Что такое DECT
Сферы применения DECT-систем
Система Freeset
Радиомодуль
Базовая радиостанция
Портативные радиотелефоны
Перспективы развития DECT-систем

Глоссарий

Технические характеристики системы Freeset


Стандарт DECT (Digital European Cordless Telecommunications) для беспроводной телефонии был опубликован в 1992 г. Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). В 1993 г. на выставке CeBIT сразу несколько компаний представили первые системы беспроводной связи и передачи данных на основе DECT. Это были беспроводная учережденческая АТС производства Ericsson для ведомственных сетей связи, оборудование беспроводного абонентского доступа Siemens и локальная радиосеть от Olivetti. Тремя годами позже, на CeBIT-96, уже 5 ведущих европейских производителей телекоммуникационного оборудования представили свои системы беспроводной телефонной связи стандарта DEC: Alcatel, Ericsson, Nokia, Philips, Siemens.

По данным на декабрь 1996 г. стандарт DECT одобрен для использования в 24 странах, а намереваются это сделать еще 12 государств. Среди них - не только страны Европы, но и Австралия, Индонезия, а также государства Южной Африки. В некоторых странах, в частности Аргентине, Бразилии, Сингапуре и Таиланде, для использования DECT-систем требуется разрешение государственных регулирующих организаций. В России использование подобных систем стало возможным благодаря решению Министерства связи РФ об открытии диапазона 1880-1900 МГц для работы DECT-систем.

Что такое DECT

Стандарт базируется на цифровой передаче данных между базовыми радиостанциями и радиотелефонами по технологии множественного доступа с временным разделением (TDMA, Time-Division Multiple Access). Полностью дуплексная связь обеспечивается с помощью временного дуплексирования (TDD, Time-Division Duplexing).

Диапазон радиочастот, используемых для приема/передачи - 1880-1900 МГц. Рабочий диапазон (около 20 МГц) разделен на 10 радиоканалов по 1,728 МГц. Обмен информацией производится кадрами; с помощью временного разделения в каждом кадре создаются 24 временных слота, обеспечивающих 12 дуплексных каналов для приема/передачи голоса. При установлении соединения для разговора используются 2 из 24 временных слотов в каждом кадре: один для передачи голоса, другой для приема.

Каналы для передачи речи/данных в DECT-стандарте образуются за счет использования 10 несущих частот, технологии временного разделения со множественным доступом (TDMA) и временного дуплексирования (TDD). Емкость (показатель, учитывающий напряженность абонентского трафика, ширину используемого частотного диапазона и площадь покрытия, в Эрланг/МГц/км2) систем DECT выше, чем у других цифровых систем мобильной связи и составляет 500 Эрланг/МГц/км2 (этот показатель для систем на базе стандартов GSM и DCS-1800 равен соответственно 10 и 100).

Сферы применения DECT-систем

Основными сферами применения DECT-систем являются следующие: системы микросотовой связи используются для бизнеса (беспроводные учережденческие АТС для средних и крупных организаций, распределенных производств, заводов и т.п.), устройства абонентского доступа к телекоммуникационной сети общего пользования - как альтернатива стандартному проводному подключению (WLL), односотовые радиотелефоны/радиоАТС - для дома и малых офисов.

Теоретически одна базовая радиостанция DECT может одновременно предоставлять до 120 каналов передачи речи/данных для беспроводных абонентов, поэтому такое оборудование подходит для организации мобильной связи там, где на небольшой площади сосредоточено много абонентов. Это важно как для деловых применений, так и для операторов, предоставляющих услуги связи. Подключение абонентов к сетям связи с помощью оборудования DECT (решение проблемы "последней мили") может оказаться экономически более эффективным, чем стандартное кабельное подключение, а в некоторых случаях - единственно возможным. Такие системы быстрее устанавливаются, проще расширяются, легче в управлении, надежнее в эксплуатации.

Абонент подключается с помощью устройства фиксированного доступа (FAU), устанавливаемого, как правило, снаружи жилища или офиса. Оно дает пользователю возможность подключить обычное аналоговое оборудование, например телефонные аппараты, факсы и модемы. Оборудование WLL обеспечивает полный доступ ко всему сервису телефонной сети.

Примером систем беспроводного абонентского доступа могут служить DRA 1900 компании Ericsson и SWING производства Lucent Technologies.

