Szerokopasmowa Bezprzewodowa Sieć Dostępowa jest aktualnie wdrażana w Warszawie przez TP SA Centrum Systemów Teleinformatycznych - POLPAK. W roku 2001 planowane są instalacje również w innych miastach.

Radiodostęp budowany na bazie systemu MINI-LINK BAS firmy Ericsson jest głównie usługą przeznaczoną dla klientów w dużych aglomeracjach miejskich i jest kierowany w początkowym okresie eksploatacji do sektora dużego i średniego biznesu.

Podstawowymi zaletami systemu są niskie koszty utrzymania, bardzo szybka instalacja oraz możliwość integracji transmisji danych z transmisją multimedialną. System wykorzystuje transmisję radiową w paśmie 26 GHz, zgodną z zaleceniami ETSI dla systemów radiowych punkt - wielopunkt. W kanale radiowym zaimplementowano protokół ATM i uzyskano dla niego przepustowość 78 000 komórek ATM na sekundę (31,5 Mb/s), w każdym kierunku transmisji, to jest zarówno od klienta do sieci WAN, jak i z sieci WAN do klienta. Radiodostęp jest usługą wykorzystującą technologię LMDS (Local Multi -Point Distribution Service).

W ramach szerokopasmowego dostępu radiowego oferowana jest następująca grupa usług:

• szerokopasmowy dostęp do Internetu,
• szerokopasmowy dostęp do sieci POLPAK-T, w tym do sieci VPN,
• łączenie sieci LAN kanałem radiowym (w obszarze zasięgu stacji bazowej),
• dostęp kanałem cyfrowym do sieci łączy dzierżawionych,
• dostęp do sieci telefonicznej (PSTN lub ISDN).

MINI-LINK BAS umożliwia operatorom szybkie i ekonomiczne dostarczenie uniwersalnego i niezawodnego dostępu szerokopasmowego, bez konieczności budowy bardzo drogiej i skomplikowanej kablowej infrastruktury dostępowej. System ten jest szczególnie ekonomiczny na terenach o małej do średniej gęstości abonentów, lecz o dużych wymaganiach co do przepustowości łącza. Powyższe właściwości były decydującym czynnikiem wyboru tego typu systemu przez TP SA.

Rdzeniem systemu jest niezawodna platforma dostępowa oparta na protokole ATM, ze stykami do sieci na poziomie od E3 (34 Mbit/s) do STM1 (155 Mbit/s) i opartym na TDM/TDMA/FDD symetrycznym styku radiowym 37,5 Mbit/s do końcówek abonenckich (AT). MINI-LINK BAS wdraża się podobnie, jak infrastrukturę komórkową, w ramach której dany rejon geograficzny pokryty jest zasięgiem wielu komórek. Każda z nich zawiera stację bazową wyposażoną w węzły radiowe z antenami o charakterystyce sektorowej lub kierunkowe. Anteny terminali abonenckich AT muszą widzieć anteny stacji bazowej i muszą być umieszczone w zasięgu stacji bazowej (typowy zasięg wynosi 3 - 4 km, a maksymalny do 10 km). W łączności pomiędzy AT i stacją bazową wykorzystywane jest zwielokrotnienie TDMA z szybkim dynamicznym przydziałem pojemności F-DCA, z czasem reakcji poniżej 1 ms, gwarantujące maksymalne wykorzystanie dostępnego pasma częstotliwości. MINI-LINK BAS łączy w sobie mechanizmy transportowe ATM z szerokopasmową techniką mikrofalową, co umożliwia szybkie dynamiczne przydzielanie pojemności dla ruchu abonenckiego. Dzięki temu system sprawnie wykorzystuje kanał radiowy do realizacji szerokiej gamy usług wymagających średnich i dużych przepływności.

W systemie wykorzystywana jest modulacja C-QPSK ze zwielokrotnieniem TDMA/TDM. Pozwoliło to na osiągnięcie ekonomicznego kompleksowego rozwiązania, umożliwiającego szybki dynamiczny przydział pojemności F­ DCA. Jest on wymagany do sprawnej obsługi ruchu z komutacją pakietów (ruchu IP/ATM), cechującego się nagłymi zrywami. Modulacja C-QPSK jest bardzo odporna na zakłócenia, charakteryzuje się bardzo dużym odstępem nośnej od zakłóceń (współczynnik C/I).

Część radiową systemu oparto na monolitycznych mikrofalowych układach scalonych (MMIC) opracowanych przez firmę Ericsson dla rodziny systemów MINI-LINK. Ta rodzina cyfrowych mikrofalowych linii radiowych wykazała się wyjątkową niezawodnością, w praktyce średni czas międzyawaryjny (MTBF) przekracza 30 lat. Zastosowanie w MINI-LINK BAS nowego modułu wieloukładowego MMIC dodatkowo zwiększa niezawodność i upraszcza proces produkcji.

System składa się z terminali abonenckich (AT) oraz stacji bazowych (rys. 1). Ruch abonencki jest przesyłany do klienta w dynamicznie przydzielanym paśmie wykorzystywanym wspólnie przez wielu klientów (w układzie punkt - wielopunkt) albo przez łącza punkt - punkt (w przypadku większych klientów i większych odległości). Pierwsze rozwiązanie zapewnia sprawność wykorzystania dostępnego pasma dzięki zastosowaniu multipleksowania statystycznego w torze radiowym. Końcówki abonenckie oferują szeroką gamę usług, poczynając od wiązek międzycentralowych, przez sprzęganie sieci LAN i dostęp do Internetu, zapewniając szereg różnorodnych styków, takich jak E1 (również cząstkowe) i Ethernet 10BaseT/100BaseT.

Rys. 1. Podstawowe elementy systemu MINI-LINK BAS.

Zmniejszenie obciążenia sieci szkieletowych ATM i PSTN uzyskano poprzez możliwość bezpośredniego kierowania ruchu pomiędzy abonentami dołączonymi do tego samego węzła radiowego (RN), półki radiowej (R­ AAS) i koncentratora (C-AAS). Ruch pomiędzy abonentami tego samego sektora jest obsługiwany przez kartę sterownika węzła radiowego, ruch wewnątrz tej samej stacji bazowej przez półkę radiową, a ruch pomiędzy stacjami bazowymi przez półkę koncentratora.

Rys. 2. Rozpływ ruchu w sieci MINI-LINK BAS.

Moduł radiowy terminala abonenckiego zawiera antenę i modem radiowy. W module tym wykorzystano technologię MMIC firmy Ericsson, zapewniającą jego wysoką skalę integracji, łatwość produkcji i wysoką niezawodność. Moduł radiowy połączony jest z modułem sieciowym terminala abonenckiego pojedynczym przewodem współosiowym. Antena abonencka zintegrowana jest z modemem radiowym, co zapewnia odporność na wpływy atmosferyczne i łatwość montażu.

Abonencki moduł sieciowy NU zapewnia realizację dwóch rodzajów usług: Ethernet 10BaseT/100BaseT i E1 (2 styki na kartę abonencką SU). Maksymalnie można zainstalować do 4 kart abonenckich SU, co daje możliwość wyposażenia terminala abonenckiego w 8 portów Ethernet 10BaseT/100BaseT, w 8 portów E1 lub kombinację tych portów. Moduł NU połączony jest z modułem radiowym pojedynczym przewodem współosiowym. Do NU można włożyć do czterech kart SU z portami usługowymi, co zapewnia dużą swobodę konfiguracji i modernizacji usług. Aby uzyskać możliwość dodawania nowych usług bez zaburzania pracy systemu i bez konieczności wysyłania technika do abonenta, zastosowano karty, które można wymieniać podczas pracy urządzenia, ładując nowe oprogramowanie w sposób zdalny. Moduł sieciowy NU wyposażony jest ponadto w zasilacz 220 V AC i dodatkowy port abonencki Ethernet 10BaseT.

W systemie MINI-LINK BAS zastosowano szereg funkcji zabezpieczających przed wykorzystaniem go niezgodnie z przeznaczeniem, oszustwami i podsłuchiwaniem. Identyfikacja nowego terminala AT dokonywana jest przez mechanizm obustronnej wymiany komunikatów pomiędzy centralnym systemem zarządzania i AT. W razie ruchu IP opcjonalny router brzegowy może dokonywać identyfikacji użytkownika (funkcjonalność serwera RADIUS) przed daniem mu dostępu do określonych usług. MINI-LINK BAS jest systemem z natury trudnym do podsłuchu z uwagi na: pasmo częstotliwości, system TDM/TDMA/FDD, system modulacji i sekwencję szyfracji tzw. scrambling. W celu podwyższenia zabezpieczenia systemu przed podsłuchem stosowany jest klucz zabezpieczający. Wymusza on szyfrowanie transmisji na łączach radiowych w dół i w górę.

System MINI-LINK BAS ma następujące zalety:

• umożliwia szybką instalację i uruchamianie,
• jest ekonomiczny, koszty można ponosić na bieżąco, w miarę rozbudowy systemu,
• zapewnia integrację ruchu ATM, IP i łączy komutowanych,
• zapewnia statystyczne multipleksowanie ATM na trzech poziomach sieci dostępowej: 1) na styku radiowym, 2) na półce radiowej, 3) na półce koncentratora,
• szybkie dynamiczne przydzielanie pojemności do zastosowań teleinformatycznych (F-DCA),
• umożliwia połączenia portu z portem wewnątrz stacji bazowej oraz sprzęganie sieci LAN i central abonenckich bez wykorzystywania zasobów szkieletowych,
• zapewnia symetryczny szerokopasmowy styk radiowy z asymetrycznym F­ DCA w każdym kierunku.

Klient korzystający z dostępu radiowego MINI LINK BAS ma szereg korzyści:

• szerokopasmowy kanał dostępowy, umożliwiający przesyłanie sygnału multimedialnego,
• kanał dostępowy o jakości znacznie przekraczającej jakość łączy miedzianych,
• odporność kanału dostępowego na przypadkowe uszkodzenia mechaniczne, występujące na łączach miedzianych,
• możliwość zastosowania kanału radiowego jako łącza rezerwowego,
• możliwość dołączenia się do sieci w przypadku lokalnie słabej infrastruktury telekomunikacyjnej,
• możliwość dołączenia do sieci telefonicznej lokalnej centrali PABX.

Koszty za usługę dołączenia do sieci POLPAK-T przez sieć radiową obejmą jednorazową opłatę instalacyjną, abonament miesięczny za każdy port dostępowy na terminalu radiowym AT i abonament miesięczny za każdy kanał wirtualny PVC zestawiony na odcinku radiowym. Pozostałe opłaty związane z kanałami wirtualnymi w sieci POLPAK-T będą naliczane zgodnie z cennikiem sieci POLPAK-T. W chwili opracowania niniejszego tekstu nie dysponowano zatwierdzonymi cennikami usługi. Szacunkowa cena abonamentu za port 100BaseT wyniesie około 3000 PLN wraz z jednym kanałem PVC.

Autor jest pracownikiem Działu Badań i Rozwoju TP SA - POLPAK.