Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

КОСМОТРАНС 2008


Версия для печати
Обсудить в форуме

Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA

Президент НП «TETRA ФОРУМ» Александр Леонидович Одинский руководит ООО «Гвардия-плюс тлк», официально представляющим всемирно известную компанию MOTOROLA на российском рынке. В качестве основных направлений деятельности своей фирмы он называет предоставление услуг подвижной и профессиональной радиосвязи, инжиниринговые услуги по системам беспроводного радиодоступа, видеонаблюдения, пожаротушения и защиты доступа к информации, разработку и производство радиосистем, научные изыскания.

Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Мобильные широкополосные системы передачи цифровой информации - компании MOTOROLA
Жизнь – движение. Поэтому понятие «оперативная радиосвязь» с каждым годом становиться все емче, появляются новые связные технологии и на их базе рождаются перспективные системы.

Без систем оперативной радиосвязи теперь немыслимо управление во многих областях государственной, производственной и коммерческой деятельности. Во всем мире стремительно растет потребность в беспроводных соединениях. Пользователи, располагающие беспроводным доступом к информации, получают возможность работать гораздо более производительно и эффективно, чем их коллеги, «привязанные» к проводным телефонным и компьютерным сетям.

Главной причиной всплеска интереса к широкополосному доступу можно считать логичный ответ рынка на созревание предпосылок для смены парадигмы построения сетей связи. Операторы готовятся к такому шагу в ответ на изменения структуры спроса на услуги. Ведь потребителю могут понадобиться абсолютно любые услуги связи.

Оперативная радиосвязь развивается опережающими темпами, обеспечивая инфраструктуру транспорта, промышленности, нефтедобывающего комплекса, сельского хозяйства, бизнеса, повседневные запросы граждан нашей страны.

В этой статье я хочу рассмотреть характеристики и возможности оборудования широкополосного доступа CANOPY и MEА производства компании Motorola.

CANOPY – дешевая, простая в развертывании, высокоскоростная система беспроводного доступа, использующая наиболее привлекательные диапазоны частот. Она помогает провайдерам и корпоративным пользователям предоставлять и получать сервис широкополосного доступа, лучше использовать уже существующие сети; обеспечивает высокоскоростной доступ на большой территории без строительства громоздкой инфраструктуры, с минимальными затратами времени. Наиболее распространенные проблемы, решаемые при помощи CANOPY, это проблемы последней мили, а также строительства недорогих транзитных широкополосных магистралей передачи данных. В среднем проект по оборудованию этой системой окупается меньше, чем за один год.

CANOPY обеспечивает экономически рентабельный доступ в Интернет для провайдеров, может использоваться и в интересах различных сфер промышленности.

Платформа этой системы мало восприимчива к внешним помехам, не требует сложного планирования частот. Ее аппаратные средства потребляют малую мощность, имеют небольшие габариты. Установка не требует сложной подготовки.

Система позволяет обслуживать предприятия, школы, муниципалитеты, больницы и университетские городки, жилые дома и поселения с пользователями, испытывающими потребности в высокой скорости данных. Развертывание сети возможно с подключением точки доступа непосредственно в инфраструктуру широкополосной сети или косвенно – через модуль транзитных соединений (Backhaul Unit), спутниковые каналы, оптическое волокно, радиорелейную систему связи.

Эффективное использование радиоканала достигается за счет схемы формирования сигналов, учитывающей предстоящую работу системы на соседних каналах и снижающей воздействие помех от других систем, работающих в тех же полосах частот.

CANOPY проектировалась так, чтобы компенсировать проблемы распространения сигнала при плохих погодных условиях. В отличие от более дорогих систем связи, которые используют микроволновый диапазон частот (пример – РРЛ), она не боится ни дождя, ни тумана, ни снега.

Предложена гибкая модель безопасности, поддерживающая разнообразие конфигураций системы: от полностью открытого канала до закрытой системы с использованием проверки подлинности или шифрации радиоканала с динамическим назначением ключа сессии.

