Page tree

Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.

...

Широкое распространение систем беспроводного широкополосного доступа создало ряд проблем, препятствующих эффективной эксплуатации существующих систем и масштабированию беспроводных сетей. В рамках этой статьи будут рассмотрены две основные проблемы:

  • невыполнение Невыполнение требований и правил регуляторного органа;.
  • неэффективное Неэффективное использование подводимой мощности.

...

Такой подход имеет несколько недостатков:

  • неэффективное Неэффективное использование мощности излучения (независимо от устройства-получателя, сектор выполняет передачу данных всем абонентским устройствам, попадающим в зону покрытия);.
  • низкий Низкий уровень безопасности (получив доступ к одному из абонентских устройств, злоумышленник может перехватить весь исходящий трафик сектора для любого из абонентов);
    появление локальной помехи на сектор оказывает влияние на работу всех абонентских устройств, подключенных к этому сектору.

...

  • Увеличение энергетики канала связи. На рисунке 1 представлено сравнение диаграммы направленности для секторов антенн с технологией формирования луча и без неё. Следует учитывать, что мощность излучения устройства не изменилась, а за счёт того, что подведённая к антенне энергия излучается только в направлении конкретного абонента, уровень принимаемого абонентом сигнала существенно увеличивается. Аналогичный эффект наблюдается и в восходящем канале. Можно выделить следующие сценарии, использующие данное преимущество:
    1. рост Рост производительности (за счёт увеличения отношения сигнал/шум для абонентов, выполняющих передачу данных не на максимальном битрейте, становится возможным использование высших модуляционно-кодовых схем, определяющих пропускную способность канала связи);.
    2. увеличение Увеличение срока службы устройств (рост энергетики канала связи, при условии, что необходимая производительность уже получена, может быть использован для снижения мощности излучения сигнала, что повысит срок службы радиопередатчика устройства);.
    3. увеличения Увеличения дальности покрытия сектора (рост энергетики канала позволяет выполнять подключение новых абонентских устройств на большем расстоянии от сектора).
Center

Рисунок 1 - Сравнение диаграммы направленности сектора с поддержкой технологии формирования луча и её отсутствием

  • Увеличения Улучшение направленных свойств антенны сектора. Это позволяет снизить риски, связанные повысить безопасность за счёт снижения рисков, связанных с возможностью перехвата данных всех абонентов сектора. В случае поддержки устройством технологии формирования луча, передача абонентских данных выполняется только в его направлении, а значит, при схожих действиях злоумышленника, он сможет получить доступ только к данным одного абонента.
  • Возможность автоматического выбора направления излучения , снижающее позволяет снизить требования к юстировке антенн устройств и позволяет определить азимут местонахождения абонента, что может быть использовано в некоторых сценариях, например в системах связи с подвижными объектами.
  • Использование сектора БС с антенной с технологией формирования луча позволяет снизить влияние локальной помехи. На видео видеоролике 4 представлен механизм влияния помехи на сектор, поддерживающий антенну с поддержкой технологию формирования луча. Поскольку, при обслуживании второго и третьего абонентов, помеха попадает в боковой лепесток диаграммы направленности, то не оказывает существенного влияния на полезный сигнал. Т.к. направление на первого абонента и источник помехи совпадают, то использование технологии формирования луча не позволяет снизить влияние локальной помехи для этого устройства. Несмотря на то, что поддержка технологии формирования луча не позволяет полностью нивелировать влияние помехи, её использование может существенно улучшить производительность и надёжность сектора связи в некоторых сценариях.
Center

Multimedia
nameBeamforming_with_noise_ver.3.mp4
width50%
height50%

Видеоролик 4 - Пример влияние влияния локальной помехи на сектор системы с технологией формирования луча

...

Описанный выше эффект используется в устройствах с технологией формирования луча. Подход к управлению диаграммой направленности делит такие устройства на две большие группы:

  • устройства Устройства с набором шаблонов диаграммы направленности (в память устройства вносят несколько шаблонов диаграммы направленности, которые, как правило, отличаются азимутом основного лепестка. Взаимодействие с конкретным абонентским устройством подразумевает использование одного из шаблонов, которое лучше всего подходит по заданному критерию. Недостатком подхода является то, что конечный набор шаблонов не всегда позволяет выбрать максимально эффективную диаграмму направленности для клиентского устройства);.
  • устройства Устройства без шаблонов диаграммы направленности (в соответствии с принимаемым от клиентского устройства сигнала, устройство формирует индивидуальную диаграмму направленности, руководствуясь одним из заложенных алгоритмов. Недостатком подхода являются высокие требования к вычислительным ресурсам).

...

Переход на систему с поддержкой технологии формирования луча не является трудозатратным - достаточно выполнить замену сектора базовой станции, причём может быть использована конфигурация прежнего устройства, т.к. они совместимы между собой, а технология формирования луча не имеет настроек и выполняется прозрачно для пользователей и администраторов сети. Замену абонентских устройств производить не нужно - устройства совместимы между собой. Однако, есть два ограничения, которые требуется учитывать:

  • потребляемая Потребляемая мощность устройств с поддержкой технологии формирования луча выше, чем у устройств без поддержки, поэтому для организации питания устройств R5000-Qmxb используются блоки питания IDU-BS-G(60W) (входят в комплект поставки);.
  • устройства Устройства R5000-Qmxb могут быть использованы только с версией программного обеспечения с поддержкой технологии TDMA (характеристики двух типов ПО представлены в статье TDMA и Polling: особенности применения в беспроводных сетях). Замена программного обеспечения с поддержкой технологии Polling на программное обеспечение с поддержкой TDMA может быть выполнена в соответствии с инструкцией. При близком расположении нескольких секторов, например реализация схемы ABAB, рекомендуется использовать устройство синхронизации AUX-ODU-SYNC.

...