ООО НТП Ресурс  »  Проект GEONAVI  »  Связь  »  Оборудование связи  »  Система ШБД SkyMAN
Связь

Система широкополосного беспроводного доступа SkyMAN

SkyMAN - универсальная многофункциональная система широкополосного беспроводного доступа для операторов, государственно-муниципальных служб, корпоративных заказчиков и органов обеспечения общественной безопасности. Оборудование системы SkyMAN работает в диапазонах 2300-2700, 3400-3700 и 4850-6425 МГц и обеспечивает:

  • объединение в единую виртуальную сеть территориально- разнесенных подразделений (поддержка VPN)‏;
  • фиксированный доступ к интернет;
  • приоритетную передачу VoIP;
  • передачу видео- и телеметрии;
  • быстрое развертывание временных сетей топологии MESH.

Оборудование системы SkyMAN выполнено на основе аппаратной платформы разработки и производства InfiNet Wireless, работает под управлением операционной системы WANFlex и реализует архитектуру беспроводных сетей MINT разработки InfiNet.

В системе SkyMAN используются две модификации аппаратной платформы: базовая, обладающая повышенной производительностью и предназначенная, главным образом, для построения базовых станций, и более дешевая и менее производительная – абонентская. На обеих аппаратных платформах оборудование выпускается в двух вариантах: с разъемами N-типа (для подключения внешних антенн) или с интегрированной антенной.

Все оборудование SkyMAN является универсальным, т.е. любое устройство может выполнять функции любого элемента беспроводной сети - базовой или абонентской станции беспроводной сети точка-многоточка, оконечной или ретрансляционной станции канала точка или узловой станции сети произвольной топологии MESH.

Конструктивно все оборудование SkyMAN выполнено в виде двух блоков: внешнего (ODU) и внутреннего (IDU), как правило, выполняющего роль блока питания от сети переменного или постоянного тока. Внешний и внутренний блоки соединяются между собой с помощью витой пары, по которой передается трафик Ethernet и постоянное напряжение питания ODU.

MINT и RMA

В системе ШБД SkyMAN реализовано два типа архитектуры:

  • RMA (Remote Multiple Access),
  • MINT (MESH Interconnect Network Topology).

Все устройства SkyMAN поддерживают оба типа архитектуры при использовании соответствующих программных прошивок.

Архитектура RMA является традиционной архитектурой SkyMAN, поддерживающей топологии:

  • точка-точка с возможностью ретрансляции,
  • точка-многоточка с поддержкой ретрансляции терминальными станциями.

Архитектура RMA построена на сетевом уровне и реализуется с помощью интегрированных в каждое устройство маршрутизаторов. Большинство действующих сетей, построенных на оборудовании SkyMAN (Revolution), используют архитектуру RMA. В настоящее время активные разработки RMA прекращены в связи с исчерпанием возможностей ее развития. Компания InfiNet осуществляет сопровождение RMA, устранение выявленных проблем и минимально необходимое наращивание функциональности.

Сетевая архитектура MINT (Mesh Interconnection Network Topology)

Архитектура MINT поддерживает произвольную топологию сети MESH, в том числе, как частные случаи, топологии, поддерживаемые RMA. Архитектура MINT построена на уровне конвергенции между сетевым и канальным уровнями сети и не требует для обеспечения функционирования маршрутизаторов. Тем не менее, функциональность встроенного маршрутизатора сохраняется в каждом устройстве.

Архитектура MINT является на сегодня наиболее перспективной и обеспечивающей большой потенциал развития функциональности. Компания InfiNet рекомендует использовать архитектуру MINT при создании новых сетей и поэтапный перевод существующих сетей на эту архитектуру.

Особенности MINT

  • Функционирует на каналах передачи данных и сетях любой физической реализации.
  • Построена с учетом особенностей беспроводных каналов и сетей.
  • Реализована на уровне конвергенции между сетевым и MAC-уровнем.
  • Любое устройство может одновременно функционировать как Router, Bridge или VLAN Switch.
  • Поддерживает ВСЕ типы сетевых топологий: точка-точка, точка-многоточка, ретрансляция, произвольная топология MESH.
  • Любое устройство может быть любым элементом любой топологии и, в зависимости от условий, выполнять функции базовой, узловой, ретрансляционной, оконечной и абонентской станции.
  • Адаптация по топологии, полосе и скорости передачи, самоорганизация сети.

Элементы сети SkyMAN

Сети ШБД SkyMAN строятся на универсальных беспроводных мостах/маршрутизаторах. Каждое устройство может выполнять функции любого элемента сети, однако, в силу различной производительности и функциональности рекомендуется использовать для реализации конкретного элемента сети соответствующие устройства.

Устройства SkyMAN используются для построения следующих элементов сети:

  • базовая станция (БС) — совокупность от одного до шести устройств SkyMAN с всенаправленной или секторными антеннами, подключенная к магистральной сети и обеспечивающая обмен трафиком с абонентскими и ретрансляционными станциями в пределах зоны обслуживания;
  • ретрансляционная станция (РС) — двухмодульное устройство SkyMAN (с двумя радиоинтерфейсами), обеспечивающее ретрансляцию сигнала, по проводному интерфейсу к РС может быть подключена локальная сеть либо отдельное сетевое устройство;
  • абонентская станция (АС) - устройство SkyMAN с интегрированной или внешней антенной, обеспечивает передачу данных между сетью пользователя и БС (или РС);
  • оконечная станция (ОС) — оконечное устройство канала точка-точка;
  • для развертывания ОС могут использоваться устройства SkyMAN как с интегрированными, так и внешними антеннами.

