мати доступ до інформаційних ресурсів зовнішніх мереж, використовуючи канальний ресурс системи. Поставлена задача вирішується тим, що до складу системи в ранзі абонентської станції введений вузол доступу, за який може бути маршрутизатор, за допомогою якого створюється опорна мережа, що забезпечує доступ комп'ютерів користувачів до послуг зовнішніх інформаційних мереж, а власне доставка даних до комп'ютерів забезпечується за технологією pover-line communications (PLC) із використанням силової електричної мережі, яка через апаратуру абонентської станції системи отримує доступ в опорну мережу і доступ до інформаційних ресурсів. При цьому мережа, яка створена на базі системи МІТРІС-ІНТ і до складу якої входять центральна станція (ЦС) та абонентські станції (АС), виконує функції опорної мережі. В залежності від потреби та якості електропроводки та силової мережі реалізуються різні схеми підключення користувачів до мережі PLC. На фіг. 1 показано схему підключення корпоративних користувачів до Інтернету по технології PLC. Тут автоматизовані робочі місця 1 через PLC адаптер 2 підключаються до розетки електромережі 3. До цієї ж мережі підключається PLC модем 4. Він може бути дислокований, наприклад, на станції електромережі. До модема підключається маршрутизатор 5, що виконує функцію точки доступу, і підключається до мережі Інтернет 6 через опірну мережу, реалізовану на системі МІТРІС-Е. На фіг. 2 показаний варіант підключення вузла доступу PLC до зовнішньої інформаційної мережі засобами системи МІТРІС-Е із використанням абонентської станції системи по радіоканалу системи, де: 7 - центральна станція системи 8 - антенна система центральної станції системи МІТРІС - E 9 антенна система абонентської станції системи МІТРІС - Е 10 абонентська станція системи МІТРІС- Е 11 - вихід (цифровий) абонентської станції системи МІТРІС - Е 12 - вузол доступу мережі PLC 13 - інформаційна мережа  - передача сигналу в цифровому форматі  - передача сигналу в аналоговому форматі  - доступ по каналах зв'язку (наприклад, оптоволоконна лінія). 1 UA 75581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Тут абонентська станція 10 системи МІТРІС-Е по радіоканалу через антенну систему 9 з'єднується із центральною станцією 7 системи через антенну систему 8 із використанням символів в аналоговому форматі (показано на кресленні як "передача сигналу в аналоговому форматі"). Із вузлом доступу до мережі PLC користувача 12 абонентська станція 10 з'єднується по цифровому каналу ("передача сигналу в цифровому форматі") через порт Ethernet 11. Центральна станція 7 через порт Ethernet 10/100 ("доступ по каналах зв'язку") підключається до вузла мережі Інтернет чи до іншої інформаційної мережі 13. Запропонована система реалізується наступним чином: Абонентська станція в конфігурації в залежності від її дислокації підключається до каналів ЦС. До цифрового порту АС підключається точка доступу МІТРІС-Е. Така АС (її зовнішній блок) може дислокуватися або в безпосередній близькості до ЦС (наприклад, на щоглі АС), а внутрішній блок в зоні обслуговування (ЗО) в безпосередній близькості до точки доступу, в тому числі на об'єкті, що знаходиться вище рівня поверхні Землі (наприклад, крівля будівлі, щогла та інші. Точка доступу розміщується в безпосередній близькості до АС. Розширення ЗО мережі досягається підключенням додаткових комп'ютерів із виконанням умов прийнятного прийому, що базується на стандарті PLC. Використання такого технічного рішення дозволяє підключити до інформаційних ресурсів чи в загальну локальну мережу комп'ютери як в межах будівлі, офісу, реалізувавши наступні послуги: - Широкосмуговий доступ в Інтернет; - Домашні і офісні комп'ютерні мережі; - VoIP-IP- телефонія; - Високошвидкісна аудіо- і відеопередача; - Офісне і домашнє (у тому числі через Internet) відеоспостереження, побудова систем відеомоніторингу; - Побудова каналів передачі цифрових даних для промислової і домашньої автоматизації (автоматизація обліку енергоресурсів в ЖКХ, програмні рішення для систем диспетчерського керування, системи контролю доступу та інших); - Системи безпеки (пожежно-охоронна сигналізація). При цьому