Ільченко М. Є., Кравчук С. А. Науково-дослідний інститут телекомунікацій НТУУ «КПІ» Індустріальний пров., 2, 03056, Київ-056, Україна тел. 241-77-23, e-mail: sakravchuk@ukr.net Наритнік Т. Н., Войтенко А. Г.

Інститут електроніки та зв’язку УАННП Пр. 50-річчя Жовтня, 2-Б, Київ-148, 03148 тел. 477-94-30; 478-34-63, e-mail: iec@naverex.kiev.ua

Анотація – представлена ​​нова універсальна мультимедійна дистрибутивная система (UMDS), яка відноситься до фіксованих системам широкосмугового бездротового доступу, об’єднує основні переваги відомих систем МІТРІС і МТРС, має відкриті інтерфейси та протокольні рівні згідно стандарту IEEE 802.16.

I. Вступ

Розвиток фіксованих систем широкосмугового радіодоступу (СШР) пройшло за відносно короткий час (1992 … 2004 рр..) шлях від телевізійних розподільчих комплексів до мультимедійних систем на базі сучасних мережевих технологій. Такий розвиток добре ілюструє розвиток вітчизняної системи абонентського доступу МІТРІС ІЕЗ УАННП [1, 2]. У момент свого народження (1992 р.) дана система, працюючи в діапазоні

10 … 12 ГГц, і, маючи ряд переваг перед закордонними аналогами (MMDS і LMDS), практично була системою широкомовного радіодоступу, що забезпечує якісне багатопрограмне телебачення в зоні обслуговування радіусом до 60 км. Подальші модифікації МІТРІС привели до створення кількох її інтерактивних варіантів з вузькосмуговим зворотними (запитними) радіоканалами – це МІТРІС-ІНТ і МІДІС. Паралельно з 2000 р. в НДІ телекомунікацій НТУУ «КПІ» велася розробка СШР МТРС в діапазоні 28 ГГц, основним призначенням якої було створення корпоративних мереж зі швидкостями доступу не менше 2 Мбіт / с [3].

Однак бурхливе зростання сучасних інформаційних технологій, подальше зміщення абонентського доступу в сторону високошвидкісних мультимедійних сервісів і, нарешті, проведення міжнародної стандартизації СШР, привели до необхідності уніфікації та об’єднання достоїнств систем на базі МІТРІС і МТРС з метою створення універсальної мультимедійної дистрибутивної системи UMDS.

II. Загальні положення

Базова системна модель UMDS представлена ​​на рис. 1. Система являє собою бездротові з’єднання точок доступу (ТД) з радіотерміналами абонентського доступу (РТД). Причому, завжди одна ТД є центральної базовою станцією (БС) зонової бездротової мережі типу точка-багатоточка згідно стандарту IEEE 802.16 [4] і має вихід на зовнішні телекомунікаційні мережі. Решта ТД є БС, що формують свої бездротові підмережі (БП) в рамках однієї спільної зони центральної БС. Як точок доступу бездротових підмереж (ТДБП) можуть виступати ТД, що формують радіомережі стандартів IEEE 802.11, DECT, WCDMA і ін

UMDS замислювалася таким чином, щоб розвиватися як набір радіоінтерфейсів (РІ), що базуються на загальному протоколі управління доступом до середовища MAC (Medium Access Control), але зі специфікаціями фізичного рівня, залежними від використовуваної частини спектра і пов’язаних з ним правил ліцензування.

Дані, що передаються через РІ як до абонента, так і від нього, являють собою послідовність МАС-кадрів. Їх не потрібно плутати з кадрами TDMA (time-division multiple access – Багатостанційний доступ з тимчасовим поділом каналів), які складаються з послідовності часових слотів, що належать деякому абоненту. Тимчасової слот TDMA може містити точно один МАС-кадр, його частину або кілька МАС-кадрів. Послідовність часових слотів, виділена для одного абонента, утворює логічний канал, і МАС-кадри передаються через нього.

Рис. 1. Базова системна модель:

ПП – приемопередающее обладнання, КТД – контролер точки доступу; УС – рівень узгодження; ТД – точка доступу; РТД – радіотерміналу доступу; ГО – кінцеве обладнання; РІ – радіоінтерфейс; SNI – Service Node Interface (інтерфейс сервісного вузла); UNI – User Network Interface (користувальницький мережевий інтерфейс);

БП – бездротова подсеть; ТДБП – точка доступу бездротової підмережі; РТДП-РТД – підмережі.

Fig.1. System Reference Model:

ГО – Terminal Equipment; УС – Convergence Layer; РТД – Access Terminal; UNI – User Network Interface;

РІ – Air Interface; ТД – Access Point; ПП – AP Tranceiver; КТД – AP Controller; SNI – Service Node Interface; БП – wireless subnetwork; ТДБП – AP of wireless subnetwork

Що стосується структури МАС-кадрів, то ми згадаємо лише про те, що вони складаються з трьох секцій: заголовка з керуючою інформацією та адресами, корисних даних та контрольної послідовності (суми). Специфікація визначає три формату заголовків. Перш за все, це два заголовки для низхідних і висхідних кадрів, заголовок Третій формат використовується для запиту смуги пропускання.

Фізичний рівень підтримує різні структури для каналів низхідних «точка-багатоточка» і висхідних «многоточка-точка». Як уже згадувалося, для доступу до висхідного каналу застосовується схема TDMA, розширена технікою надання смуги пропускання за запитом DAMA (Demand Assignment Multiple Access). Це дозволяє краще використовувати можливості мережі при постійно змінюються потреби абонентів.