Топология сетей SkyMAN

Каналы точка-точка

Каналы точка-точка на оборудовании SkyMAN обеспечивают работу в пределах прямой видимости на расстояниях, определяемых энергетическим потенциалом радиолиний, со скоростями передачи, зависящими от используемого оборудования и полосы частот. Для ОС рекомендуется использовать оборудование с интегрированными антеннами. В случаях, когда это оборудование не обеспечивает требуемых дальности/скорости, необходимо использовать устройства с внешними антеннами.

Оборудование SkyMAN в типовом варианте комплектации внутренними блоками (IDU) обеспечивает передачу трафика Ethernet. При использовании IDU типа IDU-RJ-2E1 или IDU-RJ-4E1 обеспечивается передача двух или четырех потоков Е1 соответственно, с параллельной передачей трафика Ethernet.

Для создания многопролетных каналов используются РС. Для каналов со скоростью передачи до 36 Мбит/с рекомендуется использовать в качестве РС двухмодульное устройство с внешними антеннами, во всех остальных случаях — те же устройства, что для ОС, соединенные между собой по Ethernet на уровне внутренних блоков (ODU).

Сети ШБД топологии точка-многоточка

Сеть ШБД SkyMAN может включать одну или несколько базовых станций (БС), объединенных беспроводными магистралями SkyMAN или другими каналами связи. Каждая БС содержит от одного до шести секторов.

Топология сети ШБД SkyMAN точка-многоточка

В состав сети могут быть включены ретрансляционные станции (РС), обеспечивающие увеличение дальности и позволяющие обходить крупные препятствия, закрывающие БС от отдельных АС.

АС подключаются по радио к БС или РС. АС, находящаяся в зоне радиовидимости более чем одной БС, может быть зарегистрирована на каждой из них, при этом поддерживается адаптивный выбор БС с лучшим качеством обслуживания. Такое свойство системы позволяет обеспечить горячее резервирование канала АС-БС, повышая надежность сети в целом.

Базовая станция

БС строится по модульному принципу и может включать от одного до 6 модулей, в зависимости от требований к пропускной способности, дальности передачи, используемого частотного диапазона и наличия свободных частот. Каждый из модулей (или радиоинтерфейсов в двухмодульных моделях) обеспечивает обслуживание одного пространственного сектора в пределах диаграммы направленности используемой антенны. Оборудование БС не накладывает ограничений на ширину сектора.

В состав БС входят:

  • беспроводные мосты/маршрутизаторы - от 1 до 6, по одному на сектор. Для маломощных БС могут использоваться двухмодульные беспроводные мосты/маршрутизаторы – по одному на два сектора. Односекторные БС обеспечивают скорость передачи до 54 Мбит/с. Многосекторные БС обеспечивают работу со скоростью до 48 Мбит/с на сектор. Сектора БС, построенные на оборудовании SkyMAN, использующем технологию MIMO 2x2, обеспечивают скорость передачи до 300 Мбит/с в полосе 40 МГц и до 150 Мбит/с в полосе 20 МГц;
  • антенно-фидерные устройства - по количеству секторов базовой станции;
  • коммутатор Ethernet (опционально);
  • шкаф для монтажа IDU оборудования (опционально);
  • источники бесперебойного питания (опционально).

Типовая схема 6-секторной БС

Ретрансляционная станция

РС предназначена для повышения дальности действия БС, обхода крупных препятствий, а также для создания протяженных магистральных каналов точка-точка. Количество последовательно подключаемых РС не ограничено. К каждой РС может быть подключен одна или несколько РС и/или АС.

Состав РС:

  • двухмодульный беспроводный мост/маршрутизатор;
  • две внешних антенны;
  • кабели для подключения антенн.

Абонентская станция

АС предназначена для беспроводного подключения сетей и отдельных абонентов к БС или РС.

Состав АС:

  • абонентский беспроводный мост/маршрутизатор с интегрированной антенной или разъемом для подключения внешней антенны;
  • направленная антенна и антенный кабель для моделей без интегрированной антенны.

Сети ШБД произвольной топологии MESH

Для создания сетей ШБД произвольной топологии могут использоваться любые устройства SkyMAN, однако более предпочтительным является использование устройств с внешними всенаправленными антеннами.

Основные особенности сетей MESH:

  • единый протокол управления проводными и беспроводными сегментами сети;
  • сеть представляет собой пространственно-распределенный коммутатор;
  • протокол маршрутизации — на уровне конвергенции IP-MAC;
  • выбор оптимального маршрута на основе оценки состояния каналов связи, решение проблемы NLOS обходом препятствий;
  • встроенный в каждое устройство IP-маршрутизатор ;
  • возможность создания быстро-развертываемых сетей в интересах служб быстрого реагирования.

г.Челябинск, ул. Курчатова, д. 23 Б