території що обслуговуються можуть досягти розміру ЗО до десятків кілометрів. Підключення комп'ютерів до мережі реалізується двома основними фізично різними варіантами підключення в силову електромережу: Ємнісний, коли сигнал подається контактним методом через високочастотний високовольтний конденсатор; Індуктивний - сигнал подається безконтактним методом через ланцюг утворений витками петлі інжектора і силовими кабелями. У коаксіальну мережу сигнал підключається або через звичайний ТВ-сплітер, або через частотний відгалужувач, що називається диплексером. Для підключення до головної станції використання диплексера обов'язкове, оскільки він забезпечує придушення сигналу в сторону ЦС більш ніж на 50 дБ (у сплітера розв'язка 22 дБ), а втрати інжекції складають 0,5 дБ (у сплітера - 3,5 дБ). Перевагами технології PLC є наступні: Не потрібно прокладення кабелю, укладення його в короби, свердління стін і опорних конструкцій Простота використання Швидкість монтажу в порівнянні з Wi-Fi: Не вимагає налаштувань Стабільніший зв'язок Велика безпека інформації Підходить для передачі Multicast-трафіку, наприклад, IPTV На якість зв'язку не впливає матеріал і товщина стін в квартирі. До недоліків технології PLC можна віднести наступні: Порушення радіоприйому в приміщеннях, де працюють PLC-модеми, особливо на середніх і коротких хвилях, але на дуже невеликій відстані, близько 3-5 метрів від модема. Пропускна спроможність мережі по електропроводці ділиться між усіма її учасниками. Наприклад, якщо в одній Powerline-мережі дві пари адаптерів активно обмінюються інформацією, то швидкість обміну для кожної пари складатиме приблизно по 50 відсотків від загальної пропускної спроможності. 2 UA 75581 U 5 10 15 20 25 30 35 На стабільність і швидкість роботи PLC впливає якість виконання електропроводки, наявність стиків з різних матеріалів (наприклад, мідного і алюмінієвого провідника), а також кількість з'єднань провідника. Не працює через мережеві фільтри і джерела безперебійного живлення, не обладнані спеціальними розетками "PLC READY". На якість зв'язку можуть робити негативний вплив дешеві енергозберігальні лампи, тиристори, імпульсні блоки живлення і зарядні пристрої. Максимальний вплив на швидкість в мережі перераховані пристрої роблять при підключенні у безпосередній близькості від PLCмодема. Неясні правові аспекти використання цієї технології. Кількість таких АС мережі системи МІТРІС-Е, що необхідна для підключення комп'ютерів населеного пункту, залежить від пропускної здатності, що надається абоненту, числа абонентів, конфігурації ЗО мережі, пропускної здатності каналів опорної мережі. Таким чином, вказане технічне рішення дозволяє використання мережі МІТРІС-ІНТ як опорної мережі для надання послуг мережі PLC. Джерела інформації: 1. Наритник Т.М., Бабак В.П., Ільченко М.Є., Кравчук С.О. Мікрохвильові технології в телекомунікаційних системах. – К.: Техніка, 2000. - С.167. 2. Мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система МІТ-РІС-ІНТ. Деклараційний патент України №51495А з пріоритетом від 12.04.2002р. 3. Ильченко М.Е., Нарытник Т.Н., Войтенко А.Г., Казимиренко В.Я. Микроволновая интерактивная дистрибутивная информационная система "МИДИС". Патент на изобретение Российской Федерации № RU (11) 2308170 (13) C2 от 25.07.2007 с приоритетом от 22.10.2003 г. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Телекомунікаційна система широкосмугового радіодоступу з інтеграцією засобів радіо- і проводового доступу, що містить центральну та абонентську станції, причому центральна станція містить принаймні один передавально-приймальний ствол, що включає в себе передавач, вихід якого через дуплексер підключений до антени, та приймальний тракт (dконвертор), вхід якого через дуплексер підключений до антени, вихід до блока подільника, а абонентська станція містить дзеркальну антену, яка через дуплексер з'єднана з передавачем (UP-конвертором) і приймальним трактом (d-конвертором), яка відрізняється тим, що до складу системи в статусі абонентської станції введена станція, що забезпечує доступ до мережі PLC. 3 UA 75581 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4