Безопасность пользовательских коммуникаций гарантируют несколько факторов. Первый – оригинальный протокол радиоканала с собственной шифрацией данных. Второй – возможности протокола шифрования DES с управлением ключами с помощью стандарта криптозащиты BRAID, одобренного TIA. Криптозащита прозрачна для сетевых экранов, DHCP серверов и трансляции сетевых адресов NAT. Третий – проверка подлинности абонентов происходит с применением электронного серийного номера модуля абонента, уникального для каждого трансивера, и специального секретного ключа длиной 128 бит.

Для управления качеством услуг каждому абоненту предлагается использовать возможности сервера ВАМ. Четыре типа параметров могут быть настроены для каждого пользователя: upload burst, upload sustained, download burst и download sustained. Один сервер может управлять работой нескольких точек доступа в любом месте их размещения. Опознавательная часть определяет, какие модули абонента могут работать с точкой доступа АР.

Система CANOPY включает в себя следующие основные компоненты:

– точку доступа (АР);

– модуль абонента (SM);

– модуль транзитных соединений (ВН);

– модуль управления кластером (СММ);

– грозозащиту;

– программное обеспечение сервера ВАМ.

Точка доступа представляет собой базовый приемопередатчик. Каждый АР оснащен встроенной направленной антенной. Угол охвата – 60 градусов. Максимальное обслуживание – 200 модулей абонентов. Скорость передачи информации –10 Mbps (полезная 6 Mbps). Максимальное удаление абонентов – до 17 километров при использовании на абонентском модуле рефлектора, до 3,5 км – без рефлектора в диапазоне частот 5 ГГц (в диапазоне 2.4 ГГц – 24 км и 8 км соответственно). Приемопередатчики имеют интерфейс с внешними сетями по стыку 10/100-BASE-T, с автоматическим выбором скорости.

Кластер точек доступа включает в себя от 1 до 6 АР и до 2 модулей транзитных соединений (ВН). Шесть точек доступа в группе могут предоставить охват сектора в 360 градусов с поддержкой сервиса для 1200 абонентов. Суммарная скорость передачи данных для кластера из 6 точек составляет 60 Mbps (полезная 36 Mbps).

Модуль управления кластером обеспечивает интеграцию нескольких точек доступа в законченное решение и реализует возможность подключения системы CANOPY к внешним сетям передачи данных. CMM включает в себя приемник GPS, источник питания, усиленный Ethernet коммутатор для создания сети из АР и ВН.

Модуль абонента представляет собой абонентское оконечное устройство. SM состоит только из одного приемопередатчика. Синхронизация и управление работой осуществляется со стороны АР через радиоканал. Синхронизация работы модуля абонента и контроль осуществляются по сигналам точки доступа.

Модуль транзитных соединений – это оборудование типа точка-точка для передачи большого потока данных между двумя удаленными пунктами или (как радиомост) между двумя компьютерными сетями. Каждый ВН взаимодействует с другим модулем, используя направленные антенны с большим коэффициентом усиления. Скорость передачи информации может составлять 10, 20, 30, 45, 60, 300 Mbps (в зависимости от модели). Максимальное удаление между двумя ВН – 3,5 км без использования рефлекторов и 40 км с рефлекторами на обоих концах трассы (в диапазоне 2,4 ГГц – 8 км и 56 км соответственно).

Грозозащита может использоваться вместе с точкой доступа, модулями абонента и транзитных соединений. Грозоразрядник устанавливается в разрыв Ethernet линии, чтобы предотвратить повреждение внутреннего электронного оборудования.

Программное обеспечение сервера ВАМ (сокращение от Bandwidth and Authentication Manager) позволяет операторам сети управлять распределением скорости передачи информации. Дополнительно ВАМ реализует центральную точку проверки подлинности абонентов в системе CANOPY, обеспечивает высокий уровень безопасности системы.

Оборудование имеет в этом плане очень гибкие возможности. Каждый конкретный случай должен рассматриваться отдельно, так как не существует никаких типовых решений. CANOPY – своеобразный конструктор по построению систем широкополосного беспроводного доступа, позволяющий браться за любую задачу – от простого соединения двух точек до создания региональных и межрегиональных сетей с широкой инфраструктурой.

