DECT бесшнуровая телефония

Как подключить к сетям общего пользования многих абонентов, сосредоточенных к тому же на небольшой территории? Причем сделать это быстро и сравнительно недорого?

Решением этой проблемы заняты многие компании, работающие в области связи, в том числе Ericsson, Motorola, Phillips и ряд других не менее известных компаний. Ясно, что существенный выигрыш во времени обеспечивает отказ от традиционных проводных технологий доступа. Однако ранние системы беспроводного доступа CT0 и CT1 имели ограниченную абонентскую емкость. Поэтому основные усилия были сосредоточены на создании систем беспроводного доступа, способных обслуживать большое количество абонентов. В итоге Европейский институт телекоммуникационных стандартов принял стандарт DECT (Digital European Cordless Telecommunications). DECT описывает метод беспроводного доступа к существующим телекоммуникационным сетям общего пользования и не является стандартом полнофункциональной сотовой сети, как например, GSM. Системы, разработанные на основе DECT, имеют высокую абонентскую емкость, свыше 10 000 Эрланг на кв.км. Продвижение беспроводных систем на рынке в немалой степени определяется и тем, как они используют радиочастотный ресурс. Для работы DEСT требуется полоса 20 МГц. Чтобы учесть такие параметры, как абонентский трафик, зона покрытия и использование радиочастотного спектра, обычно используется интегральная единица Эрланг/МГц/кв.км. Сравните емкости наиболее популярных систем (в Эрланг/МГц/кв.км):
DECT 500;
DCS-1800 100;
GSM 10;
Аналоговые сотовые не более 2.

Где используются системы, построенные на основе DECT
Крупные организации и деловые центры устанавливают беспроводные учрежденческие АТС (Wireless PBX) или DECT-концентраторы, подключаемые к обычной проводной АТС. К DECT-концентратору 4-проводными линиями подключают устройства беспроводного доступа. Через них и происходит радиосоединение с портативными абонентскими трубками. При размещении некоторых устройств доступа на внешних стенах зданий, обеспечивается бесперебойная связь и на прилегающей территории. Если организация только планирует приобретение АТС, можно приобрести интегрированную систему, к которой наряду с проводными телефонами, можно непосредственно подключать и устройства беспроводного доступа. Беспроводная система обойдется несколько дороже обычной учрежденческой АТС. Однако улучшения в организации производственного процесса окажутся очень существенными. Администрация и клиенты никогда не получат ответ, что нужный им сотрудник был, но вышел . Сотрудники же не привязаны к рабочему месту в ожидании важного звонка. Они получают в свое распоряжение легкие и компактные трубки, которые позволяют им звонить или получать звонки, находясь вне рабочего места.

Для малых офисов и домашних офисов (SOHO) нецелесообразно приобретать дорогостоящие PBX. Поэтому у небольших фирм есть возможность либо приобрести малую систему, либо стать абонентом существующей общественной DECT-системы.

Для операторов, предоставляющих услуги связи особый интерес представляет использование DECT в беспроводных местных сетях связи (Wireless Local Loop WLL). Речь идет об организации последней мили подключения абонентов к телекоммуникационным сетям общего пользования. Такое решение может быть использовано как в городских условиях, так и поселках и деревнях. При этом, для полноценного использования возможностей DECT, желательно наличие мест с достаточно высокой плотностью абонентов. Для WLL-систем не всегда удобно подключать устройства доступа в проводном варианте. На наш взгляд, наиболее перспективны системы, где соединение с устройствами доступа также организовано без проводов . Одной из таких систем является DRA 1900 фирмы Ericsson. Эта микросотовая система сочетает в себе все лучшее, что имеется в RLL (Radio Local Loop) и DECT. На рис.1 приведена одна из множества возможных конфигураций системы.

Операторы больших сотовых сетей заинтересованы в использовании DECT для расширения абонентской емкости своих систем и покрытия существующих зон радиотени. Так как DECT не предусматривает полную мобильность, речь идет о работе вне автомобиля на территории, внутри зданий и т.п. Такие решения требуют значительно меньших капитальных вложений, чем развертывание дополнительных сот. Для решения проблем межсетевого взаимодействия, проводятся работы по созданию интегрированного телефона , который автоматически определяет через какую систему ему работать. Самое главное, что номер телефона сохраняется единым для обеих систем. Так, фирма Ericsson изготовила пробную партию (5000 шт.) для ведущего телекоммуникационного оператора Швеции компании Telia. Опытная эксплуатация начата в апреле 1996 года и будет продолжаться в течение 12 месяцев. После этого будут внесены соответствующие изменения в конструкцию и будет начат массовый выпуск. Подобные решения один из шагов, приближающих нас к созданию системы персональной связи PCS.