Среди односотовых радиоАТС для дома и малых офисов наиболее известны системы Gigaset производства Siemens, которые состоят из базового блока, рассчитанного на подключение 1-2 внешних городских линий, и 4-8 радиотелефонов. Проходят сертификацию в Министерстве связи аналогичные устройства компании Samsung Electronics.

Беспроводные станции, подключаемые к УАТС, важны прежде всего для организаций, которым необходимо, чтобы работники были постоянно доступными. Существует много видов деятельности, при которых ответ по телефону "Он в офисе, но в данный момент вышел" абсолютно неприемлем. Во многих областях пятиминутное промедление в ожидании "вышедшего" специалиста может привести к серьезным последствиям. Читатель без труда вспомнит и придумает массу подобных ситуаций.

Добиться того, чтобы самые ценные сотрудники были постоянно доступны, всегда "на связи" (или, если угодно, "на привязи"), - основная цель установки систем беспроводной бизнес-телефонии. Проблема имеет несколько вариантов решения, одним из которых являются системы микросотовой телефонной связи стандарта DECT. Они подключают к используемой в организации АТС мобильных абонентов, образуя единую телефонную систему, схожую по структуре с обычными "городскими" системами сотовой связи. Единственное отличие - масштаб. В результате создается своя, микросотовая,ведомственная сеть связи, обслуживающая только сотрудников организации. Зона радиообслуживания создается сетью базовых радиостанций, каждая из которых имеет определенную зону действия (микросоту). Микросоты частично перекрывают друг друга, что делает незаметным для мобильного абонента переход из зоны действия одной базовой радиостанции в другую. Базовые радиостанции подключаются к центральному модулю, который обрабатывает сигналы мобильных абонентов и обеспечивает интерфейс стыковки с АТС (по аналоговым или цифровым линиям). Примером микросотовой системы телефонной связи стандарта DECT является Freeset компании Ericsson.

Система состоит из трех основных компонентов:

  • радиомодуля, который обеспечивает обработку радиосигналов и интерфейс соединения с УАТС;
  • базовых радиостанций (БР), которые подключаются с помощью кабеля к радиомодулю и обеспечивают цифровую радиотелефонную связь с мобильными абонентами;
  • портативных телефонов, которые представляют собой микротелефонную трубку с ЖКИ.
  • Система Freeset

    Радиотелефон Freeset постоянно опрашивает базовые радиостанции, выбирая наилучший из доступных каналов для связи, т.е. осуществляя процесс непрерывного динамического выбора каналов (Continuous Dynamic Channel Selection, CDCS). Поиск наилучшего канала происходит не только в момент установления соединения, но и во время разговора. Мониторинг доступных каналов занимает больше времени, чем прием и передача речи. Переход от одной базовой радиостанции к другой при смене микросот во время разговора абсолютно незаметен для абонента. Это свойство является очень важным, т. к. ввиду небольших размеров микросот таких переходов во время одного разговора может быть несколько. CDSC-процесс позволяет использовать одинаковые временные слоты на одинаковых несущих частотах для соединения разных абонентов в неперекрывающихся микросотах.

    Радиомодуль

    Радиомодуль является интерфейсом между БР и УАТС. Он подключается к УАТС либо по аналоговым абонентским двухпроводным линиям, либо по цифровому каналу с быстродействием 2 Мбит/с (30 линий). Мобильные абоненты Freeset одновременно являются и абонентами УАТС, поэтому их число должно совпадать с количеством соединительных линий, ведущих к УАТС. Радиомодуль представляет собой монтируемый на стене здания монтжный шкаф (кабинет) с основной платой и девятью слотами для системных плат различного назначения. Система может состоять из 1-4 таких кабинетов. Один слот всегда занимает плата центрального процессора, остальные универсальны. Это позволяет конфигурировать систему под конкретную сеть заказчика. Основными факторами, влияющими на количество и тип используемых плат, являются число мобильных абонентов и БР, а также напряженность трафика мобильных абонентов.