Усложняющиеся требования к оперативности и точности реагирования правоохранительных органов и спецслужб выдвигают на первый план вопросы их технического оснащения. Обостряется необходимость передачи больших объемов цифровой информации с места происшествия, оперативного доступа к базам данных, к фото- и видеоматериалам…

Узкополосные ведомственные системы не способны полностью справиться с передачей больших объемов разнообразных данных, что подчас чревато неудачей в экстремальных ситуациях.

Многие структуры, среди них и транспортные, активно ищут выход, анализируя, в частности, возможности протоколов Wi-Fi и Wi-Max. А они в основном предназначены для работы в стационарных условиях и заранее определенных зонах, почему и не могут обеспечить широкополосную передачу там, где она наиболее важна: в движении, на месте происшествия или в зоне экстремальной ситуации.

В таких условиях эффективны технология и система широкополосной передачи цифровой информации MEA (Mesh Enabled Architecture – самоорганизующаяся сетевая архитектура), разработанные компанией Мotorola.

В основу MEA положены решения, изначально созданные для обеспечения мобильной связи в зоне военных действий. С помощью MEA осуществляется высокоскоростная передача цифровой информации, видео- и речевая связь, определяется местоположение (без использования GPS).

Скорость передачи информации – до 6 Мбит/с. Все устройства инфраструктуры системы поддерживают IP-протокол, что позволяет использовать любое периферийное оборудование, такое, как мобильные терминалы, карманные и портативные компьютеры, IP-видеокамеры, микрофоны.

Применяются самые совершенные протоколы передачи данных, что существенно повышает надежность работы и степень защиты от несанкционированного доступа. Любое устройство в системе работает как маршрутизатор или ретранслятор для остальных элементов. Это означает, что каждое устройство имеет возможность связи с точкой доступа и напрямую, и через «соседние» устройства. Такая распределенная структура повышает устойчивость к отказам и общую пропускную способность системы, поскольку пакеты данных автоматически направляются по менее загруженным «путям». Более того, увеличение количества одновременно работающих абонентов только улучшает радиопокрытие и устойчивость MEA. В таких условиях традиционные ведомственные и коммерческие сотовые системы связи испытывают перегрузку.

Системы самоорганизующейся сетевой архитектуры полностью обеспечивают совместную деятельность нескольких смежных организаций (что особенно важно в критических ситуациях). Несколько абонентских терминалов, находящихся в зоне взаимного радиодоступа, автоматически образуют виртуальную сеть связи. Она работоспособна как для неподвижных терминалов, так и для движущихся со скоростью до 270 км/ч.

Системы MEA автономно, без GPS или Glonas, способны определять местоположение мобильных и портативных объектов с высокой точностью (не хуже плюс-минус 10 м).

MEA включает в себя полный набор оборудования и программного обеспечения для создания систем высокоскоростной передачи информации (в том числе систем быстрого развертывания). Удается получать хорошо масштабируемые сети передачи данных с минимальной инфраструктурой, способные действовать в сложных условиях и ориентированные на использование правоохранительными органами.

Технология MEA позволяет абонентским устройствам работать через оборудование (базовые станции) инфраструктуры и организовывать местные локальные сети, состоящие только из абонентских устройств. При связи с ретрансляторами, базовыми станциями и точками доступа обеспечивается бесшовный роуминг (передача информации не прерывается).

Системы MEA – это интеллектуальные распределенные сети, что существенно повышает их отказоустойчивость и пропускную способность. Задействованные абонентские устройства могут работать в режиме прямой связи друг с другом.

Используются наиболее перспективные протоколы связи и принципы модуляции радиосигнала. Удается поддерживать одновременную передачу информации с одного абонентского устройства сразу через несколько ретрансляторов (беспроводных маршрутизаторов) или точек доступа, что обеспечивает очень высокую эффективность системы даже в условиях внешних шумов и помех.