Табл. 1. Table 1.

Модуляція

Швидкість кодування

Номінальна бітова швидкість, Мбіт / с

Кодовані біти на під-несучу

Кодовані біти на OFDM символ

Біти даних на OFDM символ

1/2

6

1

48

24

BPSK

3/4

9

1

48

36

1/2

12

2

96

48

QPSK

3/4

18

2

96

72

9/16

27

4

192

108

16QAM

3/4

36

4

192

144

64QAM

3/4

54

6

288

216

Фізичний рівень UMDS заснований на модуляції за схемою OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Щоб забезпечувати підтримку оптимальних характеристик радіолінії, які можуть бути погіршені через різних видів інтерференції і варіювання рівня потужності на радиотрасс, використовується багатошвідкісний профіль фізичного рівня, де “відповідний” профіль буде відібраний відповідно з конкретною схемою адаптації зв’язку. Швидкість передачі даних від ТД до РТД може бути змінена в межах від 6 до 54 Мбіт / с шляхом використання різних видів модуляції піднесуть частот в схемі OFDM. Для ТД і РТД використовуються BPSK, QPSK, 16QAM як обов’язкові формати модуляції, в той час як 64QAM застосовується як додатковий. Параметри багатошвидкісного профілю згідно [5] наведено в табл. 1.

I. Висновок

Таким чином, у доповіді представлена ​​нова універсальна мультимедійна дистрибутивная система (UMDS) [6], яка відноситься до фіксованих системам широкосмугового бездротового доступу, об’єднує основні переваги відомих систем МІТРІС і МТРС, має відкриті інтерфейси та протокольні рівні відповідно до стандарту IEEE 802.16.

VII. Список літератури

[1] Мікрохвильові пристрої телекомунікаційних систем. Том 2. Пристрої передавального і приймального трактів. Проектування пристроїв та реалізація систем. М. 3. Згуровський, М. Є. Ільченко, Т. Н. Наритнік,

С. А. Кравчук, Ю. І. Якименко. В 2-х томах, ІОЦ “Видавництво« Пол1техика », 2003.

[2] Використання провідних і радіотехнологій в системах Інтернет-доступу. Частина 2. Мікроволоновие технології в наземних системах Інтернет-доступу /

М. 3. Згуровський, С. А. Кравчук, Т. Н. Наритнік,

М. Є. Ільченко, Ю. І. Якименко / / Електроніка та зв’язок, 1999, № 7, с. 14-21.

[3] Iльченко М. Ю., Кайденко М. М., Кравчук С. О. Ціфров1 Mepe> Ki з штеграц1ею послуг на ocHoei м1крохвільовоТ телекомуикацмноТ розподтьчоТ системи / / Матер1алі 2-го м1жнародного Конгресу «Розвиток Иформацмного сусптьства в Украта», 4-6 грудня 2001 р., Кшв, прикрашаючи.

– К.: ТОВ «Сак Лтд.», 2002, с. 87-95.

[4]   Local and metropolitan area networks. Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems // IEEE Standard 802.16-2001. — New York: IEEE Inc., 2002. — 322 p.

[5]   Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2; Physical (PHY) layer// ETSI Technical Specification 101 475 V1.3.1 (2001-12). — Sophia Antipolis Cedex: ETSI,

2001.               – 43 p.

[6] Універсальна мультімедмна дистрибутивно система UMDS / Нарітнік Т. М., Войтенко О. Г., Галактюнов О. В., 1льченко М. Ю., Кравчук С. О., Ременець MI, Шутов А. Ю. / / Заявка на патент Украши на вінахщ № 200312066 з прюрітетом Bifl 30.12.2003р.

UNIVERSAL MULTIMEDIA DISTRIBUTIVE SYSTEM

Ilchenko М. E. *, KravchukS. A. *, NaritnikT. N. **

* Rl of telecommunications NTUU «КР1» Industrial per., 2, 03056, Kyiv-056, Ukraine Tel. 241-77-23, e-mail: sakravchuk@ukr.net ** Institute of electronics and communication UASNP 03148, np. 50-let Oktyabrya, 2-b, tel. 477-94-30

Abstract – Presented in this paper is new universal multi- media distributive system (UMDS) which belongs to the fixed systems of broadband wireless access, unites the basic advantages of known systems MITRIS and MTRS, has open interfaces and legal levels agrees standard IEEE 802.16.

I.  Introduction

Development of the fixed broadband radio-access systems (CHIP) has passed (1994 … 2004) the way from television distributive complexes up to multimedia systems on the basis of modern network technologies. Such development illustrates development of domestic system of user’s access MITRIS IEC UASNP [1]. At the moment of the birth (1994) the given system, operating in the frequency band of 10…12 GHz, was direct analogue of foreign television systems MMDS and LMDS. Further MITRIS updates have resulted in creation of its several interactive variants with the narrow-band opposite radio channels is MITRIS-INT and MIDIS. At the same time since 2000 scientific research institute of telecommunications NTUU «КР1» conducts development of MTRS for 28 GHz band. The basic purpose was to create corporate networks with speeds of access not less than 2 Mbps [2].

However rough growth of modern information technologies, the further displacement of user access, high-speed multimedia services and, international standardization have forced to unify the systems on the base of MITRIS and MTRS with the purpose of creation of universal multimedia distributive system (UMDS).

II.  General

Basic system model UMDS is submitted in fig. 1. The system represents wireless connections of access points with radioterminals of user access.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»