Проще, быстрее и выгоднее
Важным свойством WLL-cистем является малое время развертывания. Это, в частности, связано с тем, что отпадает необходимость в рытье траншей, укладывании кабеля, а также внутренней разводке телефонных проводов в здании. Работы по развертыванию проводных систем трудоемки, а в некоторых местах, особенно исторической части городов или при сложном рельефе, практически неосуществимы. А связанные с ними неудобства для жителей, нарушения работы транспорта, исковерканные дороги и прочие сопутствующие проблемы усложняют и без того непростые процедуры согласования с различными инстанциями. Инвестиции требуются для создания любой системы, другое дело, как они распределены во времени и как быстро можно ожидать получения доходов от эксплуатации. Беспроводные системы могут вводиться в эксплуатацию поэтапно. Проводная же система требует создания всей инфраструктуры единовременно. Начало получения доходов в беспроводных системах совпадает с запуском первого фрагмента, и дальнейшее развитие системы, фактически, финансируется самими абонентами. Кроме того, положительный пример в виде работающего фрагмента, позволяет, в обмен на будущие льготы, привлечь и средства будущих абонентов. Это резко снижает финансовые риски оператора и позволяет более уверенно смотреть в будущее. При одновременном начале работ, полной окупаемости беспроводной системы можно достичь раньше, чем будет запущена проводная. Такой выигрыш во времени позволит оператору WLL-системы к моменту запуска проводной системы иметь возможность для снижения цен на абонентское оборудование и услуги, чтобы избежать оттока абонентов. Учитывая то, что пользователь получает одинаковое качество услуг плюс определенную свободу перемещения при небольшой разнице в цене выбор для него очевиден. Если принять во внимание тот факт, что для проводной системы закладывается определенная избыточность (то есть часть капитальных вложений замораживается на неопределенный срок) для будущего расширения, то и для оператора связи есть серьезный довод для принятия решения в пользу WLL-систем.

Как получить 10 000 Эрл на кв.км?
Прежде всего за счет большого количества каналов, образуемых комбинированием мультичастотности и временного разделения. DECT использует 10 несущих частот в диапазоне от 1880 МГц до 1900 МГц. Интервал между соседними частотами составляет 1,728 МГц. Не менее важной компонентой является временное разделение в канале TDMA (рис. 2) Время передачи разбивается на 10 миллисекундные кадры, состоящие из 24 тайм-слотов. Каждому абоненту выделяется в этом кадре один тайм-слот на передачу и один на прием. Все остальное время портативная радиотелефонная трубка занята в межсистемном обмене управляющей информацией, поиском лучшего канала и т.п. Разнесение по времени приема и передачи есть не что иное, как дуплекс. Только дуплекс не частотный, как в аналоговых системах, а временной. Первая половина (12 тайм-слотов) кадра отведена для передачи от базы к трубкам, а вторая для приема.

В сотовых системах решение о выделении канала для связи принимает базовая станция, и канал выделяется на все время разговора. В DECT выбор канала переложен на абонентскую трубку. В процессе разговора канал меняется практически непрерывно. Такая дисциплина обслуживания получила наименование непрерывный динамический выбор каналов CDCS.

Как строится DECT-система
Каждая DECT-станция состоит из приемопередатчика, антенны и контроллера. Приемопередатчик может практически мгновенно перестраиваться на любую из 10 частот. Одновременно (в пределах 10 мс кадра) он поддерживает 12 телефонных разговоров. Таким образом, каждая базовая станция (и соответственно любая абонентская трубка) в любой момент времени имеет выбор из 120 каналов (12 временных х 10 частотных).

Количество требуемых базовых станций зависит от требуемой площади покрытия и величины абонентского трафика, который должен быть обслужен. Секрет хороших коммуникаций лежит не в технологии, а в правильном ее применении. Это касается и DECT, которая прекрасно решает только те проблемы, для которых она создавалась. Конечно, можно применить эту технологию для покрытия больших территорий при низкой плотности абонентов. Но приведенная стоимость DECT-системы в расчете на одного абонента окажется не ниже стоимости полноценной сотовой сети, а ее достоинства при таком применении оказываются недостатками. И, наоборот, использование DECT-системы, например, для телефонизации делового центра, аэропорта или выставочного центра, где концентрация абонентов очень высока, имеет практический смысл. При этом приведенная стоимость оборудования оказывается низкой. Благодаря чему и стоимость предоставляемых услуг будет привлекательной для многих абонентов. Из практики работы WLL-систем в разных странах видно, что их тарифы в 2-3 раза ниже, чем в сотовых сетях. Эксперты в области беспроводных систем предсказывают, что к 1999 году почти треть систем фиксированного беспроводного доступа будет построена на основе DECT.