Габариты и конструктивные особенности оборудования инфраструктуры позволяют размещать его практически в любых доступных местах, а также создавать специальные схемы быстрого развертывания и мобильные командные пункты.

Познакомлю с составом системы.

Мобильный контроллер MiSC™ обеспечивает управление и коммутацию компонентов системы, а также объединяет в себе функции маршрутизатора. Кроме того, с помощью контроллера осуществляется доступ во внешние проводные сети. Оборудование контроллера построено на базе стандартных компонентов, маршрутизаторов и интерфейсов пакетной передачи данных, интерфейсов IP-телефонии и серверов прикладных программ.

Системный администратор может управлять и следить за работой системы с помощью программы Mesh-Manager™, служащей для управления инфраструктурой и абонентскими терминалами.

Контроллер также обеспечивает аутентификацию и авторизацию терминалов; работу, администрирование, управление и обеспечение системы; управление связью с внешними системами.

Карта беспроводного доступа WMC6300 представляет собой устройство с интерфейсом PCMCIA. Она может быть использована в любом портативном, мобильном или стационарном терминале, в том числе в особо прочном исполнении. Карта обеспечивает скорость передачи цифровой информации (видеоизображения и звука) до 6 Мбит/с в масштабе реального времени, а также точное и быстрое определение местоположения абонента и речевую связь.

Карта может работать в режиме беспроводного маршрутизатора/ретранслятора в системе MEA, что увеличивает зону доступа и повышает надежность всей системы.

Терминалы, оснащенные WMC6300, могут формировать локальную беспроводную сеть передачи информации без дополнительного оборудования инфраструктуры.

Миниатюрный беспроводной маршрутизатор MWR6300 служит для расширения зоны радиопокрытия на значительной территории, обеспечивает связь между абонентскими терминалами и устройством доступа (IAP) в системе. Обычно беспроводные маршрутизаторы используются для создания изначальной инфраструктуры большой системы при обеспечении заданного радиопокрытия при небольшом числе абонентских терминалов в системе.

Кроме того беспроводные маршрутизаторы обеспечивают увеличение зоны действия между абонентом и IAP; стационарную опорную точку для определения местоположения абонента; расширение радиопокрытия в зданиях и сооружениях.

Точка доступа IAP6300 – небольшое устройство с функцией интерфейса между беспроводной и проводной сетями. Каждая такая точка в системе обеспечивает скорость передачи цифровой информации до 6 Мбит/с. Она может использоваться для передачи видео данных и обеспечения речевой связи. Если требуется увеличить пропускную способность беспроводной сети, стоит установить дополнительные IAP6300 без увеличения числа зон системы. Местоположение точек доступа не критично, что обусловлено интеллектуальной саморегуляцией сетей MEA.

Точки доступа обеспечивают управление местными беспроводными маршрутизаторами и абонентскими терминалами; стационарную опорную точку для определения местоположения абонента; управление системой.

Расширенный беспроводной маршрутизатор EWR6300 предназначен для увеличения зоны радиопокрытия и обеспечения возможности доступа к одному или нескольким IP-устройствам через встроенный порт RJ45 Ethernet. EWR6300 объединяет функции беспроводного маршрутизатора и абонентского беспроводного модема. Это делает возможным включение в беспроводную сеть любого Ethernet-устройства, такого, как компьютер, IP-видеокамера, а также различных датчиков и устройств сигнализации. Все эти устройства могут работать со скоростью до 6 Мбит/с.

Расширенный беспроводной маршрутизатор обеспечивает увеличение зоны действия между абонентом и IAP; стационарную опорную точку для определения местоположения абонента; до трех назначаемых IP-адресов устройств.

Портативный беспроводной маршрутизатор PWR6300 применен для обеспечения доступа к одному или нескольким IP-устройствам через стандартный RJ45 Ethernet-порт, а также беспроводного доступа на больших территориях. Это устройство объединяет функции простого беспроводного маршрутизатора и абонентского терминала, что позволяет включать в беспроводную сеть любое Ethernet-устройство (компьютер, IP-видеокамеру), датчики и приборы сигнализации. Все эти устройства могут работать со скоростью до 6 Мбит/с.

