Файл: 2016.06.07 - Матеріали науково-практичної конференції «Проблеми експлуатації та захисту інформаційно-комунікаційних систем».pdf

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

7

–

9

 ЧЕРВНЯ 

2016

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

зведе  до  втрати  даних.  Метод  вирішення  цієї  проблеми  -  динамічне 

вимикання і ввімкнення передачі сигналу (dynamically turning off and 
on data-

carrying signals). Суть даного методу полягає в тому, що при-

стрій  здійснює  постійний  моніторинг  каналу  передачі  з  метою  вияв-

лення ділянки спектра з перевищенням певного порогового значення 

загасання. У разі виявлення даного факту використання цих частот на 

час припиняється до відновлення нормального значення загасання. 

Ще однією серйозною проблемою під час передачі даних побу-

товою  електромережею  є  імпульсні  перешкоди  (до  1  мікросекунди), 

джерелами яких можуть бути галогенові лампи, вмикання і вимикання 

різних електроприладів і т.д. Для її вирішення використовується двос-

тупеневе  (каскадне)  завадостійке  кодування  бітових  потоків  перед 

тим, як вони будуть промодульовані і надійдуть у канал передачі да-

них.  

Під час передачі інформації за технологією PLC використовуєть-

ся переважно один з трьох фізичних методів модуляції: 

1. FSK (Frequency Shift Keying) - 

зміна частоти сигналу в залеж-

ності від інформації, що передається; 

2. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) - 

"розбиття" 

спектру сигналу на кілька частот (каналів), передача в кожному каналі 

інформації незалежно і подальший збір на стороні приймача прийня-

тої інформації в єдиний інформаційний потік; 

3. SSM (Spread Spectrum Modulation) - 

"розширення" спектра сиг-

налу  в  більший діапазон,  модуляція  шумоподібним  сигналом і  коре-

ляційна обробка на стороні приймача. 

В зв'язку з передачею різних сигналів та імунітету до імпульсних 

перешкод найбільше розглядають широкосмугові методи з частотним 

мультиплексуванням.

Перевага  OFDM  модуляції  полягає  в  тому,  що 

вона  дозволяє  уникати  каналів,  відповідних  забороненим  частотам  і, 

разом з тим, підвищити рівень сигналу. Ще однією перевагою OFDM є 

її  стійкість  до  так  званого  ефекту  багатопроменевого  запізнювання. 

Для послаблення цього ефекту символи передаються з великим періо-

дом. Стійкість може бути підвищена шляхом додавання захисного ін-

тервалу часу між символами, що передаються.

Зазвичай використову-

ють  циклічне  розширення.  Це  збільшує  довжину  символу,  не  пору-

шуючи ортогональності. 

120

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

7

–

9

 ЧЕРВНЯ 

2016

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

УДК 004.7 (043.2) 

І.Ю. Петренко, 

С.О. Гнатюк 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

ПРОЕКТУАННЯ ІНФОРМАЦІЙНО-

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОЇ «ГІБРИДНОЇ» МЕРЕЖІ 

Корпоративна комп’ютерна мережа - це основа IT інфраструктури 

будь - якого бізнесу. В наш час все більше компаній приділяють знач-

ну увагу при виборі рішення, на якому буде основана майбутня мере-

жа. При прийнятті економічних та технічних рішень перед побудовою 

корпоративної  мережі  слід  розуміти,  яким  чином  краще  всього  пок-

ращити та оптимізувати різноманітні бізнес-процеси, зробити систему 

відмовостійкою, надійною та здатною до масштабування.  

Останніми  часом  при  побудові  локальних  комп’ютених  мереж 

набуває популярності технологія безпровідного доступу Wi-FI. До пе-

реваг її використання разом із технологіями провідного доступу в ме-

жах корпоративної мережі можна віднести мобільність користувачів, 

так як кількість безпровідних пристроїв зростає з кожним днем. Також 

важливим є той факт, що безпровідна мережа не потребує для підклю-

чення абонентів наявності СКС, що в свою чергу значно зменшує ви-

трати  на  закупку  та  прокладку  останньої.  Таким  чином  симбіоз  без-

провідних та провідних технологій в межах копоративної мережі до-

зволяє отримати технічні та економічні переваги при побудові гібрид-

ної мережі. 

Рис. 1 Модель мережевої інфраструктури 

121

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

7

–

9

 ЧЕРВНЯ 

2016

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

Масштабованість  мережі  забезпечується  використанням  облад-

нання з запасом продуктивності на майбутнє збільшення навантажен-

ня (більше вільних портів, більш потужне обладнання, швидкісні лінії 

зв'язку). 

Резервування  -  досягається  використанням  надлишкових  лінків, 

управляється протоколами самих комутаторів. 

Конфіденційність і цілісність даних при передачі забезпечується 

аутентифікацією  приєднання  станції до  точки  доступу  та  шифруван-

ням переданих даних. Радіосигнал легко доступний кожному сторон-

ньому  в  зоні  прийому,  тому  вимоги  до  аутентифікації і  шифрування 

значно посилені в порівнянні з дротовими мережами. 

Агрегування ліній зв'язку підвищує продуктивність мережі. Під-

вищення  продуктивності  зв'язку  між  комутаторами  шляхом  агрегу-

вання ліній зв'язку в деяких випадках є більш ефективним, ніж заміна 

єдиної лінії зв'язку на більш швидкісний. Наприклад, незважаючи на 

те що сімейство Ethernet пропонує широкий вибір швидкостей фізич-

ного каналу, від 10 Мбіт / с до 10 Гбіт / с, десятикратне підвищення 

швидкості  при  переході  від  одного  стандарту  Ethernet  до  іншого  не 

завжди потрібно і економічно виправдано. 

Рис. 2 Топологія гібридної мережі 

За проведеними розрахунками вдалося отримати гібридну мережу 

в якій використовуються провідні та безпровідні сегменти, використо-

вуючи при цьому в  якості передавачів – wi-fi маршрутизатори, що є 

дуже зручним, та  дешевим рішенням для мережі, також використову-

валися провідні комутатори для під'єднання ПК. 

Також була розрахована пропускна здатність мережі. Для 50 ПК 

які будуть мати провідне підключення за технологією Ethernet. Та 50 

ПК які підключені через  WI-FI. 

122

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

7

–

9

 ЧЕРВНЯ 

2016

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

УДК 621.396.24 

В.В. Поліщук 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

МЕТОД ОПТИМІЗАЦІЇ БАЗОВИХ СТАНЦІЙ ОПЕРАТОРА 

МОБІЛЬНОГО ЗВ’ЯЗКУ  

За останні десятиліття мобільний зв’язок став невід’ємною части-

ною людського життя. Операторам мобільного зв’язку потрібно пос-

тійно покращувати свою мережу задля задоволення стрімко ростучих 

потреб абонентів у швидкості передачі даних. Базові станції є однією з 

основних  складових  мережі  оператора,  вони  -  сполучна  ланка  між 

внутрішньою мережею оператора та мобільними пристроями абонен-

тів. Від того, наскільки ефективно функціонують базові станції зале-

жить ефективність роботи всієї інфраструктури оператора. Тому роз-

робка  методу  оптимізації  базових  станцій  є  важливою  роботою  для 

покращення мобільного зв’язку загалом. 

Рис. 1 – Архітектура базової станції 

Основні складові базової станції (рис. 1) – головний процесорний 

модуль  (BBU  –  Baseband  Unit),  радіомодуль  (RRU  –  Remote Radio 

Unit) та антени. BBU та RRU з’єднані за допомогою інтерфейсу CPRI, 

а RRU та антени – за допомогою фідерів та/або джамперів. 

Однією  з  проблем  базових  станцій  є  передача  електромагнітної  

хвилі від RRU до антен та навпаки. Частина сигналу втрачається у фі-

дерах та конекторах. Втрати сигналу настільки значні, що оператори 

часто  використовують  додаткове  обладнання  TMA  (Tower  Mounted 

Amplifier) для часткової нейтралізації цієї втрати. 

Вирішенням цієї проблеми може стати використання антен з вмо-

нтованими радіомодулями, що зведе до нуля втрати в інтерфейсі між 

антеною і RRU, зменшить кількість використовуваного обладнання і 

спростить структуру базової станції взагалі. 

123

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

7

–

9

 ЧЕРВНЯ 

2016

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

З  появою  нових  стандартів  зв’язку  нового  покоління  3G  і  4G, 

оператори зіткнулися з  ще однією проблемою – складності у монту-

ванні антен для стандартів UMTS і LTE. При цьому на несучих спору-

дах для антен (трубо стійках, баштах чи щоглах) встановлюється ве-

лика кількість антен, що збільшує навантаження на несучу споруду (а 

часто  унеможливлює  монтування  антен  через  обмеження  у  вазі)  та 

примушує  встановлювати  антени  нижче  існуючого  обладнання  (що 

погіршує покриття мережі). 

Як рішення для цієї проблеми пропонується використання муль-

тидіапазонних комбінованих антен, що мають у одному корпусі анте-

ни кількох стандартів одночасно. Це зберігає кошти на встановлення 

додаткових  несучих  споруд  та  економить  місця  на    несучій  споруді, 

що дозволяє за необхідності встановити додаткове обладнання на іс-

нуючій споруді та зменшує витрати на арендну плату за розміщення 

антен. 

Іншою  проблемою  є  складність  та  велика  кількість  обладнання 

базових станцій. Для кожного стандарту має використовуватись влас-

ний BBU. Тому, крім антен та радіомодулів для функціонування муль-

тистандартної базової станції потрібна ще й громіздка стійка з облад-

нанням BBU. 

Вирішенням цієї проблеми є SDR (Software Defined Radio) – про-

грамно-конфігурована  радіопідсистема.  Ця  технологія  дозволяє  вста-

новлювати або змінювати робочі радіочастотні параметри, включаючи 

діапазон  частот,  тип  модуляції  та  вихідну  потужність.  До  спільного 

головного процесорного модуля можливо підключити декілька радіо-

модулів,  кожен  з  яких  забезпечує  створення  електромагнітного  ви-

промінювання в необхідному частотному діапазоні. Використання цієї 

технології  призведе  до  подальшого  спрощення  обладнання  базової 

станції,  суттєвого  зменшення  габаритів  обладнання,  зменшення  спо-

живаного струму. 

Запропонований метод побудови значно спрощує архітектуру ба-

зових станцій, спрощує монтаж та експлуатацію обладнання, зменшує 

операційні  та  капітальні  витрати  оператора  та  завдяки  зменшенню 

втрат електромагнітного випромінювання та збільшенні висоти підві-

су антен збільшує площу покриття базовою станцією. Впровадження 

такої схеми побудови дозволить оператору ефективніше використову-

вати свої ресурси та швидше розширювати власну мережу. 

124