Артур Алекперов

Эрик Франке, вице-президент компании Ericsson

Решение Министерства связи России об открытии диапазона 1880-1900 МГц для систем стандарта DECT стало серьезным шагом для быстрейшего развертывания в России систем, построенных на его основе.
Сегодня мы сертифицируем две системы, на наш взгляд, наиболее удовлетворяющие требованиям российского рынка. Это Freeset для деловой сферы и DRA 1900 для WLL.
DECT рассматривается нами как механизм высококачественного беспроводного доступа, прекрасно передающего как голос, так и данные. Его ключевыми особенностями являются отличное качество речи, непрерывность связи при переходе из соты в соту и способность обрабатывать высокий трафик. Высокая емкость DECT определялась требованиями к беспроводным УАТС, которые должны были обрабатывать огромное количество вызовов. Для достижения абонентской плотности 100 000 абонентов на кв.км, были использованы маленькие соты от 30 до 70 метров внутри здания, и до 300 метров вне его.

Основные компоненты DRA 1900

RNC- узловой контроллер. Он подключается к АТС и обеспечивает интерфейсы с радиосетью и узлом обслуживания (O&M). В его функции входит обработка и управление вызовами из/в стационарную радиосеть.
DAN- узел доступа DECT. Фактически, он является базовой станцией микросотовой системы. Состоит из 6-ти DECTовских базовых станций с общей антенной и узловым контроллером. Антенны выполняются в секторном варианте и для обеспечения требуемой дальности монтируются на мачте. DANы, в зависимости от решаемой проблемы, могут конфигурироваться по разному с перекрытием территорий смежными антеннами и без перекрытия. Причем в конфигурации с перекрытием они умеют разделять между собой доступные радиоканалы. Это несколько уменьшает пропускную способность каждого DANа, но зато гарантирует полное покрытие территории.
FAU- устройство фиксированного доступа. Монтируется обычно на внешней стене дома. Состоит из DECT-передатчика с блоком питания и антенной, направленной на один из DANов. FAU обеспечивает абонента стандартной розеткой для подключения традиционного аналогового оборудования телефона, факса или модема. Системой из 10-20 RNC управляет менеджер подсети (RSNM). Он обеспечивает все операции по обслуживанию сети, обнаружению и локализации неисправностей, аутенфикации пользователей и пр. Сетевой административный сервер (RNAS) обеспечивает взаимодействие 5-10 подсетей, управляемых RSNM.
Сетевые интерфейсы. RNC подключается к АТС через 2-х Мбит/с линии, соответствующие стандарту G703/G704. Радиоканал между RNC и DAN также обеспечивает 2-х Мбитный поток и позволяет передавать 60 АДИКМовских речевых каналов. Когда DAN не использует полностью пропускную способность канала, можно с помощью мультиплексора подсоединить к одному RNC несколько DANов. Это важно для сельской местности, когда плотность абонентов не столь велика, но высоки требования к обеспечению покрытия значительной территории.

Алексей Воронин, руководитель проекта фирмы Радиотелефон

Новая технология беспроводного доступа к телекоммуникационным сетям (DECT) очень интересна для операторов местной связи и имеет все шансы на большой успех и широкое распространение. Этому способствуют и такие ее замечательные возможности, как интерфейс с GSM и ISDN. В дополнение к рассмотренному в статье оборудованию фирмы Ericsson, хотелось бы отметить бепроводные телефоны стандарта DECT фирмы Siemens, а также WLL-систему SWING, производимую фирмой TRT концерна Lucent Technologies. Это должно быть особенно интересно, так как система SWING в данный момент проходит сертификационные испытания в Министерстве связи РФ.
Наши длительные контакты с российскими операторами связи подтверждают их большой интерес к оборудованию DECT. Об этом же свидетельствует принятие 26 августа 1996 года решения ГКРЧ РФ Об использовании полосы частот 1800-1900 МГц для оборудования беспроводной телефонной связи технологии DECT .
Перспективы ясны: человек завтрашнего дня будет иметь один телефонный номер как для частных, так и деловых целей и будет легко доступен по телефону в любое время. Для телефона будущего больше не потребуется кабель, он сможет работать в различных сетях и автоматически устанавливать наиболее экономичное соединение. Системы стандарта DECT еще только готовятся к прорыву на массовый рынок, а для этого нужно, чтобы цены на абонентское оборудование и услуги были приближены к уровню традиционных аналоговых систем.