Портативный беспроводной маршрутизатор также обеспечивает увеличение зоны действия между абонентом и IAP; стационарную опорную точку для определения местоположения абонента; до трех назначаемых IP-адресов устройств.

Автомобильный радиомодем VMM6300 компактен и прочен, что важно при размещении командного пункта в машине. Мобильные терминалы, IP-видеокамеры и другие IP-устройства могут быть подключены через стандартный RJ45 Ethernet-порт.

Автомобильный радиомодем обеспечивает высокоскоростную передачу цифровой информации в движении. Среди областей его использования стоит выделить удаленный запрос баз данных, предоставление видеоинформации с места происшествия, передачу файлов больших размеров. VMM6300 также поддерживает определение местоположения терминалов в масштабе реального времени без использования GPS или Glonas.

Как и остальные устройства системы MEA, автомобильный радиомодем работает как беспроводной маршрутизатор/ретранслятор, автоматически увеличивая зону радиопокрытия и повышая надежность и производительность всей системы.

Беспроводной последовательный модем WSM6300, по сравнению с традиционными проводными сетями, использующими датчики информации, обогащает систему несколькими важными функциями.

Это устройство обеспечивает возможность эффективного управления и получения информации от датчиков в критичных областях использования (таких, как управление движением транспорта, контроль доступа, мониторинг окружающей среды).

Все перечисленные устройства малогабаритны, поэтому могут размещаться в любом доступном месте, снабжаться батарейным питанием и корпусами в защищенном исполнении.

Системы MEA позволяют создавать стационарную инфраструктуру, гарантирующую надежную мобильную передачу цифровой информации в зонах повышенной плотности абонентов. Но основным преимуществом систем, как уже отмечалось, является возможность автоматической организации виртуальных сетей там, где это необходимо по условиям оперативной работы.

Одна из важных областей реализации такой возможности – использование систем быстрого развертывания с целью организации мобильного оперативного командного пункта в зонах чрезвычайных ситуаций, инцидентов и террористических атак.

Типовая система быстроразвертываемого мобильного командного пункта обычно включает в себя инфраструктуру для закрытия контролируемого или охраняемого периметра: три беспроводных обычных или расширенных (при необходимости подключения видеокамер или иных внешних устройств в углах периметра) маршрутизатора WR/EWR и точку доступа IAP для подключения к внешней сети передачи данных. Оборудование инфраструктуры обычно устанавливается в углах периметра, обеспечивая тем самым требуемое радиопокрытие для работы абонентских терминалов внутри.

В качестве мобильных и портативных терминалов используются карты беспроводного доступа, устанавливаемые, как правило, в специальные карманные компьютеры особой прочности (РКПК), а также в специальные ноутбуки (обычно два), используемые в качестве мобильного и переносного терминала командира подразделения.

Периферийное оборудование обычно включает в себя требуемое количество IP-видеокамер, как стационарных погодозащищенных, устанавливаемых в углах периметра, так и мобильных, размещаемых на форме сотрудников подразделения быстрого реагирования и подключаемых к их РКПК, а также гарнитуры IP голосовой связи.

Точка доступа также может подключаться к внешней сети подразделения, например, через устройство спутниковой связи (в удаленной местности) или IP-маршрутизатор (в городских условиях).

В комплект зачастую входят погодозащищенные корпуса для оборудования инфраструктуры с автономным батарейным питанием, стойки для установки инфраструктуры и два упрочненных чемодана для размещения и перевозки всего оборудования.

После установки и включения оборудования мобильный и портативный командные терминалы, а также РКПК сотрудников подразделения образуют виртуальную сеть связи и передачи цифровой информации, поддерживаемую также беспроводными маршрутизаторами WR/EWR и точкой доступа IAP. При этом передача информации между всеми устройствами будет происходить наиболее оптимальным в каждый момент времени способом: либо напрямую, либо через портативные абонентские терминалы, либо по нескольким каналам одновременно, как указывалось в общем описании системы. В результате даже выход из строя одного или нескольких узлов инфраструктуры не приведет к потере связи или прерыванию передачи информации, что доказывает высокую степень отказоустойчивости системы.

В качестве примера можно привести работу программного обеспечения, позволяющего вывести на экраны терминалов командиров подразделений быстрого реагирования информацию о точном местоположении оперативных работников подразделения в пределах периметра; переключаемые видеоизображения в масштабе реального времени от видеокамер, установленных стационарно в различных точках периметра, а также от видеокамер, перемещающихся вместе с оперативными работниками.

Предположим, некие здания захвачены террористами в зоне охраняемого и контролируемого периметра.

При необходимости обеспечиваются речевая связь и передача коротких сообщений, а также выход командных терминалов во внешнюю сеть через спутниковую или иную спецсвязь через точку доступа IAP. По мере прогресса в контролируемом и охраняемом периметре аналогичные узлы инфраструктуры (беспроводные маршрутизаторы WR/EWR и точки доступа) могут быть легко перемещены или дополнительно установлены в освобождаемом здании, что, соответственно, будет расширять общую картину оперативных действий по конкретной ситуации. Совершенное программное обеспечение позволяет также отслеживать местоположение оперативных работников, оснащенных РКПК, не только на плоскости, но и во всем объеме – на этажах зданий.

Таким образом, система MEA позволяет, в частности, существенно улучшить оперативные возможности командования и реагирования в кризисных ситуациях и зонах террористических атак, равно как и в штатных режимах работы правоохранительных органов и иных силовых структур.

Поскольку технология МЕА тоже имеет очень гибкие возможности по организации сети, каждый конкретный случай должен рассматриваться индивидуально. Как и CANOPY, технология MEA фактически является легко масштабируемым конструктором – в данном случае для построения мобильных самоорганизующихся систем широкополосного беспроводного доступа. Она легко адаптируется под любую задачу, требующую оперативного реагирования, высокой скорости взаимодействия и отсутствия физической инфраструктуры.

* * *

В завершение хочу заверить всех, кто заинтересовался нашей тематикой: став вашим партнером, общество с ограниченной ответственностью «Гвардия-плюс тлк» как сертифицированный представитель компании Motorola в России предоставит вам полное системное решение, отвечающее конкретным потребительским запросам.

ООО «Гвардия-плюс тлк» занимается разработкой проектов, поставкой оборудования аналоговых и цифровых средств и систем радиосвязи, как односайтовых, так и широкозонных, монтажом поставляемого оборудования, гарантийным и послегарантийным обслуживанием, а также разворачиванием дилерской сети по России и странам СНГ.

© Евразия Вести VII 2008







VII 2008

Евразия Вести VII 2008

Приветствие Президента ОАО «РЖД» В.И. Якунина участникам конференции «КОСМОТРАНС-2008»

Приветствие заместителя министра транспорта Российской Федерации А.С. Мишарина участникам конференции «КОСМОТРАНС-2008»

Спутниковые технологии в инновационной стратегии ОАО «Российские железные дороги»

Направления инновационного развития в управлении перевозочным процессом

Применение спутниковых технологий в процессе реализации комплексных научно-технических проектов ОАО «РЖД»

Работу в «окнах» отслеживают спутники

Формирование единого геоинформационного пространства российских железных дорог

Мобильные спутниковые системы связи – на службу «РЖД»

Концепция высокоточной координатной системы высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург – Москва

Пополняя космический инструментарий железных дорог

Применение новых технологий широкополосного радиодоступа на крупных железнодорожных узлах

«ТВЕМА»: инновационные теоретические разработки плюс новейшие технологии

ГЛОНАСС как техническая платформа для комплексных инноваций

Всегда в движении

Задачи и планы развития добровольной сертификации

Национальная общественная премия транспортной отрасли России «Золотая Колесница»

Спутниковая система передачи сообщений и контроля за подвижными объектами ОАО «РЖД»

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести