CC BY
10
УДК 621.396.42
Шаповалов Я.Д., Ревков И.В., Подколзин В.В.
Сотрудники Академии ФСО России
ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВА СТАНЦИЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА WINLINK 1000, RAPIRA RS-3-CPE-F5060-PTMP И AIRFIBER AF-5
Аннотация
Данная статья посвящена сравнению параметров и возможностей станций широкополосного беспроводного доступа, а также анализу коэффициентов технического совершенства.
Ключевые слова Показатели качества, ШБД, радио-маршрутизаторы
Введение
Количественная оценка качества технического совершенствования осуществляется с помощью метода идеальной точки. Методика расчета приведена в литературе [1]. Она получила широкое применение благодаря наглядности результата и простоте исследования.
Применимо к станциям широкополосного беспроводного доступа (ШБД) расчет коэффициента технического совершенствования методом идеальной точки сформулируем в виде последовательных этапов [2]:
1. Выбор типа сравниваемых средств.
WinLink 1000 - станция израильского производства Radwin [3]. Rapira RS-3-CPE-F5060-PTMP -является продукцией полного цикла OOO НПО «Рапира» [4]. AirFiber AF-5 - производится американской компанией Ubiquiti Networks [5]. Перечисленные радиостанции имеют широкое применение и схожи по многим параметрам, что делает их конкурентами между собой.
2. Выбор базиса ортогональных параметров анализируемых радио-маршрутизаторов.
3. Задание идеальных параметров каждого показателя качества.
В качестве идеальных значений показателя качества выступают значения границ диапазона сравниваемых параметров.
4. Нормализация компонентов пространства показателей качества [1].
Возможны два случая, а именно: при соответствии наилучшему показателю максимального значения диапазона и наоборот, когда наилучшему показателю соответствует минимальное значение диапазона. К первому случаю можно отнести информационную скорость, дальность связи, диапазон рабочих частот. Ко второму - коэффициент ошибки, массогабаритные показатели, время развертывания и др.
5. Приведение показателей к среднему значению и их нормировка.
6. Свертка векторного показателя качества.
Она образует обобщенный показатель эффективности функционирования (ОПЭФ), индивидуальный для каждого радио-маршрутизатора.
7. Определение значения коэффициента технического совершенства ШБД станции и выбор оптимального радиорелейного средства.
Для выбора радиостанции необходимо произвести сравнение по значимым технических характеристикам, иначе выбор будет неоптимальным. Таким образом, были выбраны следующие характеристики:
1. Максимальная дальность связи. Характеризует расстояние, на котором возможно заданное качество связи. Рассматриваемые станции не имеют собственных антенно-мачтовых устройств, поэтому на практике данный параметр всегда должен быть больше длины используемого интервала.
2. Вид манипуляции. Она определяет информационный параметр сигнала. Её позиционность и вид влияет на помехоустойчивость и пропускную способность.
3. Виды радиосигналов. Вся совокупность радиосигналов, выделяемая и обрабатываемая радиоприёмным устройством для восстановления переданной (извлечения) информации.
4. Мощность передатчика и чувствительность приемного устройства радио-маршрутизатора. Данные параметры в совокупности являются определяющими при построении линии связи и непосредственно зависят друг от друга. Для радиорелейного интервала с заданным коэффициентом ошибок при мощной передающей части возможно использования приемника с низкой чувствительностью и наоборот. Обе системы будут одинокого хорошо справляться со своей задачей, однако во втором случае электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств будет лучше.
6. Ширина спектра радиосигнала. Данный параметр напрямую влияет на пропускную способность. Чем больше занимаемая полоса, тем большую пропускную способность она имеет. Для корректного сравнения станций ШБД была выбрана одинаковая полоса спектра 20 МГц.
Для анализа были выбраны станции ШБД: WinLink 1000, Rapira RS-3-CPE-F5060-PTMP и AirFiber
AF-5.
Радио-маршрутизатор AirFiber AF-5 был выбран исходя из широкого функционала и высокой технологичности, чем у конкурентов. Однако, реализованные в нем технические решения частично используются в аналогичных разработках.
Определение системы показателей характеристик сравниваемых радиостанций
Сравниваемые характеристики приведены в таблице 1. Диаграмма нормированных показателей качества и коэффициент технического совершенства сравниваемых станций ШБД приведены на рисунках 1 и 2 соответственно.
Таблица 1
Наименование радиомаршрутизатора Максимальна я дальность связи, км Количество видов модуляции Ширина спектра сигнала, МГц Мощность передатчик а, дБм Чувствител ьность, дБм Пропускная способность, Мбит/с КТС
Winlink 1000 80 5 20 23 84 24 0.52
Rapira RS-3-CPE-F5060-PTMP 60 5 20 27,7 93 57 0,62
AirFiber AF-5 100 7 20 46 61 1200 1
Максимальная дистанция связи
1
0,9 -
Рисунок 1 - Диаграмма нормированных показателей качества сравниваемых возимых КВ радиостанций.
Коэффициент технического совершенства
AirFiber AF-5 ■ Rapira RS-3-CPE-F5060-PTMP Winlink 1000
0 0,5 1
Рисунок 2 - Графическое представление коэффициента технического совершенства
сравниваемых КВ радиостанций.
Из таблицы 1 видно, что станция AirFiber AF-5 превосходит своих конкурентов во всем, кроме чувствительности радиоприемного устройства. Данный недостаток компенсируется высокой мощностью передатчика радио-маршрутизатора. Основными недостатками являются массогабаритные показатели, которые требуют для установки станции более одного человека.
Станция ШБД Rapira имеет наилучшее соотношение мощности передатчика и чувствительности приемного тракта, поэтому надежность линии связи будет наилучшей среди оппонентов. Она не имеет существенных достоинств и недостатков.
Радио-маршрутизатор WinLink 1000 имеет внушительную дальность связи в 80 км, однако остальные параметры хуже, что не дает ей возможности применяться на участках, где нужна большая пропускная способность и высокая надежность линии.
В результате сравнительного анализа радиостанций установлено:
- WinLink 1000 целесообразно использовать в качестве радиовставки в кабельную линию с низкой пропускной способностью.
- Rapira RS-3-CPE-F5060-PTMP является наилучшим компромиссом между качественными показателями линии связи и ценой оборудования. Станция производится на территории Российской Федерации, что облегчает и удешевляется закупку оборудования и его обслуживание.
- AirFiber AF-5 - это высокотехнологичный радио-маршрутизатор, использующий технологию MIMO совместно с многопозиционной модуляцией до QAM 1024.
Руководствуясь результатами анализа, можно сделать вывод, что отечественный радиомаршрутизатор Rapira RS-3-CPE-F5060-PTMP является компромиссным решением между стоимостью оборудования, его эксплуатацией и техническими характеристиками радиорелейной линии. Станция ШБД AirFiber AF-5 хоть и лидирует по многим параметрам с большим отрывом, но значительно дороже своих конкурентов [5]. При проектировании линии связи с использованием данного оборудования, целесообразно рассмотреть волоконно-оптические и атмосферно-оптические линии связи.
Список использованной литературы:
1. Терентьев В.М. Методика обоснования требований к показателям качества автоматизированных сетей многоканальной радиосвязи. - Л.: ВАС, 1991.
2. Терентьев В.М., Паращук И.Б. Теоретические основы управления сетями многоканальной радиосвязи. -С-Петербург: ВАС, 1995.
3. RADWIN: официальный сайт. URL: https://www.radwin.com
4. ООО «НПО Рапира»: официальный сайт. URL: https://www.nporapira.ru
5. Ubiquiti Networks: официальный сайт. URL: https://ubnt.ru
© Шаповалов Я.Д., Ревков И.В., Подколзин В.В., 2022