    Обмен данными в системе происходит по шине с быстродействием 4 Мбит/с. Аналоговые сигналы от УАТС преобразуются в цифровые (используется стандартный канал ИКМ с быстродействием 64 Кбит/с). Затем ИКМ-данные преобразуются через АдИКМ в поток 32 Кбит/с и передаются в БР. Радиомодуль обеспечивает стыковку БР с абонентскими линиями (с тональным/ипульсным набором) и посылку флэш-сигнала. В большинстве УАТС именно с помощью флэш-сигнала и цифровых кодов, соответствующих определенным функциям, осуществляется доступ к сервису УАТС абонентов, подключенных по аналоговым линиям. Мобильный абонент Freeset, следовательно, может пользоваться тем же сервисом, что и "проводной аналоговый".

    Количество функций, доступных таким абонентам, зависит от типа АТС. Обычно УАТС предоставляют возможность внутренней и внешней переадресации вызова, удержания и перехвата вызова. В дополнение к этому Freeset имеет ряд функций, доступных только мобильным абонентам, например системную память на 1000 номеров, память абонента на 100 номеров, набор номера по имени абонента. Для управления, конфигурирования и вывода статистики о трафике мобильных абонентов в радиомодуле предусмотрена возможность подключения компьютера и принтера.

    Базовая радиостанция

    Это небольшое (283х230х76 мм) устройство с двумя антеннами длиной 167 мм, обычно монтируемое на стене здания. Количество БР в системе определяется, в основном, размерами зоны радиообслуживания. Зона охвата одной БР сильно зависит от места ее размещения (на улице или в здании); ее радиус может колебаться от 30 м в железобетонном здании до 300 м на открытой местности. В сущности, нет каких-либо жестких правил или формулы для определения необходимого числа БР. Планирование их размещения производится в зависимости от условий распространения радиоволн. При одинаковой площади помещений иногда достаточно одной БР, чтобы охватить три этажа здания, а бывает, что приходится устанавливать три БР на один этаж. Чем больше железа и бетона в здании, тем хуже распространяются радиоволны и тем больше потребуется БР. Для планирования размещения БР используется комплект, состоящий из БР с автономным источником питания и специального радиотелефона, показывающего уровень сигнала от БР. На количество устанавливаемых БР влияет также род деятельности организации. Обычно трафик в отделах продаж и закупок, обслуживания клиентов и технической поддержки гораздо более напряженный, чем в научно-технических организациях, больницах и госучереждениях. Поскольку одна станция одновременно предоставляет лишь восемь речевых каналов, то если необходимо обслуживать большое количество мобильных абонентов, находящихся на малой площади, может понадобиться установка двух или более БР. Поэтому без экспериментального исследования планируемой зоны радиообслуживания не обойтись.

    Для передачи сигналов между БР и радиомодулем используется четырехпроводной кабель. Формат сигнала - 2В+D. Четыре В-канала обеспечивают поток 256 Кбит/с , что дает восемь речевых каналов по 32 Кбит/с. Питание БР осуществляется либо от радиомодуля, либо от отдельного адаптера. В первом случае максимальное удаление БР от радиомодуля равно 2,7 км, во втором ограничивается только затуханием передаваемых данных и может составлять до 3,5 км (без применения дополнительного оборудования).

    Портативные радиотелефоны

    Мобильные абоненты Freeset используют для связи радиотелефоны двух модификаций - DT 310 и 360. Более функциональный аппарат DT 360 представляет собой компактное устройство весом 130 г с ЖКИ-дисплеем (2 строки алфавитно-цифровые, 1 строка символьная) и с 17-ю кнопками (0...9, *, # и несколько служебных кнопок - посылки флэш-сигнала, отключения микрофона, выбора различных функций через меню на ЖКИ-дисплее и их активации кнопкой Yes/No, регулировки громкости звонка и звука в трубке). Имеется возможность подключения наушников с микрофоном. В зависимости от типа используемой батареи обеспечивается 5 или 9 часов разговора и 25 или 45 часов работы в режиме ожидания звонка. Кодирование речи в телефоне производится c использованием 32-Кбит/с АдИКМ, а для обеспечения защиты от прослушивания реализовано шифрование речи с уникальным ключом, определяемым серийным и системным номером конкретного аппарата.

    Перспективы развития DECT-систем

    Наиболее привлекательным направлением развития DECT-систем является возможность взаимодействия с сетями GSM. Оба этих стандарта основаны на технологии TDMA, но между ними существует и существенная разница в способах обеспечении мобильности абонента и емкости систем. Стандарт DECT оптимизирован прежде всего для использования при напряженном трафике, характерном для тех случаев, когда большое число абонентов находится на небольшой площади (заводы, бизнес-центры, выставки и т. п.). Абонент DECT-систем может передвигаться лишь со скоростью пешехода. Напротив, в стандарте GSM заложены возможности передвижения абонента на автомобиле или поезде, роуминга с другими странами. Но, как уже отмечалось, системы GSM имеют меньшую емкость, чем сети DECT, и невозможно обеспечить напряженный трафик без установки дополнительного микросотового оборудования GSM. Поэтому весьма перспективным является совмещение двух стандартов в одном радиотелефоне, что позволит использовать DECT-стандарт в офисе, а GSM - вне его.

    Выпускаемые корпорацией Ericsson радиотелефоны Freeset способны работать в обоих стандартах. Радиотелефон автоматически переключается в сеть GSM, когда абонент покидает зону обслуживания Freeset. Став, к примеру, абонентом сети "Мобильные Телесистемы", можно использовать такой телефон и как стандартный сотовый. DECT позволяет передавать данные, а следовательно, создавать беспроводные ЛВС на основе оборудования абонентского доступа.

    Интересным направлением в производстве УАТС и развитии DECT является встраивание оборудования DECT в УАТС. Базовые радиостанции могут подключаться к таким УАТС напрямую, без дополнительных радиомодулей, и, в добавление к проводным аналоговым и цифровым линиям, поддерживать беспроводную связь. Это экономит средства при организации ведомственной микросотовой сети связи. Кроме того, поскольку обычно УАТС поддерживают различные типы соединительных линий, к ним можно подключить линии, которые не поддерживаются беспроводными DECT-системами. Примером такой АТС может служить Ericsson BusinessPhone 250. При этом оборудование поддержки мобильных абонентов не "съедает" емкость "внутренних аналоговых" абонентов УАТС, что существенно при большом количестве мобильных абонентов.

    Следующим шагом в развитии системы WLL и деловой телефонии является использование ISDN и обеспечение абонентов стандартным основным доступом на базе DECT-стандарта, который способен поддерживать ISDN-связь.

    По данным Форума DECT (организации, в состав которой входят ведущие производители этого оборудования), начиная с 1993 г. в мире установлено свыше 5 млн линий DECT. Сейчас 28 фирм производят подобное оборудование. В скором времени к ним прибавятся еще 12. Ожидается, что к 2000 г. объем продаж составит более 30 млн линий в год.


    Глоссарий

    CDCS
    непрерывный динамический выбор каналов
    DECT
    стандарт "Цифровая европейская беспроводная телефония"
    FAU
    устройство фиксированного доступа
    HDSL
    высокоскоростная цифровая абонентская линия
    ISDN
    цифровая сеть интегрированного сервиса
    TDD
    дуплексная связь с временным разделением
    TDMA
    множественный доступ с временным разделением
    WLL
    устройства беспроводного абонентского доступа к сетям общего пользования
    АЦП
    аналого-цифровое преобразование
    АдИКМ
    адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция
    БР
    базовая радиостанция
    ЖКИ
    жидко-кристаллический индикатор
    ИКМ
    импульсно-кодовая модуляция
    УАТС
    учрежденческая автоматическая телефонная станция

    Технические характеристики системы Freeset

    Частотный диапазон
    1880-1900 МГц
    Количество каналов
    10
    Ширина канала
    1,728 МГц
    Способ передачи
    MC/TDMA/TDD (Многочастотный/Множественный доступ с временным разделением/Дуплексная связь с временным разделением )
    TDMA кадр
    10 мс
    TDMA слот
    0,417 мс
    Число слотов в кадре
    24 (12 дуплексных каналов)
    Общее число каналов
    120
    Кодирование речи
    32 Кбит/с АдКим
    Модуляция
    Гауссовая частотная манипуляция
    Максимальное число абонентов
      аналоговые СЛ к УАТС
    216
      цифровые (CAS)
    600
    Максимальное число БР
    120
    Максимальное удаление БР от радиомодуля
      при питании от радиомодуля
    2,1 км
      при питании от отдельного АС-адаптера
    3,5 км
    Радиус охвата БР
    20-300 м

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями