Способ создания сверхвысокоскоростных беспроводных широкополосных ячеистых сетей (mesh-сетей)


 


Владельцы патента RU 2422997:

Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Информационные и сетевые технологии" (ЗАО НПФ "ИНСЕТ") (RU)

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при построении сверхскоростных MESH-сетей. Технический результат состоит в повышении скорости передачи данных путем увеличения полосы пропускания данных, в достижении более равномерной передачи потоков данных и в частотном планирования в MESH-сетях. Для этого способ включает преобразование дискретной информации в пакеты данных с передачей указанных пакетов по сетям связи, в котором в ячеистой сети (MESH-сети) устанавливают антенно-фидерные блоки на расстоянии 500 м в шахматном порядке, настраивают несущую частоту передатчика на 80 ГГц, выдерживают скорость передачи данных 2 Гб/с, принимают модулированные радиосигналы.

 

Предложенное изобретение относится к информационным технологиям, а именно к сетям передачи пакетов данных, и может быть использовано при построении сверхвысокоскоростных MESH-сетей.

Сущность изобретения состоит в том, что приемо-передающие ретрансляционные антенны и узлы сети связи располагают на расстоянии до 500 м, несущую частоту повышают до 80 ГГц, скорость передачи данных - до 5 Гб/с и выше, а в приемо-передающем тракте узла MESH-сети выполняют модуляцию, демодуляцию и маршрутизацию электрических сигналов средствами, включающими: программно-управляемый трансивер, маршрутизатор, СВЧ-фильтры, концентратор и шлюз с адаптером низкоскоростной сети, а указанную несущую частоту преобразуют в стандартную частоту 6,4 ГГц; 2,4 ГГц или другую с последующей передачей на сервер пользователя по стандартным протоколам.

В качестве прототипа [1] выбрана сеть передачи данных, созданная по стандарту IEEE 802.11, в которой скорость передачи данных 1 Гб/с, что не отвечает современным требованиям по быстродействию, предъявляемым к каналам связи. Попытка решения данной задачи путем увеличения мощности передатчика ограничивается проявлением перекрестных помех, а повышение несущей частоты передатчика ограничено фактором атмосферного затухания радиоизлучения.

В предложенном изобретении решена задача повышения скорости передачи данных в беспроводных широкополосных ячеистых сетях до 5 Гб/с и выше.

Указанная задача решена тем, что в ячеистой сети (MESH-сети) устанавливают ретрансляционные антенно-фидерные тракты на расстоянии 500 м в шахматном порядке, настраивают несущую частоту передатчика на 80 ГГц, выдерживают скорость передачи данных до 5 Гб/с и выше, например 6,1…6,4 ГГц; 5,3…5,9 ГГц, 2,41…2,48 ГГц и принимают пакеты данных в устройствах пользователей.

Согласно способу выполняют изложенную выше последовательность действий в соответствии с нижеследующим описанием. В ячеистые сети (MESH-сети) встраивают приемо-передающие устройства, имеющие несущую частоту не менее 80 ГГц, включающие модуляторы кодовых посылок, маршрутизаторы и антенно-фидерные блоки, обеспечивающие прием-передачу сверхскоростных широкополосных сигналов, например, со скоростью 2 Гб/с.

Антенно-фидерные блоки располагают в шахматном порядке и на расстоянии 500 м один от другого. Расположение антенн в шахматном порядке позволяет улучшить качество выбора соседней станции ячеистой сети и снижает влияние рельефа местности, а также расположенных на ней препятствий. Расстояние 500 м найдено экспериментально. При меньшем расстоянии и работе с передатчиками стандартной мощности могут возникать перекрестные помехи, которые резко возрастают в случае установки передатчиков повышенной мощности. При большем расстоянии наблюдается снижение качества приема сигнала, например, обусловленное большим затухании из-за атмосферных осадков.

Осуществляют более широкое в сравнении с прототипом разнесение несущих частот и выполняют прием-передачу данных на несущей частоте порядка 80 ГГц со скоростью 2 Гб/с. Дополнительно для передачи абоненту в сетях нижнего уровня используют выбор менее загруженного диапазона Например, выполняют преобразование частоты несущей в один из стандартных диапазонов 6,1…6,4 ГГц; 5,3…5,9 ГГц; 2,41…2,48 ГГц.

Преобразованный информационный поток направляют пользователю.

Пример 1. Создают MESH-сеть, включающую 70 антенно-фидерных блоков с передатчиками, приемниками и маршрутизаторами, расположенными на местности в шахматном порядке и на расстоянии 500 м один от другого. Указанные передатчики с модуляторами, маршрутизаторы и приемники технологически настраивают на несущую (рабочую) частоту 80 ГГц. Скорость передачи устанавливают 2 ГГц/с. Посредством срабатывания маршрутизаторов устанавливают виртуальный канал связи. В течение 10 мин выполняют передачу пакетов данных, поступающих на модулятор передатчика из сети поддержки сервера передающего абонента и на приемо-передающий блок. Поступающие на приемную сторону на частоте 80 ГГц модулированные радиосигналы преобразовывают так, что дальнейшую их передачу осуществляют по свободному стандартному частотном каналу 6,4 ГГц. Выполняют демодуляцию и в режиме, близком к синхронному, с малым временем задержки получают данные абонентом, осуществляющим прием информации. Наложения помех от других станций не наблюдают.

Пример 2. Создают MESH-сеть из 100 расположенных в шахматном порядке антенно-фидерных блоков с ретрансляторами, включающими приемник, маршрутизатор, передатчик и другие электронные устройства. Антенно-фидерные блоки располагают в шахматном порядке и на расстоянии 500 м друг от друга. Настраивают MESH-сеть на несущую частоту передатчиков 80 ГГц, устанавливают виртуальный канал и передают по широкополосному беспроводному каналу связи от передатчика абонента на передающей стороне к передатчику абонента на приемной стороне. Погодные условия не благоприятствуют передаче. Идет снег с дождем. В этих условиях сигнал на несущей частоте 80 ГГц принят без потери информации. На приемной стороне для сокращения времени ожидания и повышения надежности доставки информации на сервер абонента находят один из менее загруженных стандартных диапазонов. Данный диапазон находится в интервале частот 5,3…5,9 ГГц. Выбирают несущую частоту в данном диапазоне равной 5,7 ГГц. Осуществляют доставку сигнала корреспонденту на приемной стороне полностью, с высокой скоростью и без потери информации.

Эффективность изобретения

Предложенное изобретение позволяет:

1. Повысить до 2 Гб/с и выше скорость передачи данных в MESH-сетях.

2. Сохранить работоспособность существующих средства доступа пользователей к сетям связи и достигнуть более равномерной передачи потоков данных.

3. Расширить задачу частотного планирования в MESH-сетях.

Литература

1. Руководство по технологии объединенных сетей. 4-е издание. М. 2005.

Способ создания сверхскоростных беспроводных широкополосных ячеистых MESH-сетей путем последовательного преобразования дискретной информации в пакеты данных с передачей указанных пакетов по сетям связи, отличающийся тем, что в ячеистой MESH-сети, в ретрансляторах с антенно-фидерными блоками и маршрутизаторами, расположенных на расстоянии 500 м один от другого в шахматном порядке, несущую частоту широкополосного передатчика настраивают в верхнем пределе до 80 ГГц, выдерживают скорость передачи данных 2 Ггб/с, принимают на данной частоте модулированные радиосигналы, преобразуют указанную несущую частоту данных радиосигналов в один из стандартных диапазонов 2,4-6,4 ГГц и принимают пакеты данных в устройствах пользователей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для выделения ресурсов связи каналу управления. .

Изобретение относится к области связи. .

Изобретение относится к системам беспроводной связи, а именно к системе беспроводной связи с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).

Изобретение относится к связи для обеспечивания поддержки мягкой передачи обслуживания (МПО) в системе МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты. .

Изобретение относится к способу и устройству для передачи управляющей информации в системе мобильной связи. .

Изобретение относится к коммуникационным системам. .

Изобретение относится к системе связи, и, более конкретно, к устройству и способу для регулирования мощности передачи в сотовой системе связи, использующей множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), в которой применяется повторное использование частот.

Изобретение относится к беспроводной системе связи, построенной на основе множественного доступа с частотным разделением и предназначено для мультиплексирования и передачи данных и информации управления в системе множественного доступа с частотным разделением.

Изобретение относится к области беспроводной и проводной связи между вычислительными устройствами

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи

Изобретение относится к системе беспроводной связи. Изобретение раскрывает способ для передачи зондирующего опорного сигнала восходящей линии связи, который включает в себя индексирование символов коллективного доступа с разделением каналов по частоте на одной несущей (SC-FDMA) в одном кадре радиосигнала для передачи зондирующего опорного сигнала (SRS) в виде числа k, вычисление значения nSRS в соответствии с числом k и порядковым номером кадров радиосигнала для передачи SRS, определение порядкового номера начальной поднесущей в частотной области, преобразованной из символа SRS временной области с nSRS, и передачу SRS посредством поднесущей с определенным порядковым номером. Перед передачей SRS начальную позицию частоты для SRS следует изменить в соответствии с конкретным шаблоном скачкообразной перестройки частоты, чтобы обеспечить, что UE может равномерно зондировать всю ширину полосы скачкообразной перестройки частоты SRS после нескольких зондирований. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 28 ил.
Наверх